Оценка влияния автотранспорта на качество атмосферного воздуха г. Тюмени

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Государственный аграрный университет Северного Зауралья

Оценка влияния автотранспорта на качество атмосферного воздуха г. Тюмени

Акатьева Т.Г.

Аннотация

В настоящее время, несмотря на высокий уровень развития экологически безопасных технологий, продолжается интенсивное воздействие хозяйственной деятельности человека на окружающую среду, в частности, на атмосферный воздух. Атмосфера оказывает сильное влияние не только на человека и окружающую среду, но и на геологическую среду, почвенно-растительный покров, гидросферу, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха является одной из наиболее приоритетных проблем экологии, и ей уделяется большое внимание во всех развитых странах, в том числе и в Российской Федерации. Особенности экологической обстановки в отдельных регионах России и возникающие экологические проблемы обусловлены местными природными условиями и характером воздействия на них промышленности, транспорта, коммунального и сельского хозяйства.

Статья посвящена оценке влияния автотранспорта на качество атмосферного воздуха г. Тюмени. Актуальность данной темы заключается в том, что количество автотранспорта на магистралях городов постоянно увеличивается, вместе с этим возрастает и негативное влияние их на качество атмосферного воздуха.

Методика расчета выбросов загрязняющих веществ автотранспортом основана на поэтапном определении эмиссии (выбросов) токсичных веществ (оксида углерода - СО, углеводородов - CnHm, оксидов азота - NOx) с отработавшими газами автомобильного транспорта, концентрации загрязнения воздуха этими веществами на различном удалении от дороги и сравнении полученных данных с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) данных веществ в воздушной среде. Показано, что концентрации выбрасываемых веществ в воздухе снижаются по мере удаления от проезжей части.

Ключевые слова: АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ, АВТОТРАНСПОРТ, ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА, ПОСЕЛОК МЫС, МИКРОРАЙОН «ЕВРОПЕЙСКИЙ», ИНТЕНСИВНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТА

автотранспорт атмосферный воздух токсичный

Основные выбросы от автотранспорта приходятся на атмосферный воздух. Любые выбросы следует считать загрязняющими, если они изменяют состав и свойства атмосферного воздуха и, таким образом, оказывают негативное воздействие на здоровье человека и состояние окружающей среды. [1]. Автомобильный транспорт является мощным источником ее химического (поставляет в окружающую среду громадное количество ядовитых веществ), шумового и механического загрязнения. С увеличением автомобильного парка уровень вредного воздействия автотранспорта на окружающую среду интенсивно возрастает. В настоящее время доля загрязнений, вносимых в атмосферу автомобильным транспортом, продолжает расти, что создает серьезную экологическую проблему, сопровождающую урбанизацию [2].

Цель данной работы заключалась в оценке влияния автотранспорта на качество атмосферного воздуха г. Тюмени.

Для этого были поставлены следующие задачи:

Ш охарактеризовать районы исследований;

Ш рассчитать концентрацию загрязняющих веществ в атмосферном воздухе микрорайона «Европейский» и п. Мыс г. Тюмени;

Ш определить степень загрязнения атмосферного воздуха г. Тюмени автотранспортом.

В качестве объектов исследования были выбраны два района:

§ микрорайон «Европейский», участок дорог Проезд Заречный и ул. Газовиков, образован и застроен сравнительно недавно;

§ поселок Мыс - один из «старых» микрорайонов, расположенный на окраине города, Тобольский тракт, район ТРЦ «Сити Молл».

Автомобильные дороги на рассматриваемых участках проходят в границах населенного пункта; застройка находится на расстоянии 20 м от кромки проезжей части. Согласно ГОСТа [3], дороги относятся ко II категории, что характеризует их как «дороги обычного типа, нескоростные».

Методика расчета загрязняющих веществ основана на поэтапном определении эмиссии (выбросов) токсичных веществ (оксида углерода - СО, углеводородов - CnHm, оксидов азота - NOx) с отработавшими газами автомобильного транспорта, концентрации загрязнения воздуха этими веществами на различном удалении от дороги и сравнении полученных данных с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) данных веществ в воздушной среде. При расчете выбросов учитывали различные типы автотранспортных средств и конкретные дорожные условия. В качестве расчетной принимали интенсивность движения различных типов автомобилей в смешанном потоке, которая определяется на заданном участке автомагистрали [4-6]. Мощность эмиссии CO, CnHm, NOx в отработавших газах отдельно для каждого газообразного вещества определяется по формуле:

,

где: q - мощность эмиссии данного вида загрязнений от транспортного потока на конкретном участке дороги, г/м·с;

2,06 * 10-4 - коэффициент перехода к принятым единицам измерения;

m - коэффициент, учитывающий дорожные и автотранспортные условия, принимается по графику в зависимости от средней скорости транспортного потока;

- средний эксплуатационный расход топлива для данного типа (марки) карбюраторных автомобилей, л/км; для оценочных расчетов может быть принят по средним эксплуатационным нормам с учетом условий движения;

- то же для дизельных автомобилей, л/км;

- интенсивность движения каждого выделенного типа карбюраторных автомобилей, авт./ч. (табл. 1);

- то же для дизельных автомобилей, авт./ч.;

и - коэффициенты, принимаемые для данного компонента загрязнения для карбюраторных и дизельных типов двигателей, соответственно (табл. 2).

Результаты расчета сопоставлялись с ПДК, установленными с учетом класса опасности для токсичных составляющих отработавших газов тепловых двигателей в воздухе населенных мест [7].

Результаты исследований свидетельствуют о том, что интенсивность движения в микрорайоне «Европейский» составляет 100 автомобилей в час; средняя скорость потока движения - 60 км/ч. При этом учитывали скорость господствующего ветра - 3 м/с и угол направления ветра к оси трассы - 90°. Характеристика транспортного потока представлена в таблице 3.

Определяли удельную эмиссию загрязняющих веществ по компонентам: оксида углерода, углеводородов, оксидов азота, - в зависимости от расстояния от дороги 20, 40, 60 и 80 м, начиная от кромки проезжей части. Результаты расчета концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, в зависимости от расстояния до дороги, представлены в таблице 4.

Таблица 1 Средние эксплуатационные нормы расхода топлива на 1 км пути, л

Таблица 2 Значения коэффициентов Кк и Кд

Таблица 3 Состав транспортного потока микрорайона «Европейский»

Таблица 4 Зависимость концентрации загрязнений от расстояния до проезжей части

По результатам расчетов строим график распространения загрязнений в зависимости от расстояния до дороги (рис. 1).

Рис.1 Распространение загрязнений в зависимости от расстояния до дороги (микрорайон «Европейский»)

По результатам исследований установили, что интенсивность движения в районе п. Мыс составляет 190 автомобилей в час; средняя скорость потока движения - 60 км/ч. При этом учитывали скорость господствующего ветра - 3 м/с и угол направления ветра к оси трассы - 90°. Характеристика транспортного потока представлена в таблице 5.

Таблица 5 Состав транспортного потока Тобольского тракта в районе п. Мыс

Как свидетельствуют данные таблицы 5, преимущество в потоке автомобилей имеют грузовые автомобили (55,3%), остальное количество (44,7%) приходится на долю легкового автотранспорта и автобусов. Удельная эмиссия загрязняющих веществ по компонентам, в зависимости от расстояния до дороги, указана в таблице 6.

По результатам расчетов строим график распространения загрязнений в зависимости от расстояния до дороги (рис. 2).

Таблица 6 Зависимость концентрации загрязнений от расстояния до проезжей части

Рис. 2 Распространение загрязнений в зависимости от расстояния до дороги (п. Мыс)

Таким образом, полученные результаты позволили провести сравнительный анализ содержания загрязняющих веществ в воздухе обоих районов исследований. Оказалось, что по всем определяемым веществам наиболее загрязненным оказался микрорайон п. Мыс (табл. 7, рис. 3): превышение концентраций в 1,7 (СО) - 3,0 (оксиды азота) раза по сравнению с микрорайоном «Европейский».

. Вероятно, это связано с тем, что дорога в этом микрорайоне является одной из основных при движении автотранспорта в северном направлении.

Таблица 7 Сравнение содержания загрязняющих веществ (мг/м3) в атмосферном воздухе

Рис. 3 Сравнение содержания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе изученных микрорайонов

Выводы

1. Анализ интенсивности движения и состава транспортного потока в микрорайоне «Европейский» показал, что за один час зарегистрировано 100 единиц автомобилей. Из них на долю легковых авто приходится 75%.

2. Результаты учета интенсивности движения и состава транспортного потока в районе п. Мыс свидетельствуют о том, что за один час зарегистрировано 190 единиц автомобилей, из числа которых преимущество в потоке автомобилей имеют грузовые автомобили - 55,3%.

3. Содержание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе изученных территорий не превышает уровня среднесуточных предельно допустимых концентраций в воздухе населенных мест.

4. Концентрации выбрасываемых веществ в воздухе снижаются по мере удаления от проезжей части.

5. По всем определяемым веществам наиболее загрязненным оказался микрорайон п. Мыс: превышение концентраций в 1,7 (СО) - 3,0 (оксиды азота) раза по сравнению с микрорайоном «Европейский».

Список использованных источников

1. Никифорова Е.М. Загрязнение природной среды свинцом от выхлопных газов автотранспорта // Вестник Московского государственного ун-та. 2015, № 3. - С. 28-36.

2. Павлова Е.И. Экология транспорта. - М.: Изд-во «Транспорт». - 2014. - 284 с.

3. ГОСТ Р 52398-2005. Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования.

4. ОДМ 218.2.02.-2012 Методические рекомендации по оценке пропускной способности автомобильных доро..

5. Расчетная интенсивность движения.

6. Расчет интенсивности движения автомобилей по дороге.

7. ПДК токсичных компонентов отработавших газов автотранспорта - Независимая экологическая экспертиза.

Размещено на Allbest.ru