CC BY
161
2006 НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА №108
серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов
УДК 629. 735.015
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЛНОГО ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ АВИАПРЕДПРИЯТИЙ
ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
Н.И. НИКОЛАЙКИН
Статья представлена доктором технических наук, профессором Зубковым Б.В.
Представлены результаты экологической оценки комплекса авиатранспортных услуг, оказываемых за год одним из крупнейших эксплуатационных авиапредприятий России - авиакомпанией «Аэрофлот».
Современный человек не мыслит свою жизнь без комфорта, предоставляемого цивилизацией. Усиливающаяся нагрузка хозяйственной деятельности человека на биосферу побуждает мировое сообщество искать новые способы оценивать последствия антропогенной деятельности, выявлять основные причины негативного воздействия на окружающую среду (ОС) и разрабатывать возможные пути их предотвращения [1].
Современный экологический анализ преимуществ или недостатков какого-либо научного, технического или организационного решения, направленного на обеспечение перехода к устойчивому развитию воздушного транспорта, может быть выполнен только на базе интегральной оценки воздействия на биосферу во всём жизненном цикле (ЖЦ) авиатранспортной работы (услуги) [2].
Воздушный транспорт представляет собой сложную технико-экономическую систему, объединяющую различные сферы хозяйственной деятельности человека [3], активно развивающуюся в последние десятилетия - в 2005 г. мировая гражданская авиация (ГА) впервые перевезла 2 млрд. пассажиров [4].
В нашей стране уже несколько лет продолжается восстановление утраченных в 1990-е гг. объёмов воздушных перевозок. В 2005 г. воздушным транспортом России перевезено 35 млн. пассажиров (15,9 - на международных авиалиниях, 19,1 - на внутренних) и 624 тыс. т грузов и почты [4]. Тем не менее воздушный транспорт пока остаётся элитарным видом передвижения. К сожалению, суммарный пассажиропоток на внутреннем рынке авиаперевозок в сравнении с 2004 г. по всем российским авиакомпаниям вырос всего на 1,2 %, хотя ранее ожидалось увеличение на 6 ... 9 %. Замедление роста связывают с увеличением стоимости топлива1 и ростом расходов на обеспечение авиационной безопасности (примерно на 26 %) [5, 6]. Низки темпы обновления авиатехники российских авиакомпаний, на эксплуатации у которых к началу 2006г. находились всего 43 воздушных судна (ВС) нового поколения отечественного производства или 1,7 % от общего количества [7].
Воздействие деятельности эксплуатационных предприятий ГА на окружающую среду в жизненном цикле процесса оказания авиатранспортной услуги (ПОАТУ) является комплексным, негативно влияющим на процессы, протекающие в биосфере [8]. Однако до сих пор распространено мнение, что проблемы авиации это лишь чрезмерный шум и повышенная "эмис-
1 За 2005 г. в мире нефть в среднем подорожала на 40 %, а авиакеросин с обслуживанием - более чем в полтора раза. В структуре эксплуатационных расходов стоимость топлива за последние годы превысила 50 % для старых отечественных самолётов и подошла к 30 % для самолётов последних поколений (типа А320 или Ту-204) [ 5 ].
сия" авиационных двигателей (АД), которые на фоне суммарного воздействия на биосферу всех прочих отраслей экономики страны составляют несущественную часть [ 9 ].
Опираясь на требования стандартов ИСО серии 14 000 авторами проведена экологическая оценка полного жизненного цикла комплекса авиатранспортных услуг (годовая перевозка в общей сложности более 6,5 млн. человек и 150 тыс. т грузов и почты [10]), оказываемых за год одним из ведущих эксплуатационных предприятий гражданской авиации на отечественном рынке - ОАО “Аэрофлот”. Эта авиакомпания (АК) совместно с “Сибирью”, “Пулково”, “Кра-сэйр” и “Трансаэро”, по существующим оценкам [6], выполняет 50 % всей отечественной авиатранспортной работы.
Негативное воздействие на биосферу в процессе оказания авиатранспортных услуг оказывают как передвижные источники выбросов загрязняющих веществ (ЗВ), так и стационарные. Так, только в зоне аэропорта воздействие на атмосферный воздух оказывают выбросы от:
- сгорания авиационного топлива в АД ВС при выполнении взлетно-посадочных операций и опробовании двигателей;
- сгорания топлива автомобильного транспорта специального назначения и общего применения;
- объектов инженерного обеспечения наземных служб (котельные, насосные станции, водоснабжение и канализация и т. д.);
- технологических процессов при техническом обслуживании и ремонтах ВС;
- ремонтных служб АК, аэропорта и сопутствующих подразделений;
- объектов заправки и хранения горюче-смазочных материалов и многих других.
Поэтому в проведенной оценке учтено воздействие источников загрязнения (выбросов,
сбросов, образования твёрдых отходов):
• находящихся в собственности АК “Аэрофлот”;
• аэропорта базирования АК, которым является ОАО «Международный аэропорт Шереметьево» (ОАО «МАШ») 1;
• топливозаправочной компании (ЗАО «ТЗК»), а также предприятий производящих авиатопливо;
• автозаправочных станций (АЗС), а также предприятий, производящих топливо (дизельное и бензин) для транспортных средств общего и специального назначения;
• предприятий, производящих электроэнергию;
• автостоянок и «паркингов» для автотранспортных средств общего и специального назначения (включая личные автомобили пассажиров и встречающих лиц, а также неорганизованные стоянки личного транспорта специалистов, работающих в Шереметьево);
• подъездных и кольцевой (вокруг аэропорта) автодорог;
• организаций, расположенных на территории ОАО «МАШ» и вокруг неё ;
• и других авиапредприятий и организаций, расположенных в Шереметьево.
Оценка негативного воздействия на окружающую среду смежных организаций, производящих различные материалы, топливо, электроэнергию, расположенных в других регионах страны, проведена с использованием усреднённых результатов расчётов, выполненных в НАМИ под руководством проф. Звонова В.А. для автотранспортных предприятий [11].
1 Доля услуг, представляемых ОАО «МАШ» для АК “Аэрофлот” от годового объёма работ аэропорта, составляет около 67 % (по количеству взлет-посадок, совершаемых ВС авиакомпании «Аэрофлот» в Шереметьево за год).
2 Поскольку перед непосредственной перевозкой пассажиров по воздуху их, в частности, необходимо не только доставить в аэропорт, но также обеспечить им комфортные условия ожидания рейса (точки общественного питания, торговые павильоны) и т.д., и т.п. [1].
Сводная оценка общего объема негативного воздействия, оказанного на биосферу, вследствие всех этапов полного жизненного цикла ПОАТУ авиакомпании Аэрофлот за год (около 20 млрд. пасс. км выполненного пассажирооборота и почти 3 млрд. ткм. выполненного грузооборота) была проведена на основании:
- сведений о деятельности авиакомпании в 2004 и 2005 гг.;
- данных действующих проектов нормативов допустимых выбросов (ПДВ), сбросов (ПДС), лимитов образования и размещения отходов (ЛРО), а также приложений к ним;
- действующих разрешительных документов на выброс, сброс и на размещение отходов;
- сведений о смежных организациях-арендаторах, расположенных на территории ОАО «МАШ»;
- иных сведениий по хозяйственной деятельности по обеспечению объема авиатранспортных работ авиакомпании;
- а также сведений о перспективах развития системы воздушного транспорта в г. Москва.
В расчёт был также принят годовой расход электроэнергии и топлива, а именно
28,5 • 106 МДж электроэнергии, 1,3 • 106 т дизельного топлива, 1,35 • 106 т бензина, 1,3 • 106 т авиатоплива.
Полеты малоразмерных ВС в расчетах не учитывались, ибо по экспертным оценкам известно, что их доля выбросов в атмосферу составляет менее 1 %.
Полученный общий результат валового загрязнения окружающей среды (в тоннах ЗВ) представлен графически на рис. 1.
ВПЦ Полет на высоте > Производство Иные источники Вода Отходы
900 м авиатоплива для
АТМОСФЕРА 83 %
Рис. 1. Доли валового (за год) загрязнения ОС при оценке по этапам ПОАТУ
ОАО «Аэрофлот»
Полученные данные валового негативного воздействия свидетельствуют, что наибольшую долю ( ~ 83 %) составляет загрязнение атмосферы, на фоне которого загрязнение литосферы и гидросферы относительно не велики (16 % и 1 % соответственно).
Подтверждено, что в полном жизненном цикле процесса оказания авиатранспортной услуги основное воздействие на атмосферу связано с воздушными судами (выбросы на высотах более 900 м, производство авиатоплива и т.п.).
Вполне понятно, что экологическая служба имеет ограниченные возможности влияния на технические характеристики воздушных судов (а также их авиадвигателей), имеющихся у АК, поэтому далее на рис. 2 - 5 представлены результаты анализа химического воздействия всех остальных этапов жизненного цикла, то есть исключая воздействие авиадвигателей воздушных судов (опробование АД, взлетно-посадочные операции, полет на крейсерских высотах, производство авиатоплива). Это позволило выявить новые направления совершенствования природоохранной деятельности ОАО «Аэрофлот» по обеспечению его экологической безопасности.
^5
О4
40
35
30
25
20
15
10
5
0
38
о
0 Л 3 °
О о. т
22
с о < ^ 1т ^ о -с со 1 ^ я
«¡5 !
^ ^ п сг
.о ^ о т н
9 ^ V-
т
Н £^<
2- .-г
ч: I Э
о о §
т о >*
2 ^ ~
о 5
С! Ф
1= 5
^ I О .0
й ^
СО ф
^ СО
о 2
СК * < пз ^ т ет ^ ¥ ^ & с I о
8
7
6
5
5
5
2
2
Рис. 2. Доли валового (за год) загрязнения атмосферы ПОАТУ без вклада выбросов воздушных судов
Так из данных, представленных на рис. 2, видно, что наибольшие проблемы создаются вследствие сжигания топлив (бензина и дизельного - 38 % и 8 % соответственно) спецавтосред-ствами ОАО «Аэрофлот», а также автомобилями на дорогах в районе аэропорта - 22 %.
Анализ особенностей образования отходов производства и потребления в процессе оказания авиатранспортной услуги (рис. 3) выявил, что наибольшую долю валового загрязнения составляют отходы IV и V классов опасности для окружающей среды. В морфологическом составе твёрдых отходов IV класса опасности особо выделяются отходы пищевые несортированные, доля которых составляет почти 90 %.
Рис. 3. Доли валового (за год) загрязнения литосферы твердыми отходами в ПОАТУ по классам опасности отходов для ОС
0х
(=°
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
87
1 1 7 1 1 т 4
8 Ч « О и а
и О н
пЬ >К
л
О 5
ю
А
О
£
о
а „ а и
В
и
§
8
А
О
£
о
03 § « 3 я
2 к « 3
ч я х о § ? л сі
О 5Г
Г 8
£ а
о *
н
л
о
о
о
X
03
о
о
£
о
3
4 8 «
Рис. 4. Морфологический состав твёрдых отходов IV класса опасности для ОС,
образующихся в ПОАТУ, % по массе
Дальнейший анализ воздействия на атмосферу процесса оказания авиатранспортной услуги, выполняемого ОАО «Аэрофлот» за год, был направлен на выявление основных ингредиентов загрязнения, доля которых наиболее существенна в масштабах полного жизненного цикла процесса оказания авиатранспортной услуги. Результаты представлены на рис. 6.
Из данных, приведенных на рис. 6, видно, что наибольшая доля в загрязнение атмосферы принадлежит оксиду углерода (24 %), оксидам серы (23 %) и оксидам азота (21 %).
О4
Мусор
бытовых
помещений
Мусор от Мусор от Осадок Осадок Иные виды уборки уборки очистных очистных отходов
территорий самолетов сооружений сооружений
мойки машин ливневых стоков
Рис. 5. Морфологический состав отходов IV класса опасности для ОС, образующихся в ПОАТУ, % по массе
30
25
20
15
10
5
0
21
12
hQ
П
О
Л
О
п
о
CQ
и
ч
и
23
s
§
ч
3
а
и
и
24
03
5 о
ffl
го
си
3
к
к
16
сз
п
о
ffl
hQ
п
о
е
о
АТМОСФЕРА 83
Рис. 6. Оценка вкладов основных ингредиентов в валовое (в тоннах ЗВ за год) загрязнение окружающей среды в ПО АТУ
Таким образом, экологическая оценка годового объема деятельности ОАО «Аэрофлот» с учётом всего ЖЦ позволила выявить новые направления повышения экологической безопасности АК, выявить и оценить количественно экологические проблемы утилизации и обезвреживания отходов, экономии электроэнергии и ряда иных, которым до настоящего времени уделялось недостаточное внимание.
3
1
ЛИТЕРАТУРА
1. Николайкина Н.Е., Николайкин Н.И., Матягина А.М. Промышленная экология. Инженерная защита биосферы от воздействия воздушного транспорта. - М.: Академкнига, 2006.
2. Николайкин Н.И., Матягина А.М. Жизненный цикл авиатранспортной услуги // Научный Вестник МГТУ ГА серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов, № 66, 2003. С. 112 - 120.
3. Матягина А.М., Зубков Б.В., Николайкин Н.И. Экологическая безопасность хозяйственной деятельности ГА как важная составляющая безопасности России // Вестник РАЕН. 2003. Т. 3. № 2. С. 53 - 59.
4. Москвин В. Отрасль - в наборе высоты // АвиаСоюз. 2006. № 1. С. 26 - 27.
5. Климов В. Внутренний рынок авиаперевозок в 2005 году // Авиаглобус. 2006. № 2. С. 6 - 7.
6. Руппель К. Итоги и уроки - 2005 // Авиаглобус. 2006. № 2. С. 4 - 5.
7. Николайкин Н.И., Матягина А.М., Смирнова Ю.В. Загрязнение биосферы предприятиями отечественной гражданской авиации // Труды Международного Форума по проблемам науки, техники и образования. 6-10 декабря 2004. - М., 2004. С. 37-38.
8. О состоянии окружающей природной среды РФ в 1991-2000 гг.; О состоянии и об охране окружающей среды РФ в 2001-2004 гг.: Государственные доклады. - М .: Минэкологии-Госкомэкологии-Мин. природы РФ, 19922005.
9. ОАО «Аэрофлот»: Годовой отчет за 2004 г. - М.: Центр информации и бронирования ОАО «Аэрофлот», 2005.
10. Звонов В.А., Козлов А.В., Кутенёв В.Ф. Экологическая безопасность автомобиля в полном жизненном цикле. - М.: НАМИ, 2001.
THE ECOLOGICAL ESTIMATION OF THE HOLE LIVING CYCLE OF CIVIL AVIATION
ENTERPRISE ACTIVITY
Nikolaykin N.I.
The article contains the results of ecological estimation of the hole complex of the air transport work, which was done during a year by one of the largest Russian airlines - “AIRFLOT”.
Сведения об авторе
Николайкин Николай Иванович, 1950 г.р., окончил Московский институт химического машиностроения (1972), кандидат технических наук, академик Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности, доцент МГТУ ГА; автор около 200 научных работ, область научных интересов - инженерная экология, экологическая безопасность ГА, организация производства на транспорте.
