Экологическая безопасность на железнодорожном транспорте

Алексеев Сергей Алексеевич, студент группы М-438

Специальность 230206 «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог»

Мастер производственного обучения высшей квалификационной категории Машьянов Александр Анатольевич

ГАПОУ СО «Камышловский техникум промышленности и транспорта»

Россия

 

Охрана окружающей среды является важнейшим фактором экономического развития и выживания человечества в мировом масштабе. Окружающая среда должна рассматриваться в качестве неотъемлемого элемента общих решений по развитию в регионах промышленности, транспорта и населенных пунктов. В частности, одной из главных проблем снижения антропогенного воздействия на окружающую среду результатов жизнедеятельности современного общества является проблема уменьшения загрязнения атмосферного воздуха.

Железнодорожный транспорт постоянно воздействует на природную среду. Уровень воздействия может лежать в допустимых равновесных и кризисных границах. Характер воздействия транспорта на окружающую среду определяется составом техногенных факторов, интенсивностью их воздействия, экологической весомостью воздействия на элементы природы. Техногенное воздействие может быть локальным от единичного фактора или комплексным - от группы различных факторов, характеризующихся коэффициентами экологической весомости, которые зависят от вида воздействия, их характера, объекта воздействия. Для оценки уровня воздействия объектов транспорта на экологическое состояние природы используют следующие интегральные характеристики:

- абсолютные потери окружающей среды, выражаемые в конкретных единицах измерения состояния биоценозов (флоры, фауны, людей);

- компенсационные возможности экосистем, характеризующие их восстанавливаемость в естественном или искусственном режиме, создаваемом принудительно;

- опасность нарушения природного баланса, возникновение неожиданных потерь и локальных экологических сдвигов, которые могут вызвать экологический риск и кризисные ситуации в окружающей природной среде;

- уровень экологических потерь, вызываемых воздействием объектов транспорта на окружающую среду.

Эволюция развития человечества и создание индустриальных методов хозяйствования привели к образованию глобальной техносферы, одним из элементов которой является железнодорожный транспорт. Природная среда при функционировании элементов техносферы является источником сырьевых и энергетических ресурсов и пространством для размещения ее инфраструктуры. Функционирование любого элемента техносферы, в том числе и железнодорожного транспорта, должно основываться на следующих принципах:

- проведение количественной и качественной оценки общего и локального потребления природных ресурсов исходя из местных региональных и федеральных возможностей;

- проведение количественной и качественной оценки влияния различных видов деятельности общества на состояние экологических систем, природных комплексов и природных ресурсов;

- нормирование уровня антропогенных воздействий от различных видов деятельности общества, в том числе и объектов железнодорожного транспорта на природную среду;

- обеспечение равновесия в кругообороте веществ и энергии путем ограничения воздействия на природу, исходя из ее возможностей по самоочищению и воспроизводству;

- ограничения воздействия на природную среду с помощью различных методов и средств очистки выбросов в атмосферу, стоков в водоемы, отходов производства, физических излучений;

- создание экологически чистых производств, технологий, подвижного состава, оборудования и транспортных систем;

- использование методов экологической профилактики функционирования отраслей и объектов железнодорожного транспорта путем выполнения природоохранных мероприятий и внедрения технологических средств;

- непрерывный контроль за состоянием окружающей среды;

- использование экономических методов в управлении охраной окружающей среды и рациональным природопользованием;

- неотвратимость наступления ответственности за нарушение правил, норм, законов по охране окружающей среды.

Протяженность железных дорог России составляет 85,5 тысяч километров и, несмотря на то, что железнодорожный транспорт оказывает наименьшее влияние на окружающую среду, его доля в загрязнении остается высокой.

Хотя железнодорожный транспорт, точнее его подвижной состав, оказывает неблагоприятное воздействие на все звенья биосферы, но доля его влияния по сравнению с автомобильным существенно меньше, во-первых, потому, что он один из самых экономичных по расходу топлива на единицу транспортной работы, и, во-вторых, из-за широкой электрификации железных дорог [1].

Под экологической безопасностью объектов железнодорожного транспорта понимают сохранение экологического равновесия в природе при строительстве и эксплуатации ж. д. и связанных с ними технологических комплексов. Для обеспечения экологической безопасности необходимо при реконструкции существующих и создании новых предприятий железнодорожного транспорта учитывать требования и рекомендации по защите окружающей среды, предотвращению необратимых процессов, разрушающих биосферу, уменьшению риска техногенных аварий и катастроф, связанных с железнодорожным транспортом.

Реализация экологической безопасности базируется на системном подходе к анализу и прогнозированию изменений и последствий, которые могут возникнуть в природных экосистемах и биосфере в целом под воздействием промышленной и транспортной инфраструктуры.

Количественные характеристики составляющих экологического равновесия в природе зависят от географического положения регионов, климатических условий и количества использованных природных ресурсов, природных явлений и степени загрязнения окружающей среды.

Наиболее опасными с экологической точки зрения объектами железнодорожного транспорта являются промывочно-пропарочные станции для наливного подвижного состава, пункты дезинфекции вагонов для перевозки животных и биологически опасных веществ, шпалопропиточные и щебеночные заводы, локомотивные и вагонные депо, подвижной состав, перевозящий нефтепродукты, радиоактивные, взрывчатые и токсичные вещества[1].

Реализация требований по обеспечению экологической безопасности объектов железнодорожного транспорта заключается в определении отношений фактических показателей воздействия на воздух, воду и почву к нормативным. Если все относительные показатели меньше единицы, то предприятие экологически безопасно, если больше – требуются природоохранные мероприятия. Для каждого предприятия железнодорожного транспорта (источника) установлены предельно допустимые выбросы в атмосферу, предельно допустимый сброс в водоемы (ПДС), предельно допустимые уровни шума, вибрации, электромагнитных излучений и электрических полей.

Экологические преимущества железнодорожного транспорта состоят главным образом в значительно меньшем количестве вредных выбросов в атмосферу на единицу выполненной работы. Основным источником загрязнения атмосферы являются отработавшие газы дизелей тепловозов. В них содержатся окись углерода, окись и двуокись азота, различные углеводороды, сернистый ангидрид, сажа. Содержание сернистого ангидрида зависит от количества серы в дизельном топливе, а содержание других примесей - от способа его сжигания, а также способа наддува и нагрузки двигателя.

Высокое содержание вредных примесей в отработавших газах дизелей при работе в режиме холостого хода обусловлено не только плохим смешиванием топлива с воздухом, но и сгоранием топлива при более низких температурах.

Режим работы маневровых тепловозов менее стабилен, чем поездных, поэтому и выделение токсичных веществ у них в несколько раз больше. Уровень загрязнения воздушной среды станций и прилегающих к ним селитебных зон отработавшими газами маневровых тепловозов зависит от числа одновременно занятых локомотивов. При этом наиболее значительно выделение окислов азота и сернистого ангидрида.

Очистка газов, т.е. улавливание вредных компонентов входящих в состав дымовых газов, – задача сложная и капиталоемкая. Очистка отработавших газов от пыли (твердых аэрозолей) осуществляется с помощью электрофильтров и тканевых фильтров из термостойких материалов (включая металлические).

Перевод тепловозного парка ОАО «РЖД» на сжиженный природный газ (СПГ) ввиду незначительности фактора воздействия тепловозов на окружающую среду, с учетом масштабности, сложности и капиталоемкости проекта, не внесет существенного вклада в решение задачи по повышению экологической безопасности железнодорожного транспорта. Однако именно использование СПГ в качестве моторного топлива в транспортных средствах при соответствующей государственной поддержке становится наиболее интересным экологическим инновационным бизнес-проектом, перспективным и для развития научных исследований, и инжиниринга. В целях совершенствования экологической безопасности железнодорожного транспорта, определения направлений технического развития средств подвижного состава представляет определенный интерес проведение такой работы в отношении тепловозов [1].

Экологическая стратегия ОАО «РЖД» [2] к 2015 г. предусматривает снижение вредных выбросов от передвижных источников, из которых 76,5 % составляют магистральные и маневровые тепловозы, на 30 % по сравнению с базовым 2007 г. Выбросы отработавших газов тепловозов, таким образом, должны сократиться на 63,7 тыс. т. Отметим, что эта величина не превысит 15 % суммарного валового выброса холдинга и практически не повлияет на оздоровление окружающей среды в стране [2, 3]. Выгоды от использования природного газа в качестве моторного топлива общеизвестны, научно обоснованы и подтверждены многолетней эксплуатацией.

К преимуществам моторного топлива на основе метана относятся:

экономия за счет уменьшения эксплуатационных затрат двигательных установок, главным образом, вследствие более низкой цены природного газа по сравнению с ценой нефтяного топлива, обусловленной возможностью его применения без химической переработки;

снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. При полном сгорании на единицу теплоты сгорания метан образует диоксида углерода в 1,22 раза меньше, чем бензин, и в 1,34 раза меньше, чем дизельное топливо. Утверждается, что при использовании природного газа вместо нефтяного топлива выброс токсичных веществ в окружающую среду по оксиду углерода снижается приблизительно в 2–3 раза, по оксидам азота – в 2 раза, по углеводородам — в 3 раза, по задымленности — в 9 раз, а образование сажи, свойственное дизельным двигателям, отсутствует. В отходящих газах практически отсутствуют канцерогены [5].

Второй вариант предполагает использование природного газа на новом типе газовых локомотивов – газотурбовозах (силовая установка – газовая турбина). В России ОАО «ВНИКТИ» разработан самый мощный в мире (8300 кВт) магистральный газотурбовоз ГТ-1, работающий на сжиженном природном газе, в 2010 г. впервые в мире он провел грузовой состав весом 15 тыс. т (159 вагонов). Сейчас такой локомотив проходит промышленные испытания на Свердловской железной дороге. Предполагается, что транспортный холдинг «Синара» для Свердловской и Северной железных дорог произведет 40 подобных машин. Серийный выпуск локомотива может начаться в этом году. Экологической стратегией ОАО «РЖД» поставлена задача к 2030 г. заместить природным газом до 30 % расходуемого автономными локомотивами дизельного топлива. К этому периоду объемы использования СПГ в ОАО «РЖД» достигнут 250 тыс. т, а потребление дизтоплива сократится с 350 тыс. т до 160 тыс. т.[5].

В нашей стране данная широко применяется электрическая тяга (обеспечивает 80 % пассажирских и свыше 85 % грузовых перевозок в ОАО "РЖД"). Использование электровозов позволяет использовать железные дороги, не загрязняя воздуха вокруг них.

В ОАО «РЖД» создана система экологического мониторинга за воздействием линейных предприятий филиалов компании на окружающую среду. Одним из важнейших факторов обеспечения экологической безопасности и соблюдения требований природоохранного законодательства являетсяпроведение экологического мониторинга:

- выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

- сбросов загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты;

- загрязнения почв и грунтов;

- размещения отходов производства и потребления;

- физических воздействий хозяйственной и иной деятельности.

Центрами охраны окружающей среды железных дорог производственный экологическиймониторинг от стационарных объектов осуществляется при помощи:

- 56 экологических лабораторий;

- 12 вагонов-лабораторий с бортовым комплексом аналитического оборудования;

- 53 лабораторий на автомобильном ходу.

Как отметил главаОАО «РЖД» О.В. Белозёров:«Мы должны бытьэкологичными во всех аспектах,любое своё действие осмысленнорассматривать через призму влияния на окружающую среду,любой шагоценивать с позиции экологии»[4].

 

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Булаев В. Г. Экологическая безопасность тягового подвижного состава. Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2019. 164 с.

2. Распоряжение Правительства РФ от 17.06.2008 № № 877-р "О Стратегии развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года"

3. Журнал: Железнодорожник №4 2021, №4, 2021

4.Отчет о деятельности ОАО «РЖД» в области устойчивого развития за 2018 год. Экология и железнодорожный транспорт.

5.Природный газ – экологичное моторное топливо. URL: http://www.gazprom.ru/about/subsidiaries/list-items/ gazprom-gazomotornoye-toplivo/

 

 

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗОНЫ