Воздействие железнодорожного транспорта на атмосферный воздух

На железнодорожном транспорте источниками выбросов вредных веществ в атмосферу являются объекты производственных предприятий и подвижной состав. Они подразделяются на передвижные и стационарные. Из стационарных источников наибольший вред окружающей среде наносят котельные различных железнодорожных предприятий. В зависимости от применяемого топлива при его горении выделяются различные количества вредных веществ. При сжигании твердого топлива в атмосферу выделяются оксиды серы (SO), оксиды углерода (СО), оксиды азота (NO) и летучая зола с частицами несгоревшего топлива в виде сажи. Мазуты при сгорании в котлоагрегатах выделяют с дымовыми газами оксиды серы, диоксид азота, твердые продукты неполного сгорания и соединения ванадия. При использовании в качестве топлива газа происходит выброс диоксида азота и оксида углерода. [19, 33]

Многие производственные процессы на различных предприятиях железнодорожного транспорта сопровождаются загрязнением атмосферного воздуха вредными веществами. Наиболее пагубное воздействие на окружающую среду и здоровье людей оказывает производство на шпалопропиточных заводах, где загрязнение атмосферного воздуха происходит при остывании шпал после пропитки их антисептиком. При объеме обрабатываемых шпал 4,1 млн. м³ годовые выбросы вредных веществ составляют 870 т, в том числе 584 т нафталина, 106 т фенола и 180 т прочих углеводородов. [8, 31]

Приготовление в депо сухого песка для локомотивов, его транспортировка и загрузка в тепловозы сопровождается выделением в воздушную среду пыли и газообразных веществ, образующихся в процессе сжигания газа или мазута в печах сушильных камер. Концентрации в воздухе пылевидных частиц, содержащих 20 - 70 % SiO₂, составляют от 50 до 300 мг/м³. [28, 29]

На заводах и в депо при сварке деталей в воздух поступают сварочная аэрозоль - 1 - 20 мг/м , оксиды марганца - 0,1 - 2,5 мг/м , соединения кремния - 0,1 - 1,0 мг/м³, фториды - 0,2 - 2,5 мг/м³, фтористый водород -0,07 - 1,0 мг/м³. На рельсосварочных предприятиях при зачистке одного сварочного стыка выделяется до 220 - 280 г пыли, содержащей двуокиси кремния до 20%, фосфора до 1%, марганца и его оксидов до 1 %. При шлифовке одного сварочного стыка выделяется 600 — 800 г пыли с содержанием SiO₂ до 50%, оксидов алюминия до 1%, оксида кальция до 0,5%, магния и его оксидов до 4%. При сварке стыков выделяется 18 - 25 г сварочного аэрозоля, состоящего на 98,5 - 99,0% из оксидов железа, 0,9 -1,4% оксидов марганца, 0,3 - 0,4% оксидов кремния и на 0,02% из фосфора. [12,52]

Нанесение лакокрасочных покрытий сопровождается выделением в воздушную среду паров растворителей и аэрозоля краски. При использовании растворителей, шпатлевок, грунтовок, лаков и эмалей, поступающие в воздух пары содержат ацетон, бензол, бутилацетат, бутиловый спирт, ксилол, метилэтилкетон, сольвент-нафта, толуол, уайт-спирит, хлорбензол, циклогексан, этилгликольацетат, этиловый спирт, этилцеллозольв, этилацетат, формальдегид, бензин и другие в концентрации от 10 до 150 мг/м³.

При обмывке подвижного состава в атмосферный воздух может выделяться пыли до 10 мг/м³, паров щелочи (едкого натра) - до 1,5 - 2,0 мг/м³, карбоната натрия - до 1,0-5,0 мг/ м³.

Машины химической чистки одежды различных предприятий железнодорожного транспорта выделяют в воздух пары различных органических соединений: трихлорэтилена - 200 - 400 мг/м³, бензина - 1 – 7 мг/м³ , ацетона - 1 - 17 мг/м³, циклогексана - 1 - 2 мг/м³ и изопропилового спирта - 2 - 5 мг/м³.

На предприятиях по ремонту подвижного состава изготавливаемые и ремонтируемые запасные части подвергаются гальванопокрытию, окраске, в большом объеме производятся сварочные и газорезные работы, цветное и медное литье, выплавка металла. В атмосферу выбрасываются при этом оксиды углерода и азота, сернистый ангидрид, фенол, формальдегид, свинец, высокотоксичные оксиды ванадия, никеля, пыль горелой земли и многое другое. Из общего количества загрязняющих веществ на литейное производство приходится 60 - 65 %, на котельные - 20 - 30 %, на долю остальных - 8 - 15 %. [3]

На объектах железнодорожного транспорта используют следующие виды подвижного состава: тепловозы (магистральные, маневровые), электровозы, вагоны (грузовые, пассажирские, рефрижераторные, наливные, специальные), путевые и строительно-дорожные машины. [38]

Тепловоз самый главный подвижной источник загрязнения атмосферы на железнодорожном транспорте. За год в атмосферу тепловозы выбрасывают около 130 тыс. т вредных веществ. Основными вредными составляющими отработавших газов являются оксиды (NО), диоксиды (NО₂) и окислы азота (NО_Х), оксиды (СО) и диоксиды углерода (СО₂), углеводороды С₂Н₅, сажа. Последняя не токсична, но ее частицы сорбируют канцерогенный бензапирен и переносят его к живым клеткам организма человека. СО₂ усиливает парниковый эффект в атмосфере, а также стимулирует выделение окиси азота в крови и наносит вред нервной системе человека. [35]

В таблице 2 представлена характеристика комбинированного действия токсических веществ от подвижного состава железнодорожного транспорта на уровнях близких к ПДК.

При одновременном действии токсических веществ даже на уровнях близких к предельно допустимым и порогам хронического действия, чаще всего встречается аддитивный эффект, а в присутствии окиси углерода даже более аддитивного эффекта. [37, 48]

Аддитивность - это возможность многопараметрического сложения различных источников техногенного и антропогенного воздействия на природу, что может привести к непредсказуемым изменениям в природе.

Таблица 2

Комбинированное действие токсических веществ и выявленный эффект [48]