Расхожее выражение «автомобиль — не роскошь, а средство передвижения» нужно бы дополнить «…и главный виновник ухудшения состояния городской среды». Удобный для быстрого перемещения по городу и за его пределами автомобиль — истинный демон цивилизации, который стал основным поставщиком загрязняющих веществ в атмосферу городов. Число автомобилей в мире уже превышает 600 млн. единиц и продолжает увеличиваться (через 30 лет ожидается, что число «демонов» достигнет миллиарда). Башкортостан — не исключение. Так, за последние 5 лет количество автомобилей у нас превысило160 на 1000 жителей, а в больших городах на 100 автомобилей больше (для сравнения, в разных странах мира на 1000 человек приходится: в США — 590 автомобилей, в Швеции — 420, в Японии — 285, в Израиле — 145).
Автомобиль выжигает значительное количество кислорода и выбрасывает в атмосферу эквивалентное количество диоксида углерода, что способствует усилению парникового эффекта и потеплению климата. В составе выхлопных газов, кроме того, содержится еще около 200 вредных веществ: угарный газ, углеводороды, оксиды азота, сажа, свинец, диоксид серы и др. Среди углеводородов наиболее опасны полиароматические (самое известное из них — бенз(а)пирен), а также формальдегид и бензол.
При работе автомобиля в воздух поступает также резиновая пыль, образующаяся при стирании покрышек и являющаяся отличным адсорбентом для вредных веществ, включая канцерогены. При использовании бензина с добавлением соединений свинца автомобиль загрязняет почвы этим тяжелым металлом. Происходит также загрязнение водоемов при мытье автомобилей и при попадании в воду отработанного моторного масла. Автомобили являются источником шумового загрязнения. Под колесами автомобилей гибнет огромное число людей. Ежегодно в мире в автокатастрофах и авариях погибают около 1 млн. человек, в том числе около 40 тысяч россиян.
При производстве автомобилей затрачивается много энергии и ресурсов, значительная часть которых не возобновляется. Для передвижения автомобилей необходимы асфальтовые дороги, значительную площадь занимают гаражи и места парковок. Наибольший вред наносят личные автомобили. При поездке на автобусе в пересчете на одного пассажира загрязнение среды в 4 раза меньше.
Самый радикальный способ борьбы с «демонами» — сокращение их числа. Надеяться на то, что можно убедить большинство автолюбителей отказаться от личного транспорта, — чистейшей воды утопия. Это может быть достигнуто только за счет повышения цены на автомобили, а также жесткой экологически ориентированной налоговой системы. Так, в США уже введен сверхвысокий «зеленый» налог на моторное масло, автомобильное топливо, удорожается стоимость парковок, повышается плата за использование автомагистралей и т.д. Один из ведущих экологов Лестер Браун десять лет назад дал прогноз резкого уменьшения числа автомобилей. Он писал, что если сегодня в США на 10 автомобилей приходится один велосипед, то уже к 2030 году соотношение будет обратным. Надежды на «велосипедизацию» Америки пока не оправдываются (это удалось многим странам Западной Европы, в первую очередь Скандинавии и Германии, а также Китаю). И все-таки рост числа автомобилей в США замедлился.
В развитых странах владелец автомобиля сам компенсирует внешние издержки его содержания: загрязнение атмосферы, содержание дорог, использование земли для парковки, уничтожение зеленого покрова дворов и газонов, шум, человеческие жертвы и т.д. Это удорожает содержание автомобилей и ограничивает рост их числа. В Башкортостане, как и во всей России, счастливый обладатель автомобиля пока несет только внутренние издержки (стоимость автомобиля и горючего, налоги, страховка). Бесплатные парковки во дворах с уничтожением зелени стали печальной нормой наших городов. На бокс коллективного пользования средств у многих автомобилистов не хватает. Да и гаражей таких строится очевидно недостаточно. Тут есть над чем задуматься муниципальным властям, а пока верх берет «капитал», поскольку торговля автомобилями и бензином — очень выгодное дело, как и служба сервиса. На экологические последствия перенасыщения городов автомобилями глаза пока закрываются.
Автомобильный парк интенсивно растет и в развивающихся странах, причем по уровню «автомобилизации» населения «нефтяные» страны Северной Африки уже перегнали США. Начался бурный процесс автомобилизации Китая. Поэтому пока реальным вариантом решения проблемы является снижение затрат горючего за счет повышения экологичности автомобиля. Сегодня средний легковой автомобиль потребляет 6-10 л бензина на 100 км пути, но уже созданы двигатели, которые расходуют 4 л и менее. В Японии компания «Toyota» готовит к выпуску модель с расходом горючего 3 л на 100 км пути. К слову, наши «окушки» очень экономичны и потребляют всего 4 л бензина на 100 км пути, но использование малолитражек считается непрестижным. То ли дело красавец-джип, который «сжирает» 25 л на 100 км пути…
Загрязнение атмосферы уменьшается также при замене бензина на сжиженный газ. Его октановое число — рекордное — 105—110 единиц, а выброс особо опасных загрязняющих веществ канцерогенной природы уменьшается в 100 раз. В ряде городов Башкортостана принято решение о переводе части автотранспорта на газовое топливо (но процесс этот весьма непростой даже чисто технически) и запрещено использование этилированных бензинов. Во всем мире разрабатываются новые виды топлива, содержащие, кроме углеводородов, спирты и эфиры.
Проводятся работы по созданию двигателей с цилиндрами из керамики, что позволит повысить температуру сжигания горючего и уменьшить количество выхлопных газов. Появились автомобили, оборудованные специальными электронными устройствами, обеспечивающими более полное сжигание топлива.
Экологическая общественность активно обсуждает автомобили будущего, работающие на электрической энергии. Электромобили сегодня широко используются в коммунальном хозяйстве многих европейских городов (они развозят хлеб, молоко, почту). Есть как микробусы, так и тяжелые пятнадцатитонные грузовики. Одной «заправки» хватает на 100 км, хотя зарядка аккумулятора занимает 3—4 часа. В г. Осаке построены подстанции, которые «заправляют» электромобиль за 30 минут. В Генуе по кольцевому маршруту (протяженностью 2400 м) курсируют 3 электробуса, которые бесконтактным способом «заправляются» от вмонтированной в дорогу индукционной катушки за 10 минут. Правда, пробег каждой машины между заправками составляет всего 20 минут. Электробусы есть и в Новой Зеландии.
Поскольку на работу электромобилей накладывается много ограничений, то по прогнозам экологов их доля в городском транспорте к 2025 г. вряд ли превысит 15%. Кроме того, возникает серьезная экологическая проблема, связанная с использованием в аккумуляторах тяжелых металлов. Наконец, очень важно, за счет какого источника энергии получено электричество, которым «заправляют» автомобили. Если от экологически грязной ТЭЦ, работающей на угле или мазуте, то это не более чем тришкин кафтан: улучшение ситуации в городе будет сопровождаться загрязнением воздуха в районе ТЭЦ.
Автомобильным топливом ХХI века называют водород, в результате сгорания которого образуются только пары воды. Однако для развития транспорта на водородном топливе предстоит решить много технических проблем, главная из которых — форма водорода, удобная и безопасная для использования. Наиболее вероятно, что водород будет храниться в твердой фазе в виде гидридов металлов, хотя ученые еще не отказались от идеи металлизации самого водорода. Следует не забывать о том, что процесс получения чистого водорода требует больших затрат энергии. Американцы мечтают о гелиоводородной энергетике, при которой водород будет получаться на экологически чистых солнечных электростанциях, расположенных в безлюдных пустынях и по водопроводам поступать в города.
В Европе последовательно ужесточают нормативные показатели на топливо и содержание вредных веществ в выхлопных газах для автотранспорта, обозначаемые как «Евро-1», «Евро-2» и «Евро-3». В России нормативы пока достаточно мягкие, и потому наши «Лады» загрязняют среду в 3-4 раза больше, чем иномарки. Не приходится говорить о том, какой ущерб атмосфере наносят старые «Москвичи», «Волги» и «Жигули». На них в магазины и в сады ездят наименее обеспеченные автолюбители, в первую очередь пенсионеры. Лишить их этой возможности нельзя.
Значительно снизить влияние «демонов» может экологически ориентированное муниципальное управление городским транспортом. Строятся скоростные магистрали и удобные транспортные развязки, что ликвидирует автомобильные пробки и позволяет ехать с оптимальной скоростью, при которой снижается расход горючего и, соответственно, уменьшается количество выбросов. Пример — проспект Салавата и транспортная развязка в районе Монумента Дружбы в г. Уфе. Снижают загрязнение атмосферы и объездные дороги для междугородных автобусов и грузового транспорта.
В США в ряде штатов поощряются совместные поездки соседей в одном автомобиле на работу. В Милане для уменьшения пробега личных автомобилей практикуется использование их через день: по четным дням разрешается выезд автомобилей с четными номерами, а по нечетным дням — с нечетными. В Европе с конца 1980-х годов растет популярность автомобильных парков совместного пользования. Европейская сеть таких парков сегодня включает 100 тыс. членов в 230 городах Германии, Австрии, Швейцарии и Нидерландов. Каждый коллективный автомобиль заменяет пять личных, а в целом ежегодно общий автопробег снижается более чем на 500 тыс. км.
Во многих городах удалось достичь уменьшения пробега личных автомобилей за счет совершенной организации работы общественного транспорта (удельный расход горючего при этом, как мы говорили, уменьшается примерно в 4 раза). Самая совершенная организация работы общественного транспорта в г. Куритиба (население 3,5 млн. человек, Бразилия). В этом городе по трем круговым маршрутам движутся трехсекционные автобусы, по пяти радиальным — двухсекцонные, по более коротким маршрутам ходят односекционные автобусы. Движение происходит строго по расписанию, остановки оборудованы так, что пассажиры быстро входят и выходят из автобусов. В результате, несмотря на то, что количество личных автомобилей у куритибцев не меньше, чем в других городах, они пользуются ими редко, предпочитая общественный транспорт. Кроме того, в городе год от года увеличивается количество велосипедов, а протяженность велосипедных дорожек превысила 150 км. С 1974 г. население города увеличилось в 2 раза, а поток автомобилей на дорогах снизился на 30%.
В последние годы городской транспорт в нашей республике стал работать лучше, увеличилось число маршрутов, помогают перевозить пассажиров коммерческие автобусы и такси. И, тем не менее, проблем у общественного транспорта, особенно пригородного, еще много. Если бы садоводы-любители были уверены в том, что вовремя уедут и вернутся со своих участков, число поездок на старых чадящих автомобилях сократилось бы в разы.
Головная боль мэрий — автомобильные «трупы». В развитых странах налажена их утилизация. Раньше за сдачу автомобиля в утиль приходилось платить значительную сумму, теперь это делается бесплатно. Стоимость утилизации старого автомобиля включена в цену нового, т.е. расходы по утилизации автомобильных «трупов» несут производящие их фирмы и покупатели. В Европе ежегодно перерабатывается 7 миллионов автомобилей, причем новейшие модели в качестве обязательного инженерного решения включают «легкую разбираемость» на узлы (в этом лидирует фирма «Рено»).
Специальной задачей является переработка покрышек. В развитых странах на свалки попадает их не более 10%, 40% сжигается с получением энергии, столько же подвергается глубокой переработке и 10% перетирается в крошку, которая используется как ценный компонент покрытий дорог и беговых дорожек на стадионах, а также при производстве изделий из пластиков. (Опыт получения резиновой крошки имеется и в Уфе.). Из каждой тонны старых покрышек, подвергнутых глубокой переработке, получают 400 л нефти, 135 л газа и 140 кг стальной проволоки. Возможно и повторное использование автопокрышек за счет «наварки» нового протектора. В США восстановленные шины использует более половины общественного транспорта, а в Швеции и Финляндии — почти 80 %.
В Башкортостане дела с утилизацией автомобилей обстоят пока неважно. В действующем автопарке доля автомобилей старше 10 лет составляет около 50%. «Трупы» автомобилей разбросаны повсеместно, их можно увидеть во дворе сельского дома, на опушке леса, на дне озера, на околице села, в городском овраге. Если утилизация автомобилей и проводится, то самым примитивным способом: либо прессуются старые кузова в брикеты, которые идут на переплавку (и при этом атмосфера загрязняется сгорающими пластиками и прочим неметаллом), либо, что еще хуже, как металлолом заготавливаются только самые тяжелые части автомобиля, а жесть идет в озера или леса.
Хорошая организация переработки с фракционированием того, из чего состоит автомобиль, выгодна и экономически, и экологически. Подсчитано, что только в результате переработки автомобильных аккумуляторов можно решить проблему обеспечения промышленности России свинцом. Впрочем, ситуация начинает меняться. Создан целый ряд крупных производств, к переработке автомобилей привлечено 500 фирм и «фирмочек».
Уменьшается экологический вред от автомобиля при сборе и утилизации отработанных аккумуляторов, масел и специальных жидкостей, фильтров, резиновых, пластмассовых и полимерных деталей и др. В Москве при одном из нефтеперерабатывающих заводов создано производство по регенерации 50 тыс. тонн моторного масла в год.