Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

_______________________________________________________________________________________

УДК 656.13

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ УЩЕРБ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА ТРАНСПОРТНЫМИ ПОТОКАМИ НА ПРИМЕРЕ УЧАСТКА УЛ. 7-Я СЕВЕРНАЯ Г. ОМСКА

Ю.Е. Небольсина, студент гр. ОДб-16А1; М.Г. Симуль, кандидат технических наук, доцент

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования «Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)», Омск, Россия

Аннотация.В статье приведена характеристика веществ, входящих в отработавшие газы. Перечислены факторы, негативно влияющие на уровень загрязнения окружающей среды. Рассмотрены мероприятия по уменьшению экологического ущерба от автотранспортных средств. Приведен пример расчета количества вредных веществ на одном из участков ул. 7-я Северная г. Омска.

Ключевые слова:автотранспортные средства, величина выбросов, отработавшие газы, экологический ущерб.

ENVIRONMENTAL DAMAGE FROM AIR POLLUTION BY TRAFFIC FLOWS ON THE EXAMPLE OF A SECTION OF THE STREET.7THNORTHOMSK

Y.E. Nebolsina, student gr. ODB-16A1;

M.G. Simul, Kand. Tech. Associate Professor

Federal State Budget Educational Institution of Higher Education

«The Siberian State Automobile and Highway University», Omsk, Russia

Abstract: The article provides a description of substances that are part of the spent gases. The factors that negatively affect the level of pollution are listed. Measures to reduce environmental damage from vehicles have been considered. An example of the calculation of the amount of harmful substances on one of the sections of the street is given. 7th North Omsk.

Keywords:vehicles, emissions, spent gases, environmental damage.

Введение

Проблема изучения экологического состояния городов в настоящее время приобретает все большее значение. Актуальность таких исследований обеспечивается необходимостью охраны и рационального использования окружающей среды и сохранения благоприятных экологических условий в больших городах и мегаполисах.

Целью исследования является определение величины выбросов вредных веществ в отработавших газах транспортных потоков на примере ул. 7-я Северная г. Омска и разработка предложений по уменьшению их величины.

Основная часть

При сгорании автомобильного топлива в воздухе образуется множество веществ, входящих в состав отработавших газов (ОГ).

По характеру воздействия на организм человека вещества подразделятся на токсичные и нетоксичные.

К токсичным веществам относятся: оксид азота, углеводороды, оксид углерода (II), оксид серы (IV), альдегиды, сажа и др. Нетоксичные вещества – азот, пары воды, кислород, оксид углерода (VI).

В токсичность ОГ карбюраторных двигателей значимый вклад вносят оксид углерода (CO), углеводороды, оксид азота. Дизельные двигатели – оксиды азота, оксид серы, сажа, углеводороды.

Токсичные вещества, распространяющиеся от двигателей автомобилей имеют разный токсикологический эффект. Так, например, оксид углерода СО обладает отправляющим действием, вступая в реакцию с гемоглобином крови и замещая в нем кислород, нарушает окислительные процессы в организме человека. При высокой концентрации (свыше 1%) может наступить потеря сознания и смерть. Оксид азота (II) NO превращается в воздухе в оксид азота (IV) NO2. При контакте

315

ОБРАЗОВАНИЕ. ТРАНСПОРТ. ИННОВАЦИИ. СТРОИТЕЛЬСТВО

Сборник материалов III Национальной научно-практической конференции

_______________________________________________________________________________________

NO2 с влажной поверхностью, в данном случае, слизистые оболочки глаза, носа, бронхи, образуется азотистая и азотная кислота. Сведения о количестве вредных веществ в отработавших газах разных двигателей приведено в табл. 1.

Таблица 1 – Содержание веществ в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания, % по объему

Решение задачи снижения влияния автотранспортных средств на уровень загрязнения воздуха города связано с рассмотрением причин, способствующих росту негативного влияния автомобилей на состояние окружающей среды и здоровье населения.

К основным факторам, негативно влияющим на уровень загрязнения окружающей среды отработавшими газами, относятся:

-техническое состояние автотранспортных средств;

-качество топлива автомобилей;

-интенсивность движения транспорта;

-пропускная способность УДС;

-состояние автомобильных парковок;

-открытые стоянки (в холодное время года длительный прогрев и запуск двигателя).

-структурные характеристики автомобильного транспорта.

Наибольшее влияние на выброс токсичных веществ от автомобилей оказывает техническое состояние двигателей. Неисправности карбюратора, систем зажигания, форсунки, а также нарушения в системе выпуска отработавших газов приводят к тому, что выделение канцерогенных веществ увеличивается в несколько раз.

Для того чтобы выявить как тип двигателя влияет на состав и количество выбросов вредных веществ, необходимо рассмотреть сравнительный анализ экологической чистоты автомобильных двигателей, работающих на жидких нефтяных и газообразных топливах. В качестве газообразного топлива для автотранспорта применяются сжиженные нефтяные газы и сжатый природный газ; в качестве жидкого нефтяного – это бензиновое и дизельное топливо.

Сравнительный анализ выбросов загрязняющих веществ при движении грузового автомобиля грузоподъемностью от 2 до 5 тонн со скоростью 60 км/ч, в зависимости от типа двигателя представлен в табл.2.

Таблица 2–Выбросы загрязняющих веществ от автомобилей при движении в населенных пунктах

Большое влияние на количество вредных выбросов автомобиля оказывает скорость движения. На рисунке 1 показаны зависимости содержания вредных веществ от скорости движения автомобиля.

316

Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

_______________________________________________________________________________________

Рисунок 1 – Зависимость токсических показателей от скорости движения автомобиля

Минимум удельных выбросов СО и углеводородов на единицу пути соответственно наблюдается при движении со скоростью 55 - 60 км/ч. Выброс NO по мере увеличения скорости возрастает, максимум их наблюдается при скорости 60-70 км/ч. Минимум суммарных вредных выбросов, приведенных к СО, соответствует скорости движения 50-60 км/ч, что близко к экономической скорости движения. Недопустимым в условиях населенных пунктов является движение грузового автомобиля со скоростью выше 65-70 км/ч, при которых вступает в работу обогатительное устройство и резко возрастают выбросы окиси углерода и углеводородов [3].

Ул. 7-я Северная расположена в Центральном округе г. Омска, является магистралью районного значения. Общая протяженность улицы составляет 2,5 км, ширина 12 м. Движение двухстороннее. По улице проходят маршруты общественного транспорта. Покрытие асфальтобетонное, имеется искусственное освещение.

Количество остановок пассажирского транспорта – 4; маршруты, проходящие по ул. 7-я Северная:

автобусы – 83, 12, маршрутные такси - 343, 401, 83, 393, 500, 387.

Ул. 7-я Северная пересекается с 12 улицами: ул. Вавилова, ул. Волховстроя, ул. Герцена, ул. Красный Путь, ул. Орджоникидзе, ул. Тарская, ул. Осоавиахимовская, ул. Средняя.

Рисунок 2 – Расположение ул. 7-я Северная на карте г. Омска

317

ОБРАЗОВАНИЕ. ТРАНСПОРТ. ИННОВАЦИИ. СТРОИТЕЛЬСТВО

Сборник материалов III Национальной научно-практической конференции

_______________________________________________________________________________________

По методике, указанной в работе [3] выполнен расчет величины выбросов загрязняющих веществ на перегонах (участки между перекрестками) и расчет дополнительного выброса в зоне перекрестка. Интенсивность транспортных и пешеходных потоков определялась по работе [4]. Результаты расчетов для одного из участков приведены в табл. 3 и 4. В табл. 5 приведены результаты расчета экономического расчета ущерба от загрязнения воздуха, который рассчитывается по методике, приведенной в работе [6]..

Таблица 3 – Значения валовых выбросов ЗВ транспортными потоками на пересечении ул. 7-я Северная – ул. Герцена (перегоны)

Таблица 5 - Величина экономического ущерба от загрязнения воздуха транспортными потоками на ул. 7-я Северная

В крупных городах одной из главных проблем остается нехватка парковочных мест. Она требует незамедлительного решения поскольку число автомобилей увеличивается с каждом годом. Во дворах жилых домов люди самостоятельно организовывают парковку, которая наносит немалый вред экологической безопасности города.

Решить данную проблему можно обустроив экологические парковки (экопарковки). Экопарковкаэто территория с грунтовым покрытием, предназначенная для парковки ТС, засеянная газонной травой и укрепленная газонной решеткой, предотвращающая повреждение корневой системы растений автомобильными шинами и сохраняющая эстетичный вид участка(см. рисунок 3, 4).

318

Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

_______________________________________________________________________________________

Технология строительства таких парковок позволяет создавать помимо дополнительных парковочных мест, травяные площадки. Экопарковка является одним из лучших решений проблемы размещения автотранспортных средств в мегаполисах. Практика показывает, что такие парковки долгосрочны и практичны, в отличие от обычного асфальта и выглядят более эстетично.

Рисунок 3– Вид экопарковки

Рисунок 4 – Структура экологической парковки

Повседневная эксплуатация автомобилей сопровождается негативными процессами такими как:

–загрязнение воды;

–загрязнение атмосферы;

–загрязнения земель и почв;

–шумовыми, электромагнитными, вибрационными воздействиями;

–выбросом канцерогенных веществ;

–возникновением риска раковых опухолей у населения.

Для решения проблемы экологической безопасности автомобильного транспорта необходимо заменить топливо на более экологически чистое горючее, такое как газ или спирт, выхлопы от сгорания которых менее опасны. Использовать катализаторы, обеспечивающие полное сгорание топлива и снижающие количество канцерогенных веществ в выхлопах. Перейти на экологически чистые транспортные средства: электромобили и гибридные автомобили. Рационально организовывать движения автомобильного транспорта в городах, чтобы движение по улицам было безостановочным, потому как большее количество выхлопных газовтранспортныесредствавыделяютвмоментторможенияинабора скорости.

319

ОБРАЗОВАНИЕ. ТРАНСПОРТ. ИННОВАЦИИ. СТРОИТЕЛЬСТВО

Сборник материалов III Национальной научно-практической конференции

_______________________________________________________________________________________

Заключение

Таким образом, анализируя влияние автомобильного транспорта на загрязнение атмосферы и на здоровье людей можно сказать, что основная масса ТС сконцентрирована в городах с высоким числом населения, в промышленных центрах.Эксплуатация автомобилей оказывает отрицательное воздействие на окружающее среду.Выхлопные газы двигателей автомобильного транспорта содержат токсичные компоненты, которые являются основными источниками загрязнения окружающей среды.Транспортные потоки засоряют слой атмосферы отработавшими газами двигателей, продуктами изнашивания тормозных механизмов, автомобильных шин и дорожного покрытия. Масштабы и токсичность выбросов загрязняющих веществ определяются интенсивностью, скоростью и составом транспортного потока.

2.Парсаев, Е.В. Лекции по дисциплине «Экология дорожного движения»: учебное пособие / Е.В Парсаев. – Омск: СибАДИ, 2014. – 49 с.

3.Парсаев, Е. В. Экология дорожного движения: методические указания к практическим работам /

Е.В.Парсаев, И.А.Тетерина. – Омск:СибАДИ,2018.–URL:http://bek.sibadi.org/fulltext/esd722.pdf/

4.Порхачева, С. М. Организация дорожного движения: учебное пособие (лабораторный практикум) // С.М. Порхачева, Ю.А.Рябоконь, М. Г. Симуль. – Омск: СибАДИ, 2014. – 108 с.

5.ГОСТ Р56162-2014. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: национальный стандарт Российской Федерации: дата введения: 2015-07-01 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. – Изд. официальное.– М.: Стандартинформ 2014. – 12 с.

6.Симуль, М.Г. Оценка эффективности мероприятий по организации движения: лабораторный практикум / М.Г. Симуль.– Омск :СибАДИ, 2018.

320