Экологическая безопасность транспортных потоков

Введение

Движущийся по дороге одинокий автомобиль не способен оказать заметного влияния на окружающую среду. Но совсем другое дело совокупность машин, которые движутся в составе транспортных потоков по автомобильным дорогам и перевозят различные грузы и пассажиров. Здесь влияние на среду определяется как по техническим характеристикам автомобильного средства и дороги, так и по интенсивности движения, скорости, составу потока транспорта.
Количество грузовых перевозок напрямую связано с экономическими характеристиками производственной инфраструктуры, пассажирских – с демографическими показателями и уровнем благосостояния населения. Провозная способность дороги определяется ее конструкцией, способами организации движения, обеспечивающими безопасность участников движения.
Выделяют два типа загрязнений окружающей среды транспортным комплексом: технологические и транспортные. К первым относят загрязнения от дорожно-строительных машин, специальных транспортных средств дорожных предприятия, технических баз – от точечных источников. Ко второму типу относятся загрязнения от транспортных потоков – линейных источников. Транспортными выбросами можно назвать токсичные вещества с отработавшими газами автомобилей, продукты износа шин, нефтепродукты, используемые в качестве топлива и другие эксплуатационные жидкости.
Объем транспортных выбросов вредных веществ в атмосферу на дороге практически в два раза больше объема технологических выбросов. Если технологические выбросы твердых частиц и оксидов серы еще сопоставимы с выбросами этих веществ транспортными потоками, то объемы транспортных выбросов угарного газа, углеводородов и оксидов азота в 5-10 раз превышают объемы технологических выбросов.
Данная работа посвящена изучению влияния транспортных потоков на окружающую среду, а также рассмотрению путей решения данной экологической проблемы.


ГЛАВА 1. ТРАНСПОРТ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Транспорт – один из важнейших элементов материально-технической базы и необходимое условие функционирования общественного производства. Чем выше уровень развития транспорта, тем шире общественное разделение труда и легче кооперирование производственной деятельности населения.
В России автомобильный транспорт является основным средством транспортировки пассажиров и грузов. По данным за 2011 г., величина ежегодного экологического ущерба от функционирования транспортного комплекса достигает около 3 % валового национального продукта Российской Федерации: 60 % ущерба приходится на долю легкового пассажирского транспорта, 26,5 % - на перевозки грузов и 13,5 % - на автобусные перевозки.
Отходы транспортного комплекса являют собой серьезную экологическую проблему, так как возникает угроза захламления городских и пригородных территорий, почв и водных объектов. Ежегодно масса отработавших масел и эксплуатируемых жидкостей составляет около 300 тыс. тонн. Масса всевозможных твердых отходов достигает 3 млн. тонн в год. В число этих твердых отходов входят лом и черные металлы (1400 тыс. тонн), резина (1160 тыс. тонн), свинцовые аккумуляторы (около 200 тыс. тонн) и др.
Наиболее остро отрицательные последствия транспортной деятельности проявляются в крупных городах и мегаполисах, а также на территориях, для которых характерно интенсивное движение транспорта, что неотвратимо ведет к повышенному риску ухудшению здоровья населения. В результате загрязнения транспортным комплексом воздействию подвержено более 10 млн. людей.
Далее в данной главе будет подробно рассмотрено влияние автомобильных потоков на окружающую среду – на атмосферу, литосферу и гидросферу нашей планеты.
Транспорт и атмосфера
Известно, что атмосферный воздух состоит на 78,09 % из азота и 20,95% из кислорода. В небольших количествах в воздухе содержатся благородные газы, например, аргон, а также углекислый газ. Однако атмосферный воздух загрязнен и более опасными для окружающей среды и здоровья человека газами, чем углекислота. Среди них можно выделить угарный газ, сернистые соединения, углеводороды, оксиды азота, а также твердые аэрозоли (сажа, пыль). Помимо этого, к веществам, загрязняющим атмосферу, относят альдегиды, полициклические ароматические углеводороды, в т.ч

. бензапирен (С20Н12), а также пентоксид ванадия. Последние два соединения относят к классу чрезвычайно опасных.
Автомобильный транспорт является основным источником загрязнения атмосферы в городах и на территориях, где осуществляется интенсивное движение транспорта. Далее будут рассмотрены основные соединения, которые входят в состав выхлопных газов карбюраторных и дизельных двигателей.
В число множество веществ, выделяемых автомобилями, входит CO – оксид углерода (II) или угарный газ. Прозрачный, не имеющий запаха и цвета газ является преобладающим компонентом в выхлопных газах автомобилей. Токсическое воздействие на организм человека и теплокровных животных заключается в том, что он вступает в реакцию с гемоглобином крови и лишает его возможности выполнять основную функцию переноса кислорода:
Hb + O2 → HbO2 (оксигемоглобин)
Hb + CO → HbCO (карбоксигемоглобин)
Соединение монооксида углерода с гемоглобинов происходит в 300 раз быстрее, чем с гемоглобином, поэтому происходит вытеснение кислорода из оксигемоглобина. Данные процессы приводят в кислородному голоданию организма. При 80 % случаев отравления наступает смерть. Данная проблема может привести к массовым смертям людей, а также к гибели целых популяций теплокровных животных.
Помимо негативного влияния на здоровье человека и животных, угарный газ на пару с углекислым газом (CO2) может привести к изменению климата и нарушению теплового баланса в слоях атмосферы.
В состав выхлопных газов автомобилей также входят оксиды азота NO2 и NO. Взаимопревращение этих двух газов в атмосферном воздухе происходит довольно легко, особенно при солнечном свете.
Данные соединения, как и другие оксиды азота, крайне токсичны. Оксид азота (II) при высоких концентрациях оказывает влияние на центральную нервную систему человека. Оксид азота (IV) оказывает раздражающее действие на дыхательную систему человека, вызывая эмфиземы легких.
Оксиды азота представляют серьезную опасность для окружающей среды, т.к. способны вызывать кислотные дожди. Кроме этого, оксиды азота являются исходными продуктами образования грязных токсичных туманов – смогов.
Оксид серы (IV) или же сернистый ангидрид – бесцветный газ с острым, характерным запахом – также является одним из компонентов выхлопных газов. Данное соединение в больших объемах выделяют дизели и бензиновые ДВС, количество которых увеличивается.
Сернистый ангидрид SO2 раздражающе действует на верхние дыхательные пути, нарушает белковый обмен. При концентрации равной 0,0017% раздражаются слизистый оболочки глаз, а также горла, носоглотки; при концентрации 0,04% через три минуты воздействия газа наступает общее отравление.
Оксид серы (IV) является одним из основных газов, загрязняющих атмосферу. Наряду с оксидами азота, сернистый ангидрид способен вызывать кислотные дожди. Происходит это, потому что при постепенном окислении сернистого ангидрида кислородом воздуха образуется серный ангидрид – SO3. Серный ангидрид, в свою очередь, вступает в реакцию с водой атмосферы под воздействием солнечного излучения, и тем самым превращается в раствор серной кислоты, который вместе с дождем или снегом выпадает на землю.
Углеводороды – это соединения состава CxHy. Данные соединения поступают в атмосферу в различном состоянии: от простейших молекул до сложных структур полициклического строения. На сегодняшний день различают более 200 индивидуальных соединений состава CH и CHO.
По характеру воздействия на человеческий организм органические вещества делят на раздражающие и канцерогенные. Соединения первой группы оказывают негативное воздействие на центральную нервную систему и раздражают слизистые оболочки глаза и верхних дыхательных путей. Некоторые вещества первой группы, такие как метан CH4, являются парниковыми газами, провоцирующими парниковый эффект.
Соединения второй группы являются канцерогенными, они представляют собой наибольшую опасность для человека. Для таких веществ свойственно накапливаться в организме человека до критических концентраций и стимулироваться развитие злокачественных опухолей.
К данной группе относят вещество под названием бензапирен (также встречается название бензпирен) – ароматическое соединение, вещество первого класса опасности