Основні поняття та визначення
Транспортна екологія – галузь прикладної екології, що інтенсивно розвивається. Вона характеризується власними поняттями, термінологією, аксіоматикою, методами дослідження процесів взаємодії транспортних процесів з навколишнім середовищем.
Транспорт створює потужне техногенне навантаження на довкілля. Жива й нежива природа у багатьох випадках відчуває на собі дію транспорту та його інфраструктури. Це дає право говорити про виникнення нового екологічного напряму – транспортної екології, який вивчає різні аспекти дії об’єктів транспорту на навколишнє середовище.
Транспортний комплекс – техніко-економічна структура, призначена для перевезення вантажів і людей, що включає:
– систему проектування, будівництва, реконструкції, ремонту, обслуговування доріг, мостів, тунелів, залізничних колій, злітних смуг та інших споруд;
– автомобільну, авіаційну, суднобудівну, вагонобудівну промисловість, будівельно-дорожнє і транспортне машинобудування;
– сферу експлуатації і ремонту цих машин, підтримку працездатності рухомого складу, дорожнього господарства, служби управління рухом тощо;
– виробництво будівельних матеріалів, шин, палив і масел, електротехнічних пристроїв, запчастин, експлуатаційних рідин.
Об’єкти транспорту – автомобілі, літаки, судна, локомотиви, компресорні станції та інші транспортні засоби, оснащені енергоустановками, котрі забезпечують виконання транспортних завдань, а також інженерні споруди (дороги, тунелі, залізничні колії, шляхопроводи, злітні смуги тощо).
Життєвий цикл об’єкта транспорту – це хронологічна послідовність етапів підготовки матеріалів (добування та переробки сировини, виробництва конструкційних та експлуатаційних матеріалів, їх транспортування та зберігання), виробництва, експлуатації, відновлення працездатності та утилізації об’єкта транспорту.
Етап підготовки матеріалів включає добування та переробку сировини, виробництво конструкційних та будівельних матеріалів, з яких складається об’єкт транспорту, експлуатаційних матеріалів, необхідних для його функціонування.
Етап виробництва включає виготовлення вузлів, деталей, складання об’єктів транспорту, будівництво споруд та ділянок транспортної інфраструктури.
Етап експлуатації включає виконання транспортних завдань протягом терміну служби об’єкта транспорту (одиниці рухомого складу, чи об’єкта транспортної інфраструктури).
Етап відновлення працездатності передбачає проведення технічного обслуговування і ремонту об’єкта транспорту з відновленням деталей, вузлів, агрегатів, які відпрацювали свій ресурс, або їх заміну.
Етап утилізації об’єкта транспорту передбачає розбирання, переробку непридатних до відновлення деталей і вузлів, повторне використання конструктивних, будівельних і експлуатаційних матеріалів на попередніх етапах життєвого циклу об’єктів транспорту або в інших галузях, чи захоронення непридатних для використання відходів.
На кожному з цих етапів споживаються енергоресурси, конструктивні, будівельні та експлуатаційні матеріали. Технологічні процеси часто супроводжуються викидами шкідливих, а деколи й токсичних речовин. Усі вони є чинниками забруднення повітря, води, ґрунту, виснаження природних ресурсів. Особливої шкоди навколишнє середовище зазнає у разі, коли:
– відбувається перевищення гранично допустимих концентрацій шкідливих (токсичних) речовин у викидах та скидах, перевищення допустимих рівнів шуму, вібрації, скидів чи викидів залишкової теплоти, електромагнітного і радіоактивного випромінювання тощо;
– споживання матеріалів і енергії перевищує встановлені нормативи;
– вміст шкідливих (токсичних) речовин у матеріалах, що використовуються, перевищує гранично допустимі значення;
– поводження з відходами, що виникають протягом життєвого циклу об’єктів транспорту, відбувається з порушенням встановлених правил.
Вимоги до характеристик об’єктів транспорту, які проектуються, можуть відображати вибір нової або покращеної техніки з урахуванням її екологічних переваг у вигляді:
– необхідного рівня затрат енергії і матеріалів, включно з затратами на їх видобування, підготовку (очищення), проміжні виробничі процеси, та подальші технологічні процеси їх переробки;
– необхідної кількості та характеристик відходів, що утворюються на всіх етапах життєвого циклу;
– бажаного рівня вхідних і вихідних потоків (матеріалів і енергії), пов’язаних з упаковкою, транспортуванням, розподілом і використанням об’єкта транспорту;
– бажаних варіантів відновлення, включно з відновленням (поверненням різними шляхами) витрат енергії, повторного використання або рециклінгу, а також простоту розбирання, відновлення або ремонту;
– бажаних варіантів утилізації і пов’язаних з нею відходів.
Наслідки впливу об’єктів транспорту на навколишнє середовище визначаються величинами вхідних і вихідних потоків на всіх етапах життєвого циклу. Матеріали переробляються чи перетворюються на відходи і забруднення. Різні види енергії розсіюються, перетворюючись на теплоту, яка не може бути повторно використана. Під час користування об’єктами транспорту використовується сировина з надр та більшість видів енергії і повертається у виглядів відходів і теплоти, які поступово накопичуються.
Вхідні потоки можна розділити на матеріальні й енергетичні. Матеріальні пов’язані з видобуванням сировини, виробництвом, транспортуванням, використанням, технічним обслуговуванням, повторним використанням і утилізацією продукції. Вони по-різному впливають на середовище. Призводять до прискореного виснаження природних ресурсів, відчуження територій, зниження родючості ґрунтів, дії шкідливих (токсичних) матеріалів на здоров’я людини тощо. Джерелами енергетичних потоків є хімічне паливо (тверде, рідке, газоподібне), ядерні і гідроелектростанції, геотермальні джерела, вітер тощо.
Вихідні потоки утворюються у вигляді твердих відходів, рідких та газоподібних викидів в атмосферу, гідросферу, літосферу, енергетичних викидів.
Для об’єктів транспорту вхідні й вихідні потоки можна уявити у вигляді процесів обміну енергією і речовиною між ними і навколишнім середовищем протягом їхніх життєвих циклів. Ці процеси можуть бути відображені різними показниками. Значення цих показників залежать від експлуатаційних характеристик об’єктів транспорту. Це питоме споживання палива, токсичність, матеріалоємність, енергоємність, нормативний термін експлуатації тощо.
Екологічна чистота – ступінь впливу об’єкта транспорту на параметри навколишнього середовища та його здатність «вписуватися» в природні матеріальні та енергетичні цикли.
Екологічна дія – наслідки будь-якого впливу об’єкта транспорту (навмисного чи випадкового, поступового чи катастрофічного) на навколишнє середовище, пов’язаного з транспортною діяльністю.
Екологічна безпека транспорту – ступінь захищеності навколишнього середовища від впливу об’єктів транспорту.
Параметри стану навколишнього середовища – температура середовища, тиск, концентрація речовин, напруженість електричного та магнітного полів, радіоактивний фон, рівень шуму, вібрації тощо. Для забезпечення стійкості екосистем параметри стану навколишнього середовища повинні знаходитися в межах допустимих значень. Діяльність об’єктів транспорту може призводити до виходу значень окремих параметрів за межі допустимих на окремих ділянках території.
Природні екосистеми існують за рахунок сонячної енергії, яка не забруднює навколишнє середовище. Матеріальні та енергетичні перетворення, що відбуваються в цих екосистемах, забезпечують підтримку життя на планеті й полягають у тому, що отримання ресурсів та позбавлення відходів відбувається глобально без забруднення середовища за рахунок кругообігу речовин та енергії.
Транспортна діяльність, як і решта видів антропогенної діяльності, порушує принципи функціонування природних екосистем і призводить до забруднень.
Забруднення – будь-яка небажана для екосистем антропогенна зміна. Розрізняють кілька видів забруднень: інгредієнтне, параметричне, біоценотичне, ландшафтне.
Інгредієнтне забруднення пов’язане з сукупністю хімічних речовин, кількісно чи якісно чужих природному біогеоценозу.
Параметричне забруднення являє собою зміну якісних параметрів навколишнього середовища (шум, вібрації, надлишкова теплота, електромагнітне випромінювання).
Біоценотичне забруднення пов’язане з негативним впливом на склад і структуру популяцій живих організмів.
Ландшафтне забруднення полягає у руйнуванні природних ландшафтів, що знищує місце проживання популяцій живих організмів, чи у порушенні регенераційних властивостей природних ландшафтів.
Обсяги використання матеріальних і енергетичних ресурсів у транспортній діяльності та обсяги забруднень, що утворюються, мають максимально узгоджуватися з природними процесами в екосистемах і не порушувати природні процеси поглинання, регенерації і регулювання, адже будь-яка екосистема обмежена в ресурсах і в здатності до регенерації. Без урахування цього транспортна діяльність призводить до втрати стійкості екосистем, їх деградації і руйнування. Розмикається біогеохімічний кругообіг речовин і, як наслідок, природні ресурси перестають відтворюватися в межах колишніх природних коливань.
Природні екосистеми руйнуються також унаслідок змін клімату, спричинених змінами концентрацій окремих газів (О3, СО2) в тропосфері й стратосфері, зниження прозорості атмосфери за рахунок її забруднення, закислення атмосфери та гідросфери, спричиненого підвищенням концентрації іонів водню через викиди в атмосферу оксидів азоту й сірки. Наслідки цих та інших явищ для здоров’я людини недостатньо вивчені.
Руйнування природних екосистем призводить до локальних екологічних криз та локальних екологічних катастроф.
Локальна екологічна криза – порушення біогеохімічного кругообігу внаслідок руйнування і пригноблення антропогенною діяльністю природних екосистем.
Локальна екологічна катастрофа – перевищення допустимих значень параметрів стану навколишнього середовища, внаслідок яких порушується стійкість локальних екосистем. Порушення біогеохімічного кругообігу знижує стійкість екосистем, що у свою чергу, поглиблює порушення біогеохімічного кругообігу і так далі. Таким чином, виникає підсилюючий зворотний зв’язок.
Забезпечення екологічної безпеки транспортних процесів – це обмеження дії об’єктів транспорту, за яких допустимі рівні небезпеки не перевищують порогу стійкості екосистем.
Можна виділити прямі та непрямі ознаки виходу екосистем за межі стійкості. Серед прямих можна назвати:
– скорочення запасів ресурсів;
– збільшення концентрації забруднюючих речовин;
– порушення в роботі природних механізмів очищення від забруднень.
До непрямих належать:
– збільшення капіталів, матеріальних та трудових ресурсів, спрямованих на добування бідних, віддаленіших, розсіяніших ресурсів або на види діяльності, які раніше виконувались самою природою (обробка стічних вод, очищення повітря, відновлення поживних речовин у ґрунтах, збереження біорізноманіття тощо), а також на види діяльності, пов’язані з охороною, забезпеченням доступу до ресурсів, що залишилися;
– збільшення кількості конфліктів за право володіння джерелами ресурсів чи місцями скидання стоків.
Відстеження прямих ознак потребує постійного моніторингу параметрів навколишнього середовища, оскілки унаслідок відстеження лише непрямих ознак можна отримати недостовірну інформацію про процеси, що відбуваються.
Однією з найпоширеніших помилок суспільства є спроба закривати очі на ознаки виходу екосистем з рівноваги й сліпо вірити в технічний прогрес і можливості вільного ринку.
Насправді ринок потрібний для привернення уваги до проблем (виснаження ресурсів, збільшення забрудненості середовища), для дослідження засобів їх вирішення й вибору кращих варіантів. Технології забезпечують людство засобами для цього. Вільний ринок та технології тісно пов’язані між собою. Вони створюють негативний зворотній зв’язок, який корегує ситуацію, знижує концентрації забруднень, відновлює роботу природних механізмів очищення, тобто відновлює рівновагу екосистем. Завдяки таким негативним зворотним зв’язкам суспільство може продовжувати розвиток.
Стійкий розвиток – це забезпечення умов, коли позитивні та негативні зворотні зв’язки врівноважують одне одного, а основні планетарні екосистеми перебувають у стані динамічної рівноваги й залишаються незмінними.
Суспільство у стані стійкого розвитку має відрізнятися стабільним (не зростаючим) споживанням природних ресурсів (нові заводи, будівлі, машини, об’єкти транспорту вводять в експлуатацію замість старих, які, в свою чергу, доправляють на повторну переробку), потік матеріальних благ, що припадає на одну людину, не збільшується в абсолютному вимірі, але стає різноманітнішим за складом. Суспільство здобуває нові знання, підвищує ефективність виробничих процесів, змінює технології, удосконалює систему управління тощо. При цьому темпи споживання відновлюваних ресурсів (вода, деревина, біоресурси) не перевищують темпів їх регенерації. Темпи споживання невідновлюваних ресурсів (викопне паливо, викопні руди, ґрунтові води) не перевищують темпів їх заміни на відновлювані або невичерпні ресурси (сонячна та вітрова енергія, енергія приливів та хвиль, геотермальна енергія тощо). Наприклад, нафтове родовище можна експлуатувати в стабільному режимі, якщо частину доходів від нього систематично спрямовувати на виробництво пристроїв перетворення сонячної, вітрової, геотермальної чи інших невичерпних видів енергії або на висаджування дерев як відновлюваного ресурсу. Як наслідок, після вичерпання нафтового родовища забезпечується еквівалентний потік енергії від невичерпного або відновлюваного ресурсу. Інтенсивність викидів забруднюючих речовин в такому суспільстві не перевищує темпів, з якими ці речовини поглинаються, або їх переробляють, або вони втрачають свої шкідливі властивості.
Сучасне суспільство має прагнути забезпечення стійкого розвитку транспортної системи, а саме: підвищення кількості та якості транспортних перевезень при збереженні екологічно безпечного рівня впливу на навколишнє середовище.

Транспортна екологія: навчальний посібник / О. І. Запорожець, С. В. Бойченко, О. Л. Матвєєва, С. Й. Шаманський, Т. І. Дмитруха, С. М. Маджд; за заг. редакцією С. В. Бойченка. – К.: НАУ, 2017. – 507 с.

Предмет та завдання транспортної екології

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *