Проблема загрязнения окружающей среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет

имени Г.Ф. Морозова»

Отчет

О ПРОХОЖДЕНИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ПРАКТИКИ

Выполнил:

Тарасова Елена Вячеславовна

Воронеж 2019 год

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

Факультет Автомобильный

Кафедра Организации перевозок и безопасности движения

Направление подготовки

23.06.01 Техника и технологии наземного транспорта

Направленность программы Эксплуатация автомобильного транспорта

ЗАДАНИЕ

на научно-исследовательскую практику обучающейся Тарасовой Е., аспиранту 1 курса

№ п/п	Раздел (этап) практики	Наименование задач, мероприятий, составляющих задание (заполняется руководителем)	Трудоём- кость работ, ч
1	Подготовка к практике	Собеседование с руководителем практики. Составление индивидуального плана научно-исследовательской практики в соответствии с темой научных исследований	4
2 4 7	Научно-исследовательская работа	Сбор, обработка, анализ и систематизация информации по теме исследования. Обоснование актуальности темы научного исследования	12
		Определение степени проработанности научного исследования. Формулирования целей и задач научного исследования.	12
		Подготовка материалов для публичного представления в рамках научных мероприятий	20
3	Работа по подготовке отчета	Консультации и обсуждение текущих результатов с руководителем практики	2
		Подготовка и оформление отчета в течение и по результатам научно-исследовательской практики	2
		Собеседование с руководителем практики по защите отчета	2
		Общая трудоёмкость практики	54

ПЛАН ПРОВЕДЕНИЯ ПРАКТИКИ

Этапы работ	Сроки выполнения
Работа по подготовке к практике	29.01.2019
Научно-исследовательская работа	30.01- 03.02.2019
Работа по подготовке отчета	04.02.2019

Место прохождения научно-исследовательской практики - Управление ГИБДД - ГУ МВД России по Воронежской области.

Руководитель практики от университета ____________ Зеликов В.А.

Задание принял к исполнению________________ Тарасова Е.В.

УЧЕТ ВЫПОЛНЕННОЙ РАБОТЫ

Срок выполнения	Краткое содержание работы практикантов	Отметка о выполнении работы
29.01.2019	Собеседование с руководителем практики. Составление индивидуального плана научно-исследовательской практики в соответствии с темой научных исследований
30.01- 01.02.2019	Сбор, обработка, анализ и систематизация информации по теме исследования. Обоснование актуальности темы научного исследования. Определение степени проработанности темы научного исследования. Формулирования целей и задач научного исследования.
02.02- 03.02.2019	Подготовка отчета по программе научно-исследовательской практики для публичного представления в рамках научных мероприятий университета
04.02.2019	Оформление отчета по практике

Руководитель практики от университета ______ Зеликов В.А.

Руководитель практики от организации ___________Шаталов Е.В.

Аспирант ______________________________ Тарасова Е.В.

ХАРАКТЕРИСТИКА-ОТЗЫВ

о прохождении научно-исследовательской практики обучающейся Тарасовой Елена

Аспирант 1 курса ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф.Морозова» Тарасова Елена, обучающаяся по направлению подготовки 23.06.01 Техника и технологии наземного транспорта направленность программы Эксплуатация автомобильного транспорта, в период с 29.01.2019 г. по 05.02.2019 г.года успешно прошел научно-исследовательскую практику.

Практика была организована в соответствии с разработанной университетом программой и индивидуальным заданием.

За время прохождения практики Тарасова Елена показала необходимый уровень теоретических знаний, практических умений. Освоила компетенции, закрепленные учебным планом. Подтвердила готовность к самостоятельной научно-исследовательской деятельности.

Тарасова Елена сформировала навыки исследователя, проведения научной дискуссии, систематизировала теоретические знания учащегося, научилась правильно составлять отчеты по итогам научно-исследовательской работы.

Она овладела навыками сбора, обработки, анализа и систематизации информации, формулирования целей и задач научного исследования.

Задание по научно-исследовательской практике Тарасовой Е.В. выполнено полностью.

Обучающаяся Тарасова Елена заслуживает оценки зачтено.

Руководитель практики _______________ Зеликов В.А.

ХАРАКТЕРИСТИКА-ОТЗЫВ

с места прохождения практики

о прохождении научно-исследовательской практики обучающейся

Тарасовой Елены

Сообщаем, что обучающаяся 1 курса аспирантуры ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф.Морозова» Тарасова Елена по направлению подготовки Техника и технологии наземного транспорта направленность программы Эксплуатация автомобильного транспорта прошла научно-исследовательскую практику в Управлении ГИБДД - ГУ МВД России по Воронежской области.

Практика была организована в соответствии с разработанной университетом программой и индивидуальным заданием. Аспирант ознакомлен с санитарными правилами и требованиями техники безопасности, пожарной безопасности.

За время прохождения практики Тарасова Елена показала необходимый уровень теоретических знаний, практических умений. Подтвердила готовность к самостоятельной научно-исследовательской деятельности.

Тарасова Елена сформировала навыки исследователя, проведения научной дискуссии, систематизировала теоретические знания учащегося, научилась правильно составлять отчеты по итогам научно-исследовательской работы.

Она овладела навыками сбора, обработки, анализа и систематизации информации, формулирования целей и задач научного исследования.

Задание по научно-исследовательской практике Тарасова Елена выполнила полностью.

Руководитель практики от профильной организации _______________ Шаталов Е.В. МП

Введение

Научно-исследовательская практика - вид учебной работы, направленный на расширение и закрепление теоретических и практических знаний, полученных аспирантами в процессе обучения, формирование компетенций в соответствии с образовательным стандартом.

Задачи практики:

- выработка комплекса навыков осуществления научного исследования для подготовки диссертации;

- формирование навыка выступлений на научных конференциях с представлением материалов исследования, участия в научных дискуссиях;

- формирование навыка проведения самостоятельного исследования в соответствии с разработанной программой;

- формирование навыка представления результатов проведенного исследования в виде статьи, доклада.

1. Подготовка к началу научно-исследовательской практики

Я, аспирант Воронежского государственного лесотехнического университета имени Г.Ф. Морозова, прошел научно-исследовательскую практику для выработки комплекса навыков осуществления научного исследования, овладения методами коммуникативного взаимодействия с научной аудиторией в условиях высшей школы.

На данном этапе подготовки к научно-исследовательской практике по рекомендации руководителя был создан план работ и изучена литература создающая основу базы знаний касающихся данного вопроса.

План научно-исследовательской практики:

- сбор, обработка, анализ и систематизация информации по теме исследования.

- обоснование актуальности темы научного исследования.

- определение степени проработанности темы научного исследования.

- формулирования целей и задач научного исследования.

Подготовка научного доклада по теме диссертационного исследования для публичного представления в рамках научных мероприятий университета.

2. Основной этап научно-исследовательской практики

Актуальность темы исследования.

Проблема загрязнения окружающей среды, а также здоровья населения становится всё более актуальной с течением времени.

В Российской Федерации сложилась неблагоприятная и сложная, а в некоторых районах даже острая экологическая обстановка. Около 112 миллионов человек, или 75 % всего населения, проживают в неудовлетворительной санитарно-гигиенической обстановке. Серьезные экологические проблемы характерны и для Воронежской области. Поэтому экологическая оценка состояния ОС и поиск способов управления ею являются приоритетными направлениями в улучшении существующей экологической ситуации мегаполиса[6].

Значительный вклад в загрязнение атмосферы вносит автомобильный транспорт. Уже сегодня вклад автомобильного транспорта в общий выброс загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферный воздух, в среднем по стране составляет 47 %, а в ряде регионов Российской Федерации на его долю приходится более 50 % всех вредных выбросов.

По данным Воронежского центра Государственного санитарно-эпидемиологического надзора по Воронежской области около 80 % от общего объема поступающих в атмосферный воздух ЗВ составляют выбросы от автомобильного транспорта, а в г. Воронеже они достигают 90 %. Загрязнение АВ отработавшими газами автомобилей является важнейшей экологической проблемой для Воронежа и Воронежской области.

Охрана атмосферного воздуха является основной целью Федерального Закона «Об охране атмосферного воздуха» (№ 96 - ФЗ от 4 мая 1999 г.). Закон ориентирован на решение таких задач как сохранение чистоты и улучшение экологического состояния атмосферного воздуха, предотвращение и снижение вредных воздействий на атмосферный воздух, которые вызывают неблагоприятные последствия на здоровье населения, а также растительный и животный мир. В статье 3 ФЗ № 96 - ФЗ говорится о необходимости системного и комплексного подхода, как одного из основных принципов государственного управления в области охраны окружающего воздуха[7].

Актуальность данной темы обусловлена возрастающим количеством автомобильного транспорта и решением проблемы его воздействия на качество городской окружающей среды и здоровье населения.

Основа для решения данной проблемы лежит в развитие и совершенствование систем экологического мониторинга, осуществляемого на современной организационной и технологической базе. Основными направлениями являются анализы пылевого загрязнения и наличия загрязняющих веществ в воздухе.

Целью работы и задача исследований.

Целью диссертационной работы являлась разработка и исследование воздействия автомобильного транспорта на экологическое состояние г. Воронежа методом хронометражных наблюдений с последующим аналитическим расчетом.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1. Определение динамических параметров ТП;

2. Расчет масса выбросы ЗВ;

3. Определение концентрации ЗВ;

4. Сравнение полученных значений с ПДК и расчет ИЗА.

5. Разработка мероприятий по улучшению экологической обстановки на участках УДС городов.

Исходные материалы. Показатели интенсивности различных групп АТС в различное время суток на УДС г. Воронежа.

Объект исследования: автотранспортные выбросы ЗВ и их распространение на территории города.

Предмет исследования: модели, алгоритмы, методические, программные и аппаратные средства для контроля и оценки уровня загрязнения воздуха автомобильным транспортом, компьютерная программа.

Методы исследования: в работе использованы методы и теории: управления, системного анализа, информационных технологий, описательной и аналитической математической статистики с применением вероятностно-статистических подходов, методы анализа временных рядов и построения регрессионных моделей экологических процессов, математического моделирования и программирования, пространственного анализа в среде ГИС.

3. Выбор методики расчета и составление плана проведения вычислений

Загрязнение ОС на улично-дорожной сети г. Воронежа происходит при выбросах ЗВ автотранспортом на пересечениях и перегонах. На пересечениях основная доля выбросов происходит при нахождении автомобилей в очереди к проезду светофорного объекта (наибольшее количество выбросов автомобилей осуществляется при работе двигателя на холостом ходу). На перегонах выбросы происходят в процессе движения автомобилей. (наименьший выброс осуществляется при скорости движения автомобиля 60 км/час). В случае если заторовая ситуация от пересечения охватывает всю длину перегона, то расчет выбросов учитывает длину перегона как длина очереди перед пересечением. Выбросы на перегоне в этом случае не рассчитываются.

4. Выбор и обоснование расчетных зависимостей выбросов ЗВ в атмосферу

Для мониторинга экологической обстановки на улично-дорожной сети г. Воронежа предполагается использовать методику по ГОСТ Р 56162-2014 «Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Метод расчета выбросов от автотранспорта при проведении сводных расчетов для городских населенных пунктов», расчетные зависимости которой привели к единой размерности (соответственно масса выбросов на пересечении и на перегоне - г/час; концентрация - мг/м3).

Экспериментальную часть проводили в МРЭО ГИБДД № 1 ГУ МВД России по Воронежской области (участок ТО) (рис. 1).



Рисунок 1 - Управление ГИБДД - ГУ МВД России по Воронежской области

Для измерения фактической концентрации ЗВ использовался газоанализатор АВГ-4 (рис. 2).

Рисунок 2 - Газоанализатор АВГ-4

Изделие зарегистрировано в Госреестре под номером 27861-08

Назначение и область применения

Газоанализатор АВГ-4 применяется для измерения объемной доли оксида углерода (СО) , суммы углеводородов (CxHy), диоксида углерода (СО2), кислорода и оксида азота (NO) в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями, а также для измерения частоты вращения коленчатого вала, температуры масла двигателей автомобилей и для расчета коэффициента избытка воздуха.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализатора от изменения атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.) на каждые 3,3 кПа (25 мм рт. ст.) не превышают 0,8 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.

Измерение концентрации проводили 4 раза:

- без пассажиров;

- с пассажирами;

- на тормозном стенде (без нагрузки);

- на тормозном стенде с нагрузкой.

Рисунок 3 - Измерение концентрации

Исходя из эксперимента и расчетов по формулам, выводим следующие коэффициенты разделив экспериментальные значения на расчетные значения (табл. 1).

Таблица 1 - Коэффициенты концентрации

Полученные расчетные значения	50,2	20,35	77,6
Экспериментальные значения	2,26	0,0012	0,054
Полученные коэффициенты	0,045	0,000058	0,0007

Перед написанием программы составили техническое задание с расшифровкой всех используемых при расчетах зависимостей и величин.

Рассмотрим подробно техническое задание для написания программы.

5. Структура программного обеспечения

Программное обеспечение разработано в среде VBA (MS EXCEL).

Программное обеспечение для мониторинга экологической обстановки на улично-дорожной сети г. Воронежа в своей основе использует расчетную методику ГОСТ Р 56162-2014 «Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Метод расчета выбросов от автотранспорта при проведении сводных расчетов для городских населенных пунктов», который реализуется следующим образом [4].

На главной форме программы обозначены районы города Воронеж. К каждому району привязаны основные загруженные автотранспортом улицы Для проведения мониторинга выбираем объект исследования перегон или пересечение. В зависимости от выбранного объекта исследования выбираем следующие параметры: если это пересечение, то выбираем количество направлений на пересечении.

Расчет производится поэтапно.

Первый этап расчета - определяем среднечасовую, среднесуточную и среднегодовую массы выбросов по каждому из семи типов ЗВ.

1) Если объект исследования пересечение, то вводим фактическое число автомобилей, находящихся в очереди в районе перекрестка в конце каждого цикла действия запрещающего движение сигнала светофора авт/час; продолжительность действия запрещающего сигнала светофора (включая желтый свет), с; число циклов действия запрещающего сигнала светофора за 60-ти минутный период времени. Нажимаем на кнопку начать исследование.

2) Если объект исследования перегон, то вводим протяженность автодороги (или ее участка), из которой исключена протяженность очереди автомобилей перед запрещающим движение сигналом светофора, включающая в себя длину соответствующей зоны перекрестка (для перекрестков, на которых проводились дополнительные обследования), L км и N число автомобилей каждой из пяти групп, проходящих через фиксированное сечение выбранного участка в обоих направлениях, а также G число автомобилей находящихся в очереди перед пересечением. Нажимаем кнопку начать исследование.

Далее на экран выводится окно ввода данных для расчета среднесуточной массы выбросов ЗВ.

Выбираем час замера, относительную влажность воздуха, тип сезона и нажимаем на кнопку начать исследование.

Второй этап расчета - определяем концентрацию выбросов ЗВ сравниваем их с нормами ПДК

Исходя из предыдущего расчета массы выбросов ЗВ определяем концентрацию по каждому из семи типов ЗВ

Вводим скорость ветра (м/с), выбираем время суток и удаленность от дороги (рис. 25) и нажимаем на кнопку начать исследование.

Исходя из предыдущего расчета ПО выводит в таблице значения среднечасовой, среднесуточной и среднегодовой на перспективу массы выбросов по каждому типу ЗВ.

Также рядом высвечивается таблица с расчетом значений концентраций ЗВ и одновременно идет сравнение полученных результатов с нормативами и строится диаграмма, в которой наглядно можно увидеть на сколько полученные результаты превышают установленные нормы.

Затем ПО автоматически выводит индекс загрязнения атмосферы. Также сравнивая полученное значение с нормами индекса загрязнения атмосферы, окрашивая соответствующим цветом полученный результат.

Заключение

По результатам научно-исследовательской практики установлено, что область исследования соответствует Паспорту научной специальности 23.06.01 Техника и технологии наземного транспорта (Эксплуатация автомобильного транспорта):

п. 5. Обеспечение экологической и дорожной безопасности автотранспортного комплекса; совершенствование методов автодорожной и экологической экспертизы, методов экологического мониторинга автотранспортных потоков.

Эксплуатация автомобильного транспорта - комплексная область науки и техники, занимающаяся исследованием и совершенствованием технологии и организации перемещения пассажиров и грузов, процессами, обеспечивающими эти перемещения, их взаимодействием с природой и обществом. Эта область науки включает исследования эксплуатационных качеств автотранспортных и вспомогательных средств, процессов их эксплуатации, технического обслуживания, сервиса и ремонта и отличается тем, что содержит научные, технические и организационные разработки в области эффективного развития автомобильного транспорта, обеспечения его работоспособности, дорожной, экологической безопасности и ресурсосбережение. Значение решения научных и практических проблем данной специальности для экономики состоит в совершенствовании методов и средств перемещения пассажиров и грузов и процессов, их обеспечивающих, в целях повышения эффективности транспортного обслуживания и минимизации затрат ресурсов и потерь, связанных с ними.

По результатам научно-исследовательской практики:

- осуществлен сбор, обработка, анализ и систематизация информации по теме исследования.

- выполнено обоснование актуальности темы научного исследования.

- определена степень проработанности темы научного исследования.

- сформулированы цель и задачи научного исследования.

В процессе прохождения научно-исследовательской практики были приобретены навыки и опыт подготовки научного доклада по теме диссертационного исследования для публичного представления в рамках научных мероприятий университета.

Диссертационная работа посвящена подробному изучению воздействия АТ на экологическое состояние г. Воронежа методом хронометражных наблюдений с последующим аналитическим расчетом, который осуществляется с помощью программного обеспечения для ЭВМ.

В первом разделе работы разработано и представлено техническое задание с необходимыми параметрами, расчетными зависимостями, постоянными величинами и таблицами для ввода исходных данных, которые необходимы при написании программы. Дана карта города Воронежа с границами его районов и улиц, на которых предполагается провести мониторинг экологической обстановки УДС города.

Во втором разделе показана структура ПО с кратким описанием пользователю ПК. Разработанное ПО может быть использовано как для мониторинга экологической обстановки в городе, так и для внедрения в учебный процесс с целью изучения дисциплин, касающихся экологии на транспорте. загрязнение атмосфера воздух газоанализатор

В третьем разделе рассмотрели существующие мероприятия, а также предложили конкретные мероприятия для УДС г. Воронежа, которые будут способствовать снижению выбросов ЗВ автомобильным транспортом.

Ожидаемый эффект результатов исследования позволит на основе разработанного алгоритма и программного обеспечения для ЭВМ определить

массу и концентрацию выбросов загрязняющих веществ, сравнить их с нормами предельно-допустимых концентраций, а также произвести расчет комплексного индекса загрязнения атмосферы. Это даст возможность количественно оценить экологическую обстановку и степень загрязнения атмосферы автомобильным транспортом на улично-дорожной сети г. Воронежа. Также увидеть уровень загрязнения улично-дорожной сети города на представленной в программе карте по цвету выделенной улицы или дороги.

Список использованных источников

1. Сарбаев, В.И. Теоретические основы обеспечения экологической безопасности автомобильного транспорта [Текст] / В.И. Сарбаев // Монография. М.: МГИУ. - 2003. - 144 с.

2. .consultant.ru - Федеральный закон от 4 мая 1999 г.

3. Сафронов, Э.А. Транспортные системы городов и регионов [Текст] / Э.А. Сафронов //Учебное пособие/Издательство: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2007 г. - 288 с.

4. Коноплянко, В.И. Организация и безопасность дорожного движения для высших учебных заведений [Текст]/ Коноплянко В.И. //Издательство: Высшая школа, 2007 г. - 384 с.

5. Немчинов, М. П. Охрана окружающей природной среды при проектировании и строительстве автомобильных дорог [Текст]/ М. П. Немчинов, В. Г. Систер , В. В. Силкин, В.В. Рудакова // Идательство: Ассоциации строительных вузов 2009 г. - 280 с.

6. Графкина, М.В. Экология и автомобиль [Текст]/ М. В. Графкина, В. А. Михайлов /Издательство: Academia, 2010 г. - 112 с.

7. Егоренков, Л.И. Геоэкология [Текст]/ Л. И. Егоренков, Б. И. Кочуров // Издательство: Финансы и статистика, 2005 г. - 320 с.

8. ГОСТ Р52033 - 2003 «Содержание оксида углерода и углеводорода в отработавших газах автотранспорта».

9. Доклад о состоянии и охране окружающей среды Воронежской области в 2012 году. - Воронеж, 2013 г. - 313 с.

10. Журкович, В.В. Экологические проблемы (комплект из 3 книг) 1) Пути решения экологических проблем автотранспорта; 2) Городские отходы; 3) Токсичные отходы / Издательство: Гуманистика /(2-я книга) [Текст] / В.В. Журкович, А.И. Потапов, П.В. Таукин, В.Ф. Хватов, Е.Г. Цыплакова // Издательство: Гуманистика, 2006 г. - 1896 с.

11. Журкович, В.В. Экологические проблемы (комплект из 3 книг) 1) Пути решения экологических проблем автотранспорта; 2) Городские отходы; 3) Токсичные отходы / Издательство: Гуманистика /(1-я книга) [Текст] / В.В. Журкович, А.И. Потапов, П.В. Таукин, В.Ф. Хватов, Е.Г. Цыплакова // Издательство: Гуманистика, 2006 г. - 1896 с.

12. Панов, В.П. Теоретические основы защиты окружающей среды [Текст] / В.П. Панов, Ю.А. Нифонтов, А.В. Панин // Издательство: Academia, 2008 г. - 320 с.

13. Горелов, А.А. Основы экологии: Учебник.- 4-е изд. Высшее профессиональное образование. Бакалавриат [Текст] / А.А Горелов // Издательство Academia, 2013 г. - 304с.

14. Графкина, М. В. Экология и экологическая безопасность автомобиля [Текст] / М. В. Графкина, В. А. Михайлов, К. С. Иванов // Издательство: Форум, 2009 г. - 320 с.

15. Кораблев, Р. А. Оптимизация управления экологической деятельностью на предприятиях автомобильного транспорта [Текст] / Р. А. Кораблев, Н. И. Бойко, В. П. Белокуров, А. С. Хромых // Экология и промышленность России. - 2014 г. - № 9. - 36-38 с.

16. ОДМ 218.2.032-2013. Методические рекомендации по учету движения транспортных средств на автомобильных дорогах. - М.: Федеральное Дорожное Агентство (Росавтодор), 2013 г. - 33 с.

17. Кораблев Р. А. Мероприятия по снижению автотранспортной нагрузки на окружающую среду г. Воронежа [Текст] / Р. А. Кораблев, Е. В. Тарасова, О. А. Зеликова, Е. В. Кирюшина // Альтернативные источники энергии на автомобильном транспорте: проблемы и перспективы рационального использования: материалы международной научно-практической конференции. - Воронеж: ВГЛТА, 2014 г. - 107-110 с.

Размещено на Allbest.ru