Особенности воздействия транспорта

Автомобильный транспорт остается одним из основных загрязнителей атмосферного воздуха в стране. На его долю приходится около 42% суммарных выбросов загрязняющих веществ и 25% общего выброса СО2.

Сам по себе рост парка нельзя считать отрицательным явлением. Сегодня в Москве свыше 300 маш./1000 жителей, в Перми 214, в Екатеринбурге, который еще недавно был третьим городом в стране по этому показателю, а сейчас оттеснен Новосибирском на 4 место — 273 маш./1000 жителей. Такой уровень автомобилизации был пройден США в середине 1950-х гг., а Западной Европой в 1960-х гг. Тем более что для российских городов по-прежнему характерен «щадящий» режим использования автомобиля: коэффициент выпуска (отношение числа выехавших в город машин к инвентарному), как правило, не превышает 10%. Автопарк обновляется, увеличивается доля автомобилей зарубежного производства, токсичность выхлопов которых в 6—10 раз ниже, улучшается качество топлива, вызванного тем процессом, который на Западе бы назвали экологоориентированным спросом. В результате произошло резкое снижение пробеговых (г/маш.*км пробега) выбросов автомобилями за последние 10 лет в 3—4 раза. Даже в целом по стране, по оценкам, несмотря на рост автомобильного парка и объемы грузоперевозок в 2006 г., впервые за последние

117

15 лет имело место абсолютное снижение массы выбросов загрязняющих веществ — на 1,7% по сравнению с предыдущим годом. Значимость этих факторов чрезвычайно велика. По нашим расчетам, если бы в Москве не происходило изменение структуры парка и качества топлива и двигателя, то на сегодняшний день количество вредных выбросов было бы в 2 раза больше и равно выбросам Норильска — крупнейшего загрязнителя страны (рис.

Рис. 3.3. Динамика выбросов в атмосферу (тыс. т) и автомобильного парка (тыс. единиц) г. Москвы 1979—2006гг.

Важнейшим фактором распространения выбросов в атмосферу является транспортная сеть. Для многих российских городов, особенно для Москвы, характерна крайне неудачная топология транспортной сети, сохранившая несколько концентрических «валов» и радиальных путей. Одним из главных недостатков ее является особое положение центра города, где сходятся все пути. Такая топология приводит к низкой связности сети (число возможных альтернативных маршрутов), дефекты которой приводят к высокому перепробегу (средняя фактическая дальность превышает «воздушное расстояние» более чем в 1,5 раза). Для сравнения в рациональ-

118

но организованных городах такое соотношение не превышает 1,2[26]. Еще в 1970-е гг. среднее время трудовой поездки увеличилось до 1 часа, обострились противоречия между необходимостью развития улично-дорожной сети и сохранением окружающей среды. И по сей день на карте Москвы имеется множество фрагментов, имеющих конфигурацию типа русской буквы Л. Высота этих радиусов, не замкнутых хордами, может достигать 12—14 км, если между радиусами проходит железная дорога (Павелецкая, Савеловская, Белорусская). Это все приводит не только к избыточному пробегу, но и к «пробкам», в которых объем выбросов выше как минимум на 30%. Пропускная способность мостов в городе — та же проблема «пробок» при столкновении потоков. В Челябинске максимальное значение плотности выбросов на западе города вдоль дороги, ведущей в центр; в некоторых кварталах на юго-востоке города, расположенных вдоль дороги от промышленной зоны к центру, превышает 3 тыс. т в год/км2, что в 2,7 раза выше, чем фоновые значения. Близость промышленных зон приводит к увеличению доли грузового автотранспорта, выброс которого в 3—5 раз выше на 1 км пробега.

Со сточными водами в поверхностные воды поступило 83 тыс. т взвешенных веществ и 3,1 тыс. т нефтепродуктов. Кроме того, с поверхностным стоком с автомобильных дорог сброшено более 350 тыс. т противогололедных реагентов (в основном хлоридов). Основными источниками сточных вод на транспорте являются станции промывки цистерн, вагонов. Определенные объемы загрязненных стоков формируются и в водном транспорте, и в портовом хозяйстве.

Особенности воздействия жилищно-коммунального хозяйства — это в основном влияние свалок, мусороперерабатывающих заводов, очистных сооружений, муниципальных котельных. В России ежегодно образуется на предприятиях ЖКХ более 2—3 млн т токсичных отходов всех классов опасности. Показатель, определяющий эффективность использования и обезвреживания токсичных отходов, за последние годы практически стабилизировался и составил 52%[27].

119

Отходы потребления — изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа, являются вторичными материальными ресурсами, которые могут и должны использоваться в хозяйственной деятельности. В большинстве стран объем промышленных отходов превышает объем бытовых (исключение составляют США), следовательно, наибольший интерес представляет опыт решения проблем твердых бытовых отходов (ТБО), структура которых сходная, по крайней мере, для развитых стран. Объем бытовых отходов зависит, прежде всего, от численности городского населения, а удельные объемы существенно различаются по странам. Так, во Франции ежедневно образуется 0,8 кг ТБО/чел., в Европе в целом — 1,3 кг ТБО/чел., а в США — 1,8 кг ТБО/чел.. В структуре ТБО в развитых странах выделяется макулатура и органические отходы (около 20% в среднем, в южных странах увеличиваясь до 60%, например, в Греции — 59%). В наибольшей степени увеличился объем пластмассовых отходов, возрастает доля товаров длительного пользования.

ТБО представляют определенную опасность для здоровья населения и для окружающей природы, являясь весьма благоприятной средой для развития патогенной микрофлоры (брюшной тиф, дизентерия, туберкулез и т.

Поскольку состав ТБО относительно постоянный (по сравнению с промышленными отходами) в большинстве стран, то для их утилизации существует общая для всех стран система, которая позволяет депонировать или переработать каждый компонент. Система в самом общем виде состоит из трех взаимодополняющих и связанных технологически между собой блоков: рециклинг, собственно утилизация, на-

120.

правленная, прежде всего, на сокращение объемов ТБО, и депонирование. Специфика страны определяет соотношение между собой блоков этой системы в зависимости от площади страны, развития техники и технологии и структуры отходов. В Японии наибольшее количество ТБО направляется в повторное производство, в США 80% отходов складируется, в Польше — 99%, в России — 95—97%.

Методов утилизации существует много, новые разработки появляются по мере развития научных знаний и технологических возможностей. Один из самых распространенных — прямое сжигание — направлен на сокращение объемов ТБО. Суммарная мощность МСЗ — 5 млн м3/год (около 3,5% от годового объема ТБО). В зависимости от состава и способа сжигания на 1 т мусора приходится 300—500 кг несгоревших отходов, из которых 85—90% составляют шлаки, 8—10% пыль и гипс, как побочные продукты при очистке дымовых газов. С золой и дымовыми газами в атмосферу попадают диоксины и фураны — вещества, чужеродные живым организмам, являющиеся универсальным клеточным ядом, они поражают все виды животных и большинство растений.

Складирование — это наиболее распространенный способ обращения с отходами. Особая опасность свалок заключается в их неподготовленности, незащищенности, отсутствии предварительной сепарации мусора. Поэтому на свалке рядом находятся и пищевые отходы, и лом черных и цветных металлов, и пластмассовые обломки, и пленка, и строительные, и даже промышленные отходы. Вся эта масса начинает постепенно окисляться, причем окисление продуктов растительного происхождения идет по реакции брожения с выделением воды, углекислого газа и тепла, а животного происхождения — гниения, конечными продуктами которого являются вода и метан с выделением большого количества тепла. Таким образом, в теле свалки

121

постоянно идут процессы увлажнения, разогрева и газообразования с участием микроорганизмов. Разогрев свалки может достигать даже в морозную зиму на глубине около 10 м не ниже 36,6 °С. Поэтому на свалках нередки случаи самовозгорания: из-за неплотного складирования мусора по многочисленным каналам поступает горючий биогаз, разогреваемый теплом реакций, протекающих в теле свалки. Просачивание внутрь атмосферных осадков, вымывающих из свалки многие загрязнители, — источник загрязнения подземных вод фильтратом, содержащим высокие концентрации хлоридов, сульфатов, нитратов металлов, в том числе тяжелых, органических кислот, микроорганизмов. В большинстве стран современное складирование предусматривает обеззараживание обрабатываемой массы мусора, гидроизоляцию, поддержание влажности мусора в пределах 50%, что обеспечивает жизнедеятельность бактерий, генерирующих биогаз, на 60—77% состоящий из метана.

Сельское хозяйство — один из самых старых видов антропогенного воздействия. Современная хозяйственная нагрузка определяется структурой земельных угодий, удельным весом пашни. Вопреки многочисленным прогнозам сокращение объемов применения минеральных удобрений и ядохимикатов, спад агропромышленного производства в условиях неблагоприятной социально-экономической ситуации не привели к заметному улучшению экологической обстановки в сельском хозяйстве, а в ряде регионов экологическая ситуация даже ухудшилась, так как произошел рост площадей необрабатываемых сельскохозяйственных угодий, часть из которых была заброшена. Пашни переводились в разряд пастбищ или оставались под паром. В результате зарастания пашен и пастбищ ольхой, березой и кустарниковыми ивами стали формироваться фитоценотические комплексы паразитарного типа.

Неправильная распашка склонов, нерациональный подбор культур в севообороте, чрезмерный выпас скота, применение мощной техники провоцируют развитие эрозии. Эрозия является одним из наиболее опасных видов деградации, вызывающих разрушение почв

122

и утрату плодородия. На эродированных почвах ежегодно недобирается до 40—60% продукции растениеводства. В большинстве районов страны снижается продуктивность сельскохозяйственных угодий, более половины которых являются эродированными и эрозион- но опасными. Ежегодные потери гумуса в пахотном слое достигают 0,4 т/га, еще столько же теряется из-за водной и ветровой эрозии. Почти все сельхозугодья Центрально-Черноземного и Северо-Кавказского районов являются эрозионно-опасными; в Поволжье, Западной Сибири и на Южном Урале каждый 3—4 га пашни подвержен эрозии. В Республике Калмыкия доля сельскохозяйственных угодий, почвы которых признаны эрозионно- и дефляционно-опасными, составляет 93,9%. Использование для обработки земли тяжелой техники, что является серьезной проблемой для большинства южных регионов страны с обширными полями, приводит к уплотнению почвы, уменьшается влагоемкость и снабжение почвы кислородом; с уплотнением почвы появляются условия для новой формы ее химического загрязнения. Наиболее простым и доступным средством защиты почв от эрозии служит внедрение почвозащитных систем земледелия и отдельных агротехнических приемов, к которым относятся безотвальная обработка и обработка почвы поперек склонов, посев специальными противоэрозионными сеялками, щелевание, бороздование и т. д. Но из-за спада производства их применение тоже сократилось. Одним из основных мероприятий по борьбе с водной и ветровой эрозией является защитное лесоразведение.

Химическая нагрузка определяется удельными объемами внесения органических и минеральных удобрений и особенно ядохимикатов, а также размерами площадей земель, на которых отмечается повышенное содержание ядохимикатов. Внесение удобрений необходимо для восполнения ежегодно выносимых из почвы химических веществ, они регулируют процесс обмена веществ в растениях, способствуют накоплению в урожае белков, жиров, углеводов, витаминов. Правильное внесение удобрений увеличивает урожайность культур до 2 раз. Но одновременно внесение повышенных доз минеральных удобрений или внесение их на недостаточную глубину в период паводка приводит к тому, что загрязняется почва и от 25 до 50% удобрений выносятся со стоком в реки и озера. Это способствует эвтрофикации водоемов, попаданию химических элементов в питьевые воды; следы

123

удобрений остаются в сельхозкультурах, а через них влияют и на здоровье человека. Азотные удобрения являются источником нитратов, которые в организме человека могут трансформироваться в высокотоксичные нитриты, вызывающие, в частности, заболевания крови у детей. Вместе с фосфорными удобрениями в почву поступают содержащиеся в них тяжелые (кадмий) и даже радиоактивные металлы (уран, торий), содержащиеся в руде природных фосфоритов. Калийные удобрения способствуют накоплению в почве хлора, нарушению баланса других элементов.

Средства защиты растений — пестициды (высокотоксичные хлорорганические, фосфорорганические и ртутьорганические соединения) сейчас применяются существенно меньше, но следы пестицидов отмечаются в почвах даже спустя десять лет после прекращения их использования. Во многих хозяйствах склады были разрушены, и проблема утилизации и уничтожения непригодных устаревших пестицидов стоит особенно остро. Проблема захоронения запрещенных, непригодных пестицидов, а также ежегодно высвобождающихся около 400 емкостей из-под использованных пестицидов, упирается в создание специального хранилища (могильника), оборудованного с учетом почвенных условий, грунтовых вод и пр. Помимо почв опасность заражения пестицидами существует для населения через продукты питания и питьевую воду. Сокращение объемов внесения минеральных удобрений на порядок, органических удобрений более чем в 5,4 раза, средств защиты растений более чем в 3 раза по сравнению с уровнем 1990 г. несколько ослабило их негативное воздействие на окружающую среду. Вместе с тем в ряде регионов Российской Федерации из-за нарушения сроков, доз и способов применения средств химизации и защиты растений, а также условий их хранения ожидаемого улучшения экологической ситуации не произошло.

Животноводческие фермы и откормочные комплексы являются крупным источником загрязнения почв, водных ресурсов, деградации пастбищ. Навоз, который складируется иногда в водоохранных зонах, нередко даже на необвалованных площадках, приводит к загрязнению почв и водоемов. В стоках ферм наблюдается до 27 ингредиентов, включая амины, индол, скатол, микробы. Особенно опасны высокотоксичные стоки свиноводческих и птицеводческих комплексов. Проблема усугубляется отсутствием очистных сооружений, а в

124.

последние годы положение хозяйств было столь тяжело, что навоз перестали вывозить на поля. Влияние крупных комплексов столь велико, что санитарно-защитная зона птицефабрики на 400—500 тыс. кур составляет 2,5 км, на 10 тыс. голов крупного рогатого скота — 3 км, на 108 тыс. голов свиней — 5 км. Есть свинокомплексы на 200—430 тыс. голов свиней, их влияние простирается на 10—15 км, что превышает влияние ТЭЦ и металлургических комбинатов.

Мелиоративная нагрузка стала следствием массовой перестройки разных видов ландшафтов (11,5 млн га), часть которых подверглась значительному иссушению территории, обмелению рек, исчезновению озер, другая — напротив, орошению и обводнению (4,7 млн га). Орошение приводит к переувлажнению и заболачиванию земель, их подтоплению, начинаются процессы засоления. Все попытки вымыть соль из почвы приводят к повторному, еще большему засолению и деградации земель. В Калмыкии из общей площади сельскохозяйственных угодий почти половина (48,9%) засолена, в т. ч. 211,9 тыс. га пашни.

Комплексная оценка антропогенной нагрузки на территорию регионов России. Экологическая напряженность (ЭН) — это специфическая ситуация конфликта, когда уровень антропогенного воздействия (АВ) превышает величину потенциала устойчивости природного комплекса. Социологические исследования добавляют еще критерий ЭН — экологическая ситуация, воспринимается субъектом (слоем, группой, территориальной общностью и т.п.) как реально угрожающая его интересам. Для оценки неравномерности АВ на природную среду регионов могут применяться синтетические (интегральные) индексы[28], которые наиболее адекватны комплексности предмета исследования. Метод комплексной оценки АВ — это системное изучение, измерение и обобщение влияния факторов ведущего условия ЭН регионов путем обработки специальными приемами показателей, отражающих влияние хозяйственного комплекса и других источников с целью мониторинга экологической ситуации (рис. 3.4).

со

о

о

_с

CD

о

iQ

о

lt;

J=

S

iQ

Интегральный показатель степени экологической напряженности регионов, полученный как сумма средневзвешенных значений индексов воздействия на атмосферу, водные, лесные и земельные ресурсы, аграрной и радиационной нагрузки, показал высокую дифференциацию экологической напряженности. В условиях критической степени экологической напряженности находится свыше 30% территории страны и около 15% ее населения в нефтяных регионах, регионах дислокации крупных предприятий черной и цветной металлургии, развитого сельского хозяйства. Однако, необходимо иметь в виду, что столь высокие уровни антропогенного воздействия концентрируются в городах и ареалах добычи ресурсов. Высокая степень антропогенного воздействия характерна для 8% территории страны, где проживает около 15% населения. Наряду с мощными промышленными регионами к этой группе относится Брянская область, сильно пострадавшая от аварии на Чернобыльской АЭС, а также обе столицы из-за воздействия транспорта. Средняя степень экологической напряженности характерна для четверти территории страны, где проживает 20% населения. Ключевым фактором воздействия здесь также является промышленность. Для остальных регионов определенной компенсацией за меньший уровень экономического развития служит относительное благополучие экологической ситуации, хотя ареалы сильно измененной природы есть везде.

Антропогенное воздействие в регионах очень разнообразно и более равномерно распределено между регионами, чем промышленность, с размещением которой оно традиционно связывается. География экологической ситуации в значительной степени определяется двумя факторами, унаследованными от прошлого, сочетание которых на большой территории порождает разнообразие типов и уровней антропогенного воздействия. Это — топливный баланс энергетики и ЖКХ, создающий общий фон загрязнения, и промышленная специализация, возраст и качество фондов. Промышленность является наиболее динамичным фактором состояния среды регионов, как правило, наиболее модернизированным. Среди всех показателей объем выбросов в атмосферу максимально сократился по сравнению с 1990 г., а его рост в посткризисный период был значительно ниже, чем рост производства и ВВП. Становится понятным, что списать все проблемы на решения, принятые 50 лет назад, не удастся, причины

т

экологических проблем намного глубже. В богатых ресурсодобывающих регионах идет усиление антропогенного воздействия на весь природный комплекс, и темпами большими, чем экономическое развитие. В крупнейших городских агломерациях усиливается нагрузка на инфраструктуру от автотранспорта, проблемы утилизации отходов, вырубки лесов, сокращения экологического каркаса, истощения водных ресурсов. Даже увеличение сервисных функций на старой транспортной основе приводит лишь к увеличению транспортных заторов, выбросов и шумовому давлению. Выгодное положение на основных путях мировой торговли, особенно приморское положение, оборачивается не только разрушением естественных ландшафтов, но и переводом земель из разряда ООПТ. Все три преимущества в условиях догоняющего развития сопровождаются деградацией природной среды, изменением ее территориальной структуры.

Вопросы и задания На основе статистических данных выявите для группы регионов

ведущий фактор экологического состояния. Оцените, начинает ли появляться в России и других странах СНГ

понимание, что конкурентоспособность экономики зависит от ее экологично сти? Система учета воздействия отраслей промышленности на природ

ную среду в России. Каковы экологические последствия изменения территориальной

структуры топливно-ядерного цикла в России? Оцените современные тенденции добычи нефти и газа и сравните

экологические последствия при разных способах добычи. Проблемы комплексного использования древесины и их роль в ре

шении экологических проблем лесных регионов России. Новые методы производства металлов и их влияние на окружаю -

щую среду регионов. Оцените роль географических факторов в формировании авто

транспортного загрязнения в крупных городах. Понятие экологической ситуации регионов.

Литература Битюкова В.Р. Социально-экологические проблемы развития горо

дов России. — М.: Либроком, 2012. Гридэл Т.Е., Алленби Б.Р. Промышленная экология: Учеб. пособие для

вузов / Пер. с англ. под ред. проф. Э.В. Гирусова. — М.: ЮНИТИ- ДАНА, 2004. Гринин А.С., Новиков В.Н. Промышленные и бытовые отходы: Хране

ние, утилизация, переработка. — М.: ФАИР-Пресс, 2002. Зайцев В.А. Промышленная экология: учебное пособие — М.: БИ

НОМ. Лаборатория знаний, 2012. Ратанова М. П. Экологические основы общественного производ

ства. — Смоленск, 1999.

Полезные интернет-ресурсы Информационная база данных Федеральной службы государствен

ной статистики РФ http://www.gks.ru/ Web-Атлас: «Окружающая среда и здоровье населения России».

http://www.sci.aha.ru/ATL/ra00.htm Информационная база Министерства природных ресурсов и эко

логии Российской Федерации. Доклады и обзоры. http://www.mnr. gov.ru/part/?pid=153