CC BY
44
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СПОРТА
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОТРАНСПОРТА И АВТОЭНЕРГООЦЕНКА
СПОРТИВНЫХ КЛАСТЕРОВ
Л.А. КАЛИНКИН, И.Ф. ЧЕКИРДА, ФГБУ ФНЦ ВНИИФК
Аннотация
Проанализировано неблагоприятное воздействие автотранспорта на окружающую природную среду в мире и в России. Обоснована роль экологической безопасности автотранспорта для спортсменов и зрителей в комплексе экологических проблем спортивных кластеров. Приведена оценка решения проблем автотранспорта на Олимпийских играх в Ванкувере, Лондоне и Сочи. Разработана и предложена для использования формула Качека для расчета экологического индекса при автоэнергоаудите спортивных кластеров.
Ключевые слова: автотранспорт, экологическая безопасность, спортивные кластеры, Олимпиада, формула автоэнергоаудита.
Abstract
Unfavorable effect of automobile transport on environment in world and Russia has been discussed. Role of automobile transport's ecological safety for athletes and spectators in complex of sports ecology problems has been substantiated. Estimation of ecological problem resolvind at Vancouver, London and Sochi Olympics has been given. Kachek formula for ecological index calculation during energoecological audit of sports clusters has been developed and offered.
Key words: automobile transport, ecological safety, sports clusters, Olympics, autoenergoaudit formula.
Введение
Важнейшей проблемой развития современного человечества в XXI веке является сохранение экологии природной среды обитания животного и растительного мира. В рамках общей проблемы экологии жизни человека обеспечения экологии физкультуры, массового спорта и спорта высших достижений, а также мест проведения соревнований российским ученым удалось вопреки трудностям переходного периода смены общественно-экономической формации разработать базовые положения по направлениям экологизации спорта.
Так, коллективу ученых ВНИИФКа по восстановительной и спортивной медицине принадлежит интеллектуальный приоритет не только в обосновании и постановке, но и в проведении научных работ по этой проблеме, включая создание массового экоспорта - спорта нового поколения на базовых основах современных достижений спортивной науки, спортивной техники, спортивной медицине и спортивной экологии - «Спортсмен и окружающая среда» [1].
Достижение высоких результатов невозможно без здорового образа жизни при ключевом значении благоприятных для жизнедеятельности и для спортивных тренировок эколого-позитивных качеств окружающей среды.
По аналогии с уже устоявшимся и общепринятым социально-психологическим стереотипом такой спорт можно назвать экологически чистым спортом, который также не должен причинять ущерб окружающей природной среде [2].
При решении проблем экологизации автотранспорта, используемого при обеспечении и проведении спортивных состязаний на Олимпиадах и в спортивных кластерах (территории физкультурно-спортивного предназначения), важное практическое значение имеет разработка формализованной оценки уровня внедрения современных технологий развития автотранспорта, использующего экологические альтернативные источники энергии. Поэтому нами была поставлена цель - разработать формулу экологического аудита автотранспорта для использования в спорте и в спортивных кластерах. Индекс экологического спортивного автоэнергоаудита позволяет не только оценивать уровень внедрения передовых экологических технологий, но и стимулировать процесс перехода к альтернативным источникам энергии в спорте, а также включать формализованные нормативы оценки при разработке государственных стандартов к спортивным кластерам различного назначения и особенности основных видов спорта.
Проблемы экологической безопасности автотранспорта
В настоящее время число средств автотранспорта различного назначения превысило 1 млрд. Автомобиль перестал быть атрибутом роскоши. Автомобили перевозят 70-80% всех грузов мире. Экологический уровень развития автотранспорта резко отстает от требований экологических стандартов. В Евросоюзе уже начаты изыскания по нормативам «зеленого» стандарта - «Евро-7» [1-5]. Масштаб решения экопроблем автотранспорта в олимпийском Сочи превосходит уровень обеспечения всех предшествующих летних и зимних Олимпиад.
Автомобиль стал неотъемлемой составной частью обеспечения деятельности спортивных кластеров и развитие различных видов автоспорта.
Обоснование формулы индекса экоавтоэнергоаудита
Исследованиями установлено, что объем загрязнения атмосферы Земли автотранспортом составляет 60-70%. Эффективность двигателей внутреннего сгорания -менее 20%. Получается, что 80-90% топлива уходят в атмосферу и отравляют природную среду планеты, включая места проведения Олимпийских игр [6, 7].
Сжигая кислород, автомобиль отправляет в атмосферу эквивалентное количество диоксида углерода (СО2), что способствует формированию парникового эффекта и зон смога над городами [4, 9].
Доля диоксида углерода в составе парниковых газов составляет 50%, фторхлоруглерода (CFCLз) - 20%, метана (СН4 - 18%), закиси азота (№20 - 8%), озона (03-4%). При этом в общем объеме атмосферы доля концентрации диоксида углерода составляет всего 0,039%, что не оказывает воздействия на организм человека.
В апреле 2009 г. Еврокомиссией ЕС введено Правило ЕС о достижении уровня выбросов диоксида углерода в атмосферу с 140 г/км до 120 г/км по всему парку автотранспорта. При этом производителям автомобилей разрешен уровень выбросов диоксида углерода до 130 г/км. Эти нормативы вступили в действие с 1 января 2012 г. Намечен план достижения выбросов диоксида углерода до 95 г/км в 2020 г. [11-13].
В состав выхлопных газов входит около 300 вредных веществ, из которых наибольшую опасность представляют оксиды углерода, оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, свинец, родий, платина, сажа. Среди углеводородов наиболее канцерогенны бензопирен, формальдегид, бензол [8].
При работе двигателя автомобиля в атмосферу поступает также резиновая пыль, которая вдыхается спортсменом. Возможно также загрязнение водоемов и питьевой воды при попадании в стоки отработанных машинных масел. Автомобиль также является источником шумового загрязнения среды обитания, особенно в крупных городах, где исторически сложилось расположение крупных спортивных объектов [7, 9].
По данным Минздрава РФ, на долю автотранспорта в ряде регионов России приходится от 70 до 87% от
общего объема выбросов загрязняющих веществ в тропосферу, а увеличение выбросов в атмосферу составляет в среднем 3,1% год.
Ежегодный экологический ущерб от автотранспортного комплекса составляет более 3,5 млрд долл., и он продолжает расти. Его доля по загрязнению атмосферы составляет 95%, по воздействию на климат - 68% и по шуму - 49,5% [6-9].
На настоящий момент времени развития автомобильной промышленности основным путем решения проблемы всё же остаются малоперспективные направления уменьшения вреда за счет снижения затрат горючего и совершенствования систем катализаторов выхлопных газов при использовании традиционных видов топлива для двигателей внутреннего сгорания.
Загрязнение атмосферы автомобилем уменьшается также при замене бензина на сжиженный газ. В Австралии начато применение более чистого топлива, в составе которого 85% дизельного топлива, 14% - этилового спирта и 1% - специального эмульгатора.
Проводятся работы по изготовлению двигателей из керамики, что позволяет повысить температуру сжигания и уменьшить объем выхлопных газов. В ряде городов движение организуется по типу «зеленой волны». В Бразилии уменьшают число личных автомобилей за счет развития общественного транспорта. Также по этому пути идут Япония и Венгрия.
Эра электромобилей находится в начале пути, что подтверждает своевременность разработки критериев и формулы экологического автоэнергоаудита в спорте, которые будут давать возможность количественной формализации оценки, а также стимулировать увеличение доли автотранспорта, использующих альтернативные источники энергии.
Программы экологической автопрофилактики на Олимпиадах
Организаторы XXI зимних Олимпийских игр в Ванкувере разработали комплексную программу. Для производства снега, заморозки льда, подогрева помещений были применены передовые технологии альтернативных источников энергии, планы перевозки людей и экологического дизайна. Комплекс зданий в квартале Фолс-Крик отвечал «зеленым экостандартам» Евросоюза. Половина крыш была засеяна зелеными насаждениями. А вторая половина снабжена системами сбора дождевой воды. В Санном центре Уистлера энергия льдогенераторов использовалась для подогрева соседних зданий. Курсировал олимпийский трамвай, и были проведены линии надземного метро.
При проведении летних Олимпийских игр в Лондоне власти города для борьбы с пробками на дорогах использовали отключение большого числа светофоров и применение навесных мостиков для пешеходов, что в совокупности позволило увеличить среднюю скорость движения автотранспорта до 72 км/ч. В Лондоне появилось около 100 «экологически чистых» кэба-такси, оснащенных водородными двигателями.
К зимней Олимпиаде в Сочи в 2014 г. разработана комплексная программа экологических мер по решению проблем автотранспорта, которая по своей масштабности превосходит уровень предыдущих Олимпиад, охватывая также решение комплекса экологических проблем г. Сочи, а не только мест проведения соревнований.
Впервые транспорт для Олимпиады в Сочи будет оснащен системой ГЛОНАСС, проект разрабатывается Транспортной дирекцией Олимпийских игр. Проект Логистического транспортного центра позволит управлять в режиме реального времени грузовым и пассажирским автотранспортом на этапах подготовки и проведения Олимпиады. Концерн Volkswagen поставит более 3000 автомобилей по нормативам «Евро-6».
Министр транспорта Игорь Левитин сообщает, что будет построено 20 тоннелей и 20 крупных транспортных развязок. Строится центральная автодорога - дублер Курортного проспекта протяженностью 13 км, а по Курортному проспекту будет ездить только общественный и специальный транспорт. Девять подземных переходов будут сделаны для людей с ограниченными возможностями. Многоэтажные паркинги будут размещены в местах пересечения развязок.
Вокруг курорта идет строительство окружной дороги. Для предотвращения транспортных сбоев планируются 10 автопарков для перевозки между олимпийскими объектами. В каждом автопарке будет не менее 300 автомашин.
Газпром провел монтаж снежных пушек в Красной Поляне. Уже размещена система из 127 снежных ружей. Дочерняя компания Газпромсоцинвест уже испытывает системы, которые обеспечивают искусственным снегом беговые лыжные трассы совмещенного лыжно-биатлонического комплекса. Заканчивается строительство водохранилища для обеспечения водой производства снега. Успешно проводятся контрольные старты и соревнования. Руководство МОК высоко оценило масштаб и качество проведенных работ.
К Олимпиаде в Сочи идет разработка системы морского такси. Проведена полная реконструкция Морского вокзала для причаливания крупных круизных судов, а для обеспечения различных поставок будет построено два грузовых порта и 15 портопунктов вдоль побережья Большого Сочи. За счет внебюджетных средств приобретаются скоростные пассажирские суда.
Интенсивными темпами продолжается строительство объездной дороги вокруг курорта. Продолжаются дорожные работы по строительству и реконструкции транспортной инфраструктуры города Сочи как столицы Олимпиады.
Для предотвращения транспортных сбоев и пробок проводится строительство 10 специализированных автопарков для осуществления перевозок зрителей и спортсменов между олимпийскими объектами. В каждом автопарке намечено иметь не менее 300 автомашин. Для подзарядки электрогенераторов «снежных пушек» вводятся в строй автономные пункты электрообеспечения.
Автоэнергоаудит: формула Качека
В настоящее время разработан ряд формул для определения вреда автотранспорта экологии, экономических потерь и финансовых расчетов выплат автотранспортными предприятиями: воздействие шума, расчеты удельной концентрации вредных веществ по 3-5 компонентам на территории автопредприятий, общего выброса в атмосферу, годового выброса, расчеты с учетом пробега и топлива, социального ущерба (экономкомпенсаций), но не разработана формула количественной экологической оценки соотношений традиционных, гибридных и альтернативных источников энергии автотранспорта спортивных кластеров.
В этих целях предлагается использовать формулу индекса экологического автоэнергоаудита спортивных кластеров, содержательная часть которой направлена на увеличение доли автопарка с альтернативными источниками энергии и на увеличение доли автотранспорта по нормативам Евростандарта с учетом мощности, среднего расхода топлива и веса автомобилей. Со временем вопросы экологичности автотранспорта будут определены Федеральным законом РФ, о чем уже свидетельствуют публикации в журнале «Автомобильный транспорт» [10].
Индекс автоэнергооценки (формула КАЧЕКА):
ИНДЕКС IAA -
__(A1 HxFxW:S+A2HxFxW:S+A3+ ...):N_
(АЕ1НхЕехШ:8е+АЕ2+АЕ3+):№+(А01НхЕ§хШ:8§+А02+А03+):^'
где: IAA - индекс экологического автоаудита;
А1, А2 и т.д. - марка каждого автомобиля на традиционном топливе;
АЕ1, АЕ2 и т.д. - марка каждого электромобиля;
AG1, AG2 и т.д. - марка каждого автомобиля-гибрида;
H - мощность двигателя;
F - расход топлива в смешанном цикле;
Fe - расход энергии электромобиля;
Fg - расход альтернативного топлива гибридами;
W - вес автомобиля;
N - число автомобилей (традиционное топливо); Ne - число электромобилей (электроэнергия); Ng - число автомобилей-гибридов (альтернативное топливо); S - категория Евростандарта (традиционное топливо) 3, 4, 5 и выше;
Se - категория электромобилей (электроэнергия);
Sg - категория автомобилей-гибридов (альтернативное топливо).
Примечания:
1. Условно для электромобилей принята категория Евро-стандарта, где Sе - 10 и расход электроэнергии при Fе - 1; для автомобилей-гибридов условно принята категория Евростандарта, где Sg - 9 при расходе альтернативного топлива при Fg - 2.
2. Условно для категории легкового автотранспорта может применяться коэффициент средней достаточности (Кт) для каждого легкового автомобиля, который равен единице при весе автомобиля 1200 кг при градации 100 кг - 0,1 коэффициента. Плюс 0,1 к величине коффициента при увеличении веса или минус 0,1 коэффициента при уменьшении веса автомобиля на каждые 100 кг (международная классификация: класс C легковых 4-5-местных автомобилей).
3. Для категории грузового транспорта и микроавтобусов коэффициент достаточности принят равным единице при весе автомобиля 2,0 т при градации, где 100 кг равны 0,05 величины коэффициента при уменьшении или увеличении его веса (предел разрешенного веса 3,5 т для водителей категории B при числе пассажиров не более 8).
Заключение
В мире и в России автотранспорту принадлежит ведущая роль в загрязнении природной среды обитания человека, животного и растительного мира. Традиционное топливо для двигателей внутреннего сгорания истощает природные ресурсы. Началась эра мирового процесса решения проблем экологической безопасности автотранспорта. Основным направлением развития экологической безопасности являются разработки альтернативных источников энергопотребления.
Сравнительный анализ прошедших Олимпиад свидетельствует о качественном масштабном развитии программ экологической безопасности автотранспорта
и дорожных сетей для сохранения здоровья участников Олимпиады и жителей г. Сочи.
Рекомендуются к применению принципы проведения спортивного экоавтоаудита, формализованные в формуле Качека расчеты индекса экоавтоэнергоаудита.
Данная формула индекса спортивного экоавтоаудита позволяет оценивать уровень перехода на экологичные виды автотранспорта, использование более высоких уровней Евростандарта и выявляет автомобили, которые наиболее существенно ухудшают индекс экологической энергобезопасности автотранспорта спортивных кластеров.
Литература
1. Калинкин Л.А., Морозов В.Н., Козловский А.П., Че-кирда И.Ф., Емельянов Б.А. Эколого-гигиеническое нормирование физических факторов окружающей природной среды (естественного и антропогенно-техногенного происхождения) // Современные проблемы гигиены, общественного здоровья и здравоохранения: мат. межвузовской науч. конф. с междунар. участием. 8 декабря
2009 г. - М.: ГОУ ВПО РОСЗДРАВА МГМСУ, 2009. -С.133-141.
2. Калинкин Л.А., Морозов В.Н., Козловский, Чекир-да И.Ф., Перминов В.А. Проблемы экологизации спорта // Современные технологии в профилактической и клинической медицине: мат. межинститутской науч.-практ. конф. с междунар. участием, посвященной 65-летию Победы в Великой Отечественной войне. 4 мая
2010 г. - М.: ГОУ ВПО МГМСУ РОСЗДРАВА, 2010. -С. 136-139.
3. Сарбаев В.И. Теоретические основы обеспечения экологической безопасности автотранспорта. - М., 2003. - 182 с.
4. Блимблкумб П. Состав и химия атмосферы: пер. с англ. - М.: Мир, 1988. - 352 с.
5. Бретшнайдер Б., Курфюст И. Охрана воздушного бассейна от загрязнений. - Л.: Химия, 1989. - 288 с.
6. Луканин В.Н., Буслаев А.П., Трофименко Ю.В. и др. Автотранспортные потоки и окружающая среда. - М.: Инфра-М, 1998. - 408 с.
7. Безуглая Э.Ю. Чем дышит промышленный город. -Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 255 с.
8. Биштуева К.А. Руководство по гигиене атмосферного воздуха. - М.: Медицина, 1976. - 416 с.
9. Григорьев А.А. Города и окружающая среда. Космические исследования. - М.: Мысль, 1982. - 36 с.
10. Криницкий Е. Экологичность автотранспорта должен определять Федеральный закон // Автомобильный транспорт. - 2000. - № 2. - С. 34-37.
11. Transport Energy and CO2: Moving Tovard Sustain-ability // 113rd INTERNACIONAL TASI. - FORUM, 9 October, 2009. - 25 p.
12. Transport and Climate Change: a Literature Review // University of Geneva, 2009. - 18 p.
13. Energy Technology Perspectives. Scenarios and Strategies to 2050 // Paris: International Energy Agency, 2006. -486 p.
References
1. Kalinkin L.A. et al. Ecologo-hygienic rate setting of environment physical factors - natural and anthropogenic // Sovremennye problemy gigieny, obschestvennogo zdorovya i zdravoohraneniya: materialy mezhvuzovskoi nauchnoi kon-ferencii s mezhdunarodnym uchastiem. 8 dekabrya 2009. -M.: GOU VPO Roszdrava MGMSU, 2009. - P. 133-141.
2. Kalinkin L.A. et al. Problemy ecologizacii sporta // Sovremennye tehnologii v profilacticheskoi i klinicheskoi medicine: materialy mezhvuzovskoi nauchnoi konferencii s mezhdunarodnym uchastiem. 4 May 2010. - M.: GOU VPO Roszdrava MGMSU, 2010. - P. 136-139.
3. Sarbayev V.I. Theoretical basics of automobile transport ecological safety. - M., 2003. - 182 p.
4. Blimblkumb P. Content and chemistry of atmosphere. -M.: Mir, 1988. - 352 p.
5. Bretshneider B, Kurfust I. Protection of air from pollution. - L.: Khimiya, 1989. - 288 p.
6. Lucanin V.N. et al. Automobile transport flows and environment. - M.: Infra-M, 1988. - 408 p.
7. Bezuglaya E.Y. What the industrial town breathing. -L.: Gidrometeoizdat, 1991. - 255 p.
8. Bishtueva K.A. Manual on atmosphere air hygiene. -M.: Medizina, 1976. - 416 p.
9. Grigoiev A.A. Towns and environment. - M.: Mysl, 1982. - 36 p.
10. Krinicky E. Ecological safety of automobile transport must be stated in Federal law // Avtomobilny transport. -2000. - № 2. - P. 34-37.
11. Transport Energy and CO2: Moving Tovard Sustain-ability // 113rd INTERNACIONAL TASI. - FORUM, 9 October, 2009. - 25 p.
12. Transport and Climate Change: a Literature Review // University of Geneva, 2009. - 18 p.
13. Energy Technology Perspectives. Scenarios and Strategies to 2050 // Paris: International Energy Agency, 2006. - 486 p.
É*)
