Но любое энергетическое оборудование наносит экологический урон окружающей среде. Например, в настоящее время около 90% всей энергии, используемой человечеством, получается за счет двигателей внутреннего сгорания (ДВС), КПД которых в самых современных образцах составляет около 40%. Остальные 60% возвращаются в окружающую среду в виде выбросов вредных веществ, нарушающих её экологическое состояние [1].

Если взять одно судно, то кажется, что его влияние на окружающую среду мало. Однако, река – это ограниченное по площади водное пространство, в котором находится много судов. В этом случае их влияние на экологию возрастает многократно.

Необходимо отметить, что экологический вред, наносимый окружающей среде, зависит от возраста судов и от качества их технического обслуживания.

Средний возраст судов в Обь-Иртышском бассейне составляет более 25 лет. Естественно, что такие суда имеют большие непроизводственные потери, которые определяют уровень экологической опасности судов.

Необходимо отметить, что много судов в бассейне принадлежит небольшим частным компаниям, уровень технического обслуживания в которых очевидно ниже. Да и проблемы со сдачей вредных отходов на специальные станции у них значительно выше, в частности, с оплатой за услугу.

Загрязнение атмосферы – не единственные вредные влияние судов на окружающую среду. Повышенные нагрузки на окружающую природу оказывает:

-                   сбросы нефтесодержащих вод (НСВ) из машинно-котельных помещений и грузовых танков танкеров;

-                   сбросы сточных вод (СВ) и мусора;

-                   выбросы выхлопных газов из судовых силовых установок, содержащие окислы серы и азота;

-                   эмиссия летучих органических соединений (ЛОС) при погрузке, разгрузке и транспортировке нефти и нефтепродуктов;

-                   аварийные разливы нефти в результате столкновения, посадки на мель или разрушения танкеров вследствие штормового воздействия.

Постоянное скопление транспортных,  служебно-вспомогательных судов, множество мелких катеров и моторных лодок, обычно находящихся в местах базирования флота, создают в сумме значительные загрязнения больших акваторий и целых районов.

Ориентация судостроения только на технико-экономические показатели, привело к появлению экологических проблем и заставило задуматься о их решении.

В наибольшей мере это коснулось судов морского флота. В 1968 г. была образована международная ассоциация классификационных обществ (МАКО). Её цель – обеспечение единообразного подхода к выполнению требований международных конвенций, объединение усилий для обеспечения безопасности на море и предупреждение загрязнения водной среды. МАКО объединяет 10 классификационных обществ. В неё входят и Российский Морской Регистр Судоходства (РМРС).

РМРС осуществляет технический надзор за постройкой, эксплуатацией морских судов и судов внутреннего плавания с суммарной мощностью первичных двигателей более 100кВт и валовой вместимостью более 80 т.

В функцию РМСР входит также функции надзорной деятельности по предотвращению загрязнения водной среды, включая надзор за проектированием, изготовлением, испытаниями и эксплуатацией судового оборудования по предотвращению загрязнения моря.

В своей деятельности РМРС руководствуется требованиями международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов 1973г, измененного протоколом 1978 г.(МК МАРПОЛ – 73/78) .

В соответствии с этими требованиями разработаны требования к судовому оборудования с точки зрения охраны окружающего среды, выработаны нормы допускаемых загрязнений, определены особые районы мирового океана, разработано оборудование для очистки НСВ, СВ, обработки мусора и др.

Основные меры по предотвращению или сведение к минимуму загрязнений водной среды при эксплуатации судов и морских сооружений сводится к установке на них [3]:

-                   оборудования, предназначенного для очистки льяльных, балластных и сточных вод;

-                   систем контроля и оборудования, исключающих внештатное сбрасывание в море вышеуказанных вод;

-                   установок, предназначенных для сжигания нефтяных остатков отсепарированного шлама и мусора;

-                   упаковщиков и измельчителей мусора, предназначенных для подготовки и сдаче его в портовые приёмные сооружения;

-                   оборудования для отчистки дизельного топлива.

Установка всего комплекса этого оборудования на судах внутреннего плавания практически не возможна в силу целого ряда причин: недостаток места, мощности судовой электростанции, малым временем работы оборудования, высокая стоимость работ и др.

Проведем короткий анализ, во что может вылиться установка такого оборудования на судах внутреннего плавания. При этом выбираем оборудование с малыми параметрами.

1 Очистки НСВ.

Производится с помощью фильтрующего и сепарирующего оборудования. Если такого оборудования на судне нет, то НСВ должны сохраняться на судне и сдаваться на береговые или плавучие приёмные сооружения.

Кроме этого в состав оборудования входят отстойные танки, сборные шламовые танки, стандартный сливной трубопровод, система автоматического замера, регистрации и управления сбросом с судна НСВ и др.

Характеристика относительно небольшого сепаратора типа SKJT/S-1,0 (Германия):

производительность, м³/ч                           1,0;

мощность потребляемая, кВт                     2,5;

масса, кг                                                       165;

габариты, мм: длина – 820; ширина – 700; высота – 1310.

2 Очистка СВ.

В общем случае процесс очистки СВ включает в себя измельчение отходов, аэрирование жидкости, ее отстаивание от активного ила, химическое обеззараживание воды, после чего обработанные воды сбрасываются за борт, а отстой (шлам) собирается и направляется в аэрационную установку. Кроме непосредственно установки судно не обходимо оборудовать сборными танками, компрессором, подводом воды, сжатого воздуха, трубопроводом, выведенному к месту для сброса СВ и др [2].

Для примера приведем характеристики небольшой биологической установки типа PR-0,69 (Испания), рассчитанную на десять человек:

производительность, м³/ч                                       0,69;

мощность потребляемая, кВт                                 2.37;

сухая масса, кг                                                         1175;

полная масса, кг                                                      2375;

габаритные размеры, мм: длина – 2039; ширина – 1319; высота – 1510.

При этом необходимо отметить, что требования для предотвращения загрязнения СВ распространяются на суда, у которых валовая вместимость более 200 тонн или менее 200 тонн, но имеющих на борту более 10 человек, или валовая вместимость не замеряется, но разрешается иметь на борту более 10 человек.

3 Судовое оборудование для предупреждения загрязнения мусором.

Среднесуточное количество судового мусора на одного человека определяется типом судна, его размерами и общей численностью людей на судне.

Мусор может сдаваться в портовые сооружения, обрабатываться на судне или сбрасывается в воду с соблюдением определенных правил. При этом в любом случае необходимо разделение мусора на борту судна на:

-                   пищевые отходы;

-                   изделия из пластика, как чистые, так и смешанные с непластиковым мусором;

-                   отходы, связанные с перевозкой груза, и бытовые, образующиеся в процессе эксплуатации судна.

В зависимости от категории мусора предъявляются определенные требования к его уничтожению. Правилами приложения V конвенции МК МАРПОЛ 73/78 определены требования, касающиеся сброса мусора в открытом море и особых районах моря. Обработку и утилизацию мусора, шлама НСВ и СВ целесообразно производить там, где он образуется, т.е. на судне. Для этого необходимы установки для его сжигания, измельчения, установки для измельчения и упаковки стеклянных изделий, прессование и упаковки сухого мусора, дополнительные танки. Установка такого оборудования на судах внутреннего плавания в техническом плане в основном невозможна.

Так инсенераторы типа МВW 25 (Нидерланды), для переработки малых количествах мусора и имеют следующие характеристики:

производительность, кг/ч                                                   10;

мощность потребляемая, кВт                                            3;

масса, кг                                                                               4500;

габаритные размеры, мм: длина – 2000; ширина – 1250; высота – 2100.

Из сказанного ясно, что установка всего комплекса оборудования не всегда возможна даже на морских судах. Кроме этого необходима установка дополнительного оборудования: более мощных вспомогательных дизель-генераторов, компрессоров, вентиляторов, дополнительных танков, систем трубопроводов и т.д. Ясно, что никакого экономического эффекта от внедрения этого оборудования не получится.

Очевидно, для судов внутреннего плавания основным путем борьбы с выбросами остаётся их сдача на специальные станции. Но таких станций явно недостаточно, а в северных районах бассейна их вообще нет. Кроме того сдача судовых отходов требует затрат времени и дорого стоит. Поэтому судовые команды предпочитают сбрасывать мусор с судов в воду.

Особенно это касается частных компаний, у которых  и техническое состояние судов, как правило, хуже.

Внушает опасение и состояние защиты атмосферы от загрязнений с судов. Выбросы отработанных газов несут с собой вредные химические соединения – оксиды серы, азота, углерода, тяжелых металлов, которые рассеиваются в атмосфере, осаждаются на поверхности воды и рассеиваются в ней.

В связи с постоянным ужесточением норм по выбросам, возникла необходимость в разработке специальных методов снижения вредных выбросов с отработавшими газами (ОГ) дизелей. Эти методы можно разбить на две группы [1].

Первичные методы основаны на воздействие на процессе с целью уменьшения количества вредных выбросов. К ним относится целый ряд направлений: как изменение угла опережения, управление подачей топлива, изменение степеней сжатия, применения электронного управления процессом впрыска топлива, и т.д.

Из этого перечисления видно, что борьба с этим видом выбросов возможна только на стадии проектирования или при модернизации ДВС. Значительный экологический эффект может дать применение водотопливных эмульсий, непосредственный впрыск жидкости в рабочую полость цилиндра, повышение экологических свойств самих горюче – смазочных материалов. Однако и эти вопросы требуют тщательной конструкторской проработки [6,7].

К вторичным методам относят методы удаления вредных выбросов из выхлопных газов вне рабочего объема цилиндров в специальных устройствах. В основе их лежит нейтрализация ОГ с помощью селективной каталитической очистки. Метод характеризуется большими расходами на установку и эксплуатацию, оборудование имеет большие массо-габаритные характеристики.

Одни первичные методы допускают снижение образования NOx  на 40-50 %, т. е они оказываются бессильны для окончательного решения проблемы.

Поэтому для решения проблемы используется метод вторичного снижения NOx. Он основан на селективной каталитической очистке отработавших газов. При этом выпускные газы смешиваются с аммиаком перед пропуском через специальный катализатор. В катализаторе окислы азота преобразуются в азот и воздушный пар, что позволяет снизить содержание NOx  на 95 % [4,5].

Однако, и в этом случае высокая стоимость оборудования, размеры, сопоставимые с размерами самого двигателя, большие затраты в эксплуатации не позволяют широкое применение этого метода.

По данным фирмы Vartsila при увеличении степени очистки с 50 до 90% расходы на эксплуатацию возрастают в 2,5 раза.

Отсюда видно, что борьба с выбросами вредных веществ в основном связана с проектированием нового высокоэффективного оборудования: ДВС, установок для очистки НСВ, СВ и т.д. Особенно это касается судов внутреннего плавания.

В силу их особенностей в принципе невозможна установка на них всего комплекса оборудования в связи с недостатком места, мощности судовой станции и др. Кроме того выше было отмечено, что маломерные суда не попадают под требования МК МАРПОЛ. Но если таких судов базируется или эксплуатируется много в отдельных районах, то они могут нанести серьезный урон окружающей среде. Необходимо отметить, что в настоящее время нет отечественного оборудования (ДВС, установки очистки и т.д.), удовлетворяющего требованиям экологической безопасности. А так же остается открытым вопрос защиты водной среды от загрязнения нефтепродуктами, связанное с погрузкой, разгрузкой, перевозкой нефтепродуктов, от работы холодильной техники, системы кондиционирования и др.

Очевидно, для судов внутреннего плавания основной мерой борьбы является грамотная эксплуатация имеющегося оборудования, вплоть до обслуживания его специальными организациями с последующей пломбировкой, обязательная сдача вредных веществ на специальные станции и контроль за этим, в отдельных случаях возможна частичная установка специального оборудования.

Подводя итоги можно сказать:

1. Борьба за экологическую безопасность окружающей среды является затратной, но необходимой работой.

2. На судах морского флота эта деятельность проводится в рамках решения МК МАРПОЛ и соблюдается неукоснительно. И даже на такого типа судах не всегда возможна установка всего необходимого оборудования.

3. На судах Обь – Иртышского бассейна установка такого комплекса оборудования за редким исключением возможна.

4. В настоящее время основной мерой борьбы с вредными загрязнениями является грамотная эксплуатация судового оборудования и его замена на новое перспективное, малогабаритное оборудование, а также контроль за содержанием  вредных веществ согласно нормативно-технической документации.

5. Работу по соблюдению норм экологической безопасности, очевидно, должен возглавить орган (одного Регистра явно недостаточно), решения которого обязательны для Обь-Иртышского бассейна. В первую очередь это касается: обобщения и оценки экологической обстановки в бассейне, в том числе наличия и места расположения сдаточных станций ;           разработки требований безопасности для бассейна, базируясь на требованиях МК МАРПОЛ;           проведения анализа экологического ущерба от  каждого судна из имеющихся в бассейне и их совместный ущерб в местах стоянки и эксплуатации.

На наш взгляд настало время всерьез заняться экологическими проблемами в Обь-Иртышском бассейне.

Как известно, растения выделяют кислород, благодаря которому питаются и насыщаются все живые существа на Земле. Исходя из этого, можно сделать вывод, что любому организму необходим свежий воздух. Но, к сожалению, из-за большого количества автомобилей воздух в городах заметно хуже, чем загородом. Влияние вредных токсинов может заметно сказаться на организме, что в дальнейшем может привести к развитию какого-либо заболевания, а в противном случае, может привести к летальному исходу.

Исследования учёных показали, что вблизи дорог в воздухе содержится большое количество пыли, выражающееся в миллиграмм на 1 кубический метр воздуха (мг/м³). При частом контакте с такой средой при вдыхании пылинки могут, как задержаться в верхних дыхательных путях, так и пройти в лёгкие и осесть на неопределённый срок. Все это может привести к воспалению. Сначала возникает кашель, затем происходит сокращение отделения мокроты и, как следствие, появляется сухой кашель и хрипота. В дальнейшем это может привести к пневмокониозу – заболеванию лёгких. Часто такой диагноз переходит в хроническую стадию, вылечиться от которой потом будет крайне сложно.

Чтобы защитить наше здоровье и здоровье нашей природы необходимо оберегать её и постоянно соблюдать определённые правила, за счёт которых мы сможем сохранить наше мировое наследие.

Для начала следует понять и выделить основные экологические проблемы в настоящее время. Затем найти пути решения, как со стороны любого человека, так и со стороны правительства страны.

За последние два столетия воздух перестал содержать нужное количество органических веществ, которые выделяют растения. Всё это связано, прежде всего, с развитием промышленности с XIX века. На тот момент люди не устанавливали никаких воздухоочистительных сооружений, поэтому все вредоносные вещества попадали в открытое пространство. Всё накапливалось как снежный ком и, в конце концов, начало отражаться на здоровье населения. Постоянные болезни истощали организм человека, из-за этого продолжительность жизнь, как и демографические показатели, заметно снизилась.

Стоит отметить, что проблема загрязнения вод также является актуальной в наши дни. Химические и промышленные предприятия засоряют не только воздух, они наносят огромный вред морскому пространству в целом. Многие организации не следят за процессом переработки излишних материалов и не знают, куда они отправляются после всех процедур. На самом деле, многие отходы попадают в воду, так как на заводах не стоят водоочистительные сооружения. С годами уровень загрязнения рек, озёр, морей и океанов растёт, а это начинает заметно сказываться не только на жителях подводного мира, но и на человеке. Рассмотрим поподробнее это влияние на живых существ. Во-первых, с годами количество материалов на морском дне увеличивается, из-за этого возникает проблема плодородности земли: перестают расти водоросли, которые являются основным источником потребления кислорода для рыб. Во-вторых, вода начинает менять внутреннее свойство и перестаёт быть безопасной в купательный сезон. Водные процедуры в подобных зонах могут привести в кожному заболеванию. В-третьих, выброс вредных токсинов может стать причиной вымирания многих видов рыб и растений.

Исследуя несколько интернет-источников, проведя небольшой анализ, можно составить сводную таблицу, в которую входят самые загрязнённые реки в России.

Таблица 1. Самые загрязнённые реки России

Исходя из вышеизложенных данных, можно сделать вывод, что все крупные реки в нашей стране нуждаются в особом экологическом уходе, а именно: администрации города стоит урегулировать вопрос вывоза городских отходов, крупным предприятиям и заводам следует установить не только водоочистительные сооружения, но и воздухоочистительные, так как пылинки, содержащиеся в воздухе, со временем оседают не только в лёгких человека, но и на почве, в воде. Так же не стоит забывать, что основную дозу вредных токсинов население получает, проживая в городе. Поэтому, чтобы избежать многих болезней, понижение демографического уровня нужно активно заниматься озеленением городских улиц, благоустройством парков и скверов, и тогда многие проблемы связанные с экологической частью в жизни человека смогут решиться.