Глава 1. Геоэкологическая характеристика города Москвы
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПО ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВУ»
ФАКУЛЬТЕТ Земельный кадастр
КАФЕДРА Почвоведения, экологии и природопользования
Специальность/ Направление подготовки 020802.65 – Природопользование
.
ВЫПУСКНАЯ
КВАЛИФИКАЦИОННАЯ
РАБОТА
на тему: Экологизация транспорта в создании устойчивой социально-экологической системы мегаполиса (на примере города Москвы)
Автор выпускной работы _________________ (В.Г. Берлизев)
(подпись, дата)
Обозначение выпускной работы ВКР -02069964-080600062-ХХ-ХХ
Руководитель выпускной работы _______________ (В.Ю. Халатов)
(подпись, дата)
Нормоконтролер ________________ (Н.В. Хватыш)
(подпись, дата)
Москва 2012
СОДЕРЖАНИЕ
Введение......................................................................................................................................... 1
1. Геоэкологическая характеристика города Москвы............................................................... 1
1.1 Географическое положение.................................................................................................... 2
1.2. Природные особенности ...................................................................................................... 2
1.2.1 Геологические особенности........................................................................................ 3
Гидроклиматические условия
1.2.2 Биоразнообразие…………………………………………………………………………...1
1.3 Экологические проблемы....................................................................................................... 3
1.3.1 Загрязнение атмосферы автотранспортом................................................................. 4
1.3.2 Загрязнение атмосферы промышленными предприятиями..................................... 4
1.3.3 Влияние ветрового режима на загрязнение атмосферы........................................... 4
1.4.1 Загрязнение источников питьевого водоснабжения города Москвы.................... 4
1.4.2 Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод................... 4
2. Транспортная сеть и ее экологизация на урбанизированных территориях (теоретические положения и методы исследования) .................................................................................................................. 1
2.1. Инфраструктурный комплекс и место в нем транспорта........................................ 2
2.2 Экологизация автотранспорта...................................................................................... 2
3. Геоэкологические особенности муниципального района «Печатники»............................ 4
3.1 История района............................................................................................................... 5
3.2 Географическое положение........................................................................................... 5
3.3 Природные особенности............................................................................................... 5
3.4 Экологические проблемы ЮВАО и муниципального района «Печатники» ........ 5
4. Оценка воздействия автотранспорта на среду (экспериментальная глава)........................ 4
4.1 Оценка негативного воздействия транспорта на среду города................................. 5
4.1.1 Определение антропогенного загрязнения в результате работы автотранспорта. 5
4.1.2 Оценка загруженности дорог автотранспортом в ЮВАО....................................... 5
4.2 Оценка шумового загрязнения муниципального района «Печатники»................... 5
4.3 Интеллектуальные транспортные системы как пути в решении транспортных проблем мегаполиса ......................................................................................................................................................... 5
Заключение.................................................................................................................................... 1
Библиографический список......................................................................................................... 1
Введение
В последние десятилетия в связи с быстрым развитием автотранспорта и авиации существенно увеличилась доля выбросов, поступающих в атмосферу от подвижных источников: грузовых и легковых автомобилей, тракторов, тепловозов и самолетов. В Российской Федерации насчитывается более 150 городов с превалирующим вкладом выбросов автотранспорта в валовые выбросы (более 50 %), где величина выбросов от автотранспорта составляет не менее 50 тыс. тонн в год, и средние концентрации загрязняющих веществ в атмосфере этих городов.
Автотранспорт является одним из крупнейших загрязнителей атмосферного воздуха. Кроме загрязнения атмосферного воздуха, автотранспорт вносит наибольший вклад в шумовое загрязнение городской среды, оказывающее неблагоприятное влияние на человека.
Эквивалентные уровни шума от транспортных потоков превышают гигиенические нормативы, особенно это наблюдается в часы пик, в случаях заторов на дорогах. Непрерывный стремительный рост автомобильного парка, его значительный средний возраст, низкий технический уровень в сочетании с неудовлетворительным техническим состоянием автомобилей и недостаточной пропускной способностью улиц приводят к тому, что проблема негативного воздействия выбросов автотранспорта на окружающую среду и здоровье населения стала одной из наиболее острых экологических проблем городов.
Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, работающие на бензине (на их долю приходится около 75 %), затем самолеты (примерно 5 %) автомобили с дизельными двигателями (около 4 %), тракторы и другие сельскохозяйственные машины (около 4 %), железнодорожный и водный транспорт (примерно 2 %).
К основным загрязняющим атмосферу веществам, которые выбрасывают подвижные источники (общее число таких веществ превышает 40), относятся оксид углерода (его доля в общей массе составляет около
70 %), углеводороды (примерно 19 %) и оксиды азота (около 9 %).
Таким образом, тема дипломной работы является актуальной, поскольку большая часть населения России живет в городах и промышленных центрах, где основными источниками выбросов веществ, загрязняющих атмосферу городов, и являются промышленные предприятия и автомобильный транспорт.
Целью данной дипломной работы является проведение оценки воздействия автотранспорта на окружающую среду мегаполиса, ЮВАО и муниципального района Печатники в частности.
Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:
1. Изучить основные тенденции развития транспорта
2. Изучить транспортную сеть мегаполиса и опыт экологизации транспорта некоторых урбанизированных территорий.
3. Разработка мер по предотвращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от транспорта
4. Дать анализ транспортных проблем муниципального района «Печатники» и оценить воздействие транспорта на социально-экологическую среду
При написании данной дипломной работы были использованы статистический, сравнительный и картографический методы, а также личные наблюдения и экспериментальный метод.
Данная дипломная работа написана на ? страниц и состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы, включающего в себя ? наименований.
ССЫЛКИ НА КАРТЫ ИЗ ИНТЕРЕНЕТА WWW/
Географическое положение
Москва находится в центре европейской части России, в междуречье Оки и Волги, на стыке Смоленско-Московской возвышенности (на западе), Москворецко-Окской равнины (на востоке) и Мещёрской низменности (на юго-востоке). Территория города на 2010 год составляет 1081 км², что делает его самым маленьким по площади субъектом Российской Федерации. Основная часть (877 км²) находится внутри кольцевой автомагистрали (МКАД), остальные 204 км² — за кольцевой автодорогой. [1]
Средняя высота над уровнем моря составляет 156 м. Наивысшая точка находится на Теплостанской возвышенности и составляет 255 м, самая низкая точка — вблизи Бесединских мостов, где река Москва покидает город, высота этой точки над уровнем моря составляет 114,2 м. Протяжённость Москвы (без учёта чересполосных участков) с севера на юг в пределах МКАД — 38 км, за пределами МКАД — 51,7 км, с запада на восток — 39,7 км.
Город располагается на обоих берегах реки Москвы в её среднем течении. Помимо этой реки, на территории города протекает несколько десятков других рек, наиболее крупные из которых — притоки Москвы, в частности Сходня, Химка, Пресня, Неглинная, Яуза и Нищенка (левые), а также Сетунь, Котловка и Городня. Многие малые реки (Неглинная, Пресня и др.) в пределах города протекают в коллекторах. В Москве много и других водоёмов: более 400 прудов и несколько озёр
Рисунок 4 – Административное деление [2]
Природные особенности
Гидроклиматические условия
Климат Москвы.
Климат Москвы — умеренно-континентальный. Сильные морозы и палящий зной здесь бывают достаточно редко и имеют небольшую продолжительность. Морозы в холодный период года (существенное отклонение от нормы, более чем на 4 градуса) устанавливаются обычно не более чем на 2-3 недели, а летняя жара может длиться от 3-4 дней до 1,5 месяцев (лето 1936, 1938, 1972, 2010, 2011). На климат города оказывают влияние географическое положение (в зоне умеренного климата в центре Восточно-Европейской равнины, что позволяет свободно распространяться волнам тепла и холода); отсутствие крупных водоемов, что способствует довольно большим колебаниям температуры; а также влияние Гольфстрима, вызванное атлантическими и средиземноморскими циклонами, обеспечивающими относительно высокую температуру в зимний период по сравнению с другими населенными пунктами, расположенными восточнее на той же широте (Казань, Омск, Новосибирск и др.) и высокий уровень атмосферных осадков.
За год в Москве бывает около 30 гроз, в основном в период май — сентябрь, которые чаще всего вызываются местной конвекцией за счет интенсивного прогрева в теплый период. Более редкие, но наиболее сильные (фронтальные) грозы возникают при прохождении атмосферных фронтов и наблюдаются в течение всего года, включая зиму.
По наблюдениям 1981-2010 годов самым холодным месяцем года в Москве является февраль (его средняя температура составляет −6,7 °C), а чуть реже самым холодным бывает январь, как это было ранее по нормам 1961-1990). Самым тёплым — июль (средняя температура +19,2 °C). Однако известны случаи, когда столбик термометра зимой опускался до −42,2 °C [1] (1940 год), а летом поднимался до +38,2 °C (2010 год).
За год в Москве и прилегающей к ней территории выпадает 600—800 мм атмосферных осадков (в 2008 году — 869 мм), причем большая часть из них приходится на июль, август и октябрь, а минимальное число — на март и апрель. Убывание количества осадков отмечается в направлении с северо-запада на юго-восток.
- Гидрометцентр России
- gismeteo.ru
Нередким явлением на территории Москвы являются туманы. Наблюдать их можно в течение всего года, но чаще всего они появляются в июне, сентябре и октябре. Возможно, скоплению влаги в атмосфере способствует активное влияние города (промышленные предприятия, транспорт).
Среднегодовая температура — +5,8 C° (в 2007 и 2008 годах превышала +7 C°[4])
Среднегодовая скорость ветра — 2,3 м/с
Среднегодовая влажность воздуха — 76 %
Среднегодовое количество часов солнечного сияния — 1731 час, в 2007 году — более 2000 часов[6]. При этом наблюдается тенденция к уменьшению числа солнечных часов в начале зимы и к увеличению весной и летом.
Свои особенности имеет воздушный режим Москвы: воздушные потоки как бы стекаются в центральную часть города, принося с собой атмосферные осадки или зной. Во многом это обусловлено особенностями рельефа и разницей температур в центре столицы и периферии. Так, в северном, южном и центральном районах Москвы существуют зоны с достаточно плотной жилой застройкой, для которых характерны низкие, по сравнению с пригородами, скорости ветра (0-2 метра в секунду) и частая повторяемость штилей весной и летом.
Как правило, температура в центральных районах столицы выше, чем на окраинах и за городом, что особенно ощутимо в период морозов зимой и заморозков весной и осенью, когда разница температур может доходить до 5-7 °C, но обычно она либо отсутствует, либо незначительна, не более 1-3°C., особенно в пасмурную и дождливую погоду. Это подтверждается тем фактом, что показания метеостанции на ВВЦ, расположенной на северо-востоке города (данные именно с этой метеостанции являются официальными и используются в средствах массовой информации для определения фактической погоды и температурных рекордов в Москве), обычно на 1-2 C° ниже значений метеостанции на Балчуге, расположенной в центре города.
2010 год в Москве занял одно из первых мест по числу суточных рекордов температуры — за год их было 28, хотя из-за аномально холодного января он не стал самым тёплым. При этом последний рекорд минимальной температуры был зафиксирован более 10 лет назад, 30 ноября 1998 года.
Weather.com (англ.)
Гидрология Москвы.
Комплекс водных объектов г. Москвы — это гидрографическая система, состоящая более чем из 140 рек и ручьев, 4 озёр и более 400 прудов различного происхождения, из них 170 руслового происхождения. Водные объекты города в процессе хозяйственной деятельности испытывают мощные техногенные и антропогенные нагрузки, при этом они обеспечивают регулирование и отвод поверхностного и грунтового стока, несут рекреационные нагрузки, используются для хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения, судоходства и других целей.
На территории города выделяются 6 главных водотоков: реки Москва, Яуза, Сетунь, Городня, Сходня, Нищенка. Основным водоприемником всех видов территориального стока является р. Москва, расход которой в черте города изменяется от 10 до 15 м³/с на верхнем участке и до 100 м³/с на выходе из города.
Формирование расхода и качества воды в реках на территории г. Москвы является сложным процессом и находится под воздействием многочисленных природных и антропогенных факторов.
Основным природным процессом формирования стока является смешение вод, участвующих в питании реки, то есть атмосферных, почвенных, грунтовых и подземных вод, которые выщелачивают ряд макро- и микроэлементов при взаимодействии с почвами и породами. В результате создается определённый состав речной воды, отражающий весь комплекс климатических, географических, гидрологических и гидрохимических факторов, характерных для площади водосбора реки.
К антропогенным источникам поступления стока в речные воды относятся бытовые, промышленные, поверхностные (ливневые и талые) и дренажные сточные воды, дымы и газы, растворяющиеся в атмосферных осадках, сельскохозяйственные стоки, результаты рекреационной деятельности и т. д.
На качество поступающей в город воды реки Москвы и её основных притоков оказывает влияние комплекс хозяйственной деятельности на территориях Московской, Смоленской и Тверской областей, поэтому уже на входе в город качество воды не соответствует нормативам рыбохозяйственного водопользования по многим показателям.
В черте города происходит дополнительное загрязнение реки за счёт сбросов промышленных и ливневых сточных вод, недостаточно-очищенных сточных вод после станций аэрации, неорганизованного поверхностного стока с селитебных территорий.
Биоразнообразие
Флора, сады и парки Москвы
Флора города Москвы насчитывает 1647 видов сосудистых растений, относящихся к 640 родам и 136 семействам. Подавляющее большинство семейств, родов и видов относится к отделу цветковых растений, или покрытосеменных. В его составе — почти 98 % видов флоры города. Преобладают представители класса двудольных растений (класс покрытосеменных растений, у которых зародыш семени имеет две боковые супротивные семядоли) - (77,5 %), доля видов класса однодольных растений (второй по величине класс покрытосеменных, или цветковых, растений. Однодольные насчитывают около 59 000 видов, 2800 родов и 60 семейств, что составляет около 1/4 общего разнообразия цветковых растений) значительно ниже - (22,5 %). На долю споровых и хвойных растений приходится около 2,3 % видов флоры. Среди них наибольшее разнообразие отмечается в отделе папоротниковидных растений (отдел сосудистых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших растений, появившихся около 400 млн лет назад в девонском периоде палеозойской эры) - 17 видов.
Сравнение состава и систематической структуры флоры города Москвы с данными по флоре других регионов показывает, что основные пропорции флоры Москвы типичны для умеренных флор ее северной части. Суммарная доля видов в 10 ведущих семействах составляет немногим более 56 % флоры города.
Лидируют представители семейств сложноцветных (одно из самых больших семейств двудольных растений; включает 27773 вида, объединённых в 1765 родов, распространённых по всему земному шару и представленных во всех климатических зонах) и злаковых (семейство однодольных растений, к которому относятся такие известные и давно используемые в хозяйстве растения, как пшеница, рожь, овёс, рис, кукуруза, ячмень, просо, бамбук, сахарный тростник), которые составляют в сумме 22 % флоры города.
Наблюдается увеличение, по сравнению с региональной флорой, роли некоторых семейств, богатых адвентивными видами — капустные (семейство двудольных растений, включающее в себя однолетние и многолетние травы, изредка полукустарники или кустарники. Ранее семейство называлось крестоцветные), бобовые (семейство двудольных растений порядка бобовоцветные), розовые (семейство двудольных раздельнолепестных растений, входящее в порядок розоцветных. Содержит примерно 3 000 - 4 000 видов в 100 - 120 родах. Ранее семейство называлось розоцветные, маревые (семейство двудольных растений, насчитывающее около 1 500 видов в 102 родах) и, одновременно, сокращение доли других семейств – гвоздичные (семейство свободнолепестных растений, состоящее из однолетних или многолетних трав и немногих полукустарников), осоковые (обширное семейство однодольных растений, включающее свыше 100 родов и до 3800 видов, состоящее из многолетних, редко однолетних, трав, с виду похожих на злаки, растущих по берегам рек, на сырых лугах, болотах или даже в воде), губоцветные (семейство растений, включающее около 210 родов и около 3500 видов, среди которых такие широко используемые растения, как базилик, мята, розмарин, чабер, шалфей, майоран и чабрец), которые занимают в региональных флорах более высокие позиции. Подобное изменение структуры спектра ведущих семейств характерно для флор других городов и антропогенных ландшафтов.
Среднее число видов в одном семействе — 12. Более половины семейств имеют в своем составе 1 - 3 вида. Крупнейшим по числу видов является род осока (род многолетних трав семейства осоковые, включающий, 47 видов в Москве, а по разным классификациям, от 1500 до 2000 видов, растущих во всех климатических зонах всего земного шара, но преимущественно в умеренных странах Северного полушария). Роды, в составе которых имеется лишь один вид, преобладают и составляют 57 % от их общего числа
Среди спектра жизненных форм в городской флоре преобладают многолетние травянистые растения (56 %). Доля однолетников примерно в 2 раза ниже - 27 %. В целом травянистые растения составляют около 90 % флоры города. На долю деревьев, кустарников, кустарничков, полукустарничков и полукустарников приходится лишь 10 % флоры. Среди древесных растений преобладают деревья.
Таблица 1. Жизненные формы во флоре в %: [3]
| Жизненные формы | Число видов флоры | Доля во флоре, % |
| Дерево | 4,6 | |
| Кустарник | 4,3 | |
| Кустарничек | 0,7 | |
| Полукустарничек | 0,3 | |
| Полукустарник | 0,2 | |
| Многолетник | 56,4 | |
| Двулетник | 6,3 | |
| Однолетник | 27,3 | |
| Итого: |
Несмотря на огромную степень застройки Москвы, площадь озеленённых территорий города (по данным Москомархитектуры на 2007 год) составляет 34,3 тысяч га (или около 1/3 общей территории города). В Москве есть такие лесные и парковые массивы, как Измайловский парк, Тимирязевский парк, Филёвский парк (лесопарк), Замоскворецкий лесопарк, Люблинский парк, Бутовский лесопарк, Ботанический сад, Нескучный сад, Битцевский лесопарк, музеи-заповедники Царицыно и Коломенское, Кузьминский лесопарк, лесопарк Кусково и другие.
Также в пределах города находится часть Природного национального парка Лосиный Остров, множество скверов и рекреационных зон.
Город — высоко динамичная во времени система, изменение которой связано с различными экономическими и социальными факторами. Растительный покров, как элемент городской среды, прямо или косвенно испытывает на себе влияние всех этих факторов и явлений. Происходит сокращение численности и исчезновение одних видов, появление, увеличение встречаемости других.
Исчезнувшие виды флоры. Примерно за 150 лет наблюдений с территории города исчезло 104 вида растений. Некоторые исчезнувшие из природных местообитаний виды в настоящее время культивируются или встречаются в качестве случайно занесенных в антропогенных местообитаниях. УБРАТЬ НАЗВАНИЕ ИЗ КАРТЫ
Рисунок 2. Поражение растительности по данным космических съемок [4]
Животный мир
Фауна Москвы разнообразна. Например, в национальном парке Лосиный Остров водятся не только белки, ежи и зайцы, но и более крупные дикие животные, такие, как кабан и лось, пятнистые олени. Водятся и хищники — лисица, норка и горностай, поскольку общая площадь этого национального парка равна 10114 га. Гнездятся в Верхнеяузской части Лосиного острова дикие утки и цапли, водятся редкие фазаны и серые куропатки. Со времён Ивана Грозного Лосиный остров находится под специальной охраной — сначала как место царских охот, а с 1983 года — как природный национальный парк.
Площадь природно-исторического парка «Битцевский лесопарк» — 2208 га, и люди за пределами рекреационных центров ходят в нём по тропинкам, так что дикие животные находят тут все необходимое для жизни. Живут здесь ежи, бурозубки и даже летучие мыши, столь редкие в столице, зайцы — беляк и русак, полёвка, ласки, белки. Заходят из Подмосковья лось и кабан. Выводят птенцов утки, гнездится коростель.
В Москве обитают такие редкие животные, как орешниковая соня. В Москве её убежища найдены в Битцевском лесу, Лосиноостровском лесопарке, Измайловском лесу. Редок также чёрный хорь — он живёт в долинах рек, по берегам которых перемежаются лес, луг и заросли кустарника. Чёрного хоря видели в районе реки Сходня и в Братеевской пойме.
Зайцев в Москве можно найти в Измайловском парке, Кузьминском, в Битцевском парке и Серебряном бору. Ласок — в Теплостанском лесопарке, Измайловском лесу, Тушино, на Воробьевых горах или в Ботаническом саду. Существует Красная книга Москвы — в ней перечислены редкие и исчезающие на территории Москвы виды животных. В их список угодили ёж обыкновенный, лесной нетопырь, горностай и ласка, заяц-беляк и заяц-русак, орешниковая соня и лесная мышовка, и даже обыкновенный хомяк. [5]
Самый крупный хищник в Москве — обыкновенная лисица, обитает в парке Лосиный Остров, Кузьминском лесопарке, Битцевском лесу и других.
Среди птиц обитают большая и малая выпь, серая утка, обыкновенный гоголь, чёрный коршун и болотный лунь, перепелятник, сапсан и пустельга, рябчик и лысуха, чибис, бекас и вальдшнеп, чудом выжившие среди московских охотников, чайки — малая, озёрная, сизая и речная, вяхирь и обыкновенная горлица, ушастая и болотная совы, домовый сыч, голубь, воробей и вороны. А также обыкновенный козодой и зимородок, серый и зелёный дятлы и даже береговая ласточка.
Экологические проблемы
Для Москвы можно выделить следующие техногенные воздействия: выбросы газообразных веществ, запыление, выбросы аэрозолей автотранспортом, загрязнение тяжелыми металлами воздуха и почвы предприятиями, загрязнение поверхностных и грунтовых вод, а также рек и ручьев различными стоками, шум, вибрация, электромагнитное излучение, наличие в почве города патогенных микроорганизмов.
Экологизация автотранспорта
Под экологизацией следует понимать разработку и внедрение таких технических, экономических, управленческих и иных решений, в результате которых процессы развития общества и отраслей промышленности протекают при максимальном сохранении экологического равновесия с окружающей средой, без ее сверхнормативных загрязнений.
Экологизация достигается путем широкого внедрения «экологического мышления» на всех этапах жизнедеятельности человека. В технике экологизация достигается двумя путями: - совершенствованием рабочих процессов и созданием специальных устройств для очистки и утилизации выбросов в окружающую среду.
Проблемы экологической безопасности автомобильного транспорта являются составной частью экологической безопасности страны. Значимость и острота этой проблемы растут с каждым годом. В инфраструктуре транспортной отрасли России насчитывается около 4 тыс. крупных и средних автотранспортных предприятий, занятых пассажирскими и грузовыми перевозками. С развитием рыночных отношений появились в большом количестве коммерческие транспортные подразделения небольшой мощности. В 2000 году в РФ функционировало свыше 400 тыс. субъектов транспортного рынка различных форм собственности. Рост автопарка, изменение форм собственности и видов деятельности существенно не повлияли на характер воздействия автотранспорта на окружающую природную среду. Вызывает тревогу тот факт, что, несмотря на проводимые работы, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспортных средств увеличиваются в год в среднем на 3,1 %. В результате величина ежегодного экологического ущерба от функционирования транспортного комплекса России составляет более 3,5 млрд. долл. США и продолжает расти. Автомобильный парк России еще в 2000 году составлял 27,06 млн. шт., в том числе 20,12 млн. легковых автомобилей, 4,57 млн. грузовиков, 650 тыс. автобусов и 1,72 млн. прицепов и полуприцепов. Средний возраст автотранспортных средств остается значительным и составляет 10 лет, в том числе 10 % парка эксплуатируется свыше 13 лет, полностью изношены и подлежат списанию.
Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 тонн кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеродов. В результате по России от автотранспорта за год в атмосферу поступает огромное количество только канцерогенных веществ: 27 тыс. тонн бензола, 17,5 тыс. тонн формальдегида, 1,5 тонны бензопирена и 5 тыс. тонн свинца. В целом, общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобилями, превышает цифру в 20 млн. тонн.
Необходимо отметить, что, с точки зрения наносимого экологического ущерба, автотранспорт лидирует во всех видах негативного воздействия: загрязнение воздуха – 95 %, шум - 49,5 %, воздействие на климат 68 %.
Автомобили – один из главных источников загрязнения окружающей среды. Выхлопные газы, парниковый эффект и экологические катастрофы, к которым приведёт потепление мирового климата, – эта цепочка связанных между собой явлений для большей части населения долго была абстрактна и далека от забот повседневной жизни. Поэтому проблемы создания экологически чистого автомобиля с нулевыми выбросами (ZEV – Zero Emission Vehicle) обывателя не сильно волновали. Это были проблемы правительства, учёных, политиков и активистов «зелёных» организаций. Но непрерывный рост цен на бензин стимулирует массовый интерес к экологически чистым автомобилям и перспективным типам топлива и двигателей.
При работе автомобиля в атмосферу поступает также резиновая пыль, образующаяся при стирании покрышек. При использовании бензина с добавлением соединений свинца автомобиль загрязняет почвы этим тяжелым металлом. Возможно также загрязнение водоемов при мытье автомобилей при попадании в них отработанного машинного масла автомобильные являются источником шумового загрязнения.
Автомобили наносят ущерб животному миру. За 1 км движения легкового автомобиля я по открытой местности об его ветровое стекло разбивается до 3 тыс. насекомых. На каждые 27 км городского маршрута машина уничтожает 1 экз. позвоночных (кошки, собаки, мыши, воробьи и др.). На производство автомобиля затрачивается много энергии и ресурсов, значительная часть которых невозобновима автомобиль. Для передвижения автомобиля необходимы асфальтовые трассы, значительную площадь занимают гаражи и места парковок. Наибольший вред наносят личные авто, так как загрязнение среды при поездке на автобусе в пересчете на одного пассажира значительно меньше. [8]
Снижение отрицательного влияния автомобиля на окружающую среду – важное условие построения общества устойчивого развития. Наиболее радикальный способ решения вопроса – сокращение количества автомобилей, однако количество личных АВТО пока продолжает увеличиваться во всем мире. Так, за последние 5 лет количество. В США на 1000 человек приходится 590 А., в Швеции - 420, в Японии - 285, в Израиле - 145, в Южной Корее - 27, в Китае - 2 А.).
Пока наиболее реальным вариантом решения проблемы является уменьшение вреда от автомобилей за счет снижения затрат горючего. Так, если сегодня средний легковой автомобиль потребляет 6 - 10 л бензина на 100 км пути, то уже созданы двигатели легковых авто, которые расходуют всего 4 л. В Японии компания «Toyota» готовит к выпуску модель автомобиля с расходом горючего 3 л на 100 км пути.
Загрязнение атмосферы автомобилем уменьшается также при замене бензина на сжиженный газ. Используются специальные добавки-катализаторы к жидкому топливу, увеличивающие полноту его сгорания, бензин без свинцовых добавок. Разрабатываются новые виды топлива автомобиля. Так, в Австралии (Канберра) апробировано экологически чистое топливо, в составе которого 85 % дизельного топлива, 14 % этилового спирта и 1 % специального эмульгатора, повышающего полноту сгорания горючего. Проводятся работы по созданию двигателей АВТОМОБИЛЬ из керамики, которые позволят повысить температуру сжигания горючего и уменьшить количество выхлопных газов.
В Японии и ФРГ уже появились А., оборудованные cпециальными электронными устройствами, обеспечивающими более полное сжигание топлива. В больших городах строятся объездные дороги для междугородных автобусов и грузового транспорта, строятся подземные и надземные транспортные магистрали, поскольку особенно много выхлопных газов выделяется в атмосферу при возникновении «пробок» на перекрестках улиц.
Во многих городах (например, в Куритиба, Бразилия) удалось достичь уменьшения пробега личных автомобилей за счет совершенной организации работы общественного транспорта автомобилей. По этому пути идут Япония и Венгрия, которые отвергли «американский» путь решения транспортной проблемы преимущественно за счет личных автомобильные поездки. Впрочем, и в США в ряде штатов поощряются совместные поездки соседей в одном автомобиле на работу.
Уменьшается экологический вред от автомобилей при сборе и переработке отработанного машинного масла автомобилей в Москве при одном из нефтеперерабатывающих заводов создано производство по регенерации 50 тыс. т машинного масла в год. Возможно и повторное использование автопокрышек, на которые наваривается новый протектор.
Преодоление «автомобильной болезни» и сокращение количества личных автомобилей может быть достигнуто за счет повышения цены на А., оборудованные электронными средствами контроля влияния на окружающую среду, и экологически ориентированной налоговой системы. Так, в США введен сверхвысокий «зеленый налог» на машинное масло. Специальными задачами являются также уменьшение числа устаревших А., которые продолжают использоваться и загрязняют среду больше, чем новые автомобиль (это проблема бедных стран), и утилизация А., поступающих на свалки. В РФ важную роль должны играть экологические службы ГАИ, контролирующие количество выхлопных газов авто.
Основными потребителями ископаемого топлива, а следовательно, и главными источниками загрязнения воздушного бассейна являются энергетика, промышленные предприятия и транспорт. Развитие автомобильного транспорта, особенно интенсивное с 1950-х годов (в период появления дешевой нефти), резко изменило общую картину загрязнения окружающей среды. Если в середине 50-х годов преобладающая доля загрязнения воздушного бассейна приходилась на промышленные предприятия и бытовое использование топлива, то в настоящее время основные источники выбросов вредных веществ и их концентрации следующие:
Таблица 3. Источники выбросов вредных веществ и их концентрации
| Наименования источников загрязнения | CO | [CH] | SO x | NO x | Твердые частицы |
| Двигатели транспортных средств | - | ||||
| Электростанции | |||||
| Промышленное производство | |||||
| Лесные пожары, выжигание растительности | - | - | |||
| Испарение | - | - | - | - | |
| Складирование твердых отходов | |||||
| Прочие источники |
Таким образом, роль автомобильного транспорта как главного источника загрязнения атмосферы возрастает. В среднем один грузовой автомобиль выбрасывает в год «3 т вредных веществ, доля автомобильного транспорта в загрязнении окружающей среды в ряде городов составляет 30-40 %, а в крупных- до 60 %. Еще более высока доля автомобильного транспорта в загрязнении атмосферного воздуха в крупнейших городах мира, составляя по отдельным компонентам (%):
Таблица 4 - Доля транспорта в загрязнении атмосферного воздуха в крупнейших городах мира
| Наименования городов | СО | [CH] | NO x |
| Токио | |||
| Лос-Анжелес | |||
| Нью-Йорк | |||
| Москва | 96,3 | 64,4 | 32,6 |
| Санкт-Петербург | 88,1 | 31,7 |
Количество выделяемых в окружающую среду вредных веществ зависит от численности и структуры автомобильного парка, технического состояния автомобиля и двигателя, типа двигателя и вида применяемого топлива, а также условий его эксплуатации. Относительные удельные показатели выбросов основных токсичных компонентов отработавших газов для различных двигателей составляют:
Таблица 5. Удельные показатели выбросов основных токсичных компонентов отработавших газов для различных двигателей
| Типы двигателей | CO | [CH] | NO x | Сажа | Бензапирен |
| Карбюраторный | |||||
| Дизельный | |||||
| Газотурбинный |
В работе приведены иные технико-эксплуатационные и экологические показатели для различных типов двигателей, в том числе и для двигателя внутреннего сгорания:
Таблица 6. Технико-эксплуатационные и экологические показатели для различных типов двигателей
| Показатели | Двигатель стирлинга | Карбюраторный | Дизельный |
| Максимальный к.п.д. | |||
| Выбросы вредных веществ, г/км | |||
| СО | 0,50 – 1,00 | 20,0 – 25,0 | 2,0 |
| [CH] | 0,05 – 0,01 | 1,6 – 2,0 | 0,8 – 1,0 |
| NO x | 0,10 – 0,40 | 1,5 – 2,0 | 1,0 – 2,5 |
| Удельная масса, кг/кВт | |||
| Стоимость двигателя | 0,6/0,7 | 0,18/0,25 | 0,25/0,35 |
Эти дан