Мониторинг техногенного воздействия транспортных потоков на качественное состояние атмосферного воздуха (80

МОНИТОРИНГ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ НА КАЧЕСТВЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Новиков А.Н., докт. техн. наук, профессор Орловский государственный технический университет Иващук О.А., канд. физ.-мат. наук, доцент Ставчикова Л.Ф., ст. преподаватель Орловский государственный аграрный университет

г.Орел

Впоследние годы ведущее место среди источников загряз­ нения атмосферного воздуха города Орла занял автомобиль­ ный транспорт (AT). К настоящему времени доля AT в суммар-

156

ных выбросах загрязняющих веществ (ЗВ) от всех видов тех­ ногенных источников в воздушный бассейн города составила более 87%. Прежде всего это связано с ростом автопарка (АП) города, динамика изменения численности которого представ­ лена на рисунке 1. В настоящее время на 100 жителей города приходится 26 автомобилей.

ь30 -

20 j

10 -

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2002 2003 2004 2005

год

Рис. 1. Динамика численности автопарка г. Орла

Отрицательное воздействие AT на состояние городской ат­ мосферы обусловливается выбросами выхлопных газов. При этом вредные выбросы двигателей не могут быть выведены за пределы зоны дыхания человека, как в случае с промышлен­ ными предприятиями за счет строительства дымовых труб. Ос­ новная деятельность AT сосредоточена в местах с высокой плот­ ностью населения. Продукты сгорания автомобильного топли­ ва накапливаются в самом нижнем, приземном слое атмосфе­ ры, там, где протекает основная деятельность человека, и рас­ пределяются по всей территории населенного пункта.

Концентрация компонентов автомобильных выхлопов в ат­ мосферном воздухе подвержена большим колебаниям в зави­ симости от интенсивности движения AT, ширины улицы, ее

рельефа, характера застройки, а также от метеорологических факторов. ,

На узких улицах со сплошной застройкой содержание СО (угарный газ) в воздухе значительно превышает концентрации его на широких улицах при одинаковой интенсивности движе­ ния. Повышенные концентрации СО регистрируются на участ­ ках улиц с крутым подъемом, а также при скоплении автомо­ билей у перекрестков. Между скоростью ветра и концентраци­ ями существует весьма четкая обратная корреляция, в основе которой лежит разбавление газов воздушными массами.

Один автомобиль не представляет угрозы для окружающей среды, другое дело, когда рассматривается транспортный по­ ток (ТП). Из-за больших ТП в городе очень часто складывают­ ся ситуации, когда концентрации вредных веществ, выбрасы­ ваемых AT, превышают допустимые нормы.

В атмосфере выбросы AT подвергаются действию комплек­ са метеорологических факторов, которые и определяют тот или иной уровень загрязнения. С точки зрения ветровых характе­ ристик в Орле наблюдаются условия, способствующие форми­ рованию застойных зон и, следовательно, накоплению вред­ ных веществ в атмосфере.

Наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха в городе Орле проводятся комплексной лабораторией Государственного учреждения «Орловский областной центр по гидрометеороло­ гии и мониторингу окружающей среды» (ГУ ОЦГМОС). Мони­ торинг осуществляется по единой суточной программе на 4-х стационарных постах наблюдения загрязнения (ПНЗ), располо­ женных во всех административных районах города на различ­ ных по значению территориях. ПНЗ № 1 находится в зоне вли­ яния автомобильных дорог (в районе Ботаники), ПНЗ № 2, 3 — в промышленной зоне (№ 2 — рядом с ЗАО «ОРЛЭКС», № 3— в районе железнодорожной станции и ТЭЦ), ПНЗ № 4— в жилом районе (жилой микрорайон ОАО «ОСПАЗ»).

Отбор проб воздуха с последующим анализом в лаборатор­ ных условиях проводится три раза в сутки: в 8, 1 4 и 18 часов местного времени. Определяется содержание следующих ЗВ: оксид углерода, диоксид серы, диоксид азота, оксид азота, пыль, фенол. Одновременно с отбором проб определяются метеороло-

158

лесопосадка и застройка. Например, посадка деревьев возле автомагистрали снижает уровень загрязнения на 5—10%. При фронтальной застройке (рис. 3) за зданиями наблюдается па­ дение концентраций до 55% исходного уровня.

Рис. 3. Схема фронтальной застройки

При торцовой застройке (рис. 4) загрязненные потоки воз­ духа с магистрали свободно проникают на внутриквартальную территорию.

•

Рис. 4. Схема торцовой застройки

Наименьшие показатели загрязнения наблюдаются при со­ четании фронтальной и торцовой застроек (рис. 5). В этом слу­ чае при размещении 3-секционного здания фронтом к магист­ рали на территории жилой группы создается большая зона по­ ниженных концентраций выхлопных газов.

Рис. 5. Схема сочетания фронтальной и торцовой застроек

160

Для уменьшения техногенного воздействия на окружающую среду и оценки ее реального состояния в рамках проекта РФФИ нами разрабатывается специализированная региональная автома­ тизированная система экологического мониторинга. Она будет обес­ печивать возможность научно обоснованного прогнозирования на базе компьютерных программных комплексов без проведения до­ рогостоящих натурных замеров, экспериментов и анализов разви­ тия экологической ситуации при функционировании AT на рас­ сматриваемой территории для заданного периода времени.

Одним из элементов этой системы является экологический мониторинг состояния атмосферного воздуха города, по резуль­ татам которого формируются автоматизированные базы дан­ ных (БД), которые являются доступными для изменения и дополнения. БД используются для построения математиче­ ских моделей, которые дадут возможность осуществлять про­ гноз изменения состояния ОС при изменении основных факто­ ров, оказывающих негативное воздействие на природную сре­ ду при функционировании AT.

Результаты экологического мониторинга, оценок и прогно­ зов, выполненных на основе построенных моделей и компью­ теризированной системы принятия решений, станут основой для выработки обоснованных управленческих решений в обла­ сти экологической политики региона.

X D 1