Пути решения проблем возникающих при воздействии авиационного транспорта на окружающую среду

Охрана атмосферного пространства.

За последние сто лет загрязнение окружающей среды усилилось разными выбросами. За это время в атмосферу Земли попало, по подсчетам ученых, более миллиона тонн кремния, полтора миллиона тонн мышьяка, около миллиона тонн кобальта.

Ввиду своей технологической специфики вредные выбросы, производимые воздушными судами, намного быстрее оседают в атмосферном пространстве и распространяются в нем, поэтому защита окружающей среды от негативного воздействия деятельности воздушного транспорта актуальна во всем мире.

Несмотря на то, что суммарный выброс загрязняющих веществ двигателями самолетов сравнительно невелик (для города, страны), в районе аэропорта эти выбросы загрязняют окружающую среду. Значительная часть общего расхода топлива тратится на выруливание самолета к взлетно-посадочной полосе (ВПП) перед взлетом и на заруливание с ВПП после посадки.

Для снижения вредных выбросов от работы двигателей авиакомпании применяет следующие методы (выброс отходов снижается в 3-8 раз):

● использование присадок к топливу, впрыск воды и др.;

● распыление топлива;

● обогащенные смеси в зоне горения;

● сокращение времени работы двигателей на земле;

● уменьшение числа работающих двигателей при рулении.

2.1.4. Водный транспорт.
       Загрязнение окружающей среды под воздействием водного транспорта происходит по двум основным каналам: это загрязнение гидросферы и атмосферы отходами эксплуатационной деятельности и загрязнение (обычно аварийное) токсичными грузами.

Водные суда нельзя отнести к категории экологически безопасного транспорта. Его негативное влияние заключается в следующем:

● происходит ухудшение биосферы за счет выбросов отходов в воздух при эксплуатации водного транспорта;

● экологические катастрофы, которые случаются при различных авариях на судах, связанных с токсичными продуктами.

 

Вредные вещества, проникая в атмосферу, возвращаются в воду вместе с выпадающими осадками. На танкерах периодически промывают емкости, чтобы смыть остатки транспортируемого груза. Это способствует загрязнению водоемов. Влияние водного транспорта на окружающую среду заключается в снижении уровня существования водной флоры и фауны.
     Двигатели различных типов на судах загрязняют атмосферу и гидросферу, при этом объемы загрязнения суши и водной среды статистически связаны. Уменьшение загрязнения на континентах немедленно сказывается на сокращении загрязнений в реках, озерах, морях и океанах. Однако степень вреда, причиненного воздушном и водном среде, может быть разным, а вопрос оценки эколого-экономических последствий еще нельзя считать решенным. По оценкам, загрязнение Мирового океана сокращает его производительность на 20-25%. На такую же величину сокращается урожай сельскохозяйственных угодий в материковых районах.

Используя данные о деятельности морского транспорта, можно оценить количество вредных выбросов и вред от этого окружающей среде. Водный транспорт перевозит большое количество нефтегрузов, что увеличивает эффект загрязнения водной среды из-за большого звитрюванисть углеводородов. При этом на долю танкеров приходится более 50% загрязнения моря нефтью и нефтепродуктами морским транспортом.

Газы СО, СО2, СН тяжелее воздуха и скапливаются на поверхности водной среды. СО и газообразные углеводороды выбросы судовых тепловых двигателей участвуют в окислительных реакциях и в конце превращаются в СО2, наличие которого в атмосфере вызывает парниковый эффект. В первом приближении экологический ущерб водной среде можно подсчитать как сумму убытков от серного ангидрида, окислов азота, сажи и выбросов несгоревшего топлива судовых двигателей, а также испарения нефтегрузов транспортного флота.

Выполнены подсчеты экологического ущерба окружающей среде от функционирования СЭУ отдельных типов показали значительное преимущество ГТУ перед ДЭУ с малообертним двигателем. Так, эколого-экономический ущерб первых составляет примерно 5% от вреда вторых. Дополнительная экологический вред от выбросов СЭУ окислительного азота, углекислого газа, окиси углерода и газообразных углеводов связана с их участием в создании парникового эффекта. Однако количественную сторону этого вопроса еще недостаточно изучен. Кроме того, окислы азота разрушают озон и стратосферу, что приводит к ряду негативных природных явлений. Надо принять во внимание и вред водной среде от тяжелых металлов и окислительного, в том числе и железа, а также от шума и вибрации тепловых двигателей.

При работе ДЭУ и ГТУ на частичных нагрузках (50-60% номинальной) в ОГ невысокая концентрация окислительного азота и сернистого ангидрида, сажи, бензапирен, которые вместе наносят существенной экологический ущерб, чем каждый компонент в отдельности.

Высокотоксичные окислительные азота, двуокись серы, сажа, концентрация которых высока на больших нагрузках и постепенно снижается на средних. На средних нагрузках существенно уменьшаются концентрации сажи, SO2, NOx и увеличивается СО и СН. Наибольший выброс сажи наблюдается на повышенных нагрузках. Однако токсичность СО и СН невелика.

Из указанного выше следует, что главную роль в загрязнении моря при морских перевозках играют выбросы тепловых двигателей, поэтому постановка вопроса о замене МОД, которые используют высокосернистой топливо, на новые более чистые и экономичные ЭУ, закономерна. Обоснованное также с экологической точки зрения перевода судов с МОД на СОД, поскольку объем выброса вредных веществ в последних меньше.

Важную роль может сыграть перевода судов прибрежного плавания и портового флота на природный газ и применение водорода с гидридных аккумуляторов до жидкого топлива. С этой целью необходимо провести комплекс мероприятий, включая вопросы утилизации паров жидких остатков нефтегрузов танкеров для обеспечения экономической работы. Утилизация паров нефтегрузов - один из эффективных мер по охране окружающей среды. Такие проекты сейчас разрабатываются. В этой связи можно указать на оборудование шельфовых буровых платформ Газотурбогенераторы. Последние целесообразно использовать в составе передвижных электростанций, исследовательских станций, работающих во льдах Арктики и Антарктики, экосистемы которых легковразливи.

Экологическая ситуация в мире неуклонно ухудшается, и она заставляет по-новому оценивать направления и перспективы развития СЭУ, энергетические схемы, применяемые в судовых установках, и режимы их эксплуатации. Может измениться отношение к использованию высокосернистых тяжелых сортов топлива в судовой энергетике в связи с тем, что количество оксидов серы в отработанных газах прямо пропорциональна содержанию серы в топливе. Следует ожидать, что уже в ближайшие годы приоритет получат такие установки, в которых за большого энергетической эффективности вредное воздействие на окружающую среду будет минимальным.
     2.2. Промышленность.

Людям, живущим в крупных промышленных городах, приходится дышать воздухом, перенасыщенным вредными и ядовитыми веществами, которые выбрасывают в атмосферу промышленные предприятия. При этом масштабы загрязнения зависят от размеров предприятия, потребляемого сырья. Особенно сильно влияют на загрязнение воздуха предприятия чёрной и цветной металлургии, химии и нефтехимии, стройиндустрии, энергетики, топливной промышленности.

В РФ выделяется две главные ветви:

● добывающая;

● обрабатывающая.

Первая строится на добыче минерального сырья, которое считается невозобновляемым источником. Предприятия этой ветви строятся прямо на месторождении. Срок эксплуатации таких заводов зависит от объема минеральных ресурсов в источнике.

Добывающие предприятия пагубно сказываются на природе. Они нарушают целостность земных источников, загрязняют поверхность планеты (почву и воду), а в атмосферу выбрасываются опасные элементы.

Обрабатывающая промышленность делится на такие виды:

● химическая;

● машиностроительная;

● деревообрабатывающая;

● легкая;

● пищевая и др.

У каждого вида имеются отдельные технологические особенности и характер влияния на среду.

В городах, где развита угольная промышленность воздух перенасыщен зольной пылью, летучими органическим соединениями и свинцом, что ведёт к росту заболеваемости органов дыхательной системы, болезням мозга. Производство металла является «чемпионом» по отравлению воздуха. Например, в Норильске в год выбрасывается колоссальные количества диоксида серы, свинца, сероуглерода, ксилола. Эти отходы разлетаются на многие километры вокруг.

     В РФ промышленность построена на добыче нефти и газа. Объемы производства сегодня сильно снижаются, а больше всего загрязнения поступает от энергетики. Экология страдает уже на стадии извлечения и транспортировки сырья. Ежегодно фиксируется более 20 000 аварий, вызванных разливом нефти и попаданием вещества в водоемы, из-за этого гибнет растительный и животный мир.

Кроме того, нефтяная промышленность России и аварии наносят большой экономический ущерб. Для максимальной безопасности транспортировка нефти должна осуществляться через трубопроводы. В этот способ входит не только система труб, но и насосные пункты, компрессоры и масса другого оборудования.

Несмотря на безопасность и надежность трубопроводной транспортировки, даже тут не обойтись без аварий. Примерно 40% сетей изношено, и их срок пользования подошел к концу. Со временем на трубах образуются дефекты, металл ржавеет.

Производственные силы и буровая техника работают в тяжелых условиях: перегрузки, сильное напряжение и высокое давление. В качестве мер безопасности стоит уделить внимание устаревшему оборудованию по перекачке. Особая роль отводится многофазным насосам – они надёжнее и финансово эффективнее. Кроме этого, появляется возможность избавиться от газа более простым и безопасным методом. Сегодня его сжигают, хотя он является важным сырьем для химической промышленности. По сведениям ученых, нагрузка на природу за последние пару лет выросла в разы. Это связано с ростом производства и сельского хозяйства. Недостаток чистой воды становится настоящей проблемой для промышленности и городов.

Несмотря на опасные прогнозы, развивающиеся страны стали серьезнее относиться к очистке и контролю безопасности производства. Новые заводы не получают разрешение без установки и эксплуатации очистительных станций. В делах защиты экологии особую роль занимает вопрос государственного контроля – без этого справиться с загрязнением не удастся.

2.2.1. Заводы и фабрики.

Наряду с развитием промышленности происходит постоянное увеличение загрязнённости атмосферного воздуха. Предприятия выбрасывают в воздух тысячи тонн пыли, химических соединений, тяжёлых металлов. Если посчитать, то на каждого жителя России приходится примерно по 200 килограммов распылённой в окружающем воздухе «грязи» - это сажа, диоксид серы, аммиак, оксид углерода, бензпирен, формальдегид, диоксид азота, сероводород и другие вещества. Многие предприятия не достаточно оборудованы очистными сооружениями, либо экономят энергию на неполной загрузке этих сооружений.
     Окислами углеводорода, азота, серы загрязняют атмосферный воздух тепловые электростанции. Предприятия химической промышленности, выпускающие лекарства, средства бытовой химии, удобрения и многие другие продукты, используемые почти во всех случаях жизни, выбрасывают в воздух до 80 тысяч различных химикатов. При производстве строительных материалов, особенно таких, как цемент, стекло, асфальтобетон воздух загрязняется пылью, соединениями свинца, окисью азота, фтористым водородом и другими.

Средства, которые удалось бы сэкономить при предотвращении аварий, можно направить на восстановление топливно-энергетического комплекса. Это бы помогло сильно снизить уровень энергоемкости экономики.

Из-за неправильного пользования природными ресурсами наносится ущерб планете. Для разбора основных мер борьбы с загрязнениями нужно сопоставить результаты хозяйственной деятельности и параметров экологичности продуктов промышленности, технологий производства. От предприятия это требует финансовых затрат, которые важно закладывать в производственный план. На заводах следует разграничить расходы на 3 ветви:

● производственные траты;

● затраты на окружающую среду;

● траты на производство продукта надлежащего уровня безопасности или его замену на более экологичный.

      2.2.2. ТЭЦ.

Загрязнение воздуха ТЭЦ - проблема еще большая. По объемам выброса вредных веществ в атмосферу предприятия теплоэнергетики занимают лидирующее место. Это почти тридцать процентов от общего числа выбросов всех предприятий различных отраслей. А это более шести миллионов тонн пыли, вредных соединений углерода, азота, серы, ванадия, да почти всех элементов таблицы Менделеева. тэц загрязнение атмосферы Закисление почвы кислотными дождями - это следствие такого процесса, как загрязнение воздуха ТЭЦ диоксидом серы. Накопление большого количества углекислого газа в атмосфере приводит к увеличению температуры воздуха на планете, ее среднегодовых показателей, что называется парниковым эффектом. Плохая экология ТЭЦ является причиной скопления в нижних слоях атмосферы аэрозольных химически вредных частиц и органической пыли. Это явление получило название "фотохимический туман", когда в условиях слабых ветров, сильной радиации солнца и повышенной концентрации фотооксидантов в воздухе над городами повисает смог. загрязнение тэц Если не принимать меры, это приводит к разрушению озонового слоя Земли. С каждым годом растет процент аллергиков различной степени тяжести. Загрязнение воздуха ТЭЦ крайне опасно для здоровья и жизни жителей городов. Особенно губительно это для дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма.

Золошлаковые отходы.
     В ближайшем будущем для увеличения производительности энергетических отраслей промышленности прогнозируется рост количества сжигаемого твердого топлива. Поэтому все большую актуальность приобретают проблемы утилизации канцерогенных отходов от его сгорания и складирование шлака. Сейчас перерабатывается всего восемь процентов от всех золошлаковых отходов. Дефицит свободной земли вынуждает выделять под технические зоны энергопредприятий территории, прилежащие к жилым застройкам городов, и увеличивать высоту золоотвальных терриконов. Загрязнение воздуха ТЭЦ в данной ситуации ощущается особо остро, т. к. ветровая эрозия золоотходов приводит к загрязнению значительных территорий. Предприятия и сельское хозяйство не готовы к переработке шлака. Нужны научные и конструкторские разработки по этим вопросам. Решать эти проблемы необходимо безотлагательно.
В больших городах в работе теплоэлектроцентралей есть острые и связанные между собой моменты: трубопроводы ТЭЦ и очистка сточных вод ТЭЦ. Система трубопроводов изношена и требует капитальных ремонтов. Аварийный трубопровод грозит загрязнением и окислением почвы, подъемом уровня грунтовых вод, загрязнением воды в ближайших водоемах. Все это влечет за собой с каждым годом ухудшение качества питьевой воды. термальное загрязнение создаваемое тэц Очистка сточных вод проводится разными методами и в несколько этапов, это, в свою очередь, требует энергозатрат и приводит к образованию вторичных отходов, нуждающихся в утилизации. Очистка производственных сточных вод - еще более трудоемкий и энергозатратный процесс. Производственные сточные воды, которые очистке не подлежат вообще, сжигают или закачивают в глубинные скважины. А это притягивает массу экологических проблем.

 

Чтобы неблагоприятное воздействие от деятельности ТЭЦ минимизировать, разработку мер по защите экологии надо проводить вместе с планированием, разработкой и внедрением новых проектов предприятий. Особенно это касается территорий, соседствующих с охраняемыми заповедными зонами, на которых действуют особые нормативные документы. Нарушение их приводит к уголовной ответственности. От жилых застроек предприятия обязательно должны отделяться санитарно-защитными зонами. Такие зоны служат для барьера и снижения негативных факторов от промышленных объектов. Размеры таких зон устанавливаются государственными нормами и правилами с учетом ожидаемых негативных действий после экологической экспертизы соответствующих природных объектов.