Транспортные проблемы городов и пути их разрешения

     Независимо  от существующего различия мнений относительно степени вредности отработавших газов во всем мире в целях охраны здоровья человека проводятся серьезные мероприятия, направленные на ограничение загрязнения воздуха автомобилями.

     Во  многих странах угроза здоровью человека весьма значительна, в связи с чем возникает настоятельная необходимость осуществления комплексных мероприятий по охране окружающей среды. 

• Воздействие отработавших газов  на окружающую среду.

     Загрязнение окружающей среды токсичными компонентами отработавших газов приводит к большим экономическим потерям в хозяйстве, так как токсичные вещества вызывают нарушения в росте растений, что, в свою очередь, способствует снижению урожаев и потерям в животноводстве. Вредному воздействию особенно подвержены хозяйства,   расположенные вблизи крупных городов и транспортных магистралей. Кроме того, отработавшие газы способствуют ускорению процессов разрушения изделий из пластмассы и резины, а также облицовки и конструкции зданий.

     К числу токсичных компонентов  отработавших газов, оказывающих непосредственное воздействие на окружающую среду, относятся: окись углерода, углеводороды, окислы азота, сажа и соединения свинца.

     Воздействие окиси углерода, наиболее значительного  в количественном отношении токсичного компонента, является относительно наименее опасным. Непосредственную опасность для растений представляют двуокись серы, окислы азота, продукты фотохимических реакций и этилен. Накапливаясь в растениях, эти соединения создают также опасность для животных и людей. Данные соединения могут вызывать повреждения растений, проявляющиеся, например, омертвением или нарушением их роста и развития.

     Содержание  в воздухе свинца и углеводородов  из отработавших газов автомобилей относительно невелико, и поэтому они не представляют серьезной опасности для растений. Однако, если растения, произрастающие вблизи дорог с интенсивным движением, используются для корма животных, они могут быть опасны для них.

     Особенно  опасной для лесов и зеленых  массивов является двуокись серы, разрушающая хлорофилл.

     Результаты  современных исследований показывают, как меняется содержание свинца в  растениях в зависимости от их отдаления от дороги (приложение, рис. 1).

     В значительно меньшей степени  изучено воздействие на растения окислов азота. Установлено, что их непосредственное токсичное влияние на растения проявляется при концентрации окислов азота в воздухе в пределах 0,5-6 мг/м³. При концентрации, близкой к нижнему пределу, токсичное воздействие окислов азота обнаруживается через несколько десятков часов. При концентрации, близкой к верхнему пределу, повреждения растений появляются уже после 2 часов воздействия окислов азота.

     Отрицательные последствия воздействия отработавших газов на почву носят весьма ограниченный характер. Грунтовые и поверхностные воды в большей степени подвержены опасности загрязнения топливом, маслами и смазками. Даже минимальное количество этих веществ может сильно изменить качество воды и привести к тяжелым последствиям в отношении живых организмов. Пленка из углеводородов на поверхности воды затрудняет процессы окисления, что также отрицательно влияет на живые организмы.

• Способы решения

     Наиболее  радикальные предложения преодоления  всех перечисленных затруднений  – запрет, ликвидация транспорта – естественно, не реальны и не приемлемы. Следовательно, реален другой путь –  глубокое изучение проблемы и максимальное ограждение человека от негативного влияния отрицательных факторов.

     В настоящее время в отдельных  промышленных районах становятся ощутимыми отрицательные последствия выброса в атмосферу отработавших газов. Их воздействие будет со временем меняться. Оно зависит от эффективности мероприятий по снижению токсичности этих газов. Кроме того, уже сегодня имеется богатый опыт, приобретенный в борьбе за чистоту воздуха странами, ранее нас пережившими «взрыв» автомобилизации.

     Вредное влияние изменения окружающей среды  городов на человека вызвало необходимость  принятия санитарных норм на состояние  окружающей среды городов.

     Уровень загазованности атмосферного воздуха регламентируется нормами «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном   воздухе населенных мест», где в качестве предельных значений принята концентрация атмосферных загрязнений, которая не оказывает на человека косвенного вредного и неприятного действия, не снижает его работоспособности, не влияет   отрицательно на его самочувствие и настроение. Предельные значения подразделяются на:

     - среднесуточные нормативы, цель которых – предупредить хроническое действие токсичных веществ при длительном вдыхании

     - максимальные разовые нормативы, время подверженности которым не должно превышать 20 минут, регламентирующие такое загрязнение атмосферы, которое может вызвать рефлекторные реакции через раздражение органов дыхания, главным образом обонятельной области полости носа (приложение, таблица 5).

     Токсичность отработавших газов двигателей можно  уменьшить путем предупреждения образования токсичных компонентов или посредством их нейтрализации.

     Устанавливать на двигателе дополнительные устройства для уменьшения токсичности отработавших газов следует при крайней необходимости и только в случае, если исчерпаны все возможности достижения удовлетворительного состава газов путем конструктивных доработок и регулировки двигателя. В настоящее время в большинстве автомобилей применяют различные способы уменьшения концентрации токсичных компонентов перед выбросом отработавших газов из камеры сгорания.

     Уменьшение  содержания окиси азота в отработавших газах достигается путем ограничения максимальных температур сгорания и уменьшения количества подаваемого топлива или одновременным использованием двух этих способов. Подобные результаты можно получить установкой более позднего зажигания, обогащения или значительного обеднения смеси, а также посредством направления части отработавших газов обратно в цилиндр двигателя. Выделение токсичных соединений свинца и серы можно уменьшить только путем ограничения их содержания в топливе или полного их исключения из него.

     В двигателях автомобилей и рабочих машин, работающих в помещениях с недостаточной вентиляцией, уже давно используют различные способы и устройства для нейтрализации токсичных компонентов в выпускной системе. Токсичные выбросы можно также значительно уменьшить посредством каталитического дожигания. Но катализаторы дают хорошие результаты только при богатой смеси.

     Большой эффект снижения загрязнения воздуха  городов может быть достигнут при использовании электрического общественного транспорта. Следует подчеркнуть, что автотранспорт использует в качестве горючего исключительно нефтепродукты, в то время как метрополитен, трамвай и троллейбусы имеют электропривод и используют электроэнергию станций, работающих на угле, нефти, атомной энергии и пр. Причем эти источники электроэнергии расположены, как правило, на значительном расстоянии от места использования электроэнергии городским транспортом и город не загрязняют.   
 

2. Проблема шума

• Исследования и примеры

     Другой  серьезной проблемой, связанной  с повсеместным развитием транспорта, является шум. Отмечаемое в последнее время увеличение поездок на легковых автомобилях сопровождается ростом интенсивности уличного движения, что, в свою очередь, приводит к увеличению вредного шумового воздействия транспорта на человеческий организм. Воздействие шума на человека проявляется в большом диапазоне: от субъективного раздражения до объективных патологических изменений слуха. Жалобы населения на жилищно-бытовые шумы начинают появляться при превышении шума в 35 дБА, число жалоб резко возрастает при уровнях уличного шума выше 75 дБА. Особое значение приобретает шумовой фон города в ночное время, так как сон значительно нарушается при уровне шума 40 дБА, а при 50 дБА период засыпания удлиняется на час.

      Анализы опросов в Лондоне показали, что источники шума распределяются следующим образом:

• уличный шум - 84%,
• промышленный - 7%,
• железные дороги - 4%,
• строительный шум - 4%,
• другие источники - 1%.

     Анкетное  обследование внешнего шума в Вильнюсе дало следующие результаты (источники  шума, доля по частоте ответов, ранг по степени воздействия):

• промышленность  5,1%  1
• ж-д транспорт   5,8%  2
• рестораны, кафе           2,2%  3
• транспорт на улице  26,9% 4 место
• транспорт во дворе  16,0% 5
• строительные работы 4,1%  6
• воздушный транспорт 10,2% 7
• пешеходное движение 6,5%  8
• игры детей   21,3% 9
• школы    1,9%  10

     (6,1% населения Вильнюса на шум не жалуется) 

     В отдельных местах городов (улицы, перекрестки) отрицательное влияние этих факторов проявляется еще в большей  степени.

     На  городской улице даже с малоинтенсивным  движением (например, 500 авто/ч) уровень  шума в зависимости от состава потока достигает 75-80 дБА (более значительный шум от тяжелых автомобилей). Даже одиночные автомобили создают почти такой шум. В  то  же время  комфортными условиями считается уровень шума

30-40 дБА  и ниже. В разных странах установлены допустимые уровни транспортного шума 50-55 или 60-65 дБА. Многими первая норма считается нереальной, так как практически требует удаления зданий от магистралей на 150-200 м.

     Плохое  состояние автомобиля может повысить шум на 15-25 дБА. В США, например, владельцев автомобилей, вызывающих недопустимый шум, штрафуют постепенно возрастающей суммой.

     Особую  проблему создают мопеды, мотовелосипеды. Эти транспортные средства создают  большой шум (до 70-80 дБА), но не обладают значительными преимуществами в смысле сообщения в городах, где имеется развитая сеть общественного транспорта. При поездках на короткие расстояния они уступают в скорости сообщения велосипедам. Мопеды из-за большой скорости не могут ездить по велодорожкам. Следовательно, они должны ехать по проезжей части и поэтому опасны. Практика показывает, что моторные двухколесные транспортные средства нежелательны в центрах и в жилых районах городов (даже малых).

• Методы защиты от шума

     В настоящее время проблема борьбы с транспортными шумами хорошо изучена. Уровни транспортного шума с точностью до 2-3 дБА могут быть определены расчетом без промеров.

     Согласно, например, нормативам Германии, шум  в жилых районах центрах не должен превышать 70 дБА. На практике эта  граница почти всюду превышается.

     Нормы по уровню шума регламентируются принятыми Министерством здравоохранения «Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки». В качестве допустимого эти нормы устанавливают такой уровень шума, действие которого в течение длительного времени не вызывает изменения реакций комплекса физиологических функций (нервная, сердечнососудистая, гуморальные показатели, состояние слуха, субъективное самочувствие).

     Нормы устанавливают допустимые уровни шума для различных мест и условий пребывания человека в  зависимости от основных физиологических процессов, свойственных определенному роду деятельности человека (приложение, таблица 6).

     Борьба  с транспортными шумами проводится несколькими способами:

• на ранних стадиях проектирования путем зонирования территории, целенаправленной трассировки улично-дорожных сетей;
• путем конструирования, производства более совершенных транспортных средств, двигателей;
• путем лучшей организации движения, разделения грузового транспорта;
• путем применения более совершенных конструкций дорожных одежд, шумозащитных мер;