Загрязнение атмосферного воздуха в г. Чебоксары

Загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей оценивалось по концентрации угарного газа в мг/м3.

Формула оценки концентрации угарного газа КСО (Бегма и др., 1984; Шаповалов, 1990):

КСО= (0,5 +0,01N ×КТ) ×КА×КУ×КС×КВ×КП, где

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 угарного газа,

КА – коэффициент, учитывающий аэрацию местности,

КУ - коэффициент, учитывающий изменение загрязнения атмосферного воздуха угарным газом в зависимости от величины продольного уклона,

КС - коэффициент, учитывающий изменение концентрации угарного газа в зависимости от скорости ветра,

КВ - коэффициент, учитывающий изменение концентрации угарного газа в зависимости от относительной влажности воздуха,

КП – коэффициент увеличения загрязнения атмосферного воздуха угарным газом у пересечений.

Коэффициент токсичности из расчетной интенсивности движения автомобилей в обоих направлениях – 500 автомашин в час (N) и состава автотранспорта принимаем равным 1,41.

Значение коэффициента КА, учитывающего аэрацию местности, определяется по табл. 1.

Таблица 1.

Тип местности по степени аэрации	Коэффициент КА
Транспортные тоннели	2,7
Транспортные галереи	1,5
Магистральные улицы и дороги с многоэтажной застройкой с двух сторон	1,0
Жилые улицы с одноэтажной застройкой, улицы и дороги в выемке	0,6
Городские улицы и дороги с одноэтажной застройкой, набережные, эстакады, виадуки, высокие насыпи	0,4
Пешеходные тоннели	0,3

 

        

Для улицы с магистральной застройкой КА=1.        

Значение коэффициента Ку, учитывающего изменение загрязнения воздуха угарным газом в зависимости от величины продольного уклона, определяем по табл.2.

Таблица 2.

Продольный уклон	Коэффициент Ку
0	1,00
2	1,06
4	1,07
6	1,18
8	1,55

 

        

Коэффициент изменения концентрации угарного газа в зависимости от скорости ветра КС определяется по табл.3.

Таблица 3.

Скорость ветра. м/с	Коэффициент КС
1	2,70
2	2,00
3	1,50
4	1,20
5	1,05
6	1,00

 

        

Значение коэффициента КВ, определяющего изменение концентрации угарного газа в зависимости от относительной влажности воздуха, приведено в табл.4.

Таблица 4.

Относительная влажность	Коэффициент КВ
100	1,45
90	1,30
80	1,15
70	1,00
60	0,85
50	0,75

 

        

Коэффициент увеличения загрязнения воздуха угарным газом у пересечений приведен в табл.5.

Таблица 5.

Тип пересечения	Коэффициент КП
Регулируемое пересечение: - со светофорами обычное	1,8
- со светофорами управляемое	2,1
- саморегулируемое	2,0
Нерегулируемое: - со снижением скорости	1,9
- кольцевое	2,2
- с обязательной остановкой	3,0

 

        

Подставляя значения коэффициентов в формулу, получаем оценку уровня загрязнения атмосферного воздуха угарным газом. В таблице 6 значения Ксо  выделены в отдельной графе.

ПДК выбросов автотранспорта по угарному газу равно 5 мг/м3.

Основываясь на полученных нами экспериментально некоторых данных, составим картину загрязненности атмосферного воздуха на территории города.

 

Таблица 6.

Улицы	Время	Легковой автомобиль	Автобус и пассажирский транспорт	Грузовые автомобили	Ксо, мг/м3	T-ра Co	Скорость Ветра м/с	Влажность
Московский пр.	800	450	180	72	9,9	-15	4	70
	1500	414	228	54	11,2	-10	4	70
	2000	420	192	48	10,2	-12	4	70
Ул. Пирогова	800	414	210	78	11,2	-15	4	70
	1500	360	186	90	10,5	-10	4	70
	2000	384	216	66	10,9	-12	4	70
30-ая автодорога	800	210	174	90	9,1	-15	4	70
	1500	240	234	78	10,6	-10	4	70
	2000	216	216	60	9,6	-12	4	70
Ул. В. Винокурова	800	240	216	54	9,6	-15	4	70
	1500	264	228	66	9,4	-10	4	70
	2000	234	246	48	10,3	-12	4	70
Ул. Урукова	800	114	90	36	5,9	-15	4	70
	1500	150	120	54	6,4	-10	4	70
	2000	174	108	42	6,0	-12	4	70
Ул. Крылова	800	120	114	42	5,8	-15	4	70
	1500	180	150	48	7,5	-10	4	70
	2000	210	168	54	8,1	-12	4	70

 

        

Оценка суммарной загруженности улиц автотранспортом согласно ГОСТ – 17.2.2.03 – 77 (низкая интенсивность движения – 3-7 тыс. автомобилей в сутки, средняя – 8-17 тыс. и высокая – 18 – 27 тыс.) приведена в табл.7. 

                                                                                                                  Таблица 7.

Улица	Интенсивность движения.
	тыс.ед. в сутки	показатель
Московский пр.	16,464	Средняя интенсивность
Ул. Пирогова	16,032	Средняя интенсивность
30-ая автодорога	12,144	Средняя интенсивность
Ул. В. Винокурова	12,768	Средняя интенсивность
Ул. Урукова	7,104	Средняя интенсивность
Ул. Крылова	8,688	Средняя интенсивность

Результаты, полученные при анализе данных, говорят о том, что окружающая среда вдоль крупных улиц испытывает сильную антропогенную нагрузку.        

 

Интенсивность движения автотранспорта на всех наблюдаемых нами направлениях согласно ГОСТ – 17.2.2.03 – 77 является средней и колеблется в средних пределах от 7,104 до 16,464  тысяч единиц автомобилей в сутки. Наибольшая интенсивность движения приходится на утренние и вечерние часы. Преобладающим является легковой автотранспорт. Максимальные показатели уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта (по концентрации СО) наблюдались на ул. Пирогова и Московский пр. в утренние часы. В дневные часы наибольшие показатели наблюдались на Московском пр. и 30-ой автодороге. В вечернее время данный показатель превышал остальные по ул. Пирогова и ул. Вячеслава Винокурова. Минимальные показатели уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта (по концентрации СО) наблюдались нами по ул. Урукова и ул. Крылова. Тем не менее, при наблюдении на всех объектах обнаружилось превышение ПДК выбросов автотранспорта по угарному газу равное 5 мг/м3.

При оценке общего количества выбросов необходимо также учитывать степень изношенности автомобильного парка (до 70-80% автотранспорта г. Чебоксары со сроком эксплуатации более 5-10 лет), и как следствие увеличение суммарных выбросов всех вредных продуктов неполного сгорания топлива в 1,5-2 раза.

По данным МУ "Комитет по охране окружающей природной среды и природопользованию г. Чебоксары" общие выбросы в атмосферу от стационарных источников предприятиями г. Чебоксары в 2013 г. составили 12,4 тысячи тонн (неизвестна погрешность расчетов). В 2004 году общее количество вредных веществ, выброшенных автотранспортом на всей территории г. Чебоксары, составило 13,5-17,4 тыс. т.  Вклад автотранспорта в общее загрязнение городской среды оценивается в пределах 55,7-61,3%. Если считать, что на основных магистралях сконцентрировано до 70% всего автотранспорта города Чебоксары (среднестатистическая оценка, приводимая по средним городам), то общее количество вредных веществ, выбрасываемых автотранспортом на всей территории г. Чебоксары, можно оценить в 5,7-11,4 тысячи тонн в год. Среди них не только СО, но и бенз(а)пирен, формальдегид, оксид углерода (4) и оксид азота.

Таким образом, вклад автотранспорта в общее загрязнение городской среды может быть оценен в пределах (31,5-63,0)%. Проблема загрязнения городской атмосферы выбросами автомобильного транспорта в настоящее время  по нашему мнению является первоочередной и требует решения в кратчайшие сроки.