Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Екологія arrow Транспортна екологія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Вступ

Стрімкий розвиток науково-технічного прогресу з одного боку сприяє економічному зростанню та поліпшенню рівню життя, а з іншого – призводить до значних екологічних збитків внаслідок зростання техногенного навантаження на довкілля.

Вирішення екологічних проблем людства сьогодні є основним завданням у контексті Концепції Сталого розвитку.

Сучасне життя неможливе без транспортних послуг. Постійно розвивається уся транспортна інфраструктура. Такий розвиток неодмінно супроводжується негативним впливом на навколишнє середовище. Умови функціонування транспорту постійно ускладнюються. Процеси різної природи, що мають місце під час експлуатації транспортних засобів, потребують подальшого вивчення. Таке вивчення є необхідним для розуміння механізмів негативного впливу об'єктів транспорту на навколишнє середовище та прийняття грамотних і своєчасних інженерних рішень для його захисту від різних видів такого впливу.

Стан довкілля визначають як стан глобальної екологічної кризи. Визначальним для людства зараз є формування екологічної свідомості, культури й цілісного екологічного світогляду.

Екологічна освіта стає базовим знанням, необхідним для усіх спеціальностей технічного профілю, зокрема, транспортного.

На сьогодні у житті суспільства екологія інтенсивно розвивається та визначає своє місце. Сучасним світовим трендом є пріоритет і першочергова увага екологічним аспектам у вирішенні будь-яких соціально-економічних питань. Екологічний рух характеризується значним рівнем розвитку.

В історичному аспекті з появою людей на Землі почався вплив їх діяльності на кругообіг речовини та енергії в біосфері. Це сприяло зміні як процесів міграції речовин, так і зміні потоків енергії в навколишньому природному середовищі.

Із появою сільськогосподарського виробництва людство вийшло з чергової екологічної кризи, розширило свою екологічну нішу і продовжило розростатися чисельно, поширюючись планетою і витісняючи багатьох мешканців природного середовища. Цей процес суттєво активізувався після "революції машин" у XVIII столітті і надзвичайно загострився в середині XX століття, поступово перетворивши біосферу на техносферу.

Техносфера – це сукупність штучних і природних об'єктів, створених або змінених цілеспрямованою діяльністю людини. Техносфера є складовою частиною біосфери, що з часом може перетворитись у ноосферу, що за теорією В. І. Вернадського має стати основною метою сучасного суспільства. Однак, на сьогодні, господарська діяльність людини зумовила деградацію та вичерпування природних ресурсів, що призвело до трансформації сформованих протягом багатьох мільйонів років матеріальних та енергетичних потоків на Планеті. Особливо швидко посилюється вплив людства на природні комплекси у зв'язку з розвитком технічної та технологічної діяльності людини – цей процес називають техногенезом. Іншими словами, техногенез – це нинішній етап еволюції біосфери, обумовлений технологічною діяльністю людини, наслідком якої є порушення біотичного кругообігу речовин і природної рівноваги екологічних систем.

Масштаби впливу суспільства на природу зростали так швидко, що людство поступово перетворилося у визначальну геологічну силу світового масштабу, що дедалі більше впливає на природні процеси (за Вернадським). Експлуатуючи природні ресурси, людство значною мірою погіршило умови власної життєдіяльності.

Стан навколишнього природного середовища нашої Планети у XXI ст. продовжує неухильно погіршуватись внаслідок щоразу більшого техногенного впливу. Людина і біосфера все більше втрачають спроможність адаптуватися до швидких глобальних змін. Окрім того, загострюється демографічна проблема, пов'язана як із зростанням чисельності населення, так і з обмеженістю природних ресурсів і життєвого простору на Земній кулі.

Внаслідок техногенезу катастрофічно збільшилося забруднення всіх компонентів довкілля – атмосферного повітря, води, ґрунтів та харчових продуктів. Людство вже втратило можливість виробляти продукцію промисловості, сільського господарства й продукти харчування, не завдаючи негативного впливу на довкілля. Використання ресурсів біосфери для забезпечення повсякденних потреб призводить до їх вичерпування, зміни природних ландшафтів, зникнення багатьох видів живих організмів і забруднення довкілля відходами діяльності людини, обсяги яких також катастрофічно зростають.

Транспортний комплекс – одне з найпотужніших джерел забруднення навколишнього середовища. Транспорт належить до головних забруднювачів атмосферного повітря, водойм і ґрунту. Відбувається деградація і загибель екосистем під впливом транспортних забруднень, що особливо інтенсивні на урбанізованих територіях. Гостро постає проблема утилізації і переробки відходів, що виникають під час експлуатації транспортних засобів, в тому числі і після завершення строку їх служби. Крім того, транспорт – основне джерело шуму у містах, а також джерело теплового забруднення.

Гази, що виділяються внаслідок спалювання палива у двигунах внутрішнього згорання, містять більше 200 найменувань шкідливих речовин, у тому числі канцерогени. Нафтопродукти, залишки від стертих шин та гальмівних колодок, сипкі і пилові вантажі, хлориди, які використовують для посипання доріг взимку, забруднюють придорожні смуги та водні об'єкти.

Автомобільний транспорт є основним джерелом забруднення повітря у великих містах.

Шкідливі речовини, під час експлуатації автотранспорту, потрапляють у повітря з вихлопними газами, випарами з паливних систем, а також під час заправки автомобіля паливом. На викиди оксидів вуглецю (вуглекислий газ і чадний газ) впливає також рельєф дороги та режим і швидкість руху автомобіля. Наприклад, якщо збільшувати швидкість авто і різко зменшувати її під час гальмування, то у вихлопних газах кількість оксидів вуглецю збільшується у 8 разів. Мінімальна кількість оксидів вуглецю виділяється при рівномірній швидкості автомобіля 60 км/год.

Вихлопні гази накопичуються у нижніх шарах атмосфери, тобто шкідливі речовини знаходяться в зоні дихання людини. Тому автомобільний транспорт варто віднести до категорії найнебезпечніших джерел забруднення повітря поблизу автомагістралей.

Забруднення поверхні землі транспортними і дорожніми викидами накопичується поступово, у залежності від кількості автотранспорту, що проїжджає через трасу, дорогу, магістраль і зберігається дуже довго навіть після ліквідації дорожнього полотна (закриття дороги, траси, магістралі або повна ліквідація шляху та асфальтного покриття).

Різні хімічні елементи, особливо метали, що накопичуються у ґрунтах, засвоюють рослини і через них по харчовому ланцюгу переходять в організм тварин і людини. Частина з них розчиняється і виноситься ґрунтовими водами, потім потрапляє в ріки, водойми і вже через питну воду може потрапити у людський організм.

Стрімкий розвиток авіаційного транспорту й зростання його ролі в житті людини не могло не вплинути на навколишнє середовище. Основний вплив авіації на довкілля полягає в акустичному забрудненні, а також у викиді газів в атмосферу, що призводить до зміни клімату й забруднення повітря.

Особливість викидів шкідливих речовин під час експлуатації авіаційного транспорту – це висота (як відомо, літаки в наш час літають на висоті 8-13 км). У результаті цього в різних формах змінюється склад атмосфери, як безпосередньо, так і непрямо. Безпосередній вплив: емісія вуглекислого газу, оксидів азоту (NOx), водяної пари, незгорілих вуглеводнів (бензол, пропан, етан, ацетилен, метан та ін.), сульфатних часток і сажі. Непрямий вплив: утворення озону (О3) в результаті ланцюга хімічних реакцій, схожих на утворення смогу. У нижньому шарі атмосфери озон – шкідлива речовина, що сприяє глобальному потеплінню.

Вихлопні гази двигунів літаків сприяють утворенню озонових дір. У верхню тропосферу та нижню стратосферу викидається величезна кількість водяної пари. Щодоби в ці шари атмосфери викидається від 10 до 30 т водяної пари. Оксиди азоту вступають в реакцію з озоном стратосфери, що призводить до руйнування цього шару, що захищає біосферу від жорсткого ультрафіолетового сонячного випромінювання.

У свою чергу збільшення вологовмісту повітряних мас сприяє появі хмар, а в приземному шарі за низьких негативних температур – виникненню туману (смогу). Викинута з двигуна літака водяна пара під впливом турбулентного обміну змішується з навколишнім повітрям, що призводить за низьких температур і високої вологості до конденсації й сублімації водяної пари. За наявності шарів інверсій обсяг водяної пари, що піднімається, розтікається, сприяючи утворенню великої пелени з хмар шароподібної форми. Спочатку хмарний слід має ширину кількасот метрів, але, розтікаючись, збільшується до кількох кілометрів. Тобто, водяна пара, що викидається в атмосферу, може збільшувати кількість перистих хмар і їх вертикальну потужність.

Така зміна перистих хмар відбувається, як правило, під час інтенсивних польотів і призводить до зміни традиційного режиму сонячної радіації. Тобто збільшення кількості перистих хмар призводить до зростання температури повітря.

Забруднення нижньої стратосфери вище тропопаузи (висоти більш 9-11 км) впливає на фізико-хімічний склад стратосферного повітря. Частинки, викинуті на висоті 14 км, перебувають в стратосфері до одного місяця, а на висоті 22 км – до двох років. Це призводить до зменшення густини атмосферного озону і відповідно позначається на погодних умовах і кліматі Землі, викликає стихійні лиха. Витончення озонового шару є також негативним фактором для екології тваринного й рослинного світу, здоров'я людини.

З екологічної точки зору сучасний аеропорт (аеродром) можна розглядати ще й як комплекс випромінювання електромагнітної енергії, що чинить шкідливий вплив на навколишнє середовища і людину. До джерел випромінювання слід віднести радари, засоби зв'язку тощо. Найбільшою біологічної активністю володіють хвилі дециметрового, сантиметрового та особливо міліметрового діапазону. Медико-біологічні дослідження впливу СВЧ-опромінення на живі організми показали, що воно здатне порушувати (пригнічувати) діяльність центральної нервової системи, руйнувати білкові молекули, що містяться в крові, змінювати функції ендокринних органів людини. Негативний вплив електромагнітних випромінювань посилюється шумовим фактором.

Збільшення вантажопідйомності повітряних суден та інтенсивності польотів призвели ще й до підвищення рівня шумності в зонах розташування аеропортів (аеродромів).

Це далеко не повний перелік екологічних проблем, що виникають під час антропогенної діяльності через експлуатацію авіаційної техніки.

В Україні розвиваються практично всі види транспорту: авіаційний залізничний, автомобільний, морський, річковий, трубопровідний та електронний. Усі види транспорту доповнюють

один одного і разом з транспортними шляхами утворюють транспортний комплекс (рис. В.1).

Структура транспортного комплексу

Рис. В.1. Структура транспортного комплексу

Саме екологія як наука про середовище існування людини, його живі й неживі компоненти, взаємозв'язки, взаємодію між цими компонентами, а також про особливості цих взаємозв'язків і узгодження Стратегії природи та Стратегії людини, має базуватись на ідеї самообмеженості. раціональної коеволюції техносфери та Біосфери, мінімізації впливу техногенезу на природні комплекси.

Основними завданнями екології є:

  • – дослідження особливостей функціонування екосистем, взаємозв'язків компонентів природи та виявлення змін, що викликані антропогенним впливом:
  • – створення наукових основ раціонального використання природних ресурсів;
  • – прогнозування змін природи ПІД ВПЛИВОМ ДІЯЛЬНОСТІ людини та виявлення меж трансформації природних екосистем людиною;
  • – розроблення теоретичних основ охорони середовища існування людини та природи, збереження природного біорізноманіття тощо.

Головним предметом вивчення сучасної екології є дослідження взаємозв'язку між суспільством і довкіллям, з метою збереження природи і створення сприятливих умов існування людини.

Предметом дослідження екології є детальне вивчення структури та функціонування природних, природно-антропогенних і антропогенних екосистем, з метою розроблення теоретичних основ їх охорони (рис. В.2).

Структура сучасної екології

Рис. В.2. Структура сучасної екології

Умовно екологію можна поділити на дві великі сфери:

  • – загальну (теоретичну, фундаментальну);
  • – прикладну (практичну).

До загальної екології належать:

  • біоекологія (в біологічній науці її прийнято називати "загальною екологією");
  • геоекологія (географічна екологія, екологія довкілля, атмосфери, океану тощо);
  • екологія природних зон (тундри, степу тощо);
  • екологія регіонів (високогір'я, крайньої півночі та інших географічних об'єктів);
  • теоретична екологія, або метаекологія – ця наука знаходиться у стадії становлення, по суті вона поки ще є конгломератом фундаментальних досліджень інших наук, таких як географія, біологія та ін.;
  • інформаційна екологія – зовсім нова наука, тому визначити напрямки її майбутнього розвитку, крім геосистемного, поки що важко.

До прикладної (практичної) екології належать:

  • а) екологія людини:
    • медична екологія (біологічні аспекти людини, медичні, психічні, географічні та ін.);
    • – соціоекологія (екологія соціальних груп, екологічна демографія, екологія поселень, у тому числі урбоекологія, рекреаційна екологія та ін.);
  • б) екологія господарства (природокористування):
    • техноекологія (екологічні аспекти галузей господарства, використання природних ресурсів тощо);
    • транспортна екологія – напрямок, що сьогодні інтенсивно розвивається. Він характеризується своїми поняттями, термінологією, аксіоматикою, методами дослідження процесів взаємодії транспортних процесів з навколишнім середовищем.
    • охорона природи (навколишнього середовища, довкілля) – досліджує ті самі аспекти, як і природокористування, але природокористування методологічно побудовано на дослідженні в напрямку від господарства до природи, а охорона довкілля навпаки – від природи до господарства. Часто природокористування і охорону природи розглядають разом, як одну науку. Окремим напрямком охорони природи є заповідна справа;
    • економіка природокористування та екологічний менеджмент – економічні методи регулювання природокористування і охорони природи;
    • екологічний аудит – контроль і екологічна оцінка діяльності підприємств, вдосконалення регулювання впливу на довкілля та його інвестиційної привабливості;
    • екологічний маркетинг – управлінська діяльність у складі загального менеджменту підприємств, спрямована на вивчення та використання ринку екологічної продукції та послуг;
    • екологічне право (юридичні аспекти природокористування);
    • екологічна стандартизація;
    • управління природокористуванням і охороною довкілля – адміністративні методи природокористування, організація системи управління у сфері охорони довкілля, організація моніторингу, екологічної експертизи, організація екологічних аспектів діяльності окремих підприємств та організацій тощо;
    • екологічний моніторинг – спостереження й оцінка стану навколишнього середовища;
    • екологічне прогнозування – розробка прогнозів і програм розвитку регіонів, галузей та інших об'єктів у напрямку зменшення їх негативного впливу на навколишнє середовище;
    • екологічна експертиза – запобігання негативного впливу на навколишнє середовище нововведень;
  • в) радіаційна екологія – вивчає наслідки радіаційного забруднення й можливі наслідки експлуатації об'єктів, що використовують ядерну енергію і радіоактивні речовини;
  • г) екологія Космосу – нова наука, що досліджує забруднення найближчого космічного простору Землі, розробляє методи спостереження за станом довкілля в планетарному масштабі.

Окрему позицію займають нові науки: "екологія культури" і "філософська екологія". Вони тільки починають розвиватися і якими вони будуть поки що важко визначити. Вони вивчають культурологічні і філософські аспекти існування системи "суспільство-природа".

Безумовно, що існує багато інших класифікацій структури екологічної науки. На наш погляд, вищенаведена є найбільш прийнятною.

Екологія – наука, що знаходиться на перехресті багатьох наукових напрямків. Вона тісно пов'язана з іншими науками. Правильніше було б сказати, що вона є конгломератом, а не системою, окремих наукових напрямів. Часто зв'язки між екологічним аспектом дослідження (напрямком екології) і базовою наукою (з якої він виник) є тіснішими, ніж зв'язки між окремими галузями екологічної науки. Так, наприклад, біоекологія тісніше пов'язана з біологією, ніж, наприклад, з економікою природокористування.

У цілому, екологічна наука співпрацює з блоками:

  • природничих наук (біологія, географія, геологія, фізика, хімія, математика та ін.);
  • суспільних наук (соціологія, економіка, управління та ін.);
  • гуманітарних наук (філософія, історія, культура, психологія, етика тощо).

Автори навчального посібника ставили перед собою мету в компактному і доступному вигляді охарактеризувати найактуальніші проблеми раціонального природокористування, охорони природи і підвищення екологічної безпеки під час експлуатації транспортних засобів, визначити найголовніші тенденції розвитку комплексу екологічних наук, змін понятійного апарату, нових ідей та концепцій щодо поглядів на гармонізацію взаємовідносин суспільства і природи.

У роботі широко використаний теоретичний і практичний матеріал відомих українських і зарубіжних спеціалістів-екологів, доступна сучасна статистична інформація, що можна побачити у списку джерел, який наведено у кінці посібника. Ці джерела також рекомендовані студентам технічних спеціальностей для подальшого поглиблення власних екологічних знань.

Основною метою даної праці є створення навчально- методичної бази для набуття студентами знань із різноманітних проблем у сфері природокористування та охорони навколишнього середовища, зокрема формування у студентів навичок аналізу й визначення ефективності природоохоронних заходів у транспортній галузі та оцінки екологічних збитків, що їх завдає природному середовищу антропогенна діяльність через експлуатацію транспортних засобів. Це сприятиме засвоєнню студентами специфіки впливу видів транспорту на навколишнє середовище, що допоможе в майбутньому приймати такі конкретні рішення, що виключали б забруднення навколишнього природного середовища в процесі функціонування транспорту.

Методичний матеріал представлений та побудований на принципі єдності еколого-економічних і технічних знань, що буде сприяти розвитку у студентів екологічної свідомості, впровадження екологічного мислення для вирішення наукових і практичних завдань. Фахівці транспортної галузі повинні володіти екологічним мисленням, мати громадянську відповідальність за стан природи, враховувати у своїй професійній діяльності можливі негативні наслідки природокористування і прагнути до ефективного і цілеспрямованого проведення природоохоронних заходів.

Загальна екологія є базою для вивчення прикладних екологічних дисциплін: інженерної екології, промислової екології, хімічної екології, екології сільського господарства і низки інших. У цьому переліку важливе місце займає транспортна екологія як самостійний напрям досліджень, присвячений оцінці напрямів впливу транспортного комплексу на навколишнє середовище й розробці заходів щодо підвищення екологічних характеристик транспорту та удосконаленню його інфраструктури.

Знання та уміння, отримані внаслідок опанування представленим матеріалом, можуть бути використані під час вивчення переважної більшості дисциплін професійної підготовки екологістів і фахівців, професійна діяльність яких пов'язана з виробництвом, експлуатацією, обслуговуванням транспортних засобів. Дана праця має на меті створити фундаментальні основи для креативної інженерної діяльності з метою розроблення нових і оптимізації існуючих технічних екологічно безпечних рішень.

Матеріал, викладений у посібнику також буде корисним для інженерно-технічних працівників різних галузей економіки, професійна діяльність яких пов'язана з розробленням, удосконаленням, виробництвом, експлуатацією та обслуговуванням різних видів транспорту.

Посібник підготовлено за загальною редакцією професора С. В. Бойченка.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші