Н.А. Абдуллаев - Экологическая парадигма современного экономического развития в сфере окружающей среды. Синергетический подход

Современная энергетика базируется в основном на использовании таких горючих ископаемых, как уголь, нефть, природный газ, торф. В зависимости от типа ископаемых существенно меняется состав и количественные соотношения отдельных видов загрязнителей. При сжигании каменного угля, кроме газообразных выбросов, образуется зола, которая распределяется на две части: одна оседает, остается в топке, другая выносится через трубы вместе с газами в атмосферу (летучая зола). Количество летучей золы зависит от метода сжигания угля и ее качества. Она на 95 % состоит из мельчайших твердых минеральных частичек размером до 5 мкм. В минеральной части золы содержится 42–49 % диоксида кремния, 24–38 % алюмосиликатов, 10–16 % соединений железа, кальций, магний и другие. В золе присутствуют некоторые металлы, которые принято считать канцерогенами (хром, никель, бериллий, мышьяк) и естественные радионуклиды. Неполное сгорание углеводородного топлива ведет к образованию канцерогенных полициклических ароматических углеводородов (далее – ПАУ), в том числе бенз(а)пирена. Нефтедобывающая промышленность вышла на 3-е место по объему загрязняющих веществ, на ее долю приходится около 20 % выбросов от стационарных источников в промышленности. Загрязнение атмосферного воздуха связано со способностью нефти к испарению. Основными компонентами выбросов являются оксид углерода, различные углеводороды, диоксид серы, сероводород, оксиды азота. Загрязнение атмосферы продуктами неполного сгорания углеводородного топлива являются оксиды углерода и соединения серы – органическая, сульфидная и сульфатная сера. Минеральные примеси представляют собой силикаты, сульфаты, сульфиды, карбонаты, оксиды металлов, фосфаты, хлориды щелочных металлов. Среди газообразных загрязнений атмосферного воздуха теплоэлектростанций ведущее место занимают оксиды серы. Наиболее высокое содержание данного соединения отмечается при сжигании мазута. Практически вся сера, содержащаяся в мазутах, при сжигании превращается в диоксид серы. В машиностроении состав отходящих газов меняется в зависимости от особенностей технологических процессов. В выбросах могут содержаться оксиды углерода, серы, азота, пыль, оксиды фенол, аммиак, бензол, формальдегид, метан и другие вещества.

Итак, основными источниками загрязнения атмосферного воздуха выбросами вредных (загрязняющих) веществ в городах являются стационарные источники (производственные предприятия) и передвижные источники (автомобильный, железнодорожный транспорт и другие). Именно загрязнения являются источниками ухудшения качества воздушного бассейна, которое происходит в результате поступления в него продуктов сгорания топлива, выбросов газообразных и взвешенных веществ от различных производств, выхлопных газов автомобильного транспорта, испарений из емкостей для хранения химических веществ и топлива, газовыми выделениями и залповыми выбросами от полигонов захоронения твердых коммунальных отходов, пыли из узлов погрузки, разгрузки и сортировки сыпучих строительных материалов, топлива, зерна и т. п.

Особенностью передвижного (в частности, автомобильного) транспорта, как источника загрязнения атмосферы, является быстрое увеличение его численности в крупных городах, что приводит к увеличению выбросов вредных веществ в атмосферу. Автомобиль, в отличие от промышленных предприятий и предприятий теплоэнергетики, является передвижным источником загрязнения окружающей среды и его негативное воздействие распространяется и на жилые районы, места отдыха и т. д. Выбросы рассеиваются на уровне дыхания человека, распространяются на территории городской застройки. Степень загрязнения атмосферного воздуха автомобильным транспортом зависит от типа автомобиля (грузовой, легковой), состава выхлопных газов, наличия или отсутствия очистки выхлопных газов, интенсивности и организации движения автотранспорта, ширины улиц, рельефа местности и метеоусловий. Выхлопные газы содержат более 200 химических веществ, в том числе продукты неполного сгорания топлива (углекислый газ, альдегиды, кетоны, углеводороды, в том числе канцерогенные), водород, сажу, перекисные соединения, продукты термических реакций азота с кислородом, за счет чего образуются оксиды азота, вещества, которые входят в состав топлива (соединения свинца, диоксид серы). Количество и состав отработанных газов определяются конструктивными особенностями автомашин (тип двигателя), режимом работы их двигателей, техническим состоянием, качеством дорожного покрытия, метеорологическими условиями, географическим местоположением городской среды, качеством применяемого топлива. Наименее благоприятные режимы работы двигателя – малые скорости и холостой ход. Увеличение плотности транспортных средств на магистралях и дорогах ведет к изменению режима движения и увеличению времени разгона, которое характеризуется наиболее интенсивным выбросом отработанных газов.

Для повышения октанового числа бензина к нему добавляют различные присадки. В течение многих лет широко применялся тетраэтилсвинец, в последние годы его использование ограничено и сейчас используют менее токсичные антидетонаторы.

Большое значение имеют интенсивность и плотность транспортных потоков. При малой плотности потока (10 автомобилей/км) возможно движение со свободной скоростью, при групповом движении (11–30 автомобилей/км) падение скорости потока ведет к дополнительному расходу топлива. При колонном движении (31–100 автомобилей/км) скорость потока снижается вплоть до затора, что еще больше увеличивает расход топлива и, следовательно, повышает уровень загрязнения воздуха. Учитывая растущее число автомобилей, немаловажную роль в аэрозольном загрязнении атмосферного воздуха играет образование мельчайших (дисперсных) частиц автомобильных покрышек, образующихся при движении автотранспорта.

Автомобильные компании тоже постоянно работают над экологичностью своей продукции. Развитие технологий позволяет сокращать количество вредных веществ в выхлопах бензиновых и дизельных двигателей. Отдельная тема – автомобили, не использующие привычные типы топлива. Гибридные технологии уже используются во множестве серийных моделей, а в ближайшем будущем так и вовсе настанет эра электрокаров, отказавшись при этом от дизельных и бензиновых машин.

Проблемы в сфере экологии в большинстве случаев обусловлены отсутствием обоснованных и объективных ограничений на использование возможностей окружающей среды в масштабах всех пространственно-территориальных границ государства. Дальнейшее продолжение курса на «преобладание ресурсодобывающих и ресурсоемких секторов экономики при низкой эффективности механизмов природопользования и охраны окружающей среды», направленных на удовлетворение возрастающих потребностей общества, без привнесения практических обеспечительных мер по сохранению возможностей сохранению или восстановлению качества сферы окружающей среды в требуемых для жизнедеятельности общества пределах становится разрушительным. Негативные экологические проявления в сфере окружающей среды могут привести к более существенному негативному влиянию на среду, ведущему к разнообразным катаклизмам, частота и первичные причины проявлений которых недостаточно изучена. При этом перечень основных видов и форм катаклизмов в сфере окружающей среды различен и значителен по масштабам, возможна их дальнейшая трансформация в более опасные для общества ситуации.