Проблемы обеспечения экологической безопасности автомагистралей и ее окрестностей от воздействия взвешенных частиц транспортного потока

ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМАГИСТРАЛЕЙ И ЕЕ ОКРЕСТНОСТЕЙ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА

Н.В. Невмержицкий

Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, г. Санкт-Петербург

В настоящее время все более актуальной становится задача изучения вредного воздействия процессов и явлений, происходящих на крупных автомагистралях. Это связано с увеличением общего количества автотранспортных средств (АТС). Особенно эта проблема приобретает угрожающий характер в мегаполисах. В связи с этим существует вероятность временного ухудшения санитарно-гигиенических условий в местах проживания населения до чрезвычайно опасного уровня. Например, в городе Санкт-Петербург с 1980 года по настоящее время количество транспортных средств выросло более чем в девять раз, примерно с 200 тыс. до 1 млн. 990 тыс. единиц и рост увеличивается и сейчас. В таблице 1 представлен количественный рост АТС по данным МВД ГИБДД [7].

Опасность близкого нахождения социально значимых объектов инфраструктуры города с крупными автомагистралями обуславливается не только загрязнением атмосферы отработавшими газами, но такими продуктами, как взвешенные частицы, образующиеся в результате движения автомобилей по автомагистралям.

Чрезмерное использование автотранспорта воздействует на все системы биосферы: атмосферу (воздушная среда), литосферу (почва) и гидросферу (водные системы) [2]. Однако, пребывая непосредственно в тропосфере автотранспортный комплекс, оказывает первое и самое сильное воздействие на состояние воздушной среды населенных пунктов.

Таблица 1

Количество автотранспортных средств по данным МВД ГИБДД, ед.

Годы Легковые автомобили Грузовые автомобили Автобусы Всего

2010 1462362 129043 22714 1617119

2011 1525967 138967 20965 1685899

2012 1537473 201033 22449 1760955

2013 1741267 220067 21513 1982847

Увеличение

Под взвешенными частицами транспортного потока следует понимать твёрдые частицы, представляющие смесь пыли (наносные частицы), антигололедные реагенты, частицы, выделившиеся в результате истирания дорожного полотна, шин, тормозных колодок, а также других веществ, находящихся во взвешенном состоянии в воздухе. ВЧ автотранспортного

процесса состоят из частиц разного химического происхождения и состава, поэтому для удобства классификации и определения вреда наносимого взвешенными частицами их обычно делят по размеру фракции частиц. Наиболее опасными являются частицы с размером РМ10 и менее.

В Российской Федерации для определения среднестатистического содержания ВЧ берутся результаты за 20 минутный промежуток времени, что достаточно для сбора экспериментальных данных. Особенно, в условиях чрезвычайного повышения концентрации ВЧ в районах крупных автомагистралей и при опасно малой скорости ветра.

Таблица 2

Предельно допустимые концентрации (ПДК) и иные критерии допустимого содержания взвешенных веществ (TSP), РМ10, РМ2,5 в атмосферном воздухе в __РФ, США, ЕС и по рекомендациям ВОЗ__

Вещество Время осреднения Россия, мг/м3 ВОЗ, мг/м3 США, мг/м3 ЕС, мг/м3

Взвешенные 20 мин. 0,50 - - -

вещества (ТБР) 24 ч. 0,15 - 0,26** -

1 год - - 0,075** -

Взвешенные 20 мин. 0,3 - - -

частицы РМ10 24 ч. 0,060 0,050 0,150

1 год 0,040 0,020 - 0,040

20 мин. 0,16 - - -

Взвешенные 24 ч. 0,035 0,025 0,035 -

частицы РМ2,5

1 год 0,025 0,010 0,015

Ссылка на нормативный [10, 11] [12] [13] [14]

документ

Примечания: *- ПДП - предел допустимого превышения.

**- нормировались до 1987 г., в 1987 г. Т8Р были заменены на РМ10.

Исследования во многих городах мира неизменно указывают на то, что взвешенные частицы оказывают вредное воздействие на здоровье человека. Они имеют настолько малый диаметр, что могут проникать в отделы дыхательной системы. А это напрямую развивает респираторную и сердечно-сосудистую заболеваемость, обостряет состояние астмы, способствует возникновению и развитию рака легких. Особенно уязвимыми являются чувствительные группы людей, страдающих заболеваниями легких или сердца, а также люди пожилого возраста и дети. Люди подвергаются вредному воздействию загрязненного воздуха, и это не зависит от их желания или нежелания, в связи с чем, значимость данной проблемы возрастает еще больше.

Вследствие вышесказанного, ярко видна проблема усовершенствования расчетных методов мониторинга воздействия ВЧ на население в окрестностях крупных автомагистралей. Актуальность и важность настоящего исследования определяется тем, что при одновременном проявлении неблагоприятных транспортных, градостроительных и метеорологических условий возникают предпосылки чрезвычайно опасного для населения загрязнения воздуха. При наблюдении повторяемости таких угрожающих явлений расчетные методы прогнозирования становятся эффективным инструментом мониторинга. Этот способ может стать неотъемлемой частью работы оперативных служб, поможет своевременному реагированию на меняющуюся экологическую ситуацию в регионе.

Для достижения поставленных целей необходимо разработать актуальные и усовершенствованные математические модели, позволяющие на основе решения прямых задач получить информацию о превышении концентрации опасных ВЧ в окрестностях автомагистрали. А также, определения параметров источника ВЧ, образуемых при движении автомобилей на автостраде.

Список использованной литературы

1. Доклад об экологической ситуации в Санкт-Петербурге в 2013 году/ Под ред. И. А. Серебрицкого. - СПб.: ООО «Единый строительный портал», 2014. -173 c.

2. Ложкин В.Н., Грешных А.А., Ложкина О.В. Автомобиль и окружающая среда. Автомобильный транспорт, как источник загрязнения воздушной среды. Проблемы и решения: Справочно-методическое пособие. - СПб.: НПК «Атмосфера», 2007.

3. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.133803, Минздрав России, Москва, 2003.

4. Дополнение № 8 к ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест». Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.2604-10, Минздрав России, Москва, 2010.

5. WHO Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide - Global update 2005. Summary of risk assessment. (WHO/SDE/PHE/OEH/06.02) - WHO, 2006. - 22 p.

6. National Ambient Air Quality Standards for Particulate Matter; Final Rule. Federal Register. Vol. 71, No. 200, October 17, 2006 /Rules and Regulations ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY.

7. Директива N 2008/50/ЕС Европейского Парламента и Совета о качестве атмосферного воздуха и мерах его очистки. Европейский союз. Страсбург, 21 мая 2008 года.