CC BY
15
ЭКОЛОГИЯ
УДК 504.062+656.073
ВПЛИВ АВТОТРАНСПОРТНИХ П1ДПРИеМСТВ НА ЯК1СТЬ АТМОСФЕРНОГО ПОВ1ТРЯ УРБАН130ВАНИХ ТЕРИТОР1Й
Г.М. Желновач, доц., к. т.н., Хар^вський нацюнальний автомобшьно-дорожнш ушверситет
Анотац1я. Надано характеристику осноених екодеструктиених ennueie, що спричиняютъся на атмосферне повтря функщонуванням аетотранспортних тдприемств в умоеах урбатзова-них mepumopiu. Проведено оцтку еплиеу досл1джуваного АТП на атмосферне повтря урбат-зованог mepumopii Micma Харкоеа та естаноелений його суттееий pieenb. Запропоноеано при-podooxopoHHi рекомендацИ'.
Ключов1 слова: аетотранспортне тдприемство, екодеструктиений еплие, забруднення атмосферного повтря, урбатзована територ1я, еалоеий еикид забруднювалънихречоеин.
ВОЗДЕЙСТВИЕ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ НА КАЧЕСТВО АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ
А.Н. Желновач, доц., к. т.н., Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет
Аннотация. Охарактеризованы основные экодеструктивные воздействия, которые оказываются на атмосферный воздух при функционировании автотранспортных предприятий в условиях урбанизированных территорий. Проведена оценка воздействия исследуемого АТП на атмосферный воздух урбанизированной территории города Харькова и установлен его существенный уровень. Предложены природоохранные рекомендации.
Ключевые слова: автотранспортное предприятие, экодеструктивные воздействие, загрязнение атмосферного воздуха, урбанизированная территория, валовой выброс загрязняющих веществ.
IMPACT OF MOTOR TRANSPORT ENTERPRISES ON URBAN AREAS AIR
QUALITY
G. Zhelnovach, Assoc. Prof., Ph. D. (Eng.), Kharkiv National Automobile and Highway University
Abstract. The main eco-destructive impacts affecting the atmospheric air quality at operation of motor transport enterprises in conditions of urban areas were described. Assessment of the impact of the investigated MTE on the atmospherie air quality in urban areas of Kharkiv was carried out, as well as established its significant level. Recommendations as for environmental protection were proposed.
Key words: motor transport enterprise, eco-destructive impact, air pollution, urban area, gross emissions of pollutants.
Вступ
Автотранспортне тдприемство (АТП) е ор-гашзащею, яка здшснюе перевезення авто-
мобшьним транспортом, а також збер1гання, техшчне обслуговування i ремонт рухомого складу [1]. За умови свого функцюнування таю шдприемства впливають на Bci компо-
ненти довюлля, але основний безпосереднш екодеструктивний вплив спричиняеться на атмосферне повпря. Джерелами забруднення його е технолопчне обладнання, склади з технолопчними матер1алами та паливно-мастильними матер1алами, дшянки та цехи з обслуговування та ремонту автомобшв, а також автотранспортш засоби, яю пересува-ються територ1ею АТП [2, 3].
У сучасних умовах, коли автомобшьний транспорт е одним з основних джерел забруднення атмосферного повпря урбашзованих територш, шдприемства з його обслуговування повинш бути шд пильною увагою з еколопчно! точки зору. Отже, завдання вияв-лення впливу автотранспортних шдприемств на яюсть атмосферного повпря урбашзова-них територш е актуальним.
Анал1з публжацш
Особливосп еколопчного впливу на довюл-ля компонента автотранспортного комплексу дослщжувалися багатьма науковцями. На-приклад, загальш аспекти щодо забезпечення еколопчного складника розвитку компонен-т1в автомобшьного транспорту розглянуп в роботах Ю.Ф. Гутаревича, Д.В. Дзеркалова та A.B. Говоруна [4]. Питаниями забезпечення еколопчно! безпеки та ресурсозбереження та автомобшьному транспорт! займаються В.П. Кужель та С.М. Савостьянов [5]. Особ-ливосп застосування альтернативних палив для забезпечення надежного р1вня еколопчно! безпеки автотранспортного комплексу вивчае в наукових роботах Н.В. Внукова [6, 7]. Питания розробки еколопчного проекту з метою зниження негативного впливу автотранспортних шдприемств на компоненти довкшля дослщжують Ю.А. Петренко, Т.Г. Шилова та A.I. Кириченко [8].
Встановлено, що в публшащях, присвячених вивченню еколопчного впливу складниюв автотранспортного комплексу на довюлля, вщсутня шформащя щодо комплексного ви-вчення впливу автотранспортних шдпри-емств на яюсть атмосферного повпря урбаш-зованих територш.
Мета i постановка завдання
Метою науково! роботи е оцшка р1вня впливу автотранспортного шдприемства на яюсть атмосферного повпря в райош розмщення з
наступною розробкою природоохоронних рекомендацш.
Для досягнення зазначено! мети необхщно виршити таю завдання:
- розрахунок викид1в вщ АТП;
- розрахунок розсдавання викид1в вщ АТП;
- розробка природоохоронних рекомендацш.
Розрахунок р1вня впливу автотранспортного шдприемства на атмосферне повггря урбашзованоТ територп (на приклад! мкта Харк1в)
Об'ектом дослщження впливу автотранспортних шдприемств на яюсть атмосферного повпря урбашзованих територш е АТП 16361, яке розташоване у Жовтневому райош мюта Харкова за адресою вул. Бюлопчна, буд. 4, б.
Дослщжуване шдприемство знаходиться у промисловш 30Hi, найближч! житлов! забу-дови розташоваш на вщсташ 1 км вщ меж! шдприемства. У безпосереднш близькосп до об'екта дослщження розташоваш таю шдприемства: «KONI-Харюв» - станщя техшч-ного обслуговування; ВАТ «1новацшш xiMi-ко-фармацевтичш технологи (1нфармтех)» -шдприемство з виробництва побутово! xiMÜ та медичних препарата; ВКФ TOB «Гщрав-лша» - шдприемства з виробництва та ремонту пдравл1чно1 апаратури; компашя «Мастер Сервю» - станщя техшчного обслуговування.
Дослщжуване АТП надае повний комплекс послуг з обслуговування вантажних автомобшв: ТО-1 та ТО-2, ремонт ходово! частини, двигушв, а також мийка транспортних засо-6iB. Окр1м обслуговування власного рухомо-го складу на територп АТП розташоваш та обслуговуються вантажш транспортш засоби (ТЗ) шдприемств TOB «ХарювСпецТяж-Транс» та паливовози «ОККО» загальною юльюстю 91 транспортний 3aci6 вантажопщ-йомшстю бшьше шж 16 т [9].
Найбшьш суттев! негативш фактори вироб-ничо1 д1яльносп дослщжуваного АТП, яю впливають на атмосферне повпря, пов'язаш з викидами вщпрацьованих газ1в пщ час руху автотранспорту територ1ею АТП, а також проведения його техшчного обслуговування та ремонту.
Оцшку р1вня впливу АТП 16361 на атмосфе-рне повпря доцшьно вести у такш послщов-носп: 1) розрахунок валових та максималь-них викид1в шд час руху автомобшв терито-р1ею; 2) розрахунок максимальних та валових викид1в у процес1 проведения ремонту та обслуговування автомобшв [10]; 3) розрахунок розс1ювання забруднювальних речовин (ЗР) вщ АТП у атмосферному пов1тр1 урбаш-зовано! територп з одночасним встановлен-ням порушень еколопчних вимог [11].
У розрахунках валових та максимальних ви-кид1в шд час руху автомобшв територ1ею АТП 16361 враховувалися таю параметри його функцюнування:
- автотранспорта! засоби розташовуються на вщокремлених вщкритих стоянках, яю ма-ють безпосереднш в'!зд I вшзд на дорогу за-гального користування;
- загальна юльюсть автомобшв - 91 од. (з дизельним двигуном та вантажошдйомшстю бшьше шж 16 т);
- коефщ1ент випуску автомобшв з територп АТП становить 0,8;
- юльюсть автомобшв, яю вшжджають з територп АТП за годину, - 10 од.;
- пробш для найбшьш вщдаленого вщ в'!зду автомобшя - 200 м, найбшьш вщдаленого вщ в'!зду - 300 м;
- пробш для найближчого до вшзду автомобшя - 150 м, найбшьш вщдаленого - становить 300 м;
- тривалють роботи двигуна на холостому ход1 (XX) пщ час вшзду та в'!зду - становить 2 хв;
- юльюсть дшв роботи у теплий перюд року (Т) - 153, у перехщний перюд (П) - 122, у холодний (X) - 91;
- питом1 викиди забруднювальних речовин вщ автомобшв дослщжуваного АТП 16361 взят1 в [10].
Валов1 викиди /-1 речовини в грамах одним автомобшем 7-1 групи за добу пщ час вшзду з територп або примщення стоянки (М^) та повернення (М2гк) розраховуються за такими формулами:
МЫ = тпрк
+ тЬгк
■ Ц + т.
ххгк хх1 ■
М2/к = тЬгк ■ Ц2 + тхк,к ■ {хк2 =
(1)
(2)
де тпр/к - питомий викид 7-1 речовини за умо-ви прогр1ву двигуна автомобшя к-1 групи, г/хв; тЦ/к - пробшовий викид 7-1 речовини
автомобшем к-1 групи у процес1 руху з1 шви-дюстю 10-20 км/год; тХК/к - питомий викид 71 речовини пщ час роботи двигуна автомобь ля к-1 групи на холостому ход1, г-хв; ¿пр - час прогр1ву двигуна, хв; Ць Ц2 - пробш автомобшя територ1ею стоянки, км; ^хх2 - час роботи двигуна на холостому ход1 пщ час вшзду з територп стоянки та повернення на не!, хв.
Оскшьки вплив холодного або теплого перь оду року на викиди забруднювальних речовин враховуеться тшьки для вшжджаючих автомобшв, яю збершаються на вщкритих та закритих неопалюваних стоянках, то в розрахунках перюд року мае бути врахованим, оскшьки АТП 16361 мае вщкриту неопалю-вану стоянку.
Загальний валовий р1чний викид розрахову-ють за формулою
М, = Мт + мх + мп.
(3)
де Мт, Мх, М/п - валов1 викиди для теплого, холодного та переходного перюд1в вщповщ-но, т/рш.
Максимальний разовий викид /-1 речовини розраховуеться для кожного мюяця року за формулою
С =у Мш ■ ' ^ 3600
(4)
де Ы'к - юльюсть автомобшв к-1 групи, яю
к
ви1жджають 31 стоянки за 1 час, що характеризуемся максимальним вшздом автомобшв.
Результата розрахунюв валового та максимально разового викид1в вщ автостоянки АТП 16361 наведено у табл. 1, 2, вщповщно.
Таблиця 1 Результаты розрахунку валового викиду вщ стоянки АТП
Забруд-нюваль-на речо-вина Валовий викид за перюдом року, т/рж Загальний валовий викид, т/рж
Т X П
СО 0,114 0,176 0,069 0,360
СН 0,048 0,064 0,032 0,145
10х 0,045 0,075 0,075 0,195
С 0,003 0,004 0,001 0,008
S02 0,011 0,013 0,006 0,030
Таблиця 2 Результаты розрахунку максимально разового викиду вщ стоянки АТП
Забруднювальна Максимальний
речовина разовий викид, г/с
СО 0,064
СН 0,023
10х 0,026
С 0,001
S02 0,004
У розрахунках валових та максимальных ви-кид1в за умови проведения поточного ремонту (ПР) та техшчного обслуговування (ТО) автомобшв на АТП 16361 враховувалися таю параметри:
- вщстань, яку проходить автомобшь примь щенням ТО-1 (поточна лшя) - 100 м;
- вщстань вщ ворн до поста ТО-2 та ПР (тупиков! пости) - 60 м;
- час прогр1ву для примщення зони з тупи-ковими постами - 1,5 хв;
- час прогр1ву для примщення зони з поточ-ною лшею - 0,5 хв;
- найбшьша юльюсть автомобшв, яю знахо-дяться в зош ТО з тупиковими постами - 3 од.;
- найбшьша юльюсть автомобшв, яю знахо-дяться у зош ТО з поточною лшею - 2 од.;
- спос1б збер1гання автомобшв - на вщкри-тому майданчику без пщ1гр1ву;
- юльюсть поспв ТО-1 - 5;
- кшьюсть поспв ТО-2 - 3;
- юльюсть поспв ПР - 6;
- юльюсть виконаних техшчних операцш за рк: ТО - 2520 од., ПР - 210 од.;
- питом1 викиди забруднювальних речовин вщ автомобшв взят1 згщно з [10].
Для примщення зони ТО та ПР з тупиковими постами (Мл) та поточною лшею (МПг) валовий викид 7-1 речовини (т/р1к) розрахову-еться за формулами
МТ1 =£(2тт • + тпр!к • 'пр)• пк • Ю"6, (5) МШ =Е(т Ык ' ^П + тпргк ' 'пр • ь\Пк -Ю"6, (6)
де тЫТк - проб1говий викид 7-1 речовини авто-мобшем к-1 групи, г/км; тПТ>Тк - питомий викид 7-1 забруднювально! речовини за умови прогр1ву двигуна к-1 групи, г/хв; £т - вщстань вщ ворн примщення до поста ТО та ПР, км; пк - юльюсть ТО та ПР, яю були проведен! протягом року для автомобшв к-1 групи; ¿пр -час прогр1ву, береться 15 хв, Sп - вщстань вщ в'!зних ворн примщення зони ТО та ПР до
ви1зних ворн, км; Ь - юльюсть поспв на по-точнш лшп.
Результата розрахунку валових викид1в забруднювальних речовин пщ час техшчного обслуговування та ремонту автомобшв АТП 16361 наведено в табл. 3.
Таблиця 3 Результата розрахунку валового викиду шд час ПР та ТО
ЗР Валовий викид, т/рж
за перюдом року загаль-ний
Т X П
со 0,11667 0,032371 0,005614 0,154655
СН 0,016833 0,010526 0,006985 0,034344
10х 0,073597 0,013163 0,011183 0,097943
С 0,005685 0,00081 0,000583 0,007078
S02 0,013249 0,002208 0,001545 0,017002
Максимальний разовий викид на тупикових постах ^Тг) та для поточних лшш ^Пг) 7-1 речовини (г/с) розраховуеться за формулами:
(ты,к • ^+0,5тпргк • (ир) • N; к Gтг =--, (7)
3600
(тЫгк • ^П + тиргк • 'пр • Ь) • NПк =-- , (8)
3600
де N!Ik - найбшьша юльюсть автомобшв, яю знаходяться в зош ТО та ПР на тупикових постах протягом години; N'-1^ - найбшьша юльюсть автомобшв, яю знаходяться в зош ТО та ПР на поточних лшях протягом години; 'пр - час прогр1ву двигуна (0,5 хв).
Результата розрахунку максимально разових викид1в забруднювальних речовин пщ час техшчного обслуговування та ремонту автомобшв АТП 16361 наведено у табл. 4.
Таблиця 4 Результата розрахунку максимально разового викиду шд час ПР та ТО
ЗР Максимальний разовий викид, г/с
СО 0,0119
СН 0,0047
10х 0,0023
сажа 0,0002
S02 0,0009
Розсдавання викид1в вщ автотранспорту та визначення концентрацп токсичних речовин на р1зних вщстанях вщ об'екта забруднення
доц1льно виконувати за допомогою модел1 Гаусового розподшу домшок у атмосфер! на невеликих висотах за формулою [11]
С =
2q
■а-У sin ф
(9)
де С - концентращя даного виду забруднен-ня в повпр^ г/м3; q - максимальний викид 7-1 забруднювально! речовини вщ автомобшв АТП, г/с; о - стандартне вщхилення Гаусового розподшу у вертикальному напрямку, м; У - швидюсть виру у розрахунковий мюяць лп-нього перюду, м/с; F - фонова концентращя забруднювально! речовини в повпр^ г/м3; ф - кут, який складае напрям виру з напря-мом руху автомобшв.
Розрахунок розсдавання виконувався для лютого за умови слабко! сонячно! рад1ацп на основ! даних Гщрометеоценту щодо фонових концентрацш забруднювальних речовин у атмосферному повпр1 м. Харкова на вщсташ 100 м вщ джерела забруднення, оскшьки пщ-приемство належить до V категорп небезпе-ки з нормативною саштарно-захисною зоною у 100 м. Результати розрахунку наведен! в табл. 5.
Таблиця 5 Результаты розрахунку розстовання забруднювальних речовин вщ АТП 16361 у атмосферному повищ
ЗР Розрахована концентращя на меж1 СЗЗ, мг/м3 Гранично допустима концентращя, мг/м3 Перевищення
со 0,2414 3,0 0,08
СН 0,0815 1 0,08
10х 0,0636 0,04 1,59
с 2,4011 0,05 48,02
S02 0,0171 0,05 0,34
За результатами розрахунюв установлений суттевий вплив дослщжуваного АТП 16361 на яюсть атмосферного повпря м. Харкова, який виражаеться у порушенш встановлених норматив1в щодо якосп атмосферного повн-ря в населених пунктах [12], а саме переви-щенш гранично допустимих концентрацш на меж1 саннарно-захисно! зони, яю спостерь гаються для саж1 а 48,02 раза, для оксид1в азоту в 1,59 раза.
Природоохоронш рекомендацн
Для зменшення екодеструктивного впливу дослщжуваного АТП 16361 на атмосферне
повпря урбашзовано! територп м. Харкова на пщстав1 анал1зу типових природоохорон-них рекомендацш щодо АТП [13-15] вважа-емо за доцшьне запропонувати таю заходи:
- АТП необхщно обладнати теплими стоянками для вс1х автомобшв або вщкритими майданчиками з пристроями для щщгр1ву двигушв, оскшьки воно розташоване в району де температура найхолодшшого мюяця досягае -15 °С \ нижче;
- заборонити прогр1в двигушв автомобшв, яю перебувають на вщсто!, за рахунок !х ро-боти на холостому ходц
- необхщно проводите постшний еколопч-ний контроль питомих викид1в забруднювальних речовин, що дозволить знизити питом1 викид! СО та СН на 10 %, С - на 20 %, S02 -на 5 %.
Висновки
Отже, унаслщок оцшки впливу автотранспо-ртних пщприемств на атмосферне повпря урбашзовано! територп (на приклад! АТП 16361 м. Харкова) було встановлено, що та-кий вплив е суттевим, оскшьки за результатами розрахунюв було встановлено, що спо-стершаються значш перевищення встановлених норматив1в щодо вмюту забруднювальних речовин у атмосферному повпр1 населених пунктов. Для зменшення екодеструктивного впливу дослщжуваного АТП на атмосферне повпря м. Харкова запропоновано природоохоронш рекомендаций
Лггература
1. Волков В.П. Проектирование предприятий
автомобильного транспорта: учебное пособие / В.П. Волков, Е.В. Белоусов, В. И. Шпаков и др. - X.: ХНАДУ, 2008 -566 с.
2. Войцинський, А.П. Нормування антропо-
генного навантаження на природне се-редовище: навч. пос1б. / А.П. Войцинський. - Житомир: ЖТДУ, 2007. - 200 с.
3. Фурдичко 0.1. Нормування антропогенного
навантаження на навколишне природне середовище / О.1. Фурдичко, В.П. Сла-вов, А.П. Войцицький. - К.: Основа., 2008. - 356 с.
4. Гутаревич Ю.Ф. Еколопя автомобшьного
транспорту: навч. пос1б. / Ю.Ф. Гутаревич, Д.В. Зеркалов, А.Г. Говорун та ш. -К.: Основа, 2002. - 312 с.
5. Кужель В.П. Еколопя та ресурсозбере-
ження на автомобшьному транспорт!: навч. пос1б. / В.П. Кужель, С.М. Севос-тьянов. - Вшниця : ВНТУ, 2013. - 105 с.
6. Внукова Н.В. Альтернативне паливо як
основа ресурсозбереження 1 екобезпеки автотранспорту / Н.В. Внукова, М.В. Барун // Научные журналы НТУ «ХПИ»: Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. - 2011. - №9 - С. 45-55.
7. Внукова Н.В. Використання водню як па-
лива для двигушв внутршнього згорян-ня 1 ефектившсть його застосування / Н.В. Внукова, О.М. Ковальова, Г.М. Желновач // Вестник НТУ «ХПИ»: Нов1 ршення в сучасних технолопях: сборник научных трудов. - 2011. - №33. - С. 24-30.
8. Петренко Ю.А. Етапи еколопчного проек-
ту щодо зниження негативного впливу автотранспортного пщприемства / Ю.А. Петренко, Т.Г. Шилова, А.1. Кириченко // Вестник ХНАДУ: сб. науч. тр. -2015. - Вып. 69. - С. 91-94.
9. Офщшний сайт АТП 16631. - Режим елек-
тронного доступу. - 1Шр:/А\\\\\. аЭр16361. kh.ua/. - Назва з екрану.
10. Постановление «Об утверждении руково-
дящих документов по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух» : состоянием на 28 мая 2002 г. / Министерство природных ресурсов и
охраны окружающей среды Республики Беларусь. - Минск: Минприроды, от 28 мая 2002 г., № 10.
11. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование
загрязнения атмосферы / М.Е. Берлянд.
- Л. : Гидрометеоиздат, 1985. - 272 с.
12. Охрана природы. Атмосфера. Правила
контроля воздуха населенных пунктов : ГОСТ 17.2.3.01-86. - Действущий с 1987.01.01. - М.: Госгидромет СССР, 1987. - 4 с.
13. Экологические требования к предприяти-
ям транспортно-дорожного комплекса : РД 152-001-94. - Действующий с 1995.01.01. - М.: Минтранс, 1994. - 37 с.
- (Руководящий документ).
14. Предприятия по обслуживанию автомобилей : ВСН 01-89. - Действующий с 1990.01.12. - М.: Минавтотранс РСФСР, 1990. - 42 с. - (Ведомственные строительные нормы).
15. Общесоюзные нормы технологического
проектирования предприятий автомобильного транспорта : ОНТП 01-91. - Действующий с 1991.08.07. - М.: Росавтот-ранс, 1991. - 23 с. - (Общесоюзные нормы технологического проектирования).
Рецензент: Н.В. Внукова, професор, д.т.н., ХНАДУ.
