МІНІСТЕРСТВО НАУКИ І ОСВІТИ УКРАЇНИ
Вінницькийнаціональний технічний університет
Кафедрахімії та екологічної безпекиРеферат натему:
Екологічнийвплив міського транспорту на навколишнє середовищеВиконали
студентигр. АЕ-01
ХоджаніязоваТамара
БаковськаТетяна
Перевірив
Паламарчук
ІгорАнатолійович
Вінниця2004
Зміст
1. Екологіяавтомобільного транспорту
1.1 Забруднення атмосферного повітря
1.2 Шумове забруднення автотранспортом
1.3 Загибель міської зелені
1.4 Вплив на здоров’я населення
2. Міськийгромадський транспорт
3. Транспортз альтернативними джерелами живлення
3.1 Розвиток електромобілів
3.2 Сонце – джерело екологічно чистої енергії
1. Екологія автомобільноготранспорту
Усі видисучасного транспорту завдають великої шкоди біосфері, але найбільш небезпечнийдля неї – автомобільний транспорт. Сьогодні у світі приблизно 600 млн.автомобілів. У середньому кожний з них викидає в добу 3,5 – 4 кг чадних газів,значну кількість оксидів азоту, сірки, сажу. При використанні етильованого (здодаванням свинцю) бензину цей високотоксичний елемент потрапляє у вихлопи. «Внесок»автомобільного транспорту в забруднення атмосфери складає сьогодні в більшостіміст України не менше 30%. Автомобілі використовують кисень атмосфери, для нихщорічно розширюють мережу доріг із твердим покриттям, що густою сіткоюобплутують планету. Зміст таких доріг вимагає дуже великих витрат енергії.
/>
Автомобілівитрачають величезну кількість палива. А його джерела вичерпні, і їх залишилосяна землі не так вже багато. Особливо швидко тануть запаси нафти, з якоїодержують бензин. Крім того, при видобутку нафти, її транспортуванні іпереробці на нафтопереробних підприємствах забруднюються ґрунти, води йатмосфера. Нарешті, в автомобільних катастрофах на дорогах гине багато людей.
1.1 Забруднення атмосферного повітря
У глобальномубалансі забруднення атмосфери частка автотранспорту складає 13,3%, але в містахвона зростає до 80%. У світі близько 600 млн. автомобілів (а в Китаї й Індії –600 млн. велосипедів). У США автомобіль є в кожного другого жителя, а в Африціна 1000 чоловік відводиться 9 автомобілів, в Індії – 2, у Китаї – 2, у Росії –79.
Навітьлегковому автомобілю для згоряння 1 кг бензину потрібно 2,5 кг кисню. Усередньому автолюбитель проїжджає в рік 10 тис. км і спалює 10 т бензину,витрачаючи 35 т кисню і викидаючи в атмосферу 160 т вихлопних газів, у якихвиявлені близько 200 різних речовин, утому числі 800 кг оксиду вуглецю, 40 кг оксидів азоту, 200 кгвуглеводнів. Якщо бензин етильований, то ще і 3,5 кг отрутного свинцю. Крімтого, кожен автомобіль, стираючи шини, поставляє в атмосферу 5-8 кг гумовогопилу щорічно.
Кількістьавтомобілів у США в 10 разів більше, ніж у країнах СНД і досягла 170 млн. (принаселенні близько 250 млн. чоловік). Однак ці автомобілі викидають в атмосферузабруднюючих речовин тільки в 2 рази більше: американські автомобілі в 5 разівчистіше наших. Проте, американці стурбовані цим «автобезумством»,адже 25% діоксиду і 67% оксиду вуглецю, що надходять в атмосферу США призгорянні палива, відводиться на частку автомобілів (інше – на інші видитранспорту і промислові підприємства). Уряд штатів намагається зменшитиекологічну шкоду від автомобіля. У Південній Каліфорнії прийнятий закон, згідноякого, власники підприємств, де працює понад 100 чоловік, повинні скластиспеціальний графік роботи, щоб зменшити число поїздок автомобілів працівників;практикувати роботу вдома кілька разів у тиждень; зменшувати число робочихднів, збільшуючи їхню тривалість, заохочувати почергове використання групоюспівробітників одного автомобіля. З водіїв, що з'явилися в час «пік»на завантажених магістралях, стягують особливу плату, підвищують податки набензин і ін. На більшій частині магістралей створюють велодорожки.
Токсичними викидами ДВЗ є відпрацьовані і картерні гази, пари палива зкарбюратора і паливного бака. Основна частка токсичних домішок надходить ватмосферу з газами, що відробили, ДВЗ. З картерними газами і парами палива ватмосферу надходить ~45% СnHn від їхнього загальноговикиду.
Дослідження складу газів, що відпрацьовані, ДВЗ показують, що в нихутримується кілька десятків компонентів, основні з яких наведені в табл. 1.1.Діоксид сірки утворюється в відпрацьованих газах, у тому випадку, коли сіркаутримується у вихідному паливі (дизельне паливо).
Аналіз даних приведених у таблиці 1.1, показує, що найбільшоютоксичністю володіє вихлоп карбюраторних ДВЗ за рахунок більшого викиду С, Nox,CnHm і ін. Дизельні ДВЗ викидають у великих кількостяхсажу, що у чистому виді не токсична. Однак частки сажі несуть на своїй поверхнічастки токсичних речовин, у тому числі і канцерогенних. саж може тривалий часзнаходитися в зваженому стані в повітрі, збільшуючи тим самим час впливутоксичних речовин на людину.
Таблиця 1.1Компоненти Зміст компоненту, про. частки, % Примітка Карбюраторні ДВЗ
Дизельні
ДВЗ
/>/>N2
O2
H2O (пари)
CO2
H2
CO
NOx
CnHm
Альдегіди
Сажа
Бензапірен
74 – 77
0,3 – 8
3,0 – 5,5
5,0 — 12,0
0 — 5,0
0,5 — 12,0
До 0,8
0,2 — 3,0
До 0,2 мг/л
0-0,04 г/м3
10-20 мкг/м3
76 – 78
2-18
0,5-4,0
1,0-10,0
-
0,01-0,50
0,0002-0,5
0,009-0,5
0,001-0,09 мг/л
0,01-1,1 г/м3
до 10 мкг/м3
Нетоксичний
Токсичний
Кількість шкідливих речовин, що надходять в атмосферу в складівідпрацьованих газів, залежить від загального технічного стану автомобілів іособливо від двигуна — джерела найбільшого забруднення. Так, при порушеннірегулювання карбюратора викиди збільшуються в 4 – 5 разів.
Застосування етильованого бензину, що має у своєму складі сполукисвинцю, викликає забруднення атмосферного повітря досить токсичними сполукамисвинцю. Близько 70% свинцю, доданого до бензину з етиловою рідиною, потрапляє ватмосферу з відпрацьованими газами, з них 30% осідає на землі відразу, а 40%залишається в атмосфері. Один вантажний автомобіль середньої вантажопідйомностівиділяє 2,5 – 3 кг свинці в рік. Концентрація свинцю в повітрі залежить відзмісту свинцю в бензині:
/>
Виключити надходження високотоксичних сполук свинцю в атмосферу можназаміною етильованого бензину на неетильований, що давно практикується у великихмістах ряду країн Західної Європи.
Валові викиди шкідливих речовин автомобільним транспортом Росії (тодіще СРСР) складають, млн. т/рік:
/>
Світовим парком автомобілів із ДВЗ щорічно викидається, млн. т:
оксиду вуглецю – 260
летучих вуглеводнів – 40
оксидів азоту – 20.
Частка участі автомобільного транспорту в забрудненні атмосферногоповітря великих міст світу складає, %:
/>
У деяких місцях концентрація С у час коротких періодів досягає 200 мг/м3і більш, при нормативних значеннях максимально припустимих разових концентрацій40 мг/м3 (США) і 10 мг/м3 (Росія).
Вихлопні гази автомобіля тяжче заповітря, тому усі вони накопичуються в землі. Дитина, що сидить у колясці натротуарі вулиці з великим рухом транспорту, вдихає набагато більше токсичногоповітря, чим гуляючі з ним дорослі.
Ранок багатьох городян починається зізвуку двигунів, що включаються, і запаху відпрацьованих газів. Викидзабруднювачів при прогріві машини, особливо узимку, значно вище, ніж при їїрусі по дворі. У цілому, відпрацьовані гази в небезпечних концентраціяхпоширюються до третього-четвертого поверху. Якщо запах газів відчувається вквартирі, Ви можете бути упевнені, що їхній вміст перевищує норму.
Сучасний автомобіль робить коктейль,що включає в себе більш ніж 200 забруднюючих речовин. У їхньому числі:
Вуглеводні: утворяться при неповному згорянніпалива. Автотранспорт відповідальний приблизно за 39 відсотків викидіввуглеводнів в індустріально розвинутих країнах. Бензинові двигуни викидаютьвуглеводнів більше, ніж аналогічні дизельні двигуни.
Одним з найбільш небезпечнихвуглеводнів є бензапірен — він природно зустрічається в сирій нафті. Високіконцентрації бензапірену спостерігаються на міських магістралях, а такожпоблизу заправних станцій. Доведено, що бензапірен є сильним канцерогеном,зокрема, викликає лейкемію, уроджені каліцтва. Для бензапірену не існуєграничних концентрацій — він являє загрозу для здоров'я в будь-якій кількості.
Реальну небезпеку представляєзабруднення бензапіреном піску ігрових площадок і ґрунту газонів. Надходженнятоксичних речовин в організм дитини відбувається через рот із брудними руками йіграшками. За деякими оцінками, на долю брудних рук відводиться до 63%щодобового надходження токсичних речовин в організм дитини.
У 2001 році В Москві для аналізу буливідібрані проби піску у всіх дитячих площадках Бульварного кільця, а там, деобладнаних дитячих площадок не було — з верхнього горизонту ґрунтів газонів.
Результати аналізів показали, щоступінь забруднення бульварів бензапіреном відбиває інтенсивність транспортногоруху уздовж різних ділянок Бульварного кільця. По інтенсивності транспортногоруху і рівневі забруднення бензапіреном чітко виділяються західна і північнаділянки Бульварного кільця. Пік забруднення приходиться на транспортнурозв'язку в районі Пушкінської площі. У ґрунтах газону тут відзначениймаксимальний вміст бензапірену — у 17 разів перевищуюче ГДК (гранично допустиміконцентрації).
Чадний газ (З): автомобілі — основне джерелочадного газу. Чадний газ — одна з найбільш токсичних сполук, негативно впливаєна здоров'я людей. Він впливає на організм людини, зменшуючи насичуваністькрові киснем, і тим самим, послабляє сприйняття, викликає сповільненнярефлексів і сонливість. Це збільшує частоту головних болів і негативно впливаєна всю нервову систему, а також на серце і кровообіг. У великих дозахсмертельний.
Окиси азоту (NO і N2O). Двоокис азоту негативновпливає і на людину, і на рослини. Припиняє ріст зернових. У людини викликаєзахворювання дихальних шляхів, негативно впливає на функції легень, підвищуєімовірність вірусних захворювань. Окис азоту і двоокис азоту відіграють основнуроль у формуванні кислотних дощів (у Європі вони утворюють до 50% кислот, щовипадають з дощами). Кислотні дощі викликали усихання великих лісових масивів уПівнічній Європі. Вони також є причиною змін у ґрунтовій флорі — відбуваєтьсярозвиток азотолюбних видів, замість інших видів — і надмірного розвитку мікрофлорив морях і озерах, що створює недостачу кисню у воді, і негативно діє на живіорганізми.
В індустріально розвинутих країнах,47% окису азоту в атмосфері — це викиди автомобілів.
Приземний озон.
У верхніх шарах атмосфери озонприсутній природньо (озоновий шар), і це — перевага, що захищає землю віднебезпечного космічного випромінювання. Нижче озон є забруднювачем, він шкодитьздоров'ю людей, природі, природним і штучним будівельним матеріалам.
Формування приземного озону — непрямий наслідок забруднення, що викликають машини. Він отримується урезультаті фотохімічних реакцій, у яких беруть участь оксиди азоту івуглеводні, що викидаються автомобілями. Озон — один з основних складовихфотохімічного смогу, що викликає захворювання очей, головні болі, кашель,легеневі захворювання та ін. Найбільш піддані негативному впливу астматики ідіти.
Кількість тропосферного (приземного)озону збільшилася в 2 рази в північній півкулі в порівнянні з минулимсторіччям.
Сполуки сірки (SO, SO2 таінші):викликають окислювання ґрунтів і вод, негативно впливають на здоров'я людини іприродного середовища.
Альдегіди: група речовин, що з'являються увихлопах машини в результаті неповного згоряння палива. Вони звичайно маютьїдкий запах і відповідальні за велику частину запаху, асоційованого з дорожнімрухом. Альдегіди негативно впливають на здоров'я людини. Один з найпоширеніших- формальдегід — викликає роздратування очей, носоглотки, нежить, кашель,утруднення подиху. Діти до нього найбільш чутливі. Є докази, що підтверджують канцерогенністьформальдегіду для тварин, але в даний час це не підтверджено вірогідно длялюдей.
Дизельні двигуни викидають більшеальдегідів, ніж бензинові, найгіршими є двигуни на метанолі. У середньомувикиди альдегідів від метанольних машин у 2-6 разів більше, ніж від бензинових.
Сажа. Це в основному маленькі часткивугілля, що абсорбують потенційно небезпечні речовини (зокрема, поліароматичнівуглеводні, що викликають рак). Частки досить малі, щоб проникати глибоко влегені при подиху. Дизельні мотори продиціюють значно більше часток, ніжбензинові. Частки в повітрі можуть загострювати респіраторні захворювання,такі, як бронхіт і астма.
Важкі метали. Машинами викидаються такі важкіметали як нікель, ртуть, хром, кадмій, цинк, залізо, миш'як, марганець іберилій.
Деякі з них — миш'як, ртуть, кадмій ісвинець — можуть бути високотоксичними в дуже малих концентраціях.Нагромадження важких металів у ґрунтах змінює їх хімічні і біологічнівластивості. Метали акумулюються в живих організмах і потрапляють у харчовіланцюги. Зокрема, через коров'яче молоко і рибу вони потрапляють у людськийорганізм і спричиняють ряд важких захворювань. Основні джерела викидів важкихметалів — це металургія, електростанції, сміттєспалювальні заводи йавтомобільний потік.
Важкі метали можуть залишатися ватмосферному повітрі до 10 днів і переноситися на відстань до 2000 км.
Величезну втрату здоров'ю людей наністетраетилсвинець, речовина яких додається в паливо для збільшення вироблюваноїпотужності мотора (етильований бензин). Дженерал Моторз упровадила паливо зісвинцевою присадкою в 1923р. Але в жовтні 1924 року 5 з 49 робітників заводу вНью-Джерсі, що робили свинцеву присадку, померли. Інші 35 занедужали серйозниминеврологічними розладами. Журналісти досліджували смертні випадки на іншихзаводах.
Тетраетилсвинець дуже токсичний іможе вразити практично всі органи і системи людського організму. Постійнийвплив невеликих доз протягом довгого часу негативно впливає на нервову ікров'яну системи, послабляє розумові здібності в дітей. У 7 з 10 дітей уМехіко, по дослідженнях медиків, спостерігається затримка в розвитку, викликанаотруєннями свинцем, джерелом якого є машини.
Дослідження мікроелементного вмістуорганізму дітей у місті Нижній Новгород показали, що в 10% молодших школярів і26% дошкільників виявлений вміст свинцю у волоссі, що перевищує його припустимірівні. Наявність підвищених і високих концентрацій свинцю зумовленозабрудненням атмосферного повітря і ґрунту мікротериторій постійногоперебування дітей, основним джерелом забруднення яких і є автотранспорт.
Деякі суб'єкти Російської Федераціїпочинали спроби заборонити використання етильованого бензину на своїй території(Москва, Нижегородська область і ін.) протягом останніх років. Але остаточназаборона на використання етильованого бензину на всій території Росії набравсили тільки в 2002 році.
У різних країнах світу ситуаціярізна. Латинська Америка, велика частина Азії, і Африка продовжуютьвикористовувати етильований бензин. При цьому свинець не є необхідною паливноюприсадкою: Європа, Північна Америка і Японія заборонили етильований бензин насвоїй території.
1.2 Шумове забруднення
Вам, імовірно, не раз приходилосягуляти по бульвару або однією з центральних вулиць міста з другом (подругою),кричачи йому (їй) у вухо крізь гул авто, що рухаються поряд. Погодьтеся,задоволення від такого спілкування мало, і усіх прагнуть відшукати підворіттяабо провулок тихіше. Представте, якими романтичними були подібні прогулянки поМоскві років 40 назад — під сміх дітвори, цвірінькання горобців і дзенькітіноді проїжджали трамваїв.
Шумове (акустичне) забрудненнясередовища не тільки отруює прогулянки, але і шкодить здоров'ю.
Не даремно для шуму встановленігранично допустимі рівні впливу (аналог ГДК для хімічних речовин). Під впливомшуму порушується діяльність мозку: змінюється характер електроенцефалограми,знижується гострота сприйняття, розумова працездатність. Відзначено погіршеннятравлення. Відомо, що тривале перебування в гучному оточенні призводить дозниження слуху, захворювання нервової системи.
1.3 Загибель міської зелені
Міські зелені насадження, створенідля оздоровлення середовища, також гинуть і втрачають свої функції в результатівпливу автотранспорту.
Дерева вирубують для розширення дорігі паркувань, а тих, що вижили — душать газами і отруюють сіллю. Усе, що мибачимо в центрі міста — хирляві, бурі, всихаючі липи і тополі (інші види дереввимерли вже давно).
Як повідомив заступник генеральногодиректора природоохоронної організації «Прима» при уряді Москви,кандидат медичних наук Харис Якубов, хвороби і загибель зелених насаджень міставикликає в основному забруднення навколишнього середовища, 90 відсотків якого вМоскві — це автомобільні викиди. Отруйні речовини, накопичуючись в ґрунті,досягають такої концентрації, що на відстані 30-35 метрів від великихмагістралей життєдіяльність рослин практично неможлива. Так, у«доглянутому» міськими службами районі Бульварного кільця зпосаджених там приблизно 4 тисяч дерев здоровими визнані лише 25 відсотків. Іякщо в майбутньому не будуть проведені роботи з відновлення посадок, збираннязабрудненого, автомобільними викидами, ґрунту, добрив ґрунтів, то Бульварнекільце стане «голим» вже на протязі наступного десятиліття. Воколицях же Московської кільцевої автодороги «мертва зона» виросла до120-150 метрів. Доля висаджених там дерев вирішена: ті, що не загинули дотепер,засохнуть у найближчі роки.
З усіхмосковських дерев (по приблизних підрахунках, їх у місті більш 35 мільйонів),що виростають за межами міської лісопаркової зони, лише близько 10 відсотківвизнані цілком здоровими.
1.4 Вплив на здоров’я населення
Результати забруднення міськогоповітрятранспортом не змушують себе чекати: крива росту захворюваності в містах йдепаралельно кривій росту автопарку.
Здоров'я маленьких городян свідчитьпро те, що рівень здоров'я всього населення падає. Із зростанням дитячоїзахворюваності зіштовхуються насамперед сучасні матері, виявляючи, що післянародження дитини, її відразу ж треба лікувати: відновлювати мікрофлорукишечника, реабілітувати нервову систему і мозок — за допомогою масажу, уколів,ліків і т.п. І по чергах у поліклініках і відбудовних центрах вони розуміють,що в такому стані — більшість. Бабусі і дідусі порівнюють здоров'я своїх онуківзі здоров'ям своїх дітей… А лікарі говорять: «Енцефалопатія?Дизбактеріоз? Алергія? Дискинезія жовчного міхура? Це зараз зустрічається в ста(дев'яноста, п'ятдесяти) відсотках дітей». Здоров'я немовлят залежить,звичайно, і від того, як проходять пологи, і від спадковості, але також відфакторів, що впливали на плід протягом 9 місяців. Тобто, зі способом життяматері і з тим, у якому середовищі вона живе. Наприклад, головний лікарпологової лікарні міста Уссурійська повідомив, що після літа, щосупроводжувалося тайговими пожежами, коли місто огортало дим, у всіх немовлят,що з'являлися на світ протягом найближчого періоду, спостерігалася серйознаенцефалопатія: мозок плоду не одержував достатньо кисню з кров'ю матері,переніс кисневе голодування, і клітки мозку постраждали. Адже жителі великогоміста також випробують, перебуваючи на магістралях, постійне кисневеголодування, у тому числі вагітні жінки і їхні ненароджені діти.
Це, так сказати, емпірика, а щоговорить статистика? У 1999р. активістки групи «Екополіс» (НижнійНовгород) обробили медичні звіти за 1993-1998 р. з метою з'ясувати, чиспостерігаються закономірності по кількості захворюваності і щодо яких хвороб.Справа в тому, що наявність такої динаміки може з дуже великою часткоюімовірності бути пов’язана саме зі змінами середовища.
Звертає на себе увагу рістбронхіальної астми, алергійного захворювання дихальних органів, прямопов'язаного з якістю повітря. У цілому захворювання носять екопатологічнийхарактер. Очевидно, необхідно терміново оздоровлювати середовище, в якому мизнаходимося, знижувати рівень токсикантів, що впливають на городян. Причому,якщо людину можна відокремити від «харчового сміття» (їжі, що міститьшкідливі для здоров'я стабілізатори, консерванти, барвники, ароматизатори),якщо від забруднювачів, що утримуються в питній воді, врятує фільтр, то відтоксичних речовин, що утримуються в повітрі і ґрунті, врятуватися неможливо.
У Москві за останні п'ять роківпервинна захворюваність дітей збільшилася на 12,8 відсотка, підлітків — на 34,6відсотка. Як повідомили в Держепіднагляді Москви, за останні п'ять роківвипадки захворювання органів кровообігу і кістково-м'язової системи серед дітейдо 14 років збільшилися в 1,5 рази, а вроджені пороки розвитку, бронхіальнаастма, хвороби крові, ендокринної і сечостатевої систем — на 20-30 відсотків.Первинна захворюваність підлітків збільшилася в основному за рахунок хвороборганів дихання, шкіри і підшкірної клітковини, крові (анемії), психічнихрозладів, частота яких зросла від 40 до 60 відсотків. Захворюваність бронхіальноюастмою за 5 років у дітей збільшилася в 1,5 рази, у підлітків — на 40відсотків.
І ще приклад: За даними ВсесвітньоїОрганізації Охорони здоров'я (ВІЗ) довгострокове забруднення машинами повітря вАвстрії, Швейцарії і Франції є причиною передчасної смерті більш ніж 21 000чоловік щорічно в основному від захворювань серця і дихальних шляхів. Цейпоказник перевищує кількість людей, що щорічно гинуть у цих 3 країнах придорожньо-транспортних випадках.
2. Міськийгромадський транспорт
Багато фахівців на сторінкахпреси, частіше загальнодоступної, рідше — професійної, стверджують, що міськийелектричний транспорт є екологічно чистим видом транспорту. На жаль, цетвердження недостатньо коректне. Узагалі до такого виразу — «екологічночистий» — за межами побутового, життєвого вживання варто звертатися зобережністю. Вірніше було б говорити про відносні, порівняльні оцінки. Більшпереконливими будуть оцінки динаміки в часі («було-стало»),порівняння екологічної ситуації в просторі (у різних регіонах, містах, районах,мікрозонах) і, звичайно ж, порівняння шкідливих впливів різних видів міськоготранспорту.
Стверджуючи на ційоснові пріоритетність розвитку електротранспорту, ні в якому разі не можназабувати, принаймні, про три досить істотні фактори.
Захист середовищаіснування від техногенних факторів, захист людини від негативних впливів цьогосередовища може бути як пасивним, так і активним. У першому випадку це міри,здійснювані для захисту об'єктів впливу від неминуче виникаючих факторіввпливу, в іншому — міри, що дозволяють зменшити кількісну характеристику впливуабо виключити її взагалі за рахунок істотних змін, що відносяться безпосередньодо джерела. Стосовно міського пасажирського транспорту це можуть бути,наприклад, шумозахисні екрани, захисні посадки дерев і т.п. (пасивні міри);зміни в конструкції дорожніх і шляхових пристроїв, встановлення очиснихфільтрів на автомобілях і т.п. (активні міри). Однак найбільш ефективнимпредставляється саме радикальне рішення — заміна джерела впливів, реалізація принципупріоритетності розвитку видів транспорту, що мають більш високий екологічнийрейтинг. Інакше: при виборі виду транспорту в рамках транспортно-містобудівногопроектування й оцінці якості функціонування міських транспортних систем вартонеодмінно враховувати екологічні характеристики, у тому числі порівняльніпоказники безпеки руху і, як наслідок, рекомендувати пріоритетний розвитокелектротранспорту як мінімум у всіх випадках рівності інших критеріїв оцінки,особливо у великих містах.
По-перше, специфікаміського електричного транспорту визначає наявність деяких додаткових факторів,що негативно впливають на локальну екологічну ситуацію. Так, необхіднорахуватися з більш інтенсивними процесами пилоутворення на трамвайних шляхах,де в процесі стирання дрібних часток піску і пилу між металевими поверхнямиколісного бандажа і головки рейки в рейкових жолобах накопичуютьсятонкодисперсні тверді фракції. При стиранні автошин і гальмових накладок,застосованих на тролейбусах, утворюється ще і гумовий пил, що містить кадмій,застосований у процесах вулканізації, а іноді й азбестовий пил при використанніазбестовмісних накладок. Тонкодисперсний пил може досить довго знаходитися вповітрі в зваженому стані. Іноді спостерігаються витоки мастильних матеріалівбезпосередньо на проїзну частину вулиць або баластовий шар трамвайного шляху.Блукаючі струми, що виникають у зоні впливу рейкових шляхів трамвая, стаютьпричиною руйнування підземних металевих споруджень і, в тому числі, що особливонебезпечно, газопроводів. Встановлено, що при використанні 1 кг зварювальногодроту при ремонті трамвайних шляхів в атмосферу викидається 30-60 м аерозолів,що містять оксиди марганцю, кремнію, фториди. При післязварочній обробці ішліфуванню одного рейкового стику виділяється близько 600 м пилу, що містятьоксиди кремнію, магнію, алюмінію (багато це або мало, можна підрахувати, беручидо уваги, що при використанні рейок стандартної довжини стики розташовуютьсячерез кожен 12.5-25 м трамвайного шляху).
Звідси слідує, що навіть визнавши екологічні характеристикиміського електротранспорту найбільш благополучними, не можна нехтуватинаявністю цих додаткових факторів.
По-друге, залежності,порівняння й оцінки, наведені вище, базуються на аналізі функціонуваннясправного рухливого вмісту й інших технічних засобів транспорту. Навіть длянеспеціаліста очевидно, що рівень шумового дискомфорту на рейковому шляхутрамвая зі зношеними рейками, погано закріпленими механічними стиками,недобитими милицями при проході вагонів з колісними бандажами, що вимагаютьобточування через знос і місцеві нерівності, буде значна вище, ніж при русіякісно відремонтованих трамваїв по добре підбитій й відрихтованій безстиковійколії. Не продовжуючи аналогічних порівнянь, можна сказати, що і визнавшиекологічні переваги електротранспорту, важливо безупинно забезпечувати близькедо проектного (нормативного) рівня стан його технічних засобів, насампередрухливого складу і рейкового шляху.
І, нарешті, по-третє.Незважаючи на безперечну важливість екологічних оцінок, рішення про вибір тогоабо іншого виду транспорту, що має в місті право на випереджальний розвиток,приймається на основі комплексного обліку цілого ряду випереджальних факторів.Техніко-технологічні, архітектурно-планувальні, економічні — саме вони визначаютьконкурентоздатність трамвая, тролейбуса й автобуса в боротьбі «за місцепід сонцем». І у визначених місцевих умовах іноді навіть чистокон'юнктурні розуміння вирішують вибір не на користь стратегічно кращогорішення. Іноді важливіше виявляються складність і висока вартість будівництва йексплуатації шляху або пристроїв енергопостачання, проблеми фінансування, —площа територій, займаних на вулиці рухливим складом або спорудженнями, івтрати, пов'язані з їхнім використанням, і так далі. Стало бути, і в цьомувипадку, визнавши пріоритетність електротранспорту на основі екологічнихоцінок, необхідно розробити і здійснити систему заходів, що істотно підвищуютьйого конкурентоздатність і по всім тим напрямкам, по яких це виявляєтьсянеобхідним. Чим же закінчити розмова про міський транспорт, почата зекологічних позицій? Ясно, що міський пасажирський транспорт, його достатнійрозвиток і відповідний рівень функціонування — неодмінні умови життя сучасногоміста і його населення. Однак настільки ж очевидно, що саме діяльність міськоготранспорту, в тому числі пасажирського, може бути визнана одним з основнихфакторів негативного впливу на стан середовища існування в містах, особливовеликих.
Необхідна комплекснаоцінка функціонування міських транспортних систем, їхньої екологічної чистоти,ергономічної взаємодії з іншими елементами міської інфраструктури, включаючи іпоказники безпеки руху і деякі інші «нетрадиційні» прояви. (Адже ізвичайне для наших міст надмірне наповнення пасажирських салонів тролейбусів ітрамваїв — досить серйозний екологічний фактор, що визначає стресові стани,підвищену транспортну утому, поширення захворювань у період епідемій і т.п.)
Варто рекомендуватипріоритетний розвиток електротранспорту, як мінімум, у всіх випадках рівностіінших критеріїв оцінки, особливо у великих містах і при наявності додатковихумов, що визначають підвищений рівень забруднення повітряного басейну.
Доцільні, а в рядівипадків і необхідні, розробка і реалізація програм підвищення конкурентоздатностіміського електричного транспорту по основних конструктивних, експлуатаційних іекономічних характеристиках.
Саме такі рішення, якпредставляється, найбільшою мірою враховують інтереси як галузей, так ітериторій і, природно, насамперед жителів міст — пасажирів міського транспорту.
3. Транспорт з альтернативними джерелами живлення
Автомобіль, що втілив мрію людини проволю пересування, проте, називають чумою XX століття. Завоювавши планету, вінстав головним споживачем невідновлюваних природних ресурсів, забруднювачем землі,води і повітря, джерелом шуму і небезпеки.
Автомобіль XXI століття повинен бутиекологічно чистим. В усіх розвинутих країнах реалізуються державні програми поекологічному й економічному транспорту. Так, у США по програмі PNGV(співробітництво в створенні нового покоління транспортних засобів) у 1999 –2004 р. виділено 161 млн. дол. На розробку прототипу екологічно чистого легкогоавтомобіля з витратою палива не більш 3 л. на 100 км.3.1 Розвиток електромобілів
До найбільш перспективнихтранспортних засобів прийдешнього сторіччя відносять електромобіль. Однак йогоджерела енергії – акумуляторні батареї – поки не можуть конкурувати з бензиномі дизельним паливом. Без якісного стрибка їхніх характеристик електромобілібудуть мати обмежене застосування (перевезення по заданих маршрутах,виставочні, паркові й інші закриті зони). Поки вони не порівнянні зтрадиційними автомобілями ні по технічним даним, ні по вартості, ні позручності експлуатації. Конкурентоспроможний і порівняно «чистий»транспортний засіб сьогодні можна розробити тільки за схемою «гібридногоелектромобіля» з комбінованою енергетичною установкою, що включає Двигунвнутрішнього згоряння (ДВЗ), електродвигун і буферний нагромаджувач енергії.Дослідження підтверджують техніко-економічну доцільність створення такогоелектромобіля, що приблизно на порядок «чистіше» звичайногоавтомобіля через меншу витрату палива і роботи ДВЗ в оптимальному режимі.
Лідерами встворенні електромобілів є Великобританія і Японія. Випускаються фургони ілегкові автомобілі, що розвозять. Фургон «Бедфорд Лукас» маєвантажопідйомність 1т, максимальну швидкість 80 км/год і запас ходу 100 км.Фірма «Тойота» випускає більш легкий фургон «HI-Ace» звантажопідйомністю 200 кг, але з запасом ходу 160 км. Кращий легковий електромобільстворений у Японії. Він розвиває швидкість 100 км/год і має запас ходу 240 км.Розробкою проектів електромобілів займаються й в Україні спільно зішвейцарськими фірмами. Випущено електромобіль (на базі малолітражногоавтомобіля «Таврі-Пінгвін») «Таврі-Пінгвін»із запасом ходу 60 км. Розроблено модель «Майстер» – міськийкомунальний комплекс для прибирання території. Дніпропетровська асоціація «Екотранс»розробила проект «Концепт-Кара» – одномісного міні-автомобіля дляміста. Він буде мати масу 200 кг, швидкість 60 км/год, запас ходу 100 км.Розвиток електромобілів багато в чому зв'язано з прогресом розробки нових типівакумуляторів, що володіють меншою масою і більшою енергоємністю.
3.2 Сонце – джерело екологічно чистоїенергії
Екологічна чистота електромобілянасправді далеко не безперечна (якщо його акумулятори заряджають енергією відтеплових електростанцій – це, по суті, «нафто-» або «вугіллямобіль»,якщо ж. від атомних – «атомобіль»). Інша справа сонцемобіль –різновид електромобіля, що отримує електроенергію від бортових або стаціонарнихфотоперетворювачів. Благодатне Сонце – воістину невичерпне джерело екологічночистої і безкоштовної енергії. Національні програми розвитку геліоенергетики ігеліотехніки прийняли більш 70 країн планети – від Скандинавії до Австралії.
Однак, як не вражають досягненнярекордсменів трансавстралійських і інших престижних ралі, сонцемобілів надорогах сьогодні не зустрінеш. Фахівці думають, що сонячний транспорт станевсерйоз конкурувати з автомобільним, коли ефективність доступних за ціноюсонячних елементів (фотоелектричних перетворювачів) складе 40-50%. Поки ж їхККД всього 10-12%. Щоб сонцемобілі з потужністю сонячних батарей 1,5-2 квт «наздогнали»автомобілі з двигунами в 100 разів могутніше, необхідно використовувати легкі іміцні конструкційні матеріали, ефективні системи електроприводу, досягненняаеродинаміки, геліо- і електротехніки, електроніки й інших наук. Конструкціїтранспортних засобів майбутнього і відпрацьовуються на ралі сонцемобілів.
У сонцемобілів досягнутий мінімальнийдля наземних екіпажів коефіцієнт аеродинамічного опору (0,1). Досвід концерну «GeneralMotors» при розробці рекордного сонцемобіля «Sunracer» («Сонячнийгонщик») використаний у проектуванні електромобіля «1трас1» («Удар»),серійне виробництво якого почалося в 1996 р. Його швидкість досягає 130 км/год,до 100 км/год він розганяється за 9 секунд і на звичайних свинцево-кислотнихакумуляторах проходить 100 км. Спеціально для сонцемоблів сконструйовані легкібезколекторні двигуни постійного струму з магнітами з лужних металів і ККД до98%, а також ефективні мікропроцесорні системи керування. У 1993 р. на трьохсонцемобілях — лідерах трансавстралійських гонок – уперше низькооборотнідвигуни вмонтували безпосередньо в маточини ведучих коліс. Ідея мотор-колеса,сама по собі не нова, у сонцемобілях дозволила відмовитися від трансмісії ідовести ККД приводу до 96-97%. У 1996 р. у трансавстралійському ралі бралоучасть уже 12 таких конструкцій, а компанія «Honda», натхненнауспіхом своєї «Мрії», приступила до серійного випускуелектровелосипедів з мотор-колесом. Відомі виробники шин – «Michelin»,«Bridgestone», «Dunlop» – розробляють нові матеріали іпротектори для покришок сонцемобілів. Вже створені шини, що при добромуконтакті з дорогою володіють самим низьким коефіцієнтом опору кочення – всього0,007. На підприємствах Москви і Підмосков'я створені тягові конденсаторивеликої ємності, що замінюють звичні акумуляторні батареї. Їх заряджають усьогохвилину, а термін їхньої служби на порядок більше, ніж в акумуляторів. Вонимайже не вимагають витрат на обслуговування, легко піддаються утилізації і незабруднюють навколишнє середовище. Сонячний транспорт – це машини, що повиннівикористовуватися усіма. Якщо всі люди перейдуть на використання сонцемобілівто екологія нашої планети на багато покращиться.