НЕГАТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ АВИАЦИИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

ENVIRONMENTAL SAFETY SYSTEM IN IRKUTSK INTERNATIONAL AIRPORT JSC

Anastasia Yadrishnikova

Student, Department of Mineral Enrichment and Environmental Protection, Irkutsk National Research Technical University,

Russia, Irkutsk

Vlada Starostina

Scientific supervisor, Ph.D. of Technical Sciences, Associate Professor, Irkutsk National Research Technical University,

Russia, Irkutsk

АННТОТАЦИЯ

На сегодняшний день актуальность проблемы экологии в сфере авиации по всему миру велика, многие страны сейчас вовлечены в её решение. Всеми силами контролируя нормы выбросов в атмосферу, многие авиапредприятия объединяются для разработки альтернативных видов топлива и усовершенствования двигателей. В статье рассматриваются вопросы связанные с негативным воздействием авиации на экологию, такие как выбросы в атмосферу от двигателей самолетов, авиационный шум и методы борьбы с ними.

ABSTRACT

Today, the urgency of the problem of ecology in the field of aviation around the world is great, many countries are now involved in its solution. By all means controlling the emission standards into the atmosphere, many airlines are uniting to develop alternative fuels and improve engines. The article deals with issues related to the negative impact of aviation on the environment, such as emissions from aircraft engines, aircraft noise and methods of dealing with them.

Ключевые слова: авиация, авиационный шум, окружающая среда, авиационные загрязнения, понижение негативного воздействия.

Keywords: environment, aircraft noise, aircraft emissions, pollution, negative impact reduction.

Авиация вносит значительный вклад в антропогенное загрязнение окружающей среды. К концу ХХ века только в Европе и Америке на авиаперевозки затрачивалось примерно 250 млн тонн топлива в год, что составляет 10 % от всей нефтедобычи. Сжигание таких объемов топлива приводит к тому, что в атмосферу поступает большое количество выхлопных газов, содержащих твердые частицы, углеводороды, окислы азота, серы и другие вредные примеси. прирост налета самолетов по миру примерно по разным оценкам составляет 5 –7 % в год. Тем не менее, в последние годы произошло значительное улучшение основных показателей эксплуатации воздушного транспорта. Так расход топлива сократился на 52 %, шум от двигателей на 76 %, выбросы сажи, углеводородов, СО на 95 %, NOх на 37 %. Стоит отметить, что уровень выбросов СО2 в атмосферу в результате выполнения авиаперевозок хоть и минимален в сравнении с другими видами человеческой деятельности, но составляет значительную долю в общем количестве загрязняющих примесей, образовывающихся в результате деятельности авиации. Глобальный уровень выбросов СО2 от деятельности человека составляет:

• авиаперевозки 2 %;
• прочий транспорт 16 %;
• электричество, тепло 32 %;
• пользование землей, лесами 24 %;
• промышленность 16 % [9].

При авиатранспортных процессах, включая полеты и обслуживание самолетов, функционирование аэропортов и работу авиаремонтных предприятий, имеют место различные виды загрязнений окружающей среды.

Так, химическое загрязнение разнообразными веществами происходит при выбросах выхлопных газов самолетов, при работе авиаремонтных предприятий и аэропортов. Механическому загрязнению атмосферы пылью способствуют ветры, которые дуют на обширных пустынных пространствах аэродромов.

При взлете, полете и посадке воздушных судов происходит сильное акустическое (шумовое) загрязнение окружающей среды. Работа радиолокационного и радиотехнического оборудования гражданской авиации приводит к электромагнитному загрязнению.

Рассматривая проблему загрязнения окружающей среды при авиатранспортных процессах, необходимо учитывать специфику гражданской авиации. Так, данная проблема особенно актуальна для крупных аэропортов с интенсивным воздушным движением. От химического, электромагнитного и шумового загрязнения окружающей среды страдают, как правило, не только пассажиры, экипажи и работники аэропортов, но и население прилегающих к аэропортам районов.

Гражданской авиации принадлежит также значительная роль в загрязнении верхней тропосферы и стратосферы, т.е. высоких слоев атмосферы, которые до развития воздушного транспорта не подвергались прямым антропогенным воздействиям. Загрязнение этих слоев атмосферы чревато глобальными климатическими и экологическими эффектами, неблагоприятными для человека и биосферы.

Вклад гражданской авиации в загрязнение окружающей среды не ограничивается загрязнениями, происходящими при авиатранспортных процессах. Гражданская авиация не могла бы существовать и развиваться без работы промышленных предприятий (авиационных, нефтеперерабатывающих, металлургических, химических и т.д.). Каждое из этих предприятий вносит свой вклад в загрязнение окружающей среды.

Поэтому в широком плане проблема загрязнения окружающей среды гражданской авиацией является неотъемлемой составной частью более общей проблемы – загрязнения окружающей среды в результате развития всего экономического и технического потенциала современного общества в целом.

Существует проблема загрязнения атмосферы от передвижных источников, что обусловливает необходимость организации эффективного контроля за действием предприятий всех отраслей и сфер деятельности и разработки эффективных мер снижения их негативного влияния на окружающую среду [4]. Транспорт Российской Федерации оказывают значительное негативное влияние на окружающую среду, однако вклад гражданской авиации в антропогенное потепление климата в настоящее время значительно меньше вклада других антропогенных факторов. всех выбросов СО2 [2].

Глобальное потепление приводит к изменению климатических условий, метеорологического и гидрологического режимов во всех районах земного шара. Происходит таяние снежно-ледовых образований Земли, что вызывает повышение уровня Мирового океана и затопление прибрежных территорий, оттаивание почв и образование болот в зонах вечной мерзлоты, нарушение гидрологического режима рек и озер.

Постоянный прирост объема международных и внутренних регулярных авиаперевозок, уровня пассажиропотока через аэропорты Российской Федерации также приводит к увеличению концентрации загрязняющих веществ как на территории аэропортов, так и на прилегающих к ним городских территориях. [1].

В 2019 году российские предприятия и транспорт выбросили в атмосферу 22,7 млн тонн загрязняющих веществ - выяснила аналитическая служба международной аудиторско-консалтинговой сети FinExpertiza. По своей массе атмосферные загрязнения сопоставимы с половиной произведенного за год в стране бензина. На среднего жителя России пришлось около 155 кг вредных выбросов в год, эта цифра колеблется от 23 кг до 1,6 тонн в зависимости от региона. Около трех четвертей всех выбросов генерируют предприятия, одну четверть отравляющих воздух веществ производят автомобили [8].

В районе аэропортов выделен ряд факторов, оказывающих негативное воздействие на населения и окружающую среду в целом:

• шум от самолетов. Авиационный шум существенно влияет на шумовой режим территории в окрестностях аэропортов который зависит от направления взлётно-посадочных полос и трасс пролётов самолётов, интенсивности полётов в течение суток, сезонов года, от типов самолётов, базирующихся на данном аэродроме, и других факторов. При круглосуточной интенсивной эксплуатации аэропортов уровни звука на жилой территории достигают в дневное время 80 дБА и в ночное время - 78 дБА, максимальные уровни колеблются от 92 до 108 дБА [2].

Авиационный шум оказывает негативное влияние на окружающую среду. Проблема защиты от шумового воздействия в районе аэропортов (аэродромов) решается целым комплексом мероприятий. Основное внимание уделено вопросам шумоподавления, конструкции бесшумных двигателей и выбора рациональной конструкции самолета с точки зрения акустики, применения силовой установки, глушителей и специальных материалов для ее снижения на борту самолета. И здесь важную роль играет рациональная организация воздушного движения, включающая в себя выбор траекторий взлета и посадки, расположение аэропортов вдали от населенных пунктов;

• отходы и выбросы различных вредных веществ. Понятно, что обслуживание аэропорта и различной техники, повседневная эксплуатация технических систем всех видов транспортных средств, обеспечение работы аэропорта, сопровождаются образованием отходов и выбросов различных вредных веществ. Эти отходы и выбросы должны быть своевременно локализованы и обезврежены, иначе их попадание в окружающую природную среду неминуемо приведет к ухудшению качества атмосферы, водоемов и почвы;
• загрязнение почвенного покрова. Главным источником формирования техногенного фона в поверхностном слое почвы на исследуемой территории являются выбросы в атмосферный воздух от стационарных источников;
• продукты сгорания авиационного топлива. Еще одним из негативных факторов загрязнения окружающей среды являются продукты сгорания авиационных топлив. В среднем один реактивный самолет, потребляя в течение 1 ч 15 т топлива и 625 т воздуха, выпускает в окружающую среду, 8 т диоксида углерода, 18 т паров воды, 635 кг оксида углерода, 635 кг оксидов азота, 15 кг оксидов серы, 2,2 твердых частиц. Средняя длительность пребывания этих веществ в атмосфере составляет примерно 2 года. Наибольшее загрязнение окружающей среды происходит в зоне аэропортов во время посадки и взлета самолетов, а также во время прогрева их двигателей. При работе двигателей на взлете и посадке в окружающую среду поступает наибольшее количество оксида углерода и углеводородных соединений, а в процессе полета – максимальное количество оксидов азота. Концентрация вредных составляющих отработавших газов авиадвигателей в воздухе и скорость их распространения по территории аэропорта в значительной степени зависит от метеорологических условий. При этом наиболее отчетливо прослеживается влияние направления и скорости ветра. Другие факторы – температура и влажность воздуха, солнечная радиация – хотя и влияет на концентрацию загрязнителей, однако это влияние выражено менее ярко и имеет более сложную зависимость;
• загрязнение подземных вод. Вблизи аэропорта происходит загрязнение подземных вод нефтепродуктами в основном за счет утечки жидкого топлива при заправке самолетов, а также за счет технических ошибок при его транспортировке и хранении. При взлете и посадке самолета в атмосферу выделяется определенное количество жидких и газообразных продуктов сгорания топлива, которые осаждаются вблизи взлетной полосы и накапливаются в почве. Углеводороды нефти обладают способностью проникать на значительную глубину. Участком интенсивного техногенного воздействия на подземные и поверхностные воды являются иловые поля очистных сооружений;
• электромагнитные излучения [9].

Самолеты загрязняют приземные слои атмосферы выхлопами авиационных двигателей, на долю которых приходится 87% всех выбросов гражданской авиации. Суммарные выбросы токсичных веществ от летательных аппаратов можно приблизительно оценить, исходя из количества, используемого авиацией топлива, что составляет около 4% от общего расхода топлива на все виды транспорта. [6].

Специалисты подсчитали, что выбросы вредных веществ в районе аэропорта зависят от цикла взлета и посадки самолетов различных типов. (таблица 1).

Таблица 1

Сравнительная характеристика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу отечественными и зарубежными ВС

Для решения экологических проблем гражданской авиации в первую очередь следует разработать:

• принципы и методы защиты воздуха от загрязнения двигателями воздушных судов;
• принципы и методы защиты от электромагнитных полей радиочастот аэропортов;
• технологии защиты почв и воды от загрязнения стоками аэропортов;
• оптимизационные схемы управления воздушным движением на трассе, в зоне аэропортов с учетом экологического состояния окружающей среды;
• методы количественной интегральной оценки экологического состояния предприятий авиационного транспорта [5].

Подытоживая анализ информации, можно сделать вывод о том, что на сегодняшний день экологическая проблема в сфере авиации очень актуальна. Многие страны вовлечены в решение этой проблемы, контролируя нормы выбросов, авиакомпании объединяются для разработки альтернативных видов топлива и модернизации двигателей.

Важной задачей является также уменьшение загрязнения окружающей среды в зонах аэропортов и его влияния на здоровье пассажиров, экипажей, сотрудников аэропортов и населения прилегающих районов. Для решения экологических проблем аэропортов необходимо развитие систем мониторинга и контроля загрязнения окружающей среды, ограничение застройки территорий в районах аэропортов, а также внедрение технических и эксплуатационных методов снижения химического, электромагнитного и шумового загрязнения окружающей среды гражданской авиацией.

Пристальное внимание необходимо уделять и проблемам глобальных экологических и климатических последствий возрастания загрязнения высоких слоев атмосферы в результате развития гражданской авиации. Наиболее важными среди них являются разрушение озонного слоя планеты, защищающего живые организмы от губительной ультрафиолетовой радиации Солнца, а также возрастание загрязнения стратосферы аэрозолем, оказывающее значительное влияние на климат Земли.

Решение данных проблем глобального масштаба и значения возможно только на основе международного сотрудничества и согласованных действий всех стран мирового сообщества.

Список литературы:

1. Булычев С. Н., Мануйлова Н. Б., Мессинева Е. М., Горбачев С. И. Комплексный анализ химических воздействий на окружающую среду, возникающих при эксплуатации авиационной техники, и возможных путей решения данной проблемы. Экология промышленного производства. 2016. № 4 (96). С. 62–66.
2. Влияние авиации на окружающую среду и меры по ослаблению негативного воздействия / Иванова А. Р. // Труды Гидрометцентра России. 2017. Вып. 365. С. 5–14.
3. Иванова А. Р. Влияние авиации на окружающую среду и меры по ослаблению негативного воздействия. Труды Гидрометцентра России. 2017. Вып. 365. С. 5–14.
4. Коробова О. С., Филиппова Д. В. Воздействие объектов гражданской авиации на окружающую среду на примере Международного аэропорта «Шереметьево». Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 5. С. 299–305.
5. Мессинева Е. М., Фетисов А. Г., Мануйлова Н. Б. Воздействие предприятий аэропорта «Шереметьево» на состояние воздушной среды — https://doi.org/10.18412/1816–0395–2020–5-64–70
6. Старик А. М., Фаворский А. Н. Авиация и атмосферные процессы // Актуальные проблемы авиационных и аэрокосмических систем. 2015. Т. 20, № 1 (40). С. 1–20.
7. Яновский Л. С., Харин А. А., Шевченко И. В., Дмитренко В. П. Авиационная экология. Воздействие авиационных горюче-смазочных материалов на окружающую среду. Учеб. пособие. М., НИЦ ИНФРА-М, 2015. 180 с.
8. Трубникова Е. А. Аналитики FinExpertiza назвали регионы с самым грязным воздухом, 2020. — https://finexpertiza.ru/press-service/researches/2020/regiony-s-gryazn-vozduh/
9. Асатуров М.Л. Загрязнение окружающей среды при авиационных процессах. Учебное пособие / Университет ГА. С.-Петербург, 2010.