Анализ воздействия автотранспортных предприятий на городскую среду

Аннотация

В.И. Беспалов, Я.А. Мазепа

Статья посвящена воздействию автотранспортных предприятий, как объектов городского хозяйства, на окружающую городскую среду. В ней рассматривается технология основных процессов деятельности данных предприятий, с точки зрения негативного влияния на компоненты экосистем. На основании проведенного анализа описаны физическая модель процесса загрязнения воздушной среды и физическая модель снижения загрязнения.

Ключевые слова: городское хозяйство, автотранспортные предприятия, загрязняющие вещества, аэрозоль, экологическая эффективность, экологическая безопасность

05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

В современных условиях развития урбанизации объекты городского хозяйства в значительной мере определяют экологическое состояние городской среды, формируя её качество. Транспортно-дорожный комплекс является важнейшим составным элементом экономики России. Однако функционирование транспорта сопровождается мощным негативным воздействием на природу. Вклад транспорта в ее загрязнение целесообразно оценивать в сопоставлении с другими отраслями хозяйства по всем компонентам экосистем: атмосфере, воде, почве, растительному и животному миру. Транспорт – один из основных загрязнителей атмосферного воздуха. Его доля в общем объеме выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и подвижных источников по России составляет около 85%, что выше, чем доля любой из отраслей промышленности [1].

С ежегодным ростом муниципального автомобильного транспорта все большее развитие получают автотранспортные предприятия (АТП), относящиеся к числу основных объектов городского хозяйства, которые вносят значительный вклад в загрязнение окружающей среды. Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта приводят к образованию на АТП выбросов, сбросов и отходов [1]. Рассмотрев детально технологию основных процессов деятельности АТП можно определить степень их воздействия на основные компоненты окружающей среды (ОС). Основная деятельность АТП заключается в автотранспортном обслуживании населения, предприятий и организаций. Для обеспечения нормального функционирования предприятия на его территории располагается комплекс ремонтно-технического обслуживания автотранспорта, включающий, как правило, следующие участки:

- участок ремонта и зарядки аккумуляторов, на котором осуществляют подзарядку и ремонт аккумуляторных батарей, приготовление дистиллированной воды и электролита;

- шиноремонтный участок – осуществляется демонтаж и монтаж шин, ремонт камер, замена дисков, камер и покрышек, балансировка колес;

- агрегатно-механический участок предназначен для разборочно-сварочных, моечных, ремонтно-восстановительных и контрольных  работ по двигателю, коробке передач, рулевому управлению, переднему и заднему мостам и другим агрегатам и узлам, снятым с автомобиля, а также слесарно-механические работы с использованием станков;

- электротехнический участок, на нём осуществляется проверка и ремонт электрооборудования;

- участок газовой и электросварки;

- участок окраски предназначен для окрашивания со снятием старого лакокрасочного покрытия, покраски местных повреждений, окраски отдельных деталей кузова и нанесений противокоррозийной и противошумной мастики на днище кузова.

В результате проведенных исследований выявлено следующее воздействие на важные компоненты ОС:

- в процессе деятельности предприятия, с точки зрения, воздействия на почву,  образуются такие отходы, как лом черных металлов (отработанные металлические детали автомобилей), мусор промышленный (отработанные неметаллические детали автомобилей), фильтры, загрязненные нефтепродуктами (топливные и масляные фильтры), фильтр картонный (воздушные фильтры), отработанные накладки тормозных колодок, шины с металлокордом, шины с тканевым кордом;

- загрязняющие вещества (в основном жиры, нефтепродукты и взвешенные вещества), образующие в процессе промывки аккумуляторов, мойки транспорта и другого оборудования поступают на очистные сооружения и сбрасываются в водоем в пределах допустимой концентрации;

- в результате технологического процесса на исследуемом предприятии в атмосферный воздух поступают такие ЗВ, как аэрозоль масла, соединения свинца, серная кислота, сернистый ангидрид, дивинил, изопрен, бензин, резиновая пыль, пыль металлическая и абразивная, оксид железа и карбонат натрия, сварочный аэрозоль, окислы марганца, азота диоксид, ацетон, бутиловый спирт, толуол, этиловый спирт, этилцеллозольв, красочный аэрозоль. Образующиеся вредные вещества пагубно действуют на здоровье населения городов. Выбросы от автотранспортных предприятий составляют порядка 30% от основных источников загрязнения ОС.

Анализ технологических особенностей АТП позволяет заключить, что в наибольшей степени опасными с точки зрения загрязнения атмосферы являются участки окраски, при этом все выбросы ЗВ негативно отражаются на здоровье населения городов. Для детального анализа влияния участка окраски на загрязнение атмосферного воздуха построена физическая модель процесса загрязнения воздушной среды от окрасочной камеры. В модели учтены все этапы технологии, при последовательном прохождении которых сырье трансформируется в ЗВ. При этом технология окраски рассмотрена как совокупность процессов, в каждом из них выделены основные взаимодействующие элементы, посредством которых происходит образование и выделение ЗВ, а так же их распространение в атмосфере. Данная модель включает в себя следующие этапы:  образование ЗВ, выделение ЗВ, их распространение что, позволяет проводить дальнейшие исследования исследования по снижению загрязнений воздушной среды с точки зрения целостного поэтапного процесса. Процесс выделения ЗВ делят на два этапа: внутреннего и внешнего выделения. Основными физическими объектами первого этапа являются внутренний источник выделения ЗВ (лакокрасочный аэрозоль и пары растворителя). Процесс распространения ЗВ предполагает распространение загрязняющего аэрозоля в воздушном бассейне территории, в котором в качестве основных физических объектов участвуют воздух приземного слоя атмосферы и загрязняющий аэрозоль (красочный аэрозоль, пары растворителей). Рассматривая процесс снижения загрязнения воздушной среды детально исследованы характеристики основных функциональных элементов модели (технологическое оборудование, участвующее на стадиях образования и выделения ЗВ и  технологическое сырье). Физическая модель процесса загрязнения положена в основу физической модели процесса снижения загрязнения воздушной среды, сущность которой заключается в совокупности последовательно и целенаправленно реализуемых процессов на каждой стадии загрязнения [2].

Современные исследования в области обеспечения экологической безопасности снижения загрязнения воздушной среды автотранспортных предприятий, позволяют сделать вывод о том, что с развитием технологических комплексов в промышленности борьба с ЗВ становится все более актуальной, а снижение концентрации в воздушной среде и воздухе рабочей зоны достигается с помощью реализации двух основных циклов, каждый из которых состоит из совокупности последовательных процессов на каждой стадии загрязнения. При этом первый цикл заключается в снижении загрязнения исходного сырья (технологического оборудования) и предполагает совершенствование существующего и разработку нового производственного оборудования, а так же организацию технологических процессов, эффективно снижающих или исключающих образование и выделение ЗВ. Сущность второго цикла заключается в снижении загрязнения воздуха путем реализации в технологическом процессе инженерно-технических мероприятий, локализующих распространение и обеспечивающих разрушение аэрозоля. Данный процесс, включающий два основных цикла, рассматривается как комплекс последовательного направленного воздействия дополнительными дисперсными системами на исходные и промежуточные. Главной целью каждого этапа процесса снижения загрязнения является уменьшение концентрации дисперсной фазы в исходных, промежуточных и остаточной дисперсных системах [2].

Традиционно на АТП в окрасочных камерах процесс снижения загрязнения воздушной среды реализуется тремя функциональными элементами: улавливание, очистка и рассеивание. Физическая сущность улавливания заключается в создании дополнительной дисперсной системы, свойства  которой должны обеспечивать предотвращение распространения красочного аэрозоля, паров растворителей и их удаление из воздушной среды окрасочной камеры. Этап очистки заключается в выделении из уловленных паров растворителей и красочного аэрозоля дисперсной фазы с последующим надёжным ее связыванием, предотвращающим вторичный переход этой фазы в аэрозольное состояние. Физическая сущность этапа рассеивания (естественное или принудительное) заключается в воздействии на остаточно загрязненный аэрозоль внешней заранее подготовленной по параметрам дисперсной системой [2].

Изучив основные циклы реализации процесса снижения загрязнения воздушной среды, можно заключить, что для поддержания параметров воздушной среды на уровне нормативных требований в настоящее время широко используется второй цикл, хотя первый цикл является более рациональным и экономичным, но современный уровень развития науки и техники в большинстве случаев не позволяет предложить конкретные решения.

В настоящее время реализуемый на АТП комплекс мероприятий по охране окружающей среды часто не обеспечивает достаточную экологическую эффективность. Кроме того, выбор такого рода мероприятий даже ещё на стадии проектирования АТП осуществляют по достаточно субъективным, традиционно сложившимся в автотранспортной отрасли критериям.  

Именно поэтому, совершенствование методики выбора оптимальной по эффективности и экономичности технологии обеспечения экологической безопасности автотранспортных предприятий является предметом дальнейших исследований.

Литература

1. Медведев В.Т. Инженерная экология: Гардарики. – М.: 2002. – 687с.

2. Беспалов В.И., Мещеряков С.В., Гурова О.С. Оценка процессов и расчет аппаратов защиты окружающей среды: учебное пособие. – Ростов-на-Дону: ООО «Мини Тайп», 2007. – 192 с.; ил.