Исследование процессов формирования пылегазовых примесей в атмосферном воздухе, придорожных территорий, улиц города Оренбурга

 Определенный сдвиг  в этом направлении уже происходит. Практически все автомобильные  заводы имеют модификации автотранспортных  средств и двигателей, соответствующие  жестким экологическим требованиям. По данным НИЦИАМТ, ряд отечественных  предприятий (КамАЗ, ЯМЗ, АЗЛК, ВАЗ и  др.) уже сертифицировали в 1998-1999 гг. некоторые модели выпускаемых  двигателей и автомобилей на  соответствие действующим международным  экологическим требованиям.

 К массовому выпуску  экологически чистых автомобилей  предприятия не готовы, как не  готова и инфраструктура эксплуатации  таких автомобилей, в первую очередь, легковых. Экологически чистые автотранспортные  средства с каталитическими нейтрализаторами  отработавших газов могут работать  только на неэтилированном бензине  с регламентированным (очень жестким) содержанием серы, фосфора, механических  примесей. Необходим комплекс мер  по стимулированию производства  таких бензинов и обеспечению  их гарантированного наличия  на каждой АЗС, постепенному вытеснению  с рынка этилированных бензинов, предотвращению попадания остатков  тетраэтилсвинца в неэтилированное  топливо при его транспортировке  и хранении. Дизельные автомобили  также требуют применения малосернистого  дизельного топлива, без которого  невыполнимы современные требования  европейских стандартов. Если проблема  создания двигателей и автомобилей  нового поколения как-то решается  силами производителей, то проблему производства экологически чистого топлива без участия государства решить нельзя.

 Следует отметить и  некоторые факторы, благотворно  влияющие на снижение загрязнения  атмосферы и шумового воздействия  на население автотранспортом. Это, в первую очередь, всевозрастающая  доля автомобилей зарубежного  производства, имеющих лучшие экологические  показатели, в составе российского  автопарка. В 1999 г. доля автомобилей  зарубежного производства (кроме  произведенных в странах СНГ) в автомобильном парке России  составляла 12%, а в транспортных  потоках, как показывают натурные  наблюдения, была еще выше. Другая  тенденция связана с увеличением  количества малотоннажных грузовых  автомобилей (типа "Газель", "Бычок" и др.), осуществляющих перевозки  грузов в малых объемах в  черте города. В Москве, например, их доля в составе грузового  автотранспорта в 1999 г. достигла 56%.

 На состав и количество  выбросов загрязняющих веществ  в атмосферу от автотранспорта  заметное влияние оказывают качество  и экологические характеристики  топлив. Выпуск этилированных бензинов  в России непрерывно сокращается. Расширяется и перечень городов  и областей, где запрещено использование  этилированных бензинов.

 В России не подписано  пока ни одного документа, предполагающего  тотальный переход с одного  вида топлива на другой. Тем  не менее, работа в этом направлении  ведется весьма активно, хотя  бы потому, что правила и ограничения  экспорта-импорта одинаковы для  всех. Означает это только одно: Россия просто обязана следовать  требованиям, которые предъявляют  к топливной промышленности компаньоны  и коллеги за рубежом. Чтобы  и впредь оставаться полноценным  экспортером бензина, российским  нефтепереработчикам приходится перестраиваться и модернизироваться.

 Крупнейший российский  переработчик — ОАО «Сибнефть-ОНПЗ» — готовится к запуску пока единственного в России комплекса сернокислотного алкилирования. Специалисты «Сибнефти» уверены, что не прогадают: до сего дня аналогов установке нет. После ввода в эксплуатацию комплекс позволит нефтепереработчикам выпускать так называемый алкилбензин - высокооктановый компонент, необходимый для производства качественного и экологически чистого (по российским меркам) бензина марки АИ-98.

 Новоуфимское НПЗ воспользовалось помощью французской компании Tecnip для того, чтобы построить у себя комплекс каталитического риформинга. По своим техническим возможностям российско-французское новшество можно считать уникальным не только для России, но и для Европы в целом, благодаря ему завод может производить экологически чистый бензин.

 Использование газового  топлива на транспорте, несмотря  на определенные усилия отдельных  регионов и наличие государственных  программ, не получает должного  развития. Более того, в последние  годы наметилась тенденция к  снижению количества газобалонных автомобилей.

 Многие экологические  проблемы, связанные с функционированием  автомобильного транспорта, носят  региональный и локальный характер. Разработка и реализация эффективных мер повышения экологической безопасности автотранспорта является прерогативой местных администраций.

 Администрации ряда  регионов России и крупнейших  городов, испытывающих наибольшую  экологическую нагрузку из-за  воздействия автотранспорта (г. Москва  и Московская область, города  Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Пермь, Самара и др.), за последнее  время разработали и реализуют  программы, направленные на снижение  негативных последствий автотранспортной  деятельности. В рамках программы  работ по управлению охраной  окружающей среды в транспортном  комплексе в 1999 г. Минтрансом России  разработаны методические рекомендации  по решению экологических проблем  крупных городов за счет использования  газомоторного топлива для автотранспортных средств. [12]

 

 

Выводы по первой главе

 

Автомобильный транспорт является одним из крупнейших загрязнителей природных сред промышленного города. Проблема экологической безопасности автотранспорта – часть проблемы экологической безопасности страны. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспортных средств увеличиваются в России ежегодно в среднем на 3,1%. В результате ежегодный экологический ущерб от функционирования транспортного комплекса России составляет более 3,5 млрд. долл., и эта сумма продолжает расти.  Кроме того, загрязнение городской среды выбросами автомобильного транспорта приводит к тому, что большие количества соединений серы и азота, оксидов углерода и прочих загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу с отработавшими газами двигателей внутреннего сгорания, превращают выпадающие осадки в слабый раствор кислот, а, следовательно, способствуют закислению придорожной территории.

Необходимо отметить, что загрязненность придорожного пространства отходящими газами также зависит от интенсивности движения транспортных средств. Так, выброс газообразных загрязнителей наиболее высокий в режиме медленного движения, меньше он при ускорении (разгоне) и минимален при установившейся скорости. Однако, количество оксидов азота и непредельных углеводородов пропорционально скорости движения.

Заметного снижения выбросов вредных веществ автотранспортом можно ожидать лишь в случае массового поступления на отечественный рынок автомобилей, соответствующих требованиям Правил ЕЭК ООН (Евро-4 и Евро-5). В январе 2012 года Правительством РФ подписано Постановление, в котором говорится о продлении переходного периода для автомобилей, соответствующих экоклассу Евро-4.

 

2 Исследование процессов формирования пылегазовых примесей в атмосферном воздухе придорожных территорий улиц города Оренбурга.

 

2.1. Характеристика  объекта исследования и применяемых  методик.

 

2.1.1. Характеристика объекта исследования.

 

Улицы современного города представляют собой сложные инженерные сооружения. Они определяют лицо города, степень его благоустройства. Городские улицы связывают в единую транспортную сеть жилые, промышленные, административные районы и служат для движения городского транспорта и пешеходов, а также размещения зданий и других элементов  оборудования и благоустройства. Проезжая часть, тротуары, полосы зеленых насаждений – все, что расположено между границами застройки, образует улицу. Современные улицы должны удовлетворять ряду требований, главным из которых является удобство и безопасность движения транспорта и пешеходов. Но, как отмечалось выше, улица любого города представляет собой протяженный источник выбросов выхлопных газов и пыли. И поэтому для оценки качества атмосферы в промышленном городе следует оценивать не только состояние автомобильного парка, но и состояние автомобильных дорог.

Объектом нашего исследования является придорожная территория улицы Терешковой, расположенная в центральной части города Оренбурга.

Ширина автомобильной дороги по улице Терешковой  18 м, длина дороги 3000 м, расстояние до линии застройки 40 м, покрытие асфальтное. По обеим сторонам проспекта жилые, общественные и административные здания, а вдоль всей дороги растут зелёные насаждения (кустарники, деревья). На улице Терешковой в основном расположены многоэтажные дома. Много общественных зданий. Среди них - специализированные магазины, больницы. Улица относится к категории магистральной улицы общегородского значения. Магистральные улицы формируются более капитально. Они выдерживают большие нагрузки и движение с повышенными скоростями.  

С северной стороны объекта исследования расположен многоэтажный дом. С южной стороны расположен одноэтажный дом. Для оценки степени воздействия загрязняющих веществ были отобраны пробы на расстоянии 5, 10 и 15 метров от дорожного полотна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.1 – Карта-схема места отбора проб

 

 

2.1.2  Методика  определения взвешенных частиц

Оборудование и материалы. Пробоотборники, аналитические весы, плоскодонные колбы, воронки, фильтры бумажные (синяя, белая лента), цилиндры.

Общие положения. Загрязнение осадков происходит как во время образования в облаке и выпадения их на земную поверхность, так и в результате сухого осаждения загрязнителей из атмосферы.

Большое количество пылевых примесей в атмосфере городов нередко провоцирует заболевания дыхательных путей и нарушение работы слизистых оболочек организма человека и животных. Пыль засоряет устьица растений, нарушает процессы цветения и оплодотворения в растениях. В больших количествах пыль образует налет или даже корку на поверхности растений, чем затрудняет протекание процесса фотосинтеза. Будучи сами по себе малотоксичными пылевые частицы способны адсорбировать на своей поверхности тяжелые металлы и другие токсичные вещества.

Ход работы.  Произвести отбор снега (дождя) специальным пробоотборником. Если производится отбор снега, то его необходимо поместить в комнатные условия (18-20° С) до полного таяния. Собранные осадки фильтруются через широкопористый фильтр (белая лента), предварительно взвешенный на аналитических весах. Для фильтрования берутся три конические колбы, три воронки, в которые вставляются фильтры. Через каждый из них пропускается фильтрат объемом 300 мл. Если после фильтрования фильтрат получается мутным, то его фильтруют еще через узкопористый фильтр (синяя лента), выше указанным способом. После фильтрования фильтры высушиваются в эксикаторе и вновь взвешиваются на аналитических весах. По разности масс фильтров до и после фильтрования вычисляется масса взвешенных частиц.

 

2.1.3 Методика  определения рН водных объектов

 

Реактивы и оборудование. Химические стаканы на 150 мл, нанометр ЭВ-74, технические весы, разновесы, колбы мерные, пипетки.

Общие положения. Величина рН является мерой активной кислотности природной воды и других объектов окружающей среды, создавшейся в результате взаимодействия растворенных электролитов и газов. Определение величины рН в практике исследования природных вод, почв и растений имеет большое значение. Это величина позволяет судить о формах нахождения в объектах окружающей среды слабых кислот: угольной, кремневой, сероводородной, фосфорной, а также дает возможность судить о насыщенности объектов слабыми основаниями и служит для контроля некоторых аналитических определений. Активная кислотность почв имеет решающее значение для произрастания растений, жизнедеятельности микроорганизмов, развития и направления биохимических процессов почвы.

Ход определения. Приготовление водной суспензии. 10 г воздушно-сухой почвы, пропущенной через сито диаметром в 1 мм, отвешивают на технических весах, помещают в колбу емкостью 50-10 и приливают 25 мл дистиллированной воды, рН которой равна 6,6-6,8.Колбу плотно закрывают чистой каучуковой пробкой, встряхивают 5 минут и оставляют стоять 18-24 часа, после чего сливают отстоявшийся раствор и определяют рН водной вытяжки.

Приготовление солевой вытяжки. Отвешивают на технических весах 20 г воздушно-сухой (или сырой) почвы и помещают в сухую чистую колбу емкостью 100 мл. Приливают 50 мл 1,0 н раствора хлорида калия, закрывают чистой пробкой и энергично встряхивают 5 минут. Через 10-15 минут после встряхивания, когда большая часть почвы осядет на дно, пробку приподнимают и дают стечь жидкости, задержавшейся между пробкой и стеклом. Снова закрывают колбу пробкой, смывают отстоявшейся жидкостью частицы почвы со стенок колбы. Если это не удастся сделать за один прием, минут через 10 повторяют смывание еще раз, после чего колбу оставляют стоять 18-24 часа. По истечении срока отстаивания берут пипеткой часть раствора (фильтровать нельзя ,так как фильтр может изменить реакцию вытяжки) и определяют рН солевой вытяжки.

Пробы природной воды или вытяжек в подписанных или пронумерованных химических стаканчиках переносят к прибору. Порядок работы на приборе следующий:

1. Включить прибор  в сеть, прогреть 15 минут.

2.Опустить электроды  в стаканчик с раствором.

3.Нажать кнопку  рХ и «-1:19»,по нижней шкале прибора определить приблизительное значение рН раствора.

4.На панели  переключения пределов измерения  нажать кнопку, в которую входит определенная по пункту № 3 величина. Например, 2,4, то нужно нажать кнопку «-1:4» и отсчитать показываемое значение по верхней шкале прибора.