ВЛИЯНИЕ КОМПОНЕНТОВ АВТОМОБИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Выделяют отдельную природоохранную проблему, которая заключается в выбросах загрязнений в окружающую среду от автотранспортного комплекса. В научной и специальной технической литературе отсутствует объяснение понятия «автотранспортный комплекс», кроме того, отсутствует общепринятый список всех его составляющих элементов. Это, соответственно, не дает возможности со всех сторон оценить уровень влияния на природную среду при использовании компонентов автомобильного комплекса.

Так, В.Н. Луканин, Ю.В. Трофименко, Е.С. Кузнецов и многие другие отечественные ученые к источникам загрязнения природной среды автотранспортным комплексом огромного мегаполиса относят: машины в движении, производственно-технические объекты - автомобильные стоянки, предприятия, гаражи, строительные сооружения, станции технического обслуживания машин, автозаправочные станции, а также автомобильные дороги и инженерные сооружения (мосты, путепроводы) [2].

Негативное влияние автотранспортного комплекса на природную среду состоит в попадании в атмосферу, воду, почву ядовитых элементов отработавших газов, элементов износившихся деталей, дорожного покрытия, отходов производственно-эксплуатационной деятельности, которые образуются во время движения, погрузочно-разгрузочных работ, заправки, мойки, хранения, технического обслуживания и ремонта машин. Согласно Федеральному закону «Об охране окружающей среды» к отрицательным воздействиям на природную среду относятся:

- выбросы в атмосферу загрязняющих и других веществ;

- выбросы загрязняющих, других веществ и микроорганизмов в поверхностные, подземные водные объекты и на водосборные площади;

- загрязнение недр, почв;

- размещение отходов производства и потребления;

- повышенный шум;

- влияние тепловых, электромагнитных, ионизирующих и других видов физических воздействий [1].

В данном законе не указываются компоненты автотранспортного комплекса, взаимодействующие с природной средой.

Первый компонент автотранспортного комплекса – производственно-техническая база (ПТБ), которая включает в себя грузовые терминалы, вокзалы, заправочные станции, стоянки, гаражно-строительные комплексы, мойки, автотранспортные предприятия, станции технического обслуживания автомобилей и другие технические объекты, назначенные с целью погрузочно-разгрузочных работ, перевозки пассажиров, заправки, хранения, мойки, технического обслуживании и ремонта автомобилей.

Второй компонент – автомобильные дороги, которые представляют собой  важный объект транспортно-коммуникационной инфраструктуры.

Транспортная сеть негативно влияет на природную среду, при этом влияние всестороннее: отчуждение территорий, загрязнение придорожных земель, токсичные выбросы асфальтобетонных заводов и строительно-дорожных машин, низкое качество дорог и состояния их покрытия, считающиеся фактором многих дорожно-транспортных происшествий.

По данным на конец 2016 года протяженность автомобильных дорог в мире равна 31 млн. км. Длина автотранспортных дорог России составляет 1452,2 тыс. км, из которых 750 тыс. км – с твердым покрытием. При этом для большей их части (около 80 %) необходима реконструкция. Страна нуждается в росте дорожной сети до 1500 тыс. км, т. е. на 600 тыс. км больше. При настоящем среднем уровне строительства (примерно 6 тыс. км в год) эта задача будет разрешена через сто лет. В результате этого, в настоящее время дорог с твердым покрытием и связью с внешним миром не имеют 29 тыс. городов и деревень, где проживают около 10 млн. человек, а невысокий технический уровень существующих дорог способствует росту себестоимости перевозок в 1,5 раза,  расхода топлива на 30 %, по сравнению с подобным показателем иностранных государств [3].

Третий компонент – постоянно растущий автомобильный парк. Последствием увеличения количества автомобилей является рост твердых отходов. Основными твердыми отходами автомобилей являются аккумуляторы, обшивка салона, автомобильные шины, кузов автомобиля.

Из-за накопления большого числа отходов из резины, особенно изношенных автомобильных шин, одной из главных целей является формирование оптимальной, с точки зрения защиты природной среды, технологии их уничтожения. Согласно числу собранных и переработанных изношенных шин получается, что перерабатывается всего лишь около 16% шин, а оставшиеся накапливаются. Следует заметить, что резиновые отходы почти не подвергаются уничтожению под влиянием погодных и временных условий.

В некоторых странах изношенные шины применяются как топливо, а также в цементной промышленности. Но подобная деятельность, как и переработка в резиновую крошку, считается неэффективной, потому что не дает возможности полностью реализовать ценные качества материалов, находящихся в шинах.

Имеющиеся в современном мире методы переработки резиновых отходов (пиролиз, получение резиновой крошки, сжигание в цементных печах и др.) различаются значительной энергоемкостью, потребностью использования дорогих жароустойчивых материалов, и самое основное, негативным влиянием на природную среду.

Вследствие обработки автомобильных покрышек образуются следующие токсичные вещества:

- альтернативное жидкое топливо по техническим параметрам схоже на топочный мазут марки М40 – 40-50%;

-  сажа – 45-35 %;

- газообразные углеводороды – 6-5%;

- металл – 9-10%.

Многообещающими являются пути обработки резиновых отходов, дающие возможность не только решить проблему ликвидации отходов, но и извлечения ценного сырья и энергетических ресурсов. Подобное направление развивается и базируется на переработке на паротермическом распаде резиновых отходов в среде перегретого пара.

Принцип действия заключается в следующем: в реактор вместе попадают резиновые отходы, к примеру, потертые шины и нагретый водяной пар. При температуре в реакторе 400-500ºC происходит разрушение резиновых отходов. Газы распада одновременно с водяным паром попадают в конденсатор, где происходит конденсация пара и части газообразных веществ. Неконденсирующиеся газы попадают на дожигание в топке пароконденсатора. Сконденсированный пар и вещества распада попадают в накопительную емкость. Твердые остатки распада попадают в мельницу, где происходит перемол и образуется альтернативное жидкое топливо по своим техническим параметрам похожее на топочный мазут марки М40. Жидкие углеводороды применяются как топливо, связывающие добавки к асфальту, а также при изготовлении битумных и гидроизоляционных мастик. Из углесодержащего остатка (пирокарбона) при небольшой доработке  получают уголь.

Резиновые отходы рационально перерабатывать таким способом, чтобы вместе с устранением проблемы их ликвидации, извлекать ценное сырье и энергетические ресурсы [4].

Кузов автомобиля – черный металлолом, используемый в металлургическом, литейном и прочих производствах.

Не все ресурсы металла, отработавшие период службы, уничтожаются. Частично они остаются неизвлеченными, несобранными и окончательно исчезают. Общая потеря металла, отработавших определенный период времени, составляет 12–15% в сопоставлении с отработавшими ресурсами. Вместе с этим, значительная доля металла теряется в следствии амортизации и коррозии. Общий ущерб от коррозии и износа металла за время его службы равен 16%. На заводах по металлообработке и машиностроению из-за неполного сбора появляющихся отходов металла бесследно пропадает около 5% кусковых отходов и 15% стружки.

К главным потребителям относятся сталеплавильное производство. Рациональное применение ресурсов лома считается важным достижением, потому как металл, который применяется при сплаве стали, приносит огромную экономию общественных затрат в народном хозяйстве. Почти каждая тонна лома черных металлов, обработанная в сталеплавильном производстве, замещает тонну чугуна. Удельная капиталоемкость производства 1 тонны чугуна из железорудного материала в 8 раз превосходит удельные капитальные затраты на переработку 1 тонны лома.

На каждый миллион тонн вовлеченных в производство вторичных черных металлов народнохозяйственная экономия финансовых вложений равна примерно 100 млн. руб., учитывая высвобождения мощностей машиностроения и транспорта – более 120 млн. руб.

Общая сборка, рациональная сортировка, защита от смешивания во время перевозки и подготовка к сплаву легированного вторичного сырья обеспечивают большую экономию в производстве.      Использование легированного металла нуждается в совершенствовании. Значительный рост числа цехов и по переработке лома, обеспечение их новым металлообрабатывающими установками даст возможность увеличить уровень эксплуатации лома, а это повлияет на рост производительности общественного труда, эффективность общественной продуктивности [5].

В изготовлении салона транспорта обычно используются пластмассы – ресурс, в основе которого природные или синтетические полимеры,  способны под действием высокой температуры и давлении формироваться в изделия более сложной формы и надежно сохранять новую.

Пластмассы частично используются в результате вторичного сырья, т.к. существует большое количество видов пластмасс и продуктов, созданных из них, а также со сложным составом, что затрудняет сортировку и обработку пластмассовых отходов, в частности бытовых.

Для пластмассовых изделий выделяют три срока службы: короткий, оптимальный и длительный. Для автотранспорта короткий срок службы  – 7 лет, оптимальный – 10 лет, длительный – 12 лет.

Главные методы переработки отходов из пластмасс следующие:

- захоронение на полигонах;

- обработка пластмассовых отходов по заводской технологии;

- комплексное сжигание отходов пластмасс с отходами города;

- сожжение в специальных печах;

- использование отходов пластмасс как ресурс для других технологических процессов.

Захоронение отходов пластмасс на полигонах – один из распространенных методов в нашей стране, который лучше применять как временный метод ликвидации, т.к. пластмассы разлагаются довольно медленно [6].

На рисунке 1 представлен график общего количества отходов в сопоставлении с перерабатывающимися отходами.

Рисунок 1. «Отходы автотранспортного комплекса»

Как видно из диаграммы, общее количество твердых отходов равно 3000 тыс. тонн в год, в их числе лом и отходы черных металлов – 1400 тыс. тонн, перерабатывается около 48%, отходы резины – 1160 тыс. тонн, перерабатывается около 16%, свинцовые аккумуляторы – около 200 тыс. тонн, перерабатывается около 46%, отходы пластмасс – 240 тыс. тонн, перерабатывается 20%.

В составе всех выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду  доля выбросов от автомобилей составляет 74%. Это отражено на рисунке 2.

Рисунок 2. «Доля автомобильного транспорта в общей массе твердых отходов»

По данным, отраженным на диаграмме, видно,  что отходы от автомобилей составляют значительную долю в общей массе твердых отходов. Так, практически все отходы металла – это металл и лом от автомобилей, составляет 45%. Вся масса сброшенных свинцовых аккумуляторов принадлежит автомобилям. Среди 25% резины 15% приходится на резину от транспорта,  а среди 20% сброшенных пластмасс – 9% автомобильные салоны. Таким образом, доля отходом от автомобильного транспорта в общей массе твердых отходов составляет 74% [7].

Кроме твердых отходов ежегодно автомобильным транспортом сбрасывается в окружающую среду 12 млн. тонн загрязняющих веществ: окись углерода, окись азота и серы, углеводороды, сажа и др. Также, автомобиль является основной причиной шумового загрязнения – это раздражающий шум антропогенного происхождения, который нарушает жизнедеятельность живых организмов и человека. Под воздействием отрицательного влияния автотранспорта ухудшается здоровье жителей, портится состояние земли и водоемов, страдает растительный и животный мир [8].

В то же время быстротечный процесс модернизации автомобилестроения сочетается с большим числом важных социальных вопросов. Имеющийся мировой рост количества автомобилей создает трудности в борьбе против загрязнения атмосферы, биосфреы, литосферы. В мегаполисах, где количество автомобилей непрерывно растет, изучение влияния автотранспортного комплекса на природную среду является одной из актуальных проблем.

Вещества отработавших газов двигателей внутреннего сгорания приводят к возникновению таких отрицательных явлений, как смог, кислотный дождь, парниковый эффект. Опасное воздействие подобных явлений на окружающую среду несет широкий географический диапазон: локальный – при смоге; региональный – при кислотных дождях; глобальный – в случае с парниковым эффектом.

Таким образом, на сегодняшний день в России существует опасная проблема негативного воздействия на природную среду элементов автотранспортного комплекса, находящиеся в практической эксплуатации. Эту проблему необходимо решать очень усиленно там, где уже сегодня число транспорта велико: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск. Также там, где совсем нету современных дорог, но в большом количестве находятся производственные предприятия: Сибирь, Урал, Дальний Восток.

Поэтому нужно мотивировать к созданию безопасного, экологически чистого и экономичного транспорта. Для этого необходимо применять все возможности сертификации, стандартизации, другие системы внедрения и контролирования требований к автомобилям. Также требуются экономические методы продвижения новых моделей на рынок, создание платежеспособного спроса на них, поэтому специалисты всего мира усиленно ищут пути и средства уменьшения отрицательных последствий автомобилизации.

Список литературы:

1. Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (с последующими изменениями и дополнениями в ред. от 29.07.2017) [Электронный ресурс] / Библ-ка СибГТУ. – Режим доступа: http://www.consultant.ru. ( Дата обращения 15.09.2017г.);
2. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная экология: учеб. для вузов. – М.: Высш. шк. 2001г.;
3. Дороги России 21 века № 1, 2016 [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.rosavtodor.ru/.( Дата обращения 15.09.2017г.);
4. Шаповалов А.Б. Рециклинг отходов нанодеструкцией в товарные продукты // Справочник эколога. 2015. № 3. С. 82–90.2. Гук Г.А. Воздействие автотранспортного комплекса на экологию / Г.А.Гук, А.В.Богачев. – Майкоп, 2007. – С.10;
5. В.Г. Крясков, Т.В. Анфимова, С.А. Гагунов Анализ способов организации процессов демонтажа вышедших из эксплуатации транспортных средств для нужд утилизации. – Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева. – ООО «Объединенный Инженерный Центр», 2014г.;
6. Иванова О. А., Реховская Е. О. Утилизация и переработка пластиковых отходов // Молодой ученый. –2015. – №21. – С. 54-56;
7. Комков, В.И. К633 Обращение с отходами на автотранспортном предприятии: методические указания к лабораторным и практическим работам по курсу «Экология» / В.И. Комков. – М.: МАДИ, 2014. – 32 с.;
8. Голицын, А. Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды : учебник / А. Н. Голицын. – 2-е изд., испр. – М.: Издательство Оникс, 2010. –336с.