Экологические аспекты эксплуатации самоходной техники

Экологическое решение дорожных проблем 

Экологическое состояние окружающей среды все в большей мере становится одним из факторов, от которых напрямую зависит качество жизни людей в XXI веке, само будущее человечества. Это требует от государственной власти, ученых, специалистов, промышленников и предпринимателей самого тщательного учета экологических последствий применяемых технологий и осуществляемых производственных проектов, предельно бережного отношения к природной среде, минеральным и биологическим ресурсам Земли.

Сегодня в Беларуси, как и во всем мире, идет бурный рост автомобилизации, число транспортных средств возрастает более чем на 10% в год. В то время как увеличивается роль и удельный вес автомобильных перевозок, растет спрос на них, автотранспорт занимает лидирующее положение по масштабам загрязнения атмосферного воздуха. На его долю приходится три четверти суммарных техногенных эмиссий. При этом значительная часть автомобильного парка в республике не соответствует последним международным экологическим стандартам. Да, повышение экологичности транспортных средств — один из путей решения проблемы. Однако при резко увеличивающемся парке автомобилей дороги также призваны защищать окружающую среду от загрязнения. Использование экологически безопасных материалов, перспективных технологий при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог позволит не только повысить их качество, но и значительно снизить негативное воздействие на окружающую среду, создать более благоприятные условия для проживания населения вблизи крупных магистралей. В Минске 22-23 апреля 2004 г. состоялась конференция, посвященная экологии и ресурсосбережению в дорожном строительстве.

Экологическая безопасность

В Беларуси около 80 тыс. км дорог, весьма насыщенных транспортными средствами, и все это, безусловно, оказывает достаточно серьезное влияние на экологию страны. 

Так насколько и как влияет дорожно-транспортный комплекс на нашу природу? Статистика здесь такова: в Беларуси более 70% загрязняющих выбросов приходится на долю автотранспорта. При этом общая площадь полосы отвода дорог занимает около 1% территории республики. А учитывая тот факт, что средняя ширина зоны влияния дороги составляет 400 м (по 200 м в обе стороны), загрязнение распространяется на 15,4% территории страны!

Всего, различают три основных вида воздействия автодорожного комплекса на окружающую среду (отметим, что все эти факторы требуют тщательного анализа и принятия конкретных инженерных решений по их минимизации). Первый из них — это истощение природных ресурсов за счет использования земель, дорожно-строительных материалов, воды, углеводородного топлива и т.д. Этот фактор в основном находится в рамках Закона "О платежах на землю", который регламентирует величину землеотвода и определяет соответствующие налоговые платежи.

Технологическое загрязнение

Второй фактор учитывает оценку загрязнения окружающей среды технологическими выбросами (выбросы вредных веществ техникой, заводами и базами дорожных предприятий) и транспортными (выбросами от автомобилей, движущихся по дороге в составе транспортного потока). Технологические выбросы представлены в основном минеральной пылью АБЗ и ЦБЗ (на 90%), СО (около 5%), а также NOx, СН и сажей в незначительных количествах. Они зависят от парка отраслевых автомобилей, спецтехники и т.д. Для снижения этих выбросов проводится целенаправленная работа по оснащению АБЗ и производственных баз пылеуловителями различных конструкций. В целом же к числу первоочередных мер по снижению воздействия технологических выбросов на окружающую среду относят соблюдение технологий и регламентов использования оборудования, машин и материалов на предприятиях дорожного хозяйства; применение современных, экологически безопасных конструкций технологического оборудования и автотранспорта; использование эффективных средств защиты окружающей среды (очистка сточных вод и газовых выбросов, утилизация отходов), а также повышение уровня экологической подготовки кадров дорожного хозяйства.

Что касается транспортных выбросов вредных веществ в атмосферу, то, их объемы составляют более 16 тыс. тонн, что в несколько раз больше объема технологических выбросов предприятий. При этом в составе транспортных выбросов имеются токсичные вещества в отработанных газах автомобилей, а также оседающие на покрытии и в придорожной полосе пыль, продукты износа покрытий, шин, тормозных колодок, топливно-смазочные, антигололедные и другие материалы. Это приводит к чрезмерному загрязнению атмосферы и насыщению вод поверхностного стока и почвы взвесями, нефтепродуктами, солями, в том числе тяжелых металлов, химическими реагентами и т.д.

Что интересно: если сравнить загрязнение водостоков поверхностными сточными водами с автомобильных дорог и загрязнение водной среды отходами химических и промышленных производств, то объемы первых окажутся незначительными. Однако бороться с ними намного труднее ввиду большей протяженности источника загрязнения по длине и распространению по территории.

Пути решения проблемы

Анализ работы современных транспортных средств показывает, что в них не в полную меру использованы возможности снижения выбросов сажи, свинца, продуктов коррозии. При этом наиболее эффективное средство по снижению эмиссии СО, СН и NOx в атмосферу — это внедрение на автомобилях комплекса антитоксичных мероприятий, в числе которых можно назвать системы нейтрализации и фильтрации отработанных газов, использование альтернативных источников энергии. Кроме того, ужесточение экологических требований к моторным топливам, смазочным материалам, охлаждающим жидкостям, пластмассам, используемым в автотранспорте, также дает значимый положительный эффект.

Существенные резервы по снижению объемов транспортных выбросов, , заключаются в упорядочении движения автомобилей по дорожной сети (имеется в виду равномерное движение однородных транспортных средств с различными скоростями по разным полосам движения), сокращении нерациональных пробегов за счет оптимизации схем перевозок, устранении мест концентрации ДТП.

Окружающая среда и дороги

Третий фактор воздействия автодорожного комплекса на окружающую среду учитывает уничтожение животных на путях их миграции через автодороги, которое, надо сказать, носит массовый характер. Ежегодно в период с апреля по июль на дорогах погибает более 36 тыс. земноводных и около 8 тыс. птиц. Нередко под колеса попадают и крупные животные: лоси, кабаны, косули, зайцы. Как же уберечь братьев наших меньших? Наиболее радикальное решение в этом случае — направить участки транспортных коридоров в тоннели в местах миграции или устроить специальные путепроводы, так называемые экодуки, для животных с сохранением на них элементов ландшафта. Так, длина мостов через реки должна определяться не урезом водной поверхности, а шириной поймы.

Замена высоких насыпей на подходах эстакадами не только сбережет землю, но и обеспечит непрерывность береговой полосы — излюбленных мест обитания и миграции животных. Для земноводных можно использовать направляющие сетки и трубы, для крупных животных — устраивать прямоугольные тоннели с грунтовым слоем по низу. Все эти мероприятия, позволяют существенно снизить гибель животных на дорогах.

Ресурсосбережение при строительстве

С проблемой экологической безопасности тесно увязан и вопрос ресурсосбережения. Не секрет, что для проведения природоохранных мероприятий и расширения сети дорог требуется большое количество строительных материалов, сырьевая база которых может быть существенно расширена за счет отходов промышленности. При этом, будет решаться как задача ресурсосбережения, так и проблема улучшения экологической обстановки вблизи участков складирования крупнообъемных отходов промышленности. И поле для деятельности здесь попросту огромно: ежегодно белорусский промышленный сектор "производит" более 24 млн тонн отходов, которых уже накоплено свыше 700 млн тонн! Все они занимают большие площади земель, в том числе ценных для сельскохозяйственного производства. А ведь отходы обладают огромным экономическим потенциалом, который реализуется незначительно из-за отсутствия заинтересованности предприятий, низкого уровня применяемых технологий и оборудования для их переработки.

Главный "поставщик" отходов — это ПО "Беларуськалий", где в результате подземной добычи и переработки сильвинитовых руд около 75% их объема выбрасывается. А складирование на поверхности земли значительных объемов таких отходов вызывает негативные изменения практически всех компонентов окружающей среды: происходит загрязнение атмосферного воздуха, почвенного покрова, поверхностных и подземных вод и т.д. Неиспользованными остаются и отходы многих других белорусских предприятий (шлаки, шламы, гидролизный лигнин, фосфогипс, отработанные формовочные смеси и т.д.), объем которых также значителен.

Вместе с тем, вышеуказанные техногенные отходы уже давно находятся в зоне внимания ученых-дорожников, которые предложили ряд технологий по их переработке в дорожно-строительные материалы. Известны разработки по получению активированных минеральных порошков из отработанных формовочных смесей литейного производства, гидролизного лигнина, отсевов дробления и осадков городских сточных вод. Некоторые из них прошли промышленную апробацию и по результатам многолетних наблюдений доказали свою практическую приемлемость.

При зимнем содержании дорог хорошо зарекомендовала себя технология, основанная на применении увлажненной технической соли — отхода 4-го калийного комбината ПО "Беларуськалий".

Применение этого материала в 2002 году осуществлялось на 10 тыс. км дорог, что позволило значительно сократить сроки устранения зимней скользкости и вдвое уменьшить расход противогололедных материалов. Это мероприятие дало дополнительный экологический эффект за счет снижения степени засоления придорожной полосы и экономический — за счет увеличения в 3-4 раза производительного пробега солераспределительной техники.

Дробление технической соли до оптимального гранулометрического состава, а также введение в смесь ингибиторов коррозии автомобильной стали и добавок, обеспечивающих ее сыпучесть при длительном хранении, позволяют получить из отходов противогололедный материал с повышенной на 25-30% плавящей способностью и имеющий неплохой экспортный потенциал.

Среди наиболее эффективных и масштабных мероприятий, направленных на экономию ресурсов, можно также назвать технологию холодного фрезерования старых дорожных покрытий с последующей укладкой полученного асфальтового гранулята в новое покрытие и технологию реабилитации старых асфальтобетонных покрытий методом пропитки с использованием специальных битумных катионных эмульсий. Интересны и такие данные: в 2002 году в результате использования научных разработок, изобретений и новых технических предложений в дорожной отрасли была достигнута экономия такого количества материальных и топливно-энергетических ресурсов, которого бы хватило для строительства более 25 км дорог с усовершенствованным типом покрытия.

Решение указанных экологических проблем и проведение мероприятий по ресурсосбережению — два взаимосвязанных элемента, позволяющих достичь устойчивого развития как самого дорожного хозяйства, так и дорожно-транспортного комплекса в целом.



Экологические аспекты эксплуатации самоходной техники

Беларусь, сегодня сталкивается с серьезными экологическими проблемами. На территории городов сосредоточено большое количество промышленных предприятий, чрезвычайно развиты транспортно- дорожный, коммунальный, строительный комплексы, и этим обусловлен стабильный рост парка специализированной техники для их обслуживания

Сегодня в Беларуси в различных областях городского хозяйства эксплуатируются свыше 50 тыс. строительно-дорожных, коммунальных и иных самоходных машин. Средний возраст используемых транспортных средств приблизился к своему предельному сроку эксплуатации (8-10 лет), а более 30% техники полностью выработали свой ресурс и применяются в состоянии, близком к аварийному. Данный аспект негативно сказывается на позициях, обеспечивающих безопасность жизнедеятельности и окружающей среды, а также влияет на загрязненность воздушного пространства. Большая мощность двигателей самоходной техники, загруженные режимы работы, в которых эксплуатируется транспорт, сочетаются со сравнительно низкими экологическими характеристиками средств. Объем выбросов вредных веществ от этой техники несопоставим с выбросами, например, от всего дизельного грузового транспорта, эксплуатирующегося в городе.

Самоходная техника как источник тепловых, газовых, шумовых, вибрационных и других загрязнений.

Специфической особенностью самоходной техники является огромное разнообразие конструкций моделей и их версий. В настоящее время в зарегистрировано более 150 типов машин и 4 000 различных марок:

экскаваторы - около 600 марок;

погрузчики - более 700 марок;

автогрейдеры - около 75 марок;

катки - более 250 марок;

асфальтоукладчики - 76 марок;

прицепные компрессоры и сварочные агрегаты - более 400 марок и проч.



Более 90% самоходных машин оборудованы дизельными двигателями мощностью от 40 до 800 л. с., это энергонасыщенные силовые установки, предназначенные для тяжелых работ в течение длительного времени.

Вместимость автомобиля в среднем 7-10 л масла, тогда как емкость экскаватора, например, около 400 л, а размеры утечек и потерь масел на угар превышают в сотни раз соответствующие значения, характерные для автомобиля.

Установлено, что удельный расход топлива двигателями тракторов ДТ-75М и МТЗ- 80 к пятому году эксплуатации возрастает на 20-25%, к десятому году - на 40%. Износ дизелей в процессе эксплуатации вызывает резкое ухудшение и без того невысоких экологических показателей. Наиболее значительную долю вредных веществ в отработавших газах дизельных двигателей составляют частицы углерода или сажа, которые визуально проявляются как дымность.

Предварительные расчеты показывают, что число вредных выбросов строительной и дорожной техники в Беларуси превышает 68 тыс. т в год. Полученные данные являются ориентировочными и не учитывают:

влияние технического состояния парка самоходных машин;

режимов работы, характерных для самоходной техники;

концентрацию строительной техники на объектах;

уровень технической культуры в сфере эксплуатации самоходных машин и др.

С учетом перечисленных факторов полученные оценочные значения могут увеличиться, как минимум, в 1,5- 2 раза.

Анализ акустического режима в городе показал, что основными источниками нарушения тишины являются средства механизации строительства и коммунально-уборочная техника. Специфика эксплуатации самоходных средств накладывает особую ответственность на деятельность инженеровинспекторов Белгостехнадзора. Сотрудники рассматривают экологические аспекты работы машин с позиций комплексного подхода, составными компонентами которого являются, прежде всего, техническое состояние, квалификация операторов, состояние системы технического обслуживания и ремонта транспортных средств.



Меры по обеспечению экологической безопасности.

Обеспечению экологической безопасности должно способствовать внедрение системы мероприятий. К ним относятся: организация сбора и утилизации отработанных масел и технологических жидкостей, строительство и модернизация очистных сооружений, создание в регионе развитой сети технического обслуживания и ремонта, оснащение самоходной техники техническими средствами, снижающими выброс вредных веществ в атмосферу, проведение экологической проверки при ежегодных технических осмотрах и другие меры. Решение каждой из этих задач в отдельности не сможет дать желаемого эффекта, но реализуемые одновременно или поэтапно они могут существенно снизить экологическую нагрузку в городе.

Поддержание экологических характеристик самоходной техники на установленном уровне обеспечивается путем регулярных проверок во время проведения государственного технического осмотра и осуществления контроля в процессе эксплуатации транспорта.

Перечень неисправностей, при которых запрещается эксплуатация тракторов, строительно-дорожных и коммунальных машин, включает в себя превышение норм содержания вредных веществ в отработавших газах и их дымность; течи топлива и охлаждающей жидкости; пропуск отработавших газов в соединениях выпускного коллектора с двигателем и выхлопной трубой; вытекание масла и других жидкостей в гидросистемах машин и их рабочих отсеках; превышение уровня шума от работы двигателя или рабочего оборудования машины и ряд других.

Анализ результатов подобных проверок за последние несколько лет показывает, что из самоходных машин, протестированных в 2004 г., соответствовали нормам около 85%. В 2005 г. количество машин, прошедших контроль дымности и признанных исправными, уменьшилось почти на 1 300 ед.

Для обеспечения снижения вредного влияния самоходной техники на экологию города при ее эксплуатации государственные инженерыинспекторы Белгостехнадзора основное внимание уделяют надзору за соблюдением норм по обеспечению исправного технического состояния оборудования. Как бы тщательно не была разработана нормативная документация, какой бы высокой квалификацией не обладал оператор, в техническом отношении неисправная самоходная машина не будет соответствовать требованиям экологической безопасности.

Опыт показывает, что обеспечить исправность самоходного транспорта можно только путем систематических проверок его технического состояния, периодического технического обслуживания и ремонта. В Советском Союзе существовала директивно принятая планово-предупредительная система ремонта и развитая ремонтная промышленность, выполняющая задачу поддержания работоспособности отечественной техники, отличительными особенностями которой были и остаются низкая стоимость и, вследствие этого, невысокий уровень надежности. Поэтому и технические решения, и технологическое исполнение машин отечественного производства находятся на уровне 70-х гг. прошлого века, хотя в этом есть свои плюсы. На отечественных машинах собственными силами и подручными средствами можно устранить практически любую неисправность, чего нельзя сказать об импортной технике, которая по своим конструктивным и эксплуатационным параметрам и новым инженерным решениям вызывает восхищение, но при ремонте требует сложного диагностического оборудования и инструмента.

Одним из выходов из создавшейся ситуации должно стать внедрение системы сервисного технического обслуживания строительных и дорожных машин. Она обеспечит полную ответственность производителя техники за работоспособность своей продукции в течение всего срока эксплуатации в любом регионе ее использования. В последнее время по этому принципу организовано использование строительно-дорожной техники во всем мире. По транспорту иностранного производства фирменное обслуживание в основном обеспечиваемое дилерами крупных компаний; оно достаточно быстро развивается на всей территории Беларуси. К сожалению, с отечественной техникой ситуация обратная. Низкая платежеспособность эксплуатирующих предприятий, отсутствие оборотных средств, квалифицированных кадров и другие причины не дают возможности сформироваться структурам, отвечающим за техническую поддержку устаревшего парка отечественных машин.

Система добровольной сертификации

Одна из важнейших задач Ассоциации, в соответствии с Законом Российской Федерации "О техническом регулировании", - это введение системы добровольной сертификации самоходной техники и услуг технического сервиса.

Область деятельности системы включает в себя добровольную сертификацию самоходной техники, учитывая бывшую в эксплуатации, услуг технического сервиса, в том числе техническое обслуживание и ремонт самоходных машин; услуг оптовой, розничной и комиссионной торговли такой техникой, запасными частями, номерными агрегатами и аксессуарами.

При этом предусмотрена проверка характеристик условий производства; организации обслуживания и ремонта самоходной техники, производимых предприятиями-изготовителями, торгующими организациями, предприятиями технического сервиса; нормативной документации, в том числе по требованиям, направленным на обеспечение безопасности жизни, здоровья и имущества граждан, охраны окружающей среды.

Добровольная сертификация производится по инициативе предприятия. В результате сертификации учреждение приобретает имидж и доверие на рынке вышеперечисленных услуг. Аттестованное предприятие - это гарантии стабильности характеристик качества производимой продукции, проведения технического обслуживания и ремонта самоходной техники. Аттестованной организации потребители продукции и услуг доверяют больше, соответственно, ее продукция пользуется значительным спросом.

Создание Ассоциации и сервисных центров по обслуживанию самоходных машин - очередной шаг по обеспечению чистоты воздушного пространства, в котором мы живем.

"Экомайзер"

Одним из важнейших аспектов деятельности Белгостехнадзора является внедрение новейших достижений науки и техники, обеспечивающих экологическую безопасность при эксплуатации самоходной техники.

В этой связи интересна система "Экомайзер", предназначенная для улучшения экологических и эксплуатационных характеристик всех типов двигателей внутреннего сгорания. Название выбрано не случайно: "Экомайзер" не только улучшает экологические характеристики, но и экономит топливо. Система обеспечивает воздействие как на топливо перед попаданием в цилиндры, так и на отработавшие газы перед выбросом их в атмосферу, благодаря чему снижается не только токсичность отработавших газов (по параметрам дымность, СО, СН, NOх), но и шумность работы двигателя.

Но установка любых, даже самых замечательных, устройств проблему загрязнения окружающей среды не решит. Необходим комплекс мер, обеспечивающий системный подход к решению вопроса качественного улучшения экологической обстановки в городе.