Всреднем на долю автомобильного транспорта приходится около 40 % выбросов вредных веществ в атмосферу, а в крупных городах эта цифра достигает 60-80 %. Основные загрязнители окружающей среды от автотранспорта: компоненты отработанных газов ДВС, взвешенные вещества, нефтепродукты, продукты истирания шин и тормозных колодок, компоненты противогололедных средств (натрий и хлор), тяжелые металлы, шумовое, вибрационное и электромагнитное загрязнения. Автотранспортный комплекс воздействует на все составляющие биосферы: атмосферу, водный бассейн, почву, растения, животные, человека.
Для России проблема загрязнения окружающей среды усугубляется плохим техническим состоянием дорог и автотранспортных средств. Так, примерно две трети дорог имеют гравийное или щебеночное покрытие, а доля современных автомагистралей составляет всего 3-4 %, при этом их техническое состояние не соответствует мировому уровню.
Транспортный комплекс Российской Федерации (автомобильный, морской, внутренний водный, железнодорожный, авиационный и другие виды, а также стационарные объекты их обслуживания) является одним из крупнейших загрязнителей атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв и грунтов, биоты. К тому же он имеет постоянную тенденцию к увеличению объемов и степени загрязнения. Так, в 1998 г. выбросы загрязняющих веществ транспортным комплексом по сравнению с 1997 г. увеличились на 1,4 % и составили 13,687 млн т. (табл. 5.16).
Автомобильный транспорт сохраняет доминирующую роль в загрязнении атмосферы, и его доля в транспортных выбросах вредных веществ в 1998 г. выросла до 91 % (рис. 5.10). Это объясняется тем, что за истекший год в России автомобильный парк увеличился на 5,2 % и составил 23,7 млн ед.
Таблица 5.16
Выбросы вредных веществ различными видами транспорта
Вид перевозок | Вид транспорта | Удельный выброс загрязняющих веществ на единицу транспортной работы, г/пассаж, км, г/т км | Процент транспортной работы в данном виде перевозок | ||
Оксид углерода | Оксиды азота | Непредельные углеводороды | |||
Пассажирские | Автотранспорт Железнодорожный Воздушный | 9,0 0,11 1,40 | 0,66 0,25 0,89 | 0,64 0,025 0,33 | 39 46 15 |
Грузовые | Автотранспорт Железнодорожный Воздушный Морской | 19,9 0,08 0,19 0,047 | 5,3 0,26 0,49 0,12 | 2,9 0,023 0,13 0,033 | 68 5 |
—транспортный комплекс ~ш~ автомобильный транспорт;
Рис. 5.10 Изменение выбросов загрязняющих веществ транспортным комплексом в целом, и автомобильным транспортом в частности
подвижного состава: в том числе 18,8 млн легковых автомобилей, 4,26 млн грузовых автомобилей и 627 тыс. автобусов. С 1950 по 1980 г. количество автомобилей увеличилось в 5,4 раза, а всего за последние 50 лет — более чем в 12 раз и превысило число 630 мн. Ежегодно производится 40 млн автомобилей. В таких развитых странах, как Канада, Германия, Италия, Япония, Франция, Великобритания, на 1 000 жителей приходится 500-700 автомобилей, в США — 800 автомобилей, в России — 150.
Сейчас на долю автомобильного транспорта в России приходится около половины всех грузоперевозок. При этом в общем грузообороте газотопливные автомобили составляют около 7 %, автоприцепы— около 19 %, а остальные транспортные средства — бензиновые и дизельнотопливные, на долю которых приходится ~ 30 %.
В целом по России выбросы загрязняющих веществ от автотранспортных средств за год (с 1997 по 1998 г.) увеличились на 4,2 % и составили 11,824 млн т. Принципиально важно заметить, что экологическая опасность автомобильного транспорта по-прежнему оценивается не в полной мере, так как с его выбросами в атмосферный воздух поступают не только оксиды углерода, углеводорода и оксиды азота (по которым государственными службами осуществляется инструментальный контроль), но и другие вещества, оказывающие на здоровье населения канцерогенное и высокотоксичиое воздействие — бензол, формальдегид, бенз(а)пирен, ацетальдегид, толуол, ксилолы, свинец и др. Достаточно отметить, что в 1998 г. в целом по России от автотранспорта в атмосферный воздух было выброшено 27 тыс. т бензола, 17,5 тыс. т формальдегида, 1,5 тыс. т бенз(а)пирена, 3,1 тыс. т соединений свинца и десятки тысяч тонн других вредных веществ.
Кроме этого в условиях акустического дискомфорта, вызванного шумовой нагрузкой от транспортных потоков, проживает около 30 млн чел., из них 10-15 млн чел., проживающих на магистральных территориях, подвержены повышенному риску ухудшения здоровья.
Среди антропогенных источников загрязнения на урбанизированы» территориях транспорт в городах России стал занимать второе место после промышленности, поскольку поставляет в природную среду огромные массы пыли, сажи, отработавших газов, масел, тяжелых металлов и сотен других веществ, значительная часть которых относится к токсикантам. Кроме того, существенное воздействие на экосистемы оказывают такие физические факторы, как шум, вибрации, электромагнитные поля и др., не всегда доступные прямому восприятию и поэтому часто игнорируемые во многих практических экологических исследованиях.
Количество загрязняющих веществ в выхлопных газах автомобилей зависит от его грузоподъемности, срока эксплуатации и режимных характеристик, регулировки и степени нагретости машины и двигателя. В табл. 5.17 и 5.18 приводятся значения выбросов основных вредных веществ при работе двигателя на холостом ходу и в режиме постоянной скорости [41].
Из-за низкого технического уровня значительная часть отечественных автомобилей, находящихся в эксплуатации, не соответствует требованиям государственных стандартов. В 1997 г. в более чем в 1 450 городах и районных центрах было установлено, что практически во всех субъектах Российс-
Таблица 5.17
Выбросы вредных веществ при движении автомобилей на холостом
ходу, г/км пробега
Автомобиль | Оксид угле- | Непредельные | Оксиды | Твердые |
(двигатель) | рода | углеводороды | азота | частицы |
ВАЗ-1111 (бензиновый) | 13,9 | 10,8 | 9,1 | _ |
ВАЗ-21081 (бензиновый) | 64,4 | 14,5 | 2,2 | - |
ЗИЛ-130 (бензиновый) | 332,0 | 38,0 | 1,8 | - |
ЗИЛ-645 (дизельный) | 57,0 | 9,6 | 23,4 | 2,8 |
КАМАЗ-7408 (дизельный) | 127,0 | 57,0 | 38,0 | 1,4 |
Таблица 5.18
Выбросы вредных веществ при движении автомобилей с постоянной скоростью, г/км пробега
Автомобиль | ВАЗ-1Ш | ГАЗ-5312 | КАМАЗ-5320 | |||
Скорость, км/ч | ||||||
Диоксид углерода | ||||||
Оксид углерода | 7,1 | 23,0 | 29,0 | 68,0 | 7,15 | 3,7 |
Оксиды азота | 1,4 | 31,0 | 0,8 | 21,0 | 7,0 | 12,0 |
Диоксид серы | 0,13 | 0,12 | 0,51 | 0,51 | 2,1 | 2,0 |
Непред, углеводороды | 1,4 | 1,0 | 4,9 | 4,0 | 2,3 | 2,0 |
Твердые частицы | - | - | - | - | 0,28 | 0,41 |
кой Федерации доля автомобилей, эксплуатируемых с превышением действующих нормативов по токсичности и дымности, в среднем составляет 20-25 %, а в отдельных регионах 40 %.
Выбросы токсичных веществ от автотранспорта в атмосферу только в России составляют 29-39 млн т в год. Причем выбросы мотоциклов и легковых автомобилей составляют 50 % от общей суммы выбросов, автобусы — 16 %, остальное приходится на грузовой вид автомобильного транспорта (табл. 5.19) [41]. Для сравнения: в США выбросы токсичных веществ от автотранспорта составляют более 46 млн т в год.
Таблица 5.19
Выбросы токсикантов легковыми и грузовыми автотранспортными средствами, г/км пробега
Транспортное средство | Токсикант | |||
Оксид углерода | Непредельные углеводороды | Оксиды азота | Сажа ' | |
«Ява» (мотоцикл) «Жигули» (легк. а/м) «Волга» (легк. а/м) УА3451 (автобус) Икарус (автобус) КамАЗ (грузовой а/м) | 8,20 23,90 25,70 26,10 2,40 2.98 | 6,70 1,90 . 1,60 2,00 0,38 0,49 | 0,10 1,35 1,40 1,00 2,90 2,70 | 0,43 0,52 |
Наибольшего уровня автомобилизации в настоящее время достигли Московская, Ленинградская, Ростовская, Тюменская, Свердловская, Самарская, Воронежская, Челябинская, Иркутская и Кемеровская области, Краснодарский край, республики Башкорстан и Татарстан. В этих регионах сосредоточено 48,8 % всего парка автомобилей России, из них 13,7 % — в Москве и Московской области.
Современный транспорт — особый источник воздействия на окружающую среду потому, что он связан с дорогами, которые являются линейными инженерными сооружениями. Все автодороги разделяются:
а) по назначению: городские; промышленные; сельские;
б) по масштабности: общегосударственного значения; районного значения; местного значения;
в) по типу покрытия: асфальтовые; гравийные; щебеночные; грунтовые.
Таким образом, на экосистемы обычно воздействует тандем: автомобильный транспорт — автомобильная дорога.
Площадь территории России — 17075 тыс. км2. На июнь 1996 г. общая протяженность автомобильных дорог составляла 540 тыс. км, 2/3 из них — автодороги с твердым покрытием (табл. 5.20), а 12 % дорог общественного пользования имеют грунтовое покрытие. Из дорог, обладающих твердым покрытием, более 1/3 имеют недолговечное щебеночное или гравийное покрытие. Удельная протяженность автодорог в России на 1 000 км2 территории в 5-30 раз ниже, чем в других странах. По плотности путей сообщения (км/1000 км2) Россия втрое уступает Украине, в 5 раз Эстонии, в 6 раз Латвии, а развитым странам Европы — почти в 30 раз.
К тому же в России доля современных автомагистралей ничтожно мала (3-4 %), а их техническое состояние не соответствует мировому уровню,
9. Основы нриродопольз.: экологии.....
Таблица 5.20 Характеристика плотности сети автомобильных дорог
Область | Протяженность сети дорог с твердым покрытием, км | Площадь территории на 1 км дорог с твердым покрытием, км" | ||
на01.01.90 | на01.01.95 | на 01.01.90 | на01.01.95 | |
Московская | 3,96 | 3,07 | ||
Тверская | 9,11 | 6,23 | ||
Смоленская | 9,38 | 5,92 | ||
Тульская | 5,60 | 5,22 | ||
Калужская | 6,88 | 6,88 | ||
Рязанская | 8,19 | 6,83 | ||
Владимирская | 6,59 | 5,86 | ||
Ярославская | 9,65 | 6,02 | ||
В среднем по региону | 6,98 | 5,43 |
несмотря на то, что именно по ним осуществляется около 40 % всех перевозок в стране. Такое состояние дорожных условий снижает среднюю скорость движения по дороге до 30 км/час, тогда как в Европе эта цифра составляет 80 км/час, стоимость перевозок возрастает в 2,5-3 раза, срок службы автопокрышек сокращается на 15-30 %, а производительность автотранспорта падает более чем в 2 раза. При этом средняя дальность поездки на автомобиле в России в 2-3 раза больше, чем в других близких по площади странах, а средняя скорость движения в 2-3 раза ниже, чем в странах Западной Европы.
При таком техническом состоянии дорожной сети удельный расход горючего на наших дорогах в 1,5 раза больше, чем в зарубежных странах, что приводит при меньшем количестве автомобилей к большему негативному воздействию транспортного загрязнения на окружающую среду. Проблема усугубляется тем, что часть крупных автомагистралей проходит через населенные пункты (табл. 5.21).