Обеспечение экологической безопасности и ресурсосбережения транспортных процессов

 
 

Министерство образования и науки Российской Федерации 
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего профессионального образования 
«Воронежская государственная лесотехническая академия» 
 
 
 
Р.А. Кораблев 
 

 
 
Учебное пособие 
 

 
 
 
Воронеж 2014

 
 

УДК 656.13.07  
 
 
Печатается по решению учебно-методического совета 
ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № ... от ................... г.) 

 
Рецензенты: кафедра "Механика" НОУ ВПО "Институт экономики и            
 
 
 
   права", 
 
 
   заведующий 
кафедрой 
электротехники 
и 
автоматики            
 
 
 
   ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный аграрный            
 
 
 
   университет имени императора Петра 1", док. техн. наук,             
 
 
 
   профессор Д.Н. Афоничев. 
 
Кораблев, Р.А.  
Обеспечение экологической безопасности и ресурсосбережения транс
портных процессов [Текст] : учебное пособие / Р.А. Кораблев; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» – Воронеж, 2014. – 224 с. 
ISBN ....................................... 
 

В учебном пособии обобщаются имеющиеся в литературе разрозненные материалы по 
вопросам обеспечения экологической безопасности и ресурсосбережения транспортных процессов. Рассматриваются экологические требования, предъявляемые к производственным 
процессам технического обслуживания и ремонта автомобилей, методы расчетов выбросов 
загрязняющих веществ от элементов производственно-технической базы автотранспортных 
предприятий, а также нормативное обеспечение экологической безопасности автомобильного транспорта. 
Учебное пособие предназначено для студентов обучающихся по направлениям 
подготовки магистра 190700.68 – Технология транспортных процессов и 190600.68 – 
Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов, а также для научных и 
практических работников автотранспортного комплекса. 
УДК 656.13.07 
 
 
     © Кораблев Р.А. 2014 
ISBN ...............................              © ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная 
   лесотехническая академия», 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
Введение 
6 
1. Воздействие автотранспортного комплекса на окружающую среду  
    и население 
 
8 
1.1. Основные понятия и определения 
8 
1.2. Основные направления негативного воздействия автотранспортного 
       комплекса на окружающую среду 
 
11 
2. Нормирование отработавших газов при производстве автомобилей  
38 
2.1. Развитие и параметры выбросов загрязняющих веществ при  
       производстве автомобилей 
 
38 
2.2. Методика испытаний автомобилей на стенде с беговыми барабанами 
47 
2.3. Методика стендовых испытаний двигателя на токсичность по 9-ти 
       режимному циклу 
 
52 
2.4. Методика стендовых испытаний двигателя на токсичность по 13-ти  
       режимному циклу 
 
53 
3. Нормирование токсичности и дымности автомобилей в эксплуатации  
58 
3.1. Государственные стандарты в области нормирования 
58 
3.2. Методы и средства для измерения токсичности и дымности 
71 
4. Методы определения количества выбросов загрязняющих веществ  
    автомобилями в эксплуатации  
 
77 
5. Методы экономического регулирования обеспечения экологической  
    безопасности автомобильного транспорта  
 
92 
6. Методика оценки экологической безопасности автобусного  
    маршрута. Экологический паспорт маршрута  
 
99 
7. Экологическая безопасность производственно-технической базы  
108 
7.1. Каналы отрицательного воздействия ПТБ на окружающую среду 
108 
7.2. Источники вредных выбросов и факторы, влияющие на величину  
       выбросов от ПТБ 
 
108 
7.3. Основные компоненты выбросов от производственно-технической  
       базы 
 
113 
7.4. Методы оценки показателей экологической безопасности ПТБ АТП 
117 
7.4.1. Лабораторно-инструментальные методы 
118 
7.4.2. Инструментальные методы 
124 

7.4.3. Органолептические методы 
125 
7.4.4. Расчетные методы 
128 
8. Методика расчета выбросов загрязняющих веществ от 
    производственных процессов АТП 
 
136 
8.1 Расчет выбросов ЗВ от стоянок автомобилей 
137 
8.2. Расчет выбросов ЗВ от зоны технического обслуживания и ремонта  
       автомобилей 
 
146 
8.3. Расчет выбросов ЗВ на посту контроля токсичности отработавших  
       газов автомобилей 
 
148 
8.4. Расчет выбросов ЗВ от мойки автомобилей 
150 
8.5. Расчет выбросов ЗВ при обкатке двигателей после ремонта 
152 
8.6. Расчет выбросов ЗВ при нанесении лакокрасочных покрытий 
155 
8.7. Расчет выбросов ЗВ при сварке и резке металлов 
160 
8.8. Расчет выбросов ЗВ при мойке деталей, узлов и агрегатов 
163 
8.9. Расчет выбросов ЗВ от шиноремонтных работ 
164 
9. Законодательная и нормативная база, обеспечивающая экологическую  
    безопасность в АТК  
 
166 
9.1. Основная документация АТП по вопросам экологической 
       безопасности 
 
166 
9.2. Расчеты (тома) предельно-допустимых выбросов или временно  
       согласованных выбросов атмосферу 
 
167 
9.3. Расчеты предельно допустимых сбросов в водоемы 
168 
9.4. Экологический паспорт природопользователя 
169 
9.5. Государственная отчетность по экологической деятельности  
       предприятия 
 
172 
10. Экологические требования к автотранспортным предприятиям  
174 
10.1. Общие положения 
174 
10.2. Экологические требования к размещению и проектированию АТП 
177 
10.3. Экологические требования к строительству автотранспортных  
         предприятий 
 
179 
10.4. Экологические требования при эксплуатации автотранспортных  
         предприятий 
 
180 
10.4.1. Требования к персоналу экологической службы автотранспортных 
            предприятий 
 
180 

10.4.2. Требования воздухоохранного законодательства 
183 
10.4.3. Требования водоохранного законодательства 
187 
10.4.4. Экологические требования по обращению с отходами  
            производства и потребления 
 
188 
10.4.5. Требования к установлению санитарно-защитных зон 
188 
10.4.6. Экологические требования по охране и содержанию зеленых  
            насаждений 
 
197 
Заключение 
202 
Литература 
203 
Приложение 
211 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 
 
Автомобильный транспорт оказывает огромное влияние на жизнедеятельность человека, осуществляя более 70 % перевозок грузов и 53 % перевозок 
пассажиров, в том числе 65 % – в городах. Внося крупный вклад в развитие 
общества, он в то же время оказывает существенное негативное воздействие на 
окружающую среду (ОС), выбрасывая значительные объемы загрязняющих 
веществ (ЗВ) [38]. 
Жизненный цикл автотранспортного средства (АТС) включает в себя изготовление, коммерческую (перевозки) и техническую (техническое обслуживание и текущий ремонт) эксплуатацию, капитальный ремонт и утилизацию. 
При этом в огромных количествах потребляются руды черных и цветных металлов, уголь и сланцы, нефть, газ, кислород воздуха и пресная вода. В окружающую же среду выделяются газообразные вещества (более 200 наименований), жидкие вещества (около 20 наименований), твердые вещества, тепло, 
шум, электромагнитное излучение. 
По оценкам специалистов, наибольшее количество потребляемых из окружающей среды ресурсов и выделяемых в нее ЗВ приходится на период коммерческой и технической эксплуатации АТС. При этом свыше 50 % выделяемых ЗВ приходится на отработавшие газы (ОГ) двигателей. 
По данным Агентства по защите окружающей среды США, в городских 
районах, где проживает свыше 55 % населения страны, на легковые и грузовые 
автомобили, автобусы, мотоциклы приходится 85…97 % выбросов оксида углерода, 55...75 % углеводородов и 48...63 % окислов азота [13]. О масштабах и 
степени загрязнения окружающей среды свидетельствует тот факт, что в настоящее время во всем мире находится в эксплуатации более 600 млн. автомобилей, которые потребляют 3,5 млрд. литров топлива на каждые 100 км пробега. Только в нашей стране ежегодное потребление топлива двигателями внутреннего сгорания превышает 75 млн. т. 
Автомобильный транспорт России потребляет 33 % топливных ресурсов 
страны, из них на долю легковых автомобилей приходится 15,8 %, автобусов – 
11,6 %, грузовых автомобилей грузоподъемностью менее 3,5 т – 27,3 % и грузовых автомобилей грузоподъемностью более 3,5 т – 45,3 %. На долю автомобильного транспорта приходится 81,7 % суммарного ущерба от загрязнения ок

ружающей среды транспортно-дорожным комплексом, в том числе: загрязнение воздушной среды – 75 %, загрязнение водной среды – 1,4 %, загрязнение 
акустической среды – 22,2 % и загрязнение окружающей среды отходами –            
1,4 % [36]. 53,3 % загрязнений атмосферы по вредности приходится на свинец и 
его соединения, 31% – на окислы азота, 6,5 % – на альдегиды, 4,4 % – на оксид 
углерода, 2 % - на оксид серы, 1,1 % – на сажу, 0,8 % – на углеводороды и 0,7 % 
– на 3,4-бенз(а)пирен. При загрязнении акустической среды в городах на долю 
легковых автомобилей приходится 12,3 %, грузовых автомобилей – 53,4 %, автобусов – 33,7 %, троллейбусов и трамваев – 0,5 %. Кроме того, автомобильный 
транспорт ежегодно выбрасывает свыше 110 млн. т СО2, около 100 т хлодонов 
и талонов, являющихся озоноразрушающими веществами и влияющих на изменение климата. 
В настоящее время в эксплуатации от движения автомобилей нормируются или учитываются при плате за экологический ущерб следующие ЗВ ОГ – 
СО, СН, NOx и сажа. В массовом выражении на СО приходится 75…80 %, на 
СН – 13... 17 %, на NOx – 4...7 % и на сажу около 1 %. 
Кроме того, для автомобильных бензинов установлены экологически значимые параметры качества моторного топлива – массовое содержание свинца 
(г/дм3), содержание фактических смол (мл/100 см3) и массовая доля серы (%). 
Параметры автомобильных бензинов, вырабатываемых до недавнего времени, существенно отличаются от принятых международных норм, особенно в 
части экологических требований. В целях повышения конкурентоспособности 
российских бензинов и доведения их качества до уровня европейских стандартов разработан ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия», который введен в действие с 1.01.99 г. В соответствии с ним вырабатываются только неэтилированные 
бензины (максимальное содержание свинца не более 0,01 г/дм3). 
Для дизельного топлива регламентируются следующие экологические 
показатели – массовая доля серы (%), массовая доля меркаптановой серы (%), 
содержание фактических смол (мг/100 см3) и зольность. 
Результаты исследований показывают, что смертность и частота заболеваний жителей крупных городов находятся в прямой зависимости от уровня загрязнения воздуха. 
 

1. ВОЗДЕЙСТВИЕ АВТОТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА НА  
ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И НАСЕЛЕНИЕ 
 
1.1. Основные понятия и определения 
 
В соответствии с законом РФ «Об охране окружающей среды» от 10.01.02 г. 
№ 7-ФЗ под экологической безопасностью понимается состояние защищенности окружающей природной среды (ОС) и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, 
чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий. 
Под автотранспортным комплексом (АТК) понимается сложная транспортная система, включающая [38]: 
• подвижной состав всех типов и видов собственности; 
• производственно-техническую базу, состоящую из предприятий всех 
форм собственности, осуществляющих заправку, мойку, хранение и концентрированное сосредоточение, техническое обслуживание (ТО) и ремонт автомобилей; 
• улично-дорожную сеть (УДС); 
• средства регулирования и организации движения; 
• средства надзора и контроля. 
Под обеспечением экологической безопасности АТК понимается система 
действий по снижению уровня экологических угроз, возникающих в результате 
его деятельности [40]. 
Загрязняющее атмосферу вещество (ЗВ) – примеси в атмосфере, которые могут оказать неблагоприятное влияние на здоровье людей и (или) на ОС. 
Источник загрязнения атмосферы (ИЗА) – объект, распространяющий 
загрязняющие атмосферу вещества. 
Предельно допустимая концентрация (ПДК) ЗВ в атмосферном воздухе – максимальная концентрация примеси в атмосфере, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него 
вредного воздействия, включая отдаленные последствия, и на ОС в целом. 
Инвентаризация выбросов – систематизация сведений о распределении 
источников загрязнения атмосферы на определенной территории, количестве и 
составе выбросов. 

Предельно допустимый выброс (ПДВ) – масса выбросов ЗВ за единицу 
времени от данного источника или совокупности источников загрязнения атмосферы города или другого населенного пункта с учетом перспективы развития 
промышленных предприятий и рассеивания ЗВ в атмосфере, создающая приземную концентрацию, не превышающую их предельно допустимые концентрации (ПДК) для населения, растительного и живого мира. 
Разрешение на выброс, сброс ЗВ в ОС, размещение отходов производства - документы, устанавливающие нормативы предельно допустимых выбросов, сбросов, количества образования и накопления отходов производства и потребления и другие условия, обеспечивающие охрану ОС и здоровье человека. 
Очистка газа – отделение от газа или превращение в безвредное состояние загрязняющих атмосферу веществ. 
Канализационная сеть – система трубопроводов, каналов или лотков и 
сооружений на них для сбора и отведения сточных вод. 
Сточные воды – воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека, а также организованного удаления с 
территории атмосферных осадков. 
Плата за загрязнение ОС – плата за выбросы, сбросы ЗВ, размещение 
отходов и другие загрязнения в пределах установленных лимитов, а также 
сверх установленных лимитов по ставкам, установленным законодательством. 
Захламление земель – размещение в неустановленных местах предметов 
хозяйственной деятельности, твердых производственных и бытовых отходов 
(металлолом, стеклобой, строительный и бытовой мусор и др.). 
Самовольное занятие земель – пользование земельными участками при 
отсутствии оформленного в установленном порядке права собственности, владения, пользования или аренды земли 
Загрязнение земель – ухудшение в результате антропогенной деятельности (включая аварии) качества земель, в том числе лишенных плодородного 
слоя почвы (карьеры, каменистые поверхности и т.д.), характеризующееся увеличением (появлением) химических веществ или уровня радиации по сравнению с их ранее существовавшими значениями (фоновыми или на начало сравниваемого периода). 
Технические нормативы выбросов – выбросы для оборудования, а также 
для всех видов передвижных источников выбросов ЗВ в атмосферу, установ

ленные государственными стандартами Российской Федерации, а при отсутствии соответствующих стандартов Российской Федерации до их принятия – Министерством природных ресурсов (МПР) РФ. 
Нормативное воздействие АТК на ОС должно выражаться в непревышении предельно допустимых норм воздействия на ОС, гарантирующих экологическую безопасность населения, сохранение генетического фонда и обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности. 
Отрицательное воздействие АТК на ОС и человека проявляется в [61]: 
• токсичности отработавших газов (ОГ), 
• токсичности картерных газов, 
• испарении топлива, масла, кислот; 
• насыщении ОС продуктами износа автомобильных шин, дорожных покрытий, асбестовых, металлических и других материалов; 
• шуме, возникающем при работе и движении АТС; 
• тепловом, электромагнитном излучении; 
• потреблении кислорода воздуха; 
• потреблении воды; 
• загрязнении производственных помещений при ТО, ремонте и хранении 
подвижного состава (ПС); 
• загрязнении воды и грунта при ТО, ремонте и хранении ПС.  
Можно выделить 4 группы экологических проблем, связанных с работой 
АТК [34]: 
1) местные проблемы (загрязнения атмосферы и водной среды, шум, вибрация, неприятные запахи); 
2) региональные проблемы (разрушение ландшафтов и ОС); 
3) национальные проблемы (потребление ресурсов, кислотные дожди, 
рост заболеваемости и смертности населения); 
4) глобальные проблемы (парниковый эффект и разрушение озонового 
слоя). 
Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – территория между границами промплощадки, складов открытого и закрытого хранения материалов и реагентов, 
предприятий сельского хозяйства, с учетом перспективы их расширения и селитебной застройкой, предназначенная для: 

- обеспечения требуемых гигиенических норм содержания в приземном 
слое атмосферы ЗВ, уменьшения отрицательного влияния предприятий, транспортных коммуникаций, линий электропередач на окружающее население, 
факторов физического воздействия – шума, повышенного уровня вибрации, 
инфразвука, электромагнитных волн и статического электричества; 
- создания архитектурно-эстетического барьера между промышленной и 
жилой застройкой при соответствующем ее благоустройстве; 
- организации дополнительных озелененных площадей с целью усиления 
санитарно-гигиенических и микроклиматических функций зеленых насаждений. 
Зона ограниченного землепользования – территория, находящаяся в зоне 
влияния предприятия за пределами санитарно-защитной зоны, в которой использование земли ограничено и дифференцировано в зависимости от типа и 
интенсивности техногенной нагрузки. 
Объект экологически опасный – объект хозяйственной и иной деятельности, оказывающий вредное воздействие на ОС и здоровье населения, значительное по масштабности и продолжительности и представляющее угрозу для 
жизни и здоровья населения. 
Режим ограниченной хозяйственной деятельности – характеристика 
целевых установок, направлений, ограничений, преобразования городской среды, устанавливаемых на основе документации градостроительного планирования и градостроительного регулирования, а также требования к порядку осуществления хозяйственной деятельности в связи с реализацией данных преобразований. Для СЗЗ режим ограниченной хозяйственной деятельности выражается в 
разрешенных в соответствии с действующими нормативно-законодательными 
документами видов функционального использования территории, строительства, реконструкции, озеленения и благоустройства. 
 
1.2. Основные направления негативного воздействия АТК на ОС 
 
В мире насчитывается свыше 600 млн. автомобилей, и их количество постоянно увеличивается. В России эксплуатируется свыше 30 млн. автомобилей, 
из них более 25 млн. – личные легковые. Транспортная сеть РФ включает более 
900 тыс. км автодорог, в том числе 680 тыс. км с твердым покрытием. Протя

женность автобусных маршрутов – свыше 2 млн. км. 
Баланс загрязнения ОС от АТК выглядит следующим образом: 
• на передвижные источники приходится 90 %, 
• на стационарные – 10 %. 
Передвижными источниками являются: 
• легковые автомобили – 65 %; 
• грузовые автомобили – 23 %, в том числе: 
• бензиновые – 18 %; 
• дизельные – 5 %; 
• автобусы – 12 %, в том числе: 
- маршрутные – 9 %;  
- прочие – 3 %. 
Распределение суммарных загрязнений ОС от производственной деятельности АТК: 
• автостоянки – 40 %; 
• коммунальные предприятия АТК – 27,4 %, 
• гаражно-строительные кооперативы – 21,9 %; 
• владельцы транспортных средств (ТС) и др. предприятия – 5,9 %; 
• предприятия автосервиса – 2,8 %; 
• прочие объекты инфраструктуры АТК – 2,1 %. 
При этом 75 % приходится на загрязнение воздушной среды, 1,4 % – на 
загрязнение водной среды, 22,2 % – на загрязнение акустической среды и 1,4 % – 
на загрязнение от отходов. 
Особенно велика доля загрязнений от АТК в крупных городах (по разным 
оценкам от 70 до 90 %). 
В последние годы на загрязнения от АТК в г. Воронеже приходилось до 
90 % от общего объема всех загрязнений ОС. 
Важнейшими направлениями воздействия АТК на ОС и человека являются: 
• потребление материальных ресурсов и кислорода воздуха; 
• потребление топливно-энергетических ресурсов; 
• разрушение природных ландшафтов; 
• выделение ЗВ в атмосферу; 
• загрязнение почвы и водоемов; 
• образование пыли; 

• шумовое загрязнение ОС; 
• вибрации; 
• электромагнитные излучения; 
• выделение парниковых и озоноразрушающих газов в атмосферу; 
• выделение тепла в ОС; 
• причинение ущерба здоровью людей, пострадавших в ДТП. 
 
1. Потребление материальных ресурсов и кислорода воздуха 
Современный транспорт является крупным потребителем природных 
сырьевых ресурсов и материалов. Например, более 75 % веса автомобиля приходится на долю металла. На производство автомобилей в США расходуется 
около 20 % продукции сталелитейной промышленности, 7 % меди, 13 % никеля, 35 % цинка, 50 % свинца и 50 % натурального каучука. 
Автопарк ежегодно потребляет 110…120 млн. т кислорода, что составляет 8…10 % от его общего воспроизводства на территории страны. 
 
2. Потребление топливно-энергетических ресурсов  
Автомобильный транспорт РФ потребляет 68 % бензина и 16 % дизельного топлива, производимого в стране (более 50 млн.т). В целом на долю автомобильного транспорта приходится до 33 % потребляемых топливных ресурсов, 
из них на долю легковых автомобилей приходится 15,8 %, автобусов – 11,6 %, 
грузовых автомобилей грузоподъемностью менее 3,5 т – 27,3 % и грузовых автомобилей грузоподъемностью свыше 3,5 т – 45,3 %. 
 
3. Разрушение природных ландшафтов 
Под предприятия АТК отчуждено 1,2 млн. га земель. Значительные земельные площади отчуждаются под автомобильные дороги. Так, на 1 км современной автомагистрали требуется до 12 га площади. Одна развязка шестиполосных магистралей занимает до 35 га. 
В России 12 % автомобильных дорог общего пользования представляют 
собой дороги с грунтовым покрытием, а из числа имеющих твердое покрытие 
более одной трети имеют щебеночное или гравийное. 
Развитие сети автомобильных дорог и инфраструктуры АТК дробит природные ландшафты на все более мелкие «островки» При этом разрушаются пу