Воздушный транспорт и окружающая среда

Введение

Специфическим воздействием воздушного транспорта на окружающую среду является значительное воздействие шума и выбросов загрязняющих веществ.
Загрязнение биосферы продуктами горения
Загрязнение биосферы продуктами сгорания авиационных топлив является первым аспектом воздействия воздушного транспорта на экологическую обстановку, однако авиация имеет ряд отличительных особенностей по сравнению с другими видами транспорта:
применение газотурбинных двигателей в основном определяет различный характер протекающих в них процессов и структуру выбросов отработавших газов.;
использование керосина в качестве топлива вызывает изменения в загрязняющих компонентах;
полеты самолетов на больших высотах и на больших скоростях приводят к рассеиванию продуктов сгорания в верхних слоях атмосферы и на больших площадях, что снижает степень их влияния на живые организмы.
На выхлопные газы авиационных двигателей приходится 75% всех выбросов гражданской авиации, включая выбросы в атмосферу специальных транспортных средств и стационарных источников.
Воздействие на атмосферу Земли
Постоянное увеличение объемов воздушного транспорта приводит к загрязнению окружающей среды продуктами сгорания авиационных топлив. В среднем струя, расходующая за 1 ч 15 т топлива и 625 т воздуха, выделяет в окружающую среду 46,8 т углекислого газа, 18 т водяного пара, 635 кг окиси углерода, 635 кг оксидов азота, 15 кг оксидов серы, 2,2 твердых частиц. Средняя продолжительность пребывания этих веществ в атмосфере составляет примерно 2 года.
Наибольшее загрязнение окружающей среды происходит в зоне аэропорта при посадке и взлете воздушных судов, а также при прогреве их двигателей, табл. 5. Подсчитано, что при 300 взлетах и посадках трансконтинентальных самолетов в сутки атмосфера не однородна, но зависит от расписания аэропортов. При работе двигателей на взлете и посадке в окружающую среду поступает наибольшее количество окиси углерода и углеводородных соединений, а во время полета-максимальное количество оксидов азота.
Актуальность проблемы: на сегодняшний день неуклонное увеличение объемов воздушного транспорта приводит к загрязнению окружающей среды продуктами сгорания топлив в авиации. Средняя продолжительность пребывания этих загрязнителей в атмосфере составляет примерно 2 года.
На долю вредных веществ, выбрасываемых воздушным транспортом, приходится примерно 40 процентов всех выбросов в атмосферу.
Кроме того, воздействие шума и электромагнитного загрязнения окружающей среды также оказывают негативное воздействие. В этой связи актуальным является поиск новых решений по снижению воздействия воздушного транспорта на окружающую среду.
Цель работы:
Проанализировать специфику влияния авиационного транспорта на окружающую среду, а так же пути решения возникающих проблем.
Ставились следующие задачи:
анализ специфики коммуникативного природопользования;
проведение анализа загрязнения атмосферы авиатранспортом;
рассмотреть возможные пути снижения уровня выбросов;


1.Проблема воздушного транспорта и окружающей среды
Проблема воздушного транспорта и окружающей среды парадоксальна, поскольку транспорт дает важные социально-экономические выгоды, но в то же время оказывает влияние на экологические системы. С одной стороны, транспортная деятельность способствует повышению требований к мобильности пассажиров и грузов, а с другой стороны, транспортная деятельность связана с воздействием на окружающую среду. Кроме того, экологические условия оказывают влияние на воздушные транспортные системы с точки зрения эксплуатационных условий и требований к инфраструктуре, таких как строительство и техническое обслуживание (см. обзор этих ограничений в разделе Транспорт и космос).
Возросшая мобильность пассажиров и грузов расширила роль воздушного транспорта как источника загрязняющих выбросов и его многократного воздействия на окружающую среду. Эти воздействия подразделяются на три категории:
Прямое попадание. Прямое воздействие транспортной деятельности на окружающую среду, когда причинно-следственные связи в целом ясны и хорошо понятны. Например, известно, что шум и выбросы окиси углерода оказывают прямое вредное воздействие.
Косвенное воздействие. Вторичное (или третичное) воздействие транспортной деятельности на экологические системы. Они часто имеют более серьезные последствия, чем прямое воздействие, но соответствующие отношения часто неверно истолковываются и их труднее установить. Например, твердые вещества, которые в основном являются результатом неполного сгорания в двигателе внутреннего сгорания, косвенно связаны с респираторными и сердечно-сосудистыми проблемами, поскольку они способствуют, среди прочих факторов, таким условиям.
Кумулятивное воздействие. Аддитивные, мультипликативные или синергетические эффекты транспортной деятельности. Они рассматривают различные прямые и косвенные воздействия на экосистему, которые часто непредсказуемы. Изменение климата со сложными причинами и последствиями представляет собой совокупное воздействие нескольких природных и антропогенных факторов, в которых транспорт играет определенную роль. Доля транспорта в глобальных выбросах CO2 увеличивается. 22% глобальных выбросов CO2 приходится на транспортный сектор, причем доля таких стран с развитой экономикой, как Соединенные Штаты, составляет около 25%.
Сложность последствий привела к многочисленным противоречиям в экологической политике, роли воздушного транспорта и стратегиях смягчения последствий. Это еще более осложняется тем фактом, что приоритеты между экологическими и экономическими соображениями меняются с течением времени, что может оказывать влияние на государственную политику. Транспортный сектор часто субсидируется, особенно за счет строительства и обслуживания дорожной инфраструктуры, к которой, как правило, нет доступа. Участие правительств в деятельности различных видов транспорта, терминалов и инфраструктуры иногда может быть связано с экологическими проблемами. Если собственник и регулирующий орган являются одним и тем же лицом (разные ветви власти), то существует риск того, что эти правила не будут эффективно применяться.
Общие расходы, понесенные в результате транспортной деятельности, в частности ущерб окружающей среде, как правило, не полностью покрываются пользователями. Отсутствие учета фактических транспортных расходов может объяснить ряд экологических проблем. Однако существует сложная иерархия издержек, варьирующаяся от внутренних (в основном операции), комплаенс (соблюдение правил), условных (риск события как разлива) до внешних (предполагаемых обществом). Например, внешние расходы составляют в среднем более 30 процентов сметных расходов на владение и эксплуатацию самолетов. Если экологические затраты не включены в эту оценку, то использование самолета субсидируется обществом, и затраты накапливаются по мере загрязнения окружающей среды. Это требует адекватного внимания, поскольку количество транспортных средств, особенно легковых, неуклонно растет.
Государственные преференции по приоритету между экономикой и окружающей средой, 1984-2019 годы
Экологические аспекты транспорта
Средняя стоимость владения и эксплуатации самолета, 1975-2018 гг.
Мировое воздушное производство и автопарк, 1965-2018 годы
Глобальные выбросы парниковых газов транспортным сектором
Взаимосвязь между транспортом и окружающей средой является многомерной. Некоторые аспекты неизвестны, и некоторые новые выводы могут привести к изменениям в экологической политике. Исторически сложилось так, что транспорт оказывал весьма незначительное негативное воздействие на окружающую среду из-за используемых видов транспорта и низкого уровня мобильности. Например, строительство больших флотов, состоящих из яхт, было ответственно за темпы вырубки лесов в Западной Европе и Северной Америке с шестнадцатого века до девятнадцатого века. Урбанизация в 19 веке и зависимость от лошадей создали проблемы, связанные с удалением навоза

. Кроме того, индустриализация и развитие паровых двигателей приводят к загрязнению окружающей среды (например, sooth) вблизи портов и железнодорожных станций. Однако эти вопросы оставались маргинальными и локализованными.
Однако только в XX веке появилась общая перспектива в отношении связей между транспортом и окружающей средой, особенно в связи с массовым распространением таких транспортных средств, как самолеты.
1960-е и 1970-е годы были решающими десятилетиями в осознании негативных экологических последствий человеческой деятельности и необходимости регулирования.
Что касается инфраструктуры, то первое всеобъемлющее экологическое регулирование-закон О Национальной экологической политике (NEPA) - было введено в действие в 1970 году и требовало участия всех федеральных ведомств правительства США. Поскольку такое учреждение, как Департамент транспорта, является крупным поставщиком и управляющим транспортной инфраструктурой, это законодательство оказало значительное влияние на то, как транспорт оценивается в связи с экологическими вопросами. Очевидным следствием этого стало увеличение продолжительности и сложности утверждения проектов транспортной инфраструктуры для обеспечения их соответствия экологическим стандартам. Противники проекта могут также использовать нормативную базу, чтобы задержать или даже отменить его строительство, а иногда и изменить его проектные параметры (например, размер). Непреднамеренным следствием этого было то, что сложность экологических стандартов, как правило, негативно сказывается на инновациях и побуждает существующих поставщиков сохранять существующую инфраструктуру и объекты, с тем чтобы концерн мог инициировать неопределенный экологический опыт в рамках нового проекта. Со временем это замедлило развитие транспортной инфраструктуры и значительно увеличило ее стоимость.
С оперативной точки зрения закон о чистом воздухе 1970 года устанавливает четкие стандарты качества воздуха и ожидания в отношении источников загрязнения воздуха, как стационарных (например, электростанция), так и мобильных (например, самолет). Что касается транспорта, то он немедленно установил нормы выбросов для перечня признанных загрязнителей, таких как диоксид углерода, летучие органические соединения и оксид азота. Результатом стало быстрое сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу транспортным сектором за счет совершенствования технологии двигателей. Закон о чистой воде 1977 года устанавливает аналогичную нормативную среду в отношении загрязнения воды и возможности строительства инфраструктуры на водно-болотных угодьях.
1990-е годы характеризовались осознанием глобальных экологических проблем, что нашло отражение в растущей озабоченности между антропогенными воздействиями и изменением климата. Транспорт также стал важным аспектом концепции устойчивого развития, которая стала центральным направлением от выбросов транспортных средств до практики управления цепочкой поставок зеленых технологий. Эти изменения требуют глубокого понимания взаимного влияния физической среды и транспортной инфраструктуры, но зачастую такого понимания нет. Основными факторами, учитываемыми в физической среде, являются географическое положение, рельеф, геологическое строение, климат, гидрология, почва, естественная растительность и животный мир.
Экологические аспекты транспорта связаны с причинами, деятельностью, результатами и функционированием транспортных систем. Увязка экологических вопросов-это сложный вопрос. Например, в какой степени выбросы углекислого газа связаны с особенностями землепользования? Кроме того, транспорт интегрирован в экологические циклы, особенно во время углеродного цикла, когда углерод перетекает из одного элемента биосферы, такого как атмосфера, в другой, такой как Экосфера, где он может накапливаться (постоянно или временно) или передаваться дальше. Взаимосвязь между транспортом и окружающей средой также осложняется двумя наблюдениями:
Структура транспортной сети, используемые виды транспорта и уровни перевозок являются основными факторами воздействия транспорта на окружающую среду. Сети влияют на пространственное распределение выбросов (например, сети централизованные или диффузные), в то время как режимы связаны с характером выбросов и движением с интенсивностью этих выбросов. В дополнение к этим экологическим воздействиям следует учитывать экономические и промышленные процессы, поддерживающие транспортную систему. К ним относятся добыча и производство топлива, транспортных средств и строительных материалов, некоторые из которых потребляют много энергии (например, алюминий), а также вывоз транспортных средств, запасных частей и строительство инфраструктуры. Все они имеют жизненный цикл, определяющий время их производства, ликвидации и ликвидации. Поэтому вполне вероятно, что оценка связи между транспортом и окружающей средой без учета циклов в окружающей среде и в жизненном цикле продукта обеспечит ограниченный обзор ситуации и может даже привести к неправильным оценкам, политике и стратегиям смягчения последствий.
Транспортная деятельность способствует повышению спроса на мобильность пассажиров и грузов, особенно в городских районах. Но транспортная активность привела к увеличению уровня самолетных и транспортных пробок. В результате транспортный сектор все больше увязывается с экологическими проблемами.
То, что известно как парниковый эффект, является фундаментальным компонентом глобального регулирования климата и представляет собой естественный процесс, включающий частичное удержание тепла в атмосфере Земли. К ним относятся углекислый газ (CO2), метан (CH4), закись азота (N2O) и галоуглероды-газы, которые накапливаются в атмосфере достаточно долго для достижения однородного состава во всем мире. Поэтому, независимо от местоположения, их концентрация одинакова. Количество обычных парниковых газов, выбрасываемых в атмосферу, значительно возросло со времен промышленной революции, и особенно за последние 25 лет. Воздействие, соответствующее выбросам парниковых газов, дополнительно осложняется различиями в продолжительности их существования в атмосфере (или времени пребывания), которое они проводят в атмосфере до разложения или поглощения биологическими процессами или химическими веществами. Для CO2 он может составлять от 5 до 200 лет, в то время как для метана он составляет около 12 лет, а для N2O-114 лет. Для галоуглеродов, таких как хлорфторуглероды, ему по меньшей мере 45 лет.
Деятельность транспортной отрасли ежегодно выбрасывает в атмосферу несколько миллионов тонн парниковых газов, что составляет от 25% до 30% всех выбросов парниковых газов. В настоящее время ведутся дебаты о том, в какой степени эти выбросы связаны с изменением климата, но эти дебаты больше связаны с масштабами этих воздействий, чем с их природой. Некоторые газы, в частности оксид азота, также участвуют в разрушении стратосферного озонового слоя (О3), который естественным образом защищает поверхность земли от ультрафиолетового излучения. Увеличение воздушного движения, в дополнение к его выбросам, увеличило количество инвестиционных следов, которые в основном представляют собой кристаллы льда, образованные конденсацией вокруг самолетов, летящих на большой высоте. Они могут вносить свой вклад в изменение климата парадоксальным образом, потому что, с одной стороны, они могут улавливать тепло, а с другой-они также отражают солнечное излучение. В дополнение к изменению климата это также влияет на транспорт, особенно на инфраструктуру (например, больше наводнений из-за повышения уровня моря) и операции (более строгие условия эксплуатации).


2.Воздушный транспорт и экология: экологический аспект

Концентрация вредных компонентов выхлопных газов авиационных двигателей в воздухе и скорость их распространения по территории аэропорта в значительной степени зависят от погодных условий