Оцінка рівня забруднення автотранспортом повітря оксидом вуглецю м. Черкаси
Оцінка рівня забруднення автотранспортом повітря оксидом вуглецю м. Черкаси
Оцінка рівня забруднення автотранспортом повітря оксидом вуглецю м. Черкаси
Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
Будівельний факультет
Кафедра екології
КУРСОВА РОБОТА
З дисципліни Загальна екологія »
Тема
«Оцінка рівня забруднення автотранспортом повітря оксидом вуглецю м. Черкаси»
Керівник роботи Виконавець
викладач Гайова Юлія Юріївна
студент гр. ЕК -75
Дибченко Артур Олексійович
Захищено з оцінкою ________________
«____» ___________2009р.
2009 р.
Зміст
Вступ. 4
1. Ааналітичний огляд літератури. 6
1.1 Характеристика автотранспорту. 6
1.2 Проблеми екології автомобільного транспорту України. 7
1.2.1 Екологізація автотранспорту. 11
1.3 Основні сполуки у вихлопних газах автомобілів. 13
1.4 Заходи по зниженню забруднення чадним газом.. 16
1.5 Альтернативні види палива. 17
2. Оцінка розрахунковим методом рівня забруднення автотранспортом повітря оксидом вуглецю визначених модельних ділянок в
м. Черкаси. 21
2.1 Геоморфологічні особливості міста Черкаси. 21
2.2 Метеорологічні особливості міста Черкас. 22
2.3 Методика оцінки рівня забруднення СО.. 25
2.4 Дослідження модельних ділянок. 28
2.4.1 Модельна ділянка №1 » вул. Котовського — бул. Шевченка». 28
2.4.2 Модельна ділянка № 2 перехрестя вул. Ільїна — Котовського. 30
2.4.3 Модельна ділянка №3 (перехрестя вул. Сумгаїтська — Одеська) 32
2.4.4 Модельна ділянка №4 (перехрестя вул. Благовісна — Добровольского) 34
2.4.5 Модельна ділянка №5 (перехрестя вул. Ільїна — вул. Парижської комуни) 35
2.4.6 Модельна ділянка №6 (бул. Шевченко — вул. Сєдова) 37
2.4.7 Модельна ділянка №7 (бул. Шевченка — отель Черкаси) 38
2.4.8 Модельна ділянка №8 (бул. Шевченка — Площа 700 річчя) 40
2.4.9 Модельна ділянка №9 (вул Дахнівська — зупинка парк 50 річчя) 41
3. Порівняльна оцінка рівня забруднення чадним газом (СО) 44
Висновок. 46
Література. 48
Вступ
Однією з найбільш актуальних проблем сучасності являється охорона навколишнього середовища. Ця проблема загострилась в 20 столітті, коли розгорнувся масовий бурхливий розвиток транспорту, а також недосконалість технічних процесів призвели до забруднення атмосфери, води і ґрунту. Токсичні речовини порушують ріст рослин, знижують урожайність, призводить до загибелі дерев.
Вуглекислий газ CO2 — тривка хімічна сполука, поширена в природних газах, що містять його в кількості від декількох відсотків до практично чистого В. г. Безбарвний, має кислуватий смак і запах. Є кінцевим продуктом окиснення вуглецю, не горить, не підтримує горіння і дихання. Токсична дія В. г. виявляється при його вмісті в повітрі 3-4% і полягає в подразненні дихальних шляхів, запамороченні, головному болі, шумі у вухах, психічному збудженні, непритомному стані. При виділенні В. г. з підошви виробки і відсутності активного струменя повітря в нижній частині її можуть утворюватися застійні зони з високою концентрацією. В рудниковій атмосфері В. г. присутній завжди, бо утворюється у великій кількості за рахунок біохімічних та хімічних реакцій окиснення, що протікають в гірничих виробках. Граничний допустимий вміст СО2 в шахтному повітрі 0,5-1% (за об’ємом). При 10% наступає непритомність, при 20-25% — смертельне отруєння. Неотруйний газ, без кольору і запаху, що є природною складовою атмосфери. Вуглекислий газ є продуктом спалювання викопного палива. Він має парникові властивості, тобто сприяє утриманню тепла на поверхні Землі і вносить основний вклад у глобальному потеплінні.
Діоксид вуглецю не підтримує дихання і горіння звичайних видів палива.
Незначні кількості CO2 нешкідливі для людини і тварин, але при концентрації його в повітрі понад 3% за об’ємом він стає шкідливим, а при 10% і більше — смертельним.
Спресований твердий CO2 під назвою «сухий лід» застосовують для охолодження м’яса, риби і інших харчових продуктів, що швидко псуються. Сухий лід значно більше, ніж звичайний, знижує температуру і при випаровуванні не залишає ніякої рідини. У техніці діоксид вуглецю одержують обпаленням вапняку з одночасним одержанням паленого вапна
CaCO3 = CaO + CO2↑
В лабораторних умовах його звичайно одержують при дії хлоридної кислоти на мармур
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑
У природі діоксид вуглецю постійно утворюється при найрізноманітніших процесах горінні вугілля і інших видів палива, диханні, бродінні, гнитті тощо.
Завданням роботи є оцінка розрахунковим методом рівня забруднення автотранспортом повітря оксидом вуглецю визначених модельних ділянок в місті Черкас на різних модельних ділянках.
1. Ааналітичний огляд літератури
1.1 Характеристика автотранспорту
Автотранспорт — важлива складова транспортної інфраструктури, покликана своєчасно та якісно задовольняти потреби господарства і населення в перевезеннях. Автомобільним транспортом перевозять понад 60% пасажирів і вантажів. Сучасне життя людини не можливо уявити без автомобіля. Автомобіль стає невідємною складовою діяльності людини.
За даними статистичної звітності автомобільний парк України зростав і за типами транспортних засобів його склад розподілено таким чином [1].
Таблиця 1.1 — Розподіл автомобільного парку України за типами транспорту
Транспортні засоби
роки
2003
2004
2005
2006
2007
Вантажні тис. од.
1109,3
1103,9
1175,0
1152,3
1118,7
Автобуси тис. од.
136,9
141,8
144,4
140,2
143,5
Легкові тис. од.
4968,7
5066,0
5101,9
5109,6
5119,7
Спеціальні тис. од.
281,9
278,7
289,9
248,9
250,0
Разом
6496,8
6590,4
6711,2
6651
6631,9
Загальний світовий парк автомобілів нараховує 800 млн. одиниць, з яких 83-85% складають легкові автомобілі, а 15-17% — вантажні і автобуси. Якщо тенденції росту випуску автотранспортних засобів залишаться незмінними, то до 2015 р. кількість автомобілів може зрости до 1,5 млрд. одиниць [2].
Автомобілі поділяються на транспортні (вантажні і пасажирські), спеціальні і спортивні. Вантажні автомобілі призначені для перевезення вантажу і пасажирів, спеціальні — для виконання різних технічних функцій (підйомні крани, пересувні компресори), спортивні — переважно для досягнення певних рекордів швидкості та інших спортивних досягнень.
Вантажні поділяють на 3 категорії пасажирські, до них відносять легкові автомобілі та автобуси; вантажні — для перевезення різного вантажу та тягачі, які призначені для буксировки напівпричепів і причепів.
За шляховими регламентаціями всі автомобілі поділяються на 3 основні групи. До першої групи “А” відносяться автомобілі шляхового типу, призначені для використання тільки на дорогах з досконалим капітальним покриттям і повною масою до 52т.д.о другої категорії “Б” належать автомобілі шляхового типу, які допускаються до експлуатації на всій мережі доріг загального використання з повною масою до 34 т.
Крім того, існують автомобілі, що не допускаються до експлуатації по дорогах загального використання, які мають капітальне покриття. Ці автомобілі призначені для роботи по спеціально побудованих для них кар’єрних, лісовозних або інших дорогах, а також поза мережею доріг.
Автомобілі розрізняють також за родом двигуна. В залежності від роду встановленого двигуна автомобілі бувають таких типів автомобілі з бензиновим двигуном внутрішнього згорання, дизельні автомобілі, що працюють на дизельному паливі та автомобілі з газовими та комбінованими двигунами. За ознаками проходження автомобілі поділяють на шляхові обмеженого проходження для руху по дорогах з грунтовим покриттям підвищеного і високого проходження, які можуть працювати у важких шляхових умовах та по бездоріжжю. Одним з негативних факторів є зростаючим шкідливий вплив їх на навколишнє середовище. Потрапляючи в атмосферу, водойми, грунт шкідливі речовини негативно впливають на біосферу.
1.2 Проблеми екології автомобільного транспорту України
Проблеми екологічної безпеки автомобільного транспорту є складовою частиною екологічної безпеки країни. Значущість і гострота цієї проблеми росте з кожним роком. В інфраструктурі транспортної галузі України налічується близько 1 тис. крупних і середніх автотранспортних підприємств, зайнятих пасажирськими і вантажними перевезеннями. З розвитком ринкових відносин з’явилися у великій кількості комерційні транспортні підрозділи невеликої потужності. Зростання автопарку, зміна форм власності і видів діяльності істотно не вплинули на характер дії автотранспорту на оточуючу природне середовище. Викликає тривогу той факт, що не дивлячись на ту, що проводиться роботи, викиди забруднюючих речовин в атмосферу від автотранспортних засобів збільшується в рік в середньому на 3,1%. В результаті величина щорічного екологічного збитку від функціонування транспортного комплексу України складає більше 0,7 млрд. доларах і продовжує рости. Автомобільний парк України в 2007 році складав 6,631 млн. шт., у тому числі 5,118 млн. легкових автомобілів, 1,118 млн. грузовиків, 393,5 тис. автобусів і спеціальних автомобілів. Середній вік автотранспортних засобів залишається значним і складає 10 років, у тому числі 10% парку експлуатується понад 13 роки, повністю зношені і підлягають списанню.
Автомобілі використовують кисень атмосфери, для них щорічно розширюють мережу доріг з твердим покриттям, які густою мережею обвивають планету. Усі автомобільні дороги поділяються на категорії, чим вища категорія дороги, тим більший потік автомобілів вона пропускає і тим більш вдосконаленою є в технічною є технічному відношенні. Залежно від інтенсивності руху, дозволеної швидкості і роду технічних характеристик автомобільні дороги поділяються на 5 категорій. Категорії доріг України представлені в таблиці 1.2.
Таблиця 1.2 — Категорії доріг України
Параметри
Категорія доріг України
1
2
3
4
5
Середньодобова інтенсивність руху авто
Понад 7000
7000-3000
3000-1000
1000-200
Менше
Швидкість руху авто км/ год
150
110
100
80
60
Ширина проїзної частини м
15 і менше
7,5
7
6
4,5
Найменший радіус кривої в площі, м
1000
600
400
250
125
Смуги руху, м
3,75
3,75
3,5
3,0
—
Найбільш допустиме навантаження від осі автотранспорту
10
10
10
6
6
Автомобільна дорога включає в себе грунтове полотно і штучні споруди, на яких будується проїзна частина. Траса повинна бути, по можливості, прямою з пологими кривими в площі і щоб поздовжній нахил не перевищував 30% на 1 категорії чи 70% на 5 категорії. На дорогах вищих категорій роблять розділяючи смуги для визначення потоків автомобілів, які рухаються у зустрічних напрямках. В гірських районах з боку обривів дороги огороджуються бар’єрами. Найбільш інтенсивні ділянки понад 10000 авт/доб. оснащуються стаціонарним освітленням, що діє в нічний час і при туманах, снігопадах.
Вивчення режимів рухів автотранспортних засобів показує, що у великих містах, наприклад, тривалість роботи легкових автомобілів на холостому ходу складає 17%, на режимах прискорення — 42%, на постійній швидкості — 16% і в режимах уповільнення — 25%.
Тож кількість викидів токсичних речовин від автомобілів знаходиться у певній залежності від швидкості руху. Так, викид СО при малих швидкостях зростає у 1, 5 — 2, 2 рази, а у 2, 1 — 2, 8 рази.
Таблиця 1.3 — Вплив режимів руху автомобілів на концентрацію токсичних речовин у відпрацьованих газах [2].
Токсичні компоненти відпрацьованих газів%
Режим роботи
Холостий хід 0 км/ год
Постійна швидкість км
Прискорення від 0 до 40 км/год
Уповільнення від 40 до 0 км/год
СО
0,50-8,00
0,30-2,50
1,90-3,80
1,50-4,10
0,03-0,12
0,02-0,40
0,12-0,17
0,28-0,45
Зміст таких доріг вимагає дуже великих витрат енергії. Автомобілі витрачають величезну кількість палива. А його джерела вичерпані, і їх залишилося на землі не так вже багато. Особливо швидко тануть запаси нафти, з якої одержують бензин. Крім того, при видобутку нафти, її транспортуванню і переробці на нафтопереробних підприємствах забруднюються грунти, води і атмосфера. В автомобільних катастрофах на дорогах гине багато людей.
В глобальному балансі забруднення атмосфери частка автотранспорту складає 13,3%, але в містах вона зростає до 80%.
Один автомобіль щорічно поглинає з атмосфери в середньому більше 4 т кисню, викидаючи при цьому з відпрацьованими газами приблизно 800 кг чадного газу, 40 кг оксидів азоту і майже 200 кг різних вуглеців. В результаті по Україні від автотранспорту за рік в атмосферу поступає величезна кількість тільки канцерогенних речовин 7,5 тис. т бензолу, 5,3 тис. т формальдегіду, 0,3 т бензапирену і 1,2 тис. т свинцю. В цілому, загальна кількість шкідливих речовин, що щорічно викидаються автомобілями, перевищує цифру в 7 млн. т.
Необхідно відзначити, що з погляду екологічного збитку, що завдається, автотранспорт лідирує у всіх видах негативної дії забруднення повітря — 95%, шум — 49,5%, дія на клімат — 68%.
1.2.1 Екологізація автотранспорту
Екологічні проблеми, зв’язані з використанням традиційного моторного палива в двигунах транспортних засобів, актуальні не тільки для України, але і для всіх країн світу. В багатьох країнах світу прийняті жорсткі вимоги по екологізації автотранспорту. В результаті з 2000 року по 2007 рік кількість шкідливих речовин у відпрацьованих газах автомобілів за рубежем знизилася приблизно в 2 рази, а всього за останні 40 років зміст токсичних компонентів зменшився на 70%. В даний час багато моторобудівних фірм узяли курс на рішення задачі досягнення нульової токсичності відпрацьованих газів. Їх багаторічний досвід показує, що добитися цього можна тільки у разі використовування альтернативних видів моторного палива. Саме тому, практично всі перспективні екологічно чисті автомобілі, проектуються під альтернативні види палива.
Значні матеріальні витрати на створення екологічно чистих машин, пов’язані не з благородністю і альтруїзмом західних моторобудівних компаній, а визначаються тиском державних законів. Побічно ці закони торкнулися і України — до нас хлинув потік зарубіжних автомобілів, які в розвинених країнах були визнані екологічно не безпечними, тим самим поповнивши вітчизняний автопарк автомобілів, що завдають колосального збитку екології наших міст. Справедливості ради необхідно визнати, що вироблені в Україні автомобілі відстають на 8-10 років по всіх показниках у тому числі і по екології від автомобілів, що випускаються в даний час в промислово розвинених країнах.
В 1992 році бив прийнятий Закон України про охорону атмосферного повітря. Законом встановлені єдині для України нормативи екологічної безпеки атмосферного повітря, до яких відносяться гранично допустимі концентрації ГДК забруднюючих речовин від автомобілів в атмосферному повітрі. Для транспортних засобів встановлюються нормативи змісту забруднюючих речовин в відпрацьованих газах автотранспорту. Передбачаються заходи по зниженню токсичності і знешкодженню відпрацьованих газів автомобілів і других транспортних засобів переходу транспорту на менш шкідливі види енергії і палива, обмеженню в їзду автотранспорту в житлові зони. Заборонено виробництво і експлуатацію транспортних засобів, в яких перевищує встановлені норми вмісту забруднюючих речовин у відпрацьованих газах автотранспорту. Поліпшення конструкцій транспортних засобів і умов їх експлуатації. Організація в межах міста режимів руху всіх видів транспорту.
Введення на території України з січня 2001 року норми Євро-2 поки є чисто декларативним актом, оскільки, нераціональна структура вітчизняної нафтопереробки, недостатні потужності вторинних процесів визначає низьку якість вироблюваних бензинів і дизельного палива, не відповідного сучасним вимогам. Якість вітчизняних автомобільних двигунів повинні бути кращими, в більшості поступаються зарубіжним по таких показниках, як питома потужність, економічність, експлуатаційна технологічність, екологічність Тому, в даний час єдиним шляхом підвищення екологічності автотранспорту є його перехід на природний газ, що забезпечить скорочення шкідливих викидів в оточуючу середовище двигунами автомобілів до рівня, що відповідає жорстким європейським нормам. Норми токсичності вихлопних газів автомобілів представлені в таблиці 1.4
Таблиця 1.4 — Норми токсичності вихлопу автомобілів для розвинених європейських країн
Найменування стандартів
Рік введення
Вміст у вихлопі токсичних речовин
CO
Тверді частинки
Євро — 0
1988
14,4
11,2
2,5
——
Євро — 1
1993
8,0
4,5
1,1
0,36
Євро — 2
1996
7,0
4,0
1,1
0,15
Євро — 3
1999
5,0
2,0
0,6
0,1
Євро — 4
2005
3,5
1,5
——
0,02
Євро — 5
2008
2,0
1,5
——
0,02
Проблема переводу автотранспорту на природний газ є рішенням комплексу складних задач, серед яких найзначущішими є серійне виробництво газобалонних автомобілів, створення інфраструктури (мережі) заправних комплексів; розробка і виробництво надійного газобалонного устаткування; створення сервісної мережі для переобладнання автотранспортних засобів; підготовка кадрів; праве і рекламно-інформаційне забезпечення і т.д. У зв’язку з чим, програми газифікації автотранспорту і поліпшення екологічної обстановки можуть бути реалізовані не тільки по указу зверху, але і при підтримці і безпосереднім участь регіональних властей.
1.3 Основні сполуки у вихлопних газах автомобілів
Відпрацьовані гази двигунів внутрішнього горіння має біля 200 складових. Період їх продовжується від кількох хвилин до 4-5 років. Автомобілі спалюють величезну кількість цінних нафтопродуктів, завдаючи одночасно відчутної шкоди навколишньому середовищу, головним чином атмосфері. Оскільки основна маса автомобілів сконцентрована в крупних і найбільших містах, повітря цих міст не тільки обідняється киснем, але і забруднюється шкідливими компонентами відпрацьованих газів. В автомобільних двигунах внутрішнього згорання у світі щорічно спалюється 2 млрд. тон нафтового палива. При цьому ККД складає 23% [6]. До головних токсичних викидів автомобіля відносяться відпрацьовані гази, картерні гази і паливні випаровування.
Основна причина забруднення повітря полягає в неповному і нерівномірному згоранні палива. У відпрацьованих газах двигуна внутрішнього згорання міститься 170 шкідливих компонентів 160 — похідні вуглеводню — неповному згоранню палива у двигуні. Наявність у відпрацьованих газах шкідливих речовин обумовлена умовами згорання палива. Найбільш досліджуваними є викиди двигуна. До складу цих викидів входять оксид вуглецю, вуглеводні, оксиди азоту, сірки, тверді частки. В двигунах реакція горіння перетворює енергію палива в теплоту. В результаті реакції утворюється токсичні речовини. Вони викидаються двигунами в складі відпрацьованих газів. Відпрацьовані гази, які викидаються двигуном, містять оксид вуглецю СО, вуглеводні , оксиди азоту , бензапирен, альдегіди і кіптяву. Картерні гази — це суміш частини відпрацьованих газів, які проникають через нещільності поршневих кілець в картер двигуна, з парами моторного мастила. Паливні випаровування надходять в навколишнє середовище через систему живлення двигуна стиків, шлангів і т.д. Розподіл головних компонентів викидів у карбюраторного двигуна наступне відпрацьовані гази мають 95% СО, 55% і 98% , картерні гази по — 5% , 2% , а паливні випаровування — до 40% .
До токсичних відносяться оксид вуглецю, оксиди азоту, вуглеводні, альдегіди, оксид сірки, сажа, бензапирен.
Оксид азоту. Токсичний вплив оксиду азоту при його викидах проявляється в двох шарах атмосфери. Каталітичне руйнування озонового шару спричинює зростання біологічно активної радіації становить загрозу існування атмосфери. Азот потрапляє в стратосферу з тропосфери. Зберігається в оточуючій його атмосфері протягом 3 — 4 днів.
Вуглеводні. У відпрацьованих містяться кілька десятків різних вуглеводнів. Джерелом вуглеводневих сполук є шари паливної суміші, прилеглі до стінок камери згорання, де відбувається гасіння полумя, нерівномірний розподіл суміші виникає нестача кисню, а також циліндри що працюють з пропусками запалювання та згорання.
Альдегіди — органічні сполуки. Найхарактернішими для відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згорання є акромін, формальдегід та ацетальдегід. Альдегідам властива висока токсичність.
Кіптява — представляє собою безформене тіло без кристалічної решітки в дизельному двигуні кіптява складається з невизначених частин з розмірами 0,3…10. Причина утворення сажі полягає в тому, що енергетичні умови в циліндрі дизельного двигуна опиняються достатніми, щоб молекула палива руйнувалася повністю. Більш легкі атоми водню дифузують в багатий киснем шар, вступають з ним в реакцію. Утворюється при неповному згоранні палива з відпрацьованими газами викидається кіптява. Вона утворюється в камерах згорання двигунів внаслідок піролізу палива при високих температурах і тиску. Особливе багато сажі утворюється в дизелі. Вплів небезпечних речовин може викликати незворотні зміни загибель флори [1].
Вуглеводні з’єднання — етан, метан, бензол, ацетилен і інші токсичні речовини. У відпрацьованих газах містяться вуглеводні різних гомологічних рядів парафінові алкани, нафтові циклани і ароматичні (бензолові), всього близько 160 компонентів. Вони утворюються в результаті неповного згорання палива в двигуні незгорілі вуглеводні є однією з причин появи білого або голубого диму. Це відбувається при запізнюванні запалювання робочої суміші в двигуні або при понижених температурах в камері згорання.
Сполуки свинцю. Наявність сполук свинцю у відпрацьованих газах є наслідком додавання тетераетилсвинцю в бензини для підвищення октанового числа. Свинець неповністю потрапляє в атмосферу після згорання палива від 70 — 75% загальної його кількості, що міститься у бензинах Певна кількість сполук свинцю потрапляє в повітря при безпосередньому випаровуванні бензинів з паливного баку. Сполуки можуть знаходитися протягом 1 — 4 тижнів.
Оксид вуглецю. Він утворюється переважно в бензинових двигунах при роботі багатьох паливо-повітряних сумішах. Причиною виникнення оксиду вуглецю в цьому випадку є нестача кисню для повного окислення вуглецю, який входить до складу палива. Незначна кількість оксиду вуглецю, утворюється підчас роботи на бідних сумішах на дизелях, є продуктом проміжного окислення вуглецю. Оксид вуглецю — високотоксична сполука. Оксид вуглецю інертний і зберігається в повітрі до 5 років.
Оксиди азоту NO і NO2 — діоксид азоту. Ці гази, виникають в камері згорання двигуна при температурі 2800°С і тиску біля 1 МПа. Оксид азоту — безколірний газ, Легко окислюється киснем. При звичайних атмосферних умовах NO повністю перетворюється в NO2 — газ бурого кольору з характерним запахом. Він важче за повітря і має потенційну небезпеку.
Вміст токсичних викидів у відпрацьованих газах двигунів відображені в таблиці 1.5
Таблиця 1.5 — Вміст токсичних викидів у відпрацьованих газах двигунів
Компоненти
Доля токсичного компонента
Карбюраторні
Дизельні
%
на 1000л палива кг
%
на 1000л палива кг
CO
0,5-12,0
до 200
0,01-0,5
до 25
до 0,8
20
до 0,5
36
0,2 — 3,0
25
0,009-0,5
8
Бензапирен
—
до 10
—
—
Альдегіди
до 0,2
—
0,001-0,09
—
Кіптява
до 0,04
1
0,01-1,1
3
1.4 Заходи по зниженню забруднення чадним газом
Основні заходи, щодо зниження викидів автотранспорту добре відомі це зниження викидів від кожного автотранспортного засобу і зниженні кількості автотранспортних засобів, робота яких супроводжується шкідливими викидами. Реалізація названих заходів може здійснюватися по наступних напрямах припинення виробництва бензину із змістом свинцю, перехід на інші види палива, принципове поліпшення екологічних характеристик двигунів за рахунок переходу на більш жорсткі стандарти або навіть на нові види двигунів. Екологічні проблеми, зв’язані з використанням традиційного моторного палива в двигунах транспортних засобів, актуальні не тільки для України, але і для всіх країн світу. В багатьох країнах світу прийняті жорсткі вимоги по екологізації автотранспорту. В результаті з 2000 року по 2007 рік кількість шкідливих речовин у відпрацьованих газах автомобілів знизилася приблизно в 2 рази, а всього за останні 40 років зміст токсичних компонентів зменшився на 70%.
В даний час багато моторобудівних фірм узяли курс на рішення задачі досягнення нульової токсичності відпрацьованих газів. Їх багаторічний досвід показує, що добитися цього можна тільки у разі використовування альтернативних видів моторного палива. Саме тому, практично всі перспективні екологічно-чисті автомобілі, проектуються під альтернативні види палива. Безумовно, значні матеріальні витрати на створення екологічно чистих машин, пов’язані не з благородністю і альтруїзмом моторобудівних компаній, а визначаються тиском державних законів. Пріоритетність природного газу, як найперспективнішого екологічно чистого моторного палива, очевидна для багатьох країн світу. Розробка альтернативних енергоджерел спалювання і очищення органічного палива, створення (модифікація) двигунів, що використовують альтернативні палива, захист від шуму. Поліпшення містобудування і оптимізацію міського руху транспорту взаємно пов’язано і націлено на краще планування доріг і вулиць, будівлю
транспортних розв’язок, поліпшення дорожнього покриття, контроль швидкісного руху.
Впровадження альтернативного транспорту — це електромобілі, застосування альтернативного палива, будування ліній для швидкого трамвая, метро.
1.5 Альтернативні види палива
Водень. Перші дослідження стосовно використання водню, як палива для двигунів були проведені в 20 — х роках. Характеристики водню як моторного палива такі нижча теплота згорання, що перевищує згорання рідкого палива в 2,7-2,9 разів. Під час згорання водневоповітряної суміші утворюється водяна пара, виключається можливість утворення шкідливих продуктів. Таким чином, водень як паливо має низку переваг перед вуглеводним паливом. Отримують водень, в основному при переробці природного газу і нафти, отримують моторне паливо. Тому проводять інтенсивні пошуки інших ефективних методів отримання водню. Під час роботи двигуна гідрид нагрівається і водень вивільняється. Потужність такого двигуна зменшується на 20 — 30% внаслідок малої густини водню. При згоранні водневоповітряної суміші не відбувається утворення продуктів неповного згорання, хоча у незначній кількості міститься СО і СН, які утворилися в результаті згорання оливи, що потрапляє в камеру згорання.
Ацетилен. В останні роки вивчається можливість використання ацетилену, як палива. Ацетилен має високі енергетичні показники і його виробляють з нафтової сировини. Проводилися поодинокі експериментальні дослідження поршневих ДВЗ на ацетилені. Токсичність двигуна, який живиться ацетиленом, покращується завдяки переважно зниженню вмісту оксиду вуглецю. Так в режимах максимальної потужності викиди СО зменшуються в 2 — 2,5 рази, а в 2 — 3,5 рази. Порівняно з мінімальними значеннями викидів цих компонентів у бензиновому двигуні. За однакового складу паливних сумішей перехід з бензину на ацетилен підвищує вміст NO майже в тричі. Проте з подальшим збільшенням ацетиленоповітряної суміші викиди оксидів азоту зменшилися. Основним недоліком ацетилену і ацетиленоповітряної суміші їх висока вибухонебезпечність. Це єдиний газ, що використовується у промисловості, горіння і вибух якого можливі без присутності окислювача.
Азотовмісні палива. Азотовмісні паливо складається з водню й азоту. Основними видами азотоводневого палива є гідрозин й аміаку. Аміак характеризується простотою виробництва, з низькою вартістю, як паливо. Характерними властивостями аміаку стехіометричний коефіцієнт — необхідна кількість повітря. Внаслідок незадовільних моторних якостей аміаку для роботи двигуна необхідно суттєво підвищити енергетичний рівень запалювання. Ідентифікувати займання і згорання аміаку впорскуванням запальної дози палива, додаванням активуючих присадок, оптимізацією форми камери. За термохімічними розрахунками, в продуктах згорання аміаку присутній тільки один хімічний елемент оксид азоту. Кількість його мінімальна через низькі температури і швидкості згорання аміачно повітряних сумішей. На одиницю транспортної роботи викиди для аміаку нижчі в 1,5-2 рази порівняно з воднем і в 2,5-3 рази — порівняно з бензином. В експериментах отримано значно нижчі рівні викидів NO у разі спалювання аміачного палива. Це пов’язано з перебігом реакції взаємодії оксиду азоту, у результаті чого відбувається відновлювання азоту з аміаком, який не згорів, у результаті чого відбувається відновлювання азоту. Недоліком аміаку, як моторного палива є його корозійна агресивність та отруйність. Швидкість згорання гідрозину в повітрі вища за швидкість згорання аміаку і вуглеводнів. За повного згорання і після видалення оксидів азоту, що мають утворюватися, азотоводневе паливо не буде забруднювати навколишнє середовище. Гідрозин має не лише властивість згорати, як бензин, але і розкладатися в регульованому режимі, що розширює можливість його використання. Температурні межі рідкого стану гідрозину дуже близькі до меж рідкого стану води. Температура замерзання гідрозину дорівнює 17 градусів, що виключає обмеження в різних географічних зонах. Через високу температуру замерзання гідрозину та інші його експлуатаційні властивості до нього додають антифриз. Це необхідно для того, щоб використовувати гідрозин, як автомобільне паливо. Зараз гідрозин отримують з аміаку, який добувають з вуглеводневої сировини.
Метанол — ефективне паливо для двигунів внутрішнього згорання. Використання 100% метанолу не можливо тому що, він токсичний. В бензині знаходиться більше 0,1.
Етанол — використовується як добавка до палива, розчиняється в вуглекислоті. Використання 20% етанолу.
Прості ефіри як паливо мають перевагу. Використовується як добавка до палива. Ефіри додається в автомобільні бензини диметиловий і диетиловий ефір. Діметил добавляється в камеру горіння до рідкого газу метанолу, або стандартному дизельному паливі. Збільшується емісія оксидів азоту.
Біодизель це паливо вироблене з рослинних олій або тваринних жирів. В залежності від сировини, фізичні властивості біодизелю можуть змінюватись в ту чи іншу сторону, виробляється з рапсової олії. Біодизель є економічно вигідним.
2. Оцінка розрахунковим методом рівня забруднення автотранспортом повітря оксидом вуглецю визначених модельних ділянок в
м. Черкаси
2.1 Геоморфологічні особливості міста Черкаси
Місто Черкаси розміщено в області північно-східного схилу гірського утворення — Українського кристалічного щита, який поступово опускається в напрямку річки Дніпро.
Кристалічний фундамент міста залягає на глибині 400 — 600 метрів і складений найдавнішими докембрійськими породами. Кристалічний масив у межах міста розсічений двома поперечними розломами в районі Соснівки — Соснівський і в південно-західній частині — Черкаський.
Давні докембрійські утворення, покриті відкладаннями осадового чохла, які залягають на еродованій поверхні кристалічного фундаменту. Потужність їх у районі розташування міста досягає 200 метрів.
За географічним районуванням територія відноситься до Ірдинсько-Тясминської ерозійної акумулятивної терасової рівнини на палеогеновій основі.
Для центральної частини міста в геологічному розрізі характерні утворення бучатої свити-вуглисті піски й глини. Наявність залишків мікрофітопланктону підтверджує прибережно-морський характер їх седиментації.
У терасовому комплексі річки Дніпро в межах міста виділені друга та третя надзаплавні тераси. Переважна частина площі міста розміщена в межах надзаплавної тераси. Враховуючи те, що в основі тераси залягає потужна товща алювіально-флювіогляціальних відкладень, вік її можна віднести до верхньочетвертинного.
Безпосередньо до третьої тераси примикає друга надзаплавна тераса абсолютні відмітки якої становлять 90-93 метри. Відкладання цієї тераси виходять на денну поверхню у вигляді прибережної смуги річки Дніпро шириною до 150 метрів.
Виявлені в межах міста юрські відкладення, представлені породами континентальної і морської фауни. Максимальна потужність утворень юрських досягає 52,8 метрів. Серед континентальних у складі юрської товщі представлені руслові та озерно-болотні відкладення.
Для юрських нашарувань характерний значний вміст спор деревовидних папоротей, у вугличних пісках цього періоду знайдені рідкісні фауністичні залишки молюсків.
2.2 Метеорологічні особливості міста Черкас
На формування термічного режиму, крім залежності від географічної широти, впливають особливості атмосферної циркуляції та підстилаючої поверхні. Вплив кожного з цих факторів на протязі року неоднаковий.
Так узимку на температурний режим істотно впливає атмосферна циркуляція повітря. У теплий період року термічний режим визначається радіаційними, поряд із якими значну роль відіграє підстилаюча поверхня. Основною з характеристик, що відображає фізико-географічні особливості міста є середня місячна температура повітря. Таблиця 2.1
Таблиця 2.1-Середня місячна температура повітря (°С)
Місяць
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Рік
Середні значення
5,8
5,6
0,4
7,6
14,9
17,8
20,0
19,8
14,0
7,2
1,4
3,5
7,2
Абсолютний мінімум температури
36
37
29
13
3
2
4
2
5
23
24
31
37
Абсолютний максимум температури
12
11
22
30
32
37
38
38
37
29
24
13
38
Середньорічна температура повітря складає 7,2 °С, найнижча вона в січні мінус 5,8 °С, найвища — в липні 20 °С. Інтенсивне підвищення температури відзначається від березня до квітня і від квітня до травня. Абсолютний мінімум температури має негативне значення з вересня до травня. Найбільш низька температура мінус 37°С спостерігається у лютому. Найбільш високі значення місячного абсолютного мінімуму 4°С можуть бути у липні місяці. Сума річних опадів 450-480 мм, за рік випадає в середньому 490-500мм, але бувають роки, коли опадів випадає менше.
Початок весни в Черкасах наступає 15-20 березня. Бувають пізні і рані весни. За початок літа вважається дата переходу середньодобової температури повітря через плюс 15°С. Середня температура за літо складається плюс 19°С. Вологі західні вітри приносять значну кількість опадів. Характерною особливістю літнього періоду є громові зливи. В окремі роки влітку спостерігаються посушливі періоди. Осінь Черкасах настає з переходом добової температури плюс 10°С і більш низьких. На протязі осені спостерігається загальне зниження температури.
Прямий вплив на характер забрудненості повітря у місті чинить напрям вітру. Протягом року у місті мають перевагу вітри північного, північно-західного і східного напрямків. У річному русі найменша швидкість вітру припадає на літній період близько 3,2 м/с. Взимку швидкість вітру досягає 4,6 м/с. Дані подані в таблиці 2.2
Таблиця 2.2 — Середня місячна і річна швидкість вітру (м/с)
Місяць
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Рік
Швидкість вітру, м/с
4,5
4,6
4,5
4,2
3,7
3,4
3,1
3,1
3,2
3,5
4,0
4,6
3,9
Таблиця 2.3 — Середня швидкість вітру за липень, січень, рік у місті Черкас
Місяць
Пн
ПнСх
Сх
ПдСх
Пд
ПдЗх
Зх
ПнЗх
Січень
5,6
3,9
4,9
4,2
4,2
4,4
5,3
6,0
Липень
4,4
3,7
3,4
2,7
3,5
3,5
4,5
4,5
Рік
4,7
4,0
4,1
3,8
4,2
4,1
4,7
5,1
Рисунок 2.1 — Січнева роза вітрів
Рисунок 2.2 — Липнева роза вітрів.
Рисунок 2.3-Роза вітрів за рік
2.3 Методика оцінки рівня забруднення СО
Визначаємо тип вулиці, поздовжній нахил, відносну вологість повітря, тип перехрестя та інтенсивність руху автомобілів на годину (N).
Таблиця 2.4
Тип вулиці
Поздовжній нахил
Швидкість вітру, м/с
Відносна вологість %
Тип перехрестя
Інтенсивність Руху на год (N)
Дорога з багатоповерховою забудовою з двох боків
0
1
100
Регульоване з світлофорами, звичайне.
200
Міська вулиця з односторонньою забудовою
4
3
80
Саморегульоване
300
Вулиця з одноповерховими будівлями
6
4
70
Не регульоване зі зниженням швидкості
350
Визначаємо склад автотранспорту в долях одиниць 0,05 з великою вантажопідйомністю з дизельними двигунами 0,05 — автобусів, 0,7 — легкових автомобілів. Вираховуємо концентрацію СО за формулою
= де
— фонове забруднення атмосферного повітря нетранспортного походження, мг/м3
— сумарна інтенсивність руху автомобілів на міській дорозі, автом/ годину, у
— коефіцієнт токсичності автомобілів за викидами в атмосферне повітря оксидів вуглецю,
— коефіцієнт, що враховує аерацію місцевості,
— коефіцієнт, що враховує забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю в залежності від величини поздовжнього нахилу,
— коефіцієнт, що враховує зміни окису вуглецю в залежності від швидкості вітру.
— те ж у залежності від відносності повітря,
— коефіцієнт збільшення забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю.
Коефіцієнт токсичності автомобілів розраховуємо за формулою
=,
— склад автотранспорту в частках одиниці,
— табличне значення.
Порівняти одержану концентрацію СО з ГДК чадного газу (СО) для повітря (5 мг/м3) (1977 рік). Беручи до уваги наближення автошляху до житлових та адміністративних будівель, зробити висновок щодо екологічної ситуації в досліджуваному районі. Нахил визначити приблизно, вітер визначити анемометром, або (приблизно). На кожній точці спостережень провести оцінку вулиці
Тип вулиці;
Нахил;
Швидкість вітру;
Відносна вологість повітря психрометр (приблизно);
Наявність захисної смуги з дерев;
За даними підрахунків розрахувати завантаженість вулиць автотранспортом за добу. Порівняти отримані дані з ГОСТ — 17.2.2 03-77;
Низька інтенсивність руху — 2,7-8 тис. автомобілів на добу;
Середня інтенсивність руху — 8-17 тис. автомобілів на добу;
Висока інтенсивність руху — 17-27 тис. автомобілів на добу;
Регулювання частоти двигунів ВАЗ з заміром вмісту «СО» у відпрацьованих газах в режимі холостого ходу.
Вміст СО в відпрацьованих газах при мінімальній частоті обертів коленвала не повинно перевищувати значення табл.2.
Марка двигуна
Частота оберта коленвала мин-1
Вміст СО в відпрацьованих газах,% не більше
Для автомобилей виготовлених
До 01.07.78
с 01.07.78 до 01.01.80
с 01.01.80
1. n мин. холостого хода
ВАЗ-2101, 2102, 21011, 2103, 2106, 2121
720 — 800
3,5
2
1,5
ВАЗ-2105, 2107
820 — 900
—
—
1,5
ВАЗ-2108, 21081, 21083, 21051, 21053
720 — 800
—
—
10
2.0.6 n ном. Холостого хода
ВАЗ-2101, 2102, 21011, 2103, 2105, 2107
3300 — 3400
2
1,5
1
ВАЗ-2106
3100 — 3200
2
1,5
1
ВАЗ-2121
3200 — 3300
2
1,5
1
ВАЗ-2108, 21081, 21083, 21051, 21053
3300 — 3400
—
—
1
ГОСТ 17.2.2 03-87 Дійсний стандарт розповсюджується на автотранспортні засоби з бензиновими двигунами, виготовленими в СРСР.
Стандарт установлює норми гранично допустимого вмісту СО и углеводородів в відпрацьованих газах автомобилей при роботі двигуна на режимах холостого хода, а також методи їх обрахунку.
Стандарт не розповсюджується на автомобілі, повна маса яких менше 400 кг або максимальна швидкість не перевищує 50 км/год, на автомобілі з двухтактними і роторними двигунами, на автомобілі високого класу, а також на автомобілі, які експлуатуються в високогорних умовах.
2.4 Дослідження модельних ділянок
2.4.1 Модельна ділянка №1 » вул. Котовського — бул. Шевченка»
Перша модельна ділянка для дослідження рослин була вибрана мною на вулиці Косовського і бул. Шевченка. Вздовж вулиці розташовані дев’яти поверхові і пяти поверхові будинки. Дорога асфальтована, вздовж вулиці ростуть зелені насадження дерева фруктові і декоративні та кущі, трав’янисті рослини. На вулиці спостерігається активна зона вітрів, які дмуть з заходу на схід. Ширина дослідженої ділянки 5 метрів. Грунти переважно чорнозем змішаний з піском і щебенем. Зелена зона вздовж вулиць має в строєні стоянки для автомобілів. Вулиця має двосторонній рух автотранспорту.
По вулиці Котовського спостерігається рух тролейбусів мікроавтобусів, вантажівок, легкових автомобілів, мотоциклів.
Обрахунок завантажування на перехресті вул. Котовського-бул. Шевченка автотранспортом проводилось разово за одну годину. Кількість за годину 1188 автомобілів. Обраховуємо завантаження дослідженої вулиці за добу 28512 автомобілів. Інтенсивність руху на вулиці є високою.
Таблиця 2.5 — Кількість автомобілів, проїхавших за одну годину на перехресті вул. Косовського — бул. Шевченка.
Час
Тип автомобіля
Число одиниць
60 хв
Легковий
1086
Вантажний
6
малої місткості
6
Автобуси
90
Визначаємо склад автотранспорту в долях одиниць 0,15 з великою вантажопідйомністю з дизельними двигунами 0,25 — автобусів, 0,3 — легкових автомобілів.
Дослідження проводилося на міській вулиці з багатоповерховою забудовою з двох сторін, нахил 0, зі швидкістю вітру 3 м/с з інтенсивністю руху автомобілів — 1188 автомашин (N). Обраховуємо завантаження дослідженої вулиці за добу 28512 автомобілів. Визначаємо коефіцієнт токсичності автомобілів
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю
ГДК викидів автотранспорту за оксидом вуглецю дорівнює 5мг/м3. Рівень забруднення атмосферного повітря перевищує ГДК в 16 раз.
2.4.2 Модельна ділянка № 2 перехрестя вул. Ільїна — Котовського
Друга модельна ділянка була вибрана на перехресті вулиць Ільїна — Котовського. Ця ділянка розташована між центром і Південно-західним районом. Вздовж вулиці Ільїна розташовані одно поверхові, п’яти поверхові, дев’яти поверхові будинки. Дорога асфальтована, вздовж вулиці ростуть зелені насадження. Ширина дослідженої ділянки 4 метри. Грунти вкриті піском і щебенем. По вулиці Ільїна спостерігається рух мікроавтобусів, вантажівок, легкових автомобілів, мотоциклів.
Таблиця 2.5 — Кількість автомобілів, проїхавших за одну годину по » перехрестя вул. Ільїна — Котовського»
Час
Тип автомобіля
Число одиниць
60 хв
Легковий
900
Вантажний
6
малої місткості
6
Автобуси
25
Визначаємо склад автотранспорту в долях одиниць 0,15 з великою вантажопідйомністю з дизельними двигунами 0,25 — автобусів, 0,3 — легкових автомобілів.
За годину кількість рухомого автотранспорту 937 одиниць. Обраховуємо завантаження дослідженої вулиці за добу 22488 автомобілів, нахил 0, зі швидкістю вітру 3 м/с з інтенсивністю руху автомобілів — 937 (N)
Визначаємо коефіцієнт токсичності автомобілів
Вираховуємо концентрацію СО за формулою
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю
Рівень забруднення атмосферного повітря перевищує ГДК в 13 разів.
2.4.3 Модельна ділянка №3 (перехрестя вул. Сумгаїтська — Одеська)
Вона розташована в південно-західному районі міста. Район густонаселений. На вулиці спостерігався інтенсивний рух автотранспорту. Дорога асфальтована, вздовж вулиці ростуть густі зелені насадження липи, тополі, різні кущі. Ширина магістралі понад 10 метрів. Дорога має двосторонній рух. Вздовж дороги багато автостоянок і АЗС.
Рисунок 2.4 3 — Карта-схема модельної ділянки № 3 — «перехрестя вул. Сумгаїтська — вул. Одеська»
Забруднення «перехрестя вул. Сумгаїтська — вул. Одеська» є надзвичайно високим. На вулиці спостерігається інтенсивний рух автотранспорту. Викиди вихлопних газів автотранспорту сильно забруднюють атмосферне повітря і сильно впливають на стан зелених насаджень.
Обрахунок завантажування вулиці автотранспортом проводилось разово за одну годину. Дані по обчисленню зазначені в таблиці 2.4 3
Таблиця 2.4.3 — Кількість автомобілів, проїхавших за одну годину по «перехрестю вул. Сумгаїтська — вул. Одеська»
Час
Тип автомобіля
Число одиниць
60 хв
Легковий
1200
Вантажний
30
малої місткості
42
Автобуси
100
За годину кількість рухомого автотранспорту 1372 одиниць. Обраховуємо завантаження дослідженої вулиці за добу 32928 автомобілів.
Дослідження проводилося на міській вулиці з багатоповерховою забудовою, нахил 2, зі швидкістю вітру 4 м/с з інтенсивністю руху автомобілів — 1372(N). Визначаємо коефіцієнт токсичності автомобілів
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю
Рівень забруднення атмосферного повітря перевищує ГДК в 34 рази.
2.4.4 Модельна ділянка №4 (перехрестя вул. Благовісна — Добровольского)
Вона розташована в південно-західному районі міста. Район густонаселений. На вулиці спостерігався інтенсивний рух автотранспорту. Дорога асфальтована, вздовж вулиці ростуть густі зелені насадження липи, тополі, різні кущі. Ширина магістралі 10 метрів. Дорога має двосторонній рух. Вулиця благовісна входить в вулицю Чигиринську.
Рисунок 2.4.4 — Карта-схема модельної ділянки № 4 — «перехрестя вул. Благовістна — вул. Добровольського»
Забруднення «перехрестя вул. Благовістна — вул. Добровольського є надзвичайно високим. На вулиці спостерігається інтенсивний рух автотранспорту. Викиди вихлопних газів автотранспорту сильно забруднюють атмосферне повітря і сильно впливають на стан зелених насаджень.
Обрахунок завантажування вулиці автотранспортом проводилось разово за одну годину. Дані по обчисленню зазначені в таблиці 2.4 4
Таблиця 2.4.4 — Кількість автомобілів, проїхавших за одну годину по «перехрестю вул. перехрестя вул. Благовісна — Добровольского »
Час
Тип автомобіля
Число одиниць
60 хв
Легковий
545
Вантажний
80
малої місткості
30
Автобуси
215
Дослідження проводилося на міській вулиці нахил 0, зі швидкістю вітру 3 м/с з інтенсивністю руху автомобілів — 870(N). Обраховуємо завантаження дослідженої вулиці за добу 20880 автомобілів.
Коефіцієнт токсичності автомобілів
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю
Рівень забруднення атмосферного повітря перевищує ГДК в 22 рази.
2.4.5 Модельна ділянка №5 (перехрестя вул. Ільїна — вул. Парижської комуни)
Район густонаселений. На вулиці спостерігався інтенсивний рух автотранспорту. Дорога асфальтована, вздовж вулиці ростуть густі зелені насадження липи, каштани, тополі, різні кущі. Ширина магістралі 5 метрів. Дорога має односторонній рух.
Рисунок 2.4 5 — Карта-схема модельної ділянки № 5 — «перехрестя вул. Ільїна — вул. Паризької Комуни»
Таблиця 2.4 6 — Кількість автомобілів, проїхавших за одну годину по » перехрестя вул. Ільїна — вул. Паризької Комуни »
Час
Тип автомобіля
Число одиниць
60 хв
Легковий
1050
Вантажний
78
малої місткості
15
Автобуси
72
Дослідження проводилося на міській вулиці нахил 0, зі швидкістю вітру 3 м/с з інтенсивністю руху автомобілів — 1215(N). Обраховуємо завантаження дослідженої вулиці за добу 29160 автомобілів.
Коефіцієнт токсичності автомобілів
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю
Рівень забруднення атмосферного повітря перевищує ГДК в 31 раз.
2.4.6 Модельна ділянка №6 (бул. Шевченко — вул. Сєдова)
Район густонаселений. На вулиці спостерігався інтенсивний рух автотранспорту. Дорога асфальтована, вздовж вулиці ростуть густі зелені насадження липи, каштани, кущі. Ширина магістралі 4-5 метрів. Дорога має односторонній рух, по одній стороні.
Рисунок 2.4 6 — Карта-схема модельної ділянки № 6 — «перехрестя бул. Шевченко — вул. Сєдова »
Таблиця 2.4 6 — Кількість автомобілів, проїхавших за одну годину по » перехрестя бул. Шевченко — вул. Сєдова »
Час
Тип автомобіля
Число одиниць
1 год
Легковий
440
Вантажний
30
малої місткості
20
Автобуси
135
Дослідження проводилося на міській вулиці нахил 0, зі швидкістю вітру 3 м/с з інтенсивністю руху автомобілів — 625(N). Обраховуємо завантаження дослідженої вулиці за добу 15000 автомобілів.
Коефіцієнт токсичності автомобілів
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю
Рівень забруднення атмосферного повітря перевищує ГДК в 17раз.
2.4.7 Модельна ділянка №7 (бул. Шевченка — отель Черкаси)
Район густонаселений. На вулиці спостерігався інтенсивний рух автотранспорту. Дорога асфальтована, вздовж вулиці ростуть густі зелені насадження липи, каштани, кущі. Ширина магістралі 4-5 метрів. Дорога має односторонній рух, по одній стороні.
Рисунок 2.4 7 — Карта-схема модельної ділянки № 7 — «перехрестя бул. Шевченко — Отель Черкаси»
Таблиця 2.4.7 — Кількість автомобілів, проїхавших за одну годину по » перехрестя бул. Шевченко — Отель Черкаси»
Час
Тип автомобіля
Число одиниць
60 хв
Легковий
780
Вантажний
12
малої місткості
24
Автобуси
270
Дослідження проводилося на міській вулиці нахил 0, зі швидкістю вітру 3 м/с з інтенсивністю руху автомобілів — 1086(N). Обраховуємо завантаження дослідженої вулиці за добу 26064 автомобілі.
Коефіцієнт токсичності автомобілів
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю
Рівень забруднення атмосферного повітря перевищує ГДК в 28 раз
2.4.8 Модельна ділянка №8 (бул. Шевченка — Площа 700 річчя)
Район густонаселений. На вулиці спостерігався інтенсивний рух автотранспорту. Дорога асфальтована, вздовж вулиці ростуть зелені насадження липи, каштани, ялини, кущі. Ширина магістралі 10 метрів. Дорога має двухсторонній рух, по одній стороні.
Рисунок 2.4 8 — Карта-схема модельної ділянки №8 — » бул. Шевченко — Площа 700 річчя »
Таблиця 2.4 8 — Кількість автомобілів, проїхавших за одну годину по » бул. Шевченко — Площа 700 річчя »
Час
Тип автомобіля
Число одиниць
1 год
Легковий
375
Вантажний
25
малої місткості
25
Автобуси
180
Дослідження проводилося на міській вулиці нахил 0, зі швидкістю вітру 3 м/с з інтенсивністю руху автомобілів — 605(N). Обраховуємо завантаження дослідженої вулиці за добу 14520 автомобілів.
Коефіцієнт токсичності автомобілів
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю
Рівень забруднення атмосферного повітря перевищує ГДК в 24 рази
2.4.9 Модельна ділянка №9 (вул Дахнівська — зупинка парк 50 річчя)
Район густонаселений. На вулиці спостерігався інтенсивний рух автотранспорту. Дорога асфальтована, вздовж вулиці ростуть зелені насадження липи, каштани, сосни, берези, кущі. Ширина магістралі до 10 метрів. Дорога має двухсторонній рух.
Рисунок 2.4 9 — Карта-схема модельної ділянки №9 — » вул. Дахнівська — зупинка парк 50 річчя »
Таблиця 2.4 9 — Кількість автомобілів, проїхавших за одну годину по » вул. Дахнівська — зупинка парк 50 річчя »
Час
Тип автомобіля
Число одиниць
1 год
Легковий
790
Вантажний
30
малої місткості
12
Автобуси
162
Дослідження проводилося на міській вулиці нахил 0, зі швидкістю вітру 3 м/с з інтенсивністю руху автомобілів — 994(N). Обраховуємо завантаження дослідженої вулиці за добу 23856 автомобілів.
Коефіцієнт токсичності автомобілів
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю
Рівень забруднення атмосферного повітря перевищує ГДК в 40 раз.
3. Порівняльна оцінка рівня забруднення чадним газом (СО)
Порівняльний аналіз результатів проводився на основі даних по 9 досліджуваних ділянках. Найбільша інтенсивність потоку автотранспорту за добу спостерігається на вулицях
1) Сумгаїтьська — Одеська — 32928 одиниць автотранспорту,
2) Ільїна — Париська комуна — 29160 одиниць автотранспорту,
3) Котовського — бульвар Шевченка — 28512 одиниць автотранспорту,
4) Бульвар Шевченка — Готель Черкаси — 26064 одиниць автотранспорту,
5) Дахнівська — парк 50 річчя -23856 одиниць автотранспорту,
6) Ільїна — Котовського — 22488 одиниць автотранспорту,
7) Благовісна — Добровольського — 20880 одиниць автотранспорту,
8) Шевченко — Сідова — 15000 одиниць автотранспорту,
9) Шевченко — Площа 700 річчя — 14520 одиниць автотранспорту. Найбільший рівень забруднення атмосферного повітря чадним газом автотранспортом спостерігається на вулиці Дахнівська — зупинка парк 50 річчя перевищення ГДК у 40 разів, найменше на вулиці Ільїна — Косовського перевищення ГДК у 13 разів. Всі інші обраховані ділянки вулиць знаходяться приблизно на однакових рівнях і значно перевищують ГДК у багато разів.
Таблиця концентрації СО
Номер ділянки (вулиця)
Рівень концентрації СО ()
1. Котовського — бул. Шевченка
84,05
2. Ільїна — Котовського
66,45
3. Сумгаїтська — Одеська
172,6
4. Благовісна — Добровольського
111,2
5. Ільїна — Париська Комуна
154,71
6. бул. Шевченка — Сєдова
84,7
7. бул. Шевченка — Отель Черкаси
138,43
8. бул. Шевченка — Площа 700 річчя
123,05
9. Дахнівська — Парк 50 річчя
200,79
Зниження викидів від автотранспорту і поліпшення екологічної ситуації в досліджуваному районі потрібно зробити такі заходи
1. удосконалювати автомобіль і його технічний стан (конструкція автомобіля, виготовлення нових типів силових установок, використовувати нові типи палив і підтримка технічного складу автомобіля).
2. раціональна організація перевозка вантажів і руху (удосконалення доріг, вибір парка рухомого состава і його структури, оптимальна маршрутизація автомобільних перевозок, організація і регулювання дорожнього руху і раціональне керування автомобілем).
обмеження розповсюдження забруднюючих речовин від джерела до людини.
зниження концентрації СО може бути досягнуто завдяки зеленим насадженням.
Тип посадки
Зниження концентрації СО (%)
1. Однорядна смуга дерев
0-3
7-10
2. Дворядна смуга дерев
3-5
10-20
3. дворядна смуга дерев з дворядним кустарником
5-7
30-40
4. трирядна смуга дерев з дворядним кустарником
10-12
40-50
5. чотирирядна смуга дерев з дворядним кустарником
10 — 15
50-60
Висновок
В сучасний час зменшення забруднення атмосферного повітря токсичними речовинами автомобільним транспортом, є однією з найважливіших проблем, що стоять перед людством. Забруднення повітря шкідливо діє на оточуюче середовище. Матеріальний збиток, що викликається забрудненням повітря, важко оцінити, проте навіть за неповними даними він достатньо великий. Автомобіль не розкіш, а засіб пересування. Без автомобіля в даний час немислиме існування людства. При інтенсивній урбанізації і зростанні мегаполісів автомобільний транспорт став найсприятливішим екологічним чинником в охороні природного середовища в місті. Таким чином, автомобіль стає конкурентом людини за життєвий простір. За останні десятиріччя людство остаточно переконалося, що першим винуватцем забруднення атмосферного повітря — одного з основних джерел життя на нашій планеті, є явище науково-технічного прогресу — автомобіль. Автомобіль, поглинаючи такий необхідний для протікання життя кисень, разом з тим інтенсивно забруднює повітряне середовище токсичними компонентами, що завдають відчутної шкоди всьому живому і неживому. Внесок автотранспорту в забруднення навколишнього середовища, складає — 60 — 90%. Обрахунковим способом обрахована інтенсивність руху автотранспорту та концентрацію викиду чадного газу СО
на досліджених модельних ділянках. Завантаження вулиці модельних ділянок автотранспортом перевищує показники згідно з ГОСТ — 17.2.2 0.3-77 є дуже високим. Показники викидів автотранспорту за оксидом вуглецю за нормами ГДК перевищує у декілька разів.
Аналіз рівня концентрації СО (), проводився по визначенню на дев’яти різних вулицях. Було обраховано середню кількість автотранспорту і кількість викидів в автотранспорту. Складено порівняльну таблицю. Рівень концентрації СО () є різний. Рівень загазованості транспортних магістралей і територій вздовж автодоріг залежить від інтенсивності руху автомобілів, ширини і рельєфу вулиці, швидкості вітру, частки вантажного транспорту і автобусів в загальному потоці.
Література
1. Под общей редакцией доктора технических наук професора Стольберга Ф.В. // Екологія города — К Либра, 2000 — 464с
2. Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и транспорт. М. Транспорт, 1987 — 96с 3. Корчагин В.А., Филоненко Ю.А. Экологические аспекты автомобильного транспорта. Учебное пособие, М. 1997 — 100с
4. Малов Р.В. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды. М. Транспорт, 1988 — 180с
5. Михайловский Е.В., Серебряков К.Б., Тур Е. А Устройство автомобиля. М. Машиностроение, 1981-.543с
6. Охрана окружающей среды. М. Высшая школа, 1991 — 247с
7. Сабинин А.А. Автомобили с дизельными двигателями. М. Машиностроение, 1983, — 431с
8. Экология, охрана природы и экологическая безопасность. Учебное пособие в 2-х книгах под ред. Проф. Данилова-Данильяна В.И. М. 1997-503с
9. Огурцов А.П., Мамаєв Л.М., Волошин М.Д. Сучасний стан навколишнього середовища промислового міста та шляхи його покращення. Дніпродзержинськ 1994-363с
10. Охорона навколишнього природного середовища в Україні. 1995-1999. — К Раєвського, 1997-95с
11. Лабораторний практикум з природоохоронного інспектування -Черкаси ЧДТУ 2007 — 187с
12. Говорушенко Н. Я Економия томлива и снижение токсичності на автомобильном транспорте. — М Транспорт 1990 — 135с
13. Екологічний та автомобільний транспорт Навч. Посіб. / Ю.Ф. Гутаревич, Д.В. Зеркалов, А.Г. Говорун та ін. — К Арістей, 2006. — 292с.
«