По передвижным источникам выбросов загрязняющих веществ объемы выбросов в ОАО «РЖД» составляет 1,0 % от суммарных выбросов всей промышленности России, что составляет 277 тыс. т в год. Распределение загрязняющих веществ по передвижным источникам следующее: около 210 тыс.т – маневровые и магистральные тепловозы; 52 тыс.т — автотранспортные средства, тракторы, самоходная дорожно-строительная техника; — 14 тыс.т – самоходный и специальный подвижной состав.
Виды выбросов дизельных двигателей, которые установлены на автономных единицах подвижного состава, причины образования токсичных веществ и мероприятия по снижению вредных выбросов в окружающую среду подробно рассмотрены.
Деятельность транспортных предприятий связана с осуществлением перевозочного процесса, погрузочно-разгрузочных операций и хранением грузов. Поэтому влияние транспорта на окружающую среду проявляется, прежде всего, в процессе перевозок, при котором потребляются в большом количестве топливно-энергетические ресурсы и происходит значительное выделение загрязняющих веществ.
При эксплуатации все типы вагонов оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду. К основным факторам воздействия относится: шум и вибрационное воздействие, металлическая пыль при торможении и истирании рельсов, утечки смазочных материалов из узлов трения (все типы вагонов), бытовые отходы и выброс озоноразрушающих веществ (пассажирские вагоны и рефрижераторный подвижной состав), уходящие газы дизелей (рефрижераторные вагоны), распыление, утечка и испарение груза (грузовые вагоны).
При остановке поездов на полотно пути выбрасывается окалина от тормозных колодок. На 1 км пути на железнодорожном полотне образуется до 400 кг металлосодержащей пыли и окалины, главным образом, из-за стирания тормозных колодок. Наибольшее содержание такой пыли наблюдается на пригородных железнодорожных станциях.
На железнодорожном транспорте наиболее велики выбросы различных дисперсных материалов при хранении, погрузке, транспортировке и выгрузке угля, руды, щебня, золы, песка и других сыпучих материалов, а также в процессе строительства и ремонта пути и путевых сооружений. С открытых складов угля и строительных материалов выветриваются твердые частицы, пыль и другие мелкодисперсные вещества.
В процессе перевозки угля в полувагонах рассыпается от 2 до 10 % груза. На отдельных участках дорог в год рассыпается на 1 км пути до 400 кг сыпучих продуктов. При перевозке нефтепродуктов и других грузов в цистернах и вагонах из-за различных неисправностей происходит загрязнение полотна нефтепродуктами и тяжелыми металлами. Содержание нефтепродуктов на перегонах достигает 2 г/кг, на станциях — до 50…100 г/кг, тяжелых металлов — до 600 мкг/кг, что превышает нормы ПДК.
Распыление сыпучих грузов при транспортировке в открытых вагонах может быть снижено практически до нуля при использовании брезентовых и пластиковых покрытий, а также при увлажнении и химической стабилизации перевозимого материала. В США для поезда, составленного из 100 вагонов с углем, стоимость покрытий из латекса приблизительно 0,078 долларов за тонну перевозимого угля.
Перспективным является покрытие угля в вагонах после его погрузки водомазутной эмульсией с высоким содержанием воды. Вода обладает высоким поверхностным натяжением, поэтому при использовании ее для смачивания во многих случаях в нее добавляют поверхностно-активные вещества. Перспективным является также использование различных вяжущих веществ для образования защитного покрытия на насыпных или навалочных грузах.
Сформулированы следующие основные направления уменьшения потерь сыпучих и наливных грузов:
- создание защитной пленки или покрытие пленкой перевозимых в вагонах с открытым кузовом грузов;
- перевозка грузов в специализированных вагонах и цистернах;
- совершенствование конструкций разгрузочных и загрузочных устройств;
- повышение качества ремонта вагонов и цистерн;
- проверка перед наливом цистерн на герметичность и исправность наливных и сливных устройств;
- учет возможного термического расширения нефтепродуктов при направлении цистерны в другую климатическую зону.
Складируемый уголь на предприятиях железнодорожного транспорта является также источником выброса в атмосферу газообразных углеводородов и оксида углерода. Для подавления уноса с поверхности угольных буртов могут быть использованы такие методы, как плотная укладка, увлажнение, покрытие пленкой из нефтепродуктов или же укрытие пленками из пластиков. Наиболее экономичным следует признать хранение угля в специальных ямах.
В последние годы перевозки грузов рефрижераторным подвижным составом резко снизились, так как современные рыночные отношения изменили весовую структуру перевозок скоропортящихся грузов.
При работе силовых установок рефрижераторных вагонов в атмосферу поступают продукты сгорания дизельного топлива. При вынужденных простоях в ожидании разгрузки холодильная установка приводится в действие дизелем, который за 1 ч работы сжигает 23 кг дизельного топлива. Чтобы поддерживать заданную температуру, дизель должен работать 1,0 ч в сутки, потребляя топливо и загрязняя атмосферу.
При ремонтах и техническом обслуживании в окружающую среду выбрасываются озоноразрушающие вещества. Один автономный рефрижераторный вагон за год выбрасывает в атмосферу около 1090 кг NOХ, 530 кг СО, 70 кг сажи и 75 кг фреона.
На железнодорожном транспорте, согласно рекомендациям Межведомственной комиссии по охране озонового слоя, проводится работа по выбору альтернативного хладону-12 хладагента для использования в холодильных установках рефрижераторных вагонов и кондиционерах пассажирских вагонов. Испытания выбранной бинарной смеси на основе хладонов 142 и 22 дали положительные результаты.
В 1998 г. в России был начат постепенный перевод холодильных установок парка пассажирских и рефрижераторных вагонов на хладагент С10М1, имеющий низкий озоноразрушающий потенциал.
Хорошей альтернативой использованию традиционных холодильных установок является применение жидкоазотного охлаждения с непосредственной подачей азота в грузовое помещение вагона. В результате перевозок плодоовощной продукции в таком вагоне было установлено, что создание в грузовом помещении вагона инертной газовой среды способствует лучшей сохранности перевозимой продукции и снижению потерь от ее порчи и усушки.
Жидкоазотное охлаждение грузов может быть применено и в рефрижераторных контейнерах. При использовании жидко-азотного охлаждения значительно снижается загрязнение атмосферы, так как исключается выброс в атмосферный воздух продуктов сгорания дизельного топлива и озоноразрушающих веществ.