Категорії

Дипломні, курсові
на замовлення

Дипломні та курсові
на замовлення

Роботи виконуємо якісно,
без зайвих запитань.

Замовити / взнати ціну Замовити

3.4. Транспорт і раціональне природокористування

3.4. Транспорт і раціональне природокористування

Транспорт як галузь народного господарства — один із наймогутніших чинників антропогенного впливу на довкілля. Деякі види цього впливу, насамперед забруднення повітря і посилення шуму, належать до найсерйозніших техногенних навантажень на компоненти довкілля окремих регіонів, особливо великих міст.

Екологічні проблеми, що виникли у зв’язку з функціонуванням транспортної системи в Україні, є наслідком діяльності не лише окремих видів транспорту, а й інших галузей народного гос­подарства. Це — передусім структура та існуючі конструкції транспортних засобів, покриття і якість експлуатації шляхів тощо.

Транспорт зумовлює низку проблем, що їх умовно можна об’єднати в кілька груп (за основними напрямами взаємодії з дов­кіллям): 1) транспорт — великий споживач палива; 2) транспорт — джерело забруднення довкілля; 3) транспорт — одне із джерел шуму; 4) транспорт вилучає сільськогосподарські угіддя під шляхи і стаціонарні споруди; 5) транспорт є причиною травмування та смерті людей і тварин.

Розглянемо специфіку кожного напряму.

Транспорт в Україні є одним із основних споживачів палива. За енергомісткістю окремі види палива неоднакові. Так, на перевезення одного пасажира на 1 км шляху літак витрачає 6397,4 Дж., легковий автомобіль — 2986,4, поїзд — 1121,1, автобус — 766 Дж.

Основний споживач палива в усьому світі - автомобільний транспорт. В Україні переважають вантажні автомобілі з бензиновими двигунами (понад 85 %), дизельних — близько 13 %, а газобалонних — менш як 1,5 %. У структурі вантажного парку м. Києва газобалонним автомобілям належить 5,5 %, бензиновим — 77,6 %.

Коефіцієнт корисної дії бензинових двигунів внутрішнього згоряння низький — 27—28 %. Тому для підвищення октанового числа до бензину в Україні додають сполуки свинцю. Етильований бензин ще й досі переважає, а раніше його частка сягала 70 %. Свинець у бензині не лише забруднює довкілля, а й знижує функцію каталізаторів, що їх застосовують для знешкодження токсичних продуктів згоряння палива у двигунах автомобіля. Через це країни з високим рівнем автомобілізації реалізують прог­рами, спрямовані на виведення з експлуатації автомобілів з антидетонаторами, що містять свинець. Використання такого бензину заборонено у США, Канаді, Японії, Австралії. Етильований бензин виходить з ужитку і в країнах Західної Європи.

Використання природного газу як палива дещо зменшує вміст токсичних компонентів у продуктах згоряння. У багатьох країнах проводились експерименти використання альтернативних видів палива: водню (а втім, його виробництво є надзвичайно енергомістким), вугільних суспензій, аміаку, олії, гідразину та ін., але в Україні немає бази для їх впровадження.

Значним споживачем палива та енергії є залізничний транспорт. Домінування тепловозної тяги на залізницях України (майже 2/3 колій не електрифіковано) спричинює забруднення довкілля відпрацьованими газами дизельних двигунів.

Забруднення транспортом довкілля відбувається через викиди в атмосферу продуктів згоряння палива, вивітрювання сипучих вантажів під час транспортування, випаровування нафтопродуктів. Так, при перевезенні нафтових вантажів залізничним транспортом в атмосферу надходить така кількість вуглеводневих сполук, яка вдвічі перевищує їх викиди автомо­білями.

Найбільшим забруднювачем довкілля є автомобільний транспорт — в окремих містах його питома вага у загальному забрудненні перевищує 50 %. Сучасний автомобіль викидає понад 200 токсичних речовин, серед них окисли вуглецю, сірки, азоту, свинець і його сполуки, бензапірен тощо. На автомобільний транспорт припадає 55 % викидів вуглеводневих сполук, 47 % оксиду вуглецю, 98,6 % оксидів азоту від загальної кількості цих речовин, що надходять в атмосферу України. Концентрація токсичних речовин значною мірою залежить від технічного стану автомобіля, швидкості його руху і строку експлуатації. Так, навіть незначні порушення в роботі системи запалення можуть у 10 разів збільшити кількість вуглеводневих сполук, що викидаються в атмосферу. Порушення в роботі карбюратора чи системи впорскування палива призводять до збільшення удвічі вмісту у викидах окису вуглецю.

Дослідження показують, що найменше оксиду вуглецю викидається за швидкості руху 70—75 км/год. Зі зменшенням швидкості від 60 до 30 км/год викид оксиду автомобілем підвищується у 2,2 раза, зі збільшенням її до 80 км/год — у 3,7 раза.

Найбільша кількість токсичних речовин виділяється за перемінних режимів роботи двигуна, зокрема під час пуску й зупинки, а також під час роботи в холостому режимі. Тому в містах максимальна концентрація токсичних речовин спостерігається на перехрестях, біля світлофорів, під час долання узвозів. Близько 50 % викидів автотранспорту в межах міста припадає на траси з малою швидкістю руху і менше 25 % — на швидкісні траси.

Концентрація токсичних речовин у відпрацьованих газах автомобіля зростає також із збільшенням строку його експлуатації. В Україні майже чверть вантажного автопарку перебуває в експ­луатації понад 10 років.

Вихлопні гази автомобіля виділяються в безпосередній близькості від пішоходів. Швидкість повітря в місті сповільнена, тому значного розрідження викидів не відбувається. За екстремальної погоди (туман, мряка, низька хмарність) в окремих районах міста може утворюватися смог.

Забруднення міста викидами автомобільного транспорту — одна з причин підвищеної захворюваності населення. Особливо небезпечним є канцероген бензопірен; кількість його у викидах автомобіля настільки значна, що середньодобова концентрація на великих магістралях приблизно дорівнює 3 мкг/100 м3, а це означає, що в середньому міський житель вдихає протягом дня 0,6 мкг бензопірену.

Постійне збільшення інтенсивності руху автотранспорту призводить до прогресуючого зростання забруднення довкілля уздовж магістралей. Близько 20 % викидів автотранспорту осідає поблизу автошляхів. Унаслідок забруднення приземних шарів повітря і ґрунтів обабіч автошляхів формуються первинні аномалії токсичних і канцерогенних речовин; зона найбільшого забруд­нення важкими металами являє собою смугу завширшки до 10 м. Рослинність біля шляху може забруднюватися важкими металами як через потрапляння їх у ґрунт, так і через безпосереднє осідання аерозолів, сажі, пилу на поверхню рослин.

Забруднення поверхневого горизонту свинцем з’являється лише за інтенсивності руху понад 1 тис. автомобілів за добу. На автомагістралях, де інтенсивність руху досягає 20—25 тис. автомобілів за добу, забруднення на 1—2 порядки вище.

Тривале випасання худоби уздовж таких смуг може призвести до накопичення свинцю у тканинах тварин, а згодом — через трофічні ланцюги — і в тканинах людини. Є дані про підвищений вміст свинцю в молоці, якщо сіно було заготовлено безпосередньо біля автомагістралі з інтенсивністю руху понад 20 тис. автомобілів на добу.

Свинець інтенсивно накопичується у посівах поблизу автомагістралі, а надто — в коренеплодах і капусті. У соломі, пшениці поблизу автошляху свинцю в середньому в 4, в соломі ячменю — в 10 разів більше. Зниження врожайності у пришляховій смузі внаслідок забруднення становить: зернових - на 20—30 %, буряків — на 35, картоплі — на 47 %.

На окремих автомагістралях України з високою інтенсивністю руху необхідно здійснювати суворий контроль за використанням земельних ділянок уздовж них. В окремих випадках, особливо за відсутності посадок дерев, слід у радіусі до 100 м відводити санітарно-захисні смуги, в межах яких не випасати худобу і не збирати врожай.

Значним джерелом забруднення є й аеропорти. Зростання перевезень повітряним транспортом призводить до збільшення концентрації забруднювальних речовин як на території аеропорту, так і в тому районі міста, який прилягає до нього. Газотурбінний двигун літака викидає з відпрацьованими газами 2—4 мг бензопірену за 1 хв, під час зльоту на максимальному режимі — до 40 мг. Крім бензопірену, у викидах велика питома вага також оксидів вуглецю та оксидів азоту.

Забрудненню довкілля, а надто міських систем, сприяє й заліз­ничний транспорт. Залізничні станції часто розташовані в межах населених пунктів. Забруднення відбувається у випадках: а) використання тепловозів, які працюють на дизельному паливі, а тому викидають оксиди вуглецю та азоту; б) на багатьох пасажирських поїздах опалення здійснюється вугіллям; в) забруднення вантажу під час транспортування і вантажних робіт.

Залізничний транспорт України використовує приблизно 170 млн м3 води на рік. Близько 50 відсотків води використовується на господарсько-питні потреби, безповоротні втрати води становлять понад 40 відсотків. Щороку в каналізаційні мережі, природні водойми залізниця скидає понад 20 тис. тонн забруднювальних речовин, з яких майже 50 відсотків — без очищення. Основні забруднювальні речовини — це відпрацьовані гази тепловозів, нафтопродукти, фенол, аерозолі, сміття.

Більш як половина всього обсягу викидів забруднювальних речовин у повітря річковим транспортом припадає на відпрацьовані вихлопні гази двигунів судноплавних засобів та автотранспорту — близько 500 тонн за рік на кожний великий річковий порт або транспортний вузол.

Водний транспорт (річковий і морський) служить джерелом забруднення басейнів річок, Чорного та Азовського морів. Забруд­нення здійснюється внаслідок аварій чи втрати вантажів, під час вантажних робіт у портах, а також за скидання відходів із суден. Морський транспорт забруднює море відходами харчування, сміттям, нафтою та нафтопродуктами, що значно погіршує екологічний стан моря, особливо в припортових зонах. Шум, що виникає від транспортних засобів, зокрема автомобіля, поїзда, літака, є серйозною проблемою у великих містах багатьох регіонів.

З підвищенням транспортного шуму зменшується тривалість перебування людини без шкідливих для неї наслідків. Шум ослаб­лює пам’ять і реакцію, порушуються нормальний відпочинок і сон. Шум на 30 % знижує продуктивність фізичної та на 60 % — розумової праці. Дослідження, проведені у Франції, виявили, що в країні через надмірний шум трапляється 11 % нещасних випадків на роботі, втрачається до 15 % робочого часу. Шум спричинює головні болі, ослаблення слуху, безсоння, а за великих доз — навіть глухоту, серйозні розлади в роботі людського організму.

До 80 % усіх виробничих шумів створює автомобільний транспорт. Поблизу автомагістралей шум досягає 70—75, а біля аеропортів може перевищувати 120 децибелів. Через це в будинках, розташованих поблизу аеропорту, через фокусування звукової хвилі на поверхню Землі іноді руйнується віконне скло, утворюються тріщини в стінах.

Розробляючи заходи щодо боротьби з шумовими забрудненнями від транспорту, варто вивчати досвід інших країн. У Японії, наприклад, установлюються шумопоглинальні щити. Висаджуються захисні смуги дерев і чагарників, удосконалюються конструкції дорожнього покриття, прокладаються заглиблені в землю шляхопроводи, жилі будинки та офіси споруджуються зі спеціальним захистом від шуму. Уздовж автомагістралей у межах жилих кварталів на відстані 10—20 м від краю дорожнього полотна споруджуються шумопоглинальні стіни. Жилі будинки, розташовані поблизу автошляхів, захищають від шуму, облицьовуючи шумопоглинальними матеріалами, використовуючи вентиляційне обладнання та споруджуючи шумопоглинальні фундаменти.

Ефективним засобом боротьби з шумом від авіаційного транспорту є створення зелених зон навколо аеропортів. Практично в усіх розвинутих країнах аеропорти віддалені від центрів міст на 25—30 км, а середній час доставляння в аеропорт становить близько 1 год. Аеродроми місцевих повітряних ліній віддалені від міст на 3 км. У тих випадках, коли аеропорти прилягають безпосередньо до міських забудівель (Київ, Харків), ефективним способом зниження шуму є вжиття спеціальних експлуатаційних заходів: політ над населеними кварталами на зниженій тязі, збільшення висоти польоту, зменшення часу посадки, заборона нічних польотів тощо.

Через розташування залізничних станцій і вокзалів у населених пунктах, особливо міських, залізничний транспорт є значним джерелом шуму. Назріла необхідність створення в містах обхідних ліній для транзитних поїздів без заїзду в місто, розміщення сортувальних станцій і пунктів резервного рухливого складу за межами населених пунктів.

За унікальності ґрунтів України особливої гостроти набирає проблема вилучення земель під транспортні споруди. В Україні під транспортними спорудами загального користування — близько 600 тис. га. Крім того, під шляхами відомчого транспорту — понад 600 тис. га земель. Більш як 60 % земельних угідь під транспортними спорудами належать залізницям.

Нині у плануванні та будівництві автошляхів, залізниць і стаціонарних транспортних споруд приділяється недостатньо уваги раціональному використанню земельних ресурсів. Поширена практика будівництва одноповерхових гаражів і стоянок. Під автотранспортні споруди, крім автошляхів, із сільськогосподарського обігу вилучено понад 80 тис. га. Щоб знизити затрати на будівництво, шляхи прокладаються найзручнішими ділянками, а під такі часто потрапляють сільськогосподарські угіддя. Проектувальники транспортних споруд не беруть до уваги економічні збитки від вилучення цих ділянок і недобору врожаю на них, хоча раціональне землекористування передбачає порівняльний аналіз продуктивності й вартості земельних ділянок і відведення під шляхове будівництво менш продуктивних у сільськогосподарському сенсі ділянок. При цьому важливо враховувати, що затрати на будівництво шляхів є разовими, тоді як прибутки від використання земель у сільськогосподарському виробництві надходять упродовж багатьох років.

Крім вилучення сільськогосподарських угідь безпосередньо під шляхове будівництво, у процесі експлуатації ґрунтових шляхів виводяться з обігу додаткові сільськогосподарські ділянки, збільшуються втрати сільськогосподарської продукції через наїзди автомобілів на засіяне поле. Ширина смуги наїзду коливається від 4 до 20 м, а запилення їх уздовж ґрунтових шляхів, особливо за важкого механічного складу ґрунтів, досягає 30—50 м. Крім того, в періоди негоди ґрунтові ділянки, особливо на чорноземних ґрунтах, практично непрохідні. Тому значна частина сільськогосподарської продукції несвоєчасно вивозиться на приймальні пункти, що знижує рівень продуктивності земельних ресурсів.

Низька ефективність ґрунтових автомобільних шляхів обумов­люється також надмірними витратами палива транспортними засобами, прямими втратами сільськогосподарської продукції, а відтак знижується продуктивність земель.

Велика кількість ділянок ґрунтових шляхів місцевого значення після довгих років експлуатації повертається для сільськогосподарського використання. Проте руйнівний вплив автомобілів на ґрунт зберігається ще довго — навіть через 20—30 років колишня дорога зберігає сліди машинної деградації.

Проблема взаємодії автошляхів із ландшафтом має й такий важливий аспект, як безпека руху. До 20 % усіх дорожньо-транс­портних пригод припадає на поганий стан автошляхів, причому більше половини з них — на сільську місцевість.

Проблеми раціонального землекористування і транспортних систем стосуються і взаємодії транспортних засобів із ріллею - вони значною мірою обумовлюють машинну деградацію ґрунту.

Оптимальна структура автопарку з погляду економічної ефективності не завжди є раціональною, якщо брати до уваги народногосподарські інтереси та унікальність ґрунтового покриву України. Так, для вивезення цукрових буряків із полів на бурякоприймальні пункти найефективнішим, з огляду на собівартість перевезень, є використання великовантажних автомобілів, особливо для господарств, віддалених від цукрових заводів на 20 км та більше. Проте саме ці автомобілі переущільнюють ґрунт, руйнують його структуру.

Отже, назріла гостра необхідність у забезпеченні екологічно обґрунтованого планування розвитку транспортних систем на всіх рівнях.