Влияние жд транспорта на экологию. Влияние железнодорожного транспорта на окружающую среду

Дата создания: 2013/11/25

Этот вид транспорта носит как и положительный, так и отрицательный характер.

С одной стороны, железнодорожный транспорт по объему грузовых перевозок занимает первое место среди других видов транспорта, по объему перевозок пассажиров второе место после автомобильного транспорта.

С другой стороны, железная дорога оказывает отрицательное воздействие на экологию и здоровье людей. Это обусловлено прокладыванием новых линий, производственно-хозяйственной деятельностью предприятий, эксплуатацией железных дорог и подвижного состава, шумовых эффектов, сжиганием большого количества топлива, применением пестицидов на лесных полосах и др.

Общее воздействие железнодорожного транспорта на экологию:

железнодорожный транспорт влияет на экологию как большой потребитель топливных, лесных и земельных ресурсов, минеральных и строительных материалов. Хотя по сравнению с другими видами транспорта (особенно автомобильным), он причиняет меньше экологического ущерба;
структура негативного влияния железнодорожного транспорта на среду включает нарушение стойкости природных ландшафтов транспортной инфраструктурой путем развития эрозий и оползней;
загрязнение атмосферы отработанными газами;
постоянный рост уровня загрязнение земли нефтью, свинцом, продуктами выдувания и осыпания сыпучих грузов (уголь, руда, цемент).

Источники и виды загрязнения железнодорожным транспортом

Загрязнение атмосферы

Экологические преимущества железнодорожного транспорта состоят, главным образом, в значительно меньшем количестве вредных выбросов в атмосферу на единицу выполненной работы. Основным источником загрязнения атмосферы являются отработанные газы дизелей тепловозов. Исследования экологических служб показывают, что содержание в воздушной среде оксида углерода, оксидов азота, сернистого ангидрида превышает предельно допустимые максимально разовые концентрации для атмосферного воздуха. Это свидетельствует о существенном загрязнении воздуха железнодорожных станций отработавшими газами тепловозов. На расстоянии 150 м от станции оксиды азота обнаруживаются в тех же концентрациях, что и на станции.

Загрязнение воды

Ежегодно из пассажирских вагонов на каждый километр пути выливается до 200 м³ сточных вод, содержащих патогенные микроорганизмы. Это приводит к загрязнению железнодорожного полотна и окружающей природной среды. При мытье подвижного железнодорожного состава в почву и водоёмы переходят вместе со сточными водами синтетические поверхностно - активные вещества, нефтепродукты, фенолы, шестивалентный хром, кислоты, щелочи, органические и неорганические взвешенные вещества. Содержание нефтепродуктов в сточных водах при мытье локомотивов, фенолов при мытье цистерн из - под нефти превышают предельно допустимые концентрации. Многократно превышаются ПДК шестивалентного хрома при замене охлаждающей жидкости дизелей локомотивов. Во много раз сильнее сточных вод загрязняется почва на территории и вблизи пунктов, где производится обмывка и промывка подвижного состава.

Опасность влияния тепловых излучений на организм человека

На предприятиях железнодорожного транспорт к горячим производствам, в которых излучение оказывает существенное влияние на организм человека, относятся литейные и кузнечные участки, баббитозаливочные, пропиточные, термические и сварочные отделения, а также отдельные сварочные посты и секции тепловозов.

Наибольшей проникающей способностью обладают красные лучи видимого спектра и короткие инфракрасные лучи, глубоко проникающие в ткани и мало поглощаемые поверхностью кожи. Длительное воздействие коротких инфракрасных лучей вызывает катаракту глаз.

Сварочная дуга является мощным источником излучения как видимого, так и невидимого спектров. Видимый спектр оказывает слепящее действие. Невидимый спектр при длительном воздействии часто проводит к общей потери зрения, а при кратковременном - к светобоязни. Излучение сварочной дуги вызывает также ожоги незащищённых участков кожи лица и рук сварщиков.

Шум и вибрация при движении поездов и их влияние на здоровье жителей:

шум от поездов вызывает негативные последствия, выражающиеся прежде всего в нарушении сна, ощущении болезненного состояния, в изменении поведения, увеличении употребления лекарственных препаратов и т. д.;
восприятие шума поездов зависит от общего шумового фона. Так, на заводских окраинах городов он воспринимается менее болезненно, чем в жилых кварталах. Шум от вокзалов и особенно сортировочных станций вызывает более негативные последствия, чем шум от обычного движения поездов;
основным источником шума вагонов являются удары колес на стыках и неровностях рельсов, а также трение поверхности катания и гребня колеса о головку рельса. Качение колес по сварному рельсу без выбоин и волнообразного износа приводит к образованию шума в широком диапазоне частот. Дефекты поверхности рельсов вызывают вибрации и удары, снижают устойчивость рельсов и верхнего строения пути в целом, приводят к износу подвижного состава и повышению уровня шума.

Способы улучшения экологической обстановки

Утилизация отходов железной дороги:

Проведение системной работы по снижению отрицательного воздействия отходов производства и потребления на окружающую среду и максимальному вовлечению их в хозяйственный оборот в качестве источников сырья;
Более 30% отходов используется в технологических процессах производства в качестве вторичного сырья, часть отходов обезвреживается на площадках структурных подразделений железных дорог, имеющих специальные мусоросжигательные установки

Современные технологии борьбы с шумом

На железных дорогах применяются новые пассивные и активные средства шумоподавления.

К пассивным средствам относятся полимерные прокладки, они устанавливаются между земляным полотном и щебёночным балластом, между шпалами и щебёночным балластом, между рельсами и шпалами. К этим же средствам относится шлифовка рельсов и колёс. Проведение таких мероприятий значительно сокращает шум и вибрацию и позволяет достичь уровня шумового воздействия на окружающую среду в пределах 35-40 дБА, это значительно ниже допустимого в дневное время суток уровня шума в 65 дБА.

Активные средства шумоподавления - современные системы, состоящие из микрофонов, динамиков и электронного устройства, которое анализирует спектр шума и формирует сложный гармонический сигнал, подающийся в динамики в противофазе источника шума. Сигналы накладываются друг на друга, образуя за динамиками область с низкими шумовыми показателями.

Железнодорожный транспорт оказывает отрицательное влияние на экологию и здоровье людей (особенно работников и людей, живущих близ железнодорожных линий).

Николаенко Михаил

Задачи: показать актуальность проблемы, связанной с негативным воздействием железнодорожного транспорта на окружающую среду и рассмотреть меры борьбы с нарушениями, возникающими в биосфере из-за воздействия на нее железнодорожного транспорта.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Разработчик: Студент группы 3 ТЭ - 411 Николаенко Михаил Специальность: 190623 Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ КОЛЛЕДЖ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО И ГОРОДСКОГО ТРАНСПОРТА Тема презентации: Влияние железнодорожного транспорта на окружающую среду

показать актуальность проблемы, связанной с негативным воздействием железнодорожного транспорта на окружающую среду; рассмотреть меры борьбы с нарушениями, возникающими в биосфере из-за воздействия на нее железнодорожного транспорта. Задачи работы

Экологические проблемы Непрерывная интенсификация и расширение масштабов хозяйственной деятельности общества ведут к обострению экологических проблем, к прямому и побочному влиянию производственной деятельности на состав и свойства атмосферы, тепловой режим планеты, фон радиоактивности, к загрязнению Мирового океана, водоемов, суши и уменьшению запасов пресной воды, невозобновляемых сырьевых и энергетических ресурсов, выделению в биосферу неперерабатываемых биохимических и токсических отходов, экологическому воздействию антропогенных ландшафтов, влиянию экологических факторов на физическое и психическое здоровье человека и на генофонд человеческих популяций.

Транспорт - важное условие функционирования общественного производства и жизни людей. Пассажиропотоки в городах растут быстрее, чем население городов. Большую долю всего объема транспортных перевозок выполняет промышленный транспорт, в составе которого 30-35% перевозок совершают железные дороги. Транспорт в общественной жизни

Источниками загрязнения атмосферного воздуха являются локомотивные и вагонные депо. Особенно неблагоприятно в санитарном отношении загрязнение ограниченных объемов окружающей среды, в которых постоянно или периодически работают люди. Так, железнодорожные тоннели в большей степени загрязняются выпускными газами дизелей тепловозов. Загрязнение воздуха

Важнейшим мероприятием по борьбе с загрязнением атмосферного воздуха вредными веществами является уменьшение их выделения в источниках образования. Этому служат механизация и автоматизация производственных процессов, замена твердого топлива газообразным и т.д. Загрязнение воздуха

На железнодорожном транспорте наибольшую опасность в отношении загрязнения поверхностных источников питьевого назначения представляют локомотивно- и вагоноремонтные заводы, депо, шпалопропиточные заводы, рельсосварочные поезда и др. производства. Так, в сточных водах моечных участков локомотивных депо обнаруживается от 3 до 25 г/л нефтепродуктов, от I до 2 г/л поверхностно-активных веществ, используемых в моющих растворах. Загрязнение воды

Ведется большая работа по усовершенствованию способов очистки и внедрению оборотных систем водоснабжения. При повторном использовании сточных вод необязательна их глубокая очистка, вполне достаточна степень очистки, которая достигается на существующих очистных сооружениях. Внедрение оборотных систем водоснабжения позволяет значительно сократить потребление пресной воды для технических нужд. Загрязнение воды

При строительстве и эксплуатации железных дорог изменяются свойства и структура почвы, что приводит к нарушению сложившегося равновесия природной среды в полосе отвода. Почва загрязняется промышленными и бытовыми отходами, большой урон почве наносят ядохимикаты. Среди мероприятий по охране почвы важное место занимает исправность тары. Загрязнение почвы

Увеличение скорости продвижения грузопотока, массы поездов, организация длинносоставных поездов создают новую технологию сортировки грузовых вагонопотоков, повышают интенсивность движения на всем полигоне железных дорог. В то же время в связи с жилищным строительством в городах многие сортировочные, пассажирские станции, локомотивно- и вагоноремонтные депо оказались составной частью населенных пунктов. Это приводит к ухудшению акустического климата. Акустическая проблема

Борьба с шумами на железнодорожном транспорте проводится систематически: оборудование локомотивов свистками малой громкости, уменьшение мощности громкоговорителей на станциях, ограниченное пользование парковой связью, прокладка бесстыкового пути на участках железных дорог, использование шумозащитных экранов Акустическая проблема

Железнодорожное полотно систематически загрязняется неочищенными сточными водами от пассажирских вагонов. Ежедневно на каждый километр пути выливается более 200 м 3 неочищенных сточных вод, выбрасывается более I2 т сухого мусора. В настоящее время эта проблема решается за счет устройства биотуалетов в вагонах, которые утилизируют стоки и мусор путем сжигания. Загрязнение путей

Президент Российской Федерации В.В. Путин в 2003 году обратил серьезное внимание на состояние экологии в своем послании С овету Федерации. В принятом законе «О железнодорожном транспорте в Российской Федерации» в числе главных функций отрасли названо обеспечение экологической безопасности. Указом Президента РФ от 10 августа 2012 г. N 1157 считать 2013 год в Российской Федерации Годом охраны окружающей среды. ОАО «РЖД» осуществляет природоохранную деятельность в соответствии с законами РФ в области охраны окружающей среды. Экология, государство и железнодорожный транспорт

Е.Н Будрейко, В.А. Зайцев «Введение в промышленную экологию», Всесоюзный научно – методический центр профессионального образования молодежи, Москва, 2000 г. Под редакцией В.С. Крутякова «Основы экологии на железнодорожном транспорте и в транспортном строительстве», Москва, «Транспорт», 1993 г. http://www.newecologist.ru/ecolog-1585.html Список литературы

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! Кто не любит природы, тот не любит человека, тот не гражданин! Достоевский Ф.М.

4.2 Экология на железнодорожном транспорте

Железнодорожный транспорт - один из наиболее экологически чистых видов транспорта. На основании ст.67 закона «Об охране окружающей среды» № 7 ФЗ от 10.01.2002 года на предприятиях должен осуществляться производственный контроль за выбросом загрязняющих веществ в атмосферный воздух, сбросом вредных веществ в водоемы, образованием токсичных отходов на предприятиях железнодорожного транспорта.

Основными направлениями деятельности по охране и рациональному использованию водных ресурсов являются сокращение потребления воды питьевого качества на производственные нужды; снижение сброса загрязненных сточных вод от существующих локальных и узловых очистных сооружений, перевод сточных вод железнодорожных предприятий в территориальные системы канализации, применение менее водоемких технологических процессов, внедрение систем оборотного и повторного водоснабжения, сокращение утечек и потерь воды.

Первостепенное значение имеют меры по сохранению лесных насаждений; поддержанию лесов в надлежащем состоянии и повышению защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и других природных свойств лесов; охране лесов от пожаров, болезней и вредителей; опережающему лес восстановлению.

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.

Для защиты окружающей природной среды необходимо наряду с ограничением дыма 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, свидетельствующих 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.

Для защиты от шума при проектировании железных дорог необходимо предусматривать в городах обходные линии для пропуска транзитных грузовых поездов без захода в город, размещать сортировочные станции за пределами населенных пунктов, а технические станции и парки резервного подвижного состава - за пределами селитебной территории. Вне этой территории должны проходить железнодорожные линии для грузовых перевозок и подъездные пути

Остается острой проблема отходов производства и потребления. В целях сокращения объемов образующихся промышленных отходов большое внимание уделяется вопросам внедрения малоотходных технологий. Освоен и успешно применяется безотходный технологический процесс обмывки внутренних поверхностей железнодорожных цистерн и мойки колесных пар и других деталей с помощью моющего препарата «УБОН» (универсальный безотходный отмыватель нефтепродуктов) .

Предприятия железнодорожного транспорта используют все возможные способы обезвреживания отходов, включая и биологический. Так, при проведении санации замазученных грунтов применяют бактериальные препараты «Олеоварин», «Путидойл», «Термнефтехим», «Сойлекс» и др. выброс транспорт экологический окружающая

Экологическая безопасность - состояние защищенности личности, общества, государства от потенциальных или реальных угроз, создаваемых последствиями вредного воздействия на окружающую среду, вызываемых повседневным загрязнением среды обитания в связи с хозяйственной деятельностью человека, функционированием производственных объектов, а также в результате стихийных бедствий и катастроф. В рамках соблюдения экологической безопасности на «РЖД» проводятся следующие программы и проекты:

В «РЖД» с целью выполнения основных экологических обязательств реализуется инвестиционный проект «Обеспечение экологической безопасности», в рамках которого осуществляются строительство и реконструкция очистных сооружений, приобретение установок и оборудования природоохранного назначения, оснащение экологических лабораторий, закупка оборудования для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов. В 2009 году на эти цели израсходовано 322,6 млн. руб. капитальных вложений. В рамках проекта «Обеспечение экологической безопасности» в 2009 году построено, реконструировано и введено в эксплуатацию 9 природоохранных объектов; внедрено 3 единицы оборудования по очистке выбросов вредных веществ в атмосферный воздух, доочистке сточных вод; поставлено: 4 передвижные экологических лаборатории на базе автомобиля «Газель», 29 комплектов аналитических приборов и лабораторного оборудования и 24 прибора для пунктов экологического контроля выбросов от тепловозов; приобретено более 160 технических средств для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов.

Техническое перевооружение ОАО «РЖД», проводимое по замене подвижного состава, реконструкции инфраструктуры, обеспечивает снижение техногенного воздействия на окружающую среду. При капитальном ремонте тепловозов осуществляется замена устаревших двигателей на современные, более экологичные двигатели отечественного производства, которые повышают топливную экономичность отремонтированных тепловозов на 15%, улучшают экологические показатели на 30%. В полосе отвода железных дорог ежегодно создаются новые защитные лесонасаждения. При капитальном ремонте пути заменяются деревянные шпалы, пропитанные антисептиками, на экологически чистые железобетонные шпалы. С 2001 г. ведутся работы по оснащению пассажирского подвижного состава экологически чистыми туалетами закрытого типа с баками-сборниками (ЭЧТ), которые исключают бактериальное загрязнение железнодорожного полотна и прилегающих территорий.

В рамках программы ресурсосбережения выполняются следующие проекты: электрификация железных дорог; реконструкция и строительство объектов технологического и коммунального назначения, в том числе обновление объектов стационарной теплоэнергетики, водоснабжения и водоотведения. Внедряемые по Программе ресурсосбережения технические средства и технологии позволяют снизить расход топлива в тяговой и стационарной энергетике.

Эти проекты имеют прямое влияние на снижение негативного воздействия ОАО «РЖД» на окружающую среду.

Кроме того, ОАО «РЖД» активно ведет работы по внедрению новых экономичных, экологически чистых отопительных систем: газовых инфракрасных излучателей, систем инфракрасного электрического обогрева, тепловых насосов и др. экологически чистых технических средств для обогрева помещений.

Равновесие в природной среде обеспечивается поддержанием энергетического, водного, биологического, биогеохимического балансов и их изменением в определенный промежуток времени. Обеспечить равновесие в природе можно с помощью правовых, социально-экономических, организационных, технических, санитарно-гигиенических, биологических и других методов. Правовые методы регламентируют нормы и порядок природопользования исходя из условия сохранения относительного равновесия в окружающей среде. Социальные методы основаны на ответственности всех слоев общества за состояние охраны окружающей среды. Экономические методы предусматривают определенные виды затрат на сохранение равновесия окружающей среды, рациональную плату за ресурсы, возмещение ущерба. Организационные методы основаны на научной организации природопользования и выполнении административных и правоохранных мер по предотвращению вредного воздействия на окружающую среду. Технические методы основаны на создании новых технологий и производственного оборудования, уменьшающих вредное воздействие на природную среду, внедрение эффективных средств очистки выбросов в атмосферу и сбросов в водоемы.

К факторам неблагоприятного воздействия ж.-д. транспорта на окружающую среду относят выбросы вредных веществ в атмосферу, внешние шумы железнодорожных объектов, загрязнение почвы и водоемов.

В настоящее время железнодорожный транспорт, осваивающий огромные объемы перевозок, обладает мощным производственным потенциалом и является одним из крупнейших потребителей энергетических ресурсов. Ежегодно на тягу поездов и прочие производственные и непроизводственные нужды расходуется около 10 млрд кВт.ч электроэнергии и более 33 млн т условного топлива. Сжигание топлива осуществляется подвижным составом и стационарными установками. Основная статья расходов составляет затраты на тягу поездов. Тепловозы, как известно, имеют дизельные двигатели. Двигатели выбрасывают в атмосферу токсичные газы, состоящие из оксида углерода (до 10%), оксида азота (до 0,8%) и углеводородов (до 3%). Наибольшей токсичностью обладают продукты сгорания карбюраторных двигателей. В этих продуктах, кроме перечисленных ингредиентов, содержится еще свинец и незначительное количество диоксинов.

Стационарная теплоэнергетика депо, ремонтных заводов и службы гражданских сооружений расходует до 49% топлива от общего расхода топлива МПС. Однако эти службы находятся в неудовлетворительном состоянии: маломощные, с КПД на 15-20% ниже современных котлов. Все это обуславливает повышенные выбросы вредных веществ в атмосферу, таких, как оксид углерода, альдегиды, несгоревшие углеводороды, сажа, оксиды азота и серы. Происходит также тепловое загрязнение окружающей среды из-за повышенной температуры дымовых газов на выходе котлов с малым КПД.

Объектами санитарной охраны почвы являются баластная призма железнодорожного полотна, территория станций, промышленных объектов и поселков. При строительстве и эксплуатации железных дорог изменяются свойства и структура почвы, что приводит к нарушению сложившегося равновесия природной среды в полосе отвода. Кроме этого, почвы постоянно подвергаются загрязнению различными веществами, что приводит к тому, что их содержание значительно превышает соответствующие ПДК.

На предприятиях железнодорожного транспорта в процессе эксплуатации и ремонта выполняются различные технологические процессы мойки оборудования, подвижного состава и его узлов, в которых используется вода. При этом в нее попадают в больших количествах нефтепродукты, кислоты, щелочи, моющие вещества, антисептики, фенолы, соли тяжелых металлов и много других веществ органического и неорганического происхождения, включая удобрения и ядохимикаты. Очистка таких стоков очень сложна. Расход сточных вод на предприятиях железнодорожного транспорта колеблется от 200 до 4000 м 3 /сутки без учета такого же количества атмосферных стоков с загрязнениями, свойственными данному предприятию.

На ремонтных заводах, в локомотивных и вагонных депо сточные воды образуются при обмывке подвижного состава, очистке узлов и деталей в моечных машинах и ванных, гальванической обработке деталей, промывке аккумуляторов, регенерации умягчительных фильтров, промывке и продувке котлов, гидравлических испытаниях различных емкостей, спуске подтоварной воды из хранилищ для нефтепродуктов, обмывке полов, смотровых канав и т. д. Вода загрязняется нефтепродуктами, минеральной и органической взвесью, щелочами, кислотами, поверхностно-активными веществами (ПАВ), солями металлов (хрома, никеля, железа, меди и др.).

Сточные воды в пунктах подготовки пассажирских вагонов образуются при наружной обмывке кузовов и ходовых частей и содержат нефтепродукты, продукты коррозии металлов, пыль, различные органические примеси, а также моющие средства, используемые при обмывке вагонов.

В пунктах подготовки грузовых вагонов, где их промывают изнутри, в сточные воды попадают остатки перевозимых грузов: цемента, мела, кирпича, минеральных удобрений, зерна, овощей, комбикормов, мяса, рыбы и др. Характерной особенностью этих сточных вод является высокое содержание взвешенных веществ и растворенных солей.

Сточные воды промывочно-пропарочных станций образуются при промывке и пропарке цистерн из-под нефти, нефтепродуктов и других наливных грузов, а также при обмывке промывочных эстакад, путей, лотков, стирке спецодежды, спуске подтоварной воды из отстойных резервуаров и пр. Эти воды могут иметь сложный состав и содержать плавающие и эмульгированные нефтепродукты, взвешенные вещества, фенолы, тетраэтилсвинец и другие органические примеси. Цистерны промывают горячей водой, поэтому стоки обычно имеют повышенную температуру (термическое загрязнение).

На дизинфекционно-промывочных станциях (ДПС), где обрабатывают вагоны после перевозки скота, птицы, кожсырья, шерсти, костей, сточные воды загрязняются остатками навоза, соломы, перевозимых грузов, дезинфекционными средствами (хлорной известью, каустической содой и др.), а также могут иметь бактериальные загрязнения, включая возбудителей различных заболеваний. На дезинфекционно-промывочных станциях нередко обрабатывают и другие грузовые вагоны, поэтому в сточных водах может присутствовать минеральная взвесь и растворенные соли.

Сточные воды шпалопропиточных заводов образуются при отстаивании обводненного пропиточного масла, работе вакуум-насосов, охлаждении конденсаторов, сбросе конденсата из змеевиковых пароподогревателей, сбросе стоков с предцилиндровых площадок, тракционных путей, складов готовой продукции, продувке котлов, регенерации водоумягчительных фильтров, обмывке оборудования и производственных помещений. Основными загрязнителями воды являются каменноугольное и сланцевое пропиточное масла, в которых содержатся растворимые смолы, фенолы, пиридин и пр. В воду попадают содержащиеся в пропитываемой древесине органические вещества (скипидар, ацетон, органические кислоты и др.). Стоки шпалопропиточных заводов представляют наибольшую опасность для водоемов, так как содержат вещества, которые даже в малом количестве токсичны для водных организмов. Эти стоки часто имеют повышенную температуру (до 50-60 0 С) вследствие поступления в них большого количества конденсата.

На щебеночных заводах производственные стоки образуются при мокрой очистке воздуха от пыли, промывке щебня, мокрой уборке помещений, охлаждении дробилок и др. Основным видом загрязнений воды здесь являются минеральные взвешенные вещества, в незначительных количествах в ней могут присутствовать нефтепродукты и другие примеси.

На железнодорожном транспорте имеется много небольших объектов (пункты технического осмотра, рельсосварочные поезда, ремонтные мастерские, звеносборочные базы, автобазы, склады топлива и др.), являющихся источниками сточных вод. В большинстве случаев стоки этих объектов содержат нефтепродукты и взвешенные вещества.

На многих предприятиях в канализацию поступает вода от охлаждения компрессоров, дистилляторов, электропечей, дымососов, закалочных установок и другого оборудования, вода из жидкостных нагрузочных реостатов, используемых при испытаниях тепловозов. Эти стоки являются практически чистыми и имеют лишь повышенную температуру (до 40 0 С).

Лекция 7. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

План лекции

1. Общие положения охраны природной среды при хозяйственной деятельности.

2. Экологические принципы охраны окружающей среды и рационального природопользования.

3. Законы Б.Коммонера.

4. Ресурсный цикл использования природных благ человеком.

5. Экологизация технологий.

Известно, что прежде, чем начать заниматься охраной окружающей среды, нужно определиться с направлением рационального использования природных ресурсов, необходимо знать, от чего защищать природу и где происходит, непомерное, варварское расходование ресурсов. А для этого необходимо знать, какие загрязнители и где наносят серьезный непоправимый урон окружающей среде. Эту задачу решает такая операция, а вместе с ней и наука, как мониторинг. Мониторинг в переводе с английского языка означает наблюдение. На стадии мониторинга осуществляется наблюдение за состоянием природной среды, выявляются неблагоприятные объекты, фиксируются основные загрязнители. На основании данных мониторинга разрабатываются инженерно-технические средства, рекомендации и технологии по защите и улучшению среды обитания. Сам мониторинг активно не вмешивается в технологические процессы.

Провозглашение приоритета экологии над экономикой, которое в настоящее время декларируется нашими политиками, означает, что охрана природной среды становится принципом любой деятельности любой хозяйственной единицы. Этот принцип утверждает обязательность экологизации всей экономической жизни. Поэтому экологические требования должны относиться ко всем стадиям и звеньям хозяйственного процесса: доэксплуатационным, эксплуатационным и послеэксплуатационным (схема 8).

Схема 8

Так на чем же должны тогда развиваться основные принципы охраны и рационального использования природы? Они базируются на 4 законах экологии, которые называются законами Б. Коммонера . Первый закон : все связано со всем, то есть все в природе взаимосвязано. Второй закон : все должно куда-то деваться, то есть все течет. Третий закон : природа знает лучше, то есть без изучения законов природы в нее вторгаться нельзя, иначе можно наделать много глупостей. Четвертый закон : ничего не делается даром, то есть если что-то взято из природы, то это нужно компенсировать.

Это главные принципы, которые необходимо закладывать в любую, даже природоохранную технологию, тогда мы будем жить в мире с природой и может наступить такой момент, когда такая наука, как охрана окружающей среды, органически вольется в человеческую жизнь и все технологии будут экологически чистыми. Но пока охрана окружающей среды – это сфера деятельности человека, в процессе которой создается безопасная для его здоровья среда, исключающая такие явления, как нерациональная эксплуатация ресурсов, военные действия и другие негативные последствия антропогенного происхождения.

Главные задачи, решаемые в данной области, заключаются:

В улучшении среды обитания человека;

Сохранении природы и природных ресурсов;

Управлении природными ресурсами;

Изменении отношения человека к биосфере в целом и его поведения в частности.

Но эти задачи требуют осуществления дополнительных мероприятий по поддержанию экологического равновесия: чтобы ни один из видов не исчез, и человек жил в этих условиях достаточно комфортно.

Важным понятием в процессе использования природных благ является ресурсный цикл , под которым понимается совокупность превращений и пространственных перемещений определенных веществ на всех этапах переработки природных ресурсов. В ресурсный цикл включается (см. схему 9) выявление природного ресурса, необходимого человеку, подготовка и эксплуатация его источника, возвращение в природную среду. Более 90% извлеченных из природной среды элементов возвращается в нее в виде отходов и выбросов в более активной химической форме. В результате происходит непрерывное повышение регионального и глобального фона по многим токсичным компонентам – об этом мы подробно говорили на прошлой лекции.

Не умея использовать природные ресурсы достаточно полно, человек вынужден в убыстряющемся темпе вовлекать в производство все новые ресурсы, создавая замкнутый круг, который необходимо разорвать.

Таким образом, охрана природы должна быть тесно связана с производством; она должна служить основой самой технологии, т.е. охрана окружающей среды является составной частью процесса производства.

Природные ресурсы (ПР)

Извлеченные ПР ПР, оставленные в месторождении Потери

Транспортировка

Производство Потери при транспортировке Потери

Предвидение и максимально возможное предотвращение негативных последствий природопользования;

Сохранение научных и эстетических ценностей;

Соблюдение целесообразной, экономически обоснованной очередности хозяйственного использования природных ресурсов;

Комплексный характер использования природных ресурсов в отраслях народного хозяйства;

Малоотходные технологии;

Уменьшение или устранение потерь полезных ископаемых при их добыче, обогащении и переработке;

Экологизация общественного производства.

Природоохранные мероприятия можно классифицировать по двум основным направлениям:

1) мероприятия, проводимые с целью предотвращения негативных воздействий на окружающую среду (пассивные методы);

2) мероприятия, направленные на ликвидацию последствий вредных воздействий (активные методы).

К первой группе относится:

Совершенствование технологических процессов и внедрение малоотходных технологий;

Изменение состава и улучшение качества используемых ресурсов;

Комплексное использование сырья и снижение потребления ресурсов, производство которых связано с загрязнением среды;

Строительство высоких и сверхвысоких труб, выпусков сточных вод различных конструкций для оптимизации условий разбавления и др.;

Устройство санитарных охранных зон вокруг промышленных предприятий и на водных объектах, озеленение городов и поселков;

Оптимальное расположение промышленных предприятий и автотранспортных магистралей для минимизации их отрицательного воздействия;

Рациональная планировка городской застройки с учетом розы ветров и шумовых нагрузок;

Научно-исследовательские и научно-технические разработки, результаты которых делают возможным внедрение перечисленных выше мер.

Ко второй группе относится:

Установка очистных сооружений с последующей утилизацией улавливаемых отходов;

Нейтрализация выбросов, их захоронение и консервация;

Доочистка используемых ресурсов перед поступлением потребителю;

Оптимизация и экологизация промышленных производственных циклов.

Отсюда по отношению к отходам производства существует два противоположных подхода:

Разбавить, рассеять и выбросить (пассивные методы) – разбавляя выбросы и сбросы, можно добиться соблюдения нормативов, но это до конца проблему не решит;

Сконцентрировать, нейтрализовать и захоронить (активные методы) – единственный экологический путь.

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.

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

Таблица 1 - Поступление токсичных веществ от некоторых производственных процессов на железнодорожном транспорте

Название зоны и участка работ	Производственный процесс	Выделяющиеся вредные вещества
Участок мойки подвижного состава	Мойка наружных поверхностей	Пыль, щелочи, СПАВ, нефтепродукты, кислоты, фенолы
Техническое обслуживание и диагностика	Замена комплектующих, смазка	Оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, сажа, пыль, масляный туман
Отделение топливной аппаратуры	Регулировка и ремонт топливной аппаратуры	Бензин, керосин, дизельное топливо, ацетон, бензол
Стоянка и место отстоя подвижного состава	Перемещение подвижного состава	Оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, сажа, сернистый ангидрид
Склад горюче-смазочных материалов (ГСМ)	Получение, хранение, выдача ГСМ	Пары и жидкие разливы топлива и масел
Гальваническое отделение	Нанесение металлопокрытий	Соляная и серная кислоты, никель, медь, гидрооксид натрия, хромовый ангидрид
Котельная	Теплоснабжение	Зола, сажа, пыль, оксид углерода, сернистый ангидрид, углеводороды

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.

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/м 3 .

При обмывке подвижного состава в воздух выделяется пыль до 1,5 - 20 мг/м 3 , карбоната натрия до 1,0 - 5,0 мг/м 3

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.

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.

Роль зеленых насаждений в улучшении состояния окружающей среды вблизи железной дороги

Самым надежным и эффективным средством защиты почвы, растительности и животного мира от загрязнений и шума, производимых объектами железнодорожного транспорта, являются защитные лесонасаждения. Вдоль железных дорог и в санитарно-защитных зонах других объектов железнодорожного транспорта сажают деревья и кустарник для защиты от снежных и песчаных заносов, селей, лавин, обвалов, оползней. Зеленые насаждения располагают не ближе 15 метров от полотна железной дороги. Они защищают прилегающие населенные пункты и среду обитания животных от шума и тепловых излучений, поглощают основную долю вредных веществ от выбросов двигателей внутреннего сгорания тепловозов, рассеиваемых сыпучих грузов. Защитные зеленые полосы относят к лесам первой категории.

Обслуживает и ухаживает за ними специальная служба, входящая в организационную структуру железной дороги. При строительстве многих объектов железнодорожного транспорта приходится снимать плодородный слой почвы, который затем складывают в бурты для последующего использования. Нормы снятия плодородного слоя зависят от его состава и свойств, типа почв, массовой доли гумуса в нижней границе и составляют 0,3-1,2 м. По окончании строительства нарушенные земли рекультивируют (восстанавливают).

Рекультивация земель проводится в два этапа: 1-й этап технический - планирование поверхности, отвалов террас; приведение в устойчивое состояние откосов и отвалов; утилизация отходов и каменных пород; приведение земель в состояние, пригодное для биологического восстановления; 2-й этап биологический - выкладка слоя почвы из буртов, внесение в почву торфа, органических и минеральных удобрений, посев трав, насаждение зеленых полос, проведение противоэрозийных мероприятий. Для защиты флоры и фауны от отрицательного воздействия железнодорожного транспорта при строительстве и проектировании железных дорог изучают места обитания животных, учитывают их численность и все случаи гибели на ж. - д. путях, проводят специальные мероприятия для защиты животных (ограждения ж. - д. путей, проходы для животных и т.п.) и ценных видов флоры (применяют новые лесосберегающие технологии), создают новые заповедники и охраняемые государством природные комплексы. Существенное значение в защите природных ресурсов имеют утилизация и переработка отходов железнодорожного транспорта.

Утилизация и переработка твердых отходов (70-90% от всех отходов) в большинстве случаев связаны с необходимостью либо их разделения на компоненты (в процессах очистки, обогащения, извлечения ценных составляющих) с последующей переработкой отсепарированных материалов, либо придания им определенного вида, обеспечивающего возможность последующей их утилизации. Наиболее распространенные способы подготовки и переработки твердых отходов: грохочение, гидравлическая классификация, сепарация (воздушная, магнитная, электрическая), дробление, помол, гранулирование, таблетирование, брикетирование, высокотемпературная агломерация, обогащение, выщелачивание, растворение, кристаллизация.

Из-за сложности и многообразия состава твердых отходов не существует универсального способа их утилизации. Наиболее подходящими считаются технологии комплексной переработки твердых отходов, ориентированные на выделение из массы отходов таких компонентов, которые имеют потребительскую ценность (металлы, пластмасса, стекло, текстиль, макулатура и т.п.), и улучшение качества как выделенных компонентов, так и остающихся масс отходов для дальнейшего использования в качестве сырья, топлива и т.п.