Исследование выбросов автотранспорта по улично-дорожной сети г. Читы

В Чите остро стоит проблема загрязнения воздушного бассейна. В атмосферном воздухе увеличивается концентрация токсических веществ: окисей углерода, азота, серы, соединений тяжелых металлов, углеводородов. В течение 2015 г. службами мониторинга природной среды Росгидромета в г. Чите зафиксировано 24 случая экстремально высокого и высокого загрязнения атмосферного воздуха (10 ПДК и более) [1]. Кроме того, зафиксировано 11 случаев аварийного загрязнения. Выбросы, попадающие в атмосферу, по разным оценкам, составляют от 80 до 90% суммарного объема вредных веществ в городском воздухе [1]. Основным загрязнителем атмосферного воздуха города является автотранспорт. Количество автотранспортных 42

средств увеличивается с каждым годом, особенно принадлежащих физическим лицам [2, 3, 4], а также увеличилась мощность и грузоподъемность автотранспортных средств [5]. Высокое загрязнение воздушного бассейна г. Читы усугубляется концентрацией автотранспорта в жилой зоне, т.е. неравномерностью распределения их по районам города, а также метеорологическими условиями, неблагоприятными для рассеивания загрязняющих веществ [2].

Цель - исследование распределения выбросов и интенсивности движения автотранспорта по улично-дорожной сети г. Читы.

Материалы и методы исследования

Использовалась методика определения интенсивности автотранспортных потоков на самых оживленных магистралях города [6]. При этом весь транспорт был разделен на группы в соответствии с его классом и типом двигателя. Определение интенсивности происходило в час пик, т.е. во время максимальной загруженности городских артерий. Затем, в соответствии с установленными нормами расхода топлива, были определены значения выбросов вредных веществ автотранспортом на каждой улице. Исследования проводились с января по март 2016 г. на основных магистралях улично-дорожной сети г. Читы. В основном исследованные автодороги - это магистральные улицы районного значения, которые связывают между собой два или несколько жилых районов города, группы промышленных предприятий или отдельные предприятия с несколькими жилыми районами либо ведут в зону отдыха местного значения.

Исходными данными для расчета количества выбросов служили: количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по участку автотрассы за единицу времени; нормы расхода топлива автотранспортом; значение эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от транспорта в зависимости от вида горючего.

Результаты исследований и их обсуждение

По результатам измерений и расчетов была создана карта города с информацией о структуре интенсивности движения автотранспорта по улично-дорожной сети г. Читы (рис. 1).

Рисунок 1 - Структура интенсивности движения автотранспорта по улично-дорожной сети г. Читы (зима 2016 г.)

На карте видно, что в городском транспортном потоке преобладают легковые автомобили. Минимальная интенсивность движения автотранспорта отмечена по ул. Кабанская (расположена на высокой отметке местности). Максимальная интенсивность движения транспорта отмечается на ул. Ярославского (низина), так же как и наибольшее количество грузовых автомобилей, преимущественно работающих на дизельном топливе. Соответственно максимальная концентрация загрязнений, поступающих от автотранспортных средств, будет распределяться в нижней части впадины.

Территория г. Читы находится в центральной части Читино-Ингодинской впадины. В целом эта впадина (котловина) относится к районам недостаточного увлажнения. Зимой здесь отмечается ясная морозная, практически штилевая погода с небольшим притоком солнечного тепла. Это обусловливает выхолаживание воздуха во впадине и его застой. Зимой в городе характерны инверсии температуры [1], развивающиеся по вертикали до 2-3 км. Все вышеперечисленные климатические и географические условия, а также поступления загрязнений от транспорта вблизи автодорог, пешеходных дорожек и придомовых территорий приводят к ухудшению экологической обстановки и ухудшению здоровья населения.

По результатам наших исследований и расчетов были построены зависимости выбросов загрязняющих веществ автотранспорта от интенсивности автотранспортных потоков по улично-дорожной сети г. Читы. Преобладающими выбросами по кратности превышения ПДК являются концентрации формальдегида и бенз(а)пирена. А высокие концентрации бенз(а)пи-рена и формальдегида создают угрозу риска для развития заболеваний системы органов дыхания, в том числе случаев онкопатологии [7, 8, 9, 10]. Как показали расчеты, бенз(а)пирен в основном вносят грузовые автомобили (рис. 2).

Рисунок 2 – Суммарные доли выбросов бензапирена различными видами автотранспорта, передвигающегося по оживленным магистралям улично-дорожной сети г. Читы

■ Легковые

• ■    Грузовые

• ■    Автобусы

Таким образом, если ограничить движение грузовых автомобилей или запретить в городе движение грузовых машин, работающих на дизельном топливе хотя бы в зимний период года, то концентрация выбросов бенз(а)пирена значительно уменьшится, а следовательно, улучшится экологическая ситуация.

Выводы

• 1.    Максимальная концентрация загрязнений, поступающих от автотранспортных средств, распределяется в нижней части Читино-Ингодинской впадины, особенно зимой.

• 2.    Климатические и географические условия г. Читы, а также поступления загрязнений от транспорта вблизи автодорог, пешеходных дорожек и придомовых территорий приводят к ухудшению экологической обстановки.

• 3.    Преобладающими выбросами от автотранспорта по кратности превышения ПДК является концентрация формальдегида и бенз(а)пирена.

• 4.    Бенз(а)пирен по улично-дорожной сети г. Читы в основном вносится грузовыми автомобилями.

• 5.    Ограничение движения грузовых автомобилей или запрет движения грузовых машин, работающих на дизельном топливе в зимний период, позволит значительно уменьшить концентрацию бенз(а)пирена на улично-дорожной сети г. Читы, следовательно, улучшить экологическую ситуацию города.