CC BY
199
• БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЯ
Современные экологические требования к автотранспорту в условиях производства и эксплуатации
В.Н. ЛОЖКИН (АДИ при СПбГАСУ), Н.С. БУРЕНИН (НИИ «Атмосфера»), В.В. МЕДЕЙКО (АДИ при СПбГАСУ)
Защита атмосферы от вредного воздействия выбросов автотранспортных средств (АТС) является актуальной экологической проблемой. Ежегодное увеличение объемов автотранспортного движения и существенное расширение парка индивидуальных автомобилей в городах России обуславливают возрастание вклада выбросов АТС в суммарный выброс вредных веществ в атмосферный воздух. Совершенно ясно, что снижение степени негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду возможно главным образом за счет улучшения уровня «экологичности» АТС.
В развитых странах мира происходит беспрецедентное ужесточение требований в отношении экологических показателей АТС. Автомобильная промышленность стран Европейского Союза (ЕС), США, Японии проводит активную подготовку производства под нормативные требования 2008-2010 годов (Евро-5 и выше). Ставится задача обеспечить к этому периоду производство АТС и двигателей с практически нулевым выбросом вредных веществ. Введение требований в отношении бортовой диагностики АТС в сочетании с контролем так называемых внецикловых выбросов в рамках действующего международного законодательства позволяет перейти на качественно новый по эффективности уровень контроля выбросов вредных веществ АТС на протяжении всего срока их эксплуатации [1].
Атмосфероохранные мероприятия и решения по отношению к АТС принимаются и реализуются на уровне парламентов и правительств государств. Нарастающими темпами разворачиваются работы по снижению выбросов СО2 (а значит, расхода топлива), в том числе за счет совершенствования и увеличения объемов производства дизелей, применения альтернативных топлив, топливных элементов, гибридных автомобилей. Реализовано промышленное производство бензиновых двигателей с непосредственным впрыском. Вводятся требования учета в нормативных показателях экологической безо-
пасности АТС полной совокупности издержек на протяжении всего жизненного цикла автомобиля, включая затраченные материально-энергетические ресурсы на его создание, эксплуатацию и утилизацию. Динамичная и эффективная законодательная деятельность передовых зарубежных стран в области экологической безопасности АТС позволила им не только вплотную приблизиться к обеспечению гигиенических нормативов по содержанию вредных веществ в атмосферном воздухе, но также дала мощный импульс повышению технического уровня и конкурентоспособности автомобильной продукции, выпускаемой ведущими зарубежными фирмами в целом [1].
В Российской Федерации состояние в отношении экологического, а значит и технического уровня продукции автомобильной промышленности, по целому ряду объективных причин, следует признать неудовлетворительным. По мнению специалистов, одной из причин сложившейся ситуации является несовершенство нормативно-методической базы контроля вредных выбросов АТС как на уровне их производства, так и эксплуатации. Россия, к сожалению, в этой области значительно отстает от признанных автомобильных стран мира [2].
Введение Госстандартом требований по экологии уровня Евро-1 и Евро-2 (ГОСТЫ Р 41...), закона РФ «О техническом регулировании» создали в целом благоприятную ситуацию в отношении
внедрения современных природоохранных технологий на АТС, но не позволили выйти на запланированные временные рубежи. Подтверждением тому является анализируемое в настоящей статье «повторное» введение требований Евро-2 уже в рамках проекта специального технического регламента «О требованиях к выбросам вредных (загрязняющих) веществ колесных транспортных средств, выпускаемых в обращение на территории Российской Федерации» [1, 2].
Основными положениями регламента и решениями, связанными с его введением, являются следующие мероприятия.
1. Определен порядок и сроки поэтапного введения требований ЕЭК ООН различного уровня в период с 2005-го (Евро-2) до 2012 года (Евро-5).
2. Введена экологическая классификация транспортных средств в зависимости от уровня применяемых требований.
3. Установлены требования к моторным топливам и сроки их введения, согласованные со сроками введения соответствующих экологических требований в отношении АТС и двигателей.
4. МВД РФ предписано внести изменения в Положение о паспортах транспортных средств и шасси транспортных средств в соответствии с установленной регламентом экологической классификацией.
5. Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору поручено разработать нормативный акт о порядке взимания дифференцированной платы за загрязнение окружающей среды транспортными средствами в зависимости от их экологических классов.
6. Минэкономразвития и торговли РФ поручено разработать порядок ввоза на территорию РФ АТС и двигателей, подлежащих обязательному подтверж-
БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЯ •
дению соответствия на основании указанного технического регламента.
В отличие от действующего в настоящее время порядка подтверждения соответствия экологическим требованиям, вводимые Техническим регламентом нормативы приобретают силу закона со всеми вытекающими отсюда юридическими последствиями. Если удастся реализовать требования указанного регламента в полной мере, то, по мнению специалистов [1], отставание России от стран ЕС с 10 лет в настоящее время может быть сокращено до 4-5 лет к 2010-2012 году.
Главной проблемой, без решения которой выполнение требований регламента может оказаться под вопросом, является качество моторного топлива. В России нет единообразных требований к моторным топливам. В настоящее время одновременно действуют три государственных стандарта и несколько технических условий, в соответствии с которыми производятся бензины и дизельные топлива в России. С 1 июля 2003 года в России вступил в силу Федеральный закон РФ «О запрете производства и оборота этилированного бензина в Российской Федерации», поэтому этилированные бензины в России больше не должны производиться и продаваться.
Большая часть бензинов выпускается в настоящее время в России в соответствии с ГОСТ 51105-97. Предельное содержание серы в бензине в соответствии с этим стандартом составляет 500 млн.-1, что является достаточным для обеспечения требований Евро-2 (аналогично директиве 93/12, действовавшей в Европе в период применения требований Евро-2). С 1 июля 2002 года введен ГОСТ 51866-2002, устанавливающий требования к бензинам, аналогичные ЕН-228-99 (предельное содержание серы — 150 млн.-1), но количество бензинов, выпускаемых по данному стандарту, остается недостаточным.
Есть определенные проблемы и с антидетонационными присадками. Так, ни одним ГОСТом не оговорено применение в качестве добавок ферроценов. В то же время, есть решения Межведомственной комиссии при Госстандарте России, которые допускают применение антидетонационных присадок в бензинах, содержащих железо (на уровне 18-37 мг/л). Следует иметь в виду, что в реальной эксплуатации именно присутствие железа в бензине является причиной большого количества преждевременных отказов свечей
зажигания, кислородных датчиков, каталитических нейтрализаторов.
В рамках НИР нами были проведены расчетные исследования [3] влияния различных мероприятий на загрязнение воздушной среды Санкт-Петербурга (см. рис.). Сценарии расчетов предполагали постепенный переход к 2030 году на эксплуатацию в городе автомобилей, соответствующих европейским стандартам, то есть нормативам анализируемого Технического регламента.
Все расчеты выполнялись на 30-летний период. Такой срок дает возможность в полной мере выявить влияние постепенного введения стандартов ЕС для регулирования автотранспортных выбросов.
На основе анализа представленных данных может быть сделан вывод о том, что внедрение Технического регламента самым благоприятным образом скажется на состоянии атмосферного воздуха.
Предполагаемое уменьшение к 2030 году массы выбросов автотранспортом в Санкт-Петербурге для 4-х сценариев
Iв пплиаитяу пл птипниииш и Кятвпш шаияпип)
Базовый сценарий. Означал продление сложившейся ситуации в части структуры парка транспортных средств и видов используемого топлива. Увеличение транспортной работы принято на уровне 1% в год.
Сценарий 1. Учитывал последствия внедрения автобусов на газе. Предполагал, во-первых, что внедрение автобусов, работающих на газе, будет начато в 2005 г. и постепенно завершится к 2015 г. после того, как доля этих автобусов в составе автобусного парка достигнет 50%. Во-вторых — что автобусы, работающие на газе, заменят бензиновые и дизельные автобусы. Замена будет осуществляться пропорционально нынешней доле этих автобусов в составе пассажирского автобусного парка. Удельные выбросы и состав парка других транспортных средств был принят аналогичным данным базового сценария.
Сценарий 2. Учитывал последствия внедрения «чистых» топлив. Данный сценарий предусматривал внедрение топлив, соответствующих европейским показателям качества. Предполагалось, что этот процесс будет начат в 2005 г. и постепенно завершится к 2015 г. после того, как доля этих топлив на рынке достигнет 100%. Ввиду отсутствия данных, обосновывающих эффект применения более «чистых» топлив на АТС российского производства, для расчетов были использованы экспертные оценки, выполненные датскими специалистами.
Сценарии ЗА и 3Б учитывали последствия внедрения норм Европейского Союза. Они включали мероприятия, заложенные в сценарии 2, т.е. предусматривали как внедрение более «чистых» топлив, так и постепенное введение норм ЕС для автомобилей, автобусов, грузовиков и фургонов (более подробно эти нормы представлены в [1]). Сценарий ЗА. Внедрение, начиная с 2005 г., стандартов Евро-3 (для новых автомобилей). Сценарий ЗБ. То же плюс, начиная с 2010 г., внедрение стандартов Евро-4, а начиная с 2015 г. — Евро-5 (для автобусов и грузовиков).
Литература
1. Ассоциация автомобильных инженеров. Материалы конференций 2004-2005 гг. / Выпуск № 11. - М., 2005. - 192 с.
2. Вайсблюм М.Е., Гусаров А.П. Экологические требования к АТС: вчера, сегодня, завтра // Журнал Ассоциации автомобильных инженеров (ААИ). — 2005. — № 2 (31). — С. 48-52.
3. Ложкин В.Н., Буренин Н.С., Kristensens N.B., Медейко В.В. Подходы и результаты численной оценки воздействия транспорта на воздушную среду Санкт-Петербурга / В кн.: Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей: Сб. научн. тр. Междунар. науч.-техн. конф. — СПб-Пушкин, 2005.
