Еволюцията на човешкото развитие и създаването на индустриални икономически методи доведоха до формирането на глобална техносфера, един от елементите на която е железопътният транспорт. Природната среда, по време на функционирането на елементите на техносферата, е източник на суровини и енергийни ресурси и пространство за разполагане на нейната инфраструктура.
Железопътният транспорт е на първо място сред другите видове транспорт по обем на превоз на товари и на второ място след автомобилния транспорт по обем на превоз на пътници.
Успешното функциониране и развитие на железопътния транспорт зависи от състоянието на природните комплекси и наличието на природни ресурси, развитието на инфраструктурата на изкуствената среда и социално-икономическата среда на обществото.
Състоянието на околната среда при взаимодействие със съоръженията на железопътния транспорт зависи от инфраструктурата за изграждане на железопътни линии, производството на подвижен състав, производствено оборудване и други устройства, интензивността на използване на подвижния състав и други обекти на железниците, резултатите от научните изследвания и тяхното прилагане в предприятия и промишлени съоръжения.
Всеки елемент от системата има пряка и обратна връзка помежду си.
При разработването и експлоатацията на съоръженията на железопътния транспорт трябва да се вземат предвид свойствата на природните комплекси - многосвързаност, устойчивост, комутативност, адитивност, инвариантност, многофакторна корелация. Мултисвързаността се изразява в разнообразното въздействие на транспорта върху природата, което може да причини промени в нея, които трудно могат да бъдат отчетени.
Адитивността е възможността за многопараметрично добавяне на различни източници на техногенно и антропогенно въздействие върху природата, което може да доведе до непредвидими промени в природата.
Инвариантността е свойството на екосистемите да поддържат стабилност в границите на регулираните техногенни и антропогенни въздействия.
Стабилността е способността на екосистемите да поддържат първоначалните си параметри при природни, техногенни и антропогенни въздействия.
Многофакторната корелация характеризира екосистемите от гледна точка на тяхната предопределеност към случайни и неслучайни събития с аналитични връзки между тях.
Железопътният транспорт постоянно въздейства върху природната среда.
Нивото на въздействие може да бъде в границите на приемливо равновесие и криза.
Характерът на въздействието на транспорта върху околната среда се определя от състава на причинените от човека фактори, интензивността на тяхното въздействие и екологичното значение на въздействието върху елементите на природата. Техногенното въздействие може да бъде локално от един фактор или комплексно - от група различни фактори, характеризиращи се с коефициенти на екологична тежест, които зависят от вида на въздействието, техния характер и обекта на въздействие.
Въздействието на съоръженията на железопътния транспорт върху природата се дължи на изграждането на пътища, производствената и икономическата дейност на предприятията, експлоатацията на железниците и подвижния състав, изгарянето на големи количества гориво, използването на пестициди в горските пояси и др.
Строителството и експлоатацията на железниците е свързано със замърсяване на природните комплекси с емисии, оттичане и отпадъци, което не трябва да нарушава баланса в екологичните системи. Равновесието на екосистемата се характеризира със свойството да поддържа стабилно състояние в границите на регулирани антропогенни промени в природните комплекси около транспортното предприятие. Самопречистващата способност на природната среда е намалена поради разрушаването и изчерпването на природните комплекси. Железопътните линии, положени по установени миграционни пътища на живи организми, нарушават тяхното развитие и дори водят до смъртта на цели съобщества и видове.
Факторите на въздействие на съоръженията на железопътния транспорт върху околната среда могат да бъдат класифицирани по следните критерии: механични (твърди отпадъци, механично въздействие върху почвите на строителни, пътни, релсови и други машини); физически (топлинно излъчване, електрически полета, електромагнитни полета, шум, инфразвук, ултразвук, вибрации, радиация и др.); химични вещества и съединения (киселини, алкали, метални соли, алдехиди, ароматни въглеводороди, бои и разтворители, органични киселини и съединения и др.), които са разделени на не изключително опасни, силно опасни, опасни и ниско опасни; биологични (макро- и микроорганизми, бактерии, вируси).
Тези фактори могат да действат върху природната среда за дълго време, относително краткотрайно, краткосрочно и мигновено.
Продължителността на действие на факторите не винаги определя размера на щетите, причинени на природата. Въз основа на мащаба на действие вредните фактори се разделят на действащи в малки райони, действащи върху отделни зони от района и глобални.
Химикалите и съединенията могат да мигрират и да се разпръснат във въздуха, водата, почвата, причинявайки обратими, частично обратими и необратими щети на природата. Транспортът играе важна роля в миграцията на химикали и инфекциозни микроорганизми.
Основните насоки за намаляване на количеството замърсяване на околната среда са: рационален избор на технологични процеси за производство на готови продукти и тяхното транспортиране; използване на продукти за защита на околната среда и поддържането им в добро състояние.
Неразделен критерий за екологичната ефективност на производствената дейност на съоръженията на железопътния транспорт е степента на нарушаване на естествения баланс в района. Опасността от нарушаване на природния баланс е количествено свързана с антропогенните фактори в производствената и стопанската дейност на хората в региона.
Ако природната среда не е в състояние да се справи с въздействието на железопътния транспорт, е необходимо да се осигурят пречиствателни съоръжения или да се извършат възстановителни работи. Балансът в природната среда се осигурява чрез поддържане на енергиен, воден, биологичен, биогеохимичен баланс и техните изменения в определен период от време. Количествените характеристики на изброените баланси зависят от географското положение на районите, климатичните условия, степента на използване на ресурсите, природните явления и степента на замърсяване на околната среда.
Всяка железопътна линия е ивица, отчуждена от естествената среда, изкуствено пригодена за движение на влакове с определени технически и екологични показатели. За екологичната система, за природния ландшафт железницата е чужд елемент.
Колкото по-гъста е пътната мрежа, толкова по-голям е обемът на трафика по нея и толкова по-голяма е обществената загриженост относно нейното въздействие върху човешкото състояние. Железопътният транспорт представлява 80% от товарооборота и 40% от пътникооборота на обществения транспорт в Руската федерация. Такива обеми работа са свързани с високо потребление на природни ресурси и съответно емисии на замърсители в биосферата. Въпреки това, в абсолютно изражение, замърсяването от железопътния транспорт е по-малко, отколкото от автомобилния транспорт. Намаляването на въздействието на железопътния транспорт върху околната среда се дължи на следните причини:
- нисък специфичен разход на гориво за единица транспортна работа;
- широко използване на електрическа тяга (в този случай няма емисии на замърсители от подвижния състав);
- по-малко отчуждаване на земя за железопътни линии в сравнение с пътища.
Но въпреки положителните аспекти, изброени по-горе, въздействието на железопътния транспорт върху екологичната ситуация е много забележимо. То се проявява предимно чрез замърсяване на въздуха, водата и почвата по време на строителството и експлоатацията на железниците.
Основната задача на дизайнерите не е да преодолеят съпротивата на слепите сили на природата, както се смяташе досега, а да намерят начини за хармонизиране на техническите решения с природните фактори. Необходимо е изграждането на пътя да не влошава качеството на местообитанието, като го засяга.
Източници и видове замърсяване на околната среда от железопътния транспорт
Дължината на железниците е 158 хиляди километра. Въпреки факта, че железопътният транспорт има най-малко въздействие, особено в сравнение с автомобилния, неговият дял в замърсяването на околната среда остава висок. Това се случва в резултат на отделянето на вредни вещества, както от подвижния състав, така и от множество производствени и спомагателни предприятия, обслужващи транспортния процес. В този случай се получава значително замърсяване на атмосферния въздух, водата и почвата. Освен това железопътният транспорт създава шум, топлинно замърсяване и наличие на радиация от околната среда.
Източници на замърсяване на въздуха
В железопътния транспорт източниците на емисии на вредни вещества в атмосферата са съоръженията на производствените предприятия и подвижния състав. Делят се на стационарни и мобилни. От стационарните източници най-голяма вреда на околната среда причиняват котелните, в зависимост от използваното гориво при изгарянето му се отделят различни количества вредни вещества. При изгаряне на твърдо гориво в атмосферата се отделят оксиди на сяра, въглерод, азот, летлива пепел и сажди. При изгаряне в котелни агрегати мазутите се отделят с димни газове, серни оксиди, азотен диоксид и твърди продукти от непълно изгаряне на ванадий.
Подготовката на сух пясък за локомотиви в депото, транспортирането и натоварването му в дизелови локомотиви е придружено от отделяне на прах и газообразни вещества във въздуха. Нанасянето на боя и лакови покрития е придружено от отделяне на пари от разтворители и аерозоли от боя в атмосферата. При използване на разтворители, шпакловки, грундове, лакове, емайллакове, изпусканите във въздуха пари съдържат ацетон, бензен, ксилен, бутилов алкохол, толуен, уайт спирт, формалдехид в концентрация от 10 до 150 mg/m3,
При измиване на подвижния състав във въздуха ще се отделят до 1,5-20 mg/m3 прах и до 1,0-5,0 mg/m3 натриев карбонат.
Релсовото оборудване и дизеловите локомотиви отделят (серен оксид, въглерод, азот, алдехиди) при изгаряне на гориво с отработени газове.
Източници на замърсяване на водата
Водата се използва в много технологични процеси на железопътната индустрия. За да се спести този ценен природен ресурс, са разработени стандарти за потребление и изхвърляне на вода. След използване в предприятия, водата се замърсява с различни примеси и се превръща в промишлени отпадъчни води. Много вещества, които замърсяват промишлените отпадъчни води, са токсични за околната среда. Качественият и количественият състав на отпадъчните води, както и тяхното потребление, зависят от характера на технологичните процеси на предприятието.
Промишлени отпадъчни води от локомотивно депо се образуват по време на процеса на външно измиване на подвижния състав, при измиване на възли на части, батерии, измиване на инспекционни канавки и измиване на работно облекло. Отпадъчните води съдържат главно суспендирани частици, нефтопродукти, бактериално замърсяване, киселини, основи и повърхностноактивни вещества.
Източници на замърсяване на териториите на предприятието
Най-разпространените замърсители на териториите на предприятията на железопътната индустрия са петрол, петролни продукти, мазут, горива и смазочни материали. Причината за замърсяване на железопътните релси с петролни продукти е изтичането им от резервоари, повредени котли и при зареждане на буксите на колелата. Количеството на замърсяване варира от 5 до 20 g на 1 kg почва. Железопътните транспортни предприятия заемат територии от 2 до 50 хектара (локомотивни и вагонни депа - 4-5 хектара, зони на перални станции, железопътни гари, пунктове за подготовка на пътнически вагони, инсталации за импрегниране на шлака - 12 хектара). Замърсяването на териториите има отрицателно въздействие върху състоянието на околната среда.
Източници на шум и вибрации
Основните източници на шум в железопътния транспорт са движещи се влакове, релсови машини и производствено оборудване.
Интензивният влаков трафик в близост до жилищни линии, в рамките на град или село значително влошава акустичния климат на населените места и жилищните помещения. Често срещан източник на шум е локомотивът. Общият шум на дизелов локомотив на разстояние 0,5 m от корпуса и аеродинамичният шум на отработените газове на разстояние 1 m от изхода достига 120 dB.
Източници на интензивен шум са локомотивните и вагонни депа.
Шумът от технологичното оборудване може грубо да се раздели на три категории:
- умерено шумен с общо ниво на звука не повече от 75 dB;
- шумен 75-100dB;
- особено шумни с ниво над 100 dB.
Източници на вибрации в железопътния транспорт са технологични процеси като полагане на бетонови смеси и производство на едропанелни конструкции. А също и движещите се влакове и механичните вибрации, които предизвикват. Така че, когато влак минава през мост, вибрациите се предават през основата му, реката и близките предмети.
Екологични дейности на Западносибирската железница
Създадена е функционираща екологична структура в предприятията:
- в пътното управление - самостоятелен отдел, пътни и мобилни екологични лаборатории;
- в пътни участъци - по сектори за опазване на околната среда и производствени екологични лаборатории;
- в предприятия - инженери по околна среда;
Тази структура позволява да се предотвратят непроизводителни финансови разходи за екологични нарушения и да се наблюдава природната среда. Мониторингът се основава на резултатите от изследванията на емисиите в атмосферния въздух, заустванията във водни обекти и почвата.
Екологични лаборатории:
- извършва измервания и анализи в областта на промишлени емисии в атмосферата, зауствания на отпадъчни води;
- извършват изчисления на разсейването на замърсителите в рамките на максимално допустимите емисии в атмосферата;
- извършват инвентаризация на източниците на вредни емисии.
През 2005 г. служителите на екологичните лаборатории и секторите по опазване на околната среда са изпълнили 224 тома на максимално допустимите емисии и инвентаризации, където са направени изчисления на замърсителите в атмосферата от 2460 източника, спазени са ограниченията за депониране на отпадъци за 127 структурни участъка на пътя (1002 вида отпадъци). Икономическият ефект от изчисленията е 4416,2 хиляди рубли.
Екологичните лаборатории са оборудвани с инструменти, химическо оборудване, офис оборудване и помещения. Модерният дизайн, уютните помещения за психологическа релаксация и прием на храна повишават работоспособността на лабораторните специалисти, подобряват здравето и настроението им. За успешна работа има методическа литература, справочници, информация.
Методи за пречистване на атмосферния въздух
Емисиите в атмосферата трябва да бъдат пречистени. Пречистването се отнася до отделянето на емисиите на вредни вещества. В момента се използват механични, физични, физико-химични методи за отстраняване на вредни примеси от въздуха. Инсталациите за пречистване на газ отстраняват твърди, течни примеси, аерозоли и газообразни вещества.
Пречистване на отпадъчни води от железопътни транспортни предприятия
Промишлените отпадъчни води от железопътните предприятия са сложни системи, съдържащи органични и минерални вещества, чийто състав се определя от естеството на техногенните процеси.
Пречистването на отпадъчните води от предприятията на железопътния транспорт се извършва чрез механични, химични, физико-химични, биологични и други методи. За предварително третиране отпадъчните води преминават през сита, след това през утаителни резервоари за отделяне на примесите от отпадъчните води в пясъкоуловители, утаителни резервоари, хидроциклони и осветители. Пясъкоуловителите се използват за предварително отделяне на минерални и органични замърсители. Ефективността на утаяване достига 60%. Маслоуловителите се използват за пречистване на отпадъчни води от по-голямата част от нефтопродукти. Плаващото масло се събира от въртящи се тръби, а твърдата утайка се отстранява през долния клапан. За отделяне на течните вещества от отпадъчните води се използва филтриране с мрежести елементи. Хидроциклоните и центрофугите се използват за механично пречистване на отпадъчни води от петролни продукти. Хидроциклоните се използват вместо пясъкоуловители или утаители, когато няма достатъчно площ за разполагането им. Същността на биологичното пречистване е окисляването на органичните замърсители от микроорганизми.
В локомотивното депо има локални почистващи флотатори, чиято основна задача е:
- намаляване на капиталовите разходи за пречистване на отпадъчни води;
- организация на затворени водоснабдителни системи;
- повторно използване на рециклирани отпадъци.
Отпадните води се вливат в общ канализационен кладенец и след това в пречиствателна станция.
Затворените системи в железопътния транспорт решават проблемите на рационалното използване на водните ресурси и опазването на околната среда и водните тела от замърсяване. Въвеждането на технологични процеси за повторно използване и обратно използване на водата може да намали потреблението й с 20%. Освен това качеството на водата в системите за рециклиране е по-ниско, отколкото когато се изпуска в резервоари.
Рециклиране
Рециклиране (от латински utilis - полезен) - използване на отпадъците за добро. Този процес е съвкупност от технологични операции, в резултат на които един или повече видове продукти се произвеждат от отпадъци или се използват за производство на топлина и енергия.
В железопътния транспорт значителна част от образуваните отпадъци съдържат петролни продукти. Те могат да бъдат запалими и незапалими, течни, пастообразни, твърди.
Най-ефективният процес е пиролизата. В този случай се получава около 50% от прахообразния продукт, който практически не съдържа петролни продукти. Добивът на газообразни продукти достига 10%, което им позволява да се използват като гориво; твърдият кондензат също се използва като гориво. Най-голям дял от промишлените отпадъци са шлаката и пепелта. Шлаковите отпадъци са ценна суровина за промишлено и пътно строителство.
Храстовата шлака се използва като пълнител за бетон, изкуствени добавъчни материали и добавка в производството на тухли.
Защита от шум и вибрации
При изпълнение на задълженията си железничарите са постоянно изложени на интензивен шум, който освен вредното си въздействие маскира информационните звукови сигнали. Това затруднява възприемането на сигнали и диспечерски съобщения от подвижния състав и увеличава опасността от производствения процес. Следователно намаляването на шума е една от задачите на защитата на труда и опазването на околната среда.
Източникът на шум в локомотива е системата колело-релса, вентилатори, охладителна система, компресор. Най-ефективното средство за борба е използването на заглушители. За тези цели се използват огнеупорни и звукопоглъщащи материали. Когато шумът се разпространи в целия град, трябва да се предприемат специални градоустройствени мерки: в района до железопътната линия да се разполагат сгради и съоръжения с необичайни нива на шум - гаражи, паркинги, складове, защитни ивици за озеленяване, след това институции за инспекция на домакинствата, обекти в района, отдалечен от ж.п. Болниците и зоните за отдих са разположени по пътищата.
Основни видове замърсяване
Железопътният вид транспорт включва обществени железници, индустриални железници (предимно пътища за достъп на различни големи предприятия и организации), както и градски железници (линии на метрото и трамвайни линии).
Въпреки че като цяло неблагоприятното въздействие на железопътния транспорт върху околната среда е по-малко от това на автомобилния транспорт, дизеловите локомотиви с дизелови електроцентрали имат отрицателно въздействие върху атмосферата, тъй като отработените газове съдържат въглеводороди, въглеродни оксиди, азотни, серни и различни твърди замърсители.
В същото време отчуждаването на значителни територии за железопътния транспорт има въздействие върху природната среда, близко до степента на влияние на магистралите. Факторът за елиминиране на животните е все още по-слабо изразен, тъй като гъстотата на железопътната мрежа е по-малка, но е налице. Освен това железопътният транспорт причинява силно шумово замърсяване и служи като източник на извънземни вибрации. Индустриите, които обслужват този транспорт (металургия, химическа промишленост), също замърсяват биосферата.
Въздействие на железопътния транспорт върху екосистемите
За всяка естествена екологична система железницата е чужд елемент. За изграждането си железниците изискват отчуждаване на значителни територии, в които природните общности са напълно унищожени. Обширните територии покрай железопътните линии са пряко повлияни от тях; естествените съобщества се формират тук само от видове, които са достатъчно толерантни към замърсяване и безпокойство.
Бележка 1
У нас делът на железопътния транспорт е 80% от товарооборота и 40% от превоза на пътници на градския транспорт. Такива големи обеми работа са пряко свързани със значително потребление на природни ресурси и мащабни емисии на замърсители в биосферата.
Железопътният транспорт замърсява въздуха, водата и земната среда.
Замърсяване на атмосферния въздух
От стационарните източници на емисии на замърсители в атмосферата, свързани с железопътния транспорт, котелните причиняват най-голяма вреда на природата: при изгаряне на твърди горива се отделят оксиди на сяра, въглерод, азот, летлива пепел, сажди, при изгаряне на мазут - серни оксиди, азотен диоксид, твърди продукти от непълно изгаряне на ванадий.
При изгаряне на гориво двигателите на релсовото оборудване и дизеловите локомотиви отделят в отработените газове оксиди на сяра, въглерод, азот и алдехиди.
Замърсяване на водите
След използване в технологичните процеси на железопътните съоръжения водата се замърсява с вредни примеси. Отпадъчните води са токсични за околната среда в много отношения; замърсяват я със суспендирани частици, петролни продукти, бактериални замърсители, киселини, основи и повърхностноактивни вещества.
Замърсяване на територията на предприятието
Железопътните гари с локомотивни и вагонни депа са източник на образуване и натрупване на твърди битови отпадъци, което води до затрупване на големи площи в крайпътните полоси и извън тях. Списъкът на замърсителите е доминиран от нефт и петролни продукти, остатъци от горива и смазочни материали.
Дата на създаване: 25.11.2013 г
Този вид транспорт има както положителен, така и отрицателен характер.
От една страна, железопътният транспорт е на първо място сред другите видове транспорт по товарни превози и на второ място след автомобилния по пътнически превоз.
От друга страна, железницата оказва негативно влияние върху околната среда и здравето на хората. Това се дължи на полагането на нови линии, производствената и икономическата дейност на предприятията, работата на железниците и подвижния състав, шумовите ефекти, изгарянето на големи количества гориво, използването на пестициди в горските пояси и др.
Общото въздействие на железопътния транспорт върху околната среда:
- железопътният транспорт оказва влияние върху околната среда като голям консуматор на горива, горски и земни ресурси, минерални и строителни материали. Въпреки че в сравнение с други видове транспорт (особено автомобилния), той причинява по-малко щети на околната среда;
- структурата на отрицателното въздействие на железопътния транспорт върху околната среда включва нарушаване на стабилността на природните ландшафти от транспортната инфраструктура чрез развитие на ерозия и свлачища;
- замърсяване на въздуха от изгорели газове;
- постоянно нарастване на нивото на замърсяване на земята с нефт, олово, продукти от издухване и изхвърляне на насипни товари (въглища, руда, цимент).
Източници и видове замърсяване от железопътния транспорт
Замърсяване на въздуха
Екологичните ползи от железопътния транспорт се състоят главно в значително по-малко вредни емисии в атмосферата за единица извършена работа. Основният източник на замърсяване на въздуха са изгорелите газове от дизеловите локомотиви. Изследванията на екологичните служби показват, че съдържанието на въглероден оксид, азотни оксиди и серен диоксид във въздуха надвишава пределно допустимите единични концентрации за атмосферния въздух. Това показва значително замърсяване на въздуха на железопътните гари от изгорели газове от дизелови локомотиви. На разстояние 150 m от станцията се откриват азотни оксиди в същите концентрации, както на станцията.
Замърсяване на водите
Всяка година от пътническите вагони се изливат до 200 m³ отпадъчни води, съдържащи патогенни микроорганизми, на километър коловоз. Това води до замърсяване на железопътната линия и околната среда. При измиване на подвижния състав синтетичните повърхностноактивни вещества, нефтопродуктите, фенолите, шествалентен хром, киселини, основи, органични и неорганични суспендирани вещества преминават в почвата и водните тела заедно с отпадъчните води. Съдържанието на нефтопродукти в отпадъчните води при измиване на локомотиви и феноли при измиване на маслени цистерни надвишава пределно допустимите концентрации. Максимално допустимите концентрации на шествалентен хром са многократно превишени при подмяна на охлаждащата течност на локомотивни дизелови двигатели. Почвата в и около зоните, където се мие подвижния състав, е замърсена в пъти повече от отпадъчните води.
Опасността от въздействието на топлинното излъчване върху човешкото тяло
В предприятията на железопътния транспорт горещите индустрии, в които радиацията има значително въздействие върху човешкото тяло, включват леярни и ковашки зони, леене на бабит, импрегниране, термични и заваръчни отделения, както и отделни заваръчни станции и секции на дизелови локомотиви.
Червените лъчи от видимия спектър и късите инфрачервени лъчи имат най-голяма проникваща способност, проникват дълбоко в тъканите и слабо се абсорбират от повърхността на кожата. Продължителното излагане на къси инфрачервени лъчи причинява катаракта на очите.
Заваръчната дъга е мощен източник на радиация във видимия и невидимия спектър. Видимият спектър има заслепяващ ефект. Невидимият спектър при продължителна експозиция често води до обща загуба на зрение, а при краткотрайна експозиция - до фотофобия. Радиацията от заваръчната дъга също причинява изгаряния на незащитени участъци от кожата на лицето и ръцете на заварчиците.
Шумът и вибрациите по време на движение на влаковете и въздействието им върху здравето на жителите:
- шумът от влаковете предизвиква негативни последици, изразяващи се предимно в нарушения на съня, неразположение, промени в поведението, повишена употреба на лекарства и др.;
- възприемането на шума от влака зависи от общия фонов шум. По този начин в покрайнините на заводите на градовете се възприема по-малко болезнено, отколкото в жилищните райони. Шумът от гарите и особено разпределителните гари причинява повече негативни последици от шума от нормалното движение на влакове;
- Основният източник на шум в автомобилите са ударите на колелата в ставите и неравностите на релсите, както и триенето на повърхността на търкаляне и фланеца на колелото върху главата на релсата. Търкалянето на колела по заварена релса без дупки или вълнообразно износване води до образуване на шум в широк честотен диапазон. Дефектите в повърхността на релсите предизвикват вибрации и удари, намаляват устойчивостта на релсите и горното строене на коловоза като цяло, водят до износване на подвижния състав и повишават нивото на шума.
Начини за подобряване на екологичната ситуация
Депониране на железопътни отпадъци:
- Провеждане на систематична работа за намаляване на отрицателното въздействие на отпадъците от производството и потреблението върху околната среда и максималното им участие в стопанското обращение като източници на суровини;
- Повече от 30% от отпадъците се използват в производствените процеси като вторични суровини; част от отпадъците се неутрализират в обектите на структурни подразделения на железниците, които имат специални инсталации за изгаряне на отпадъци
Съвременни технологии за контрол на шума
В железниците се използват нови пасивни и активни средства за намаляване на шума.
Пасивните средства включват полимерни дистанционни елементи, те се монтират между пътното платно и баластра от трошен камък, между траверси и баласт от трошен камък, между релси и траверси. Същите средства включват шлифовъчни релси и колела. Провеждането на такива мерки значително намалява шума и вибрациите и ни позволява да постигнем ниво на шумово въздействие върху околната среда в рамките на 35-40 dBA, което е значително по-ниско от допустимото ниво на шум през деня от 65 dBA.
Средствата за активно намаляване на шума са съвременни системи, състоящи се от микрофони, високоговорители и електронно устройство, което анализира спектъра на шума и генерира сложен хармоничен сигнал, който се подава към високоговорителите в противофаза на източника на шум. Сигналите се припокриват, образувайки зона с ниски нива на шум зад високоговорителите.
Железопътният транспорт има отрицателно въздействие върху околната среда и човешкото здраве (особено работниците и хората, живеещи в близост до железопътни линии).
Въздействието на железопътния транспорт върху екологичната ситуация е много забележимо. То се проявява предимно чрез замърсяване на въздуха, водата и почвата по време на строителството и експлоатацията на железниците. Успешното функциониране и развитие на железопътния транспорт зависи от състоянието на природните комплекси и наличието на природни ресурси, развитието на инфраструктурата на изкуствената среда и социално-икономическата среда на обществото. Състоянието на околната среда при взаимодействие със съоръженията на железопътния транспорт зависи от инфраструктурата за изграждане на железопътни линии, производството на подвижен състав, производствено оборудване и други устройства, интензивността на използване на подвижния състав и други обекти на железниците, резултатите от научните изследвания и тяхното прилагане в предприятия и промишлени съоръжения.
Степента на въздействие на железопътния транспорт върху околната среда се оценява от нивото на потребление на природни ресурси и нивото на замърсители, навлизащи в естествената среда на регионите, където са разположени железопътните предприятия. транспорт. Всички източници на замърсяване на околната среда според естеството на тяхното функциониране се делят на стационарни и мобилни. Стационарни източници са локомотивни и вагонни депа, заводи за ремонт на подвижен състав, пунктове за подготовка на подвижен състав, котелни, заводи за пара и импрегниране. Мобилните източници включват магистрални и маневрени дизелови локомотиви, релсови и ремонтни превозни средства, автомобилен транспорт, промишлен транспорт, хладилни влакове, пътнически вагони и др. От своя страна стационарните източници не са еднакви по сложност и брой технологични процеси и могат да създадат не само един, а няколко вида замърсяване.
Като цяло факторите на въздействие върху околната среда на железопътните транспортни съоръжения могат да бъдат класифицирани според следните критерии:
Механично въздействие (твърди отпадъци, въздействие на пътно оборудване върху почвата);
Физически (топлинно излъчване, електромагнитни полета, ултра и инфразвук, вибрации, радиация);
Биологични (макро и микроорганизми, бактерии, вируси);
Естетически (нарушаване на ландшафта, дренаж, преовлажняване).
Тези фактори могат да действат върху природата за дълго време, за относително кратко време, за кратко време и моментално.
Еволюцията на човешкото развитие и създаването на индустриални икономически методи доведоха до формирането на глобална техносфера, един от елементите на която е железопътният транспорт. Природната среда, по време на функционирането на елементите на техносферата, е източник на суровини и енергийни ресурси и пространство за разполагане на нейната инфраструктура. Успешното функциониране и развитие на железопътния транспорт зависи от състоянието на природните комплекси, наличието на природни ресурси, развитието на инфраструктурата на изкуствената среда и социално-икономическата среда на обществото.
От своя страна състоянието на околната среда при взаимодействие със съоръженията на железопътния транспорт зависи от инфраструктурата за изграждане на железници, производство, ремонт и експлоатация на подвижен състав, производствено оборудване, интензивността на използване на подвижния състав и други обекти на железниците, резултатите от научните изследвания и тяхното внедряване в предприятия и промишлени съоръжения. Достатъчно е да се каже, че железопътният транспорт консумира до 7% от добитото гориво, 6% от електроенергията и 4,5% от дървесината.
Следователно нивото на въздействие на железопътния транспорт върху околната среда е доста голямо. Естеството на влиянието на транспорта върху природата се определя от състава на техническите фактори, интензивността на тяхното въздействие и екологичната тежест на тези въздействия върху елементите на околната среда. Замърсяването от съоръженията на железопътния транспорт се наслагва върху замърсяването от стопанската и производствената дейност на предприятията и общинските служби на градовете. Техногенното въздействие върху околната среда може да има локален (от един фактор) или комплексен (от група различни фактори) характер. Тези въздействия като правило се характеризират с различни коефициенти на опасност за околната среда в зависимост от вида на въздействието и техния характер, както и от обекта на въздействие.
За оценка на степента на въздействие на съоръженията на железопътния транспорт върху екологичното състояние на околната среда се използват следните интегрални характеристики:
Абсолютни екологични загуби, изразени в специфични единици за измерване на състоянието на биоценозите (флора, фауна, почва, морета);
Компенсаторни способности на екосистемите, характеризиращи възстановяването им в естествени или изкуствени режими, създадени принудително;
Опасност от нарушаване на естествения баланс, възникване на загуби и локални екологични промени, които могат да предизвикат екологичен риск и кризисни ситуации в околната среда;
Нивото на екологичните загуби, причинени от въздействието на съоръженията на железопътния транспорт върху околната среда.
Тези характеристики позволяват да се определи безопасността на околната среда в районите, където са разположени транспортните съоръжения. Въздействието на железопътните транспортни съоръжения върху околната среда, както вече беше отбелязано, се дължи на изграждането на железопътни линии и транспортна инфраструктура, промишлени и икономически транспортни предприятия, експлоатацията на железниците и подвижния състав, изгарянето на големи количества гориво, използването на пестициди върху пътни платна и др. Строителството и експлоатацията на железопътни пътища е свързано със замърсяване на природни комплекси, емисии в атмосферата, оттичане във водни обекти и отпадъци. Железопътните линии са положени по установени миграционни пътища за животни, нарушавайки тяхното развитие и дори водещи до смъртта на цели общности и видове.
Системен подход за изучаване на взаимодействието на транспорта с околната среда. Нива и норми на въздействие върху природната среда
Системният подход е направление в методологията на научното познание и социалната практика, което се основава на изучаването на обект като система. Системният подход допринася за адекватното формулиране на проблемите в конкретни науки и разработването на ефективна стратегия за тяхното изучаване. Методологическата специфика на системния подход се определя от факта, че той ориентира изследователя към разкриване на целостта на обекта и механизмите, които го осигуряват, идентифициране на разнообразните видове връзки на сложен обект и обединяването им в единна теоретична картина. . Системният подход заема едно от водещите места в научното познание, включително в екологията и при решаването на екологични проблеми.
Природотехническата система от гледна точка на системния подход е многофакторно и многокомпонентно образувание. Границите на природно-техническата система се определят от основата, която представлява предмет на изследване. В тази работа обектът на изследване е естествено-техническа система, ограничена до минния комплекс на Средния Урал.
Развитието на системите върви от прости към сложни, или критерият за сложността на всяка система (включително естествено-техническата) е нейното разнообразие.
Промяната в системата може да върви както по пътя на нарастване на разнообразието, така и по пътя на намаляване, но във всеки случай неговото развитие ще бъде прогресивно само когато не „излиза отвъд“ естествената траектория (фонови или санитарно-хигиенни стандарти ).
Нарастващото въздействие на стопанската дейност върху околната среда и нейните негативни последици остро поставиха въпроса за регулиране на качеството на средата, в която хората живеят и се изразяват по много начини.
Качеството на екологосъобразна среда на подходящо ниво се счита за такова състояние на нейните екологични системи, което постоянно и неизменно осигурява процеса на обмен на вещества, енергия и информация между природата и хората и безпрепятствено възпроизвежда и осигурява живот. Поддържа се преди всичко от самата природа чрез саморегулация, самопречистване от вредни вещества и явления.
Стандартизацията на качеството на продуктите за опазване на околната среда е преди всичко дейност за установяване на стандарти (показатели) на максимално допустимите въздействия върху околната среда. Това отчита най-често срещания и в същото време опасен тип отрицателно въздействие на замърсяването на OPS. Както е известно, това се разбира като физическа, химическа, биологична промяна в последния, причинена от антропогенна дейност и съдържаща заплаха от увреждане на живота и здравето на хората, състоянието на флората и фауната на природните екологични системи.
Стандартите за качество на безопасността са разделени на три групи: санитарно-хигиенни, екологични (производствени и икономически) и комплексни, съчетаващи характеристиките на първата и втората група.
Санитарно-хигиенните показатели включват норми за максимално допустими концентрации (ПДК) на вредни вещества (химични, биологични), физически въздействия и др., Норми за санитарни, защитни зони, максимално допустими нива (ПДК) на радиационно облъчване и др. Целта на създаването на такива стандарти е да се определят показатели за качество на околната среда по отношение на човешкото здраве. Това е най-развитата част от стандартите за качество на OPS.
Втората група се състои от екологични стандарти. Тази група се ръководи от стандартите за емисии и изхвърляния на вредни вещества. Те установяват изисквания директно към източника на вредни въздействия, като ограничават дейността му до определена прагова стойност на емисиите (зауствания).
Основната цел на спомагателните норми и правила е да осигурят единство в използваната терминология, в дейността на организационните структури и в правното регулиране на екологичните отношения.
Характеристика на най-често срещаните замърсители на околната среда в съоръженията на железопътния транспорт: неорганични съединения (въглероден оксид, серен диоксид, азотни оксиди).
Замърсяването на околната среда трябва да се разбира като „промяна в свойствата на околната среда (химическа, механична, физическа, биологична и свързана информация), възникваща в резултат на естествени или изкуствени процеси и водеща до влошаване на функциите на околната среда по отношение на всеки биологичен или технологичен обект. Използвайки различни елементи на околната среда в своята дейност, човек променя нейното качество. Често тези промени се изразяват в неблагоприятна форма на замърсяване.
Замърсяването на околната среда е навлизането в нея на вредни вещества, които могат да навредят на човешкото здраве, неорганичната природа, флората и фауната или да попречат на определени човешки дейности.
Поради големите количества човешки отпадъци, навлизащи в околната среда, способността на околната среда да се пречиства е на предела си. Значителна част от тези отпадъци са чужди на естествената среда: те са или токсични за микроорганизмите, които разрушават сложни органични вещества и ги превръщат в прости неорганични съединения, или изобщо не се унищожават и следователно се натрупват в различни части на околната среда.
Около половината от годишното промишлено производство на този метал завършва в океана по различни пътища. Замърсяването на морски дарове многократно е довело до отравяне с живак на крайбрежните популации. Оловото е типичен микроелемент, намиращ се във всички компоненти на околната среда: скали, почви, природни води, атмосфера, живи организми. И накрая, оловото се разсейва активно в околната среда по време на икономическата дейност на човека. Това са емисии от промишлени и битови отпадъчни води, от дим и прах от промишлени предприятия и от изгорели газове от двигатели с вътрешно горене. Миграционният поток на олово от континента към океана се осъществява не само с речния отток, но и през атмосферата.
Характеристики на най-често срещаните замърсители на околната среда в съоръженията на железопътния транспорт: шум, вибрации; радиоактивно, електромагнитно излъчване; топлинно замърсяване.
Радиоактивно замърсяване и човешкото здраве.
Радиацията по своята същност е вредна за живота. Малки дози радиация могат да „задействат“ непълно установена верига от събития, водеща до рак или генетични увреждания. При високи дози радиацията може да унищожи клетките, да увреди тъканите на органите и да причини бърза смърт на тялото.
Някои замърсители причиняват специфични симптоми на отравяне.
Например, хроничното отравяне с фосфор първоначално се проявява като болка в стомашно-чревния тракт и пожълтяване на кожата. Тези симптоми са придружени от загуба на апетит и бавен метаболизъм. В бъдеще отравянето с фосфор води до деформация на костите, които стават все по-крехки. Съпротивлението на организма като цяло намалява.
Лекарите са установили пряка връзка между увеличаването на броя на хората, страдащи от алергии, бронхиална астма, рак, и влошаването на екологичната ситуация в този регион. Надеждно е установено, че промишлени отпадъци като хром, никел, берилий, азбест и много пестициди са канцерогени, тоест причиняват рак. Дори през миналия век ракът при децата беше почти непознат, но сега става все по-често срещан. В резултат на замърсяването се появяват нови, непознати досега заболявания. Техните причини могат да бъдат много трудни за установяване.
Използване на вода и потребление на вода. Източници на замърсяване на водата в съоръженията на железопътния транспорт. Стандартизиране на качеството на водата във водоемите.
Водата е средата, в която се е зародил животът и в която живеят повечето видове живи организми. Ето защо, когато се регулира качеството на природните води, е необходимо да се грижим за водата не само като ресурс, консумиран от хората, но и да се грижим за поддържането на баланса във водните екосистеми.
Има три вида консумация на вода:
· битова и питейна вода - използването на водни тела като източници на битово и питейно водоснабдяване, както и за водоснабдяване на предприятия от хранително-вкусовата промишленост;
· културно-битов – използване на водоемите за плуване, спорт и отдих;
· водоеми за риболовни цели - водоеми, използвани за запазване и възпроизводство на различни видове риби.
Железопътният транспорт е голям консуматор на прясна вода. Отпадъчните води от предприятията на железопътния транспорт се разделят на промишлени, битови и повърхностни.
- Обемът и съставът на производствените отпадъци зависи от вида на технологичния процес на предприятието
- Характеристика на отпадъчните води от предприятията на железопътния транспорт
| Име на фирмата | Дебит на отпадъчни води, m 3 / ден | Замърсители | t, °С | pH | |
| Вагонно депо Вагоноремонтен завод | 50-500 100-1000 | Измиване на ревизионни канавки Машини за измиване на външно измиване на подвижен състав, рамки на талиги, части Измивни вани за измиване на колесни комплекти, части за автоматични съединители, автоматични спирачки, измиване на отоплителни системи на вагони Галванични вани Измиване на батерии | Суспендирани минерални и органични вещества (пясък, въглеродни отлагания, метали, петролни продукти, мазнини) Минерални разтворими вещества (алкали, киселини, соли на тежки метали) Органични разтворими вещества (нефтопродукти, амини, повърхностно активни вещества) Соли на тежки метали, киселини Киселини, алкали, соли на тежки метали | 10-12 | 7-9 |
| Име на фирмата | Дебит на отпадъчни води, m 3 / ден | Източници на образуване на замърсени отпадъчни води | Замърсители | t, °С | pH |
| Локомотивно депо | 100-1000 | Миещи вани за измиване на колооси и части на двигателя | Суспендирани минерални и органични вещества, алкали, повърхностно активни вещества | 10-12 | 7-9 |
| Локомотиворемонтен завод | 300-2000 | Перални машини за външно и вътрешно измиване на подвижен състав Измиване на ревизионни канавки след боядисване и почистване на цеха Измиване на батерии | Суспендирани минерални и органични вещества, повърхностно активни вещества, киселини, алкали, органични разтворители Органични вещества, суспендирани вещества Киселини, алкали, соли на тежки метали | ||
| Станция за пране и запарване | 500-1000 | Перални машини за външно и вътрешно измиване на резервоари. | Суспендирани вещества (въглеродни отлагания, пясък, железни съединения); органични вещества (наситени, ненаситени въглеводороди, феноли, тетраетилолово и др. общо 120 бр.); алкали | 40-60 | 9-13 |
| Завод за импрегниране на траверси | 100-200 | Промиване след почистване на работилницата и процеса на импрегниране | Суспендирани минерални и органични вещества, феноли | 40-50 | 6,5-7,5 |
| Завод за трошен камък | 100-250 | Миещи устройства за измиване на трошен камък и оборудване | Минерали (суспендирани и разтворими) | 7-10 | »7 |
Пределно допустими концентрации на вредни вещества във водата. Контрол на качеството на водата. Условия за заустване на отпадъчните води в канализацията
Проблемът с пречистването на отпадъчните води отдавна е един от основните проблеми на екологичната безопасност. За съжаление, както в индустриален мащаб, така и в контекста на използването на битови канализационни мрежи, често не се обръща достатъчно внимание на предварителното третиране на отпадъчните води.
Поради това в централната канализационна система често попадат всички видове отпадъци, които значително надвишават ПДК на отпадъчни води (максимално допустими стойности) по различни критерии.
Основните характеристики са:
- Количеството суспендирани и плаващи примеси.
- БПК на отпадъчни води, характеристика, която определя количеството кислород, необходимо за биохимичното окисление на вещества от органичен произход, присъстващи в отпадъчните води. Тоест, колкото по-замърсени са отпадните води, толкова по-голяма ще бъде тази стойност.
- ХПК за отпадъчни води определя количеството кислород, необходимо за химичното разлагане на органични примеси.
- Съдържа различни химикали, които могат да навредят както на хората, така и на околната среда.
- Киселинност на отпадъчните води.
Допустими стойности на индикаторите съгласно SanPiN 2.1.5.980-00
Въз основа на тези показатели се определя дали е възможно заустването на отпадъчни води във водни обекти.
Методи за пречистване на отпадъчни води. Изчисляване на допустимия състав на отпадъчните води. Затворени системи за управление на водата в предприятията на железопътния транспорт
Съвременното пречистване на отпадъчни води позволява много ефективни операции за пречистване, от отстраняване на миризми до изпомпване или повторна употреба на отпадни води. На този етап технологиите предлагат различни методи за пречистване на отпадъчни води, които се различават както по начина на пречистване, така и по цена. По-конкретно, най-ефективните методи за пречистване на отпадъчни води са разделени на 3 вида:
Механични.
Биологичен.
Физико-химични.
Механичното пречистване на отпадъчни води се определя като начален етап от пречиствателните дейности. Основната му задача е да отстранява грубите примеси с помощта на груби филтри. Обхватът на възможностите за механично почистване е доста обширен; когато се използва в система за пречистване на битови отпадъчни води, е възможно да се премахнат до 60% от примесите. И когато се използва в промишлен мащаб, пречистването на отпадъчните води е възможно с 90%. Така се пречистват отпадъчните води от петролни продукти в автомивки или рафинерии. Освен това си струва да се каже, че методите за механично почистване са най-евтините. Съществуват 3 основни технологични метода за механично пречистване на отпадни води: утаяване; прецеждане; филтриране.
В тази връзка често се използва концепцията за анаеробно пречистване на отпадъчни води. Факт е, че на английски думата „anaerobic” е определяща за процеса на разграждане на отпадъчни води и отпадъци, при който основният акцент е върху липсата или по-скоро дефицита на кислород. В основата си този метод се основава на функционирането на системата отпадни води-„активна утайка” и се характеризира с включването на сложна многостепенна структура. Биологичното пречистване на отпадъчните води включва принципа на биологичното окисление, което се активира в резултат на цял комплекс от взаимосвързани процеси с различна сложност. В този случай говорим за механизма на обмен на електрони, принадлежащи към взаимодействащите компоненти, и за най-сложното взаимодействие на биоценозата с външната среда.
Основава се на взаимната реакция между обработваната течност и специален реагент: коагулант или флокулант. Този компонент взаимодейства с разтворими съединения, които след това се филтрират по време на механичното пречистване на отпадъчните води. Замърсителите, които остават в разтворима форма, се трансформират в безвредна форма в резултат на прилагането на физикохимичния метод за пречистване. В този случай водата се пречиства от компоненти, съдържащи желязо, и соли на твърдост. Този метод на почистване обаче не винаги премахва всички вредни примеси.
В пречиствателните водоснабдителни системи невъзстановимите загуби на вода (изпарение, вятър или пръски, утаяване) се компенсират от допълнително, така наречено количество прясна вода от източник на питейна вода. Общото количество подхранваща вода не надвишава 5-10% от циркулиращата в системата. Тъй като изискванията към водата в различните технологични процеси се различават рязко, се създават технологични вериги за циркулация на водата (1,2 или повече), всяка от които се комбинира в хомогенни технологични замърсители, подобни по природа на водата. Пречистването на циркулационната вода се извършва в пречиствателните секции на веригата.
За да се елиминира излишната вода от веригата, дължаща се на кондензата на нагряващата пара, водата се излива от повърхностни източници и замърсителите, отделени в пречиствателните съоръжения (плаващи нефтопродукти и утайки), се отстраняват незабавно от циркулационния цикъл. По време на работа се осигурява периодично или непрекъснато продухване или допълване на веригата за попълване на загубите на вода.
При проектиране на водни циркулационни системи за използване на вода на предприятия. Трябва да се спазват следните принципи:
Отпадъчните води след междинно пречистване трябва да се използват в същия технологичен процес, от който са възникнали;
Качеството на пречистената вода не трябва да влошава параметрите на технологичния процес;
Качеството на пречистената вода трябва да гарантира създаването на безотточни системи, ако е възможно без допълнително използване на чиста чешмяна вода;
Качеството на водата в рамките на установеното ниво трябва да се осигури чрез известни методи за пречистване на водата във връзка с всеки технологичен процес.
При създаването на затворени системи за управление на водата за ремонтно предприятие оборудването му се разделя на три групи:
Парни котли, енергийни съоръжения, галванични вани, където се използва чиста чешмяна вода;
Стендове за тестване на двигатели, термални бани, охладителни кули, където можете да използвате вода със следи от масло, органични и минерални замърсители (технологична вода);
Миещи вани и инсталации, където може да се използва вода с допустими нива на замърсители.
Всяка група оборудване е опръстенена и снабдена с подходящи водоразпределителни и пречиствателни устройства.
Използването на затворени системи за управление на водата в предприятията позволява да се намали потреблението на вода за производствени нужди с 7-10 пъти, химически реагенти за приготвяне на разтвори и електролити с 1,5-2 пъти; премахване на залповото изхвърляне на замърсени отпадъчни води; осигуряват опазването на водните тела; намаляване на натоварването на градските пречиствателни станции за отпадъчни води.
