Влияние автомобильного транспорта на природную среду

1. Общие сведения

Вследствие увеличения автомобильного парка потребление кислорода воздуха неуклонно возрастает, а его природное воспроизводство заметно сокращается. Например, автопарк США потребляет кислорода в 2 раза больше его естественного прироста.

Автотранспортный комплекс потребляет огромное количество воды, которая является еще одним жизненно важным природным ресурсом. Объем водопотребления на производственные и хозяйственные нужды в целом по стране в 2000 г. превысил 1 млрд. кубометров.

Средняя концентрация загрязнений в неочищенных моечных стоках АТП

Тип автомобиля	Концентрация загрязнений
	Взвешенные частицы, мг/л	Нефтепродукты, мг/л
Легковые	400-600	20-40
Грузовые малой грузоподъемности	900-1300	20-50
Автобусы	1400-1800	40-50
Грузовые большой грузоподъемности	2200-4000	50-150

Нормы водопотребления и водоотведения на АТП, оснащенных системой оборотного водоснабжения

Размер автотранспортного предприятия	Расход воды, м/1 авт. в год		Количество сточных вод, м/1 авт. в год
	для про-извод- ственных целей	на хозяйственно- бытовые нужды	производ- ственных	бытовых
АТП на 100 грузовых автомобилей средней грузоподъемности	63	53	10	53
АТП на 100 автобусов большого класса	106	77	6	77

Источники образования, наименование и масса отходов производства на АТП

Источник образования и наименование отходов	Класс опасности	Масса отходов кг/1 авт. в год
		Легковой	Грузовой	Автобус
Зоны ТО-1, ТО-2, ТР (отработанные масла, фильтры)	II	38	146	228
Сварочный участок (огарки электродов, окалина)	IV	1	2	3
Аккумуляторный участок (свинец, электролит, пластмасса)	III	3	11	16
Шинный участок (осадок, нефтешлам)	IV	44	160	262
Моечный участок (осадок, нефтешлам)	III	26	96	154
Промасленная ветошь	III	3	12	18
Промасленные опилки	III	2,7	9,7	11,5
Металлолом черный	IV	63	349	437
Металлолом цветной	IV	43	140	230
Люминесцентные лампы	I	1,3	1,3	1,5
Смет с территории	IV	276	613	928
ИТОГО отходов		501	1540	2289

Выбросы тепла и парниковых газов

В ходе эксплуатации автомобилей с ОГ выбрасывается значительное количество диоксида углерода (СО), который, как известно, скапливаясь в верхних слоях атмосферы, усиливает так называемый парниковый эффект. Автотранспортный комплекс страны ежегодно выбрасывает в атмосферу более 100 млн.т, АТК земного шара - около 2 млрд.т СО.

Значительны и тепловые выбросы, которые порождают автомобили: 100 тыс. движущихся автомобилей и 1 млн. л горячей воды выделяют одинаковое количество тепла. Они составляют огромную величину (70 МДж на один среднестатистический автомобиль в год), что усугубляет действие "парника" и способствует изменению климата на планете в худшую сторону.    

Акустическое загрязнение

Серьезным видом воздействия AT на окружающую среду, особенно в городах, является транспортный шум. Автомобили, движущиеся по магистрали и улицам, являются основным его источником. Их доля в общем уровне городского шума составляет 60-80%.

Источниками шума в движущемся автомобиле являются двигатель и его системы трансмиссии, подвеска, шины и взаимодействие кузова с потоком встречного воздуха.

Уровень шума 90 дБА является пределом нормального физиологического восприятия человека. Максимально допустимый уровень - 110 дБА. При уровне шума 90 дБА допускается 8-часовой рабочий день. Превышение его на 10 дБА в соответствии с санитарными нормами требует сокращения рабочего дня на 2 часа.

Согласно ГОСТ Р 52231-2004, допустимые уровни шума выпускной системы двигателей автомобилей, находящихся в эксплуатации:

Тип автомобиля	Уровень шума, дБА
Автомобили легковые категории M1 и грузопассажирские и грузовые категории N1	96
Автобусы категории M2 и автомобили грузовые категории N2	98
Автобусы категории M3 и автомобили грузовые категории N3	100

В соответствии с действующими санитарными нормами (СН 2.2.4/2.1.8.562-96) для территорий больниц и санаториев допустимым является уровень шума в 45 дБА, а для районов жилой застройки - 55 дБА. Уровни шума на городских магистралях и прилегающих к ним территориях достигают 85 дБА. В результате у 50-60% населения проявляются болезненные реакции: повышенная возбудимость и раздражительность, усталость, потеря слуха, расстройство зрительного и вестибулярного аппарата, различные психические заболевания. Исследования показали, что шум в больших городах сокращает продолжительность жизни людей на 8-12 лет.    

Загрязнение воздушного бассейна

Основными источниками загрязнения воздушного бассейна являются токсичные вещества, выбрасываемые с ОГ, картерные газы и топливные испарения. Последние включают: испарения из системы питания автомобилей (0,6-1,4 л бензина в сутки), испарения при заправке автомобилей (1,4 г на 1 л заливаемого топлива) и испарения при хранении топлива (55-70 г на 1 т в сутки). Кроме того, источниками испарений топлива являются предприятия инфраструктуры AT (АТП, СТО, авторемонтные мастерские, АЗС, гаражи, стоянки и др.).

В атмосферу выбрасывается также значительное количество канцерогенных веществ. В их состав, кроме сажи с адсорбированными на ней полиароматическими углеводородами (ПАУ), входят асфальтовая и шинная пыль, образующаяся в процессе движения автомобилей, и продукты износа тормозных накладок, содержащих 30% асбеста и 5% свинца. Попадая в воздух и на почву, а затем в воду, они несут с собой серьезную опасность для населения.

Большую опасность представляют новые и изношенные шины, хранящиеся на складах. Они активно выделяют в атмосферу более десятка чрезвычайно реакционноспособных и токсичных химических соединений, в том числе канцерогенных.   

Загрязнение водного бассейна.

Основными источниками загрязнения водного бассейна являются сточные воды моечных установок, содержащие взвешенные вещества и нефтепродукты, сточные воды от производственных участков, содержащие тяжелые металлы, кислоты, щелочи, краску, растворители.

2. Компоненты и размеры загрязнения

Парк автомобилей, а значит, и выбросы вредных веществ в атмосферу, загрязнение водного бассейна и количество образующихся в ATE производственных отходов устойчиво растут. Их размеры определяются расчетным путем.

Автомобильный парк России ежегодно потребляет около 50 млн. тонн моторного топлива. При этом в атмосферу с ОГ автомобилей выбрасывается более 200 различных веществ, часть из которых токсична.

Наименование вещества	Масса выбросов, кг/т топлива		ПДК, мг/м
	Бензин	Дизтопливо	ПДКрз	ПДКсс	ПДКмр
Оксид углерода (СО)	200	45	20,0	3,0	5,0
Углеводороды (СН)	80	55	100,0	1,5	5,0
Окислы азота (NOx)	25	35	2,0	0,04	0,085
Диоксид серы (SO)	2	4	10,0	0,05	0,5
Соединения свинца (Рb)	225·10	-	0,0003	0,0003	0,01
Твердые частицы, сажа (С)	1,5	8	4,0	0,005	0,15

3. Характеристики вредного воздействия компонентов отработавших газов автомобилей на организм человека

По степени воздействия на организм человека токсичные вещества подразделяются на 4 класса:

1 - чрезвычайно опасные,

2 - высоко опасные,

3 - умеренно опасные,

4 - мало опасные.

Для них установлены предельно допустимые концентрации:

- предельно допустимая концентрация в рабочей зоне (ПДКрз);

- предельно допустимая среднесуточная концентрация в атмосфере населенных мест (ПДКсс);

- максимальная разовая предельно допустимая концентрация в воздухе населенных мест (ПДКмр).

Оксид углерода (СО) - прозрачный, не имеющий запаха газ, который в воде не растворяется (4-й класс опасности). Длительность его существования в атмосфере - от 2 месяцев до 3 лет. Поступая в организм с вдыхаемым воздухом, СО быстро поглощается кровью и блокирует возможность гемоглобина снабжать организм кислородом.

Диоксид азота (NO) - газ красновато-бурового цвета, в малых концентрациях без запаха, хорошо растворяется в воде (2-й класс опасности). Образующаяся в результате взаимодействия NO с влагой воздуха азотная кислота разрушает легочную ткань и верхние дыхательные пути. При этом отравление организма происходит постепенно и каких-либо нейтрализующих это действие средств нет. В больших концентрациях NO пагубно действует на нервную систему человека, увеличивает число больных астмой.

Углеводороды (СН) в выбросах представлены низкомолекулярными соединениями, образующимися в результате неполного сгорания топлива, полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) и альдегидами. В целом, их действие отнесено к 4-му классу опасности. Однако некоторые виды ПАУ, в частности бенз(а)пирен, являются канцерогенными веществами (1-й класс опасности).

Альдегиды (RCHO) имеют резкий и неприятный запах, раздражают глаза и верхние дыхательные пути, поражают центральную нервную систему, почки, печень (2-й класс опасности).

Сажа (С) вызывает негативные изменения в системе дыхательных органов (3-й класс опасности).

Диоксид серы (SO) - бесцветный, с острым запахом газ, который, взаимодействуя с влагой воздуха, образует серную кислоту (3-й класс опасности). Нарушает белковый обмен, поражает легкие и верхние дыхательные пути.

Соединения свинца (Рb) чрезвычайно вредны и поэтому отнесены к 1-му классу опасности. Попадая в организм при дыхании, через кожу и с пищей, вызывают отравление, приводящее к нарушениям функций мозга, органов пищеварения, нервно-мышечных систем. Основным источником свинца при эксплуатации автотранспорта является этилированный бензин. В настоящее время он запрещен к производству.