Данная работа была представлена на V областной конкурс инновационных проектов детей и юношества «Новое поколение». По итогам конкурса работа была опубликована в сборнике статей конкурса.
Проблема охраны окружающей среды является одной из наиболее актуальных, поскольку от ее решения зависят жизнь на Земле, здоровье и благосостояние человека.
Транспорт является одним из важнейших элементов материально—технической базы отечественного производства и необходимым условием функционирования современного индустриального общества. Наряду с преимуществом, которое обеспечивает обществу развитая транспортная сеть, ее прогресс так же сопровождается негативными последствиями — отрицательным воздействием транспорта на окружающую среду.
Целью работы являетсярассмотрение степени влияния автомобильного транспорта на атмосферу и экологическая оценка способов защиты воздушного бассейна от загрязнения в условиях Ульяновской области.
V областной конкурс инновационных проектов детей и юношества
«Новое поколение»
Номинация «Человек – живая природа»
Научно-исследовательская работа
«Проблема загрязнения воздушной среды
г. Ульяновска автомобильным транспортом и пути её решения»
Выполнила: Антонова Дарья Витальевна, 15 лет,
10 А класс МБОУ СОШ № 74
Научный руководитель: Долгова Марина Семёновна,
учитель географии МБОУ СОШ № 74
Ульяновск
2012
Оглавление
1. Атмосфера и её загрязнение.
1.1. Состав и значение атмосферы
1.3. Роль автомобильного транспорта в загрязнении атмосферы.
2 .Влияние автотранспорта на атмосферу на примере города Ульяновска.
2.1. Состояние атмосферы в г. Ульяновске
2.2. Загрязнение атмосферы автомобильным транспортом в г. Ульяновске
2.3. Мероприятия по снижению вредного воздействия автомобильного транспорта на атмосферу.
Проблема охраны окружающей среды является одной из наиболее актуальных, поскольку от ее решения зависят жизнь на Земле, здоровье и благосостояние человека. Эта проблема обострилась в XX в., когда интенсивное развитие промышленности и транспорта, а также несовершенство технологических процессов привели к загрязнению атмосферы, воды и почвы. Ежегодно мировое хозяйство выбрасывает в атмосферу 350 млн. т окиси углерода, более 50 млн. т различных углеводородов, 150 млн. т двуокиси серы. В атмосфере накапливается углекислый газ, уменьшается количество кислорода.
Транспорт является одним из важнейших элементов материально—технической базы отечественного производства и необходимым условием функционирования современного индустриального общества. Автомобильный транспорт сыграл огромную роль в формировании современного характера расселения людей, в распространении дальнего туризма, в территориальной децентрализации промышленности и серы обслуживания. Трудно сейчас представить себе какую-либо отрасль народного хозяйства или вид деятельности населения без использования грузового, легкового автомобиля и автобуса. Большая протяженность автомобильных дорог обеспечивает возможность их повсеместной эксплуатации при значительной провозной способности. Маневренность, мобильность, высокие скорости доставки грузов и перевозки пассажиров, комфорт поездки и другие положительные качества автомобильного транспорта обеспечили ему повышенные темпы роста. Протяженность магистральных автомобильных дорог в настоящее время составляет более 12 млн. км.
Наряду с преимуществом, которое обеспечивает обществу развитая транспортная сеть, ее прогресс так же сопровождается негативными последствиями — отрицательным воздействием транспорта на окружающую среду. Автомобильный парк, является практически основным источником загрязнения окружающей среды, а также – одним из источников, создающих высокий уровень шума и вибрацией. Экологический ущерб от эксплуатации автотранспортных средств обусловлен токсичными выбросами, Ежегодно автотранспортными средствами выбрасывается в атмосферу более 12 миллионов тонн различных загрязняющих веществ: окиси углерода, окислов азота и серы, углеводородов, сажи и других.
Во многих крупных городах на долю автотранспорта приходится 70 и более процентов от общего количества выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Являясь крупнейшим потребителем природного топлива, автотранспорт существенно влияет на увеличение концентрации в атмосфере углекислого газа и, тем самым, на процесс глобального потепления климата в мире (Аксёнов И.Я., 1986).
Ежегодно с отработавшими газами в атмосферу поступают сотни миллионов тонн вредных веществ; автомобиль – один из главных факторов шумового загрязнения; дорожная сеть, особенно вблизи городских агломераций, «съедает» ценные сельскохозяйственные земли. Под влиянием вредного воздействия автомобильного транспорта ухудшается здоровье людей, отравляются почвы и водоёмы, страдает растительный и животный мир.
Целью работы является рассмотрение степени влияния автомобильного транспорта на атмосферу и экологическая оценка способов защиты воздушного бассейна от загрязнения в условиях Ульяновской области.
В ходе изучения данной проблемы были поставлены следующие задачи:
1. Рассмотреть спектр вредных воздействий автомобильного транспорта на атмосферу;
2. Рассмотреть степень влияние автомобильного транспорта на атмосферу города Ульяновска.
Объектом работы является загрязнение атмосферы автомобильным транспортом.
Предметом исследования является загрязнение атмосферы г. Ульяновска автомобильным транспортом.
Гипотеза работы заключается в том, что автомобильный транспорт является одним из источников загрязнения атмосферы тяжелыми металлами.
Практическая значимость работы заключается в том, что аналитические данные, полученные в результате проведения мониторинга, позволяют провести выбор эффективных природоохранных мероприятий, определить их приоритетность.
Из всех составных частей биосферы для нормальной жизнедеятельности человека, прежде всего, нужен воздух. Без еды человек может прожить до пяти дней, без воздуха не более пяти минут. В сутки человек в среднем потребляет около килограмма пищи, до двух с половиной литров воды и кислород из двадцати килограммов воздуха. Но потребляемый воздух должен отвечать определённым санитарным требованиям, иначе он вызовет острые или хронические заболевания.
Запыленная атмосфера плохо пропускает ультрафиолетовую радиацию, обладающую бактерицидными свойствами, и препятствующую самоочищению атмосферы. Пыль засоряет слизистые оболочки дыхательных органов и глаз, раздражает кожные покровы человека, является переносчиком бактерий и вирусов, снижает освещенность улиц, заводских зданий, жилищ, вызывая перерасход электроэнергии. Сажа, являющаяся компонентом пыли и представляющая собой практически чистый атмосферный углерод, увеличивает заболеваемость раком легких.
Атмосферный воздух - это источник дыхания человека, животных и растительности, сырьё для процессов горения и синтеза химических веществ; он является материалом, применяемым для охлаждения различных промышленных и транспортных установок, а также средой, в которую выбрасываются отходы жизнедеятельности человека, высших и низших животных и растений.
Во Вселенной земная атмосфера - уникальное и удивительное явление. Она состоит из азота, кислорода, аргона, углекислого газа и других элементов. К бесценным богатствам нашей планеты следует отнести в первую очередь богатую кислородом и сбалансированную по газовому составу атмосферу.
Атмосфера является составной частью биосферы и представляет собой газообразную оболочку Земли, вращающуюся вместе с ней как единое целое. Эта оболочка слоиста. Каждый слой имеет своё название и характерные физико-химические особенности. Условно принято атмосферу делить на две большие составные части: верхнюю и нижнюю. Наибольший интерес представляет для нас нижняя часть атмосферы, главным образом тропосфера, поскольку в ней происходят основные метеорологические явления, влияющие на загрязнение атмосферного воздуха.
Современный газовый состав атмосферы является результатом длительного исторического развития природы и, как известно, слагается из азота (78, 09 %), кислорода (20, 95 %), аргона (0, 93 %), углекислого газа (0, 03 %), неона и других газов и паров воды. Кроме того, газовый состав содержит различные вещества, выделяемые природными и техногенными источниками, такие как пыль, имеющая растительное, вулканическое, космическое, почвенное и техногенное происхождение; капельножидкая вода (туман); частицы морской соли; газы, образующиеся во время лесных и степных пожаров; различные продукты растительного, животного или микробиологического происхождения.
Под загрязнением понимается процесс привнесения в воздух или образование в нём физических агентов, химических веществ или организмов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям. В определённом смысле загрязнением можно считать и изъятие из воздуха отдельных газовых ингредиентов (в частности кислорода) крупными технологическими объектами, в данном случае, технологическим объектом является автомобильный транспорт. Загрязняющие и ядовитые вещества переносятся на большие расстояния, попадают с осадками в почву, поверхностные и подземные воды, в океаны, отравляют окружающую среду, отрицательно сказывается на получении растительной биомассы и включаются в круговороты многих элементов биосферы. Циркуляция атмосферных потоков влияет на местные климатические условия, а через них – на режим рек, почвенно-растительный покров и на процесс рельефообразования. Следовательно, не смотря на то, что масса внешней оболочки биосферы (атмосферы) ничтожно мала по сравнению с массой планеты, ее роль во всех природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности Земли.
Источники загрязнения многочисленны и разнообразны и по своей природе. Различают естественное и антропогенное загрязнение атмосферы. Естественное загрязнение возникает, как правило, в результате природных процессов вне всякого влияния человека, А антропогенное - в результате деятельности людей.
Естественное загрязнение атмосферы обусловлено поступлением в неё вулканического пепла, космической пыли (до 150-165 тыс. т ежегодно), растительной пыльцы, морских солей и т.п. Основными источниками природной пыли являются пустыни, вулканы и оголенные участки земель.
К антропогенным источникам загрязнения атмосферного воздуха относятся энергетические установки, сжигающие ископаемое топливо, промышленные предприятия, транспорт, сельскохозяйственное производство. Из всего количества загрязняющих веществ, выброшенных в атмосферу, около 90 % составля ют газообразные вещества и около 10 % — частицы, т.е. твердые или жидкие вещества.
В таблице №1 приведены экспертные оценки выделения некоторых вредных веществ как природными, так и антропогенными источниками-
Таблица №1
Выделение (105 т/сут) некоторых газообразных веществ
ВЕЩЕСТВО | ИСТОЧНИК | |
Природный | Антропогенный | |
Диоксид серы | — | 0,4 |
Сероводород | 0,3 | 0,01 |
Оксиды азота | 2 | 0,2 |
Аммиак | 3 | 0,01 |
Углеводороды | 2 | 0,2 |
Оксид углерода | 10 | 1 |
Диоксид углерода | 3000 | 50 |
Согласно приведенной таблице, природные источники выделяют больше вредных веществ, тем не менее, самым опасным являются антропогенное поступление. Это связано с тем, что вредные вещества антропогенного происхождения накапливаются в зоне обитания человека. Кроме того, вредные специфические вещества, не существовавшие ранее в природных условиях, в настоящее время становятся составной частью атмосферного воздуха, его микроэлементами.
К основным источникам промышленного загрязнения атмосферного воздуха относятся предприятия энергетики, металлургии, стройматериалов, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, производства удобрений.
Основными источниками антропогенного загрязнения атмосферы химическими веществами, поступающие в воздух в газообразном, жидком или твердом состоянии, являются промышленность и транспорт.
В последнее десятилетие поступление загрязняющих веществ от отдельных отраслей производства и транспорта распределилось в порядке, приведенном в таблице №2.
Таблица №2
Оценка участия отраслей производства и транспорта в загрязнении атмосферы Земли
Отрасли производства | Доля загрязнения в % |
Металлургия черная и цветная | 35 |
Теплоэлектростанции | 27 |
Нефтедобывающая и химическая промышленность | 17 |
Автомобильный транспорт | 13 |
Остальные отрасли | 8 |
Однако по отдельным регионам это распределение отличается от приведенного в таблице №2 и зависит в первую очередь от состава и степени концентрации в них промышленности и транспорта.
В России основное загрязнение атмосферы создают пять отраслей промышленности, автотранспорт и энергетика. Их относительное участие в загрязнение атмосферы распределяется следующим образом: теплоэнергетика - 27,0%; металлургия (черная, цветная) - 25,8%; нефтедобыча и нефтехимия 15,5%, автотранспорт -13,3%; предприятия стройматериалов -8,1%; химическая промышленность -1,3%.
Роль пыли в атмосферном воздухе неоднозначна. Частицы пыли, являясь ядрами конденсации при образовании облаков и туманов, выполняют важную положительную роль в круговороте воды и других веществ в окружающей нас природе. Без частиц пыли не было бы ни облаков, ни туманов. С увеличением запыленности атмосферы, особенно за счет аэрозолей искусственного происхождения, очевидны и негативные последствия. Снижение солнечной энергии, проникающей через увеличившуюся облачность, отрицательно влияет на климат планеты, а повышение концентрации активных соединений - на флору и фауну, а также на здоровье человека.
Не исключено, что при сохранении темпов загрязнения атмосферы продуктами деятельности человека ситуация в ближайшие годы существенно ухудшится и к 2000 году концентрация пыли увеличится до уровня, оказывающего постоянное негативное воздействие на климат планеты.
В результате хозяйственной деятельности человека в атмосфере появляются большое количество загрязняющих веществ. Взаимодействие атмосферного воздуха с водой и почвой приводит к качественным и количественным изменениям всей биосферы в целом, усиливая и ускоряя нежелательные изменения состава и структуры атмосферного воздуха, климата Земли. Наиболее сильные изменения климата и качества атмосферного воздуха наблюдается в крупных городах. Если кислород в атмосферном воздухе будет очень сильно загрязнён всевозможными веществами, то постепенно у всего живого на Земле будет сокращаться срок жизни, пока не уменьшится до истребления всех и всего.
Стремительное развитие всех отраслей промышленности, энергетики, транспорта, увеличение численности населения и урбанизация, химизация всех сфер деятельности человека привели к определённым изменениям окружающей природной среды, в том числе неблагоприятным, заключающимся главным образом в загрязнении биосферы.
Воздействие вредных веществ антропогенного происхождения на природную среду, а так же отклик среды на эти воздействия становятся глобальными всеобъемлющими. Поэтому вопросы наблюдений, охраны и контроля природной среды в условиях научно-технической революции являются составной и неотъемлемой частью социального развития общества.
В нашей стране хорошо осознаётся опасность возможных негативных последствий воздействия человека на природу (хотя мы и не разделяем мнения о неизбежности наступления экологического кризиса) и принимаются действенные меры по регулированию взаимодействия человека с окружающей его средой. Конечно, решение этой проблемы заключается не в ограничении развития человеческого общества, а в оптимизации его отношений с природой, в разумном преобразовании природы, рациональном использовании её ресурсов в интересах нынешнего и будущих поколений.
Автомобильный транспорт, наряду с промышленностью, является одним из основных источников загрязнения атмосферы. Доля автотранспорта в общих выбросах вредных веществ в городах может достигать 60-80%. Более 80 % всех выбросов в атмосферу составляют выбросы оксидов углерода, двуокиси серы, азота, углеводородов, твёрдых веществ. Из газообразных загрязняющих веществ в наибольших количествах выбрасываются окислы углерода, углекислый газ, угарный газ, образующиеся преимущественно при сгорании топлива. В больших количествах в атмосферу выбрасываются и оксиды серы: сернистый газ, сернистый ангидрид, сероуглерод, сероводород и другие. Самый многочисленным классом веществ, загрязняющих воздух крупных городов, являются углеводороды. К числу постоянных ингредиентов газового загрязнения атмосферы относятся также свободный хлор его соединения и другие.
В составе отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания содержатся сотни вредных компонентов, однако наиболее существенными являются: оксид углерода (СО), углеводороды (СН), оксиды азота (NOx), твердые частицы (ТЧ), соединения свинца (Pb) и серы (SO2), альдегиды, а также канцерогенные вещества. Важное значение начинает приобретать загрязнение атмосферы диоксидом углерода (СО2), в больших количествах содержащимся в отработавших газах автомобилей. Этот газ играет основную роль в формировании парникового эффекта планеты - явления, устранение которого в настоящее время стало глобальной проблемой.
В результате сжигания жидкого топлива в воздух ежегодно выбрасывается, по разным оценкам, от 180 тыс. до 260 тыс. т свинцовых частиц, что в 60—130 раз превосходит естественное поступление свинца в атмосферу при вулканических извержениях (2—3 тыс. т/год).
Таблица №3
Основные виды выбросов загрязняющих веществ от мобильных источников
Тип двигателя | Топливо | Основные виды загрязнений | Примеры |
Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания | Бензин | Углеводороды, оксид углерода, оксиды азота | Автомобили, автобусы, самолеты, мотоциклы |
Двухтактный двигатель внутреннего сгорания | Бензин (с добавлением масла) | Углеводороды, оксид углерода, оксид азота, твердые вещества | Мотоциклы вспомогательные моторы |
Дизель | Лигроин | Оксиды азота, твердые вещества | Автобусы, трактора, машины, поезда |
Газовая турбина | Бензин | Оксиды азота, твердые вещества | Самолеты, корабли, поезда |
Паровой котел | Уголь, нефть | Оксиды азота, диоксид серы, твердые вещества | Корабли, паровозы |
Вредные вещества при эксплуатации подвижных транспортных средств поступают в воздух с отработавшими газами, испарениями из топливных систем и при заправке, а так же с картерными газами. На выбросы оксида углерода значительное влияние оказывает рельеф дороги и режим движения автомашины. Так, например, при ускорении и торможении в отработавших газах увеличивается содержание оксида углерода почти в 8 раз. Минимальное количество оксида углерода выделяется при равномерной скорости автомобиля 60 км/ч.
В таблице №4 приведены значения концентрации основных примесей карбюраторного двигателя при различных режимах его работы.
Таблица №4
Концентрация веществ в зависимости от режима работы карбюраторного двигателя
Режим работы двигателя | Оксид углерода, % по объёму | Углеводороды, мг/л | Оксиды азота, мг/л |
Холостой ход | 4-12 | 2-6 | — |
Принудительный холостой ход | 2-4 | 8-12 | — |
Средние нагрузки | 0-1 | 0,8-1,5 | 2,5-4,0 |
Полные нагрузки | 2 | 0,7-0,8 | 4-8 |
Выбросы оксидов азота максимальны при отношении воздух - топливо 16:1. Таким образом, значения выбросов вредных веществ в отработавших газах автотранспорта зависят от целого ряда факторов: отношения в смеси воздуха и топлива, режимов движения автотранспорта, рельефа и качества дорог, технического состояния автотранспорта и др. Состав и объёмы выбросов зависят также от типа двигателя. В таблице №5 показаны выбросы ряда вредных веществ карбюраторного и дизельного двигателей.
Таблица №5
Выбросы (% по объёму) веществ при работе дизельных и карбюраторных двигателей
Вещество | Двигатель | |
Карбюраторный | Дизельный | |
Оксид углерода | 0,5-12,0 | 0,01-0,5 |
Оксид азота | 0,005-0,8 | 0,002-0,5 |
Углеводороды | 0,2-0,3 | 0,009-0,5 |
Бенз(а)пирен | До 20 мкг/м3 | До 10 мкг/м3 |
Как видно из данных таблицы №5, выбросы основных загрязняющих веществ значительно ниже в дизельных двигателях. Поэтому принято считать их более экологически чистыми. Однако дизельные двигатели отличаются повышенными выбросами сажи, образующейся вследствие перегрузки топлива. Сажа насыщена канцерогенными углеводородами и микроэлементами; их выбросы в атмосферу недопустимы.
В связи с тем, что отработавшие газы автомобилей поступают в нижний слой атмосферы, а процесс их рассеяния значительно отличается от процесса рассеяния высоких стационарных источников, вредные вещества находятся практически в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспорт следует отнести к категории наиболее опасных источников загрязнения атмосферного воздуха вблизи автомагистралей.
В соответствии с формулой для среднего удельного выброса (коэффициента выброса)
_ суммарный годовой выброс загрязняющих веществ
Ем =
сумма годовых транспортных показателей
В таблице №6 приведены эти величины для автомобильных выбросов
Таблица №6
Средние удельные выбросы (коэффициенты выбросов) автотранспорта
Вид загрязняющего вещества | Средний удельный выброс (при средней скорости транспорта 31,7 км/ч) | |
В час | На километр | |
Оксид углерода | 752 г/ч | 23,7 г/км |
Несгоревшие углеводороды | 29,4 г/ч | 0,93 г/км |
Оксиды азота | 33,2 г/ч | 1,05 г/км |
Свинец | 1,11 г/ч | 0,035 г/км |
Суммарное количество вы хлопных газов (при 00 С) | 28,95 м3/ч | 0,914 м3/км |
Средний расход топлива | 2,75 кг/ч | 0,087 кг/км |
Особую опасность представляет загрязнение среды тяжелыми металлами. По степени опасности тяжелые металлы делятся на три класса:
1.мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, селен, цинк;
2.бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром;
3.барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций.
Свинец. По степени воздействия на живые организмы отнесен к классу высокоопасных веществ. Источниками загрязнения окружающей среды являются выбросы промышленных предприятий цветной металлургии, автомобильный транспорт. Воздействие свинца нарушает функции женской и мужской репродуктивной системы. Свинец оказывает влияние на нервную систему, что приводит к снижению интеллекта; на сердечно-сосудистую систему, вызывая заболевания сердца; нарушает двигательную активность, координацию, слух.
Медь. Антропогенными источниками являются промышленные выбросы, отходы, стоки предприятий цветной металлургии. Биологическая роль меди исключительна: она входит в состав пигмента крови низших животных (цитохром), участвует в процессах кроветворения и ферментативных реакциях в составе медесодержащих энзимов. Присутствие меди необходимо для активации железа, накопленного в печени, в противном случае оно не сможет участвовать в образовании гемоглобина. Как недостаток, так и избыток меди в организме вызывают заболевания у животных и растений. В почве соединения меди угнетают активность нитрифицирующих бактерий, задерживая минерализацию азота, и, тем самым, снижают урожай сельскохозяйственных культур.
Ртуть. Антропогенными источниками являются сжигание топлива, металлургические процессы, коксование угля, потери ртути на предприятиях по производству хлора и каустической соды, сжигание мусора, сточные воды. Поступившие в атмосферу пары ртути сорбируют аэрозоли. В организме человека ионы ртути энергично соединяются с сульфгидрильными группами белков и прочно удерживаются в образовавшихся комплексах. Белки, содержащие эти группы, находятся в почках, поэтому ртуть, попадая в организм, сосредотачивается преимущественно в почках и нарушает их нормальную деятельность.
Кобальт. Источники загрязнения – металлургические комбинаты, пылевые выбросы в производстве цемента, сжигание каменного угля, выбросы автотранспорта. Кобальт – незаменимый микроэлемент. Недостаток кобальта может вызвать рак крови. У растений кобальт в небольших количествах стимулирует фотосинтез, дыхание.
Несмотря на то, что мощности промышленных предприятий в течение анализируемого периода неуклонно сокращались, в атмосферном воздухе устойчиво отмечалось повышенное содержание: диоксида азота, фтористого водорода, аммиака, формальдегида, фенола, взвешенных веществ, сероводорода.
Не превышается уровень ПДКсс в атмосферном воздухе по саже, диоксиду серы и оксиду углерода. Максимальные концентрации достигали по: диоксиду азота - 5,1 ПДК, фенолу - 3,0 ПДК, сероводороду - 1,6 ПДК, фториду водорода - 2,2 ПДК, хлориду водорода - 11,7 ПДК, формальдегиду - 1,1 ПДК.
Во всех районах города наблюдается повышенное содержание оксида азота.
По всем случаям максимально высокого загрязнения атмосферного воздуха специалистами городских природоохранных служб были проведены расследования, выявлены нарушители и приняты соответствующие меры.
Одной из наиболее важных проблем является оценка загрязнения воздуха взвешенными частицами с размером менее 10 микрон (РМ-10), т.к. с ними в организм человека поступают такие загрязняющие вещества, как тяжелые металлы.
Частицы этого размера могут проникать в нижние дыхательные пути и могут причинять значительный ущерб здоровью человека. Эти мелкие частицы производятся рядом источников и могут непосредственно оседать или преобразовываться в атмосфере.
Таблица№7
Средний уровень загрязнения атмосферного воздуха города, мг/куб.м
Примесь | ПДК с с | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 |
Взвешенные вещества | 0,15 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
Диоксид азота | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,05 |
Серово- дород | - | 0,003 | 0,002 | 0,004 | 0,003 | 0,002 | 0,002 | 0,004 | 0,003 | 0,002 | 0,003 |
Фенол | 0,003 | 0,003 | 0,004 | 0,004 | 0,004 | 0,004 | 0,004 | 0,004 | 0,004 | 0,004 | 0,003 |
Сажа | 0,05 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
Фтористый водород | 0,005 | 0,003 | 0,005 | 0,008 | 0,006 | 0,006 | 0,005 | 0,008 | 0,006 | 0,006 | 0,003 |
Хлористый водород | 0,1 | 0,11 | 0,17 | 0,22 | 0,18 | 0,14 | 0,17 | 0,22 | 0,18 | 0,14 | 0,11 |
Аммиак | 0,04 | 0,02 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,01 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,01 | 0,02 |
Формальдегид | 0,003 | 0,008 | 0,008 | 0,009 | 0,010 | 0,015 | 0,008 | 0,009 | 0,010 | 0,015 | 0,008 |
Диоксид серы | 0,05 | 0,021 | 0,025 | 0,013 | 0,011 | 0,014 | 0,025 | 0,013 | 0,011 | 0,014 | 0,021 |
Оксид углерода | 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Ульяновск относится к числу 60 городов РФ, где содержание типичных экотоксикатов (оксидов азота и серы, углеводородов, пыли) и других вредных для здоровья человека веществ превышает предельно допустимые нормы в несколько раз. Загрязняющие вещества поступают в атмосферу от двух видов источников – стационарных и передвижных.
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и его загрязнение – мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека и окружающую среду. Уровень загрязнения атмосферного воздуха связан с воздействием на него загрязняющих веществ, поступающих от источников выбросов вредных веществ промышленных предприятий, выбросов автотранспорта, а также процессов жизнедеятельности человека.
За последние годы наблюдается тенденция роста доли выбросов в атмосферу в общем валовом выбросе загрязняющих веществ. В 2008 году в городе Ульяновске выбросы от автотранспорта составили более 50% от общего валового выброса загрязняющих веществ в атмосферный воздух.
Этот процесс обусловлен резким увеличением количества автотранспортных средств в городе, в основном за счет автомобилей индивидуальных владельцев.
В 2009 г. продолжался рост численности автомобильного парка, хотя уже более низкими темпами, чем в предыдущие годы – в среднем по всем типам транспортных средств на 3,34%. В связи с ростом автомобилизации обостряется проблема загрязнения автотранспортом атмосферного воздуха в Ульяновске, где на долю автотранспорта приходится до 90% вредных выбросов.
Таблица 8
Наличие подвижного состава [1]
2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | |
Грузовой подвижной состав: (рузовые автомобиливключая пикапы и легковые фургоны) | 12748 | 13899 | 19066 | 19200 | 20474 |
Пассажирский подвижной состав: автобусы общего пользования | 716 | 670 | 597 | 538 | 522 |
Автомобили легковые- всего | 114994 | 121820 | 136000 | 141823 | 158411 |
в том числе служебные | 3777 | 3985 | 4440 | 4743 | 5144 |
в собственности граждан | 111215 | 117835 | 131560 | 137080 | 153267 |
Специальные автомобили санитарные, пожарные, аварийных служб, и другие | 3553 | 3540 | 4036 | 3264 | 3513 |
Объекты автомобильного транспорта и дорожного хозяйства создают основную негативную нагрузку на атмосферный воздух, их валовые выбросы растут с 2002 г. В 2008 г. выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух передвижными автотранспортными средствами составили 15,3 млн. т; дорожными машинами – 0,15 млн. т.
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников производств, обслуживающих автомобильный транспорт, в 2008 г. возросли и составили 103% уровня 2007 г., а выбросы от стационарных источников дорожно-хозяйственного комплекса за этот же период снизились и составили 95,9% уровня 2007 г.
Таблица №9
Данные об объемах выбросов вредных веществ в атмосферу от передвижных источников загрязнения по Ульяновску (тыс. т)
Показатели | Всего | Наименование загрязняющих веществ | ||||
Твердые вещества | Оксид углерода | Диоксид азота | Диоксид серы | Углеводо- роды | ||
Выбросы от стационарных источников загрязнения | 118,493 | 13,729 | 39,201 | 9,818 | 5,996 | 15,894 |
Выбросы от передвижных источников загрязнения | 275,453 | 3,689 | 207,275 | 21,574 | 5,267 | 37,648 |
Суммарные выбросы загрязняющих веществ | 393,946 | 17,418 | 246,476 | 31,392 | 11,263 | 53,542 |
Процент вклада от передвижных источников | 70,0 | 21,0 | 84,0 | 69,0 | 47,0 | 70,0 |
Таблица №10
Динамика изменения выбросов вредных веществ в атмосферу от стационарных источников транспортного комплекса за период 2005-2009 гг.
Отрасль экономики | Выбросы загрязняющих веществ, тыс.тонн | ||||
2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | |
Транспортный комплекс, всего | 1.295 | 1.383 | 0.932 | 0.927 | 1.008 |
в том числе: | |||||
твердые | 0,103 | 0,091 | 0,088 | 0,111 | 0,107 |
газообразные и жидкие | 1,192 | 1,292 | 0,844 | 0,816 | 0,901 |
окислы азота | 0,157 | 0,133 | 0,091 | 0,099 | 0,093 |
диоксид серы | 0,142 | 0,127 | 0,118 | 0,113 | 0,121 |
окись углерода | 0,550 | 0,446 | 0,302 | 0,316 | 0,318 |
углеводороды | 0,153 | 0,209 | 0,135 | 0,126 | 0,003 |
прочие | 0,047 | 0,217 | 0,046 | 0,003 | 0,002 |
Результаты, приведенные в таблице, показывают, что в последние годы негативное воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду постоянно растет.
Серьезной проблемой продолжает оставаться качество реализуемого бензина и дизельного топлива. После запрета с 1 июля 2003 г. производства и реализации этилированного бензина на топливном рынке появилось большое количество топлива с металлоорганическими присадками на основе железа и марганца, содержание, которых в топливе часто превышает допустимые нормы. По оценкам специалистов, объем нестандартного топлива на рынке достигает 30%.
Продолжала развиваться система государственных технических осмотров с применением средств технической диагностики, которая включает контроль выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами. В 2009 г. ею было охвачено уже 2/3 автомобильного парка, которые проходили осмотр на почти 1,5 тысячах стационарных пунктах технического осмотра.
Во всех районах города наблюдается повышенное содержание оксида азота.
Наибольший комплексный индекс загрязнения атмосферного воздуха – 14,4 (очень высокий уровень загрязнения) отмечен в Засвияжском районе города, наименьший – 3,7 (низкий уровень загрязнения) в Центральном районе Ульяновска.
Анализ показывает, что наблюдаемые изменения качества атмосферного воздуха происходят вследствие расширения парка автомобилей, сжигающих все большее количество топлива при отсутствии на них средств обезвреживания отработавших газов. В последние годы произошло сокращение экологически чистых общественных средств транспорта - троллейбусов и трамваев – в результате увеличение парка маршрутных такси. К 2009 году количество автотранспортных средств в городе достигло 132 тыс. ед., что по сравнению с 2002 годом составило 40%. С ростом парка автомобилей появилась необходимость развития инфраструктуры сервисного обслуживания транспорта (АЗС, станции и пункты технического обслуживания, автомойки, гаражи, автостоянки), которая, в свою очередь также является источником негативного воздействия на окружающую среду. Только за последние 10 лет количество АЗС и автостоянок увеличилось более чем в три раза.
Из тенденций, положительно влияющих на уровень загрязнения атмосферного воздуха, следует выделить:
– сокращение ввоза подержанных иномарок со сроком эксплуатации более 7 лет; продолжающейся рост в парке доли легковых автомобилей со сроком эксплуатации менее 5 лет (с 19,6% в 2003 г. до 20,1% в 2004 г.);
– постепенное обновление автомобильного парка более совершенными и экологически безопасными автомобилями;
– увеличение числа автомобилей, использующего альтернативные виды топлива (сжатый природный и сжиженный нефтяной газы).
- совершенствованию двигателя автомобиля и его технического состояния;
Одно из основных мероприятий — совершенствование конструкции современного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с искровым зажиганием. Наибольшее влияние на токсичность отработанных газов оказывают изменения, вносимые в систему питания и зажигания ДВС, поскольку они определяют процесс воспламенения и сгорания рабочей смеси.
Снижение вредных выбросов от автомобилей может быть достигнуто за счет улучшения качества традиционных видов моторного топлива и применения новых, экологически более “чистых” видов горючего. Основное мероприятие здесь - снижение содержания в автомобильных бензинах высокотоксичного антидетонатора тетраэтилсвинца (ТЭС). До настоящего времени около 75% выпускаемых бензинов являются этилированными и содержат от 0,17 до 0,37 г свинца на 1 л бензина. При сгорании этилированных бензинов около половины содержащегося свинца выбрасывается с выхлопными газами в атмосферу.
Существенное снижение загрязнения окружающей среды и экономия бензина достигаются при замене традиционных видов нефтяного топлива так называемыми альтернативными видами моторного топлива, в первую очередь, газом. В этом плане практическое применение нашли сжиженные пропанобутановые газы и сжатый природный газ. По экспериментальным оценкам, использование газового топлива снижает выбросы окиси углерода в 2—4 раза, окислов азота - в 1,1 — 1,5 и суммарных углеводородов - в 1,4—2 раза.
В последние годы широко проводятся исследования в области использования присадок к топливам в целях уменьшения токсичности и дымности выбросов. Применение присадок позволяет снизить дымность в 4—7 раз (в зависимости от процента содержания присадки в топливе и от режима работы двигателя).
Окружающая природная среда в пределах города Ульяновска подвергается масштабному негативному воздействию со стороны различных источников загрязнения. Для предотвращения загрязнения атмосферного воздуха в г.Ульяновске необходим комплекс мероприятий, направленных на поддержание оптимального состояния территорий.
На основе проведенных нами исследований негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду можно предложить следующий комплекс первоочередных градорегулирующих и организационных решений:
Так как автотранспорт является частью техносферы, от которой человек не сможет отказаться, необходимо уменьшать его воздействие на окружающую среду. Основными стратегическими направлениями являются:
Проведенная исследовательская работа имеет большое практическое значение. Нами выявлено негативное влияние загрязнений на атмосферный воздух и предлагаются возможные варианты решения данной проблемы. Мы считаем, что необходимо делать все возможное для того, чтобы уменьшить негативное влияние автотранспорта на окружающую среду.
Сорняки
Пейзаж
Без сердца что поймём?
Кто должен измениться?
Астрономический календарь. Июнь, 2019