Железнодорожный транспорт — вид транспорта, перевозка грузов и пассажиров на котором осуществляется по рельсовым путям.
Различают железные дороги общего пользования, промышленные железные дороги (подъездные пути предприятий и организаций) и городские железные дороги — метрополитен и трамвай.
Железнодорожный транспорт в России — одна из крупнейших железнодорожных сетей мира, существующая с 1837 года и насчитывающая 86 тыс. км железнодорожных путей, из которых около половины — электрифицированные. По общей протяжённости железнодорожных путей Россия занимает 2-е место, уступая только США (194,7 тыс. км).
По протяжённости электрифицированных дорог (43 тыс. км) Россия занимает 1-е место в мире.
Деятельность железнодорожного транспорта оказывает воздействие на окружающую природную среду всех климатических зон и географических поясов нашей страны. Но по сравнению с автомобильным неблагоприятное воздействие железнодорожного транспорта на окружающую среду существенно меньше. В первую очередь это связано с тем, что железные дороги — наиболее экономичный вид транспорта по расходу энергии на единицу работы. Тем не менее, перед железнодорожным транспортом серьёзно стоят проблемы уменьшения и предотвращения загрязнения окружающей среды.
1. Источники загрязнения атмосферы, воды, почвы на железнодорожном транспорте и их характеристика
Влияние железнодорожного транспорта на экологическую обстановку весьма ощутимо. Оно проявляется прежде загрязнением воздушной среды, водной и земель при строительстве и эксплуатации железных дорог. Успешное функционирование и развитие железнодорожного транспорта зависит от состояния природных комплексов и наличия природных ресурсов, развития инфраструктуры искусственной среды, социально-экономической среды общества. Состояние окружающей среды при взаимодействии с объектами железнодорожного транспорта зависит от инфраструктуры по строительству железных дорог, производству подвижного состава, производственного оборудования и других устройств, интенсивности использования подвижного состава и других объектов на железных дорогах, результатов научных исследований и их внедрения на предприятиях и объектах отрасли. Каждый элемент системы имеет прямые и обратные связи друг с другом. При развитии и функционировании объектов железнодорожного транспорта следует учитывать свойства природных комплексов — многосвязность, устойчивость, коммутативность, аддитивность, инвариантность, многофакторную корреляцию.
Опыт и использование скоростных и высокоскоростных железных дорог в Германии
... из естественных потребностей человека. Поэтому борьба за скорость на железных дорогах ведется с момента их возникновения. История развития железнодорожного транспорта насчитывает немало достижений в этой области, часто они ... фирмой FIAT. Также был выпущен ICE 3M, предназначенный для использования на железных дорогах за пределами Германии, в первую очередь в Нидерландах, Бельгии и Швейцарии, а также ...
Многосвязность выражается в разнохарактерном воздействии транспорта на природу, которое может вызвать в ней трудно учитываемые изменения.
Аддитивность — это возможность многопараметрического сложения различных источников техногенного и антропогенного воздействия на природу, что может привести к непредсказуемым изменениям в природе.
Инвариантность является свойством экосистем сохранять стабильность в границах регламентированных техногенных и антропогенных воздействий.
Устойчивость — способность экосистем сохранять исходные параметры при естественном, техногенном и антропогенном воздействиях.
Многофакторная корреляция характеризует экосистемы с позиций их предопределенности к случайным и неслучайным событиям с аналитическими связями между ними.
Главной задачей проектировщиков является поиск путей согласования технических решений с природными факторами. Необходимо чтобы строительство дороги не ухудшало качество среды обитания, воздействуя на неё.
Степень воздействия железнодорожного транспорта на окружающую среду оценивают по уровню расходования природных ресурсов и уровню загрязняющих веществ, поступающих в природную среду регионов, где расположены предприятия ж.-д. транспорта. Все источники загрязнений окружающей среды по характеру функционирования делятся на стационарные и передвижные. Стационарными источниками являются локомотивные и вагонные депо, заводы по ремонту подвижного состава, пункты подготовки подвижного состава, котельные, пропарочно-пропиточные заводы. К передвижным источникам относятся магистральные и маневровые тепловозы, путевые и ремонтные машины, автотранспорт, промышленный транспорт, рефрижераторный состав, пассажирские вагоны и т.п. В свою очередь, стационарные источники по сложности и числу технологических процессов неравнозначны и могут создавать загрязнения не одного, а нескольких видов.
В целом, факторы воздействия объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду можно классифицировать по следующим признакам:
- механическое воздействие (твердые отходы, воздействие дорожной техники на почву);
- физическое (тепловое излучение, электромагнитные поля, ультра и инфразвук, вибрация, радиация);
- химическое (кислоты, щелочи, сои металлов, углеводороды, краски и растворители, пестициды);
- биологическое (макро и микроорганизмы, бактерии, вирусы);
- эстетическое (нарушение ландшафтов, осушение, заболачивание).
Эти факторы могут действовать на природу долговременно, сравнительно недолго, кратковременно и мгновенно.
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 пространства для размещения ее инфраструктуры. Успешное функционирование и развитие железнодорожного транспорта зависит от состояния природных комплексов, наличия природных ресурсов, развития инфраструктуры искусственной среды и социально-экономической среды общества. В свою очередь состояние окружающей среды при взаимодействии с объектами железнодорожного транспорта зависит от инфраструктуры по строительству железных дорог, производству, ремонту и эксплуатации подвижного состава, производственного оборудования, интенсивности использования подвижного состава и других объектов на железных дорогах, результатов научных исследований и их внедрения на предприятиях и объектах отрасли. Достаточно сказать, что железнодорожный транспорт потребляет до 7% добываемого топлива, 6% электроэнергии и 4,5% леса. Поэтому уровень воздействия железнодорожного транспорта на окружающую среду достаточно велик. Характер влияния транспорта на природу определяется составом технических факторов, интенсивностью их воздействия, экологической весомостью этих воздействий на элементы окружающей среды. Загрязнение от объектов железнодорожного транспорта накладываются на загрязнения от хозяйственно-производственной деятельности предприятий и коммунальных служб городов. Техногенное воздействие на окружающую среду может носить локальный (от единичного фактора) или комплексный (от группы различных факторов) характер. Эти воздействия, как правило, характеризуются различными коэффициентами экологической опасности в зависимости от вида воздействия и их характера, а также объекта воздействия.
Для оценки уровня воздействия объектов железнодорожного транспорта на экологическое состояние окружающей среды используются следующие интегральные характеристики:
- абсолютные потери окружающей среды, выраженные в конкретных единицах измерения состояния биоценозов (флоры, фауны, почвы, морей);
- компенсационные возможности экосистем, характеризующие их восстанавливаемость в естественном или искусственном режимах, созданных принудительно;
- опасность нарушения природного баланса, возникновение потерь и локальных экологических сдвигов, которые могут вызвать экологический риск и кризисные ситуации в окружающей среде;
— уровень экологических потерь, вызванных воздействием объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду. Эти характеристики и позволяют определить экологическую безопасность в районах расположения транспортных объектов. Воздействие объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду, как уже отмечалось, обусловлено строительством железных дорог и транспортной инфраструктуры, производственно-хозяйственной транспортных предприятий, эксплуатацией железных дорог и подвижного состава, сжиганием большого количества топлива, применением пестицидов на полосах отчуждения и др. Строительство и эксплуатация железных дорог связано с загрязнением природных комплексов, выбросами в атмосферу, стоками в водоемы и отходами. Железные дороги прокладываются на сложившихся путях миграции животных, нарушают их развитие и даже приводят к гибели целых сообществ и видов.
Источники загрязнения атмосферы, воды, почвы на железнодорожном транспорте и их характеристика.
Таблица 1 — Поступление токсичных веществ от некоторых производственных процессов на железнодорожном транспорте
|
Название зоны и участка работ |
Производственный процесс |
Выделяющиеся вредные вещества |
|
|
Участок мойки подвижного состава |
Мойка наружных поверхностей |
Пыль, щелочи, СПАВ, нефтепродукты, кислоты, фенолы |
|
|
Техническое обслуживание и диагностика |
Замена комплектующих, смазка |
Оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, сажа, пыль, масляный туман |
|
|
Отделение топливной аппаратуры |
Регулировка и ремонт топливной аппаратуры |
Бензин, керосин, дизельное топливо, ацетон, бензол |
|
|
Стоянка и место отстоя подвижного состава |
Перемещение подвижного состава |
Оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, сажа, сернистый ангидрид |
|
|
Склад горюче-смазоч-ных материалов (ГСМ) |
Получение, хранение, выдача ГСМ |
Пары и жидкие разливы топлива и масел |
|
|
Гальваническое отделение |
Нанесение металлопокрытий |
Соляная и серная кислоты, никель, медь, гидрооксид натрия, хромовый ангидрид |
|
|
Котельная |
Теплоснабжение |
Зола, сажа, пыль, оксид углерода, сернистый ангидрид, углеводороды |
|
На железнодорожном транспорте источниками выбросов вредных веществ в атмосферу являются объекты производственных предприятий и подвижного состава. Они подразделены на стационарные и передвижные. Из стационарных источников наибольший вред окружающей среде наносят котельные, в зависимости от применяемого топлива при его сгорании выделяются различные количества вредных веществ. При сжигании твердого топлива в атмосферу выделяются оксиды серы, углерода, азота, летучая зола, сажа. Мазуты при сгорании в котельных агрегатах выделяют с дымовыми газами, оксиды сер, диоксид азота, твердые продукты неполного сгорания ванадия.
Приготовление в депо сухого песка для локомотивов, его транспортировка загрузка в тепловозы сопровождается выделением в воздушную среду пыли газообразных веществ. Нанесение лакокрасочных покрытий сопровождается выделением в атмосферу паров растворителей, аэрозоля краски. При использовании растворителей, шпатлёвок, грунтовок, лаков, эмалей поступающие в воздух пары содержат ацетон, бензол, ксилол, бутиловый спирт, формальдегид в концентрации от 10 до 150 мг/м3.
При обмывке подвижного состава в воздух выделяется пыль до 1,5 — 20 мг/м3, карбоната натрия до 1,0 — 5,0 мг/м3
Путевая техника, тепловозы при сжигании топлива с выхлопными газами выделяют оксид серы, углерода, азота, альдегиды.
Вода употребляется во многих технологических процессах железнодорожного хозяйства. В целях экономии этого ценного природного ресурса разработаны нормы потребления и отведения воды. После использования на предприятиях вода загрязняется различными примесями и переходит в разряд производственных сточных вод. Многие вещества, загрязняющие стоки предприятий токсичны для окружающей среды. Качественный и количественный состав стоков, а также их расход зависят от характера технологических процессов предприятия.
Производственные сточные воды локомотивного депо образуются в процессе наружной обмывки подвижного состава, при промывке узлов деталей, аккумуляторов, мытье смотровых канав, стирке спецодежды. Сточные воды в основном содержат взвешенные частицы, нефтепродукты, бактериальные загрязнения, кислоты, щёлочи, поверхностно-активные вещества (ПАВ).
Наиболее распространёнными загрязнителями территорий предприятий железнодорожной отрасли является нефть, нефтепродукты, мазут, топливо, смазочные материалы. Причиной загрязнения железнодорожных путей нефтепродуктами является утечка их из цистерн, неисправных котлов, при заправке колесных букс. Количество загрязнений колеблется от 5до20г на 1кг грунта. Предприятия железнодорожного транспорта занимают территории от2 до50 га (локомотивные и вагонные депо-4-5га, территории промывочных станций, железнодорожные станции, пункты подготовки пассажирских вагонов, шлакопропиточные заводы — 12га).
Загрязнение территорий отрицательно сказывается на состоянии окружающей природной среды.
2. Влияние выбросов железнодорожного транспорта на атмосферу, воду, почву
атмосфера загрязнение железнодорожный транспорт
Перевод железнодорожного транспорта с паровой тяги на электрическую и тепловозную, которыми в настоящее время выполняется практически вся поездная работа, способствовал улучшению экологической обстановки: исключено влияние угольной пыли и вредных выбросов паровозов в атмосферу. Дальнейшая электрификация железных дорог, т.е. замена тепловозов электровозами, позволяет исключить загрязнение воздуха отработавшими газами дизельных двигателей. Основной путь снижения выбросов токсичных веществ тепловозами заключается в уменьшении их образования в цилиндрах двигателей. Важное значение имеют обезвреживание отработавших газов, правильная эксплуатация тепловозов. Принцип действия очистных устройств основан на рециркуляции газов, применяемой для уменьшения концентрации оксидов азота. Для очистки газовоздушных смесей, образующихся при различных технологических процессах на стационарных объектах железнодорожного транспорта, от газообразных, парообразных и пылевидных токсичных веществ применяют абсорбенты, адсорбенты, каталитические нейтрализаторы, индукционные преобразователи газа, скруберы, термокатализаторы, разнообразные фильтры, пылеуловители, циклоны, пенные сепараторы, температурно-инерционные осадители, золоуловители, установки каталитического окисления паров растворителей, вихревые трибоэлектрические фильтры и др. газоочистные средства и устройства. Для защиты окружающей природной среды необходимо также бороться с искрами, источниками которых являются газоотводные устройства тепловозов, а также чугунные тормозные колодки локомотивов и вагонов. Искры могут быть причиной пожаров на территориях, примыкающих к железным дорогам. Ограничить искровыделение из газоотводных устройств, свидетельствующее о неполном сгорании топлива, можно осуществлением мероприятий, направленных на улучшение теплотехнического состояния тепловозов, а также установкой искрогасителей. Применение тормозных колодок из синтетических и композиционных материалов устраняет искрение и, кроме того, сокращает расход чугуна. Разработана новая конструкция тепловоза, в котором в качестве топлива используется газ. Экспериментальный образец газового локомотива создан на основе маневрового тепловоза. Переход на сжатый газ позволит экономить дефицитное дизельное топливо. Ещё одно преимущество газового тепловоза — его экологическая чистота. Поэтому на газ, прежде всего, будут переводиться маневровые тепловозы на станциях, расположенных в черте города ведь атмосфера относится к тем природным бассейнам, которые невозможно ограничить национальными или государственными границами — воздушная масса постоянно движется и находится в пользовании всего человечества. Поэтому загрязнение атмосферы одной страной нередко причиняет вред другой стране.
3. Роль зеленых насаждений в улучшении состояния окружающей среды вблизи железной дороги
Самым надежным и эффективным средством защиты почвы, растительности и животного мира от загрязнений и шума, производимых объектами железнодорожного транспорта, являются защитные лесонасаждения. Вдоль железных дорог и в санитарно-защитных зонах других объектов железнодорожного транспорта сажают деревья и кустарник для защиты от снежных и песчаных заносов, селей, лавин, обвалов, оползней. Зеленые насаждения располагают не ближе 15 метров от полотна железной дороги. Они защищают прилегающие населенные пункты и среду обитания животных от шума и тепловых излучений, поглощают основную долю вредных веществ от выбросов двигателей внутреннего сгорания тепловозов, рассеиваемых сыпучих грузов. Защитные зеленые полосы относят к лесам первой категории. Обслуживает и ухаживает за ними специальная служба, входящая в организационную структуру железной дороги. При строительстве многих объектов железнодорожного транспорта приходится снимать плодородный слой почвы, который затем складывают в бурты для последующего использования. Нормы снятия плодородного слоя зависят от его состава и свойств, типа почв, массовой доли гумуса в нижней границе и составляют 0,3-1,2 м. По окончании строительства нарушенные земли рекультивируют (восстанавливают).
Рекультивация земель проводится в два этапа: 1-й этап технический — планирование поверхности, отвалов террас; приведение в устойчивое состояние откосов и отвалов; утилизация отходов и каменных пород; приведение земель в состояние, пригодное для биологического восстановления; 2-й этап биологический — выкладка слоя почвы из буртов, внесение в почву торфа, органических и минеральных удобрений, посев трав, насаждение зеленых полос, проведение противоэрозийных мероприятий. Для защиты флоры и фауны от отрицательного воздействия железнодорожного транспорта при строительстве и проектировании железных дорог изучают места обитания животных, учитывают их численность и все случаи гибели на ж. — д. путях, проводят специальные мероприятия для защиты животных (ограждения ж. — д. путей, проходы для животных и т.п.) и ценных видов флоры (применяют новые лесосберегающие технологии), создают новые заповедники и охраняемые государством природные комплексы. Существенное значение в защите природных ресурсов имеют утилизация и переработка отходов железнодорожного транспорта. Утилизация и переработка твердых отходов (70-90% от всех отходов) в большинстве случаев связаны с необходимостью либо их разделения на компоненты (в процессах очистки, обогащения, извлечения ценных составляющих) с последующей переработкой отсепарированных материалов, либо придания им определенного вида, обеспечивающего возможность последующей их утилизации. Наиболее распространенные способы подготовки и переработки твердых отходов: грохочение, гидравлическая классификация, сепарация (воздушная, магнитная, электрическая), дробление, помол, гранулирование, таблетирование, брикетирование, высокотемпературная агломерация, обогащение, выщелачивание, растворение, кристаллизация. Из-за сложности и многообразия состава твердых отходов не существует универсального способа их утилизации. Наиболее подходящими считаются технологии комплексной переработки твердых отходов, ориентированные на выделение из массы отходов таких компонентов, которые имеют потребительскую ценность (металлы, пластмасса, стекло, текстиль, макулатура и т.п.), и улучшение качества как выделенных компонентов, так и остающихся масс отходов для дальнейшего использования в качестве сырья, топлива и т.п.
Заключение
На железнодорожном транспорте создана своя система охраны окружающей среды. Начало, которой было положено более 20 лет назад. Как раз в то время, когда экологические вопросы стали влиять на экономику и на развития транспорта. В период с 1991 по 2002 год на федеральном железнодорожном транспорте действовали три комплексные экологические программы. Внедрение природоохранных мероприятий позволило на 65,4 тыс. тонн сократить выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, на 2,2 млн кубометров в год уменьшить объем сбрасываемых в водные объекты загрязненных сточных вод, с 44,1 до 47% увеличить долю оборотной и последовательно используемой воды. Выполнен значительный объем научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по природоохранной тематике. В целях дальнейшего снижения вредного воздействия предприятий железнодорожного транспорта и железнодорожного подвижного состава на окружающую среду, сокращения непроизводительных затрат в виде платежей за сверхнормативные выбросы и сбросы загрязняющих веществ была разработана отраслевая экологическая программа железнодорожного транспорта на 1996-2000 годы, утвержденная указанием МПС России от 03.09.96 № Г-791у. Она включает разделы по охране атмосферного воздуха; охране и рациональному использованию водных ресурсов; обезвреживанию и переработке промышленных отходов; ликвидации экологических последствий аварийных ситуаций; производственному экологическому контролю и нормативно-техническому обеспечению управления природоохранной работой. Экологическая программа 2001 года предусматривала проведение мероприятий по охране атмосферного воздуха, рациональному использованию водных ресурсов, использованию и обезвреживанию промышленных отходов, ликвидации экологических последствий аварийных ситуаций, производственному экологическому контролю и нормативно-техническому обеспечению управления природоохранной работой. К новым направлениям этой программы следует отнести мероприятия, направленные на исключение бактериального загрязнения железнодорожных путей и прилегающих территорий, повышение экологической безопасности при перевозке опасных грузов и сокращение платежей за выбросы вредных веществ. Всего на реализацию экологической программы 2001 года было выделено 25 590 тыс. рублей. Реализация этих мероприятий гарантирует снижение техногенного воздействия на окружающую среду. Например, обеспечено снижение объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух на 15,5%, есть и другие положительные результаты реализации этой программы. Финансирование, строительство и реконструкция природоохранных объектов проводится только за счет собственных средств железнодорожных предприятий. Сегодня практически на каждой железной дороге созданы отделы охраны природы. Экологические программы действуют не только на железных дорогах России, но и стран — членов ОСЖД: Венгрии, Украины, Польши, Чехии. Научно-технический прогресс способствует внедрению более совершенных мер защиты окружающей среды. Современная наука работает на должном уровне. Но по-прежнему много сложностей с реализацией прогрессивных научных разработок на практике. Распространенная причина — отсутствие необходимых средств. К сожалению, практика показывает, что они находятся лишь тогда, когда медлить больше нельзя. Деньги — главное условие для обеспечения нашей экологической безопасности. Дополнительного финансирования требуют и подготовка квалифицированных экологических кадров, и оснащение их современными средствами контроля, и проведение мониторинга. Но всё же ключевым вопросом стоит считать отсутствие законодательной базы для обеспечения защиты окружающей среды, прежде всего в отношении принимаемых мер к тем, кто ее загрязняет. Сейчас в соответствии с Кодексом об административных правонарушениях у нас существует система штрафов для таких нарушителей. Однако этого недостаточно. Принцип «загрязнитель платит», заложенный в закон об охране окружающей среды, пока не срабатывает из-за отсутствия другого закона — о плате за негативное на нее воздействие. На международной конференции «Окружающая среда для Европы» с участием Российской Федерации (София, октябрь 1995 года) было заявлено, что принцип «загрязнитель платит» подразумевает: загрязнитель оплачивает затраты, направленные на предотвращение ущерба окружающей среде, на контроль за загрязнением, на возмещение допущенных им загрязнений. В то время как государственное финансирование на природоохранные цели должно ограничиваться созданием заповедников, особо охраняемых природных территорий, сохранением биоразнообразия, экологическим мониторингом, исследованиями и пропагандой. В 2003 году на состояние экологии обратил серьезное внимание Президент РФ Владимир Путин в своем послании Совету Федерации. Теперь сохранению российской природы придан статус проблемы государственной и первоочередной. Остается надеяться, что под руководством Президента, обозначившего проблемы экологии как первостепенные, специалисты Госсовета и других федеральных структур найдут оптимальное решение и экология начнет улучшаться именно по причине чуткого отношения к природе каждого человека в нашей стране.
Библиографический список
[Электронный ресурс]//URL: https://obzone.ru/referat/ekologicheskie-problemyi-jd-transporta/
1. Платонов А.П. Основы общей и инженерной экологии [Текст]: Учебники и учебные пособия / А.П. Платонов, В.А. Платонов. — Ростов н/Д: «Феникс», 2002. — 352 с.
2. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и природопользование в России [Текст] / В.Ф. Протасов М. [и др.].- Финансы и статистика, 1995 — 570 с.
3. История железнодорожного транспорта.
4. История железнодорожного транспорта
5. https: // secure. wikimedia.org/wikipedia/ru/wiki/Заглавная_страница Википедия.
6.
