Экология./4. Промышленная экология и медицина

К.т.н. Лисьев В.Н.

Харьковский национальный автомобильно–дорожный университет, Украина

Экологические аспекты автомобильных дорог

Автомобильный транспорт является одним из основных источников загрязнения атмосферного воздуха и в Украине. Только в 2003 году, по экспертным оценкам, выбросы ЗВ в воздух автомобилями составили свыше 2 миллионов тонн – треть от общего объема выбросов в государстве. В многих городах выбросы автотранспорта составляют 60-92% от общего количества выбросов загрязняющих веществ [1]. Во многих местах Киева (Бессарабка, бульвары Леси Украинки и Шевченко) выбросы ЗВ в атмосферу превышают все нормы. Да и их общие объемы продолжают расти. Сейчас на одного человека в Киеве приходится 120-150кг выбросов в атмосферу за год.

Важно учитывать, что внутри города, на перекрёстках с недостаточной пропускной способностью, при заторах выброс ЗВ превышает выброс на перегонах (пробеговый выброс), и сама структура выбросов, в условиях города, меняется в худшую для человека и природы сторону. Исследования показывают, что высокие концентрации свинца в пыли (до 5,4% от общего количества пыли) связаны с дорожными условиями: а) с наличием крутых спусков и подъемов; б) с соединением дорог разного уровня и с разным сроком эксплуатации. Получены якобы вполне очевидные данные, что минимальное содержание свинца в пыли (в пределах 0,01% от общего количества пыли) отмечается в зоне строгой санитарной охраны; на тех участках, где по обеим сторонам автомобильной дороги имеются лесные массивы и автомобильный транспорт следует транзитом. На остальных участках содержание этого тяжелого металла в пыли составляет 0,96—1,9%. В РФ автотранспорт выбрасывает ежегодно в атмосферу, в весовых единицах более 250 килотонн металла, или примерно две-три смертельные дозы на человека в год. Свинец от автотранспорта в виде аэрозоля, поступая в окружающую среду, оседает в дорожных покрытиях, в почве придорожных зон, с дорожной грязью сползает в водоемы. Время нахождения мелких аэрозольных структур свинца в атмосфере составляет от одной до четырех недель. Отмечено, что кусты, деревья, травы вдоль дорог накапливают значительные количества этого тяжелого металла.

На обочине автомобильной дороги содержание СО превышает действующий санитарно гигиенический норматив ПДК в воздухе населенных пунктов (и дальнейшем ПДК[2]) в 1,2—11 раз, оксидов азота — в 1,2—77 раз, сажи — в 1,5—8 раз. На участках, расположенных в 100м от обочины дороги, это превышение составляет соответственно для угарного газа от 1 до 6, для оксидов азота от 2 до 31 и для сажи от 1 до 3-х раз. Необходимо отметить, что содержание непредельных углеводородов на всех исследуемых участках было ниже ПДК [3]. В Москве при благоприятных метеорологических условиях, способствующих постепенному рассеиванию ЗВ и препятствующих их накоплению в приземном слое, вблизи автотрасс, превышение ПДК по NO₂ составляет 10-30% , по СО – 10-20% в течение дня. При неблагоприятных условиях длительное загрязнение воздуха может в течение нескольких дней и даже недель в кабинах и салонах автомобилей достигать 10-20ПДК и более. Так, в Москве в 2002г. по данным Мосэкомониторинга благоприятная экологическая обстановка (менее 0,5ПДК) была в течение 64 дней, умеренная (т.е. на уровне ПДК) – в течение 177 дней и неблагоприятная(более 10ПДК) – в течение 124 ней. Схожая ситуация и в Германии - в г. Котбус уровень отработавших газов (ОГ) является одним из самых высоких в Германии. В 2006 г. превышающая норму концентрация ОГ фиксировалась в этом городе на протяжении 86 дней, тогда как европейские экологические стандарты допускают превышение нормы лишь 35 дней в году. Хуже дела обстоят лишь в Мюнхене и Штутгарте. В этих городах принятые ЕС нормативы максимального загрязнения воздуха - до 50нг на кубометр воздуха - нарушались еще чаще [4].

Не стоит отрицать, что суммарное воздействие всех факторов антропогенного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду (ОС) в масштабах стран СНГ приносит ежегодный экологический ущерб (от загрязнения воздуха и воды, размещения отходов и воздействия шума, вибраций и т.д. на население и строительные конструкции) в до 20млрд. дол. Основная доля ущерба (78%) связана с загрязнением атмосферы, а 18% приходится на шумовые нагрузки. В структуре ингредиентного высокотоксичного загрязнения воздушного бассейна приоритет принадлежит выбросам свинца (55%), затем оксидам азота (31%), на альдегиды приходится около 7%[5]. При этом следует отметить, что более половины соединений свинца и 80% оксидов азота поступает в атмосферу от грузовых автомобилей и автобусов.

Статистика показывает, что не смотря на все ухищрения производителей каждый год средний автомобиль выбрасывает CO₂ в четыре раза больше собственного веса. По оценкам Агентства по защите окружающей среды США, сжигание бензина и дизельного топлива приводит к образованию значительных количеств диоксинов. Грузовики, автобусы и мощные агрегаты, использующие дизельное топливо, являются главными источниками выброса диоксинов двигателями внутреннего сгорания (97% выбросов). В Великобритании, главным образом вследствие широкого применения дизельного топлива, выбросы транспортных средств являются вторым по величине источником диоксинов, вслед за мусоросжигательными установками. Наряду с ОГ (65%), автотранспорт является источником загрязнения ОС продуктами разложения масла в картере двигателя - 20%, испарениями бензина из бензобака и топливной системы - 9% и частицами резины и металла - 6%. В общей сложности только один легковой автомобиль на 1 км пути выбрасывает 44г загрязняющих веществ. Всего в течение года, на пример на каждого москвича, приходится (по разным подсчетам) от 120 до 190кг ЗВ.

Каждый новый миллион автомобилей занимает 2-3тыс. га земли под гаражи, стоянки, заправочные станции и станции технического обслуживания, вытесняя зеленые насаждения и парки, детские и спортивные площадки, и занимает примерно 15 тыс. км дорожного покрытия [6].

Однако управленческие структуры в государствах СНГ пока ещё разделены: отдельно - "дорожники", отдельно - "транспортники", отдельно "экологи". В странах, имеющих исторически более развитую систему автомобилизации, дороги, транспорт и экология объединены в единый комплекс. Это не только обеспечивает большую эффективность управления, но и позволяет автомобильному транспорту быть конкурентоспособным с другими видами транспорта, а также позволяет уменьшить воздействие на ОС. Так, в США (Калифорния) объем выбросов ОГ автомобилями, в пересчете на 1км пробега, за 20 лет уменьшился на (80-90)% на фоне увеличения численности автотранспортных средств на 50% и пробега - на 65% [7].

Расхожее мнение, что лесозащитные полосы способны обеспечить высокое экологическое, почти фоновое состояние атмосферы над дорогой и в придорожном пространстве – довольно спорное. Да, известно, что в солнечный день (конец весны - начало лета), 1га леса аккумулирует 220-280кг диоксида углерода и выделяет 180-220кг кислорода. Однако, учитывая, что в течение года средний автомобиль выбрасывает CO₂ в четыре раза больше собственного веса (вес легкового автомобиля в среднем составляет 1800кг), то при аккумулировании 280кг СО₂ одним гектаром леса необходимо на один легковой автомобиль более 25га леса. Поэтому, если возложить на леса функцию "поглощения - аккумулирования" всех выбросов диоксида углерода за год, то уже при низкой интенсивности движения по одной единственной автомобильной дороге почти всю территорию страны должны занимать одни леса. А для потока, содержащего грузовые + легковые автомобили + автобусы, сколько необходимо гектаров леса? А как быть с городами?

На основании проведенного выше краткого анализа проблем можно констатировать, что:

1. Высказывается единодушное мнение об огромном негативном влиянии автомобильного транспорта на пространство над дорогой и на придорожное пространство.

2. Простого – технического решения проблемы загрязненности автомобильных дорог – пока не существует.

3. Отсутствие экономически обоснованных и социально адаптированных решений транспортных проблем и связанных с ними экологических проблем объясняется противоречивостью данных мониторинговых исследований, недостаточной научностью теоретических и прикладных разработок в этой области.

Литература:

1. Илькун Г.М. Загрязнение атмосферы и растений. - Киев: Наукова думка.1978. -248с.

2. Петрухин В.А. и др. Воздействие транспорта на состояние окружающей среды. (Научно-аналитический доклад). – М.: Минтранс РФ, 1996. -134с.

3. Кавтарадзе Д.Н. и др. Автомобильные дороги в экологических системах. – М.: "Трансдорнаука", 2007. – 240с.

4. http://www.rozetka.de/theme/7833.html.

5. Илькун Г.М. Загрязнение атмосферы и растений. - Киев: Наукова думка, 2008. -248с.

6. Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания. — М.: Мир, 1994.

7. http://www.baikalwave.eu.org