Материал: Экологический анализ транспортных потоков г. Рудного

Рисунок 14 - Итоговая шумовая нагрузка на исследуемых точках города

Рудный

Если взять средний уровень шума со всех исследуемых улиц, то можно говорить об незначительном уменьшении шумовой нагрузки на улицах в соответствии с рисунком 15. В период времени с 16 по 27 апреля уровень шума снизился на 0,13 дБ.

Рисунок 15 – Средний уровень шума на исследуемых улицах

Перекресток ул. Топоркова и Молодой гвардии по данным измерений характеризуется наибольшей шумовой нагрузкой. Этот перекресток является не таким загруженным как перекресток ул. Топоркова и 40 лет Октября, но здесь также отмечается большая загруженность автотранспортом. Значительную долю автотранспорта составляет большегрузная техника, которая и является основным источником шума. Поток грузового транспорта на улице Топоркова является непрерывным.

На перекрестке ул. Ленина и Комсомольской шумовая нагрузка значительно ниже, чем на улице Топоркова, так как здесь отсутствует большегрузная техника. Основную шумовую нагрузку здесь представляют легковые автомобили, а также автобусы, которые двигаются по улице Ленина.

Достаточно низкая шумовая нагрузка для территории города приходится на пересечение улицы Парковой и улицы Горького. Загруженность автотранспортом данного участка можно охарактеризовать как среднюю, причем в основном преобладают легковые автомобили.

На перекрестке улиц 50 лет Октября и Корчагина, улица 50 лет Октября является достаточно крупной магистралью, по которой движется значительный транспортный поток, в том числе большое количество автобусов и легких грузовых автомобилей. На улице Корчагина интенсивность транспортного потока немного ниже, чем на улице 50 лет Октября. Шумовая нагрузка на участок значительна, ввиду того, что улица 50 лет Октября достаточно широка и плотность потока является относительно высокой.

Уровни шума на перекрестке улиц Мира и Молодой гвардии характеризуются невысокой транспортной нагрузкой на данный участок. Уровни шума здесь значительно ниже, чем на перекрестке улиц Корчагина и 50 лет Октября. По уровню измеряемого шума данный перекресток можно сравнить с пересечением улицы Парковой и улицы Горького.

На перекрестке улицы Качарской и улицы Сандригайло уровни шума для территории с относительно низкой загруженностью автотранспортом достаточно высоки, а именно 64 дБ в утреннее время. Основная нагрузка идет с улицы Качарской.  

В районе магазина “Гагаринский”, находящегося на улице Гагарина, шумовая нагрузка достаточно низкая. Можно, в целом, охарактеризовать улицу Гагарина, как улицу с относительно низкой шумовой нагрузкой. Здесь основной шум идет от легкого грузового транспорта. На данной улице отсутствует движение автобусов, что также положительно сказывается на уровне шума.

На перекрестке улиц Марите и Сеченова очень низкая загруженность автомобильным транспортом. Здесь уровень шума можно назвать относительно низким.

На перекрестке ул. Кирова и Свердлова отмечается довольно низкая загруженность транспортом, как и на перекрестке улиц Марите и Сеченова. Но уровень шума здесь выше из-за находящейся вблизи улицы Кирова улицы Ленина, с которой идет дополнительный шум от автотранспорта.

На перекрестке улицы Строительной и улицы 40 лет Октября в утреннее время наблюдается уровень шума выше, чем днем и вечером. Основной шум идет от легкового транспорта. Небольшую долю в показатель уровня шума привносят и маршрутные автобусы.  

В целом все улицы, кроме улицы Топоркова, можно назвать благоприятными для проживания.

2.4 Выводы по главе 2

Проведя исследование транспортных потоки города Рудного можно сделать несколько выводов. В утреннее время наиболее загруженными легковым автомобилями улицами являются улицы Ленина, 50 лет Октября и Топоркова. Грузового транспорта утром больше всего наблюдалось на улице Топоркова, а большое количество автобусов зафиксировано на улице Ленина. В период с 16:00 до 17:00 легковых автомобилей и автобусов большее количество на улице Ленина, чем на остальных улицах, а грузовой техники на улице Топоркова. Вечером также наибольшее количество легковых машин и автобусов наблюдается на улице Ленина, а грузовых машин на улице Топоркова.

Посчитав концентрацию оксида углерода по методике можно также сделать несколько основных выводов. Во-первых, можно судить о неблагоприятной экологической обстановке на улице Топоркова и Ленина. Концентрация оксида углерода на этих улицах превышает ПДК в 7,09 раз на улице Ленина и в 4,3 раза на улице Топоркова. Во-вторых, наименьшая концентрация оксида углерода наблюдается на улице Марите и улице Гагарина. На улице Марите концентрация углерода не превышает ПДК, а на улице Гагарина концентрация углерода незначительно превышает ПДК на 1,04 раза. В среднем, в марте концентрация оксида углерода по всем улицам превышает ПДК в 2,48 раз, а в мае в 2,49 раз.

Проведя исследование шумовой нагрузки транспорта, выяснилось, что наиболее шумным перекрестком является перекресток Топоркова и Молодой гвардии, а самым “тихим” местом можно назвать район магазина “Гагаринский”, где интенсивность шума составила 52 и 51,3 дБ соответственно.

3 Рекомендации по снижению выбросов загрязняющих веществ автомобильным транспортом

Основными путями снижения загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом являются: использование новых видов автомобильного транспорта, минимально загрязняющих окружающую среду; применение градостроительных мероприятий; использование более качественных или экологически чистых видов топлива; добавление присадок к топливу; экономия топлива; применение нейтрализаторов газа; совершенствование систем зажигания и подачи топлива двигателей внутреннего сгорания; рециркуляция отработавших газов у дизельных двигателей и использование присадки AdBlue в дизельных автомобилях.

Уменьшить количество токсических компонентов можно путем добавления присадок к топливу. С помощью присадок можно уменьшить образование оксида углерода, углеводородов, сажи, альдегидов и др. Самыми эффективными присадками для карбюраторных двигателей являются смеси различных спиртов.

Антидетонационные присадки, которые содержат железо и марганец, могут применять для повышения октанового числа вместо тетраэтилсвинца. Такие присадки менее токсичны и имеют высокие антидетонационные свойства. Однако марганцевые антидетонаторы способны снижать эффективность работы свечей зажигания и катализаторов дожигателя, так как оседают на их поверхностях. Кроме того, соединения марганца обладают нейротоксичным действием.

Железосодержащие присадки или ферроцены являются не токсичными, крайне эффективными, но способны вызывать износ деталей двигателей. Данные присадки сочетаются с каталитическими дожигателями и используются при производстве бензинов. Рекомендуется применять ферроцены с содержанием железа в бензинах всех марок не более 37 мг/дм³.

Присадки к дизельному топливу, содержащие барий, снижают содержание сажи в выхлопных газах. Также в дизельное топливо для снижения сажи также применяют металлорганические соединения на основе меди, никеля, хрома и других веществ. Эти присадки уменьшают дымность даже в количествах 0,01% к общей массе топлива.

Для снижения выбросов окислов азота применяют добавку воды в виде водотопливных эмульсий. Особенно эффективен локальный впрыск воды в зону активного горения топлива.

Современные европейские грузовые дизельные автомобили оснащаются системой очистки выхлопных газов (SCR). Система очистки выхлопных газов состоит из Бака с жидкостью AdBlue с дозирующим модулем и устройством впрыска жидкости AdBlue. Работает эта система по простому принципу: в выпускную систему подается вещество-нейтрализатор (AdBlue), которое и очищает отработанные газы от большинства вредных элементов в соответствии с рисунком 16. Функционирование системы контролируется и регламентируется отдельным блоком управления, отвечающим за регулярность впрысков. Главное требование от водителя – залив жидкости в бак.

Рисунок 16 - Система SCR

AdBlue представляет собой жидкость, состоящую на 32,5 % из карбамида и на 67,5 % из деминерализированной воды. Производство добавки должно быть особо чистым и регламентируется специальными стандартами: немецким стандартом DIN 70070 и международным стандартом ISO 22241. В мире 130 компаний, производящих данную жидкость, из которых 2 находятся на территории России и Белоруссии. Содержание примесей в рабочей жидкости сверх регламентированного стандартом может отрицательно сказаться на работе автомобильного двигателя. Катализаторы, которые используются в системе SCR, состоят из каталитически активных соединений металлов на керамических носителях кристаллической структуры. От размера пор кристаллических носителей зависит способность преобразования вредных оксидов азота в воду и азот. Размер пор влияет на скорость диффузии отработавших газов. Для обеспечения эффективности системы необходим контроль характеристики рабочей жидкости, так как происходит разрушение каталитической системы при превышении компонентами величин установленных стандартом. Ионы жидкости способны забивать поры катализатора при вступлении в реакцию обмена с ионами цинка, алюминия, латуни и чугуна с образованием соли.

Нельзя отказаться от пользования жидкостью AdBlue. В современных автомобилях необходимость его применения прописана в блоке управления, если в системе нет AdBlue, мощность двигателя снижается на 40%.

К минусам можно отнести то, что жидкость AdBlue не устойчива к низким температурам и замерзает при температуре – 11 К плюсам, помимо снижения токсичности выхлопных газов, можно отнести оптимизацию работу двигателя, в результате чего происходит снижение потребления топлива на 5%.

Линейка легковых автомобилей, использующих добавку AdBlue постоянно растет. К мировым автоконцернам, производящим автомобили с поддержкой добавки относятся: Audi, BMW, Chevrolet Cruze, Citroen/Peugeot, Jaguar, Mazda, Mercedes, Opel, Porsche, VW и Skoda [84].

Биодизель является примером экологически чистого топлива. Биодизельное топливо, производящееся из растительного масла и животных жиров, является возобновляемым источником энергии. Плюсами биодизельного топлива является возможность использования без изменения конструкции внутреннего сгорания в двигателях и высокая температура воспламенения, превышающая 150°С, что делает данный вид топлива относительно безопасным.  К недостаткам относятся расходы на производство этого топлива. Производство становится экономически не выгодным, так как расходы на производство биодизельного топлива могут превышать расходы на производство традиционного дизельного топлива в два раза, а спрос может не удовлетворять потребностям производства.

Сырьем для биодизеля являются сельскохозяйственные культуры, такие как рапс, касторовое масло, соя и пальмовое масло. Также применяется рыбий жир, отработанное растительное масло и животные жиры. Биодизель, изготовленный из рапсового масла, может применяться во многих дизельных автомобилях.

Казахстан, как известно, является аграрной страной, поэтому данную отрасль в государстве можно развивать. Россия уже приметила данный вид топлива как альтернативу бензиновому и планирует строительство заводов по производству биодизеля в Липецкой, Новгородской, Ростовской, Волгоградской, Орловской и  Омской областях, Краснодарском и Алтайском крае и в Татарстане.

Биоэтанол – этанол, получаемый в процессе переработки растительного сырья, также используется в качестве биотоплива. В 2005 году в мире было произведено 36,3 миллиардов литров биоэтанола. Сырьем для биоэтанола, в основном являются сахарный тростник и кукуруза. Применение биоэтанола снижает выбросы диоксида углерода в атмосферный воздух. Максимальное снижение выбросов диоксида углерода может быть достигнуто при производстве биоэтанола из целлюлозосодержащих отходов.

Водородное топливо может использоваться как добавка к современным топливам и в качестве основного топлива. Водород обладает малой энергоплотностью, поэтому хранить его можно только в сжатом виде.

Трудностью при применении водорода в сжатом виде является его низкая температура. Для безопасной эксплуатации жидкого водорода необходимы полная герметизация топливоподающей системы и обеспечение сброса избыточного давления. 

Минусом водородного топлива является снижение мощности двигателя на 20-25%. Пока автомобили на водородном топливе не так распространены в мире и для этих автомобилей требуется не так много ископаемого топлива. При развитии данного топлива будет расходоваться большие запасы этого элемента. Водород в качестве топлива обладает высокой диффузионной способностью, требователен к контактирующим материалам и взрывоопасен [85].

Использование природного газа снижает выбросы оксидов азота и твердых частиц. Запасов природного газа имеется на Земле в достаточном количестве. Недостатками использования сжатого природного газа являются взрывоопасность и уменьшение пространства в багажниках автомобилей. Технология использования углеводородных топлив в качестве автомобильного топлива не является новой была разработана еще в 30-е годы

Углеводородные газы делятся на сжатые и сжиженные. Сжатые газы в основном состоят из метана с небольшой примесью этана. В состав сжиженных газов входят пепсоконденсирующиеся при сжатии газообразные углеводороды. Их основные компоненты - пропан и бутан. Сжиженный газ является качественным моторным топливом, обладающим высокой теплотворной способностью и хорошими антидетонационными свойствами. У сжиженного природного газа октановое число на 15% выше, чем у бензина. Сжиженный газ не токсичен и не вызывает коррозии. Он увеличивает срок службы оборудования, в 2 раза снижает расход масла и не загрязняет топливную систему. В выхлопных газах автомобилей на природном газе меньше углеводородов в 2-3 раза, оксидов азота – в 2 раза, оксида углерода в 10 раз, по сравнению с выхлопами карбюраторных двигателей.

Установка ГБО 6-го поколения позволяет использовать газ в жидком состоянии, что обеспечивает меньшие агрегатные потери газа и более точную дозировку. Емкость для содержания газа – баллон подвергся доработке в ГБО 6-го поколения. Для подачи газа в жидком состоянии в баллон интегрируется газовый насос высокого давления. Из баллона выходят две магистрали, которые используются для передачи жидкого газа под давлением на остальные элементы оборудования и возвращении невостребованного газа в баллон. Магистрали в ГБО 6-го поколения сделаны из синтетического волокна, обеспечивающего магистралям высокий уровень надежности. Газ подается в блок замещения топлива, который врезается в магистраль подачи бензина. Электронная часть состоит из блока управления, подключенного к штатному блоку управления инжекторной системы. При включении системы, начинается работа насоса, которая заключается в накачке жидкого газа с целью увеличения давления. Далее газ под давлением поступает к блоку замещения топлива, в котором перекрывается бензиновая магистраль и открывается газовая. Газ уже по бензиновым магистралям проходит через бензиновый насос, где давление газа выравнивается согласно требованиям и подается на бензиновые форсунки, выполняющие роль газовых. Газ смазывает и охлаждает форсунки, а также предотвращает закоксовывание распылителей. Устройство ГБО 6-го поколения представлено в соответствии с рисунком 17.