Загрязнение атмосферы стационарными источниками автомобильного транспорта

Загрязнение окружающей среды стационарными источниками на транспорте происходит от производств, обеспечивающих ремонт транспортных средств, вспомогательных производств, зданий и сооружений хозяйственно-бытового назначения (котельных, гостиниц, вокзалов, столовых, заправочных станций, топливных складов), мест стоянок транспорта. От этих источников загрязнения поступают в атмосферу, и формируется поверхностный сток, включающий дождевые и талые снеговые воды, воды от мойки подвижного состава и уборки помещений, сточные воды, образующиеся в производственных процессах.

Газообразные выбросы попадают в воздух чаще в результате работы производственных вентиляционных систем. Отличительной особенностью этих выбросов является наличие в них большого количества минеральной и органической пыли, аэрозолей, масляного тумана.

Поверхностные стоки с территорий транспортных предприятий содержат жидкие нефтепродукты, остатки моющих, дезинфицирующих, антиобледенительных и противогололедных реагентов, формовочных смесей, растворов, используемых в металлообработке, отработанные электролиты аккумуляторных батарей, продукты разрушения искусственных покрытий и износа шин. Сточные воды содержат жидкие токсичные вещества: бензол, ацетон, кислоты, щелочи, растворенные металлы (алюминий, бериллий, хром и др.), нефтепродукты.

Бензол С₆Н₆ – бесцветная жидкость, используется как растворитель, например, масляных красок, жиров. Оказывает острое местное раздражающее воздействие. Кроме того, он всасывается кожей и вызывает общетоксическое действие на организм. В водоемах, загрязненных бензолом, рыба приобретает неприятный запах при концентрации 10 мг/л.

Ацетон СН₃СОСН₃ – легкоиспаряющаяся бесцветная жидкость, является растворителем нитроцеллюлозных красок и лаков, малотоксичное вещество, оказывающее лишь местное раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки. На санитарный режим водоемов, в которые происходит сброс, практически не оказывает воздействия.

Кислоты и щелочи, поступающие с поверхностными стоками в водоемы, изменяют их кислотность и тем самым влияют на условия обитания водных организмов, состав и численность популяций. Так, щелочные воды при рН выше 9,5 представляют непосредственную опасность для рыб, подщелочные воды при рН 8,6 – 9,5 проявляют угнетающее воздействие на рыб по прошествии длительного времени, подкисленные воды при рН 6,4 – 5,0 опасны для рыб при одновременном наличии в водоеме солей железа.

Высокотоксичные металлы: свинец, мышьяк, кадмий, ртуть, содержащиеся в производственных сточных водах, могут попасть в организм человека с питьевой водой, что приведет к отравлениям. Некоторые редкие металлы: молибден, галлий, германий менее опасны, но усиливают действие других загрязняющих веществ на организм.

Такие металлы, как свинец, цинк, медь, хром, мышьяк проявляют накопительное действие, то есть не выводятся из организма и увеличивают свое токсическое проявление по мере накопления. Эти металлы накапливаются также в почве и растениях при попадании на них поверхностных стоков.

В промышленных сточных водах транспортных предприятий, особенно заводов, часто содержатся соединения алюминия, бериллия, хрома и других цветных металлов. Соединения бериллия и хрома являются высокотоксичными. Нерастворимые в воде соединения алюминия считаются нетоксичными. Растворимые соли алюминия – хлориды, сульфаты, нитраты, попадая с питьевой водой в живые организмы, оказывают ядовитое воздействие. Они накапливаются в тканях организма. Соединения алюминия задерживают процессы самоочищения водоемов.

Другое отрицательное воздействие металлов в поверхностных стоках – коррозия металлических канализационных труб, которая приносит очень большой экономический ущерб.

Нефтепродукты при попадании со сточными водами в водоемы вызывают глубокие изменения в составе водных биоценозов. Это обусловлено проникновением нефтепродуктов во все слои водоема: одна часть их компонентов оседает на дно, другая находится в виде суспензий и эмульсий в толще воды, а остальные – в молекулярно-растворенном состоянии. Поэтому все водные организмы, где бы они ни обитали, испытывают на себе отрицательное воздействие нефтепродуктов. Водные растения, покрытые нефтяной пленкой, не пригодны для нереста рыб. Сама рыба в воде, содержащей нефтепродукты в количестве свыше
0,1 мг/л, приобретает запах нефти через 1 – 3 суток пребывания в ней. Поверхностная нефтяная пленка пропитывает перья птиц, садящихся или ныряющих в воду, они не могут взлететь и погибают.

Все ядовитые загрязняющие вещества от подвижных и стационарных источников по степени опасности делятся на 4 класса:

1 – чрезвычайно опасные (тетраэтилсвинец, свинец, ртуть и др.);

2 – высокоопасные (марганец, медь, серная кислота, хлор и др.);

3 – умеренно опасные (ксилол, метиловый спирт и др.);

4 – малоопасные (аммиак, бензин топливный, керосин, оксид углерода, скипидар, ацетон и др.).

Испарения бензина в атмосферу возникают не только в подвижных источниках, но и в стационарных, к которым, в первую очередь, следует отнести автозаправочные станции (АЗС). Они получают, хранят и реализуют бензин и другие нефтепродукты в больших количествах. Это является серьезным каналом загрязнения окружающей среды, как в результате испарений топлива, так и в результате разливов.

В последние годы в России появилась сеть контейнерных автозаправочных станций (КАЗС), которые, по сравнению со стационарными АЗС, представляют большую экологическую и пожарную опасность

Наибольший вред могут принести резервуары КАЗС, заполненные топливом на 60 % и менее, так как внутри них образуется взрывоопасная концентрация паров бензина с воздухом.

При заполнении резервуаров АЗС бензином в атмосферу вытесняются в большом количестве пары бензина – это так называемое "большое дыхание" резервуара. При суточных температурных колебаниях (ночь – день) также происходит выделение паров бензина, но в меньшем количестве, – это называется "малое дыхание" резервуара.

Ориентировочные расчеты потерь бензина показали, что при "большом дыхании" резервуара объемом 20 м³ в атмосферу испаряется зимой 11 л, а летом – 23 л бензина. При ежесуточном одноразовом заполнении резервуара в течение месяца в атмосферу попадет зимой 330 л бензина, а летом – 690 л. Таким образом, среднегодовые потери бензина из одного резервуара составляют 6 т. Учитывая количество КАЗС в конкретном регионе, можно определить степень загрязнения воздуха летучими углеводородными соединениями бензина.

Загрязнение атмосферы по "вине" автомобильного транспорта происходит, кроме того, в результате функционирования авторемонтных предприятий, асфальтобетонных заводов, баз дорожной техники и других объектов инфраструктуры транспорта. В составе выбросов асфальтобетонных заводов содержатся канцерогенные вещества из-за отсутствия или несовершенства очистного оборудования.

Основную массу твердых отходов, ежегодно образующихся в автотранспортном комплексе, составляют отработавшие свой срок автопокрышки – 1160 тыс. т, свинцовые аккумуляторы – 180 – 200 тыс. т, отходы пластмасс – 60 тыс. т.

Автодороги являются одним из источников образования пыли в приземном воздушном слое. При движении автомобилей происходит истирание дорожных покрытий и автомобильных шин, продукты износа которых смешиваются с твердыми частицами отработавших газов. К этому добавляется грязь, занесенная на проезжую часть с прилегающего к дороге почвенного слоя. В результате образуется пыль, в сухую погоду поднимающаяся над дорогой в воздух. Она переносится ветром на расстояния от нескольких километров до сотен километров.

Химический состав и количество пыли зависят от материалов дорожного покрытия. Наибольшее количество пыли создается на грунтовых и гравийных дорогах. Дороги с покрытием из зернистых материалов (гравийные) образуют пыль, состоящую, в основном, из диоксида кремния. На грунтовых дорогах пыль состоит на 90 % из кварцевых частиц, остальную долю составляют оксиды алюминия, железа, кальция и др. Валовой выброс пыли на автомобильных дорогах без капитального покрытия (грунтовых общего пользования, гравийных, щебеночных) составляет свыше 56 тыс. т в год. На дорогах с асфальтобетонным покрытием в состав пыли дополнительно входят продукты износа вяжущих битумсодержащих материалов, частицы краски или пластмассы от линий разметки дороги на полосы.

Пыль создает предпосылки возникновения дорожно-транспортного происшествия в момент начала дождя. Мелкие сухие частицы пыли насыщены воздухом и не сразу пропитываются влагой. Поэтому первые капли дождя не смачивают частицы пыли, и пока дождь не усилится, они не смываются с дороги. В результате образуется грязь, и коэффициент сцепления шин с дорогой резко снижается. Торможение в таких условиях может привести к блокировке колес, заносу и вызвать ДТП.

Экологические последствия запыленности отражаются на людях, находящихся вблизи от дороги, водителях и пассажирах транспортных средств, которые вместе с воздухом вдыхают огромное количество пылевидных частиц, нанося вред организму.

Пыль оседает также на растительности и обитателях придорожной полосы. Леса и лесопосадки вдоль дорог угнетаются. Сельскохозяйственные культуры, посаженные вблизи дорог, накапливают вредные вещества, содержащиеся в пылевых выбросах и отработавших газах.

Эти загрязнения попадают и в прилегающие водоемы, действуя отрицательно на растительность, рыб и других обитателей, накапливаясь в донных отложениях. Туда же попадает поверхностный сток с автодорог, содержащий в основном соли соляной кислоты или хлориды и другие противогололедные реагенты.

По статистическим данным, в РФ средний сброс хлоридов со стоками и снегом за пределы дорог составляет около 500 тыс. т в год. Предприятиями автомобильного транспорта также сбрасываются в поверхностные водоемы сточные воды, содержащие в основном взвешенные вещества и нефтепродукты. В 1998 году сброс загрязненных сточных вод от предприятий автотранспорта составил около 7 млн. м³, в том числе нефтепродуктов – около
3 тыс. т.

Под автодороги отчуждаются значительные земельные площади. Так, на строительство 1 км современной автомагистрали требуется до 10‑12 га площади. Помимо этого, дополнительные площади отводятся для технологических целей: устройства складов хранения строительных материалов, мест стоянок транспортной техники, размещения снятого с дороги грунта, постройки временных сооружений и подъездов и т.д. Особенно большие площади занимают транспортные развязки: от 15 га при пересечении двухполосных дорог до 35 га при пересечении магистралей с шестью полосами движения. По данным Федеральной дорожной службы РФ (ФДС России), в 1998 году суммарная площадь территорий, занятых дорогами и объектами дорожной инфраструктуры, составила 88,1 тыс. га.