XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Структурами ОАО «РЖД» оказывается физическое воздействие на окружающую среду (шум, вибрация, электромагнитные излучения). Шум и вибрация одни из основных факторов, оказывающих отрицательное влияние на живые организмы и здоровье человека. Для обеспечения безопасности окружающей среды необходимо уменьшить акустическое воздействие, так как это негативно влияет на природу. Источниками шума являются движущиеся поезда, путевые машины, производственное оборудование, вокзалы и сортировочные станции. Хоть и в современных реалиях этот источник можно уменьшить благодаря акустических экранов, но от вибрации и шума это полностью не избавляет.

Нам необходимо понять, насколько вредно шумовое загрязнение, действительно ли нужно решать эту проблему, ведь современный человек в мегаполисах давно привык к этому. Но ущерб, который причиняет слуху шумовое загрязнение, зависит от уровня источника и от характера изменения колебания звуковых волн. Человек при этом начинает хуже слышать высокие звуки, после этого и начинает хуже воспринимать низкие звуки. Такой тип загрязнения не только влияет на слух человека но и постепенно воздействие может вызывать другие последствия, такие как звон в ушах, головокружение, повышенная усталость. Шумовое воздействие может стать причиной нервного истощения человека, негативного нервоза, язвенной болезни, расстройства эндокринной и сердечно-сосудистой систем. Из-за шума может повышаться диастолическое давление. Шум в 20–30 дБ практически безвреден для человека и составляет естественный звуковой фон, без которого невозможна жизнь, допустимая граница до 80 дБ, в 130 дБ вызывает болевое ощущение, а достигнув 150 дБ, оно становится невыносимым для человека. Можно сделать вывод, что даже для человека, который уже привык к шумовому воздействию шум являться вредным для здоровья.

Если шум вреден для человека, то насколько он вреден окружающей среде?

Звуковое загрязнение атмосферы приводит к сбоям баланса экологических систем. Животные теряют способность ориентироваться, общаться, искать пропитание. Растительные клетки также поддаются воздействию громких звуков: растения начинают в усиленном режиме выделять влагу и пересыхают.

Растения реагируют на различные рода шумы. После многочисленных исследований было доказано влияние шума на организм растений. Известно множество примеров того, как растения реагируют на шум: растения, которые растут возле аэродромов и аэропортов подвержены постоянному воздействию шума из-за этого, их рост замедляется или может вовсе прекратиться. Таким образом, шумовое загрязнение является экологической проблемой. Для этой проблемы есть несколько вариантов решения. Например, акустические экраны. Акустические экраны старятся вдоль железной дороги, являются искусственной преградой, которая уменьшает шумовое воздействие. Но они не достаточны эффективны.

Ещё один способ решение этой проблемы - переход на систему маглев. К преимуществам данной системы можно отнести:

Скорость, в современном мире уже данная система существует, например, Китай начал серийно выпускать маглев-поезда. Их поезд способен разгоняться до 600 км/ч.

Бесшумность, один важнейших аспектов данной системы. Так как маглев — это поезд, удерживаемый над полотном дороги, движимый и управляемый силой электромагнитного поля. Такой состав, в отличие от традиционных поездов и трамваев, в процессе движения не касается поверхности рельса.

Доступность, как рассчитали учёные из Петербургского университета путей сообщения и Российского университета транспорта, билет на российский маглев будет стоить примерно 2300 рублей — дешевле, чем на "Сапсан" (поездка на нём обходится от 2700 до 10 с лишним тысяч рублей).

Высокий КПД, относительно машин у маглева расход в 3 раза меньше, относительно самолётов в 5 раз меньше.

В современном мире маглев-поезда уже используются в таких странах, как Китай, Япония и Южная Корея. Маглев работает на электрической тяге, это означает, что загрязнение воздуха будет минимизировано. На данный момент в России 10 218 единиц локомотивов, которые используют двигателивнутреннего сгорания. По расчётам «Уральского государственного университета путей сообщения» в среднем выбросы загрязняющих веществ равен 1,65 т. в год. Поэтому маглев имеет больше преимуществ чем обычный поезд. 

Но такие поезда используется только для пассажирских перевозок. А как же грузовые перевозки, по данным ОАО «Российские железные дороги», относительно 2006 года на момент 2020 года объём увеличился на 43,9%, а к 2030 году, по прогнозам, на 63,1%. Можно сделать вывод, что объём грузоперевозок увеличивается и поэтому необходима технология на основе маглева, которая могла бы заменить традиционные грузовые поезда. Учеными ПГУПС при поддержке РФФИ и ОАО «РЖД» разработана технология, позволяющая формировать магнитное поле, обеспечивающее левитацию массы 32 тонны на квадратный метр (рис. 1, 2).  

Рис. 1. Грузовая магнитолевитационная транспортная платформа. 

  Рис. 2. Фото полномасштабного образца грузовой магнитолевитациооной транспортной платформы. 

Таким образом данная технология полностью заменяет традиционную, так как она способна развивать более высокую скорость при меньшем воздействии на окружающею среду. Очевидно, экономические преимущество этой системы. Но одним из недостатков такой системы является высокие издержки на строительство инфраструктуры. По примерным подсчётам НИИ, строительство маглева примерно в полтора раза дороже строительства обычной железной дороги. Учёные приводят такое сравнение: 28 миллионов долларов за один километр пути для обычных поездов против 35–40 миллионов долларов за один километр магнитной дороги.   

Вывод: Система маглев является необходимой, с учётом урбанизации, шумовые воздействия будут увеличиваться, такая нагрузка на человека и окружающей природе крайне вредна. Маглев позволит уменьшить загрязнение воздуха, а также снизить шум, при этом увеличить экономический потенциал страны.  

ЛИТЕРАТУРА

ГОСТ Р 54931–2012. Экраны акустические для железнодорожного транспорта.  

Зайцев А. А. Магнитолевитационная транспортная технология. – М.: Физматлит, 2018. – 476 с.  

Зайцев А. А. Многопрофильная программа развития магнитолевитационного транспорта в России. // Тр. I междунар. науч. конф. «Магнитолевитационные транспортные системы и технологии», ПГУПС – СПб: ООО PUDRA, 2017. – С. 8– 

Зайцев А. А., Талашкин Г. Н., Соколова Я. В. Транспорт на магнитном подвесе – СПб.: ПГУПС, 2018. – 159 с.    

Китай начал серийно выпускать маглев-поезда, способные двигаться со скоростью 600 км/ч // 3dnews.ru [Электронный ресурс] URL: https://3dnews.ru/1044675/kitaynachal-seriyno-vipuskat-maglevapoezda-sposobnie-dvigatsya-so-skorostyu-600-kmch (19.11.2021) 

Поездом Москва- Петербург за полтора часа. Что такое маглев и почему его до сих пор нету в России // ife.ru [Электронный ресурс] URL: https://life.ru/p/1349073  

Хонюкова В.С. Влияние звуков на растения // Молодежный научный форум: Естественные и медицинские науки: электр. сб. ст. по мат. XXIV междунар. студ. науч.- практ. конф. № 5(23). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_nature/5(23).  

Человек и природа. Шумовое загрязнение окружающей среды. – М., Мир,2018.  

Шумовое загрязнение // musorish.ru [Электронный ресурс] URL: https://musorish.ru/shumovoe-zagryaznenie/#i-6 (19.11.2021) 

Экологическая стратегия ОАО "РЖД" на период до 2020 года и перспективу до 2030 года // company.rzd.ru [Электронный ресурс] URL:  

Локомотивный парк полуюрского периода // magazines.gorky.media [Электронный ресурс] URL: https://magazines.gorky.media/oz/2013/3/lokomotivnyj-park-poluyurskogo-perioda.html (19.11.2021) 

Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха от передвижных источников железнодорожного транспорта // pandia.ru [Электронный ресурс] URL: https://pandia.ru/text/80/191/29366.php (19.11.2021) 

Технические требования (введ. 1 марта 2013 г.). – М.: Стандартинформ, 2017. – 14 с.  

Антонов Ю. Ф.  https://company.rzd.ru/ru/9353/page/105104?id=958 (19.11.2021)

Код для цитирования: Скопировать