CC BY
69
УДК 630
ВОЗДЕЙСТВИЕ АВТОТРАНСПОРТА НА СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА г. РОСТОВА-НА-ДОНУ (НА ПРИМЕРЕ КИРОВСКОГО РАЙОНА)
© 2010 г. М.И. Мартынова, Е.А. Землянская, П.С. Зубкова
Южный федеральный университет, Southern Federal University,
ул. Зорге, 40, г. Ростов н/Д, 344090, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090,
[email protected] [email protected]
Основным источником загрязнения атмосферного воздуха Ростова-на-Дону является автотранспорт, на долю которого приходится более 93,0 % общего объёма выбросов. Объектом исследования был выбран один из центральных районов — Кировский, где расположены административные учреждения, органы управления, учреждения культуры, образования, промышленные предприятия. Район транзитен, что предполагает более интенсивную нагрузку на данную территорию. Рассчитаны выбросы ряда загрязняющих веществ по результатам полевых наблюдений, по полученным результатам построены картосхемы распределения диоксида азота, оксида углерода, углеводородов по территории, выделены районы с разной степенью атмосферного загрязнения.
Ключевые слова: загрязнение от автотранспорта, происхожение атмосферных загрязнителей, точечные источники, посты наблюдения, час пик, районирование территории по уровню атмосферного загрязнения.
Automobile surface transport of large cities is actual country problem. This investigation is devoted to Rostov-on-Don meteorological pollution (Kirovsky area for example). Some of cultural, scientific and administrative city objects were on this territory. Analyzed field investigations, on this area extracted some street pollution category.
Keywords: automotive pollution, education of automotive pollutant, point pollution source, observations station, maximum hourly demand, air-pollution zoning of research territory.
Ростов-на-Дону по концентрации вредных веществ Специфика автотранспорта как источника загряз-в атмосферном воздухе входит в число наиболее не- нения атмосферы заключается в его расположении благополучных городов России. Основными источни- относительно Земли, значительном пространственном ками загрязнения являются дефляционная, строитель- распределении, непосредственной близости к жилым ная и дорожная пыль, промышленные предприятия и районам. К веществам, поступающим в атмосферу от автотранспорт - источник, на долю которого прихо- автотранспорта, относятся свинец, оксиды азота, ок-дится более 93,0 % общего объёма выбросов. Его ма- сид углерода, бенз(а)пирен, летучие углеводороды ^ретшсгь ш^л^сть высокие ск°р°сти д°сгав- (табл. 1). Они особенно опасны тем, что выделяются ки грузов и пассажиров на различные расстояния, на уровне органов дыхания человека и непосредст-комфорт поездок, общедоступность и другие положи- венно воздействуют на его организм. Кроме того, ав-
тельные качества на ближайшее время обеспечили тотранспорт является основным источником шумово-
этому виду тр^шрта преимущества в сравнении с го загрязнения крупных городов. другими.
Таблица 1
Динамика изменения уровня загрязнения атмосферного воздуха различными примесями в г. Ростове-на-Дону. Q ср., мг/м3 [1]
Примесь Год
2003 2004 2005 2006 2007 2008
Пыль 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2
Диоксид серы 0,005 0,004 0,006 0,005 0,004 0,04
Растворимые сульфаты 0,01 0,02 0,01 <0,01 0,01 0,01
Оксид углерода 2 2 2 2 2 2
Диоксид азота 0,06 0,05 0,07 0,05 0,05 0,06
Сероводород 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001
Фенол 0,001 0,002 0,001 0,002 0,003 0,003
Сажа 0,03 0,03 0,02 0,05 0,05 0,06
Фторид водорода 0,001 0,002 0,001 0,001 0,002 0,003
Аммиак 0,01 0,02 0,02 0,04 0,02 0,02
Формальдегид 0,012 0,014 0,015 0,009 0,009 0,008
Бенз(а)пирен, (*/) х 10-6 2,9 2,3 2,9 2,5 2,2 2,2
движения, 1/ч, т.е. количество автомобилей каждой из к групп, проходящих через фиксированное сечение выбранного участка автомагистрали в единицу времени в обоих направлениях по всем полосам движения; кк - поправочный коэффици-
Примечание. Цветом показаны максимальные значения.
Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха в городе традиционно осуществляются на семи стационарных станциях Государственной службы наблюдения за состоянием окружающей среды. Удельная нагрузка выбросов вредных веществ в атмосферу и шумовая нагрузка наиболее высока в центре города, где густая сеть улиц в большей степени перегружена автомобилями.
Объектом исследования был выбран один из центральных районов - Кировский, где расположены административные учреждения, органы управления, учреждения культуры, образования, промышленные предприятия. Район транзитен, что предполагает более интенсивную нагрузку на территорию, несмотря на установленные ограничения по движению транспорта на некоторых центральных улицах Ростова-на-Дону.
В январе-феврале 2008-2009 г. были проведены наблюдения за напряженностью и структурой транспортных потоков в рабочие дни недели в часы пик и в остальное время. Были выбраны 20 постов наблюдения на основных автомагистралях района с распространенным движением личного автотранспорта, автобусов, троллейбусов, трамваев, на севере района (ул. Нансена) расположена железная дорога. В 2010 г. данные были уточнены с использованием методов биоиндикации. Для расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта использовалась методика определения выбросов автотранспортных средств [2].
Выброс 1-го загрязняющего вещества, г/с, движущимся автотранспортным потоком на автомагистрали (или ее участке) с фиксированной протяженностью Ь,
I к
км, определялся по формуле Мц = о ^М^. ■ Ок ■ к^
3600'
где МП - пробеговый выброс /-го вредного
вещества автомобилями к-й группы для городских условий эксплуатации, г/км; к - количество групп автомобилей; Ок - фактическая наибольшая интенсивность
ент, учитывающий среднюю скорость движения транспортного потока, км/ч, на выбранной автомагистрали (или ее участке); 1/3600- коэффициент пересчета ч в с; Ь - протяженность автомагистрали (или ее участка), из которого исключена протяженность очереди автомобилей перед запрещающим сигналом светофора, и длина соответствующей зоны перекрестка, км (для перекрестков, на которых проводились дополнительные обследования [2]).
Расчеты выполнялись для веществ: оксида углерода, оксидов азота (в пересчете на диоксид азота), углеводородов.
В табл. 2 представлены результаты полученных расчетов. Максимальное количество загрязняющих веществ поступает в атмосферу на пр. Нагибина в районе Братского кладбища в час пик - 12,17 г/с оксида углерода, 2,34 г/с оксидов азота, на Ворошиловском пр. в районе пересечения с ул. Московской не в час «пик» - 13,75 г/с оксида углерода, 2,74 г/с оксидов азота, 1,89 г/с углеводородов, в час пик - 1,57 г/с углеводородов. По сравнению с 2008 г. количество выбросов на пр. Ворошиловском увеличилось в 2 раза, а на ул. Береговой - в 3 раза в час пик и почти в 2 раза в другие часы.
По полученным результатам с помощью программы «Эколог 3.0» построены картосхемы распределения диоксида азота, оксида углерода, углеводородов по территории района при различных направлениях ветра, одновременном вкладе всех источников выброса по данному ингредиенту (рисунок).
Цифры на изолиниях на картосхемах рассеивания примесей указывают отношение фактической концентрации к ПДК. Максимальное превышение ПДК составляет 50 ПДК по диоксиду азота, группе суммации диоксида азота и оксида углерода, 4 - 7,5 ПДК по оксиду углерода, 0,9 ПДК по углеводородам на пересечении пр. Ворошиловского и ул. Московской, пр. Ворошиловского и ул. Пушкинской, на ул. Большой Садовой, вдоль пр. Соколова и пр. Нагибина.
Таким образом, на территории исследования практически везде по рассматриваемым веществам ПДК превышена, что создает крайне неблагоприятные условия для жизни населения. По суммарному распределению диоксида азота, оксида углерода, углеводородам пространственно можно выделить несколько районов:
- с относительно небольшими превышениями ПДК (менее 5,0);
- со средними для данной территории превышениями (5,0-10,0);
- со значительными превышениями ПДК (10,025,0);
- катастрофическими превышениями ПДК (более 25,0).
Таблица 2
Количество загрязняющих веществ, поступающих от автотранспорта, на основных маршрутах Кировского района г. Ростова-на-Дону, г/с, 2009
№ Точка наблюдения В час пик В остальное время
CO NOx CH CO NOx CH
1 Ул. Красноармейская (пересечение с пер. Крепостным) 7,63 1,46 0,88 8,32 1,60 1,00
2 -//- (Пересечение с пр. Соколова) 9,65 1,85 1,11 10,77 2,07 1,28
3 Ул. Максима Горького (пересечение с пр. Соколова) 2,63 0,51 0,39 3,50 0,68 0,44
4 -//- (Пересечение с пер. Журавлева) 2,11 0,41 0,26 1,98 0,39 0,26
5 Ул. Большая Садовая (пересечение с пр. Соколова) 9,43 1,81 1,11 7,55 1,46 0,92
6 -//- (Пересечение с пер. Журавлева) 6,58 1,26 0,77 5,42 1,05 0,65
7 Пр. Михаила Нагибина (район братского кладбища) 12,17 2,34 1,43 9,28 1,79 1,12
8 Пр. Театральный (пересечение с ул. Малюгиной) 8,39 1,61 0,99 9,53 1,84 1,15
9 Ул. Чехова (пересечение с ул. Пушкинской) 1,69 0,32 0,20 2,12 0,40 0,25
10 Ул. Нансена (пересечение с пер. Таманским) 5,11 1,00 0,66 6,59 1,30 0,86
11 Пр. Кировский (пересечение с ул. Пушкинской) 7,79 1,40 0,92 8,30 1,60 1,00
12 Ул. Станиславского (пересечение с пер. Журавлева) 2,59 0,50 0,31 1,76 0,34 0,21
13 -//- (пересечение с пр. Соколова) 1,80 0,35 0,21 1,76 0,34 0,21
14 Пр. Ворошиловский (пересечение с ул. Московской) 11,57 2,29 1,57 13,75 2,74 1,89
15 -//- (пересечение с ул. Пушкинской) 9,57 2,10 1,21 11,00 2,12 1,33
16 Ул. Варфоломеева (пересечение с пр. Соколова) 1,50 0,23 0,18 1,49 0,26 0,17
17 Пр. Театральный (пересечение с ул. Пушкинской) 9,84 1,91 1,21 6,66 1,30 0,83
18 Пр. Соколова (пересечение с ул. Пушкинской) 5,34 1,02 0,61 4,66 0,90 0,57
19 Ул. Береговая (пересечение с пр. Ворошиловским) 4,86 0,93 0,56 2,83 0,55 0,35
20 Ул. Текучева (пересечение с пр. Соколова) 8,58 1,66 1,03 7,53 1,45 0,90
Примечание. Цветом показаны максимальные значения.
соединения; канцерогенные - бенз(а)пирен; раздражающего действия - оксиды серы, углеводороды.
Влияние перечисленных компонентов на организм человека зависит от их концентрации в атмосфере и продолжительности действия. При таких катастрофических концентрациях, которые мы наблюдаем по главным автомагистралям Кировского района г. Ростова-на-Дону, воздействие загрязнителей на организм человека весьма пагубно.
Картографирование шумового загрязнения проводилось на основе данных о величине автотранспортной нагрузки, структуре потока, дорожных условиях и характере застройки [3]. В результате для территории с наибольшей плотностью населения (более 19,1 тыс. чел./км2, значительная часть района) характерны катастрофические превышения ПДК (более 25) и исключительно высокая шумовая нагрузка (более 85 дБ). Население, здесь проживающее, испытывает на себе сильный автомобильно-техногенный пресс. Ареалы с более благоприятными показателями носят локальный характер и примыкают в основном к руслу р. Дон.
Таким образом, возникает «замкнутый круг»: чем больше плотность населения, тем более значима транспортная нагрузка на территорию, сильнее воздействие на окружающую среду (главным образом, на атмосферный воздух), что порождает неблагоприятную медико-географическую ситуацию в районе. Исключение составляют транзитные трассы, вдоль которых интенсивность воздействия транспорта на прилегающие районы традиционно высока.
Сводное рассеивание диоксида азота, оксида углерода и углеводородов в атмосферном воздухе Кировского района г. Ростова-на-Дону, превышение ПДК
По воздействию на организм человека компоненты отработавших газов автотранспорта подразделяются на токсичные - оксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, углеводороды, альдегиды, свинцовые
К основным мероприятиям по снижению объема вредных выбросов в атмосферу и шумового загрязнения от автотранспорта относятся обеспечение равномерности загрузки дороги движением в течение суток; сокращение числа светофоров путем строительства разноуровневых пересечений, подземных переходов и других инженерных сооружений; создание более мощных объездных дорог, закладка новых мостов через р. Дон; оптимизация пропуска транзитного движения через город; применение перекрытий зданий, стен и окон с высокой изоляцией и, конечно, озеленение территории.
Поступила в редакцию_
Литература
1. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 2007 - 2008 гг.». Ростов н/Д, 2009.
2. Методика определения выбросов автотранспортных средств для проведения сводных расчетов загрязнения городов. М., 1999.
3. Мартынова М.И., Землянская Е.А., Зубкова П.С. Географические особенности шумового загрязнения г. Ростова-на-Дону (на примере Кировского района) // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2009. № 3. С. 118-122.
8 февраля 2010 г.
