Оценка влияния автотранспорта на качество атмосферного воздуха г. Тюмени

Размещено на http://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

Введение

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.

Изложение основного содержания

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 - C_nH_m, оксидов азота - NO_x) 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, C_nH_m, NO_x 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).

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

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

Таблица 2. Значения коэффициентов К_к и К_д

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.

Таблица 3. Состав транспортного потока микрорайона «Европейский»

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. атмосфера загрязнение экологический тюмень

Результаты расчета концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, в зависимости от расстояния до дороги, представлены в таблице 4.

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.

Таблица 6. Зависимость концентрации загрязнений от расстояния до проезжей части

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

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 [Электронный ресурс]. - Адрес доступа: http://docs.cntd.ru/

4. ОДМ 218.2.02.-2012 Методические рекомендации по оценке пропускной способности автомобильных дорог [Электронный ресурс]. - Адрес доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293787/4293787897.htm.

5. Расчетная интенсивность движения [Электронный ресурс]. - Адрес доступа: https://studfiles.net/preview/2640629/page:7/.

6. Расчет интенсивности движения автомобилей по дороге [Электронный ресурс]. - Адрес доступа: https://lektsii.com/2-94464.html.

7. ПДК токсичных компонентов отработавших газов автотранспорта - Независимая экологическая экспертиза [Электронный ресурс]. - Адрес доступа: http://www.ecospace.ru/ecology/science/pdk/

Размещено на Allbest.ru