Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Экологические проблемы авиационных частей военно-воздушных сил и пути их решения

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Текст научной работыДиссертация по географии, кандидата технических наук, Отмахова, Татьяна Васильевна, Москва

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственный университет по землеустройству

На правах рукописи

ОТМАХОВА ТАТЬЯНА ВАСИЛЬЕВНА

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АВИАЦИОННЫХ ЧАСТЕЙ ВОЕННО-ВОЗДУШНЫХ СИЛ

И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ

Специальность:11.00.11. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов (технические науки)

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель - доктор географических наук,профессор

лауреат Государственной премии СССР Хабаров A.B.

Москва - 1998

СОДЕРЖАНИЕ Стр

Введение ....... ..................................................................................3

Глава 1. Содержание работы.Объект и методы исследования.. 6

1.1. Объект исследования ....................................................6

1.2. Методы исследования ....................................................15

Глава 2. Физико-географическая характеристика территории

расположения объекта....................................16

2.1. Геоморфологические, геологические и гидрологические условия..............................................................16

2.2. Климатические условия ................................................22

2.3. Выводы..............................................................................44

Глава 3. Экологический анализ состояния атмосферы, как

объекта воздействия авиационной части ....................47

3.1.Топливная система летательных аппаратов и вредные продукты эмиссии авиационных двигателей ... 49

3.2. Анализ загрязнения атмосферы летательными аппаратами......................................................................56

3.3. Аварийный слив топлива в полете ............................61

3.4. Загрязнение атмосферы средствами технического обслуживания авиационной техники ..........................63

3.5. Анализ влияния на окружающую среду и здоровье человека основных загрязняющих веществ ..............84

3.6. Выводы..............................................................................86

Глава 4. Исследование уровня и пространственного

распределения авиационного шума ..............................89

4.1. Шумы летательных аппаратов ......................................89

4.2. Определение акустической обстановки в районе авиагородка....................................................................103

4.3. Выводы ........................................................................107

Глава 5. Экологическая оценка состояния водных ресурсов

и почвенного покрова........................................................109

5.1. Источники загрязнения воды и почвы......................109

5.2. Экологическая оценка поверхностных и подземных вод....................................................................................116

5.3. Экологическая оценка почвенного покрова ............122

5.4. Выводы..........................................................124

Заключение ............................................................................................126

Практические рекомендации ..............................................................128

Литература............................................................................................130

ВВЕДЕНИЕ

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В настоящее время в связи с военной реформой рассматривается вопрос о техногенном воздействии на окружающую среду и здоровье людей авиационной техники (летательных аппаратов, средств наземного обслуживания и др.) гарнизонов, дислоцированных на территории России.

Это - эмиссия вредных продуктов при работе авиационных двигателей, аварийные сливы топлива с самолетов, акустическое воздействие на прилегающие территории и другие факторы. Ощутимый вклад в загрязнение природной среды вносят объекты наземного обслуживания авиации, специальный автотранспорт, ремонтные базы, резервуары хранения авиационного топлива и склады горюче-смазочных материалов (ГСМ), системы налива и распределения горючего. Поэтому исследования влияния авиационной части ВВС на состояние приземной атмосферы, гидросферы и почв а также акустическое загрязнение территории представляются весьма актуальными.

Проблема защиты людей и природной среды от вредного воздействия авиационной техники является достаточно сложной и должна решаться путем осуществления комплекса мероприятий с учетом технических, финансовых и организационных возможностей.Кроме того, в связи с сокращением состава Вооруженных сил высвобождаются территории, которые могут быть использованы для гражданских целей. Перед местными органами власти встает задача рациональной организа-

ции этих территорий с учетом их экологического состояния. Этому могут помочь сведения, содержащиеся в данной работе.

Автор настоящей работы в течение многих лет живет на территории авиационного городка военно-воздушных сил, расположенного в Тамбовской области. Она участвовала в разработке нормативных экологических документов и природоохранных мероприятий для авиационных частей.

Целью и задачей исследований является инженерно - экологическая оценка окружающей среды в зоне расположения авиационного городка. Для достижения указанной цели решены следующие задачи:

- впервые рассмотрены и проанализированы источники загрязнения и размеры техногенной нагрузки на окружающую среду в районе авиационных частей;

- определены качественный и количественный состав продуктов эмиссии авиационных двигателей в процессе запуска, руления, взлета и посадки; проведен анализ выбросов в атмосферу от авиаремонтного завода (АРЗ), складов горюче-смазочных материалов и резервуаров для хранения топлива;

- определено влияние на загрязнение природной среды вспомогательного наземного оборудования и спецавтотранспорта;

- выявлено влияние метеорологических условий и интенсивности полетов на загрязнение окружающей среды;

- установлены уровни авиационных шумов и акустическая обстановка в районе аиагородка;

- проведен комплексный анализ влияния авиации и объектов ее обслуживания на окружающую среду.

Методологической базой для выполнения настоящей работы являлись

зарубежные нормативные данные для гражданской авиации (Конвенция о международной гражданской авиации ИКАО), государственные стандарты (ГОСТ-ы) и собственные исследования автора.

Научная новизна. Впервые проведены комплексные исследования качества приземной атмосферы, вод и почв а также акустической обстановки в районе конкретной авиационной части военно-воздушных сил. Дана оценка ее отрицательного влияния на окружающую среду и здоровье человека. Установлена роль и интенсивность воздействия различных источников техногенной нагрузки в авиационных подразделениях.

Практическая значимость. Результаты работы имеют значение для оценки вклада в загрязнение окружающей среды авиационной части, расположенной на территории или в непосредственной близости от населенного пункта. Они могут быть применены для выявления возможностей использования высвобождаемых в ходе военной реформы территорий для гражданских целей.

Публикации. Автором опубликовано 9 работ,в том числе по теме диссертации 3 работы.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, практических рекомендаций, списка литературы из 153 наименований. Общий объем работы составляет 141 страница, в том числе 22 рисунка, 34 таблицы.

ГЛАВА 1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНЯ 1.1. Объекты исследования

Предметом исследований являлись авиационное подразделение Военно-Воздушных сил (ВВС) и военный городок, расположенные в Тамбовской области (в настоящее время они полностью расформированы). Подобные объекты, дислоцированные по территории России, как правило однотипны и отличаются лишь численностью авиационной техники и специального наземного оборудования.

Военный авиационный городок' и его

структура.

Ситуационный план авиационного городка с войсковыми частями совместного базирования представлен на рис.1.1. Вся территория огорожена и изолирована от сопредельных территорий. На ней сосредоточены объекты, необходимые для работы, жилья и бытового обслуживания. Весь городок разделяется на служебную и жилую зоны.

В служебной зоне располагаются все объекты аэродромного оборудования, размещения и хранения авиационной техники.

Авиационная техника, к которой относятся летательные аппараты (ЛА), двигатели летательных аппаратов и аэродромное оборудование ЛА а также авиационные средства поражения размещаются в закрытых помещениях с вентиляционной вытяжкой. Летательные аппараты хранятся в ангарах и на открытых стоянках. Они в авиационных городках дают ощутимый вклад в загрязнение окружающей среды и,как по нашим расчетам (глава 3)так и по литературным источникам, на долю ЛА приходится максимальная часть от общего загрязнения атмосферы.

ш

2

- > ! ч

__ _—,—_ 3

II

РТЖ]

ПТТУ-

1ШЦ

Рис.1.1. Ситуационны! алан авиагородка

------------служебная зона, 1141,8 га

------------авиаремонтны! завод /АРЗ/, 45 га

--------------хилая и казарменная слухейная эрна, 116 га

------------гарах военторга, 2 га

------центральны! материальны! оклад /ЦМС/, 4 га

--------------воешш! склад, 6,2 га.

т

» йИа^штЛ^

ш тг ио Ш

/си*. - 65 а

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ К РИС.1.1.

1 - склад авиационно-технического имущества

2 - взлетно-посадочная полоса (ВПП)

3 - полоса рулежки

4 - место стоянки и заправки самолетов

5 - технико-эксплуатационная часть (ТЭЧ)

6 - самолетная ремонтная стоянка ТЭЧ

7 - авиаремонтный завод (АРЗ)

8 - самолетная стоянка АРЗ

9 - пункт управления и авиационно-инженерного

обеспечения части 10 - стоянка самолетов на консервации И - кислородная станция

12 - автопарк автороты

13 - автопарк автотехники СГСМ

14 - склады горюче-смазочных материалов (СГСМ)

15 - котельные

16 - банно-прачечный комбинат

Для обеспечения работы ЛА требуется большое количество специального аэродромного оборудования, которое располагается здесь

же в городке, а также вдоль взлетной полосы. К основному аэродромному оборудованию относятся:

- защитные укрытия для авиационной техники и авиационных средств

поражения;

- укрытия для защиты личного состава от обычных средств поражения и оружия массового уничтожения;

- укрытия для спецавтомобилей технико-эксплуатационной части (ТЭЧ),специальной инженерной службы (СИС), авиационно-техническо го отряда (ATO);

- позиция (площадка) подготовки самолетов;

- отрядные технические здания;

- помещения для хранения в авиационно-техническом отряде не установленного на самолетах съемного оборудования;

- ангар-лаборатория технико-эксплуатационной части и площадка для стоянки самолетов при выполнении регламентных работ;

- пункт управления инженерно-авиационного обеспечения части;

- стоянка для прилетающих и перелетающих летательных аппаратов;

- средства централизованной заправки топливом, зарядки сжатыми газами и снабжения электроэнергией;

- помещения для специальной инженерной службы, ремонтно-техничес-кой базы (РТБ), хранилища для авиационного вооружения;

- помещения для приема пищи, отдыха и помещения для помывки личного состава, участвующего в подготовке авиационной техники и обеспечении полетов;

- помещения для переодевания, хранения и сушки высотного, летного и технического обмундирования;

- помещения для хранения, укладки и сушки спасательных и тормозных парашютов;

- тир для горячей пристрелки оружия;

- площадка для специальной обработки авиационной техники;

- площадка для выполнения юстировки, калибровки, проверки работоспособности прицельных станций, а также для списания девиации магнитных компасов и радиокомпасов;

- площадки для подготовки авиационных средств поражения;

- площадки для проверки состояния оружия после полетов с его боевым применением;

- площадки для опробования двигателей;

- устройства,предотвращающие несанкционированный взлет самолетов;

- средства связи.

Все эти площадки, помещения и устройства служат для обеспечения непрерывного процесса работы авиационных служб. Остановимся более подробно на тех службах, которые оказывают техногенное воздействие на окружающую природную среду и здоровье людей.

Пункты технического обслуживания авиационной техники

1. Средства наземного обслуживания общего применения (СНО 0П). К СНО 0П относятся средства: заправки жидкостями, газами, энергоснабжения, теплотехнические, наддува, подъемно-транспортные, очистки и специальной обработки а также тягачи-буксировщики.

2. Средства наземного обслуживания специального применения (СНОСП). К СНО СП относятся приспособления для буксировки, удержания и швартовки, средства - подъемные, монтажно-демонтажные, обслуживания специальных систем, защиты летательных аппаратов на стоянке, технической безопасности и вспомогательные средства.

3. Средства контроля (СК). К ним относятся бортовые, назем-но-бортовые и наземные средства контроля.

4. Средства войскового ремонта (СВР). К ним относятся подвижные, оперативные, аэромобильные и бортовые средства войскового ремонта.

5. Места стоянки самолетов.

Для обслуживания летательных аппаратов имеются также парки автомобильной и специальной техники:

- грузовой и легковой транспорт;

- заправщики горючим;

- тягачи;

- пожарные машины;

- санитарные машины;

- машины для перевозки кислорода и сжатых газов;

- грузоподъёмники;

- тягачи-буксировщики;

- спецмашины для уборки аэродрома.

Эта техника хранится в закрытых помещениях, снабженных вентиляцией.

Для заправки и обслуживания всей авиационной техники и спецавтотранспорта имеются аккумуляторные станции, компрессорные электростанции, дизельные электростанции, кислородные станции, площадки и склады горюче-смазочных материалов (ГСМ). На территории складов горюче-смазочных материалов располагаются следующие объекты:

- резервуары для хранения авиационного и дизельного топлива, бензина, керосина, масел и других жидкостей;

- резервуары для хранения реактивного топлива и ядохимикатов;

- станции перекачивания горючего;

- лаборатории и складские помещения;

- отстойники. Со складов ГСМ заправляются бензозаправщики и заправщики авиационным топливом, а они, в свою очередь, заправляют летательные аппараты.

Влияние на экологическую обстановку могут оказывать также склады химических веществ, в которых хранятся следующие вещества и растворы:

а) дегазирующие вещества и растворы - хлорная известь, соль гипохлорита кальция, хлористый сульфурил (ДЖ), гексахлормеламин (ДТ-6), дихлорамин Б (ДТ-2), формалин, аммиачно-щелочной раствор N 2-ащ., растворители, дихлорэтан, водно-щелочная эмульсия;

б) компоненты реактивного топлива, специальные жидкости и масла - охлаждающие жидкости, тормозная жидкость (БСК, АСК), хромпикрин, дихлорэтан, метанол, бензол, антиобледенительные жидкости (жидкость "И"), синтетические масла ВНИИ НЦ-7, ВНИИ НЦ-50-1-УФ, минеральные масла и др.

в) дымообразующие вещества - жидкая дымообразующая смесь, фосфор, твердые дымовые смеси, ручные дымовые гранаты, дымовые шашки.

Если ЛА требуют ремонта или проведения регламентных работ, их направляют в технико-эксплуатационную часть (ТЭЧ), которая имеет стоянку самолетов а также здание для лабораторно-инструмен-тального контроля с источником питания, обеспечивающим запуск двигателя и проверку оборудования самолета под током. В ТЭЧ про-

водятся:

- регламентные работы летательных аппаратов;

- регламентные работы закрепленных за самолетом средств наземного обслуживания специального назначения;

- регламентные работы съемного оборудования и вооружения;

- облет самолетов после выполнения регламентных работ,после чего их возвращают в часть для прохождения службы.

В некоторых авиационных городках, в том числе и в рассматриваемом в настоящей работе, имеются авиационно-ремонтные базы (заводы) -АРЗ. Если ЛА не смогут отремонтировать в технико-эксплуатационной части,то его направляют на авиаремонтный завод, который является отдельной войсковой частью и выполняет все виды работ как по ремонту, так и модернизации авиационной техники и средств обслуживания общего применения.

На территории авиаремонтного завода располагаются:

- стоянка самолетов;

- ремонтные цеха;

- станция перекачки топлива;

- площадка проверки двигателя;

- водонасосная станция;

- лаборатории;

- склады и гаражи;

- санчасть;

- убежище;

- помещения для приема пищи и отдыха личного состава.

Ситуационная карта-схема АРЗ представлена на рис.1.2. Основные технологические процессы и операции по ремонту изделий выпол-

и $00 ,л\1

/йод -$00 -боо -^00

2.о'о Уоо боо з со у 00 &

Рис.1.2. Ситуационная карта-схема расположения авжаремонтного завода /АРЗ/.

няются в следующих цехах авиаремонтного завода:

- цех сборки и доводки летательных аппаратов;

- цех ремонта технологических групп и составных частей ЛА;

- цех ремонта агрегатов;

- механический цех;

- цех ремонта авиационного оборудования;

- цех ремонта радиоэлектронного оборудования.

Все вышеуказанные объекты способствуют интенсивному загрязнению окружающий среды, являясь с этой точки зрения объектами исследований в настоящей работе.

1.2. Методы исследования

Основной методологической базой для проведенных инженерно-экологических исследований и определения размеров техногенной нагрузки являлись современные научно-технические методы с привлечением:

- инструментальных анализов,