Экологические проблемы транспортного машиностроения

Для укрупненных  расчетов по дорогам высокой интенсивности  движения рекомендовано принимать следующий состав загрязнений

Для дорог и  улиц, где систематическая уборка машинами с пневматическими системами  не производится, приведенные показатели могут оказаться вдвое больше.

Взвешенные вещества - могут быть минерального и органического происхождения, представлены суспензированными частицами песка, глины, ила, планктона и т.п. 
 

ХПК — химическая потребность в кислороде для  окисления в основном органических загрязнений.

БПК - биохимическая  потребность в кислороде для  окисления органических примесей микроорганизмами в аэробных (открытых) условиях; БПК; - в течение 
5 суток, БПКполн - на весь процесс до начала нитрификации (полного распада).

рН - показатель уровня кислотности (отрицательный  логарифм концентрации водородных ионов): нормальная рН = 7, кислая - < 7, щелочная - > 7. Обычно природные водоемы имеют кислотность 6,5...8,5 рН.

Требования к  качеству воды водоемов обусловлены  официальным документом 
Санитарные нормы и правила - СанДиН, для питьевой воды ГОСТ 2874-82, для рекреационных водоемов ГОСТ 17.1.5.02-80.

Естественно, в  крупных городах, на охраняемых территориях  бывает сложно найти место для  локальных очистных сооружений упрощенного  типа. Современные сооружения для  очистки сточных вод, соответствующие  требованиям СНиП 
2.04.03-89 и СН 496-77 «Временная инструкция по проектированию сооружений для очистки поверхностных сточных вод» весьма дороги, их работа требует постоянного расхода энергии обслуживающего персонала. В очистных сооружениях используются механические, физико-химические, электрохимические, биологические или комплексные методы. Для очистки ливневых дорожных стоков, не содержащих в значительном количестве растворов химических веществ, применяют обычно механические методы, включающие отстаивание и фильтрование. Как правило, их достаточно для первичной очистки, обеспечивающей санитарные показатели для производственных стоков, подлежащих дальнейшей более тонкой очистке или допускаемых к сбросу в многоводные водотоки.

Простейшие отстойники горизонтального типа имеют устройства для механизированного удаления осадка и бензомаслоуловитель для  отделения всплывающих в процессе отстоя нефтепродуктов. Грязевые ловушки  имеют вид прямоугольных или  круглых колодцев, размеры которых определяют расчетом. 
Отстойники для первичной очистки дорожных стоков также выполняются в виде колодцев, но входные и выходные оголовки разделены перегородками разной системы, что позволяет менять режим водного потока для сбора с поверхности всплывших нефтепродуктов, а со дна - твердых осадков. Отстойники подобного типа устраивают у открытых ремонтных эстакад» на автостоянках, АЗС.

В Союздорнии разработаны  облегченные водоочистители для  небольшого расхода стоков со сменными фильтрами из геотекстиля специальных марок.

4.Транспортный  шум и другие физические воздействия.

Наряду с загрязнением воздуха шум стая не менее распространенным следствием технического прогресса  и развития транспорта. 
 
 

Физическая сущность звука заключается в возбужденном каким- либо источником колебании атмосферы (или иной проводящей среды). Ухо реагирует на колебательные процессы с частотой от 20 Гц до 20 кГц. За этими пределами возникает инфразвук и ультразвук, при определенной силе опасные для людей. 
Музыкальные тона для первой октавы имеют от 440 до 361 Гц. Сочетание чистых тонов создает музыку, а беспорядочная смесь звуков разной частоты -шум.

Сила звука - давление звуковых колебаний (сверх  атмосферного), как и любого другого  физического действия может измеряться мощностью. Используя терминологию физики можно сказать, что большегрузный дизельный автомобиль с полезной мощностью более 200 кВт является источником акустического излучения мощностью примерно 10 Вт. Изменение уровня звука на 5 дБа соответствует звуковому давлению на 0,01 Па. Такое изменение достаточно резко ощущается дня низких звуков, меньше - для высоких.

Уровень шума измеряют в специальных единицах - децибеллах (дБа), соответствующих логарифму  отношения данной величины звука  к порогу слышимости. Это означает, что увеличение уровня шума на 10 дБа соответствует ощущению роста в два раза.

Существует шкала  уровней шума от разных источников: 90 дБа - предел нормального физиологического восприятия человека, дальше уже начинаются болезненные явления. Ведь 120 дБа - это  избыточное давление в 20 Па.

Воздействие транспортного  шума на окружающую среду, в первую очередь, на среду обитания человека, стало проблемой. Около 40 млн. населения  России проживает в условиях шумового дискомфорта, причем половина из них  испытывает воздействие шума более 65 дБа.

Общий уровень  шума на наших дорогах выше, чем  в западных странах. Это объясняется  большим относительным числом грузовых автомобилей в составе транспортного  потока, для которых уровень шума на 8-10 дБа (т.е. примерно в 
2 раза) выше, чем легковых. Ниже у нас и нормативные требования к выпускаемым автомобилям. Но главная причина заключается в отсутствии контроля за уровнем шума на дорогах. Требование ограничения шума отсутствует даже в Правилах дорожного движения. Неудивительно, что неправильное обустройство грузовых машин, прицепов к ним, небрежная укладка и плохое крепление грузов стало массовым явлением на дорогах. Порой тяжелый грузовик с одноосным прицепом, везущий два десятка газовых труб, создает шума больше, чем самый крутой поп-оркестр, работающий на пороге болевых ощущений и психического расстройства.

Считается, что  в городских условиях 60-80% шума создает  движение транспортных средств.

Источниками шума в движущемся автомобиле являются поверхности  силового агрегата, системы впуска и выпуска, агрегаты трансмиссий, колеса в контакте с дорожным покрытием, колебания подвеска и кузова, взаимодействие кузова с потоком воздуха. В шумовых характеристиках проявляется общий технический уровень и качество автомобиля и дороги. 
 

Основными мероприятиями по снижению транспортного шума, которые следует сравнивать по затратам, являются:

-исключение  пересечений транспортных потоков,  обеспечение равномерного свободного  движения;

-снижение интенсивности  движения, запрет грузового движения  в ночное время;

-удаление транзитных  магистралей и дорог с грузовым  движением из жилых зон;

-устройство  шумозащитных сооружений и (или)  зеленых насаждений;

 
-создание на придорожной территории  защитных полос вдоль дорог,  застройка которых допустима  только для сооружений без санитарных ограничений шума.

Запрет грузового  движения дает снижение уровня шума примерно на 10 дБа. 
Аналогичный эффект дает исключение движения мотоциклов. Ограничение скорости движения ниже 50 км/час, как правило, не дает снижения шума. 
Транспортные факторы: интенсивность, состав, скорость движения, эксплуатационное состояние автомобилей, вид перевозимых грузов оказывают наибольшее влияние на уровень шума. Немалое значение имеют и дорожные факторы. Для грузовых машин наибольший шум создает двигатель, особенно когда ему приходится работать на пониженных передачах. Но для легковых машин важнее шум качения. Конечно, вряд ли можно ожидать, что в целях сокращения шума будут ограничивать мощность грузовиков или снижать сцепление шин с покрытием, уменьшая этим безопасность движения на высоких скоростях. Проведенные в ФРГ исследования не выявили особого преимущества пористых или очень гладких покрытий, хотя по данным МАДИ шероховатые покрытия, особенно в мокром состоянии, могут увеличивать шум на 5-7,5 дБа.

5. Защита от транспортных загрязнений.

Ранее было достаточно подробно описаны влияние на загрязнения  транспортных факторов и указаны  возможности их регулирования.

Каковы же способы  инженерной защиты?

Наиболее распространенным и вполне логичным способом защиты является создание вдоль дорог полосы зеленых насаждений. Плотная зеленая стена лиственных деревьев с подростом и кустарником в нижнем ярусе изолирует транспортный коридор, дает дополнительную площадь озеленения, особенно полезную в городских и промышленных зонах. Далее мы рассмотрим способы устройства растительных защитных полос.

Конечно, у этого  метода есть и свои недостатки. Специалисты  по безопасности движения считают, что  однообразные стены вдоль дороги, хотя и зеленые, утомляют водителя, закрывают окрестности. За зелеными насаждениями нужен постоянный уход. У нас, зачастую, он не выполняется, и защитная полоса превращается в свалку мусора или дикий бурелом. 
 

Эффективность зеленых насаждений в защите от шума и газов часто переоценивают. СНиП 2-12-77 приводит следующие значения дорожной шумозащиты при высоте деревьев 8-10 м:

 
Эти величины представляются несколько  завышенными, особенно для зимнего  времени.

Экологически  обоснованное решение представляют земляные валы. Их можно вписать  в ландшафт, придать естественный вид. Однако из-за занимаемой территории валы могут иметь большую стоимость, чем защитные экраны. 
Исследования, проведённые в Германии, показали, что при небольшом расстоянии до защищаемых объектов выгоднее применять эстакады, чем выемки, поскольку на эстакаде проще размещаются защитные экраны, неприменимые для выемок из архитектурных соображений. Но на свободной территории выемки оказываются проще и дешевле.

Эффективность защитного экрана зависит от возвышения верхнего его края над линией, соединяющей источник шума и защищаемую точку. Наилучший результат, естественно, получается, если эстакада имеет высоту, сравнимую с высотой жилых домов.

При размещении экранов с двух сторон происходит отражение звуковых лучей. 
Они должны поглощаться или отражаться в таком направлении, чтобы не попадали в защищаемый места. Поглощение достигается применением определенных материалов или структурированием поверхности. Регулирование направления отражения производится путем наклона ограждающих панелей в наружную сторону.

В отечественной  практике еще не накоплен опыт применения шумозащитных ограждений различных  видов. Известны примеры использования  типовых сборных конструкций  из железобетона - конечно, это наименее эффективный вариант.

Приведем несколько  примеров зарубежного опыта. Прозрачный экран, несмотря на значительную высоту, не создает впечатления замкнутого пространства, негативно влияющего на психологическое состояние водителей. Свободный обзор ландшафта - один из основных принципов архитектурного проектирования дороги.

III. Экономическая  оценка экологического ущерба от выбросов транспорта

Негативное воздействие  транспортного машиностроения характеризуется не только объемными физическими параметрами и процентными соотношениями, но и его суммарной величиной, а также наносимым ущербом.

Экологический ущерб - это изменение полезности окружающей среды вследствие воздействия  на нее негативных факторов. Он оценивается  как затраты общества, связанные  с изменением окружающей среды, и  складывается из следующих затрат:

- дополнительные затраты общества в связи с изменениями в окружающей среде;

 
- затраты на возврат окружающей  среды в прежнее состояние; 
 

- дополнительные  затраты будущего общества в  связи с безвозвратным изъятием  части дефицитных природных ресурсов

Для оценки ущерба окружающей среде используют следующие базовые величины:

 
- затраты на снижение загрязнения;

- затраты на  восстановление окружающей среды;

- рыночная цена;

- дополнительные  затраты из-за изменения качества  окружающей среды;

 
- затраты ни компенсацию риска для здоровья людей;

- затраты на  дополнительный природный ресурс  для разбавления сбрасываемого  потока до безопасной концентрации  загрязняющего вещества.

 
Ущерб обществу от загрязнения окружающей среды отражается на деятельности отдельных  объектов, оказывающихся под его воздействием: 
- население; 
- объекты жилищно-коммунального и промышленного хозяйства; 
- сельскохозяйственные угодья; 
- водные ресурсы; 
- лесные ресурсы.

Идея экономической  оценки ущерба достаточно проста, однако значительные трудности вызывает ее практическое воплощение. Первая стадия оценки предполагает анализ объемов и структуры выбросов. Затем определяются концентрации загрязняющих атмосферу (водоемы, почву) веществ. При этом используется информация, полученная с помощью систем экологического мониторинга, или производится расчет рассеивания вредных примесей. Данные о концентрации вредных примесей позволяют оценить воздействие загрязняющих веществ на окружающую среду и хозяйственную деятельность человека в натуральных показателях, которые впоследствии выражаются в денежных эквивалентах. Простая в идеальном плане схема определения ущерба сопряжена с большими трудностями, когда речь идет о ее реализации на практике. Это объясняется рядом причин, основные из которых следующие:

- как правило, невозможно определить степень «вклада» данного загрязнителя в нанесение ущерба (в силу множества участников и сложного взаимодействия компонентов в биосфере);