1.6.2. Основные процессы, протекающие при воздействии

транспорта на окружающую среду

Промышленность и транспорт оказывают на окружающую среду, отдельные экосистемы отрицательное влияние: нарушаются принципы функционирования экосистем, они могут деградировать и потерять устойчивость. Транспортные средства являются источником повышенной опасности для здоровья и жизни людей, загрязняют окружающую среду вредными выбросами, создают транспортный дискомфорт, требуют потребления природных ресурсов. Но вместе с тем транспорт несет и положительное влияние – он обеспечивает движение материальных потоков (строительство железных, автомобильных дорог, аэродромов, пристаней, создание транспортной техники, организация и управление движением транспортных средств, хранение товаров), обеспечивает комфортабельные условия жизнедеятельности людей.

В табл. 1.3 и на рис. 1.18 указаны основные виды негативного воздействия транспортного средства на окружающую среду в процессе реализации его жизненного цикла, начиная от производства черных и цветных металлов, топлива, масел и заканчивая разрушением [15]. Также в табл. 1.3 указаны и позитивные аспекты использования транспорта на жизнедеятельность людей.

Необходимо отметить, что требования к транспортным средствам в ХХ веке менялись в зависимости от ряда факторов.

В 50-е годы требования к транспортным средствам диктовались североамериканскими производителями и были ориентированы на повышение комфортности. В тот период строились автомобили больших габаритных размеров с мощным быстроходным карбюраторным двигателем, широким использованием автоматических трансмиссий и электрических сервоприводов. В 60-е годы внимание уделялось безопасности пассажиров в связи с принятием соответствующего закона в США. Сделаны шаги в направлении повышения пассивной безопасности конструкции при фронтальном столкновении.

Таблица 1.3

Влияние транспорта на жизнедеятельность людей и окружающую среду [15]

В начале 70-х годов было введено ограничение на выбросы токсических веществ с отработавшими газами. Поэтому при строительстве транспортных средств в США, Японии, а затем и Западной Европе основным приоритетом стало уменьшение выбросов СО, С_хН_у, NО_x, сажи в отработавших газах.

С середины 70-х годов изменения в конструкциях машин связаны с мировыми нефтяными кризисами. Необходимо было повысить топливную экономичность. Следующая смена приоритетов (середина 80-х годов) продиктована ужесточением конкурентной борьбы между производителями транспорта. На первом плане – улучшение тягово-скоростных свойств за счет использования высокофорсированных двигателей внутреннего сгорания.

Рис. 1.18. Основные виды негативного воздействия транспортных

средств на окружающую среду

Дальнейшее ужесточение конкурентной борьбы привело в 90-х годах к смещению приоритетов в сторону повышения комфортабельности и пассивной безопасности конструкций за счет внедрения в массовое производство электронного управления силовым агрегатом и трансмиссией, кондиционеров, новых методов расчета и проектирования.

В конце 90-х годов основное требование – повышение безопасности за счет использования новых поколений антиблокировочных систем, совмещенных со средствами предотвращения столкновений, бортовых навигационных систем, других интеллектуальных технологий на базе развития микроэлектроники и информатики. Появилась техническая возможность снизить безопасное расстояние между движущимися транспортными средствами в 3-4 раза, информировать водителей о возможных препятствиях на маршруте, оптимизировать режимы движения применительно к складывающейся ситуации на дороге.

На рубеже веков и на среднесрочную перспективу основным является требование минимизации потребления ископаемого углеводородного топлива при обеспечении высокой транспортной эффективности, требуемого (нормативного) уровня безопасности выполнения транспортных услуг, транспортного комфорта, безвредности воздействия на окружающую среду.

Автомобильная и железная дороги как инженерные сооружения на местности нарушают природные ландшафты, изменяют режим стока поверхностных и грунтовых вод, оказывают другие негативные воздействия (табл. 1.4).

Таблица 1.4

Воздействие дороги на окружающую среду

Мероприятия, позволяющие снизить воздействие транспорта на окружающую среду:

- совершенствование нормативно-правовой базы для обеспечения экологической безопасности (устойчивого развития) промышленности и транспорта;

- создание экологически безопасных конструкций объектов транспорта, эксплуатационных, конструкционных, строительных материалов, технологий их производства;

- разработка ресурсосберегающих технологий защиты окружающей среды от транспортных загрязнений;

- разработка алгоритмов и технических средств мониторинга окружающей среды на транспортных объектах и прилегающих к ним территориях, методов управления транспортными потоками для увеличения пропускной способности;

- совершенствование системы управления природоохранной деятельностью на транспорте;

- разработка средств и методов нейтрализации вредных веществ в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания.

Основными процессами воздействия транспорта на окружающую среду являются: горение, термогазодинамические процессы в двигателях, тепловое и химическое загрязнения, испарение и потери топлива, износ деталей, узлов машин, виброакустическое и электромагнитное излучение и др.

Тепловая машина (двигатель внутреннего сгорания) работает, взаимодействуя с атмосферой. В процессе получения полезной работы происходит выделение теплоты в окружающую среду. Известно, что КПД любой тепловой машины зависит от температуры, возникающей при сжигании топлива, и температуры холодильника, то есть окружающей среды:

, (1.69)

где Тг – температура горения топлива, К;

Тх – температура окружающей среды, К.

Таким образом, чем выше температура горения топлива, тем выше КПД. При этом повышается и тепловое загрязнение окружающей среды. Но это тепловое загрязнение незначительно и им, как правило, пренебрегают. В то же время температура горения углеводородных топлив зависит от вида топлива, количества подводимого кислорода и конструктивных особенностей двигателя внутреннего сгорания.