4.2 Экология на железнодорожном транспорте

Железнодорожный транспорт - один из наиболее экологически чистых видов транспорта. На основании ст.67 закона «Об охране окружающей среды» № 7 ФЗ от 10.01.2002 года на предприятиях должен осуществляться производственный контроль за выбросом загрязняющих веществ в атмосферный воздух, сбросом вредных веществ в водоемы, образованием токсичных отходов на предприятиях железнодорожного транспорта.

Основными направлениями деятельности по охране и рациональному использованию водных ресурсов являются сокращение потребления воды питьевого качества на производственные нужды; снижение сброса загрязненных сточных вод от существующих локальных и узловых очистных сооружений, перевод сточных вод железнодорожных предприятий в территориальные системы канализации, применение менее водоемких технологических процессов, внедрение систем оборотного и повторного водоснабжения, сокращение утечек и потерь воды.

Первостепенное значение имеют меры по сохранению лесных насаждений; поддержанию лесов в надлежащем состоянии и повышению защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и других природных свойств лесов; охране лесов от пожаров, болезней и вредителей; опережающему лес восстановлению.

Перевод железнодорожного транспорта с паровой тяги на электрическую и тепловозную, которыми в настоящее время выполняется практически вся поездная работа, способствовал улучшению экологической обстановки: исключено влияние угольной пыли и вредных выбросов паровозов в атмосферу.

Дальнейшая электрификация железных дорог, т. е. замена тепловозов электровозами, позволяет исключить загрязнение воздуха отработавшими газами дизельных двигателей. Основной путь снижения выбросов токсичных веществ тепловозами заключается в уменьшении их образования в цилиндрах двигателей. Важное значение имеют обезвреживание отработавших газов, правильная эксплуатация тепловозов.

Для защиты окружающей природной среды необходимо наряду с ограничением дыма бороться с искрами, источниками которых являются газоотводные устройства тепловозов, а также чугунные тормозные колодки локомотивов и вагонов. Искры могут быть причиной пожаров на территориях, примыкающих к железным дорогам. Ограничить искровыделение из газоотводных устройств, свидетельствующих о неполном сгорании топлива, можно осуществлением мероприятий, направленных на улучшение теплотехнического состояния тепловозов, а также установкой искрогасителей. Применение тормозных колодок из синтетических и композиционных материалов устраняет искрение.

Для защиты от шума при проектировании железных дорог необходимо предусматривать в городах обходные линии для пропуска транзитных грузовых поездов без захода в город, размещать сортировочные станции за пределами населенных пунктов, а технические станции и парки резервного подвижного состава - за пределами селитебной территории. Вне этой территории должны проходить железнодорожные линии для грузовых перевозок и подъездные пути

Остается острой проблема отходов производства и потребления. В целях сокращения объемов образующихся промышленных отходов большое внимание уделяется вопросам внедрения малоотходных технологий. Освоен и успешно применяется безотходный технологический процесс обмывки внутренних поверхностей железнодорожных цистерн и мойки колесных пар и других деталей с помощью моющего препарата «УБОН» (универсальный безотходный отмыватель нефтепродуктов) .

Предприятия железнодорожного транспорта используют все возможные способы обезвреживания отходов, включая и биологический. Так, при проведении санации замазученных грунтов применяют бактериальные препараты «Олеоварин», «Путидойл», «Термнефтехим», «Сойлекс» и др. выброс транспорт экологический окружающая

Экологическая безопасность - состояние защищенности личности, общества, государства от потенциальных или реальных угроз, создаваемых последствиями вредного воздействия на окружающую среду, вызываемых повседневным загрязнением среды обитания в связи с хозяйственной деятельностью человека, функционированием производственных объектов, а также в результате стихийных бедствий и катастроф. В рамках соблюдения экологической безопасности на «РЖД» проводятся следующие программы и проекты:

В «РЖД» с целью выполнения основных экологических обязательств реализуется инвестиционный проект «Обеспечение экологической безопасности», в рамках которого осуществляются строительство и реконструкция очистных сооружений, приобретение установок и оборудования природоохранного назначения, оснащение экологических лабораторий, закупка оборудования для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов. В 2009 году на эти цели израсходовано 322,6 млн. руб. капитальных вложений. В рамках проекта «Обеспечение экологической безопасности» в 2009 году построено, реконструировано и введено в эксплуатацию 9 природоохранных объектов; внедрено 3 единицы оборудования по очистке выбросов вредных веществ в атмосферный воздух, доочистке сточных вод; поставлено: 4 передвижные экологических лаборатории на базе автомобиля «Газель», 29 комплектов аналитических приборов и лабораторного оборудования и 24 прибора для пунктов экологического контроля выбросов от тепловозов; приобретено более 160 технических средств для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов.

Техническое перевооружение ОАО «РЖД», проводимое по замене подвижного состава, реконструкции инфраструктуры, обеспечивает снижение техногенного воздействия на окружающую среду. При капитальном ремонте тепловозов осуществляется замена устаревших двигателей на современные, более экологичные двигатели отечественного производства, которые повышают топливную экономичность отремонтированных тепловозов на 15%, улучшают экологические показатели на 30%. В полосе отвода железных дорог ежегодно создаются новые защитные лесонасаждения. При капитальном ремонте пути заменяются деревянные шпалы, пропитанные антисептиками, на экологически чистые железобетонные шпалы. С 2001 г. ведутся работы по оснащению пассажирского подвижного состава экологически чистыми туалетами закрытого типа с баками-сборниками (ЭЧТ), которые исключают бактериальное загрязнение железнодорожного полотна и прилегающих территорий.

В рамках программы ресурсосбережения выполняются следующие проекты: электрификация железных дорог; реконструкция и строительство объектов технологического и коммунального назначения, в том числе обновление объектов стационарной теплоэнергетики, водоснабжения и водоотведения. Внедряемые по Программе ресурсосбережения технические средства и технологии позволяют снизить расход топлива в тяговой и стационарной энергетике.

Эти проекты имеют прямое влияние на снижение негативного воздействия ОАО «РЖД» на окружающую среду.

Кроме того, ОАО «РЖД» активно ведет работы по внедрению новых экономичных, экологически чистых отопительных систем: газовых инфракрасных излучателей, систем инфракрасного электрического обогрева, тепловых насосов и др. экологически чистых технических средств для обогрева помещений.

Равновесие в природной среде обеспечивается поддержанием энергетического, водного, биологического, биогеохимического балансов и их изменением в определенный промежуток времени. Обеспечить равновесие в природе можно с помощью правовых, социально-экономических, организационных, технических, санитарно-гигиенических, биологических и других методов. Правовые методы регламентируют нормы и порядок природопользования исходя из условия сохранения относительного равновесия в окружающей среде. Социальные методы основаны на ответственности всех слоев общества за состояние охраны окружающей среды. Экономические методы предусматривают определенные виды затрат на сохранение равновесия окружающей среды, рациональную плату за ресурсы, возмещение ущерба. Организационные методы основаны на научной организации природопользования и выполнении административных и правоохранных мер по предотвращению вредного воздействия на окружающую среду. Технические методы основаны на создании новых технологий и производственного оборудования, уменьшающих вредное воздействие на природную среду, внедрение эффективных средств очистки выбросов в атмосферу и сбросов в водоемы.

Шевцова Виктория,16.09.1996г.рождения.

Аннотация : Данный проект направлен на исследование проблемы воздействия железнодорожного транспорта на природу. Деятельность железнодорожного транспорта оказывает воздействие на окружающую природную среду всех климатических зон и географических поясов нашей страны. В первую очередь это связано с тем, что железные дороги – наиболее экономичный вид транспорта по расходу энергии на единицу работы. Тем не менее, перед железнодорожным транспортом серьёзно стоят проблемы уменьшения и предотвращения загрязнения окружающей среды. Основным источником загрязнения атмосферы являются отработавшие газы дизелей тепловозов. В них содержатся оксид углерода, оксид и диоксид азота, различные углеводороды, сернистый ангидрид, сажа. Содержание сернистого ангидрида зависит от количества серы в дизельном топливе, а содержание других примесей – от способа его сжигания, а также способа наддува и нагрузки двигателя.

Исследования показали, что содержание в воздушной среде оксида углерода, оксидов азота, сернистого ангидрида превышает предельно допустимые максимально разовые концентрации для атмосферного воздуха. Это свидетельствует о существенном загрязнении воздуха железнодорожных станций отработавшими газами тепловозов. Ежегодно из пассажирских вагонов на каждый километр пути выливается до 200 м³ сточных вод, содержащих патогенные микроорганизмы, и выбрасывается до 12 т сухого мусора. Это приводит к загрязнению железнодорожного полотна и окружающей природной среды. Кроме того, очистка путей от мусора связана со значительными материальными издержками. Решить проблему можно использованием в пассажирских вагонах аккумулирующих емкостей для сбора стоков и мусора или установкой в них специальных очистных сооружений. Шум от поездов вызывает негативные последствия. Шум железной дороги заглушает человеческий голос, он мешает при просмотре и прослушивании телерадиопередач. Как показали результаты анкетирования, шум поездов в большей степени препятствует восприятию речи, чем шум от автомобильного движения. Это объясняется, прежде всего, продолжительностью шумового эффекта, вызываемого движением поезда. Шум может стать причиной активности центральной и вегетативной нервной систем.

В результате была проведена работа по состоянию экосистемы лесополосы вдоль железнодорожного полотна г.Новокубанска и станции Кубанской.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение

средняя общеобразовательная школа №1 г. Новокубанска

Конкурс краевого детского экологического форума

«Зеленая планета- 2011»

Номинация «Природа- бесценный дар, один на всех».

Исследовательский проект по экологии

Выполнила:

Шевцова Виктория,

16.09.1996г.рождения

Ученица 9 «Б» класса

МОБУСОШ №1

Г.Новокубанска

Учитель:

Черновол Наталья Васильевна,

учитель химии и биологии

МОБУСОШ №1Г.Новокубанска.

Город Новокубанск

Краснодарского края

2012 год

Исследовательский проект по экологии на тему:

«Влияние железнодорожного транспорта на экосистему»

Аннотация : Данный проект направлен на исследование проблемы воздействия железнодорожного транспорта на природу. Деятельность железнодорожного транспорта оказывает воздействие на окружающую природную среду всех климатических зон и географических поясов нашей страны. В первую очередь это связано с тем, что железные дороги – наиболее экономичный вид транспорта по расходу энергии на единицу работы. Тем не менее, перед железнодорожным транспортом серьёзно стоят проблемы уменьшения и предотвращения загрязнения окружающей среды. Основным источником загрязнения атмосферы являются отработавшие газы дизелей тепловозов. В них содержатся оксид углерода, оксид и диоксид азота, различные углеводороды, сернистый ангидрид, сажа. Содержание сернистого ангидрида зависит от количества серы в дизельном топливе, а содержание других примесей – от способа его сжигания, а также способа наддува и нагрузки двигателя.

Исследования показали, что содержание в воздушной среде оксида углерода, оксидов азота, сернистого ангидрида превышает предельно допустимые максимально разовые концентрации для атмосферного воздуха. Это свидетельствует о существенном загрязнении воздуха железнодорожных станций отработавшими газами тепловозов. Ежегодно из пассажирских вагонов на каждый километр пути выливается до 200 м³ сточных вод, содержащих патогенные микроорганизмы, и выбрасывается до 12 т сухого мусора. Это приводит к загрязнению железнодорожного полотна и окружающей природной среды. Кроме того, очистка путей от мусора связана со значительными материальными издержками. Решить проблему можно использованием в пассажирских вагонах аккумулирующих емкостей для сбора стоков и мусора или установкой в них специальных очистных сооружений. Шум от поездов вызывает негативные последствия. Шум железной дороги заглушает человеческий голос, он мешает при просмотре и прослушивании телерадиопередач. Как показали результаты анкетирования, шум поездов в большей степени препятствует восприятию речи, чем шум от автомобильного движения. Это объясняется, прежде всего, продолжительностью шумового эффекта, вызываемого движением поезда. Шум может стать причиной активности центральной и вегетативной нервной систем.

В результате была проведена работа по состоянию экосистемы лесополосы вдоль железнодорожного полотна г.Новокубанска и станции Кубанской.

Актуальность избранной темы заключается в том, что в наше время безответственно относятся к состоянию экосистем прилегающих территорий к железной дороги.

Цель исследования : выяснить, какое воздействие на экосистемы оказывают железнодорожные линии.

Ход исследования :

1. какие виды работ используют при ремонте ж/д полотна;
2. о возможных отрицательных последствиях данной деятельности;
3. какого значение лесополос для ж/д транспорта и прилегающих территорий.
4. исследовали месторасположение и состав лесополос г.Новокубанска вдоль ж/д полотна;
5. проведение описания лишайников, определение их видового состава;
6. определение площади покрытия каждого дерева лишайниками;
7. закладка пробных площадок и сбор почвенных проб;
8. оценка физико-химического состояния почв;
9. шумовое воздействие железнодорожного транспорта.

Отрицательные экологические последствия железнодорожных линий :

1. изменение ландшафта, уничтожение фитоценоза.
2. нарушение гидрогеологических условий.
3. пылевые загрязнения.
4. уничтожение плодородного слоя почвы,
5. замусоривание территорий.
6. слив загрязненных вод.

Значение лесных массивов для железнодорожных линий:

1. Ограждает путь от снежных, пыльных и песчаных заносов.
2. Защищают земляное полотно и различные сооружения от разрушающего действия водных потоков и лавин.
3. Закрепляют оползни и осыпающиеся откосы почвогрунтов.
4. Препятствуют проникновению на путь диких животных и безнадзорного скота.
5. Прикрывают коммуникации Ж/Д и движущиеся поезда от вредного воздействия ветров и интенсивного гололедообразования.
6. Применяются для декоративного и санитарного-оздоровительного озеленения объектов.
7. Снижают температуру и влажность в прилегающей к полотну ж-д зоне на 10-15%.
8. Полоса древесно-кустарниковых насаждений шириной 25-30м снижает уровень концентрации углекислого газа на 70%.
9. Один гектар зеленых насаждений за год поглощает 75-80кг фтора, 200кг сернистого газа, 30-70т пыли.
10. Снижает общую загрязненность воздуха на 10-35%.
11. Защищают от шума (при этом узкие лесные полосы с межполосными интервалами по 2-5 рядов более эффективны для снижения шума).

Результаты исследования:

1. загрязнение атмосферы топочными газами;
2. отвод земель под путевую инфраструктуру;
3. незначительное количество лишайников на деревьях вдоль железнодорожного полотна г.Новокубанска, что подтверждает загрязнения воздуха;
4. замусоривание территории;
5. в почве обнаружены углеводороды, нефтепродукты и наиболее опасные элементы 1 – 3 класса опасности(свинец, медь, никель, цинк, хром).
6. Как показали результаты анкетирования,шум от поездов вызывает негативные последствия, выражающиеся, прежде всего в нарушении сна, ощущении болезненного состояния, в изменении поведения, увеличении употребления лекарственных препаратов и т. д.

Информационные ресурсы.

1. Павлова Е.И. Экология транспорта: Учебник для вузов.-М.: Транспорт, 2000 стр. Романенко, Н.В, Никитина, Г.В Из истории развития грузовых вагонов Вагоны и вагонное хозяйство // Производственно – технический и научно – популярный журнал/ Н.В. Романенко, Г.В.Никитина.-2007-№1(9) с.42-45
2. Правила перевозки опасных грузов по железным дорогам: под редакцией Т.И.Якушина, 1996.с. 3-4
3. Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при перевозке их по ж/д: Справочник Маслов Н.Н, М. «Транспорт» 1992
4. Н.Н.Маслов, Ю.И.Коробов «Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте» издательство «Транспорт» Москва 1996г.
5. Е.И.Павлова «Экология транспорта» издательство «Транспорт» Москва 2000г.
6. «Почвы СССР» справочник определитель Г.В. Добровольский Москва Мысль 1979.

Заявка на участие в конкурсе краевого детского экологического форума

«Зеленая планета- 2011»

Название субъекта Российской Федерации	Новокубанский район
Название организации- организатора муниципального этапа	МОБУСОШ№1 г.Новокубанска Синельникова Ольга Петровна
Адрес с почтовым индексом	352242, Новокубанск Краснодарского края, ул. Ленина,60
Телефон с кодом города

Дата создания: 2013/11/25

Этот вид транспорта носит как и положительный, так и отрицательный характер.

С одной стороны, железнодорожный транспорт по объему грузовых перевозок занимает первое место среди других видов транспорта, по объему перевозок пассажиров второе место после автомобильного транспорта.

С другой стороны, железная дорога оказывает отрицательное воздействие на экологию и здоровье людей. Это обусловлено прокладыванием новых линий, производственно-хозяйственной деятельностью предприятий, эксплуатацией железных дорог и подвижного состава, шумовых эффектов, сжиганием большого количества топлива, применением пестицидов на лесных полосах и др.

Общее воздействие железнодорожного транспорта на экологию:

• железнодорожный транспорт влияет на экологию как большой потребитель топливных, лесных и земельных ресурсов, минеральных и строительных материалов. Хотя по сравнению с другими видами транспорта (особенно автомобильным), он причиняет меньше экологического ущерба;
• структура негативного влияния железнодорожного транспорта на среду включает нарушение стойкости природных ландшафтов транспортной инфраструктурой путем развития эрозий и оползней;
• загрязнение атмосферы отработанными газами;
• постоянный рост уровня загрязнение земли нефтью, свинцом, продуктами выдувания и осыпания сыпучих грузов (уголь, руда, цемент).

Источники и виды загрязнения железнодорожным транспортом

Загрязнение атмосферы

Экологические преимущества железнодорожного транспорта состоят, главным образом, в значительно меньшем количестве вредных выбросов в атмосферу на единицу выполненной работы. Основным источником загрязнения атмосферы являются отработанные газы дизелей тепловозов. Исследования экологических служб показывают, что содержание в воздушной среде оксида углерода, оксидов азота, сернистого ангидрида превышает предельно допустимые максимально разовые концентрации для атмосферного воздуха. Это свидетельствует о существенном загрязнении воздуха железнодорожных станций отработавшими газами тепловозов. На расстоянии 150 м от станции оксиды азота обнаруживаются в тех же концентрациях, что и на станции.

Загрязнение воды

Ежегодно из пассажирских вагонов на каждый километр пути выливается до 200 м³ сточных вод, содержащих патогенные микроорганизмы. Это приводит к загрязнению железнодорожного полотна и окружающей природной среды. При мытье подвижного железнодорожного состава в почву и водоёмы переходят вместе со сточными водами синтетические поверхностно - активные вещества, нефтепродукты, фенолы, шестивалентный хром, кислоты, щелочи, органические и неорганические взвешенные вещества. Содержание нефтепродуктов в сточных водах при мытье локомотивов, фенолов при мытье цистерн из - под нефти превышают предельно допустимые концентрации. Многократно превышаются ПДК шестивалентного хрома при замене охлаждающей жидкости дизелей локомотивов. Во много раз сильнее сточных вод загрязняется почва на территории и вблизи пунктов, где производится обмывка и промывка подвижного состава.

Опасность влияния тепловых излучений на организм человека

На предприятиях железнодорожного транспорт к горячим производствам, в которых излучение оказывает существенное влияние на организм человека, относятся литейные и кузнечные участки, баббитозаливочные, пропиточные, термические и сварочные отделения, а также отдельные сварочные посты и секции тепловозов.

Наибольшей проникающей способностью обладают красные лучи видимого спектра и короткие инфракрасные лучи, глубоко проникающие в ткани и мало поглощаемые поверхностью кожи. Длительное воздействие коротких инфракрасных лучей вызывает катаракту глаз.

Сварочная дуга является мощным источником излучения как видимого, так и невидимого спектров. Видимый спектр оказывает слепящее действие. Невидимый спектр при длительном воздействии часто проводит к общей потери зрения, а при кратковременном - к светобоязни. Излучение сварочной дуги вызывает также ожоги незащищённых участков кожи лица и рук сварщиков.

Шум и вибрация при движении поездов и их влияние на здоровье жителей:

• шум от поездов вызывает негативные последствия, выражающиеся прежде всего в нарушении сна, ощущении болезненного состояния, в изменении поведения, увеличении употребления лекарственных препаратов и т. д.;
• восприятие шума поездов зависит от общего шумового фона. Так, на заводских окраинах городов он воспринимается менее болезненно, чем в жилых кварталах. Шум от вокзалов и особенно сортировочных станций вызывает более негативные последствия, чем шум от обычного движения поездов;
• основным источником шума вагонов являются удары колес на стыках и неровностях рельсов, а также трение поверхности катания и гребня колеса о головку рельса. Качение колес по сварному рельсу без выбоин и волнообразного износа приводит к образованию шума в широком диапазоне частот. Дефекты поверхности рельсов вызывают вибрации и удары, снижают устойчивость рельсов и верхнего строения пути в целом, приводят к износу подвижного состава и повышению уровня шума.

Способы улучшения экологической обстановки

Утилизация отходов железной дороги:

• Проведение системной работы по снижению отрицательного воздействия отходов производства и потребления на окружающую среду и максимальному вовлечению их в хозяйственный оборот в качестве источников сырья;
• Более 30% отходов используется в технологических процессах производства в качестве вторичного сырья, часть отходов обезвреживается на площадках структурных подразделений железных дорог, имеющих специальные мусоросжигательные установки

Современные технологии борьбы с шумом

На железных дорогах применяются новые пассивные и активные средства шумоподавления.

К пассивным средствам относятся полимерные прокладки, они устанавливаются между земляным полотном и щебёночным балластом, между шпалами и щебёночным балластом, между рельсами и шпалами. К этим же средствам относится шлифовка рельсов и колёс. Проведение таких мероприятий значительно сокращает шум и вибрацию и позволяет достичь уровня шумового воздействия на окружающую среду в пределах 35-40 дБА, это значительно ниже допустимого в дневное время суток уровня шума в 65 дБА.

Активные средства шумоподавления - современные системы, состоящие из микрофонов, динамиков и электронного устройства, которое анализирует спектр шума и формирует сложный гармонический сигнал, подающийся в динамики в противофазе источника шума. Сигналы накладываются друг на друга, образуя за динамиками область с низкими шумовыми показателями.

Железнодорожный транспорт оказывает отрицательное влияние на экологию и здоровье людей (особенно работников и людей, живущих близ железнодорожных линий).

Москва 2010 г.

1 История развития скоростного ж. д. транспорта

2 Российские скоростные поезда

3 Влияние на экологию и методы защиты

4 Заключение

1 История развития ж.д. транспорта

Вся история развития железнодорожного транспорта связана со стремлением к повышению рабочих скоростей движения поездов, обеспечению минимального времени нахождения в пути, увеличению использования провозной способности магистралей и повышению комфортабельности пассажиров.

Еще в 1847 г. в Англии на одном из участков Большой Западной железной дороги протяженностью 92 км пассажирские поезда достигали скорости 93 км/ч. Во Франции в 1890 г. паровоз «Crampton» с поездом массой 157 т развил скорость 144 км/ч. В Германии в 1903 г. первый электрический моторный вагон при испытаниях на участке железной дороги Цоссен-Мариенфельд развил скорость 210км/ч. В 50-60 гг. XX столетия в ряде стран осуществлялись научные исследования и инженерные разработки по созданию высокоскоростных железных дорог, рассчитанных на движение со скоростями свыше 200 км/ч. В настоящее время высокоскоростные железные дороги обеспечивают не только высокую скорость передвижения, но и более высокий уровень надежности и безопасности, комфорта, экономичности. Супер поезда, построенные на основе новейших технологий, способные развивать скорость в 300-350 км/ч, успешно конкурируют с автомобильным транспортом и авиацией.

Высокоскоростной наземный транспорт (ВСНТ) в современном понятии - это железнодорожный транспорт, обеспечивающий движение поездов со скоростью более 200 км/ч. ВСНТ осуществляется либо колесным подвижным составом по рельсовому пути, либо бесконтактным способом, когда для тяги и торможения применяется линейный электрический привод, а для создания условий движения - магнитный подвес, так называемый левитирующий транспорт.

2 Российские скоростные поезда

Как известно, в нашей стране в середине 70-х гг. прошлого столетия был создан скоростной поезд ЭР200 (рис. 5.33), развивающий на отдельных участках скорость движения 200 км/ч, который с 1984 г. находится в коммерческой эксплуатации на линии Санкт-Петербург-Москва. Позже был изготовлен еще один состав поезда ЭР200. Для того времени эти поезда вполне отвечали передовым техническим требованиям.

Однако в последующем практическое развитие ВСНТ было заторможено, хотя теоретические исследования проблемы высокоскоростного движения продолжались. Лишь в 1988 г. принята государственная научно-техническая программа, которая включала проблему создания системы и технических средств наземного рельсового транспорта для пассажирских перевозок со скоростью до 350 км/ч. В 1989-1991 гг. были проведены технико-экономические исследования по созданию высокоскоростной магистрали (ВСМ) Центр-Юг (Санкт-Петербург-Москва-Крым и Кавказ), а в качестве первоочередного шага - сооружение ВСМ Санкт-Петербург-Москва.

С 1992 г. проводится работа по составлению технического задания на проектирование российского высокоскоростного поезда, получившего название «Сокол». Этот поезд будет эксплуатироваться на скоростных линиях железных дорог России со скоростями до 160- 200 км/ч, хотя он рассчитан на 250-350 км/ч, до сооружения ВСМ Санкт-Петербург-Москва.

3 Влияние на экологию и методы защиты

Для колесного подвижного состава используется традиционный рельсовый путь, в который укладывается, как правило, усиленная путевая решетка, а для левитирующего ВСНТ создается специальная путевая структура. При контактном ВСНТ прокладка пути, как правило, осуществляется на поверхности земли, а иногда возводятся путепроводы. Для левитирующего транспорта обычно строят искусственные сооружения (эстакады), на которых создают путевую структуру со станциями и ограждениями. Стоимость такой путевой структуры значительно выше, чем в случае рельсового транспорта. ВСНТ с магнитным подвесом является наиболее перспективным и экологически чистым, а также самым бесшумным. При его проектировании и определении стоимости строительства и эксплуатации исходят из позитивных влияний на уровень затрат следующих факторов: высокий темп и экономичность сооружения; большая степень стандартизации и взаимозаменяемости элементов и узлов пути, его надежность, стабильность, долговечность; предельная индустриализация изготовления путевых конструкций; возможность механизации и автоматизации процессов сборки, отладки и пуска в эксплуатацию всей системы. Большим преимуществом левитирующего транспорта по сравнению сконтактным является более высокая степень безопасности и возможность максимальной автоматизации движения.

4 Шум и вибрация при движении поездов

Шум от поездов вызывает негативные последствия, выражающиеся прежде всего в нарушении сна, ощущении болезненного состояния, в изменении поведения, увеличении употребления лекарственных препаратов и т. д. Нарушение сна может иметь различные формы: удлинение периода засыпания, пробуждения во время сна, ухудшение качества сна, т. е. переход от глубокого сна к более легкому, поверхностному. Мгновенные прерывания сна учащаются с увеличением частоты и силы звука. При равном акустическом показателе шум от поездов вызывает в 3 раза меньше нарушений сна, чем шум от автомобилей. На сон влияет не только уровень шума, но и число его источников.

Восприятие шума поездов зависит от общего шумового фона. Так, на заводских окраинах городов он воспринимается менее болезненно, чем в жилых кварталах. Шум от вокзалов и особенно сортировочных станций вызывает более негативные последствия, чем шум от обычного движения поездов.

Шум железной дороги заглушает человеческий голос, он мешает при просмотре и прослушивании теле- и радиопередач. Как показали результаты анкетирования, шум поездов в большей степени препятствует восприятию речи, чем шум от автомобильного движения. Это объясняется, прежде всего, продолжительностью шумового эффекта, вызываемого движением поезда. Шум может стать причиной стрессового состояния, характеризующегося повышением активности центральной и вегетативной нервной систем. О приближении пассажирского и тем более грузового поезда известно задолго до его появления - по шуму, знакомому всем перестуку колес, железному лязгу. Через города и поселки, по берегам тихих рек, заповедным местам днем и ночью идут составы. И это отнюдь не благотворно воздействует на людей, животный мир природы и даже на ее растительный наряд.

Исследователями получены характеристики шумов всех категорий поездов в зависимости от скорости и интенсивности их движения, данные по шуму грузовых дворов и станций, депо, тяговых подстанций и других объектов железнодорожного транспорта.

Шум поезда слагается из шума локомотива и вагонов. При работе тепловозов наибольший шум отмечается у выпускной трубы двигателя, где уровни звукового давления достигают 100–110 дБА. Даже на расстоянии 50 м от оси крайнего пути наружный шум тепловоза составляет 83– 89 дБА.

Основным источником шума вагонов являются удары колес на стыках и неровностях рельсов, а также трение поверхности катания и гребня колеса о головку рельса. Качение колес по сварному рельсу без выбоин и волнообразного износа приводит к образованию шума в широком диапазоне частот. При этом уровни и частотный спектр шума зависят от состояния рельсового пути и колес, а также от возбуждаемых в них колебаний. Дефекты поверхности рельсов вызывают вибрации и удары, снижают устойчивость рельсов и верхнего строения пути в целом, приводят к износу подвижного состава и повышению уровня шума на величину до 15 дБА. Стыки рельсов вызывают ударный шум с повышением его уровня до 10 дБА. К таким же результатам приводят различные неровности, выбоины и нарушения кривизны поверхности катания и гребня колес. При движении в кривых малого радиуса иногда возникают скрежущие шумы. Такие же шумы наблюдаются и при пользовании дисковыми тормозами.

При движении поезда со скоростью 70 –80 км/ч по рельсам, уложенным на деревянных шпалах, звуковое давление у колес составляет 125–130 дБ, а по рельсам, лежащим на железобетонных шпалах, - всего на 1– 2 дБ больше. В зависимости от скорости движения шум возрастает в среднем для пассажирских поездов на 0,37 дБ, для грузовых на 0,3 дБ и для локомотивов на 0,23 дБ при увеличении скорости на 1 км/ч. Уровни звука от пассажирских, грузовых и электропоездов при скорости движения 50–60 км/ч составляют 90– 92 дБА.

Предельно допустимый уровень шума, создаваемого вагоном при движении, должен быть не более 80 дБ на расстоянии 50 м от железной дороги, а от проходящих скоростных поездов в населенных местах не должен превышать уровня, указанного в Строительных нормах, Правилах защиты от шума и ГОСТ ССБТ «Шум».

Высокий уровень и среднечастотный характер колесного шума поезда по санитарной оценке весьма неблагоприятны и требуют эффективных мер его снижения. Однако применяемые на практике методы и приемы пока не дают заметного эффекта. Так, общее снижение шума в результате укладки бесстыкового пути и установки резиновых прокладок между рельсами и шпалами составляет всего 6–12 дБА. В то же время волновой износ рельсов повышает шум на 20 дБА. Резиновые прокладки в колесах на железнодорожном транспорте не применяются.

Заключение

Проблема развития высокоскоростного экологически чистого наземного транспорта носит общенациональный характер. Ее решение позволило бы существенно улучшить ситуацию с организацией перевозок пассажиров на основных на-правлениях сети железных дорог, обеспечить увеличение пассажирооборота, сократить потребность в подвижном составе и в результате поднять престиж отечественных железных дорог и государства в международном аспекте.

Наиболее эффективным методом решения этой проблемы является научно-техническое планирование и управление комплексом решаемых задач на базе Федеральной целевой программы.

Россия занимает четвертое место в мире по пассажирообороту железнодорожного транспорта и не имеет высокоскоростного сообщения. Лидирующее положение по пассажирообороту в высокоскоростном движении занимает Япония (около 75 млрд. пасс-км в год). В странах европейского сообщества (Франции, Германии, Великобритании, Италии, Испании, Швеции) общий пассажирооборот в высокоскоростном движении составляет около 45 млрд. пасс-км в год. Из года в год пассажирооборот в высокоскоростных перевозках увеличивается, т.е. его популярность растет. Всего в эксплуатации на зарубежных железных дорогах по состоянию на начало 2000 г. находилось 13375 вагонов высокоскоростного пассажирского состава, из них около 45% в моторвагонном исполнении.

Эволюция развития человечества и создание индустриальных методов хозяйствования привели к образованию глобальной техносферы, одним из элементов которой является железнодорожный транспорт. Природная среда при функционировании элементов техносферы является источником сырьевых и энергетических ресурсов и пространством для размещения ее инфраструктуры.

Железнодорожный транспорт по объему грузовых перевозок занимает первое место среди других видов транспорта, по объему перевозок пассажиров второе место после автомобильного транспорта.

Успешное функционирование и развитие железнодорожного транспорта зависит от состояния природных комплексов и наличия природных ресурсов, развития инфраструктуры искусственной среды, социально-экономической среды общества.

Состояние окружающей среды при взаимодействии с объектами железнодорожного транспорта зависит от инфраструктуры по строительству железных дорог, производству подвижного состава, производственного оборудования и других устройств, интенсивности использования подвижного состава и других объектов на железных дорогах, результатов научных исследований и их внедрения на предприятиях и объектах отрасли.

Каждый элемент системы имеет прямые и обратные связи друг с другом.

При развитии и функционировании объектов железнодорожного транспорта следует учитывать свойства природных комплексов - многосвязность, устойчивость, коммутативность, аддитивность, инвариантность, многофакторную корреляцию. Многосвязность выражается в разнохарактерном воздействии транспорта на природу, которое может вызвать в ней трудно учитываемые изменения.

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

Инвариантность является свойством экосистем сохранять стабильность в границах регламентированных техногенных и антропогенных воздействий.

Устойчивость - способность экосистем сохранять исходные параметры при естественном, техногенном и антропогенном воздействиях.

Многофакторная корреляция характеризует экосистемы с позиций их предопределенности к случайным и неслучайным событиям с аналитическими связями между ними.

Железнодорожный транспорт постоянно воздействие на природную среду.

Уровень воздействия может лежать в допустимых равновесных и кризисных границах.

Характер воздействия транспорта на окружающую среду определяется составом техногенных факторов, интенсивностью их воздействия, экологической весомостью воздействия на элементы природы. Техногенное воздействие может быть локальным от единичного фактора или комплексным - от группы различных факторов, характеризующихся коэффициентами экологической весомости, которые зависят от вида воздействия, их характера, объекта воздействия.

Воздействие объектов железнодорожного транспорта на природу обусловлено строительством дорог, производственно-хозяйственной деятельностью предприятий, эксплуатацией железных дорог и подвижного состава, сжиганием большого количества топлива, применением пестицидов на лесных полосах и др.

Строительство и функционирование железных дорог связано с загрязнением природных комплексов выбросами, стоками, отходами, которые не должны нарушать равновесие в экологических системах. Равновесие экосистемы характеризуется свойством сохранять устойчивое состояние в пределах регламентированных антропогенных изменений в окружающих транспортное предприятие природных комплексах. Самоочищающая способность природной среды снижается из-за уничтожения и истощения природных комплексов. Линии железных дорог, прокладываемые на сложившихся путях миграции живых организмов, нарушают их развитие и даже приводят к гибели целых сообществ и видов.

Факторы воздействия объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду можно классифицировать по следующим признакам: механические (твердые отходы, механическое воздействие на почвы строительных, дорожных, путевых и других машин); физические (тепловые излучения, электрические поля, электромагнитные поля, шум, инфразвук, ультразвук, вибрация, радиация и др.); химические вещества и соединения (кислоты, щелочи, соли металлов, альдегиды, ароматические углеводороды, краски и растворители, органические кислоты и соединения и др.), которые подразделяются не чрезвычайно опасные, высоко опасные, опасные и малоопасные; биологические (макро- и микроорганизмы, бактерии, вирусы).

Эти факторы могут действовать на природную среду долговременно, сравнительно недолго, кратковременно и мгновенно.

Время действия факторов не всегда определяет размер вреда, наносимого природе. По масштабам действия вредные факторы подразделяются на действующие на небольших площадях, действующие на отдельные участки местности, глобальные.

Химические вещества и соединения могут мигрировать и рассеиваться в воздухе, в воде, почвах, нанося обратимый, частично обратимый и необратимый ущерб природе. В миграции химических веществ и заразных микроорганизмов важное место занимает транспорт.

Основными направлениями снижения величины загрязнения окружающей среды являются: рациональный выбор технологических процессов для производства готовой продукции и ее транспортирования; использование средств защиты окружающей среды и поддержание их в исправном состоянии.

Интегральным критерием экологической эффективности производственной деятельности объектов железнодорожного транспорта служит степень нарушения природного баланса в регионе. Опасность нарушения природного баланса количественно связана с антропогенными факторами производственной и хозяйственной деятельности людей в регионе.

В случае, если природная среда не способна справиться с воздействием железнодорожного транспорта, необходимо предусматривать очистные сооружения или проводить восстановительные работы. Равновесие в природной среде обеспечивается поддержанием энергетического, водного, биологического, биогеохимического балансов и их изменением в определенный промежуток времени. Количественные характеристики перечисленных балансов зависят от географического положения регионов, климатических условий, величины использования ресурсов, природных явлений и степени загрязнения окружающей среды.