Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Взаємодія об’єктів залізничного транспорту з навколишнім середовищем

Скачати 169.99 Kb.

Взаємодія об’єктів залізничного транспорту з навколишнім середовищем




Скачати 169.99 Kb.
Дата конвертації21.05.2017
Розмір169.99 Kb.

ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2002, Випуск 4

УДК 656.2:502.3

ВЗАЄМОДІЯ ОБЄКТІВ ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ З НАВКОЛИШНІМ СЕРЕДОВИЩЕМ

1В.М. Плахотник,


Ю.В. Лахнова

Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту,

Дніпропетровськ

Розкриті особливості взаємодії залізничного транспорту з довкіллям, екологічні вимоги до його об’єктів. Надано інформацію про стан забруднення навколишнього середовища підприємствами залізничного транспорту. Обговорені основні виробничі процеси-забруднювачі на підприємствах транспортного комплексу.


Раскрыты особенности взаимодействия железнодорожного транспорта с окружающей средой, экологические требования к его объектам. Приведена информация о состоянии загрязнения окружающей среды предприятиями железнодорожного транспорта. Обсуждаются основные производственные процессы-загрязнители на предприятиях транспортного комплекса.



Вплив об’єктів залізничного транспорту на природу обумовлений будівництвом доріг, виробничою та господарчою діяльністю підприємств, експлуатацією залізниць та рухомого складу, спаленням великої кількості палива, використанням пестицидів на лісових смугах та ін.
Рухо́мий скла́д - транспортні одиниці автомобільного, залізничного, метротранспорту, трамвая, тролейбуси.
Залізни́чний тра́нспорт (залізни́ця) - вид рейкового транспорту, що здійснює перевезення пасажирів та вантажів в колісних екіпажах, що рухаються залізничною колією. Залізничний транспорт є галуззю промисловості, частиною транспортної мережі логістичних ланцюгів, які сприяють міжнародній торгівлі і економічному зростанню.

Успішне функціонування та розвиток залізничного транспорту залежить від стану природних комплексів та наявності природних ресурсів, розвитку інфраструктури штучного середовища, соціально-економічного середовища суспільства. При цьому з кожним із елементів системи у залізничного транспорту є прямі та зворотні зв’язки, а також певні обмеження по використанню природних комплексів, природних, трудових та фінансових ресурсів.

Природні ресурси - це сукупність об'єктів та систем живої та неживої природи, компоненти природного середовища, що оточують людину, які використовуються в процесі суспільного виробництва для задоволення матеріальних і культурних потреб людини та суспільства.
Приро́дний ко́мплекс (лат. complexus - зв'язок) - система окремих природних об'єктів у їх екологічних взаємозв'язках. Природними комплексами є природа в цілому (навколишнє природне середовище), урочища, ландшафти, екосистеми, біогеоценози тощо.
Фінансові ресурси - це кошти, що перебувають у розпорядженні підприємств і призначені для виконання ними певних фінансових зобов'язань.

За абсолютними показниками забруднення від залізничного транспорту значно менше, ніж від автомобільного. Зниження масштабів впливу залізничного транспорту на навколишнє середовище пояснюється такими причинами:

низькою питомою витратою палива на одиницю транспортної роботи;

широким застосуванням електричної тяги (в цьому випадку викиди забруднюючих речовин від рухомого складу відсутні);

меншим відчуженням земель під залізниці в порівнянні з автодорогами.

Незважаючи на перераховані вище позитивні моменти, вплив залізничного транспорту на екологічну обстановку дуже відчутний.

Забруднення навколишнього природного середовища залежить від інтенсивності будівництва та функціонування об’єктів залізничного транспорту.

Еле́ктрика (від грец. ήλεκτρον - бурштин; раніше також громови́на ) - розділ фізики, що вивчає електричні явища: взаємодію між зарядженими тілами, явища поляризації та проходження електричного струму.
Довкілля, або бюрократично навко́лишнє приро́дне середо́вище - всі живі та неживі об'єкти, що природно існують на Землі або в деякій її частині (наприклад, навколишнє середовище країни). Сукупність абіотичних та біотичних факторів, природних та змінених у результаті діяльності людини, які впливають на живий світ планети.

Якщо обозначити об’єкти залізничного транспорту x1, x2, x3, …, xn, природні комплекси у1, у2, у3, …, уn, а зв’язки поміж ними s1, s2, s3, …, sn, то стан навколишнього середовища (СНС) в будь-який момент часу можна виразити функціональною залежністю

СНСt=Ф[x(t), y(t), s(t)].

Момент часу - точка на часовій осі. Про події, що відповідають одному моменту часу, говорять як про одночасні.


Особливості впливу. Серед стаціонарних об’єктів, що найбільше впливають на навколишнє середовище, слід виділити такі підприємства залізничного транспорту: промивально-пропарювальні станції, локомотиво- і вагоноремонтні заводи, заводи по ремонту колійної техніки, щебеневі заводи, шпалопросочувальні заводи, вантажні та сортувальні станції, котельні, локомотивні і вагонні депо.

Розглянемо основні об’єкти, що забруднюють атмосферне повітря деяких підприємств залізничного транспорту.



Локомотивні, вагонні депо, заводи з ремонту рухомого складу мають виробництва та здійснюють технологічні процеси, характерні для технічного обслуговування та ремонту рухомого складу усіх видів транспорту.
Техні́чне обслуго́вування озброєння та військової техніки - полягає у перевірці його укомплектованості і справності (працездатності), чистці і митті, налагодженні і регулюванні, змащуванні і заправленні (дозаправленні) експлуатаційними матеріалами, усуванні несправностей і недоліків, заміні деталей з обмеженими термінами служби і зберігання, перевірці засобів вимірювання, технічному огляді вантажопідйомних машин і посудин, які працюють під тиском.
Вагонне депо - підприємство залізничного транспорту, створене для обслуговування та ремонту вагонів.
Технологі́чний проце́с - це впорядкована послідовність взаємопов'язаних дій та операцій, що виконуються над початковими даними до отримання необхідного результату.
Компоненти та структура забруднюючих речовин у них в основному співпадає.

Крім цього, в локомотивних депо відбувається завантаження сухого піску в гальмову систему локомотива.

Локомотивне депо - депо, в якому проводиться технічне обслуговування або ремонт локомотивів.
Технологічний процес підготовки піску вміщує сушку в сушильній печі при згорянні газу або мазуту, подачу сухого піску пневмотранспортером в сховище, складування та транспортування в розподільний бункер до місця завантаження. Процес супроводжується виділенням пилу в навколишнє середовище практично на всіх стадіях його протікання.



Шпалопросочувальні заводи виконують підготовку та просочування дерев’яних шпал, що йдуть на ремонт та будівництво залізничних колій.
Залізнична колія (англ. railway track; нім. Gleis n) - комплекс інженерних споруд та пристроїв, що утворюють дорогу із рейковою колією, призначених пропускати залізничний рухомий склад із установленою швидкістю.
Шпали просочують антисептиком, до складу якого входять кам’яновугільне та сланцеве мастила. Підготовлені шпали поміщають до просочувального циліндру, який заповнюють під тиском антисептиком. Процес просочування триває від двох до восьми годин при температурі близько 200 °С. Після просочування антисептик видаляється з просочувального циліндру за допомогою стисненого повітря та вакуум-насосу.
Сти́снене пові́тря - повітря, що знаходиться під тиском, який зазвичай перевищує атмосферний тиск. Широко використовується в промисловості, на транспорті, побуті, спорті тощо для накопичення енергії, створення запасу повітря в малому об'ємі, як пневматична пружина тощо.
Готові шпали дістають із циліндру та після остигання відправляють на склад. Основними джерелами виділення забруднюючих речовин є просочувальний циліндр під час відкачки антисептику, трубопроводи та вакуум-насос, а також шпали, що остигають.

Процес обробки шпал супроводжується виділенням в повітря нафталіну, антрацену, аценафтену, бензолу, толуолу, ксилолу, фенолу.

Викиди в атмосферу специфічних забруднюючих речовин службами Придніпровської залізниці наведено в таблиці 1.

Крім атмосфери, на шпалопросочувальних заводах відбувається забруднення грунту та водойм. Основними забруднювачами є сланцеві та кам’яновугільні мастила, до складу яких входять феноли; їх накопичення в грунті дуже небезпечно для живих організмів. Стічні води ШПЗ насичені антисептиком, розчиненими смолами, фенолами.

Регіонáльна фíлія «Придніпро́вська залізни́ця» публічного акціонерного товариства «Українська залізниця» - підприємство, регіональна філія у складі ПАТ «Укрзалізниця», що обслуговує Дніпропетровську і Запорізьку області, Автономну Республіку Крим (до її окупації Росією) та окремі райони ще п'яти областей України.
Стічні́ во́ди - води, що утворилися в процесі господарсько-побутової і виробничої діяльності (крім шахтної, кар'єрної і дренажної води), а також відведені з забудованої території, на якій вони утворилася внаслідок випадання атмосферних опадів.
Один шпалопросочувальний завод скидає від 40 до 150 тис. м3 на рік виробничих та господарсько-побутових вод.



Підприємства з переробки щебеню видобувають породу відкритим способом в кар’єрі з застосуванням вибухових робіт. Роздрібнена після вибуху порода завантажується екскаватором до автотранспорту та відправляється до дробильно-сортувального цеху заводу, де продовжується її подальше здрібнювання. Після сортування готовий щебінь відвантажується на склад або споживачам. На всіх етапах видобутку щебеню в повітря потрапляє мінеральний пил, що містить більше 70% діоксиду кремнію. Для зменшення викидів пилу використовують гідрознепилювання та аспірацію. Стічні води щебеневого заводу утворюються в процесі промивання щебеню в гідрозатворах дробарок, при мокрому очищенні повітря в аспіраційних системах. Вони можуть бути небезпечними для екосистем при потраплянні в прилеглі водойми.

На промивально-пропарювальних станціях (ППС) відбувається очистка цистерн від залишкових нафтопродуктів. При цьому виконують наступні операції: пропарювання внутрішньої поверхні паром, промивка гарячою водою, продування та видалення залишкових газів із цистерни (дегазація). Ці процеси супроводжуються виділенням забруднюючих речовин в навколишнє середовище.

Стічні води ППС (об’ємом від 60 до 500 м) забруднені нафтопродуктами, розчиненими органічними кислотами, фенолами.

Органічні кислоти (англ. organic acids) - органічні речовини з кислотними властивостями. Найзвичайніші органічні кислоти - карбонові кислоти, кислотність яких викликається наявністью у них карбоксильної групи -COOH.
Якщо в цистерні здійснювалось перевезення етилованого бензину, скиди містять ще й тетраетилсвинець. Для обмивання вагонів використовують оборотне водопостачання, коли обмивочна вода проходить крізь очисні споруди та використовується повторно.
Оборо́тне водопостача́ння (рос. оборотное водоснабжение, англ. circulating water supply; нім. Rücklaufwasserversorgung f) - багаторазове використання води на гірничому підприємстві з метою запобігання нераціональному споживанню природних вод і їх забрудненню.

Чимале забруднення стоків відбувається і в пунктах підготовки та обмивання вантажних і пасажирських вагонів. До складу забруднень входять залишки перевезених вантажів, мінеральні та органічні домішки, розчинені солі та ін. Тут також присутні бактеріальні забруднення. Пункти в основному не мають оборотного водопостачання, що різко підвищує споживання водних ресурсів та забруднення природного середовища.

Щорічно залізничний транспорт України споживає більше 65 млн.

Пасажирський вагон - залізничний вагон, призначений для розміщення пасажирів при перевезенні із забезпеченням необхідних зручностей у складі пасажирських поїздів. Пасажирський вагон - основна частина пасажирського вагонного парку, до складу котрого входять також допоміжні вагони пасажирського парку: вагони-ресторани, багажні вагони, поштові вагони.
Очисні́ спору́ди (рос. очистные сооружения, англ. pollution control facilities, нім. Kläranlagen f pl, Reinigungsanlagen f pl);- інженерні споруди системи каналізації для очищення, знешкодження й знезараження стічних вод.
Во́дні ресу́рси (англ. water resources, water supply; нім. Wasserreserven f pl) - всі води гідросфери, тобто води рік, озер, каналів, водосховищ, морів й океанів, підземні води, ґрунтова волога, вода (льоди) гірських і полярних льодовиків, водяна пара атмосфери.
Залізни́чний тра́нспорт в Украї́ні - залізничний транспорт загального користування, підпорядкований ПАТ «Укрзалізниця», та залізничні під'їзні колії різних форм власності, які не належать до залізничного транспорту загального користування.
м3 води, з яких більше 40 % скидається в поверхневі водойми у вигляді скидів, забруднених нафтопродуктами, суспендованими речовинами, солями важких металів, синтетичними поверхнево-активними речовинами (СПАР) та ін.
Важкі метали - нечітко визначена група елементів з металічними властивостями, що зазвичай включає перехідні метали, деякі металоїди, лантаноїди і актиноїди. Історично було запропоновано багато визначень цього терміну, деякі засновані на густині, інші на атомному номері або атомній масі, ще інші на хімічних властивостях або токсичності.
Поверхне́во-акти́вні речови́ни (ПАР, сурфактанти, детергенти) - хімічні речовини, які знижують поверхневий натяг рідини, полегшуючи розтікання, у тому числі знижуючи поверхневий натяг на межі двох рідин.

Загальний об’єм скиду стічних вод від залізниць України в поверхневі водойми складає більше 20 млн. м33 на рік.

Відходи промислових підприємств є найбільш масштабним джерелом забруднення грунту. Вони виникають як в результаті виробничої діяльності, так і при споживанні. Згідно з цим їх підрозділяють на відходи виробництва та споживання.

Відхо́ди - будь-які речовини, матеріали і предмети, що утворюються у процесі людської діяльності та не мають подальшого використання за місцем утворення чи виявлення та яких їх власник позбувається, має намір або повинен позбутися шляхом утилізації чи видалення (ст. 1 Закону про Відходи)

Більшість відходів утворюється в процесі очистки виробничих стічних вод. Це — осад очисних споруд різних виробничих ділянок та цехів: нафтошлами, шлами від очистки гальванічних стоків, з мийних машин різноманітного призначення та машин хімчистки робочого одягу.

Крім цього, у великій кількості утворюються такі відходи, як забруднений нафтопродуктами та маслами грунт проммайданчиків підприємств, активний мул з біологічних очисних споруд. В меншій кількості утворюються відпрацьовані мастила та змазки. До відходів, що потребують уваги з точки зору їх токсичності, відносять відпрацьовані лампи денного освітлення та старогодні дерев’яні шпали.

Аспект (лат. aspectus - вигляд, погляд) - поняття філософії (онтології, теорії пізнання). У філософії аспект розглядається

Таблиця 1. Викид в атмосферу деяких специфічних забруднюючих речовин службами

Придніпровської залізниці в 2001 році, тонн


Служба

Пасажирське господарство

Вагонне господарство

Госпо­дарство колії

Служба сигналі­зації та зв’язку

БМЕС

Служба перевезень

Локомотивне господарство

Служба електрифікації

Речовина

Аерозоль фарби

-

2,644

-

0,016

-

-

0,582

-

Пил вугільний



0,22

0,003

0,553




0,041

0,001

3,548




Сажа

6,014

3,559

0,654










6,575




Свинець та його сполуки

0

0

0,001

0

0,0002

0

0,003

0,001

Сірчана кислота

0,001

0,06

0,032

0,006

0,006




0,052

0,083

Вуглеводні (без ЛОС)



0,012

0,147




0,225

0,455




0,018

0,033




В таблиці 2 надані характеристики основних відходів, які утворюються в процесі діяльності підприємств Придніпровської залізниці.

Технологічні процеси, що забруднюють атмосферне повітря.

Пові́тря - природна суміш газів, з яких складається атмосфера, тобто повітряна оболонка планети. Спочатку це слово виникло для опису повітря планети Земля, ще в ті часи, коли інші планети мало цікавили людство і тому нині воно все ще вживається саме в такому значенні.
Однією з особливостей підприємств залізничного транспорту є різноманітність технологічних процесів, в результаті яких виділяється велика кількість забруднюючих речовин. В таблиці 3 наведено склад шкідливих речовин, що виділяються в атмосферне повітря при функціонуванні об’єктів залізничного транспорту від різноманітних технологічних процесів.



Екологічна безпека в регіонах розташування транспортних об’єктів. Техногенний вплив транспорту на довкілля може бути локальним від одиничного фактору чи комплексним — від групи факторів, що характеризуються коефіцієнтами екологічної вагомості. Вони залежать від виду (механічний, тепловий, біологічний, хімічний, електромагнітний та ін.) впливу, характеру (короткостроковий, довгостроковий), об’єкту впливу. Значення коефіцієнтів екологічної вагомості для промислових і транспортних об’єктів по В. І. Вернадському коливаються від 0,05 до 0,35.

Будівництво та функціонування залізниць вимагають вилучення з природного середовища землі, грунту, надр, флори, фауни, ландшафтів. Об’єкти залізничного транспорту споживають воду, повітря, паливно-енергетичні, мінеральні ресурси. Безумовно, вилучення природних ресурсів має бути нижчим за відновлювальні можливості природи

dPвилi/dt ≤ dPвідновл/dt

де dPвилi/dt – кількість вилучених з природного середовища ресурсів за одиницю часу; dPвідновл/dt – відновлювальні можливості природи за видом ресурсів.



Таблиця 2. Перелік та характеристики основних видів відходів підприємств

Придніпровської залізниці


№ п/п

Найменування відходів

Місце утворення відходів або техпроцес утворення

Клас токсичнос­ті

Код групи відходів

Фізичний стан

Хімічний стан

Токсичні, вибухо- пожежо- небезпечні

Спосіб складування

1

Використані люмінесцентні лампи

Всі структурні підрозділи залізниці

1

1.19.00

Газ (при порушеній герметичності)

Ртуть

Токсичні

У герметичних контейнерах (склад)

15


Відходи пустої породи вугілля

Кузні

4

1.48.00

тверді

Неорганічні сполуки Sі, Са та ін.

Нейтральні

У відведено­му для складування місці

16

Відходи деревини

ДОЦ

4

1.48.00

тверді

Целюлози

Пожежонебезпечні

У відведено­му для складування місці
































Таблиця 3. Джерела виділення та склад шкідливих речовин у викидах підприємств залізничного транспорту

Джерело (виробництво, цех, відділення)

Технологічний процес

Забруднюючі речовини

Котельні та ін. теплосилові агрегати

Використання палива

зола, сажа, оксиди азоту, сірки, вуглецю

Розчинобетонний вузол



Бетономішалка

цементний пил













Порушення цієї умови може викликати непередбачені наслідки для живої природи через її виснаження та знищення.

Надходження забруднень в довкілля від об’єктів залізничного транспорту dPзт/dt та інших об’єктів регіону dPфон/dt обмежується самоочищувальною здатністю природного середовища dPсамооч/dt, що виражається формулою

dPфон/dt dPзт/dt ≤ dPсамооч/dt,

де dPфон/dt забруднення навколишнього середовища іншими галузями.

Забруднення довкілля - процес зміни складу і властивостей однієї або декількох сфер Землі внаслідок діяльності людини. Приводить до погіршення якості атмосфери, гідросфери, літосфери та біосфери. Допустима міра забруднення довкілля в різних країнах регламентується відповідними стандартами, нормативами, законами.

Враховуючи, що без залізничного транспорту суспільство обійтися не може, необхідно, щоб корисний ефект від функціонування залізничного транспорту dПкор/dt перевищував шкоду, яку він наносить довкіллю dУзт /dt

dПкор/dt > dУзт /dt.

Вплив залізничного транспорту на навколишнє середовище розглянемо на прикладі поодинокого об’єкта (малюнок 1).

Для будь-якого об’єкту потрібно відвести певну кількість землі.

Потреба в обладнанні випливає з виробничих процесів, що є на об’єкті (основних та допоміжних).

Виробни́чий проце́с (англ. manufacturing_process) - систематичне та цілеспрямоване змінювання в часі та просторі кількісних та якісних характеристик засобів виробництва і робочої сили, для отримання готової продукції, з вихідної сировини, згідно із заданою програмою.

Об’єкти залізничного транспорту споживають велику кількість різноманітних видів палива (вугілля, газу, дизельного пального, бензину та ін.

Ди́зельне (солярне) па́ливо (скорочено дизель, соляр, соляра, солярка) - рідка речовина, що є головним видом палива для дизельних двигунів.
), яке використовується для забезпечення виробничих процесів, опалення та роботи рухомого складу.

Кількість спожитої сировини залежить від виду діяльності об’єкта. Сировина втрачається при добуванні, транспортуванні, виготовленні та обробці заготівок.

На кожному об’єкті працюють люди. Для забезпечення їх життєдіяльності кожну добу потрібно для однієї людини 1,5-2,0 кг твердої їжі, 2 л питної, 100 л господарсько-побутової води та близько 60 м3 повітря.

Об’єкти залізничного транспорту споживають велику кількість кислот, луг та інших хімікатів.

Кожен об’єкт залізничного транспорту в процесі функціонування споживає воду та повітря. Вода використовується для питних, господарсько-побутових та виробничих потреб. Повітря використовується для вентиляції приміщень, при згорянні палива, в процесах зварювання, фарбування, випробуванні двигунів внутрішнього згоряння, роботі пневматичного обладнання.

Двигу́н вну́трішнього згоря́ння - тип двигуна, теплова машина, в якій хімічна енергія палива, що згоряє в робочій зоні, перетворюється в механічну роботу. ККД = 10-50%.

Однією з основних задач охорони природи при функціонуванні об’єктів транспорту є відновлення порушеної рівноваги в кожній із збалансованих екосистем, усунення наслідків порушеної рівноваги та проведення профілактичних заходів з метою її відновлення.

Охоро́на приро́ди (рос. охрана природы; англ. nature protection, nature conservation; нім. Naturschutz m) - комплекс заходів із збереження, раціонального використання і відновлення природних ресурсів Землі.



Перелік посилань

  1. Маслов Н.Н., Коробов Ю.И. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте: Учеб. Для вузов. 2-е изд., перераб. И доп. М.: Транспорт, 1997. 238с.

  2. Природоохранная деятельность на железнодорожном транспорте Украины: проблемы и решения / Плахотник В.Н., Ярышкина Л.А., Сираков В.И., Таньшин В.Т., Савина Т.Л., Бойченко А.Н. — К.: Транспорт Украины, 2001. –244 с.: ил.

  3. Звіт про роботу з охорони навколишнього середовища на Придніпровській залізниці у 2001 році, Дніпропетровськ, 2002.
    Охоро́на довкі́лля (англ. environmental protection / control / conservation, нім. Umweltwissenschaften) - система заходів щодо раціонального використання природних ресурсів, збереження особливо цінних та унікальних природних комплексів і забезпечення екологічної безпеки.


Представлено членом редколегії д.т.н. С.З. Полищуком


V.N. Plakhotnik,

Ju.V. Lakhnova

INTERACTION OF THE RAILWAY OBJECTS WITH AN ENVIRONMEN

TDniepropetrovsk National University of Railway Transport, Dniepropetrovsk, Ukraine

This paper deals with the transport technologies influence upon the environment. Information on the railway transportation environment pollution is given. The basic polluting productions at the transport complex enterprises are discussed.

Received September 20, 2002



1© Плахотник В.М., Лахнова Ю.В., 2002





Скачати 169.99 Kb.

  • 1 В.М. Плахотник
  • Таблиця 1. Викид в атмосферу деяких специфічних забруднюючих речовин службами