Влияние авиатранспорта на экологию

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Воздействие авиатранспорта на окружающую среду

2. Источники шума на самолетах

3. Выбросы в атмосферу от авиационного транспорта

4. Защита от электромагнитного излучения

5. Охрана водных ресурсов

6. Газотурбинные двигательные установки

Заключение

Библиографический список

Введение

Транспорт - один из важнейших компонентов общественного и экономического развития, поглощающий значительное количество ресурсов и оказывающий серьезное влияние на окружающую среду. Услуги транспорта играют важную роль в экономике и повседневной жизни людей. Использование практически всех видов транспорта на всех континентах возрастает и по объему перевозимых грузов, и по количеству тонно-километров, и по числу перевозимых пассажиров. Существенна роль транспорта в загрязнении водных объектов. Кроме того, транспорт является одним из основных источников шума в городах и вносит значительный вклад в тепловое загрязнение окружающей среды.

При всей важности транспортно-дорожного комплекса как неотъемлемого элемента экономики необходимо учитывать его весьма значительное негативное воздействие на природные экологические системы. Известно, что особенно резко эти воздействия ощущаются в крупных городах, возрастая по мере увеличения плотности населения. Эта закономерность справедлива и в отношении городского пассажирского транспорта, который в большинстве случаев концентрируется вокруг так называемых пунктов тяготения - там, где зарождаются, объединяются, распыляются и поглощаются потоки пассажиров.

В наше время, воздействие транспорта, но окружающую среду - самая насущная и актуальная проблема современного общества. Последствия этого воздействия сказываются не только на нашем поколении, но и могут сказаться и на будущем поколении, если мы не примем серьёзные меры по снижению и даже устранению последствий воздействия и самого воздействия. авиатранспорт атмосфера выброс излучение

1. Воздействие авиатранспорта на окружающую среду

В России с её огромными расстояниями воздушному транспорту отводится особая роль. Прежде всего он развивается как пассажирский транспорт и занимает второе (после железнодорожного) место в пассажирообороте всех видов транспорта в междугороднем сообщении. Ежегодно осваиваются новые воздушные линии, вводятся в строй новые и реконструируются действующие аэропорты. Доля воздушного транспорта в грузовых перевозках невелика. Но среди грузов, перевозимых этим видом транспорта, основное место занимают различные машины и механизмы, измерительные приборы, электротехническое и радиотехническое оборудование, аппаратура, особо ценные, а также скоропортящиеся грузы.

Помимо перевозок пассажиров, почты и грузов, гражданская авиация выполняет работы в сельском и лесном хозяйствах, применяется при сооружении линий электропередачи, нефтяных и буровых вышек, укладке путей трубопроводов, используется в медицинском обслуживании. В развитии сети путей сообщения особое место принадлежит международным воздушным линиям. Аэрофлот связывает Россию с 97 государствами Европы, Азии, Африки, Северной и Южной Америки. В нашу страну летают самолёты авиакомпаний более чем 30 государств.

Современный этап развития воздушного транспорта характеризуется созданием высокопроизводительных и экономичных самолётов. Новые технические решения по аэродинамической компоновке, применению новых материалов, снижению уровней шума и загрязнения окружающей среды находят своё отражение в создаваемых самолётах нового поколения.

Крупные аэропорты имеют собственные системы водоснабжения и водоотведения. Но во многих районах страны (в Ростовской, Астраханской, Воронежской, Оренбургской областях и других) такие системы, обеспечивают нормативную потребность в воде питьевого качества менее чем на 70%. Объём оборотной чистой воды, используемой в аэропортах на технические нужды, снижается из - за ухудшения качества её очистки на собственных очистных сооружениях.

С хозяйственно - бытовыми и производственными сточными водами отрасли сбрасываются нефтепродукты, этиленгликоль, поверхностно - активные вещества, тяжёлые металлы и другие вредные примеси в недопустимо высоких концентрациях - от 2 до 10 ПДК. Уровень обеспеченности аэропортов системами очистки производственных стоков не превышает 20% от нормативной потребности.

Актуальной экологической проблемой остаётся организация отвода, сброса и обезвреживания поверхностного стока (загрязнённых дождевых, талых, вод) с искусственных покрытий аэродромов. Оборудованием для очистки сильно загрязнённых дождевых и талых вод оснащены только 14 крупных аэропортов. В основном (особенно в районах Крайнего Севера) такие воды отводятся без очистки на рельеф местности. Почва вокруг аэропортов загрязнена солями тяжёлых металлов и органическими соединениями в радиусе до 2 - 2,5 км. В осенне-зимний и весенний периоды производится антиобледенительная обработка воздушных судов и удаление снежно - ледовых отложений с искусственного покрытия аэродромов. При этом применяются активные противогололёдные препараты и реактивы, содержащие мочевину, аммиачную селитру, поверхностно - активные вещества, которые также попадают в почву.

В аэропортах накапливается различные твёрдые и жидкие отходы производства и потребления. Отходы, опасные в санитарно - гигиеническом и пожарном отношениях, хранятся в специальных помещениях, площадь которых составляет всего около 3% от общей площади земель, занятых в аэропортах отходами. На организованных свалках, куда вывозятся остальные отходы, менее 20% площадей подготовлены для размещения производственных и бытовых отходов.

Значительное сокращение объёмов перевозок воздушным транспортом в 2005 г. привело к уменьшению суммарного количества выбросов в атмосферный воздух до 280 тыс. т (против 308 тыс. т в 2000 г.). От стационарных источников выброшено 42 тыс. т загрязняющих веществ, что соответствует уровню 1991 г., уловлено и обезврежено только 18% всех отходящих веществ.

Серьёзные проблемы возникают из - за недопустимо высокого шумового воздействия воздушных судов на прилегающие к аэропортам гражданской авиации территории жилой застройки. Характеристики шума современных отечественных самолётов, длительное время находящихся в эксплуатации, существенно уступают аналогичным характеристикам зарубежных самолётов. Это приводит к заметному росту доли населения, страдающего от географии аэропортов, принимающих самолёты более шумных типов (Ил - 76Т, Ил - 86 и другие) по сравнению с типами воздушных судов, эксплуатирующихся в них ранее.

В настоящее время примерно 2 - 3% населения России подвержены воздействию авиационного шума, превышающие нормативные требования.

2. Источники шума на самолётах

Эксплуатация самолётов большого тоннажа с мощными турбореактивными и турбовинтовыми двигателями, увеличение интенсивности их полётов, рост парка и расширение сферы применения гражданских вертолётов приводят к значительной “зашумлённости” окрестностей аэропортов и территорий под воздушными трассами.

Авиационный шум оказывает существенное влияние на шумовой режим территории в окрестностях аэропортов, который зависит от направления взлетно-посадочных полос и трасс пролётов самолётов, интенсивности полётов в течение суток, сезонов года, от типов самолётов, базирующихся на данном аэродроме, и других факторов. При круглосуточной интенсивной эксплуатации аэропортов уровни звука на жилой территории достигают в дневное время 80 дБа и в ночное время - 78 дБа, максимальные уровни колеблются от 92 до 108 дБа.

В некоторых городах по уровням создаваемого шума и общей площади зашумлённости территории первое место среди всех источников шума занимает воздушный транспорт. Аэродромы местных воздушных линий расположены, как правило, в черте города, непосредственно среди жилой застройки, что создаёт крайне неблагоприятные акустические условия для населения.

Повышение уровня звука в летнее время обусловлено увеличением интенсивности полётов, а снижение его в некоторых точках - за счёт экранирующего эффекта плотных зелёных насаждений.

Жители домов, расположенных в окрестностях аэропорта, отмечают, что стали нервными, раздражительными. Внезапный шум от пролетающих самолётов нарушает сон: многие не могут долго заснуть или часто просыпаются. Жалобы на ощущение тревоги, страха, на вибрацию дома или посуды предъявляют жители домов, близко расположенных к трассе взлётов и посадок самолётов и к площадкам опробования двигателей. Реакция населения, выявленная опросом, показала, что отношение к одним и тем же уровням авиационного шума различно. Так, днём при уровне шума 66 ДБА число жалоб составляет 33%, а ночью при таком же уровне шум беспокоит 92% населения. Процент жалоб определяется максимальными уровнями шума и интенсивностью полётов самолетов, как в течение суток, так и на протяжении всего года.

Высокий уровень шума при взлёте, посадке, пролёте самолётов отмечен в многочисленных посёлках сельского типа, расположенных на небольшом расстоянии от аэропортов. Значительный шум создают аэропорты местных авиалиний и авиация специального назначения.

Первая реакция населения на авиационный шум - это жалобы, количество которых растёт из года в год. Физиолого-гигиенические исследования, проведённые во Франции, показали, что шум пролетающих самолётов оказывает не только субъективное, но и объективное влияние на организм человека. Для выявления реакции населения на действие авиационного шума было опрошено по специально разработанной анкете около 3000 человек в 34 населённых пунктах городского и сельского типа, расположенных в радиусе 30 км от аэропорта. Опрошенные отмечали, что авиационный шум раздражает, утомляет, вызывает головную боль, сердцебиение, нарушает сон и отдых, не даёт сосредоточиться на выполнении любой работы.

Для авиационного шума, как ни для какого другого, характерен раздражающий эффект. Шум самолётов при внезапном возникновении на тихом шумовом фоне вызывает у людей чувство страха, особенно в ночное время. Дети дошкольного возраста ночью часто просыпаются от шума, в испуге вскрикивают. Вследствие этого ночные воздушные операции причиняют населению больше беспокойства, чем полёты днём. Пролетающие самолёты мешают просмотру телевизионных передач и прослушиванию радио, что также является источником жалоб населения.

Городские жители чаще, чем сельские, жалуются на шум самолётов (20 - 25%), что, по - видимому, можно объяснить повышенной чувствительностью горожан к шуму, вследствие воздействия на них ещё и промышленного, транспортного, коммунального шумов.

Наибольшее беспокойство испытывают люди, страдающие заболеваниями нервной и сердечно - сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта и др. процент жалоб от этой части населения (64 - 90%) намного больше, чем от здоровых людей (39 - 52%).

3. Выбросы в атмосферу от авиационного транспорта

Неуклонный рост объёмов перевозок воздушным транспортом приводит к загрязнению окружающей среды продуктами сгорания авиационных топлив. В среднем один реактивный самолёт, потребляя в течение 1 ч 15 т топлива и 625 т воздуха, выпускает в окружающую среду 46, 8 т диоксида углерода, 18 т паров воды, 635 кг оксида углерода, 635 кг оксидов азота, 15 кг оксидов серы, 2, 2 твёрдых частиц. Средняя длительность пребывания этих веществ в атмосфере составляет примерно 2 года.

Наибольшее загрязнение окружающей среды происходит в зоне аэропортов во время посадки и взлёта самолётов, а также во время прогрева их двигателей, подсчитано, что при 300 взлётах и посадках трансконтинентальных авиалайнеров в сутки в атмосферу не равномерно, а в зависимости от графика работы аэропорта. При работе двигателей на взлёте и посадке в окружающую среду поступает наибольшее количество оксида углерода и углеводородных соединений, а в процессе полёта - максимальное количество оксидов азота.

Самолёту не требуется бесконечных лент дороги, как автомобилю, хотя аэропорты, взлетно-посадочные полосы занимают немалые земельные площади. Эти виды транспорта роднит активное участие в загрязнении атмосферы, в расточительном расходовании кислорода. Реактивному лайнеру, совершающему трансатлантический перелёт, требуется от 50 до 100 т этого газа. На территории аэропорта производится запуск двигателей, руление, взлёт и посадка самолётов т. е., операции при которых в атмосферу поступают вредные продукты выхлопов авиационных двигателей, предварительного старта (мест ожидания) и на взлетно-посадочной полосе. Рулёжные дорожки считаются участками умеренного выделения газа вследствие выделения кратковременности нахождения на них самолётов.

Концентрация вредных составляющих отработавших газов авиадвигателей в воздухе и скорость их распространения по территории аэропорта в значительной степени зависит от метеорологических условий. При этом наиболее отчётливо прослеживается влияние направления и скорости ветра. Другие факторы - температура и влажность воздуха, солнечная радиация - хотя и влияет на концентрацию загрязнителей, однако это влияние выражено менее ярко и имеет более сложную зависимость.

Оценка суммарного количества основных загрязнителей, поступающих в воздушную среду контролируемой зоны аэропорта гражданской авиации в результате его производственной деятельности (без учёта загрязнения воздуха спец автотранспортом и другими наземными источниками), показывает, что на площади около 4 кмІ выделяется в атмосферу за 1 сутки от 1000 до 1500 кг оксида углерода, 300 - 500 кг углеводородных соединений и 50 - 8- кг оксидов азота. Такое количество выделяемых вредных веществ при неблагоприятном сочетании метеорологических условий может приводить к повышению их концентраций до значительных величин.

При чрезвычайных и аварийных ситуациях самолёты вынуждены сливать в воздухе излишнее топливо для уменьшения посадочной массы. Количество топлива, сливаемого самолётом за 1 раз, колеблется от 1 - 2 тыс. до 50 тыс. литров. Испарившаяся часть топлива рассеивается в атмосфере без опасных последствий, однако, неиспарившаяся часть достигает поверхности земли и водоёмов и может вызвать сильные местные загрязнения. Доля неиспарившегося топлива, достигающего поверхности земли в виде капель, зависит от температуры воздуха и высоты слива. Даже при температуре более 20єC на землю может выпадать до нескольких процентов сливаемого топлива, особенно при сливе на малых высотах.

Но опаснее другое. При полёте в нижних слоях стратосферы двигатели сверхзвуковых самолётов выделяют оксиды азота, что ведёт к окислению озона. В стратосфере происходит интенсивное взаимодействие солнечных лучей с молекулами кислорода. В результате молекулы распадаются на отдельные атомы, а те, присоединяясь к сохранившимся молекулам кислорода, образуют озон.

Область повышенной концентрации озона, так называемая озоносфера, которая приходится на высоты 20 - 25 км, играет очень важную роль для Земли. Поглощая почти всю ультрафиолетовую радиацию, озон, тем самым, предохраняет живые организмы от гибели.

4. Защита от электромагнитных излучений

В аэропортах гражданской авиации электромагнитная обстановка определяется в основном излучением мощных радиолокационных станций, предназначенных для навигации воздушных судов. К ним в первую очередь относятся наземные обзорные радиолокационные станции, работающие в диапазонах ультравысоких и сверхвысоких частот. Действие электромагнитного поля на человека в районах размещения этих станций носит прерывистый характер, который обусловлен периодом вращения электромагнитного излучения. Исследования подтвердили возможность применения расчётных методов для предварительной оценки электромагнитной обстановки вокруг радиолокационных станций. Результаты обследования электромагнитной обстановки в районе ряда аэропортов страны показали, что в 60% случаев в близ расположенных населённых пунктах требовались специальные мероприятия по защите населения, которые и были осуществлены.

5. Охрана водных ресурсов

Вблизи аэропортов происходит загрязнение подземных вод нефтепродуктами в основном за счёт утечки жидкого топлива при заправке самолётов, а также за счёт технических ошибок при его транспортировке и хранении. При взлёте и посадке самолёта в атмосферу выделяется определённое количество жидких и газообразных продуктов сгорания топлива, которые осаждаются вблизи взлётной полосы и накапливаются в почве.

Углеводороды нефти обладают способностью проникать на значительную глубину. Так, в трещиноватых породах авиационной керосин за 5 месяцев проникает на глубину более 700 м. Наиболее эффективным методом защиты подземных вод от загрязнения нефтепродуктами является проведение предупредительных мер, в том числе бурение скважин для контроля за качеством вод.

Во время аварийных ситуаций производится удаление с земной поверхности разлившихся нефтепродуктов и загрязнённой почвы. При попадании нефтепродуктов в водоносные горизонты обычно загрязнённые воды откачивают, а затем очищают через соответствующие фильтры.

На покрытиях аэропортов накапливается смесь, состоящая из пыли, продуктов сгорания топлива, частиц стирающихся шин и других материалов. Вместе с дождевыми потоками всё это попадает в водоёмы.

6. Газотурбинные двигательные установки

Применение газотурбинных двигательных установок в авиации и ракетостроении поистине огромно. Все ракетоносители и все самолеты (кроме пропеллерных на которых стоят ДВС) используют тягу этих установок. Выхлопные газы газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) содержат такие токсичные компоненты, как СО, NОx, углеводороды, сажу, альдегиды и др.

Исследования состава продуктов сгорания двигателей, установленных на самолетах «Боинг-747», показали, что содержание токсичных составляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима работы двигателя.

Число оборотов двигателя Содержание таксинов

( CO NO2 C2H2 )

0.56 87.9 0.7 9.8

0.83 2.3 1.5 0.3

0.90 - 4.4 -

Высокие концентрации СО и CnHm (n - номинальное число оборотов двигателя) характерны для ГТДУ на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к аэропорту, заход на посадку), тогда как содержание оксидов азота NOx (NO, NO2, N2O5) существенно возрастает при работе на режимах близких к номинальному (взлет, набор высоты, полетный режим).

Суммарный выброс токсичных веществ самолетами с ГТДУ непрерывно растет, что обусловлено повышением расхода топлива до 20 - 30 т/ч и неуклонным ростом числа эксплуатируемых самолетов.

1995 г. 2005 г. 2010 г.

Самолеты, шт. 6721 6427 7120

Суммарное топливо, млн. т в год. 55,5 143 173

Выбросы NО_x, млн. т в год. 0,357 0,634 0,921

Наибольшее влияние на условия обитания выбросы ГТДУ оказывают в аэропортах и зонах, примыкающих к испытательным станциям. Сравнительные данные по выбросам вредных веществ в аэропортах показывают, что поступления от ГТДУ в приземный слой атмосферы составляют:

Оксиды углерода - 55%

Оксиды азота - 77%

Углеводороды - 93%

Аэрозоль - 97

остальные выбросы выделяют наземные транспортные средства с ДВС.

Загрязнение воздушной среды транспортом с ракетными двигательными установками происходит главным образом при их работе перед стартом, при взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их производства и после ремонта, при хранении и транспортировке топлива, а так же при заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного сгорания топлива, состоящих из O, NOx, OH и др.

При сгорании твердого топлива из камеры сгорания выбрасываются H2O, CO2, HCl, CO, NO, Cl, а также твердые частицы Al2O3 со средним размером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм).

В двигателях космического корабля «Шатл» сжигается как жидкое так и твердое топливо. Продукты сгорания топлива по мере удаления корабля от Земли проникают в различные слои атмосферы, но большей частью в тропосферу.

В условиях запуска у пусковой системы образуется облако продуктов сгорания, водяного пара от системы шумоглушения, песка и пыли. Объем продуктов сгорания можно определить по времени (обычно 20 с) работы установки на стартовой площадке и в приземном слое. После запуска высоко температурное облако поднимается на высоту до 3 км и перемещается под действием ветра на расстояние 30 - 60 км, оно может рассеятся, но может стать и причиной кислотных дождей.

При старте и возвращении на Землю Ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только на приземный слой атмосферы, но и на космическое пространство, разрушая озоновый слой Земли. Масштабы разрушения озонового слоя определяются числом запусков ракетных систем и интенсивностью полетов сверхзвуковых самолетов. За 40 лет существования космонавтики в СССР и позднее России произведено свыше 1800 запусков ракет-носителей. По прогнозам фирмы Aerospace в XXI в. для транспортировки грузов на орбиту будет осуществляться до 10 запусков ракет в сутки, при этом выброс продуктов сгорания каждой ракеты будет превышать 1,5 т/с.

Согласно ГОСТ 17.2.1.01 - 76 выбросы в атмосферу классифицируют:

по агрегатному состоянию вредных веществ в выбросах, это - газообразные и парообразные (SO2, CO, NOx углеводороды и др.); жидкие (кислоты, щелочи, органические соединения, растворы солей и жидких металлов); твердые (свинец иего соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и др.);

по массовому выбросу, выделяя шесть групп, т/сут:

менее 0,01 вкл.;

свыше 0,01 до 0,1 вкл.;

свыше 0,1 до 1,0 вкл.;

свыше 1,0 до 10 вкл.;

свыше 10 до 100 вкл.;

свыше 100.

В связи с развитием авиации и ракетной техники, а также интенсивным использованием авиационных и ракетных двигателей в других отраслях народного хозяйства существенно возрос их общий выброс вредных примесей в атмосферу. Однако на долю этих двигателей приходится пока не более 5% токсичных веществ, поступающих в атмосферу от транспортных средств всех типов.

Заключение

Транспорт - очень важный неблагоприятный фактор состояния окружающей среды. Почти все виды транспорта загрязняют окружающую среду, в особенности воздух, а также и воду, и вызывают значительный шум и вибрацию. Поглощается много земельных ресурсов для транспортной инфраструктуры - автомобильных и железных дорог, морских и речных портов, трубопроводов, аэропортов и пр. и связанных с ними складов, вокзалов, причалов и т.д. Транспортная инфраструктура создает значительные по площади техногенные ландшафты. Значительное количество природных ресурсов расходуется на производство автомобилей и сооружение элементов транспортной инфраструктуры. Все виды транспорта представляют серьезную опасность для жизни, здоровья и имущества людей.

Из этого следует, что необходимо стремиться к осуществлению следующих направлений:

- Потребление горючих ископаемых для транспорта должно сокращаться. - Должны быть установлены основанные на передовой технологии общемировые стандарты выбросов в атмосферу для всех видов транспорта.

- Каждой стране следует разработать и осуществлять программу контроля эмиссии всех источников и видов транспорта.

- Совершенствовать и развивать надежную и общедоступную систему общественного транспорта.

- При планировании развития транспортных систем использовать системный подход, направленный на комплексное решение экологических проблем. Устранять причины, а не следствия геоэкологических проблем на транспорте.

Общая цель в системном управлении транспортом заключается в нахождении оптимального соотношения между обеспечением потребностей общества и снижением загрязнения окружающей среды. Стратегии управления будут зависеть от локальных ситуаций и потому будут различными для конкретных стран, регионов и городов.

Библиографический список

1. Л. А. Ахметов, Е. В. Корнев, Т. З. Ситшаев. Автомобильный транспорт и охрана окружающей среды. - Ташкент: Мехнат, 1990 г.

2. Н. А. Бобровников, Защита окружающей среды от пыли на транспорте. - М.: Транспорт, 1984 г.

3. Г. Н. Голубев. Геоэкология. - М.: ГЕОС, 1999 г.

4. И. Р. Голубев, Ю. В. Новиков. Окружающая среда и транспорт. - М.: Транспорт, 1987 г.

5. Составитель Г. Гухман. Воздействие транспортного комплекса на окружающую среду / Энергия: экономика, техника, экология 1999 г. - М.: Наука.

6. Защита окружающей среды при транспортных процессах/ Под ред. В. Г. Ененкова. - М.: Транспорт, 1984 г.

7. П. П. Пальгунов, М. В. Сумароков. Утилизация промышленных отходов. - М.: Стройиздат, 1990 г.

Размещено на Allbest.ru