7. Охрана окружающей среды. Воздействие дорожного движения на городскую окружающую среду. Загрязнение воздуха.
Специалисты Северного территориального центра мониторинга окружающей среды на основе наблюдений и полученных данных дали характеристику воздуха, которым мы дышали в прошлом году.
Результаты наблюдений свидетельствуют, что проблему загрязнения атмосферного воздуха в городе определяют, в основном, бенз(а)пирен, формальдегид и в отдельные периоды - метилмеркаптан.
Бенз(а)пирен образуется при неполном сгорании практически всех видов топлива и относится к веществам, обладающим высокой канцерогенной активностью. Средние годовые концентрации бенз(а)пирена в Архангельске – выше 3 ПДК
Формальдегид поступает в атмосферу при неполном сгорании жидкого топлива, а также в смеси с другими углеводородами от выбросов промышленных предприятий и автотранспорта. Но в основном формальдегид является вторичной примесью, образующейся в процессе преобразований углеводородов в атмосфере. Средняя за 2003 г. концентрация формальдегида в городе выше 1 ПДК.
В атмосферном воздухе города вблизи автомагистралей регистрировались случаи повышенных концентраций диоксида азота и оксида углерода. Максимальная концентрация диоксида азота в Архангельске составила 8 ПДК.
Среднегодовые концентрации взвешенных веществ, диоксида серы, оксида углерода, диоксида азота не превышали нормативы.
За последние пять лет в городе заметно увеличился уровень загрязнения воздуха бенз(а)пиреном (рис.7.1.). Несколько возросла среднегодовая концентрация диоксида азота.
Наблюдаемые негативные изменения уровней загрязнения воздуха в городе происходят, главным образом, вследствие увеличения количества автотранспорта, перегрузки транспортных потоков, обусловливающих заторы и простои автомобилей с включенными двигателями. В отличие от строгой материальной ответственности за нарушение безопасности дорожного движения, аналогичный механизм соблюдения автовладельцами экологических требований к автотранспорту не внедряется. В Архангельске произошло существенное сокращение экологически чистых средств передвижения – трамваев и троллейбусов и, как следствие этого, увеличение автобусного парка. Таким образом, к проблеме загрязнения воздуха, связанной ранее в основном с выбросами промышленных предприятий, добавилась проблема загрязнения выбросами автотранспорта.
Рисунок 7.1. Среднегодовые концентрации бенз(а)пирена в городе Архангельске.
Автомобильный транспорт продолжает оставаться наиболее крупным источником негативного воздействия на окружающую среду.
Загрязненность, вызываемая работой транспорта, концентрируется в основном вокруг основных городских зон, в Архангельске это Троицкий проспект и многие другие, сильно загруженные участки улично-дорожной сети. Установлено, что загрязнения, связанные с работой транспорта, составляют в среднем 60% от общего количества загрязняющих атмосферу веществ. Из этих 60% загрязнения, вызванные работой индивидуальных транспортных средств, составляет около 70% .
Состояние окружающей среды в городе осложняется еще и тем, что более 65% единиц автотранспорта находится в эксплуатации не менее 7 лет, а 35% - свыше 8 лет. Частые периодические проверки показывают, что как минимум каждый третий проверенный автомобиль выбрасывает в воздух загрязняющих веществ больше, чем допускается ГОСТами. Из более, чем пяти тысяч тонн загрязняющих веществ, ежедневно попадающих в воздух из выхлопных труб, четыре тысячи - угарный газ (СО), более 800 тонн - углеводороды (СН). Специалисты Северного территориального центра мониторинга окружающей среды на основе наблюдения и полученных данных дали характеристику воздуху, которым, мы дышали в прошлом году. В какой-то мере он стал чище, возможно из-за общего спада производства. Количество выбрасываемых вредных веществ сократилось Рост концентрации в городском воздухе двуокиси азота, в 2,5-3 раза превышающей допустимые нормы и более опасной, чем СО. Наряду с этими вреднейшими газами в легкие людей попадают и соединения тяжелых металлов.
При стирании тормозных колодок воздух и почву засоряют цинк, молибден, никель, медь, хром и ванадий. При стирании автопокрышек - кадмий, свинец, молибден и цинк, бензапирен. Опасность этих выбросов заключается в том, что в них содержатся полициклические углеводороды, обладающие канцерогенными и мутагенными свойствами. Кроме того сажа, способствующая глубокому проникновению этих летучих веществ в наш организм.
Помимо этого опасность в том, что выбросы в основном концентрируются на высоте 50-150 см от земной поверхности, то есть на уровне органов дыхания человека, а тем более юного.
Известно, что количество вредных выбросов от автотранспортных средств зависит от режима их движения, скорости и общего пробега автомобилей. При равномерном движении автомобиля выброс вредных веществ (углеводородов и окислов азота) минимален.
Количество выбросов значительно увеличивается при движении в режиме «торможение-остановка-разгон» (Рис 7.2.).
Рисунок 7.2. «Изменение выбросов в зависимости
от режимов движения».
При старте потока автотранспорта также возрастает уровень шума. Поэтому, для снижения количества вредных выбросов и шума, принципиально важным условием становится плавность движения, исключающая частые остановки транспортного потока.
Все меры по снижению уровня загрязнения воздуха выбросами автотранспорта могут быть разделены на технические меры и организационные меры.
Технические меры.
эффективное использование топлива (уменьшение массы автомобиля, уменьшение мощности двигателя, использование неполноприводных автомобилей для городских условий, уменьшение аэродинамики, электронное зажигание, электронный контроль впрыска)
использование систем очистки выхлопных газов (каталитические конвекторы)
эффективная очистка топлива (очистка от серных примесей, использование высокооктановых бензинов без содержания свинца)
новые эффективные двигатели (дизельные, газовые, электрические)
новые виды топлива: метанол, пропанол.
Организационные меры.
улучшение дорожного покрытия для обеспечения плавного движения транспортного потока
повышение доли общественного транспорта в городских пассажирских перевозках
эффективное планирование транспортных потоков
использование НОV- полосы для движения транспортных средств с числом пассажиров не менее 3-х
ужесточение соблюдения существующих стандартов на загрязнение окружающей среды и разработка новых
Сейчас странах Западной Европы производится замена светофорного
регулирования на развязки с круговым движением, которые обеспечивают саморегулирование перекрестков (при условии приоритета движения на «кольце») при непрерывном, медленном движении. Практика показывает, что после замены светофорного регулирования на круговые развязки, состояние окружающей среды и условия проживания значительно улучшаются. На улицах города Архангельска такие развязки можно увидеть на перекрестке улиц Воскресенская и Обводный канал, а также на перекрестке улиц Воскресенская, Шабалина, Приорова и Выучейского.
Другим решением является режим «зеленая волна» для магистральных улиц. Цель такого режима движения - обеспечение движения транспортного потока с улучшением плавности движения за счет сведения к минимуму движения в режиме «торможение – остановка - разгон – торможение» при светофорном регулировании.
Также если рассматривать проблему в целом, то путей ее решения несколько: переход на новые виды топлива, изобретение новых двигателей, крупные штрафы за нарушение эксплуатации автомобиля, установка нейтролизаторов выхлопных газов.
Принято считать, что электротранспорт экологически более чист, чем транспорт на основе двигателя внутреннего сгорания топлива. Однако, это утверждение справедливо только с точки зрения локального загрязнения воздуха. При реалистичном и полном учете уровня загрязнения для окружающей среды, экологическая чистота электротранспорта, к сожалению, иллюзорна.
Факт - 50% выбросов двуокиси углерода от сжигания ископаемых видов топлива для производства электроэнергии - основной источник глобального (парниковый эффект) и регионального загрязнения (кислотные дожди, вызывающие окисление почв, разрушение конструкций, воздействие на растительность). На автомобильный транспорт приходится только 18% глобального и регионального загрязнения.