Оценка влияния автотранспорта на атмоферу города Оренбурга

    Создание лазеров большой мощности с узким и стабильным спектром излучения, лазеров с полностью автоматизированным циклом работ и передачей результатов в вычислительный центр, совершенствование методов извлечения информации из результатов зондирования позволяют осуществлять оперативный контроль степени загрязнения атмосферы в широких масштабах.

         

 7. Расчетная оценка количества выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта.

    Отсутствие кольцевых и поперечных связей в периферийной части города привело к перегрузкам магистралей и увеличению транспортного потока в центральной части города Оренбурга. Так, сейчас на долю автомобильного транспорта Оренбургской области приходится 40 -45% всех антропогенных загрязнений атмосферы, а в городе Оренбурге они составляют 49%. Количество отработавших газов от автомобилей в городе Оренбурге  приведено в таблице 1. 

 Таблица 1. Количество выбросов от автотранспортных предприятий г. Оренбурга в 2009 г.

 

    Анализ критериев и параметров, описывающих экологическое состояние воздушной среды, показывает, что существует возможность системного анализа данных по качеству и состоянию воздушной среды.

   В основе такой системы могут находиться ряд параметров, используемых для характеристики антропогенного воздействия автомобиля на среду:

   • категория опасности источника (предприятия или автомобилей), которая учитывает суммарную массу выбросов вредных веществ в атмосферу, приведенную к одному классу опасности

   •категория опасности веществ, выбрасываемого источником в атмосферу города (КОВ)

   Категория опасности автомобильного транспорта (КОА, м³/с)

   Определяется через массовые характеристики выбросов в атмосферу по формуле 2. 

 КОА =

                    (2) 

 где М_i – количество выбросов i – той примеси в атмосферу, г/с;

 ПДК_i – среднесуточное ПДК i – того вещества в атмосфере населенного пункта мг/м³;

 n – количество опасных примесей в отходящих газах;

 λ –  безразмерный коэффициент, позволяющий  соотнести степень вредности  i – того вещества с вредностью диоксида серы. Значения для токсикантов 1;2;3 и 4 классов опасности соответственно равны 1,7; 1,3; 1,0 и 0,9.

   Следовательно, категория опасности источника в предполагаемом виде может характеризовать атмосферу территории (города), на которой эксплуатируются автомобилем. Рассчитаем категорию опасности автомобильного транспорта в г. Оренбурга (таблица 2).

                                                                                                       

 Таблица 2.Категория опасности автомобильного транспорта для г. Оренбурга.

 
 

    Более 80% токсичных выбросов автомобили делают в Оренбурге. Таким образом, подтверждается наличие угрозы для состояния здоровья населения при воздействии выбрасываемых токсичных газовых компонентов в атмосферу транспортными средствами.

    Учитывая, что автомобильный транспорт формирует загрязнение не через мощность выбросов от каждого автомобиля, а суммацией выбросов многих передвижных источников, его категорию опасности следует представить в виде формулы 3:

 КОА =

         (3) 

 где КОА_i – категория опасности отдельного автомобиля, м³ /с;

 n – количество автомобилей в городе.

   Следовательно, для оценки воздействия автотранспорта на воздушную среду следует оценить динамику роста численности автомобилей на территории г. Оренбурга (рисунок 5).

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 Рисунок 5. Динамика изменения количества автомобилей в городе Оренбурге ( 2005 – 2009 годы) 

    Из результатов анализа, приведенной динамики роста количества автомобилей следует, что имеет место приоритетный прирост числа легковых автомобилей (на 30,5%). Количество остальных типов автомобилей оставалось стабильным, с 23,8% до 19,8%. При этом, должна была измениться и структура выбросов отходящих газов от источников на территории.

    В таблице 3 приведена динамика выбросов отработавших газов в атмосферу от автотранспорта и стационарных источников в г. Оренбурге. 

 Таблица 3. Динамика выбросов отработавших газов в атмосферу от автотранспорта и стационарных источников в г. Оренбурге. 

 

     Как видно из таблицы 3, в связи со сложной экономической ситуацией и внедрением природоохранных мероприятий снижаются выбросы от стационарных источников автопредприятий, но отмечается увеличение удельного веса выбросов от автотранспорта, который вырос до 77% от суммарной величины. Причем, выбросы от личных автомобилей увеличились в 1,5 раза.

     Известно, что каждый автомобиль ежегодно выбрасывает в воздух 1 кг свинца. Таким образом, ориентировочная величина выброса этого поллютанта составила 107,4 тонн/год, что в 2,8 тысяч раз выше, чем от стационарных источников.

   Увеличение общего автомобильного парка, а, значит, рост выбросов отработавших газов оказывает неблагоприятное влияние на загрязнение селитебных территорий. Контроль за содержанием поллютантов в атмосферном воздухе и почве в зоне влияния автомагистралей города, с учетом интенсивности движения показал, что средняя интенсивности транспортного потока на контролируемых улицах составляет 728,6 ± 109,2 единиц в час, максимальная 2100 единиц в час, а удельный вес улиц, опасных по пылегазовым факторам составляет 76,3 %.

     Статистически значимые корреляционные связи установлены для содержания в воздухе оксидов азота с числом зарегистрированного автотранспорта. Зависимыми от количества грузового транспорта являются концентрации пыли, бензапирена.

     Анализ качества атмосферы в промышленном городе показал, что основными компонентами являются свинец, диоксид азота и твердые частицы (таблица 4).                                                     

 Таблица № 4. Основные компоненты, загрязняющие атмосферу.

 

    Следовательно, отмечается рост загрязнения воздуха в районе автомагистралей по большинству показателей, характеризующих выбросы автотранспорта. Концентрации диоксида азота, твердых частиц и свинца превышают ПДК. За этот же период увеличились концентрации свинца в почве с 20,71 мг/кг до 25,33 мг/кг (р<0,05).

   Таким образом, качественно и количественно подтверждается повышение опасного влияния отработавших газов автотранспорта на состояние здоровья населения, а также на флору и фауну промышленно развитых городов Оренбуржья.

    Накопление вредных веществ в воздухе промышленного города находится в зависимости от интенсивности движения автомобильного транспорта. Поэтому необходимо провести оценку транспортной нагрузки на дорогах города Оренбурга. Проведем расчет массы загрязняющих веществ для улицы Кирова (рисунок 6). Транспортную нагрузку на дорогах оцениваем по составу транспортного потока и его интенсивности утром, днем вечером и ночью. Подсчет (в обоих направлениях) проводим в течение часа. При описании структуры транспортного потока учитывается основные категории транспортных средств: легковые, грузовые автомобили и автобусы.¹⁴

 План  описания улицы:

 а) улица  Кирова

 б) протяженность 1,4 км

 в) ширина улицы- 11 м

 г) зеленые  насаждения посажены частично

 д) жилые  дома

 е) бордюры местами отсутствуют

 ж) есть выезд с временной дороги 

 

 

 Рисунок 6. Улица Кирова. 

   Проводим расчет количества автомобилей за 1 час.

 Считаем интенсивность транспортного потока

 Утро  с 8:00 до 9:00 – 183 машины

 День  с 13:00 до 14:00 – 250 машин

 Вечер с 18:00 до 19:00 – 270 машин

 Ночь  с 21:00 до 22:00 – 330 машин

 1 час  разделяется на 3 промежутка по 20 минут.

   Массу загрязняющих веществ определяем по формуле 4:

 М = m_i ∙ L_общ ∙ 10^-6            (4)