ДП 270102.65.01.01 ПЗ-028

7.1. Влияние железнодорожного транспорта на экологию

Влияние железнодорожного транспорта на экологическую обстановку весьма ощутимо. Оно проявляется прежде загрязнением воздушной среды, водной и земель при строительстве и эксплуатации железных дорог. Успешное функционирование и развитие железнодорожного транспорта зависит от состояния природных комплексов и наличия природных ресурсов, развития инфраструктуры искусственной среды, социально-экономической среды общества. Состояние окружающей среды при взаимодействии с объектами железнодорожного транспорта зависит от инфраструктуры по строительству железных дорог, производству подвижного состава, производственного оборудования и других устройств, интенсивности использования подвижного состава и других объектов на железных дорогах, результатов научных исследований и их внедрения на предприятиях и объектах отрасли. Каждый элемент системы имеет прямые и обратные связи друг с другом. При развитии и функционировании объектов железнодорожного транспорта следует учитывать свойства природных комплексов - многосвязность, устойчивость, коммутативность, аддитивность, инвариантность, многофакторную корреляцию.

Многосвязность выражается в разнохарактерном воздействии транспорта на природу, которое может вызвать в ней трудно учитываемые изменения.

Аддитивность - это возможность многопараметрического сложения различных источников техногенного и антропогенного воздействия на природу, что может привести к непредсказуемым изменениям в природе.

Инвариантность является свойством экосистем сохранять стабильность в границах регламентированных техногенных и антропогенных воздействий.

Устойчивость - способность экосистем сохранять исходные параметры при естественном, техногенном и антропогенном воздействиях.

Многофакторная корреляция характеризует экосистемы с позиций их предопределенности к случайным и неслучайным событиям с аналитическими связями между ними.

Главной задачей проектировщиков является поиск путей согласования технических решений с природными факторами. Необходимо чтобы строительство дороги не ухудшало качество среды обитания, воздействуя на неё.

Степень воздействия железнодорожного транспорта на окружающую среду оценивают по уровню расходования природных ресурсов и уровню загрязняющих веществ, поступающих в природную среду регионов, где расположены предприятия ж.-д. транспорта. Все источники загрязнений окружающей среды по характеру функционирования делятся на стационарные и передвижные. Стационарными источниками являются локомотивные и вагонные депо, заводы по ремонту подвижного состава, пункты подготовки подвижного состава, котельные, пропарочно-пропиточные заводы. К передвижным источникам относятся магистральные и маневровые тепловозы, путевые и ремонтные машины, автотранспорт, промышленный транспорт, рефрижераторный состав, пассажирские вагоны и т.п. В свою очередь, стационарные источники по сложности и числу технологических процессов неравнозначны и могут создавать загрязнения не одного, а нескольких видов.

В целом, факторы воздействия объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду можно классифицировать по следующим признакам: - механическое воздействие (твердые отходы, воздействие дорожной техники на почву); - физическое (тепловое излучение, электромагнитные поля, ультра и инфразвук, вибрация, радиация); - химическое (кислоты, щелочи, сои металлов, углеводороды, краски и растворители, пестициды); - биологическое (макро и микроорганизмы, бактерии, вирусы); - эстетическое (нарушение ландшафтов, осушение, заболачивание). Эти факторы могут действовать на природу долговременно, сравнительно недолго, кратковременно и мгновенно.

Эволюция развития человечества и создание индустриальных методов хозяйствования привели к образованию глобальной техносферы, одним из элементов которой является железнодорожный транспорт. Природная среда при функционировании элементов техносферы является источником сырьевых и энергетических ресурсов и пространства для размещения ее инфраструктуры. Успешное функционирование и развитие железнодорожного транспорта зависит от состояния природных комплексов, наличия природных ресурсов, развития инфраструктуры искусственной среды и социально-экономической среды общества.

В свою очередь состояние окружающей среды при взаимодействии с объектами железнодорожного транспорта зависит от инфраструктуры по строительству железных дорог, производству, ремонту и эксплуатации подвижного состава, производственного оборудования, интенсивности использования подвижного состава и других объектов на железных дорогах, результатов научных исследований и их внедрения на предприятиях и объектах отрасли. Достаточно сказать, что железнодорожный транспорт потребляет до 7% добываемого топлива, 6% электроэнергии и 4,5% леса.

Поэтому уровень воздействия железнодорожного транспорта на окружающую среду достаточно велик. Характер влияния транспорта на природу определяется составом технических факторов, интенсивностью их воздействия, экологической весомостью этих воздействий на элементы окружающей среды. Загрязнение от объектов железнодорожного транспорта накладываются на загрязнения от хозяйственно-производственной деятельности предприятий и коммунальных служб городов. Техногенное воздействие на окружающую среду может носить локальный (от единичного фактора) или комплексный (от группы различных факторов) характер. Эти воздействия, как правило, характеризуются различными коэффициентами экологической опасности в зависимости от вида воздействия и их характера, а также объекта воздействия.

Для оценки уровня воздействия объектов железнодорожного транспорта на экологическое состояние окружающей среды используются следующие интегральные характеристики:

- абсолютные потери окружающей среды, выраженные в конкретных единицах измерения состояния биоценозов (флоры, фауны, почвы, морей); - компенсационные возможности экосистем, характеризующие их восстанавливаемость в естественном или искусственном режимах, созданных принудительно; - опасность нарушения природного баланса, возникновение потерь и локальных экологических сдвигов, которые могут вызвать экологический риск и кризисные ситуации в окружающей среде; - уровень экологических потерь, вызванных воздействием объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду.  Эти характеристики и позволяют определить экологическую безопасность в районах расположения транспортных объектов. Воздействие объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду, как уже отмечалось, обусловлено строительством железных дорог и транспортной инфраструктуры, производственно-хозяйственной транспортных предприятий, эксплуатацией железных дорог и подвижного состава, сжиганием большого количества топлива, применением пестицидов на полосах отчуждения и др. Строительство и эксплуатация железных дорог связано с загрязнением природных комплексов, выбросами в атмосферу, стоками в водоемы и отходами. Железные дороги прокладываются на сложившихся путях миграции животных, нарушают их развитие и даже приводят к гибели целых сообществ и видов.

На железнодорожном транспорте источниками выбросов вредных веществ в атмосферу являются объекты производственных предприятий и подвижного состава. Они подразделены на стационарные и передвижные. Из стационарных источников наибольший вред окружающей среде наносят котельные, в зависимости от применяемого топлива при его сгорании выделяются различные количества вредных веществ. При сжигании твердого топлива в атмосферу выделяются оксиды серы, углерода, азота, летучая зола, сажа. Мазуты при сгорании в котельных агрегатах выделяют с дымовыми газами, оксиды сер, диоксид азота, твердые продукты неполного сгорания ванадия.

Источники загрязнения атмосферы, воды, почвы на железнодорожном транспорте и их характеристика.

Таблица 7.1 - Поступление токсичных веществ от некоторых производственных процессов на железнодорожном транспорте

Приготовление в депо сухого песка для локомотивов, его транспортировка загрузка в тепловозы сопровождается выделением в воздушную среду пыли газообразных веществ. Нанесение лакокрасочных покрытий сопровождается выделением в атмосферу паров растворителей, аэрозоля краски. При использовании растворителей, шпатлёвок, грунтовок, лаков, эмалей поступающие в воздух пары содержат ацетон, бензол, ксилол, бутиловый спирт, формальдегид в концентрации от 10 до 150 мг/м³.

При обмывке подвижного состава в воздух выделяется пыль до 1,5 - 20 мг/м³, карбоната натрия до 1,0 - 5,0 мг/м³

Путевая техника, тепловозы при сжигании топлива с выхлопными газами выделяют оксид серы, углерода, азота, альдегиды.

Источники загрязнения водных объектов

Вода употребляется во многих технологических процессах железнодорожного хозяйства. В целях экономии этого ценного природного ресурса разработаны нормы потребления и отведения воды. После использования на предприятиях вода загрязняется различными примесями и переходит в разряд производственных сточных вод. Многие вещества, загрязняющие стоки предприятий токсичны для окружающей среды. Качественный и количественный состав стоков, а также их расход зависят от характера технологических процессов предприятия.

Производственные сточные воды локомотивного депо образуются в процессе наружной обмывки подвижного состава, при промывке узлов деталей, аккумуляторов, мытье смотровых канав, стирке спецодежды. Сточные воды в основном содержат взвешенные частицы, нефтепродукты, бактериальные загрязнения, кислоты, щёлочи, поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Источники загрязнения территорий предприятий

Наиболее распространёнными загрязнителями территорий предприятий железнодорожной отрасли является нефть, нефтепродукты, мазут, топливо, смазочные материалы. Причиной загрязнения железнодорожных путей нефтепродуктами является утечка их из цистерн, неисправных котлов, при заправке колесных букс. Количество загрязнений колеблется от 5до20г на 1кг грунта. Предприятия железнодорожного транспорта занимают территории от2 до50 га (локомотивные и вагонные депо-4-5га, территории промывочных станций, железнодорожные станции, пункты подготовки пассажирских вагонов, шлакопропиточные заводы - 12га). Загрязнение территорий отрицательно сказывается на состоянии окружающей природной среды.

7.2 Влияние выбросов железнодорожного транспорта на атмосферу, воду, почву

Перевод железнодорожного транспорта с паровой тяги на электрическую и тепловозную, которыми в настоящее время выполняется практически вся поездная работа, способствовал улучшению экологической обстановки: исключено влияние угольной пыли и вредных выбросов паровозов в атмосферу. Дальнейшая электрификация железных дорог, т.е. замена тепловозов электровозами, позволяет исключить загрязнение воздуха отработавшими газами дизельных двигателей. Основной путь снижения выбросов токсичных веществ тепловозами заключается в уменьшении их образования в цилиндрах двигателей. Важное значение имеют обезвреживание отработавших газов, правильная эксплуатация тепловозов. Принцип действия очистных устройств основан на рециркуляции газов, применяемой для уменьшения концентрации оксидов азота.

Для очистки газовоздушных смесей, образующихся при различных технологических процессах на стационарных объектах железнодорожного транспорта, от газообразных, парообразных и пылевидных токсичных веществ применяют абсорбенты, адсорбенты, каталитические нейтрализаторы, индукционные преобразователи газа, скруберы, термокатализаторы, разнообразные фильтры, пылеуловители, циклоны, пенные сепараторы, температурно-инерционные осадители, золоуловители, установки каталитического окисления паров растворителей, вихревые трибоэлектрические фильтры и др. газоочистные средства и устройства. Для защиты окружающей природной среды необходимо также бороться с искрами, источниками которых являются газоотводные устройства тепловозов, а также чугунные тормозные колодки локомотивов и вагонов. Искры могут быть причиной пожаров на территориях, примыкающих к железным дорогам.

Ограничить искровыделение из газоотводных устройств, свидетельствующее о неполном сгорании топлива, можно осуществлением мероприятий, направленных на улучшение теплотехнического состояния тепловозов, а также установкой искрогасителей. Применение тормозных колодок из синтетических и композиционных материалов устраняет искрение и, кроме того, сокращает расход чугуна. Разработана новая конструкция тепловоза, в котором в качестве топлива используется газ. Экспериментальный образец газового локомотива создан на основе маневрового тепловоза. Переход на сжатый газ позволит экономить дефицитное дизельное топливо. Ещё одно преимущество газового тепловоза - его экологическая чистота.

Поэтому на газ, прежде всего, будут переводиться маневровые тепловозы на станциях, расположенных в черте города ведь атмосфера относится к тем природным бассейнам, которые невозможно ограничить национальными или государственными границами - воздушная масса постоянно движется и находится в пользовании всего человечества. Поэтому загрязнение атмосферы одной страной нередко причиняет вред другой стране.

7.3 Роль зеленых насаждений в улучшении состояния окружающей среды вблизи железной дороги