2.12.2. Мероприятия по снижению загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом

Тенденция устойчивого роста автомобильного парка Москвы сохраняется все последнее десятилетие. Кроме того, по имеющимся данным возрастает интенсивность использования транспортных средств всех видов, вследствие чего прирост массы выделяемых автотранспортом в атмосферу загрязняющих веществ опережает прирост абсолютной численности автопарка. Вклад передвижных источников в загрязнение атмосферы неуклонно возрастает, превышая в последние годы отметку 80 % от массы всех выброшенных в атмосферу загрязняющих веществ.

Степень экологического риска определяется компонентным составом и размерами удельных выбросов загрязняющих веществ. Эти показатели зависят от вида потребляемого автомобилем топлива. Известно, что относительно менее экологически опасными являются дизельные двигатели, хотя ими выбрасывается больше оксидов азота, чем карбюраторными двигателями. Общая масса выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ с учетом класса их опасности для здоровья населения оказывается примерно в 2,5 раза меньше. Таким образом, возрастание доли транспортных средств с дизельными двигателями может положительно повлиять на уровень загрязнения атмосферы в городе. Такая тенденция наблюдается в структуре парка автобусов и грузовых автомобилей и практически отсутствует среди легковых автомобилей (рис. 2.25).

Обеспечение экологически безопасных уровней выбросов автотранспорта достигается выполнением заводами-изготовителями и автопредприятиями экологических требований Правил ООН, прилагаемых к международному соглашению от 20 марта 1958 г «О принятии единообразных условий официального утверждения и о взаимном признании официального утверждения предметов оборудования и частей автотранспортных средств». Присоединение России к этому соглашению в 1992 г. создало правовую основу для непосредственной реализации промышленностью этих требований и основу для Московского муниципального транспортного законодательства (ЕВРО-2, ЕВРО-3 и более высокие стандарты).

Рис.2.25. Структура выбросов автотранспорта с учетом класса опасности: 1 – углеводороды; 2 – оксиды азота; 3 – сернистый ангидрид; 4 – сажа; 5 – оксид углерода

Другими составляющими комплекса мероприятий по снижению выбросов зафязняющих веществ в Москве и уменьшению экологического риска являются планировочно-градостроительные, технологические, санитарно-технические и административно-технические мероприятия (табл. 2.9).

Таблица 2.9

Система мероприятий по снижению загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом

Мероприятия по снижению загрязнения
планировочно-градостроительные	технологические	санитарно-технические	административно-технические
Выделение скоростных дорог безостановочного движения и полос движения общественного транспорта	Замена двигателя на более экономичный и менее токсичный; замена топлива (улучшение качества, альтернативные виды топлива)	Каталитический дожиг отходящих газов. Фильтрация твердых частиц	Установка нормативов качества топлива; установление допустимых региональных нормативов выбросов
Организация пересечения улиц на разных уровнях. Организация под(над)земных пешеходных переходов. Озеленение примагистральных и свободных территорий	Совершенствование рабочего процесса двигателя Расширение парка и использования муниципального электротранспорта (метро, трамвай, троллейбус)	Установка трехступенчатых систем. Нейтрализации отходящих газов	Вывод из города транзитного транспорта. Вывод из города складских баз, терминалов и т. д.

В итоге реализации этих мероприятий суммарные выбросы от автотранспорта постоянно снижаются, что достигается прежде всего за счет введения в эксплуатацию 3-го транспортного кольца и других современных дорог. В результате этого средняя скорость транспорта, использующего для транзита эти участки, увеличилась в 2 – 3 раза. Частично снижение выбросов от автомагистралей произошло и за счет других факторов: оснащения нейтрализаторами муниципального автотранспорта, использования качественного моторного топлива, переоборудования автотранспорта на сжиженный газ. В итоге уменьшается и величина экологического риска, хотя это снижение еще выражено в недостаточной степени.

Представляет интерес разработка новых типов катализаторов-нейтрализаторов газовых выбросов автотранспорта на основе блочных ячеистых систем нового поколения, проводимая в РХТУ им. Д. И. Менделеева под руководством профессора А. И. Козлова. Виды катализаторов и основные конструкции нейтрализаторов с использованием высокопористых ячеистых катализаторов приведены на рис. 2.26.

а) б)

Рис. 2.26. Виды нейтрализаторов, использующихся для нейтрализации выхлопных газов: а) – блочные сотовые катализаторы; б) – насыпные катализаторы

Лабораторные исследования и ресурсные испытания в различных условиях позволили выработать основные требования к каталитическим нейтрализаторам:

– обеспечивать проведение окислительно-восстановительных реакций, начиная со 150 ºС, и выдерживать локальный перегрев в 1000 ºС, не изменяя своих свойств;

– осуществлять высокие степени превращения токсичных веществ;

– иметь низкое газодинамическое сопротивление равномерно распределенному по объему нейтрализатора потоку отходящих газов.

– иметь надежную теплоизоляцию от других узлов автомобиля и обладать высокой механической прочностью;

– обладать высоким сцеплением катализатора с поверхностью носителя и быть устойчивым к каталитическим ядам;

– обладать долговечностью, сравнимой со стандартными элементами систем выпуска, и иметь возможность регенерации;

– обладать приемлемой (низкой) стоимостью.

Предварительные испытания нейтрализаторов нового типа в реальных условиях на автомобилях КАМАЗ и Higer Bus показали значительное снижение вредных выбросов в атмосферу, как видно из представленных диаграмм рис. 2.27.

Рис. 2.27. Диаграммы степени снижения вредных выбросов до и после установки нейтрализатора

Количество вредных веществ выбрасываемых в окружающую среду, после установки нейтрализатора уменьшилось в среднем в 2 – 6 раз.