Сравнительная гигиеническая характеристика состава выбросов автотранспорта в районах города Рязани Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

РАЗДЕЛ VII

ivh

МЕДИЦИНСКИЙ

АЛЬМАНАХ

УДК 613.15:656(470.313)

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТАВА ВЫБРОСОВ АВТОТРАНСПОРТА В РАЙОНАХ РЯЗАНИ

А.А. Ляпкало, А.А. Дементьев, А.М. Цурган,

ГБОУ ВПО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова»

Ляпкало Александр Андреевич - e-mail: Lyapkalo_a@mail.ru

Приводятся результаты изучения и сравнительного анализа выбросов загрязняюших веществ,

поступающих в атмосферный воздух с выхлопными газами внутрирайонного автомобильного транспорта. Проведено ранжирование жилых районов города по величинам удельных выбросов

основных компонентов выхлопных газов. По данному показателю первое ранговое место было присвоено жилому району Городская роша, при этом удельная валовая эмиссия оксида углерода составила 327,7 т/год*км2. В структуре удельного валового выброса автомобильного транспорта во всех жилых районах города преобладала эмиссия загрязняюших веществ во время движения по перегонам. Выявлены районы со значительным вкладом дополнительного выброса в валовой, как при остановках на запрещающий сигнал светофора, так и на остановках общественного транспорта.

Ключевые слова: выбросы, автомобильный транспорт, атмосферный воздух.

There are results of the investigation and comparative analysis of pollutant emissions discharged into the atmospheric air with exhaust gases produced by interdistrict motor vehicles. Rating of the urban residential districts was done according to relative emissions of the main components of the exhaust gases. According to this index the first place was taken by Gorodskayay roscha district, where the relative total emission of carbon oxide is 327.7 t/year*km2. Emission of pollutants during movement along space intervals prevails in the structure of the relative total emission of the motor vehicles in all the residential districts. Districts with a significant contribution of the additional emission to the total one at the traffic lights and at the stops were detected.

Key words: emissions, motor vehicles, the atmospheric air.

Введение

В настоящее время одной их актуальных проблем гигиены является проблема загрязнения атмосферного воздуха городов выбросами автомобильного транспорта, на долю которых, по некоторым данным, приходится 50-90% валовых выбросов загрязняющих веществ в крупных городах [1]. По сведениям Министерства природных ресурсов РФ за период 2002-2008 годы выбросы автомобильного транспорта в России возросли в 1,3 раза и составили 17344 тыс. тонн. При этом учет выбросов от частных легковых автомобилей не проводится, тогда как их число в Рязанской области за указанный период выросло с 72,2 до 254,3 на 1000 населения [2]. Качество атмосферного воздуха городов является существенным фактором, оказывающим влияние на здоровье населения, а его ухудшение в результате антропогенного загрязнения ведет к увеличению детской и подростковой заболеваемости, распространенности заболеваний сердечно-

сосудистои системы и органов дыхания, отрицательно влияет на демографические показатели [3, 4, 5].

Цель исследования: провести сравнительный анализ загрязнения атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта в жилых районах города.

Материалы и методы

Нами проводилось изучение выбросов загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух Рязани с выхлопными газами внутрирайонного автомобильного транспорта. Расчет выбросов проводился по результатам изучения интенсивности движения автомобильного транспорта по стандартной методике [6]. Оценка достоверности полученных результатов проводилась по критерию Пирсона.

Результаты и их обсуждение

В ходе исследования установлено, что в течение года в атмосферный воздух жилых районов города с выхлопными газами автомобильного транспорта поступает 8884,2 тонн загрязняющих веществ, в том числе около шести с полови-

Гигиена

ной тонн оксида углерода, более тысячи тонн углеводородов и диоксида азота, 71,5 тонн диоксида серы, около четырнадцати тонн сажи и чуть более одной тонны неорганических соединений свинца (таблица 1).

Так как жилые районы города существенно отличаются по площади, сравнение их по абсолютным величинам валовой эмиссии загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух с выбросами автомобильного транспорта, не будет показательным. Поэтому нами были рассчитаны удельные валовые выбросы основных загрязняющих веществ, полученные как отношение количества эмиссии загрязняющего вещества в атмосферный воздух района к площади, занимаемой каждым жилым районом (таблица 1).

Установлено, что больше всего на единицу площади микрорайонов в атмосферный воздух поступало оксида углерода, удельная валовая эмиссия которого в жилых районах колебалась от 327,7 т/год*км2 (в Городской роще) до 60,8 т/год*км2 (в микрорайоне Московский). При этом его доля в структуре удельного валового выброса внутрирайонного автомобильного транспорта по веществам была наибольшей в центре города - 74,6%, а наименьшей - в микрорайоне Дашково-Песочня - 70,6% (рис. 1).

РИС. 1.

(11,3 т/год*км2). При этом, его доля в валовой удельной эмиссии загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух с выхлопными газами внутрирайонного автомобильного транспорта, была наибольшей в Дашково-Песочне и составила 14,4%, а наименьшей - в центре города - 10,9%.

Наибольшая удельная эмиссия диоксида серы регистрировалась в центре города и составила 3,3 т/год*км2, тогда как наименьшая была в микрорайоне Московский (0,6 т/ год*км2).

Следует отметить, что меньше всего в атмосферный воздух жилых районов на единицу их площади выбрасывалось сажи и свинца и его неорганических соединений. При этом величина удельного валового выброса сажи находилась в пределах от 0,6 т/год*км2 (центр города) до 0,04 т/год*км2 (Московский), тогда как аналогичный показатель для свинца и его неорганических соединений колебался от 0,13 т/ год*км2 (Городская роща) до 0,01 т/год*км2 (Московский).

Статистическая обработка полученных данных выявила значимые различия величин удельных выбросов по каждому из основных загрязняющих веществ в жилых районах города (р<0,01), что позволило провести их ранжирование (таблица 2). В последующем было определено общее ранговое место каждого из жилых районов по степени загрязнения атмосферного воздуха с учетом всех представленных в таблице веществ.

ТАБЛИЦА 2.

Ранжирование микрорайонов города по величине удельного валового выброса основных загрязняющих веществ

Вцепом по

73,1

13,6 12,3

Московский 71,2

14,8 13,3

Приокский и Канищево 71,0

13,7 14,1

Дашково-Песочня 70,6

13,9 14,4

Центр 74,6 I ■: ■:

13,5 10,9

Городская роща 73,4 І:-:-:

13,1 12.8

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

□ СО □Углеводороды н N02 □ сажа, 802, РЬ

Структура удельных выбросов автотранспорта по основным загрязняющим веществам в микрорайонах города, %.

Удельный валовой выброс углеводородов в атмосферный

Микрорайон Ранговые места

СО Углево- дороды М02 сажа $02 РЬ Общий ранг

Городская роща 1 1 1 2,5 2 1 1

Центр 2 2 2 1 1 2 2

Дашково- Песочня 3 3 3 2,5 3 3 3

Приокский и Канищево 4 4 4 4 4 4 4

Московский 5 5 5 5 5 5 5

воздух отдельных районов города колебался в пределах от 58,2 т/год*км2 до 12,6 т/год*км2. Причем его максимальные и минимальные значения приходились на те же районы, что и для оксида углерода. В структуре удельной валовой эмиссии наибольшая доля углеводородов отмечена в микрорайоне Московский, которая составила 14,8%, а наименьшая -в Городской роще (13,1%). Удельный валовой выброс диоксида азота в атмосферный воздух изучаемых районов был наибольшим в Городской роще и составил 57,0 т/год*км2, а наименьшим - в микрорайоне Московский

Полученные в ходе исследования данные позволяют

заключить, что наибольшую антропогенную нагрузку в связи с загрязнением атмосферного воздуха основными компонентами выхлопных газов внутрирайонного автомобильного транспорта испытывают микрорайоны Городская Роща и центр города, которые заняли соответственно первое и второе ранговые места. Микрорайон Дашково-Песочня характеризуется средними величинами удельных выбросов основных загрязняющих веществ и занимает по данному

ТАБЛИЦА 1.

Валовые и удельные выбросы основных загрязняющих веществ, поступающие в атмосферный воздух жилых районов Рязани, 2010 г.

Микрорайон Валовой выброс, т/год Удельный валовой выброс, т/год*км2

СО Углеводороды №2 сажа $02 РЬ СО Углеводороды №2 сажа $02 РЬ

Городская роща 983 174,7 170,9 1,2 8,4 0,39 327,7 58,2 57 0,4 2,8 0,13

Центр 3394,7 616,3 498,6 6,9 36,4 0,49 305,8 55,5 44,9 0,6 3,3 0,04

Дашково-Песочня 845,3 165,8 172,8 1,9 10,9 0,17 162,6 31,9 33,2 0,4 2,1 0,03

Приокский и Канищево 1026,5 197,8 203,9 3,6 13,4 0,21 81,5 15,7 16,2 0,3 1,1 0,02

Московский 249,1 51,9 46,5 0,2 2,4 0,05 60,8 12,6 11,3 0,04 0,6 0,01

В целом по микрорайонам 6498,6 1206,5 1092,6 13,7 71,5 1,3 180,5 33,5 30,3 0,4 2 0,04

РАЗДЕЛ VII

РАЗДЕЛ VII

Ги г и е н а

МЕДИЦИНСКИЙ

АЛЬМАНАХ

показателю третье ранговое место. Наименьшая антропогенная нагрузка, обусловленная выбросами основных загрязняющих веществ внутрирайонного автомобильного

транспорта, отмечалась в Приокском - Канищево и Московском, которые расположились на четвертом и пятом ранговых местах соответственно.

~жв~

I

иг

ти~

11,0

~жз~

I 18,2

21,5

ттгг

9,5

~Б23~

I

“277“

9,5

Ж5~

I

6,7

В цепом по микрорайонам Московский

Приокский и Канищево Дашково-Песочня .

Городская роща

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% □ Основной □ Дополнительный □ Остановки общественного транспорта

РИС. 2.

Структура удельного валового выброса автомобильного транспорта по способу формирования в микрорайонах города, %.

Обращает на себя внимание, что при ранжировании жилых районов города по величинам удельных выбросов сажи и диоксида серы наблюдалось иное распределение ранговых мест. В частности, удельные выбросы сажи в микрорайонах Городская роща и Дашково-Песочня были идентичными (по 0,4 т/год*км2), поэтому этим районам был присвоен одинаковый ранг - 2,5. Наибольший удельный выброс сажи наблюдался в центре города и составил 0,6 т/ год*км2, а указанный район занял первое ранговое место по данному показателю. В то же время, в центре города удельный выброс диоксида серы составил 3,3 т/год*км2 и превышал таковой в Городской роще, поэтому вышеназванные районы заняли соответственно первое и второе ранговые места при ранжировании их по удельной эмиссии сернистого ангидрида. Микрорайоны Приокский - Канищево и Московский занимали идентичные ранговые места (соответственно четвертое и пятое) при ранжировании по удельному выбросу всех рассматриваемых нами загрязняющих веществ.

Валовой выброс автомобильного транспорта по способу формирования подразделяется на основной - при движении транспортного средства по перегону и дополнительный - при остановках на запрещающий сигнал светофора и на остановках общественного транспорта. Структура удельного валового выброса внутрирайонного автомобильного транспорта по способу формирования в жилых районах города представлена на рисунке 2. В каждом из жилых районов основной вклад в величину удельной валовой эмиссии вносил основной выброс, доля которого была наибольшей в Дашково-Песочне (78,8%) и наименьшей в Приокском -Канищево (60,3%). В то же время, наибольшие вклады дополнительного выброса при остановках на запрещающий сигнал светофора в величины удельных валовых выбросов регистрировались в Городской роще и центре города и соста-

вили соответственно 31,8% и 27,7%, тогда как наименьший наблюдался в Дашково-Песочне (11,7%).

Наибольший удельный вес дополнительных выбросов автотранспорта на остановках общественного транспорта в структуре удельного валового выброса отмечался в Приокском - Канищево (21,5%), наименьший - в Городской роще (6,7%). В остальных жилых районах города он находился в пределах от 8,0 до 11,0%. Выявленные различия в структуре выбросов автомобильного транспорта по способу формирования обусловлены различиями в организации движения в жилых районах города.

Заключение

Таким образом, сравнение районов города по величинам удельных выбросов внутрирайонного автомобильного транспорта выявили достоверные отличия микрорайонов по вышеназванным показателям и позволило провести их ранжировании. Первое ранговое место было присвоено жилому району Городская роща, второе - центру города, третье занял микрорайон Дашково-Песочня, далее, в порядке убывания, следовали Приокский - Канищево и Московский. Больше всего на единицу площади микрорайонов в атмосферный воздух поступает оксида углерода, удельная валовая эмиссия которого находится в пределах от 327,7 т/ год*км2 (в жилом районе Городская роща) до 60,8 т/ год*км2 (в микрорайоне Московский).

В структуре удельного валового выброса автомобильного транспорта во всех жилых районах города преобладала эмиссия загрязняющих веществ во время движения по перегонам, при этом ее доля была наибольшей в микрорайоне Дашково-Песочня. Наиболее высокие значения дополнительных выбросов в изучаемой структуре наблюдались в Приокском - Канищево, Городской роще и центре, причем в первом из вышеназванных районов дополнительный выброс более чем на половину был обусловлен поступлением в атмосферу загрязняющих веществ на остановках общественного транспорта.

Полученные результаты дают основание сделать вывод о том, что при сравнительной оценке степени загрязнения отдельных микрорайонов города следует использовать не абсолютные значение выбросов загрязняющих веществ, а их отношения к площади сравниваемых территорий (удельные выбросы). ИИ

ЛИТЕРАТУРА

1. Лобанов Е.М., Сильянов В.В. и др.,Пропускная способность автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1970. 146 с.

2. Транспорт в России. 2009. Стат. сб./ Росстат. Т. 65. М. 2009. 215 с.

3. Денисова Е.Л., Горшков А.И., Ляхова Н.П. Влияние факторов среды обитания на состояние здоровья населения (на примере г. Орехово-Зуево). Гигиена и санитария. 2005. № 1. С. 6-8.

4. Савченко М.Ф., Савилов Е.Д. Проблемы медицины окружающей среды в Сибири. Гигиена и санитария. 2006. № 1. С. 19-20.

5. Сетко А.Г., Боев В.М. Медицина окружающей среды и санитарногигиенический мониторинг на урбанизированных и сельских территориях. Гигиена и санитария. 2006. № 1. С. 20-22.

6. Методика расчетов выбросов в атмосферу загрязняющих веществ автотранспортом на городских магистралях. М. 1997.