ТРАНСПОРТ И СВЯЗЬ

ИСКУССТВЕННОЕ ЗАСОЛЕНИЕ

Несмотря на якобы сказочное могущество современной химии, для борьбы с гололедицей во всем мире так и не придумано ничего лучше простой поваренной соли. Любые другие средства стоят в 10-20 раз дороже. Но оказывается, это смотря как считать.

Реальные издержки попытались оценить в США. Соль на шоссе и обочинах разъедает кузова автомобилей, придорожные металлоконструкции, растворяясь в талой и дождевой воде, губит растительность, а попадая в подземные пласты, портит трубопроводы и кабели.

Соленость большинства водоемов снежной зоны США (Новая Англия и Средний Запад) уже многократно превышает естественный уровень (а в городских канализационных стоках - иногда и в сто раз). В одном только штате Массачусетс, где ежегодно разбрасывается по дорогам 200 тыс. т соли, за последние 20 лет из-за этого закрыто более 100 источников питьевой воды. В пресноводных озерах гибнет рыбья икра и молодь. Приток более плотных соленых вод затрудняет естественное перемешивание, а значит, и доступ кислорода к донным организмам.

До сих пор все попытки запретить применение соли наталкивались на элементарный коммерческий расчет: тонна ее стоит всего 25 долларов. Но когда учет всех отрицательных последствий показал реальную цену использования соли -примерно 1600 долларов за тонну,- появились надежды на быстрое решение этой проблемы. И, как всегда, только бедные страны будут продолжать нести убытки...

Задание.

Предложите способы защиты окружающей среды от искусственного засоления.

АВТОДОРОГИ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

Несколько лет назад проводилось геохимическое обследование крымских курортов. Оказалось, почвы Ялты сильно загрязнены. Концентрация свинца, например, вдоль шоссейных дорог в 30 раз превышает допустимые пределы. Московскими специалистами были составлены карты загрязнения Ялты различными тяжелыми металлами. На них видно, что по суммарному показателю наиболее загрязнен центр города и район обводной дороги, где проходят более 1000 машин в час. Сильно загрязнена центральная часть Гурзуфа и некоторые районы Артека.

Внешними признаками свинцового отравления у людей является анемия, утомляемость, головные и мышечные боли. Причем, отравляемся мы иногда даже уличной пылью, нескольких десятков миллиграммов которой при вдыхании вполне достаточно. А ведь люди этого не знают...

По данным многолетних исследований, содержание свинца в почвах Ялты колеблется от 30 до 3000 мг/кг, что более чем в 5 раз превышает предельно допустимые концентрации для почв. В придорожной траве на расстоянии 1 м от дороги при интенсивности движения порядка 5000 машин в сутки в среднем накапливается около 120 мг/кг свинца на сухую массу растений, что в 400 раз превышает предельно допустимые нормы! Но есть места и с более интенсивным движением, где свинца в растительности больше ПДК в 1800 раз. Что тут говорить, если в организме ящериц, что еще обитают на окраине города, свинца до 1000 мг/кг, у лягушек и жаб - 30 мг/кг, а металлы концентрируются в печени. Не удивительно, что ежегодно в Ялте появляются сотни новых раковых больных...

По мировым данным, содержание тяжелых металлов вокруг дорог обычно на порядок выше геохимического фона. Причем не только из топлива, но и от стирания шин, которых расходуется до 250 кг на 1 км дороги в год. Отсюда в природу попадают не только свинец, но и цинк с кадмием. Четыре пятых этих веществ в виде пыли оседает у дороги в полосе 100-150 м, остальное переносится ветром дальше. Установлено, что свинец в атмосфере, до осаждения в почву, может находиться до месяца.

С точки зрения экологической геохимии и биологии, состояние ряда популярных курортов явно неважное. В некоторых местах курорты превратились в свою противоположность и служат не столько санации отдыхающих, сколько обострению их болезней.

Например, 95 % территории поселка и лагеря "Артек" загрязнены металлами, из них 40 процентов - очень сильно. Здесь условия неблагоприятны не то что для отдыха, но и для проживания детей! Ширина геохимической аномалии по содержанию свинца вдоль дорог и Южнобережного шоссе достигает 200 метров. Более 80 процентов лагерей загрязнены еще и цинком!

Есть еще один показатель загрязненности среды обитания тяжелыми металлами: содержание их в волосах. Оказалось, что в волосах детей из Алупки тяжелых металлов больше, чем у их сверсников из Гурзуфа. По содержанию свинца в волосах имеются различия в два-три раза, в зависимости от мест проживания в населенном пункте. В наиболее загрязненных микрорайонах Ялты число детей с высоким уровнем свинца в волосах достигает 50 процентов!

Большую опасность в населенных пунктах представляет и так называемый подвижный свинец. Он входит в биологический круговорот и попадает в пищу. Свинец из выхлопов в основном остается вдоль дорог, оседает на придорожных огородах.

Задание.

Предложите способы уменьшения отрицательного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ АВТОМОБИЛЬ

Фирма "Пневмаком" из города Джоплин (США) изготовила опытный экземпляр пневматического автомобиля, основательно переделав "Шевроле-Спринт" 1988 года выпуска. Из машины убрали мотор, коробку передач и бензобак и вместо них поставили три баллона со сжатым до 200 атмосфер воздухом, а на передние колеса - по специально разработанному двухцилиндровому двигателю. Двигатель похож на паровую машину двойного действия. Воздух, выходящий из баллонов, отрабатывает в первом целиндре левого двигателя, переходит, понизив свое двление, во второй, более широкий цилиндр, оттуда - в еще более широкий цилиндр правого двигателя и, наконец, во второй, самый широкий цилиндр правого двигателя. После всех цилиндров, имея давление всего на четверть выше атмосферного, воздух уходит в выхлопную трубу. Загрязнение атмосферы исключено, точнее, оно переносится туда, где стоят компрессоры или электростанции, дающие им энергию. Скорость пневматического автомобиля около 60 километров в час, воздуха в трех баллонах хватает на два с половиной часа езды.Зарядка от любого достаточ-но мощного компрессора (годится, например, компрессор для аквалангов) занимает несколько минут.

Фирма намерена продолжать опыты. Если пневматический автомобиль себя оправдает, можно будет создать сеть заправочных станций.

РЕЗИНОВЫЕ ГУСЕНИЦЫ

Гусеничные тракторы лучше других транспортных машин справляются с бездорожьем. Поэтому они широко применяются на лесоразработах. Однако тяжелые машины сильно давят на грунт,разрушают и его, и лесную среду. Чтобы снизить давление, пробовали увеличить ширину гусениц (траков), преимущественно с внешней стороны. Но эти "добавки" приводили к перекосам гусениц, удлиненные траки сгибались и ломались при неизбежных наездах на пни, корни и прочие неровности на лесной почве. Пробовали также использовать ленточные движители из резины, но они не годятся для больших нагрузок.

В поисках решения специалисты Нижегородского политехнического института разработали, а сотрудники научно-призводственного обьединения лесной промышленности испытали обычную металическую гусеницу, но снабженную более чем в полтора раза пневмоэлементами из резинокорда. Получился своего рода гусенично-шинный гибрид. И в первый же выход в лес он показал вполне приличные результаты: среднее давление на грунт уменьшилось на 40%, а резиновые накладки спокойно переезжали через пни, корни, порубочные остатки и не ломались, не перекашивали гусениц, способствуя плавному ходу трактора.

ЛОСИ НА АЭРОДРОМЕ

Птицы давно уже стали общеизвестной помехой в работе многих аэропортов, но в американском городе Кенае возникла более сложная проблема. Привлеченные видом сочной травы, на территории местного аэропорта появились лоси, которые входят туда просто через ворота, остающиеся иногда открытыми. Летом прошлого года во время одного из обходов с аэродрома удалили девятнадцать животных!

"До сих пор был только один случай столкновения лося с самолетом, но иногда самолет вынужден ждать, пока лоси не соизволят освободить взлетно-посадочную полосу",- говорит начальник аэропорта Ранди Эрнест.

Шум работающих моторов вертолетов и сигнальные ракеты не пугают животных, поэтому начальнику аэропорта пришлось заказать специальную ограду из сетки. С ее помощью, используя дымовые шашки, лосей выгоняют к специально установленному турникету. Для удаления непрошенных гостей будут установлены электронные ворота.

МАЗУТНЫЙ ДЕТЕКТИВ

Следствие о причинах утечки нефти у побережья Вентспилса продолжается Преступный танкер может поплатиться не одной сотней тысяч латов.

Выехавшая со вторник на место событий бригада корреспондентов газеты "Час" обследовала побережье начиная от реки Ужавы до самого Вентспилса. Усилиями ветра и мобилизованного на экологическую борьбу населения мазутные бляшки с побережья уже исчезли. Причины и виновники экологического инцидента еще выясняются.

Хотя на поверхности воды следов и отпечатков пальцев не остается у служб, расследующих инциндент, достаточно фактов для того, чтобы найти нарушителя экологического спокойствия.

Гидрометеорологическому центру не впервой вычислять место выброса грязи в море. В расчет берется направление, скорость ветра, особенности прибережной полосы. В итоге, зная время выброса на берег нефтепродуктов, можно достаточно установить место преступления. Начальник отдела прибережной гидрологии г-н Костюков уже закончил все расчеты и поделился результатами:

- Основное направление ветра с 23 по 28 октября ≈ юго-запад. Скорость его достигала 20 метров в секунду. Судя по тому, что загрязненным оказался участок побережья от Вентспилса до реки Ужавы, выброс произошел в открытом море. Таким образом, "литовская версия загрязнения просто не состоятельна.

Подозревается танкер.

Управление морской среды Латвии тоже не сидит сложа руки. Обстоятельства преступления уже ясны. Вот что сообщил нам руководитель рижского отделения контроля морской среды Феликс Клагиш:

-Теперь определено ясно, что сброс нефтепродуктов был произведен с некоего судна в заливе в ночь с23 на 24 октября. На данный момент мы очень близки к установлению виновника. Но пока мы не будем распостраняться о своих подозрениях. Их еще нужно документально подвердить.

Найти виновника просто. Все сводится к сравнительному анализу состава нефтепродукта, выброшенного на берег, и нефтепродуктов, находящихся на борту судов. Выяснить, какие суда находились на "месте преступления", проблемы не составляет.

-Согласно анализу мы имеем дело с мазутом, используемым как топливо на судах с мощной двигательной установкой, ≈ рассказывает г-н Клагиш. ≈ Мы предполагаем, что некий танкер просто слил в море продукты промывки танков.

Сэкономил копейку.

По Хельсинской конвенции продукты промывки и балластные воды следует сдавать в портах. Вентспилс принимает их по цене 1$, а Рига по 5$ за кубометр (примерно тонна веса). Очевидно, что некий капитан решил сэкономить копейку. Теперь ему придется выплачивать 32 лата за каждый литр сброшенной гадости.

Разумеется, встает вопрос о точном количестве слитых нефтепродуктов. Но тут оценки экспертов разнятся. Начальник департамента охраны среды Роландс Бебрис настаивает на том, что в наших водах оказалось до 30 тонн экологически опасных веществ.

≈ Штормовая погода разметала пятно загрязнения по огромной площади, ≈ поясняет он свою позицию. ≈ И возможно, что большая часть ушла в песок. Пока оценить масштабы скрытого загрязнения побережья нельзя ≈ уровень воды выше нормы на 43 сантиметра. Когда вода сойдет, мы сможем получить более точные данные.

Руководитель Морского управления Вентспилса Зигурдс Риекстиньш, занимавшийся ликвидацией загрязнения на месте, оценивает ситуацию иначе: ≈ Общее количество собранного на побережье мазута составило около 500 килограммов. Эпицентр бедствия находился около Вентспилса. Чем южнее, тем меньше мазутных бляшек. Загрязнение было не сплошным, а точечным. Мое личное мнение, что речь может идти максимум о десяти тоннах.

Таким образом, выплаты преступного танкера могут составить от 320 до 960 тысяч латов.

АНТЕННЫ В ВИДЕ СОСЕН

По данным на начало этого года, в США было 38 миллионов коиентов сотовой телефонной связи, и ежедневно к ним присоединялось еще более 31 тысячи человек. Но натыканные по всей стране антенные башни высотой, как правило, 40 - 50 метров, выглядят не слишком эстетично. Поэтому недавно начали монтировать антенны сотовой связи в виде сосен. Такое «дерево» высотой 38 метров имеет стальной ствол, покрытый имитацией коры из эпоксидной смолы, а в ветках скрыты антенны. В дальнейшем для тех районов США, где сосны не растут, планируется начать выпуск антенн в виде пальм и даже высоких столбчатых кактусов.

ВОДОРОДНЫЙ АВТОБУС

Немецкая фирма «Даймлер - Бенц» испытывает в Штутгарте прототипный образец городского автобуса, работающего на топливных элементах, горючим для которых служит водород. До сих пор эта технология применялась как правило, только в космосе.

В надстройке на крыше автобуса размещаются семь алюминиевых баллонов с 45 тысячами литров водорода. Этого хватает на 250 километров пробега (обычный суточный пробег маршрутных автобусов в Штутгарте ≈ от 140 до 170 километров). Водород окисляется кислородом воздуха на катализаторе, причем возникает электрический ток. Выхлопные газы состоят из чистого водяного пара с температурой 55 градусов Цельсия. Мощность двух электромоторов, встроенных в ступицы задних колес, ≈ 176 киловатт, скорость автобуса ≈ до 80 километров в час. Единственный звук, возникающий при движении, ≈ тихое жужжание электромоторов. Если не считать баллонов на крыше, вся энергетическая установка занимает столько же места, сколько бензобак и двигатель внутреннего сгорания в обычном автобусе.

Специалисты фирмы предполагают, что до серийного выпуска таких автобусов пройдет еще около десяти лет. В дальнейшем намечается выпуск легковых автомобилей на топливных элементах, но на автомобиле не будет баллонов с газом. Водород будет извлекаться из запаса метилового спирта, залитого в обычный бак для горючего.

АВТОБУСЫ ПОД ШАТРАМИ

Нетрадиционный автобусный парк построен всего за три недели во французском городе Шербурге. Над площадкой в 6700 квадратных метров натянуто 16 больших и 24 маленьких шатра из полиэфирной ткани, покрытой с двух сторон пластиковой пленкой. Наружная поверхность ткани обработана еще пылеотталкивающим слоем. Шатры опираются на стальные рамы и мачты. Под такой крышей могут разместиться 140 двенадцатиметровых автобусов.

ИДЕЯ «ТИТАНИКА» ЖИВА И БУДЕТ ЖИТЬ

Похоже сбывается еще одна фантастическая идея, высказанная Жюлем Верном.

«Титаник» в начале ХХ века считался самым большим судном. До него этот титул целых полвека был за построенным англичанами в 1858 году пароход «Грейт Истерн», который проектировщики между собой называли «Левиафаном». Сейчас о «восьмом ч уде света» своего времени помнят только внимательные читатели, и то только потому, что на нем путешествовал писатель Жюль Верн. Даже на непревзойденного фантаста пароход произвел ошеломляющее впечатление.

В 1895 году Жюль Верн выпустил в свет роман «Плавучий остров», в котором описал придуманный гигантский пароход, размерами напоминавший отколовшийся от материка кусок суши. Остров назывался Стандарт-Сити (то есть «обычный город»). Остро в покрывали луга и парки, среди них протекала река Серпентай, в долине располагался великолепный город Миллард-Сити. Читателя поражали придуманные великим фантастом кондиционеры, движущиеся тротуары, электромобили, но воспринималось это как чудесная сказ ка. Однако многое из предсказанного писателем уже осуществилось, а теперь близка к этому и идея плавучего острова.

Над проектом необычного поселения работают сейчас в американской фирме «Инжиниринг Солюшнс». Они исходят из того, что очень большие круизные пароходы, рассчитанные на недельную экскурсию, редко оправдывают понесенные затраты. Постоянна я квартира на море, на их взгляд, гораздо привлекательнее. Некоторые параметры циклопического сооружения, получившего название «Фридом» («Свобода»), уже определены. По мере это будет многократно увеличенный паром ≈ огромный четырехугольный ящик с двумя д есятками винтов. Длина верхней палубы достигнет трех километров, ширина ≈ почти километра. Передвигаться судно будет с помощью атомного реактора или электродвигателей со скоростью до восьми километров в час,. Это, пожалуй, единственный параметр, по котор ому «Фридом» уступает существующим судам. Но большая скорость острову и не нужна. Электричество для двигателей станут вырабатывать встроенные электростанции, а для освещения и бытовых нужд ≈ фотоэлементы, преобразующие солнечную энергию. Постепенно дрейф уя, остров каждые два года будет совершать вокруг земного шара кругосветное путешествие.

Пока остров-корабль существует только на чертежах, но уже продуманы многие вопросы строительства: лужайки, уютные коттеджи, микростадион, другие объекты. На нижних палубах разместятся многокомнатные квартиры с окнами и балконами, выход ящими на море, внутри ≈ вся инфраструктура: кинотеатры, спортивные залы, магазины, казино, рестораны и прочее. Из иллюминаторов на днище любители природы смогут вести наблюдения за рыбами, дельфинами, акулами, осьминогами, медузами и растениями Мирового океана.

Во время плавания остров будет находиться в международных водах, сообщаясь с берегом с помощью катеров на подводных крыльях, самолета и вертолетов. Иногда придется делать двух трехнедельные стоянки в крупных портах, чтобы заправиться п родовольствием (прекрасную пресную воду произведут свои опреснительные установки) и промышленными товарами. По предварительным расчетам, строительство «Фридома» обойдется в 6 млрд. долларов (для сравнения: столько же планируется затратить на прокладку вы сокоскоростной железнодорожной магистрали Москва ≈ Санкт-Петербург). минимальная стоимость квартиры составит около 800 тысяч долларов. Кроме того, придется вносить плату, обеспечивающую работу медицинских учреждений, школ, коммунальных служб.

Хотя в итоге и набегают значительные суммы, но тем не менее желающие заиметь квартиру в плавучем городе есть ≈ 400 заявок фирма уже получила. Пока маловато. Но как только наберется 20 тысяч, фирме предоставят заем на 800 млн. долларов крупнейшие банки США. Затем проект внимательно изучат страховые компании: не повторит ли «Нью-Титаник» судьбу своего предшественника? Если они дадут добро, деньги от состоятельных граждан посылаются как из мешка. По расчетам руководителя фирмы, строитель ство «Фридома» может начаться уже через 3 ≈ 5 лет.

МИФ О ЧИСТОМ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕ

Обычно, говоря о преимуществах электромобиля, на первое место ставят его экологическую безвредность по сравнению с обычными бензиновыми или дизельными машинами. Однако, согласно убедительным расчетам, выполненным бельгийским инженером Кристианом Стеффенсом, загрязнение атмосферы от электромобиля, как правило, будет больше, чем от обычного.

Если в автомобиле в двигателе внутреннего сгорания при прямом превращении энергии ископаемого жидкого топлива в механическую получается кпд 25 - 30%, то в случае с электромобилем потерь гораздо больше.

Сначала нефть или уголь сжигают на тепловой электростанции. Кпд ее турбин выше, чем у двигателя внутреннего сгорания ≈ около 40 %. Генератор еще более эффективно преобразует энергию вращения турбин в электрическую ≈ около 95%. Трансфор маторные подстанции и линии электропередачи доносят эту энергию до станции зарядки аккумуляторов, потеряв по дороге всего 10 процентов. Чтобы узнать, сколько энергии ископаемого топлива дошло в итоге до станции подзарядки, умножим 0,4 на 0,95 и еще на 9, 0 ≈ получим 0,34, то есть 34%.

Но аккумуляторы отдадут электромоторам автомобиля лишь 70% энергии, полученной при зарядке. Таков же кпд использования этой энергии самим электромобилем, если учитывать потери в электродвигателях и электрических цепях, необходимых для управления моторами. Чтобы узнать, сколько энергии дошло до нефти, сожженной на ТЭЦ, до движущегося электромобиля, умножим 0,34 на 0,7 и еще раз на 0,7. Получим 0,17, то есть 17%. Это значит, что в итоге электромобиль потребит на 60% больше ископаемого т оплива, чем обычный автомобиль с дизельным двигателем (кпд около 28%). Вместо, скажем, 8 литров горючего, которые сожжет средний автомобиль за 100 километров пробега, на электростанции придется сжечь 12 ≈ 13 литров. Понятно, что и загрязнение атмосферы будет соответственно больше. Правда, с городских улиц оно переносится куда-то подальше, где стоит ТЭЦ. По справедливости, еще надо учесть, что массовый «выхлоп» ТЭЦ легче очистить до приемлемых кондиций перед выбросом в атмосферу, чем множество мелких выхлопов десятков тысяч автомобилей, бегающих по городу, ≈ но это, пожалуй, и весь выигрыш.

Да и он становится сомнительным, если учесть, что массовое производство аккумуляторов для электромобилей будет сильно загрязнять окружающую среду, так как во всех применяемых сейчас системах аккумуляторов используются такие экологическ и опасные вещества, как серная кислота, кадмий, никель, сера, натрий ┘ А многие аккумуляторы при зарядке и разрядке выделяют некоторое количество ядовитых газов.

Если же считать, что электромобили будут заряжаться главным образом от атомных электростанций (например, во Франции они производят 76% всей электроэнергии), то хорошо известны и их экологические проблемы. До сих пор нет надежного спосо ба избавления от радиоактивных отходов АЭС.

Электромобиль будет благодеянием только для немногих стран, где электроэнергия производится главным образом на гидроэлектростанциях (хотя и у тех есть свои экологические проблемы, и главная из них ≈ затопление больших площадей под водо хранилища).

Наконец, нельзя не упомянуть и о том, что суммарная мощность всех эксплуатируемых сейчас в мире автомобилей выше мощности всех электростанций Земли. То есть электромобиль просто не сможет занять существенную нишу в мировом транспорте ≈ ему не хватит источников энергии для зарядки.

АВТОМОБИЛЬ ЗАПРАВЛЯЕТСЯ ПОКРЫШКАМИ

Финская фирма «Вяртсила Дизель Интернейшенал» запатентовала способ производства дизельного топлива из старых, изношенных автопокрышек.

Покрышки сначала измельчают на специальной резательной машине либо струями воды под очень высоким давлением. Затем полученное крошево замораживают до очень низкой температуры жидким воздухом, причем резина отстает от металлического и т каневого корда и отсеивается в виде комочков. Эти комочки смешиваются с отработанным смазочным автомобильным маслом и пропускают при температуре в несколько сот градусов Цельсия через насадки с никелевым или молибденовым катализатором. В результате длинн ые полимерные молекулы каучука распадаются на более короткие, и резина превращается в жидкость типа дизельного топлива, который без каких-либо переделок двигателя можно заправлять автомобили.

КОРОВЫ НАПРАВО, ЛЮДИ ≈ НЕЛЕВО

Большим ущербом грозит строительство высокоскоростной железной дороги Москва - Санкт - Петербург. проект предусматривает прокладку магистрали в 30 км к западу от ныне действующей. Ее протяженность ≈ 654 км, проектная стоимость ≈ 7 милл иардов долларов. Расчетное время прибытия путешественников из Питера в Москву ≈ через 2,5 часа после старта. По проекту магистраль начнет окупаться через семь лет после окончания строительства. По мнению же эксперта Европейского банка рекомендации и разв ития Грэма Смита, не окупится никогда. Очень высокая стоимость билетов не сможет привлечь необходимое для окупаемости количество пассажиров. Газета «Кто есть кто», рассказывая о проекте, отмечает, что он несет в себе большую угрозу экологии региона. Здес ь, на Валдайской возвышенности, до сих пор сохранилась дикая природа, которая пойдет под нож бульдозера. Отсюда берут начало реки Волга, Днепр, Западная Двина (Даугава), эта местность очень уязвима и в гидрогеологическом отношении. Планируется вырубить 5 ,3 тысячи гектаров лесов. Дорога будет представлять из себя земляную насыпь, огороженную 2-4 метровым бетонным забором. Проходы будут устроены через каждые 4-5 км, а в некоторых местах и через одиннадцать километров. Это означает, что бетонная стена прос то перережет всю сложившуюся систему коммуникаций. Остроумные проектировщики не только рассекли трассой, скажем, ферму и деревню, в которой живут доярки, но и запланировали, что переходы будут общими и для людей, и для автомобилей, и для скота, и для дик их зверей. Представьте себе такую картину, пишет газета, конторы занимают левый ряд, а волки притормаживаю, когда впереди идущий грузовик включает габаритные огни.