Региональные особенности загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта

REGIONAL FEATURES OF POLLUTION OF THE ATMOSPHERIC AIR EMISSIONS OF MOTOR TRANSPORT

Vladislav Gleba

student of the specialty "Ground transport and technological means", Bratsk state University, Russia, Bratsk

Valentina Nikiforova

associate Professor, doctor of biological Sciences, Professor of the Department of ecology, life safety and chemistry, Bratsk state University, Russia, Bratsk

Аннотация. Транспортный комплекс Иркутской области, включающий различные транспортные средства и инфраструктурные объекты, наносят значительный экологический вред городской среде. В данной статье показана характеристика аспектов загрязнения атмосферного воздуха городов региона выбросами автотранспорта. Представлены результаты выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта за период 2014-2017 гг., указывающий на их рост в объёме 10 % по сравнению с предыдущими годами. Отмечен наибольший вклад выбросов автотранспорта в загрязнение атмосферного воздуха в городах Черемхово и Иркутске, а наименьший - в Ангарске и Саянске, в г. Братске он составил 26 %.

Abstract. The transport complex of the Irkutsk region, including various vehicles and infrastructure facilities, causes significant environmental damage to the urban environment. This article shows the characteristics of air pollution aspects of cities in the region by vehicle emissions. The results of emissions of pollutants into the atmosphere from vehicles for the period 2014-2017, indicating their growth in the amount of 10% compared to previous years, are presented. The greatest contribution of motor transport emissions to air pollution in Cheremkhovo and Irkutsk cities was noted, and the smallest contribution was in Angarsk and Sayansk, in Bratsk it was 26 %.

Ключевые слова: окружающая среда; атмосферный воздух; загрязнение; автотранспорт.

Keywords: environment; atmospheric air; pollution; vehicles.

Многогранность автомобилизации как сложной социально-технико-экономической системы определяет многосторонность ее взаимных связей с окружающей средой. Во всех экономически развитых странах мира автомобильный транспорт по объему перевозок занимает ведущее место, в боль­шинстве стран он также лидирует и по транспортной работе. Автомобильный парк мира непрерывно увеличивается и превы­сил 400 млн. ед. [1, с. 233-236], [2, c. 14-18]. Достигнутый уровень автомобилизации в России в настоящее время в 2 - 4 раза ниже этого уровня в западных странах. Производимые в России модели автомобилей на 8 - 10 лет отстают по всем основным показателям (экономичности, экологичности, надежности, безопасности) от автомобилей, выпускаемых в промышленно развитых странах [3, c.45-49]. Состав автопарка по видам используемого топлива остался прежним. Доля автомобилей, использующих газовое топливо, не превышает 2%. Удельный вес грузовых автомобилей с дизелями составляет 28% их общего количества [5, c.144-150].

Автомобильный транспорт является мощным источником химического (поставляет в окружающую среду большое коли­чество токсичных веществ) и шумового загрязнения. Наиболее значимые факторы негативного влияния автомобильного транспорта на человека и окружающую среду следующие: загрязнение атмосферного воздуха; загрязнение почвы; шум, вибрация; выделение тепла (рассеяние энергии). Основными источниками загрязнения воздушной среды автомобилями являются отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания (ДВС), картерные газы, топливные испарения. Следует подчеркнуть, что с увеличением автомобильного парка уровень вредного воз­действия автотранспорта на окружающую среду интенсивно возрастает.

В состав выбросов автотранспорта входит более 200 компонентов. По объему наибольший удельный вес имеют оксид углерода (0,5–10 %), оксиды азота (до 0,8 %), несгоревшие углеводороды (0,2–3,0 %), альдегиды (до 0,2 %) и сажа.

Токсичность отработавших газов карбюраторных двигателей обуславливается главным образом содержанием оксида углерода и оксидов азота, а дизельных двигателей – оксидов азота и сажи. По данным авторов, вклад автомобильного транспорта в загрязнение атмосферы в крупных городах составляет до 90 % по оксиду углерода и 70 % по оксидам азота [5, c. 144-150], [4, c.200], [6, c.91].

Автомобильный транспорт в Иркутской области при не­большой густоте железных дорог и сравнительно малой про­тяженности речных судоходных путей имеет большое значе­ние. Он создает внутрирайонные и внутригородские перевозки грузов и населения.

Протяженность автомобильных дорог составляет 12304 км. Основными автодорогами являются: участок Московского тракта (Тайшет – Нижнеудинск – Тулун – Зима – Черемхово – Иркутск – Слюдянка – Улан–Удэ); Якутский тракт (Иркутск – Усть–Орда – Баяндай – Хогот – Качуг – Жигалово), Братский (Тулун – Братск); Жигаловский (Залари – Балаганск – Усть–Уда – Жигалово); Тункинский (Иркутск – Култук – Кырен – Монды – граница Монголии).

На территории Иркутской области за период 2014–2017 гг. ежегодное поступление загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта составляло 373,87–416,05 тыс. т (рисунок 1).

Рисунок 1. Пространственная диаграмма выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта

Анализ рисунка 1 указывает на рост объёмов выбросов автотранспорта на 10 % по сравнению с предыдущими годами.

Наибольший вклад выбросов автотранспорта в загрязнение атмосферного воздуха отмечается в городах Черемхово (61 %) и Иркутске (50 %), а наименьший - в городах Ангарске (13 %) и Саянске (17 %). В г. Братске вклад выбросов автотранспорта оценивался в 26 % (рис.2)

Рисунок 2. Вклад автотранспорта в объём выбросов, загрязняющих веществ

На основе информации по выбросам автотранспорта и выбросам от стационарных источников рассчитан вклад автотранспорта в загрязнение атмосферного воздуха в г. Братске как по общим выбросам, так и по выбросам конкретных загрязняющих веществ (диоксида серы, оксидов азота, оксида углерода), а также твёрдых частиц (табл. 1.)

Таблица 1.

Выбросы отработавших газов от автотранспорта в г.Братске в 2017 г.

Вклад автотранспорта в загрязнение атмосферного воздуха в г. Братске в 2017 г. оценивается в 25 %. Наиболее существенный вклад выбросы автотранспорта вносят в поступление оксидов азота – 47 %, оксида углерода – 27,8 %. Значительны объемы поступления летучих органических соединений – 4,2 тыс. т в 2017 г.

На основании анализа информационной статистической информации авторами разработан алгоритм выработки вариантов управления транспортным комплексом (рис.3)

Рисунок 3. Алгоритм выработки вариантов управления транспортным комплексом

Нужно отметить, наличие на большей части территорий неблагоприятной экологической ситуации, которая обусловлена природными и климатическими факторами, накоплением загрязнений, как в атмосферном воздухе, так и поверхностном стоке, повышенной шумовой нагрузкой и т.д., что подтверждает включение показателей данных факторов в математическую модель

Таким образом, транспортный комплекс городов региона, включающий различные транспортные средства и инфраструктурные объекты, наносят значительный экологический вред окружающей среде.