Влияние автотранспорта на окружающую природную среду

1.

Влияние автотранспорта на окружающую природную среду
Известно, что основными источниками загрязнения атмосферного воздуха
являются тепловая энергетика, промышленные предприятия и автомобильный
транспорт, причем последний служит в городских условиях наиболее мощным
загрязнителем атмосферы. В выхлопных газах двигателей содержится более 250
химических соединений и элементов; наибольший вклад в структуру
загрязняющих веществ вносят оксиды углерода и азота, углеводороды, сернистые
соединения, сажа.
Загрязнение воздуха отработанными газами автомобилей отличается
значительной неравномерностью в пространстве и во времени. Поэтому важен
оперативный и детальный учет интенсивности структуры транспортных потоков.

2.

• Выбросы автотранспорта
• Установлено, что один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4
тонн кислорода, выбрасывая с отработавшими газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг
окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Если эти цифры помножить на количество
единиц парка автомобилей села, можно представить себе степень угрозы. Также автомобильный
транспорт является одним из источников шума населённых пунктов.
• Для сохранения на территории жилой застройки уровня экологического воздействия, не
превышающего санитарные нормы, между автомобильной дорогой и жилой застройкой
устанавливаются минимальные расстояния (санитарные разрывы) в соответствии с санитарными
нормами.
• Главным фактором воздействия автомобильной дороги на атмосферный воздух служат отработанные
газы от проезжающих автомобилей. Степень загрязнения атмосферного воздуха определяется
величиной пробегового выброса автомобиля, интенсивностью движения и скоростью его движения.
Пробеговые выбросы зависят от удельных выбросов загрязняющих веществ, экологического класса
автомобиля и вида используемого топлива.
• При проведении расчетов выбросов загрязняющих веществ от транспортного потока на
автомобильной дороге он делится на типы автомобилей: легковые, грузовые и т.д.; на подтипы в
зависимости от вида топлива.

3.

Санитарные требования по уровню загрязнения допускают поток автотранспорта в жилой зоне
интенсивностью не более 200 автомобилей в час. (1, стр.69)
Для учета автомобильных потоков и количества угарного, газа, попадающего в атмосферу, выбирается
улица, по которым разрешено движение автотранспорта. На улице выбирается место наблюдения (мы
выбирали самую оживленную улицу поселка, ул. Ленина). (Приложение 1).
Каждую проехавшую мимо автомашину учитываем. При этом целесообразно провести отдельный учет
легковых автомобилей, грузовых машин.
На одном и том же месте возможно проведение
разнообразных наблюдений:
в разное время дня
в разные дни недели, но в одно и то же время
в разные сезоны года, но в одни и те же дни
(сезонная динамика движения).
место исследования

4.

• Мною было посчитано количество автомобилей и зафиксированы
некоторые погодные условия за 12 и 26 июля
12 июля 2023 г. с 16.30 до 17.30 ул. Ленина
Условия: ветер 1 м/с; ясно; t= 26ºС; относ. влажность = 70%.
Тип автомобиля
Легкий грузовой дизельный (лг)
Средний грузовой (сг)
Тяжёлый грузовой дизельный (тг)
Автобусы дизельные (а)
Легковые: (л)
Бензиновые
Дизельные
ВСЕГО
Количество
5
3
14
212 из них:
148
64
234
26 июля 2023 г. с 16.30 до 17.30 ул. Ленина
Условия: ветер 4 м/с; ясно; t= 28ºС; относ. влажность = 62%.
Тип автомобиля
Легкий грузовой дизельный (лг)
Средний грузовой (сг)
Тяжёлый грузовой дизельный (тг)
Автобусы дизельные (а)
Легковые: (л)
Бензиновые
Дизельные
ВСЕГО
Количество
7
196 из них:
137
59
203

5.

Количество автотранспорта и виды
250
8
14
7
200
64
59
грузовые
автобусы дизельные
150
легковые дизельные
легковые бензиновые
100
148
137
50
0
12 июля
26 июля

6.

Оценка уровня загрязнения приземного слоя атмосферы
выбросами автотранспортных средств (по концентрации углерода)
Формула оценки концентрации окиси углерода (Ксо) используется для расчетов в автомобильно-дорожных институтах (Бегма и др., 1984; Шаповалов,1990).
К со= (0,5+0,01N*КТ)*КА * Ку* КС * КВ * КП,
(1)
0,5- фоновое загрязнение атмосферного воздуха нетранспортного происхождения, мг/м3.
N- суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге, автом./ час.
КТ – коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода.
КА – коэффициент, учитывающий аэрацию местности.
КУ – коэффициент, учитывающий изменение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного уклона;
КС - коэффициент, учитывающий изменения концентрации углерода в зависимости от скорости ветра.
КВ - то же относительно влажности воздуха.
КП – коэффициент увеличения загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода у пересечений.
Коэффициент токсичности автомобилей определяется как средневзвешенный для потока автомобилей по формуле:
КТ = PI KТI, (2)
Где Рi – состав движения в долях единиц.
Определим состав автотранспорта в долях единицы:
Pi = ni / N, где: ni – количество автотранспорта i-го типа; N – общее количество автотранспорта.

7.

• После проведенных расчетов по формулам 1 и 2 представленных ранее я получила.
• 12 июля 2023 г
• Загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей по
концентрации окиси углерода К со = 6,78 мг/м3.
• ПДК выбросов автотранспорта по окиси углерода равен 5 мг/ м3.
• 6,78 мг/м3/5,0 мг/м3 = 1,4 раза (максимально разовое ПДК)
• Загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей по
концентрации окиси углерода превышает в 1,4 раза ПДК выбросов автотранспорта
по окиси углерода.
26 июля 2023 г.
• Загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей по
концентрации окиси углерода К со = 1,88 мг/м3.
• ПДК выбросов автотранспорта по окиси углерода равен 5 мг/ м3.
• Значит превышения максимально разового ПДК нет.
• Загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей по
концентрации окиси углерода не превышает ПДК выбросов автотранспорта по
окиси углерода.

8.

Концентрация СО
8
7
6,78
6
мг/м3
5
концентрация СО
4
максимальноразовое ПДК
среднесуточное ПДК
3
1,88
2
1
0
12 июля
26 июля

9.

• Выводы: в результате произведенных расчётов было определено, что на
участке улицы Ленина в первый день наблюдения (12 июля 2023)
концентрации окиси углерода за 1 час составил 6,78 мг/м3, а это превышает 1,4
раза ПДК. Во второй же день наблюдения (26 июля 2023 г) концентрации
окиси углерода за 1 час составил 1,88 мг/м3, концентрации окиси углерода не
превышает ПДК.
• При сравнении показателей наблюдений за эти два дня можно увидеть, что во
второй день количество легкового автотранспорта уменьшилось на 7,5 %,
количество автобусов на 50%, а грузовой транспорт во второй день вовсе
отсутствовал, соответственно уменьшился на 100%.
• Таким образом, мои исследования показали, что улица Ленина является
улицей с высокой интенсивностью движения и концентрация окиси углерода в
выбросах проезжающих по ней автотранспортных средств, зависит не только
от количества проезжающих по ней автомобилей, но в большей степени
зависит от вида автомобиля. Грузовые автомобили и автобусы в большом
количестве приводят к увеличению концентрации окиси углерода в воздухе,
которые превышает ПДК.

10.

Расчет загрязнения атмосферного воздуха автомобильным
транспортом на различном удалении от дороги
Методика расчета основана на поэтапном определении эмиссии (выбросов) токсичных веществ (оксида углерода –
СО, углеводородов – CnHm, оксидов азота – NOx) с отработавшими газами автомобильного транспорта,
концентрации загрязнения воздуха этими веществами на различном удалении от дороги и сравнении полученных
данных с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) данных веществ в воздушной среде (таблица 7.).
При расчете выбросов учитываются различные типы автотранспортных средств и конкретные дорожные условия.
В качестве расчетной принимается интенсивность движения различных типов автомобилей.
Мощность эмиссии (выбросов) CO, CnHm, NOx в отработавших газах отдельно для каждого газообразного вещества
определяется по формуле 3.
При расчете рассеяния выбросов от автотранспорта и определения концентрации токсичных веществ
на различном удалении от дороги используется модель Гауссового распределения примесей в
атмосфере на небольших высотах.

11.

i
i
4
q 2,06 10 m G N K G N Кd
ik ik k
id id
l
l
(3)
• где q – мощность эмиссии данного вида загрязнений от транспортного потока на
конкретном участке дороги, г/м·с;
• 2,06*10-4 – коэффициент перехода к принятым единицам измерения;
• m – коэффициент, учитывающий дорожные и автотранспортные условия,
принимается по графику (рис. 1) в зависимости от средней скорости транспортного
потока,
• Gik – средний эксплуатационный расход топлива для данного типа (марки)
карбюраторных автомобилей, л/км; Gid – то же, для дизельных автомобилей, л/км;
для оценочных расчетов может быть принят по средним эксплуатационным
нормам с учетом условий движения, которые приведены в табл. 8;
• Nik – интенсивность движения каждого выделенного типа карбюраторных
автомобилей, авт./ч.; Nid – то же, для дизельных автомобилей, авт./ч.;
• Kk и Kd и– коэффициенты, принимаемые для данного компонента загрязнения для
карбюраторных и дизельных типов двигателей соответственно по табл. 9.

12.

• По формуле (4) определяется концентрация загрязнений
атмосферного воздуха различными компонентами в зависимости
от расстояния от дороги. На расстоянии 10 м от кромки проезжей
части, где в данном примере принята граница застройки
2q
C
2π σ V sin
F,
(4)

13.

12 июля.
Вывод по результатам расчетов: результаты расчетов показывают, что величина
транспортного воздействия на атмосферный воздух
на расстоянии 10 м и 20 м от кромки проезжей части не превышает предельно
допустимых концентраций, приведенных в табл. 7.
Но, необходимо отметить, что концентрация оксидов азота на расстоянии 10 м от
кромки дороги очень близка к среднесуточной ПДК.
26 июля
Вывод по результатам расчетов: результаты расчетов показывают, что величина
транспортного воздействия на атмосферный воздух на расстоянии 10 м и 20 м
от кромки проезжей части не превышает предельно допустимых концентраций,
приведенных в табл. 7.

14.

3,5
Концентрация загрязнений атмосферного воздуха на расстоянии 10 м от кромки
дороги
3
2
12 июля
мг/м3
2,5
26 июля
1,5
среднесуточное ПДК
1
0,5
0
СО
СnHm
Nox
12 июля
0,82
0,17
0,082
26 июля
0,18
0,041
0,018
среднесуточное ПДК
3
1,5
0,1

15.

• Заключение
• Мой проект – это результат важной трудоемкой работы, в результате которой
было проведено исследование состояния атмосферного воздуха.
• В ходе работы мною были изучены различные источники информации и
рассмотрен состав выхлопных газов, их влияние на организм человека.
Используя расчетные методики, я определила количества загрязняющих
веществ, которые поступают в атмосферу от автотранспорта.
• На основании результатов произведена оценка качества атмосферного
воздуха в районе улицы Ленина п. Орджоникидзе.
• Таким образом, моя гипотеза, что увеличение транспортной нагрузки
(транспортного потока) в летнее время может сказываться на качестве
воздуха в исследуемом районе подтвердилась.

16.

Показатели/ дата
12.07.2023
26.07.2023
Количество автотранспорта
234
203
Загрязнение по концентрации
6,78 мг/м3.
1,88 мг/м3.
ПДК
5 мг/ м3.
5 мг/ м3.
Превышение ПДК
В 1,4 раза
нет
окиси углерода К со

17.

• В результате произведенных расчётов было определено, что на участке улицы
Ленина в первый день наблюдения (12 июля 2023) концентрации окиси углерода за
1 час составил 6,78 мг/м3, а это превышает 1,4 раза ПДК. Во второй же день
наблюдения (26 июля 2023 г) концентрации окиси углерода за 1 час составил 1,88
мг/м3, концентрации окиси углерода не превышает ПДК.
• При сравнении показателей наблюдений за эти два дня можно увидеть, что во
второй день количество легкового автотранспорта уменьшилось на 7,5 %,
количество автобусов на 50%, а грузовой транспорт во второй день вовсе
отсутствовал, соответственно уменьшился на 100%.
• Таким образом, мои исследования показали, что улица Ленина является улицей с
высокой интенсивностью движения и концентрация окиси углерода в выбросах
проезжающих по ней автотранспортных средств, зависит не только от количества
проезжающих по ней автомобилей, но в большей степени зависит от вида
автомобиля. Грузовые автомобили и автобусы в большом количестве приводят к
увеличению концентрации окиси углерода в воздухе, которые превышает ПДК.

18.

Нужно заметить, что количество автотранспорта значительно увеличится в курортный сезон и
соответственно количество вредных выбросов на этом участке дороги тоже увеличивается.
Кроме того, были проведены расчеты по определению концентрации загрязнения
атмосферного воздуха СО, СnHm, NOx на различном расстоянии от автомобильной дороги на
расчетном поперечнике, а именно на расстоянии 10 м и 20 м от кромки проезжей части.
По результатам расчетов: результаты расчетов показывают, что величина транспортного
воздействия на атмосферный воздух на расстоянии 10 м и 20 м от кромки проезжей части не
превышает предельно допустимых концентраций, приведенных в табл. 7. Но, необходимо
отметить, что концентрация оксидов азота на расстоянии 10 м от кромки дороги очень близка к
среднесуточной ПДК.
Исходя из проведённых исследований видно, что воздух в п. Орджоникидзе не имеет
критически опасных параметров загрязнённости. А на расстоянии 10 м и 20 м от кромки проезжей
части полностью соответствует нормам ПДК.
Загрязнение воздушной среды зависит от количества автотранспортных средств и влияет на
здоровье населения. В наших силах бороться с загрязненностью воздуха можно, увеличивая число
зеленых насаждений непосредственно вдоль проезжей части.

19.

• Для улучшения качества воздушной среды необходимо увеличивать озеленение: разбивать парки,
палисадники, облагораживать зону вокруг жилых домов и учреждений, так как уровень загрязнения
воздуха в лесопарках намного меньше, чем на территориях, где мало зелёных насаждений.
• Зеленые насаждения улучшают микроклимат, улавливают пыль, газы, благотворно влияют на
психологическое состояние человека. Растения, в том числе и цветы, имеют большое эстетическое и
декоративное значение.
• Для снижения загрязняющих выбросов необходимо:
• -использовать качественный бензин
• -не допускать холостой работы двигателя автомобиля
• -озеленять маршруты движения транспорта
• -своевременно обновлять деревья и кустарники
• Чтобы снизить вероятность влияния загрязняющих веществ на организм человека рекомендуется:
• -избегать прогулок в местах скопления или движения автотранспорта
• -выбирать маршрут движения, который позволит избежать длительного нахождения у автотрассы
• -озеленять улицы поселка.