facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip
Перевод страницы
 

ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ НА ЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРЫ В АЗЕРБАЙДЖАНЕ

ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ НА ЗАГРЯЗНЕНИИ АТМОСФЕРЫ В АЗЕРБАЙДЖАНЕ
Mamedova Sheker, кандидат географических наук, доцент

Бакинский государственный университет, Азербайджан

Участник конференции

УДК 504.3.054

В статье рассмотрены вопросы загрязнения атмосферы автотранспортными средствами на примере городов  Баку и Сумгаит и значимость эколого-географической информации при защите окружающей среды. Для расчета выбросов на автомагистралях и  регулируемых перекрестках были разработаны алгоритмы. Расчеты показывают, что у перекрестков скоростных автомагистралей с уменьшением скорости движения  AТС, увеличиваются выбросы CO, выбросы же NO2 уменьшаются.

Ключевые слова: Транспортныевыбросы, токсичные газы, угарный газ,плотностьавтотранспортного потока.

In the article are considered questions of atmosphere pullution by autotransport facilities on the example of cities Baku and Sumgait and value ecological-geographical information at environmental protection. For the calculation of surges on superhighways and controlled crossroads were designed algorithms. Calculations show that beside crossroads of скоростныхsuperhighways with reducing a velocity of motion AТС, are enlarged surges CO, surges NO2 decrease.

Keywords: Transport surges, toxic gases, carbon monoxide, density of autotransport flow.

 

Автомобильный транспорт является одной изнаиболее удобных форм транспорта в современном мире. Автомобильный транспорт играет важную роль в социально-экономическом развитии республики, в эффективном использовании природных и трудовых ресурсов. Автомобильный транспорт является наиболее подходящим в горных районах. Так как Азербайджан является горной страной, автомобильный транспорт играет важную роль в экономическом развитии республики. В республикенет такого пункта, кудане проведена  шоссейная дорога. В настоящее время протяженность дорог в республике составляет более 22 тыс. км, из которых 4 тысячи километров – широкие заасфальтированные  автомагистрали.

Увеличение плотноститранспортных средств вызывает увеличение несгораемых углеводородов в атмосферу, в том числе свинца, соединения ртути, серы, азота, оксида углерода,  канцерогенов, бензопирена идругих опасных веществ. Транспортные выбросы очень опасны, поскольку  затрагивают активную зону  биосферы. В составе выхлопных выбросов свинец характеризуется наиболее высокой степенью отравляющего воздействия на организм человека. В нижних слоях атмосферы отходы в безветренную погоду  распространяютсяплохо. В такую погоду на улицах в центре города преобладают теплые воздушные массы и токсичные выбросы не могут распространяться на большие расстояния. По этой причине, изучение загрязнения воздуха выбросами от двигателей имеет большое значение. В статье рассмотрены вопросы загрязнения атмосферы города транспортными средствами и значимости эколого-географической информации при защите окружающей среды.

Табица №1

Среднесуточная концентрацияосновных загрязнителей атмосферы в Баку и Сумгаите (мг/м3)

По городам

годы

Среднесуточнаяконцентрация загрязнителей воздуха, мг/м3

Пыль (взвешенные ингредиенты)

Серный ангидрид

диоксид углерода

Оксиды азота (NO2)

Допустимая средненсуточная концентрация

 

0.15

0.05

3

0.04

Баку

2000

0.1

0.032

1

0.06

 

2002

0.2

0.036

2

0.08

 

2003

0.2

0.036

2

0.06

 

2004

0.2

0.025

2

0.06

 

2005

0.15

0.021

2

0.05

 

2006

0.2

0.02

2

0.04

 

2007

0.2

0.015

2

0.05

 

2008

0.2

0.014

2

0.05

Сумгаит

2000

0.2

0.022

1

0.07

 

2002

-

0.031

1

0.08

 

2003

-

0.024

1

0.08

 

2004

-

0.023

1

0.08

 

2005

0.1

0.024

1

0.08

 

2006

0.1

0.024

1

0.08

 

2007

0.1

0.025

1

0.09

 

2008

0.1

0.025

0.08

Основную часть выбросов автотранспортными средствами составляют токсичныегазы (соединения серы, оксиды азота, угарный газ, оксиды углерода), сажа, пыль, дым, шлаки, хлор, фтор, ртуть, свинец и так далее. Среднесуточные концентрации загрязняющих веществ в атмосфере города Баку и Сумгаита приведены в таблице 1.

В республикев год в среднем в атмосферу выбрасывается 875,1 тонн вредных веществ, из которых 344,2 тыс. тонн приходится на долю  промышленности , 530,9тыс. тонн на автотранспортную технику. ВБаку же из выбросов в атмосферу 373,3 тыс. тонн приходится на автотранспорт, доля стационарных источников составляет 271,9тыс. тонн. По этой причине, были рассмотрены некоторые методы расчета выбросов транспорта и сделаны некоторые предложения. Было предложено восемь типов транспортных средств, которые способствовали бы реальному расследованию автотранспортного потока (AТП). К ним относятся следующие: легковые автомобили местного производства (Ам), автомобили иностранного производства (Аи), микроавтобусы (MA) и автофургоны (AФ); автобусы, работающие на бензине (АБ), автобусы, работающие на дизельном топливе (AД); грузовые автомобили, работающие на бензине (нагрузка более 3,5 т), грузовые автомобили, работающие на дизеле (грузоподъемность менее 12 тонн), грузовые автомобили на дизельном топливе (более 12 тонн).

Было установлено, чтодля того, чтобы проводить расчеты чистых выбросов загрязняющих веществ на автомагистралях в городах,  должны быть приняты во внимание условия скорости движения транспортных средств  в диапазоне от 5 до 110 км / ч [1]. Для этой цели были назначены значения коэффициента RV. Этот коэффициент учитывает зависимость колебаний  специальныхвыбросов двигателей - угарного газа (CO), оксидов азота (NOx), углеводородов (CxHy)  от средней скорости движения  автотранспортного средства (AТС) (рис.1).

Рис. 1.ЗависимостикоэффициентаRVотскорости  движения AТС

Исследование реального автотранспортного потока(AТП)наавтомагистралях и перекресткахрекомендуется проводить в течении20 минут во время интенсивного движенияAТС  от 800 до 1000 и от 1700 до 1900 часов.

Исследования показывают, связь скорости движения AТС с интенсивностью является нелинейной зависимостью. Эта зависимость рассчитывается с помощью модели Гриншилдс (Qrinshilds), выражается плотностью движения. С увеличением плотности ? (с увеличением количестваавтомобилей на дорогах), водители для обеспечения безопасного расстояния снижают скорость V. Это математически выражается следующим образом [2].

,  км/час          ( 1 )

гдеV0 – свободная скорость при отсутствиидвижений других AТС, км/ч, ?- максимальная плотностьпотока транспортных средств, aвтс/км.

Для определения плотности потока транспортных средств рекомендуется использовать следующие зависимости:

где S (м/автом) - габариты автотранспортных средств при  соответствующих скоростях движения  (часть дороги, необходимая для безопасного движения автотранспортного потока); l0 - безопасное расстояние между стоящими автомобилями, м; lAТС – расчетная средняя длина автомобиля, м.

Параметр lAТСопределяется структурой потока транспортных  средств в исследуемом городе

На рис.2 показаназависимость между плотностью автотранспортного потока и скоростью движения и динамическими габаритами AТС. При средней скорости движения 10 км/ч, средневзвешенный динамической габарит AТС 9,7 м, а плотность автотранспортного потока ? - 103aвтм/км, при скорости 60 км / ч, динамический размер 55 м, а плотность равна18 aвтм/км.      

Если принять свободную скоростьпередвижения AТС в пределах города не более 60 км/ч,  плотность  автотранспортного потока 120  aвтс/км, то распределение максимальной интенсивности Nmax потока AТС в городе вдоль одной полосы шоссе  можно показать следующим образом (рис. 3 и формула № 2):

Таким образом, максимальноезначение интенсивности движения движущегося потока транспортных средств достигается при скорости 30-40 км/ч. Максимальное значение интенсивности движения на одной полосе  может быть 2000  aвтс/ч. Исследования показывают, что при скорости 30 км/ч и большой плотности движения на одной полосе интенсивность движения  составляет 1500 - 1600 aвтс / час.

В настоящее время при исследованиях автомагистралей  оценку скорости движения различных типов  AТС делают  визуальными методами, что приводит к большой погрешностям. По этой причине, было бы целесообразно использовать географические информационные услуги в интернете. Эти система предоставляет  наблюдателю в оперативном режиме информацию о состоянии дорожно-уличной сети города.

Для расчетавыбросов должны быть четко определены проектные характеристики: длина магистралей между ближайшими перекрестками, L (км) и ширина полосы движения. Для назначения этих параметров предлагают использовать современные географические информационные системы (ГИС) и веб-сервисы. Эти системы наряду с аэрокосмическими изображениями работают в оперативном режиме.

Для оценкивыбросов у перекрестка основным важным параметром является длина очереди, L0(км), или выражается размерностью AТС G0 (aвтс). Длина очереди, интенсивность движения, скорости тесно связаны с параметрами регулирования светофора.

Опыт показывает, чтотрудно определить визуально длину любой очереди перед перекрестком. Поэтому для этого предлагаются использовать методы расчета. Этот метод основывается на максимальную интенсивность потока, скорости и значения плотности. Интенсивность движения транспортных средств и работы ГИС в крупных городах в оперативном режиме в веб-сервисах  более точный и уместный.

Следующая формула используется для расчета количества AТС в очереди :

где tstop - продолжительность запретительного сигнала светофора, мин; Nк-максимальная интенсивность AТС к-ого типа движения, aвтс/мин.

Длина очереди  L0 перед перекрестком определяется по следующей формуле[3]:

гдеN - суммарная интенсивность движения AТС, aвтс/мин, m- количестводвижения полос.

Для расчета выбросов на автомагистралях и  регулируемых перекресткахразработаны алгоритмы. С помощью этого алгоритма рассчитываются значения  выбросов CO, NO2 и  CxHy .

В соответствии свышесказанным  для определения  максимальных выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта может быть применена блок-схема расчета. Эти результаты вычислений можно  использовать при оценке загрязнения атмосферы на автомагистралях (рис. 4, 5).

Между расположенными впередней части  очереди перед перекрестком динамическими габаритами AТС и расчетными у перекрестка и наблюдаемыми значения коэффициенты корреляции соответственно равныRs=0,59; RGo = 0,90 v? RLo = 0,80 .

Рис 4.Блок- схема расчета максимальных загрязняющих веществ от автотранспорта с использованием ГИС

Рис 5.Схема оценки  загрязнения атмосферного воздуха  на автомагистралях и перекрестках с использованием ГИС                   

Расчеты показывают, чтоу перекрестков скоростных автомагистралей с уменьшением скорости движения  AТС, увеличиваются выбросы CO, выбросы же NO2 уменьшаются.

С увеличением интенсивности потока движенияувеличивается наземная максимальная плотность. При уменьшении скорости AТС от 60 до 5 км/ч на автомагистрали, концентрация диоксида углерода увеличивается в 1,5 - 8 раз,а концентрации оксида азота снижаетсяв 1,1 - 1,6.

С увеличением длины очередиAТС у регулируемого перекрестка(от 30 до 250 м), с повышением уровня загрязнения атмосферного воздуха двуокисью углерода в среднем в 5,0 - 6,5 раза, ПДК  превышает 1.

 

Литература:

  1. Полуэктова М.М., Волкодаева М.В., Левкин А.В. Геоинформационные системы (ГИС) и их практическое применение при проведении расчетов загрязнения атмосферного воздуха // Проблемы охраны атмосферного воздуха: Сборник трудов НИИ Атмосфера, - СПб.: НИИ Атмосфера, 2009, с.169-178.
  2. Ложкин В.Н., Буренин Н.С., Полуэктова М.М. и др. Обоснование некоторых перспективных направлений исследований в области контроля загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта // Вопросы охраны атмосферы от загрязнения: Информационный бюллетень №2 (36), - СПб.: НПК «Атмосфера», 2007, с.5-27.
  3. Полуэктова М.М., Волкодаева М.В. Реализация европейских требований на ограничение выбросов автотранспорта и качество атмосферного воздуха (на примере ряда городов России) // Проблемы охраны атмосферного воздуха: Сборник трудов к 15-летию НИИ Атмосфера, - СПб.: НИИ Атмосфера, 2007, с. 133-143.  
Комментарии: 2

Radanova Silvia

The problem of pollution is particularly relevant now!Good luck in your job! Sylvia Radanova

Denisova Tatyana

Добрый вечер! Уважаемые авторы хочу отметить добротность Вашей работы, но, честно говоря, мне как исследователю, не хватает окончания. Наверняка Вы не просто так решили провести эти исследования, тем более, что подобного рода наблюдения проводятся везде, Вы же выявили особенности для конткретного места...И явно не хватает практических рекомендаций. С уважением, Денисова Татьяна Павловна.
Комментарии: 2

Radanova Silvia

The problem of pollution is particularly relevant now!Good luck in your job! Sylvia Radanova

Denisova Tatyana

Добрый вечер! Уважаемые авторы хочу отметить добротность Вашей работы, но, честно говоря, мне как исследователю, не хватает окончания. Наверняка Вы не просто так решили провести эти исследования, тем более, что подобного рода наблюдения проводятся везде, Вы же выявили особенности для конткретного места...И явно не хватает практических рекомендаций. С уважением, Денисова Татьяна Павловна.
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.