VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Экологические проблемы городов связаны с чрезмерной концентрацией на небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, являющихся источниками загрязнения окружающей среды.

Автомобиль - наиболее массовый и доступный вид транспорта, один из источников загрязнения воздушного бассейна городов, играет значительную роль в формировании санитарных условий на улицах с интенсивным движением, и в городе в целом. Выхлопные газы автомобиля представляют собой весьма сложную смесь, в состав которой входит около 200 компонентов.

Основной проблемой загрязнения атмосферы города в последние годы стал постоянный рост выбросов загрязняющих веществ автомобильным транспортом. Рост численности легковых и грузовых автомобилей, автобусов за последние годы, объективные трудности в обеспечении эффективного графика по магистралям города, появившиеся автомобильные «пробки», все это является одним из важнейших определяющих факторов в наблюдающемся снижении качества атмосферного воздуха и увеличении его загрязнения.

Загрязнение воздуха наносит ущерб здоровью населения, загрязняются другие объекты окружающей среды. Согласно ст.4 [2] атмосферный воздух, наряду с озоновым слоем атмосферы и околоземным космическим пространством, являются объектами охраны окружающей среды от загрязнения, истощения, деградации, порчи, уничтожения и иного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности.

Цель работы- оценка загрязнения автотранспортом воздушной среды на главной и второстепенной улицах Южного микрорайона г. Находка.

Для достижения поставленной цели была использована «Методика определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы города» [1].

Для решения данной цели необходимо выполнить ряд задач: определить методом математических расчетов количество различных компонентов выхлопных газов (оксида углерода СО, двуокись азота NO_2, диоксид серы SO₂) выделяющихся в атмосферу проезжающими автомобилями в среднем за час в день и за час в месяц; выяснить характер действия токсичных продуктов на окружающую среду; наметить пути решения этой экопроблемы.

В работе представлены формы исследования: литературный обзор по данной теме, составление таблицы для записи и обработки результатов, составление графика наблюдения (месяц, неделя, время), выбор места проведения исследования.

Методы исследования, используемые в работе: Метод изучения интенсивности транспортного потока. Метод математических расчетов.

Район исследования г. Находка, район остановки «Стадион» (главная дорога) и улица Спортивная (второстепенная дорога).

Ход работы. Согласно [1] было проведено исследование интенсивности автотранспортных потоков, рассчитаны выбросы автотранспорта. Суть метода: транспортную нагрузку на дороге оценивали по составу транспортного потока и его интенсивности днем. Подсчет (в обоих направлениях) проводили в течение 20 мин. Время подсчетов выбиралось таким образом, чтобы можно было сравнить интенсивность транспортного потока в часы «пик» (с 12:00-13:00) и в часы, когда наблюдается средняя интенсивность движения.

Данные полевого журнала обследования характеристик движущегося автопотока главной дороги по 4 замерам представлены в таблице 1.

Таблица 1

Полевой журнал обследования характеристик движущегося автотранспортного потока главная дорога «Стадион»

Марка машин

Количество машин

1 замер

2 замер

3 замер

4 замер

Легковые

270/810

348/1444

247/741

103/309

микроавтобусы

60/180

98/294

110/330

58/174

Грузовые до 3 т

99/297

70/210

73/219

41/123

Грузовые с грузоподъемностью более 3 т

40/120

38/114

48/144

27/81

Автобусы

19/57

21/63

16/48

22/66

* первая цифра данные за 20 мин, вторая цифра данные за 60 мин.

Для анализа были отобраны ряд веществ из 2-ой группы (окись углерода), 3-ей группы (двуокись азота, диоксид серы). Далее в таблице 2 представленыколичество выбросов различных вредных веществ в атмосферу.

Таблица 2

Количество выбросов различных вредных веществ в атмосферу (г/мин)

Марка машин	СО	NO2	SО2
Легковые	3,5	0,05	0,01
микроавтобусы	3,07	0,7	0,09
Грузовые до 3 т	6,3	0,075	0,02
Грузовые с грузоподъемностью более 3 т	18,4	0,2	0,028
Автобусы	16,1	0,16	0,03

Далее используя формулу (1) были просчитаныпоказатели основных загрязняющих веществ по интенсивности транспортного потока (главная дорога)

М= (m _CO*n+ m _CO2*n + m_{NO2 *}n) (1)

Таблица 3

Расчетные показатели основных загрязняющих веществ по интенсивности транспортного потока (главная дорога)

Основные загрязняющие вещества	Выброс, г/мин								Итого за 20 мин/ 60 мин
	1 замер		2 замер		3 замер		4 замер
	m, 20 мин	m, 60 мин	m, 20 мин	m, 60 мин	m, 20 мин	m, 60 мин	m, 20 мин	m, 60 мин
Со	2793	8379	3000,52	9001,56	2802,9	8408,7	1646,86	4943,58	10243,28 /30729,84
SО2	11,77	35,31	15,394	46,182	15,656	46,968	8,486	25,458	51,306/ 153,92
NO2	73,965	221,89	102,21	306,63	106,985	320,955	57,745	173,235	340,905/ 1022,71
Итого:	2878,7	8636,2	3118,12	9354,37	2925,541	8776,623	1713,091	5142,273	10635,5/ 31906,5

* первая цифра данные за 20 мин, вторая цифра данные за 60 мин.

Таким образом, за 20 мин по оксиду углерода масса загрязняющего вещества составила 10243,28г/мин, по диоксиду серы 51,306 г/мин, по двуокиси азота 340,9 г /мин. Общая масса 10,6 кг/мин.

В таблице 4 отображены данные полевого журнала обследования характеристик движущегося автотранспортного потока по 4 замерам (второстепенная дорога).

Таблица 4

Данные полевого журнала обследования характеристик движущегося автотранспортного потока по 4 замерам (второстепенная дорога)

Марка машин	Количество машин
	1 замер	2 замер	3 замер	4 замер
Легковые	248/744	133/399	178/534	149/447
микроавтобусы	29/87	37/111	22/66	24/72
Грузовые до 3 т	29/87	60/180	8/24	9/27
Грузовые с грузоподъемностью более 3 т	5/15	19/57	12/36	3/9
Автобусы	5/15	9/27	3/9	2/6

* первая цифра данные за 20 мин, вторая цифра данные за 60 мин.

Расчетные показатели основных загрязняющих веществ по интенсивности транспортного потока представлены втаблице 5.

Таблица 5

Расчетные показатели основных загрязняющих веществ

по интенсивности транспортного потока

Основные загрязняющие вещества	Выброс, г/мин								Итого
	1 замер		2 замер		3 замер		4 замер
	m, 20 мин	m, 60 мин	m, 20 мин	m, 60 мин	m, 20 мин	m, 60 мин	m, 20 мин	m, 60 мин
Со	1,31	3,93	1,45	4,35	449,34	1348,03	739,28	22,17	2569,86
SО2	0,24	0,7	12,2	36,8	3,176	9,528	2,654	7,962	73,26
NO2	0,237	,69	27,1	81,51	17,52	52,56	13,965	40,895	234,5
Итого:	1,787	5,32	40,75	122,7	470,04	1410,11	755,89	71,02	2877,6

Таким образом, по оксиду углерода масса загрязняющего вещества составила 2569,86 г/мин, по диоксиду серы 73,26 г/мин, по двуокиси азота 234,5 г/мин. Общая масса 0,287кг/мин.

Далее моделируя поток автотранспорта за час в месяц мы представили что количество машин будет соответствовать нашим 4 замерам. На основерасчетных данных были построены графики количества автомашин (рис. 1, 2), и выброс токсичных веществ за час в суткина главной дороге и на второстепенной дороге в месяц (рис. 3,4) и за сутки (рис. 5, 6).

Рисунок1 - График количества автомашин (за 60 мин)главная дорога

Рисунок 2 - График количества автомашинза 60 мин на второстепенной дороге

Рисунок 3 - Выброс токсичных веществ за час в сутки(главная дорога)

Из графика за час наглядно видим, что преобладающий вклад в загрязнение воздуха вносит оксид углерода (1 место), далее на 2 месте - двуокись азота, на последнем - диоксид серы, за месяц оксид углерода 921 кг, 4,7 кг, 30,6 кг.

Рисунок4 - Выброс токсичных веществ за час месяц (гр) (главная дорога)

Рисунок 5 - Выброс токсичных веществ за час в сутки (второстепенная дорога)

Рисунок 6 - Выброс токсичных веществ за час в месяц (гр) (второстепенная дорога)

Из рисунка 6 наглядно видим, что преобладающий вклад в загрязнение воздуха вносит оксид углерода (1 место), далее на 2 месте - двуокись азота, на последнем - диоксид серы, за месяц оксид углерода77 кг (77095,8 г), 2 кг (2197,8 г), 7 кг (7035г).

Заключение. Для решения обозначившейся проблемыбыли намечены пути.Создание новых двигателей, использующих экологически чистые продукты; Хорошая организация общественного транспорта и более строгие требования к экологическим характеристикам автомобиля; Контроль со стороны службы ГИБДД, призванной контролировать техническое состояние автомобиля, должен быть ужесточен; Улучшение качества дорожного полотна; Увеличение количества зеленых насаждений на оживленных улицах и магистралях. На второстепенной дороге разрешить проезд автобусов, а остальные типы в соответствии с экологическим каркасом города разрешить проезд по объездной дороге, т.к. это селитебная зона.

Список литературы

1. Методика определениявыбросов автотранспорта дляпроведения сводныхрасчетов загрязненияатмосферы городов. М.: Госкомэкология России, 1999. – 16 с.

2. Федеральный закон Российской Федерации от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»(с изменениями, внесенными Федеральным законом от 27.12.2009 № 374-ФЗ).Издательство: КноРус, 2011. – 64 с.

7

Код для цитирования: Скопировать