Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду

Размещено на http://www.allbest.ru

Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду



1. Экологические проблемы автотранспорта

Увеличивающийся за последние годы парк автомобилей в нашей стране постоянно напоминает каждому, особенно в крупных населенных пунктах, что автотранспорт является одним из наиболее значимых загрязнителей окружающей среды. В РУз такая ситуация сложилась из-за отсутствия единой государственной политики, направленной на стимулирование разработки и внедрения передовых технологий, позволяющих снизить токсичность двигателей и моторных топлив. Отечественные автомобили морально устарели, однако промышленность продолжает производить чрезвычайно токсичные карбюраторные двигатели, тогда как фирмы промышленно развитых стран освоили производство более экономичных и менее токсичных бензиновых моторов с непосредственным впрыском и электронным регулированием процесса образования топливовоздушной смеси. В комплекс проблем, связанных с загрязнением окружающей среды автотранспортом, входит и топливная. Кроме того, производимое в РУз дизельное топливо не подвергается глубокому обессериванию, что значительно повышает дымность и эмиссию оксидов азота. Экологические проблемы, обусловленные конструкционными характеристиками двигателей и используемым топливом, усугубляются существующими условиями эксплуатации, слабо развитой сетью пунктов диагностики токсичности и регулирования двигателей для достижения оптимального режима. К тому же состояние дорог и организация дорожного движения не позволяют выдерживать режимы эксплуатации двигателей с минимальной токсичностью.

Решение экологических проблем - это комплекс мероприятий, направленных на снижение токсичности автотранспорта. Реализация многих из них в цивилизованных странах значительно улучшила экологическую обстановку



2. Автомобильный транспорт как источник загрязнения окружающей среды

Исследования, проведенные в различных регионах, свидетельствуют о значительном загрязнении воздуха населенных мест. Огромную роль в формировании загрязнения атмосферного воздуха играют выбросы примесей, образующихся в процессе сгорания топлива. При этом особую остроту приобретает загрязнение воздуха свинцом, кадмием, бенз(а)пиреном и другими химическими веществами.

В современном городе бесспорное лидерство в деле ухудшения экологической ситуации - за автомобильным транспортом. Это наглядно отражено в приведенном здесь материале. Вот несколько причин, которые обуславливают неблагоприятное воздействие транспорта на окружающую среду:

1) отсутствие четких экологических ориентиров при принятии решений в области развития и обеспечения функционирования транспорта;

2) неудовлетворительные экологические характеристики производимой транспортной техники;

3) недостаточный уровень технического содержания парка машин;

4) недостаточное развитие дорог и их низкое качество, а также недостатки в организации перевозок и движения транспортных средств.

Рядом исследователей показана высокая корреляция между величиной транспортного потока и содержанием в воздухе пыли, органических веществ и тяжелых металлов. Отмечено, что при интенсивности движения 314 единиц/час запыленность воздуха на тротуарах превышает ПДК. Причем влияние выбросов транспортных средств проявляется на расстоянии 1-2 км от автотрассы и распространяется на высоту 300 м и более.

При обсуждении негативных последствий автомобилизации чаще затрагивают наиболее явную проблему - дорожно-транспортные происшествия (ДТП), представляющие непосредственную опасность для жизни людей.

Автомобильный транспорт вносит значительный вклад в постоянно ухудшающуюся экологическую ситуацию во многих странах мира. Интенсивность загрязнения атмосферного воздуха отработавшими газами (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС) связана с соответствующей широкой и повсеместной эксплуатацией автомобильного транспорта, особенно в крупных промышленных центрах, где объем и количество выделяющихся загрязняющих веществ стали настоящим экологическим бедствием. Так, если в начале 70-х годов доля загрязнений, вносимых автотранспортом в атмосферный воздух, составляла 13%, то в настоящее время эта величина достигла 50% (в промышленных городах 60%) и продолжает расти.

В перечне источников первичных загрязнений атмосферы США наглядно представлена доля антропогенных загрязнений.

В то же время среди транспортных средств по выбросам выделяются автомобили. По данным, в 1988 г. из суммарного объема выбросов загрязняющих веществ в воздушный бассейн Москвы, составившего более 1 млн. 130 тыс.т, 70% пришлось на автотранспорт, в том числе 633 тыс.т оксида углерода, 126 тыс.т углеводородов, 42 тыс.т оксидов азота (NOx). Это означает, что на каждого жителя Москвы ежедневно выбрасывается в воздух с ОГ более 0,4 кг токсичных веществ.

Аналогичная ситуация по выбросам ОГ ДВС наблюдается в развитых странах мира. Например, в Германии выброс в атмосферу вредных химических соединений с ОГ ДВС за год составляет 156,7 млн. т, причем в общих выбросах автотранспорт является источником 70% СО, 52% NOx и 50% всех углеводородов. В Мехико 2 млн. автомобилей расходуют 20 млн. л горючего в сутки и выделяют 10300 т загрязняющих веществ, в том числе до 300 т СО. Концентрация СО в воздушной среде Лос-Анжелеса составляет 88 мкг/м³, Парижа - 200, Лондона - 300, Рима - 565 мкг/м³. В наших городах загазованность меньше, однако, отмечена тенденция ее увеличения вместе с автомобильным парком.

Таким образом, автотранспорт - источник эмиссии в атмосферу сложной смеси химических соединений, состав которой зависит не только от вида топлива, типа двигателя и условий его эксплуатации, но и от эффективности контроля выбросов. Последнее особенно стимулирует мероприятия по сокращению или обезвреживанию токсичных компонентов ОГ.

3. Трансформирование компонентов ОГ в организме человека

автомобильный транспорт загрязнение газ шум

Попадая в атмосферу, компоненты ОГ ДВС, с одной стороны, смешиваются с имеющимися в воздухе загрязнителями, с другой - претерпевают ряд сложных превращений, приводящих к образованию новых соединений. Одновременно идут процессы разбавления и удаления загрязнителей из атмосферного воздуха путем мокрого и сухого высаживания на землю. В связи с огромным многообразием химических превращений загрязнителей в атмосферном воздухе состав их чрезвычайно динамичен.

Как отмечают авторы обзора (Bates R.R., Watson A.Y. A Strategy for Quantifying Risk), риск вреда, наносимого организму токсическим соединением, зависит от трех факторов: физических и химических свойств соединения, дозы, взаимодействующей с тканями органа-мишени, и времени воздействия, а также биологического отклика организма на воздействие токсиканта.

Если физическое состояние загрязнителей воздуха определяет их распределение в атмосфере, а при ингалировании с воздухом - в респираторном тракте индивидуума, то химические свойства - в конечном счете, мутагенный потенциал токсиканта.

Так, растворимость токсиканта обусловливает различное размещение его в организме. Растворимые в биологических жидкостях соединения быстро переносятся из респираторного тракта по всему телу, а нерастворимые - задерживаются в респираторном тракте, в легочной ткани, прилегающих лимфатических узлах, или, продвигаясь к глотке, проглатываются.

Внутри организма соединения подвергаются метаболизму, в процессе которого облегчается их экскреция, а также проявляется токсичность. Следует отметить, что токсичность образующихся метаболитов может иногда превышать токсичность исходного соединения, а в целом дополняет ее. Баланс между метаболическими процессами, усиливающими токсичность, уменьшающими ее или благоприятствующими элиминированию соединений - важный фактор чувствительности (восприимчивости) индивидуума к токсичным соединениям

4. Трансформирование выхлопных газов в окружающей среде

Композицию соединений ОГ, попавших в атмосферу, нельзя рассматривать изолированно из-за происходящих физических и химических превращений и взаимодействий, которые приводят, с одной стороны, к трансформации химических соединений, с другой - к их удалению из атмосферы. Комплекс процессов, происходящих с первичными выбросами ДВС, включает:

- сухое и мокрое высаживание газов и частиц;

- химические реакции газообразных эмиссий ОГ ДВС с -ОН, -NO₃, -Н0₂ -радикалами, с Оз, N₂0₅ и газообразной HNO₃;

- фотолиз;

- реакции органических соединений, адсорбированных на частицах с соединениями в газовой фазе или в адсорбированном виде;

- реакции различных реакционноспособных соединений в водной фазе (в облаках, тумане, дождевых каплях), приводящие к образованию кислотных осадков.

Процесс сухого и мокрого высаживания химических соединений выбросов ДВС зависит от размера частиц, адсорбционной способности соединений (константы адсорбции и десорбции), их растворимости. Последнее особенно важно для хорошо растворимых в воде соединений, концентрация которых в атмосферном воздухе во время дождя может быть доведена до нуля.

Физические и химические процессы, происходящие в атмосфере с исходными соединениями ОГ ДВС, а также их воздействие на людей и животных тесно связаны с их временем жизни в атмосферном воздухе.

Очевидно, что величина времени жизни конкретного соединения определяет возможность его распределения. Короткое время ведет к локальному распределению соединения в атмосфере и, следовательно, к локальной экспозиции, большее время расширяет географию распространения и экспозиции соединения до региона и далее. Соответственно, с увеличением дальности распространения уменьшается концентрация соединения и уровень экспозиции.

Таким образом, при гигиенической оценке воздействия ОГ ДВС на здоровье населения следует учитывать то, что соединения первичного состава ОГ в атмосферном воздухе претерпевают различные трансформации. Например, оксиды азота, выбрасываемые с ОГ, содержащие NO, NO₂, N₂O, HN0₃ и, возможно, HNO₂, N₂O, химически инертны в тропосфере. Оказываясь в стратосфере, они подвергаются фотодиссоциации (при длине волны 220 нм).

N2О + hv > N2 + О;

N2O + О > 2NО.

Так, попавший с эмиссией газов в тропосферу N2O становится основным источником стратосферного NO. Другие NOX взаимодействуют, главным образом, в тропосфере. NO окисляется до NO2 (при содержании > 1 ррт):

2NО + О2 > 2NО2.

Дополнительно NO быстро взаимодействует с озоном:

NО + О3 > NО2 + О2,

а NO2 быстро подвергается фотолизу (при длине волны < 430 нм):

NО2 + hv > NО + О.

Молекулярный кислород взаимодействует с кислородом в возбужденном состоянии О с образованием озона:

О + О2 > О3.

Дальнейшие реакции NO и NO2 в атмосферных условиях включают в том числе, образование NO₃ и N₂О₅ в радикальной форме, взаимодействующих с другими ионами, радикалами, соединениями.

Озон в свою очередь также подвергается фотолизу:

О3 + hv > О + О2;

О + H2О > 2ОH;

О + N2, О2 > О + N2, О2,

при длинах волн < 319 нм, распадаясь на молекулу кислорода и атомарный кислород, реагирующий во внешних условиях атмосферы с N2 и О2. При влажности ~50% и 298°K на каждый атом кислорода образуется приблизительно 0,2 ОН-радикала.

Итак, не рассматривая все многообразие происходящих в атмосфере процессов с соединениями, входящими в ОГ, отметим, что при фотолизе происходит диссоциация многих соединений (NO2, 02, 03, HCHO и др.) с образованием высокореакционноспособных радикалов и ионов, взаимодействующих как между собой, так и с более сложными молекулами, в частности, с соединениями ароматического ряда, которых достаточно много в ОГ.

В итоге, среди вновь образующихся в атмосфере соединений появляются такие опасные загрязнители воздуха, как озон, различные неорганические и органические перекисные соединения, амино-, нитро- и нитрозосоединения, альдегиды, кислоты и др. Многие из них сильнейшие канцерогены.

Несмотря на обширную информацию об атмосферных трансформациях химических соединений, входящих в композицию ОГ, к настоящему времени в полной мере эти процессы не изучены, а следовательно, не идентифицированы многие продукты этих реакций. Однако даже то, что известно, в частности, о воздействии фотооксидантов на здоровье населения, особенно на астматиков и ослабленных хроническими легочными заболеваниями людей, вновь напоминает об источнике токсичных субстратов - ОГ ДВС.

Исследователи считают, что токсический эффект, вызываемый фотохимическим туманом, в большей степени обусловлен озоном, составляющим основную часть суммарного количества атмосферных оксидантов. Известно, что в небольших концентрациях озон повсеместно присутствует в приземном слое воздуха как природный фактор. Исследования показали, что концентрации озона на высоте до 2 км от поверхности земли различны и зависят от времени года, широты, времени суток и местных условий. Эти концентрации колеблются от тысячных долей миллиграмма до 0,15 мг/м³, в среднем составляя 0,01 - 0,04 мг/м³. Анализ данных по влиянию антропогенных факторов на содержание озона показал увеличение среднегодовой концентрации его на 20 - 100%, начиная с 1940-х годов. По мнению автора работы [101], это связано с повышением эмиссии в атмосферу таких компонентов ОГ, как NOx, СО, углеводородов.

Характерный острый запах озона человек может ощущать при очень небольших концентрациях. Одни исследователи считают пороговой по запаху концентрацию озона, равную 0,02 мг/м³, другие - минимально ощутимой - 0,015 мг/м ([12] и ссылки оттуда). Ряд исследователей нашли, что озон в концентрации 0,2 - 1 мг/м3 оказывает раздражающее действие на слизистые оболочки глаз [102].

Автор работы полагает, что действие озона на клеточном уровне, по-видимому, аналогично действию радиации и связано с возникновением свободных радикалов, вызывающих цепную реакцию клеточных повреждений - хромосомные аберрации в культуре клеток, замедление деоксигенации гемоглобина в капиллярах. Возможное образование необратимых перекрестных связей между макромолекулами (белками и нуклеиновыми кислотами), происходящее под воздействием озона, способствует ускорению процессов старения организма. В возникновении этих связей важная роль принадлежит альдегидам, образующимся в легких под воздействием озона.

Отмечено, что уровни окислителей (O, NO) в окружающем воздухе обычно не превышают 1 ррт, поэтому рассмотрим некоторые данные о воздействии на здоровых и больных людей низких уровней окислителей.

По данным Агентства по охране окружающей среды США, при обследовании населения выявлено, что хронический эффект фотооксидантов проявляется в воздействии на респираторную функцию людей. Авторы работ показали, что при наличии озона в атмосферном воздухе на уровне 0,12 ррт, снижается жизненный объем легких у здоровых людей, возникает кашель. Этот факт необходимо принимать во внимание при проведении занятий спортом в летних лагерях в то время, когда содержание оксидантов в атмосферном воздухе достигает отмеченного уровня.

Механизм трансформирования выхлопных газов в окружающей среде (О₂, СО₂, NO_X, CO, C_XH_Y, сажа). Изменение концентрации «парниковых газов» (СО₂, СН₄, N₂О) в атмосфере и возможные климатические изменения.

Механизм возникновения парникового эффекта заключается в следующем. Солнечная радиация, достигающая поверхности Земли, частично абсорбируется ею, а частично отражается. Некоторая часть этой энергии поглощается парами воды, парниковыми газами, и не проходит в космическое пространство. Тем самым нарушается глобальный энергетический баланс планеты. Относительная способность абсорбировать теплоту у парниковых газов следующая: СО₂:СН₄:N₂О = 1: (10-80):(200-400).

Физико-химические трансформации на локальных территориях. СО, СО₂, NO_X, SO_X распространяются в атмосфере под возжействием диффузии, других процессов и вступают в процессы физико-химического взаимодействия между собой и с компонентами атмосферы.

Некоторые процессы химических преобразований начинаются непосредственно с момента поступления выбросов в атмосферу, другие - при появлении для этого благоприятных условий - необходимых реагентов, солнечного излучения и др. СО в атмосфере быстро диффундирует и обычно не создает высокой концентрации. Его интенсивно поглощают почвенные микроорганизмы; в атмосфере он может окисляться до СО₂ при наличии окислителей (О, О₃), оксидных соединений и свободных радикалов.

Углеводороды в атмосфере подвергаются различным превращениям (окислению, полимеризации), взаимодействуя с другими загрязнениями прежде всего под воздействием солнечноей радиации. В результате этих реакций образуются пероксиды, свободные радикалы, соединения с NO_X и SO_X.

SO₂ в свободной атмосфере через некоторое время окисляется до SO₃ или вступает во взаимодействие с другими соединениями, в частности, углеводородами, при фотохимических и каталитических реакциях. Конечным продуктом является аэрозоль или раствор Н₂SO₄ в дождевой воде.

Инициирует фотохимическое окисление солнечное излучение. При этом молекула SO₂ переходит в возбужденное состояние и реагирует с атмосферным кислородом, другими соединениями. Основные этапы этих реакций описывают следующими уравнениями:

SO₂+hн>SO₂^O;

SO₂^O+ O₂ > SO₄;

SO₂ + O₂ > SO₃ +O₃;

SO₃ + H₂O > H₂SO₄.

Кислотные осадки попадают на поверхность в виде кислотных дождей, снега, тумана, росы и образуются не только из оксидов серы, но и из оксидов азота.

Фотохимический смог - это комплексная смесь, состоящая из оксидантов, в основном озона, смешанного с другими окислителями, включая слезоточивый газ - пероксиацетилнитрат (ПАН), и образующаяся при воздействии солнечного света из двух компонентов автомобильных выбросов - NO и углеводородов.

В летние дни (t>300^ОK) при отсутствии ветра и интенсивной солнечной радиации озон начинает генерироваться в атмосфере. Первоначальная реакция при образовании смога - взаимодействие солнечного света с NO₂:

NO₂ + hн> NO + O^O.

В результате взаимодействия атомарного кислорода с О₂ и третьим неактивным веществом, например, N₂ (условно), образуется озон, который связывается с NO, замыкая цикл без образования оксиданта:

О^О +O₂ + М> O₃;

NO + O₃> NO₂ + O₂.

При наличии в воздухе олефиновых углеводородов озон и атомарный кислород взаимодействуют с ними, образуя радикалы:

RCH=CH₂ + O₃> RCHO + CH₂O₂;

RCH=CH₂ + O > RCH₂ + HCO.

Образовавшиеся радикалы (RCH₂), другие вещества, способные к окислению, реагируют с компонентами атмосферы по цепному механизму, образуя в свою очередь водород- и кислородсодержащие, а также нестабильные, с высокой реакционной способностью, пероксиацетиловые (RC(О)О₂) радикалы, являющиеся предшественниками ПАН.

Конечные реакции образования оксидантов развиваются одновременно несколькими путями:

RCHО₂> RCO + H₂O;

RCHО₂ > RОH +CO;

RCHО₂ > RH +CO₂



Формирование смога и образование оксиданта обычно останавливается при прекращении солнечной радиации.

5. Реакция человеческого организма на автомобильные выбросы

СО - бесцветный газ, без вкуса и запаха, воздействующий на нервную систему, вызывает обмороки, т.к. вступает в реакцию с гемоглобином крови, замещая О₂. Когда вдох прекращается, СО, связанный с гемоглобином, выделяется, и кровь здорового человека очищается на 50% каждые 3-4ч. воздействие СО на центральную нервную систему проявляется в изменении цветовой чувствительности глаз - возрастает вероятность аварии.

В воздухе над автомагистралями и прилегающими территориями из оксидов азота встречаются NO и NO₂. В воздухе NO (бесцветный газ) окисляется до NO₂ (стабильный газ желтовато-бурого цвета, сильно ухудшающий видимость и в большинстве случаев придающий характерный коричневый оттенок воздуху). Токсичность NO₂ в 7 раз выше токсичности NO. На организм человека NO₂ действует как острый раздражитель (концентрация 15 мг/м³) и может вызвать отек легких при концентрации 200-300мг/м³. При тех концентрациях, которые имеются в атмосфере, NO₂только потенциально можно связать с хроническими заболеваниями. При концентрации <0,01 млн. у детей в возрасте 2-3 лет наблюдается некоторый рост заболеваний бронхитом.

Токсичность газообразных низкомолекулярных углеводородов проявляется в наркотическом действии на организм человека, вызывая состояние эйфории, что увеличивает вероятность ДТП. Полициклические ароматические углеводороды, содержащиеся в выбросах двигателей, являются канцерогенными (вызывают рак легких), из которых наибольшей активностью обладает бензапирен С₂₀Н₁₂.

Сажа, содержащаяся в отработанных газах, обладает большей токсичностью, чем обычная пыль. На поверхности частиц сажи адсорбируются канцерогенные вещества. Видимыми автомобильные выбросы становятся при концентрации сажи 130мг/м³. Размеры частиц составляют 0,19…0,54мкм и могут достигать альвеол легких или откладываться в носовых пазухах, трахеях или бронхах.

Оксиды серы при малом содержании (0,001%) вызывают раздражение дыхательных путей, при содержании 0,01% происходит отравление людей за несколько минут. Смесь SO₂ и СО при длительном воздействии вызывает нарушение генетической функции организма.

Контакт с соединениями свинца приводит к головным болям, утомлению, нарушению сна, снижению ферментативной активности белков. Свинец, накапливаясь в организме, может вызвать тяжелые расстройства нервной и кроветворной системы. Отдельные компоненты имеют разную токсичность СО : C_XH_Y : NO_X : C : HCHO : Pb : C₂₀H₁₂ = 1 : 1,26(3,16) : 41,1 : 41,1 : 41,5 : 22400 : 1260000.

Как известно, одним из основных источников загрязнения приземного слоя атмосферы является автомобильный транспорт. На трассах с интенсивным автомобильным движением продукты выхлопов отдельных автомобилей суммируются, образуя наземное облако примеси. Поэтому эффект влияния наземного транспорта можно моделировать наземным линейным источником, очертания которого совпадают с контуром автотрассы. Рассеяние дымов и газов поперек среднего направления ветра сильно меняется от случая к случаю. Эмпирические и теоретические исследования показывают, что скорость диффузии в атмосфере определяется скоростью ветра, шероховатостью подстилающей поверхности и термической устойчивостью.

Осредненное облако примеси, созданное линейным источником, можно представить себе следующим образом (см. рис.). По оси х отложено среднее направление ветра, по оси у - направление расположения линейного источника, по оси z - высота облака выхлопных газов.



Высотой облака в любом сечении (а, б и т.п.) называется расстоянием от плоскости УОХ до поверхности, где концентрация составляет 0,1 от концентрации на УОХ.

Представление о среднем по времени обычно основывается на осреднении концентрации внутри облака по интервалу времени не менее 3 мин.

На основании решения дифференциального уравнения диффузии можно получить значения приземной концентрации примеси на любом расстоянии от линейного источника до загрязнения.

Согласно данным ряда исследователей, на придорожной территории формируются особые зоны, вплотную примыкающие к бровке земляного полотна и имеющие обычно ширину до 10 м. В этих зонах проявляется так называемый «краевой» эффект воздействия транспортных средств на экосистемы и особенно на биоту. Он состоит в полной деградации растительного покрова в результате сильного техногенного давления. Ширина зоны «краевого» эффекта, как правило, увеличивается по мере удлинения срока эксплуатации автомобильной дороги.

Данные измерений состояния фотосинтетического аппарата насаждений липы, находящихся на различном расстоянии от проезжей части, показали, что эффективность фотосинтеза значительно снижена у деревьев, произрастающих вблизи проезжей части, и постепенно возрастает до нормальной величины (около 80%) на расстоянии 25 м от проезжей части.

Аккумуляция по обочине дорог солей также создает «краевой» эффект на ширине 1-3 м. Повреждение придорожных посадок не наблюдается в местах с обеспеченным водоотводом. Дело в том, что изменение состояния почв происходит в результате просачивания рассола в зоны расположения растительности до 6-8 м от проезжей части дороги. Следует отметить, что повышенное содержание солей не оказывает слишком вредного влияния на растительность, достаточно удаленную от проезжей части (не ближе 3-4 м), хотя она и становится менее пышной.

Вероятность гибели деревьев тоже существенно снижается, если они посажены не ближе 9 м от кромки проезжей части. Причем повреждение растительности солями снижается на плодородных почвах, особенно богатых фосфатами. Менее угнетающее действие хлориды оказывают на растения, высаженные на легких песчаных и супесчаных почвах. Этому способствуют особенности физико-химических свойств легких грунтов: большая пористость, хорошая водопроницаемость и воздухообеспеченность. Накопление ионов хлора в суглинистых грунтах происходит в 2-3 раза быстрее, чем в супесях.

Таким образом, уровень воздействия дороги на близлежащую территорию зависит не только от интенсивности транспортных потоков, но и от природно-климатических условий. Воздействие природно-климатических условий обсуждается в литературе значительно реже и требует более детального описания.

6. Транспортный шум

Внешний шум автомобилей достигает величин порядка 79-92 дБ, а внутренний - 68-83 дБ. Уровни шума и вибраций автомобилей, и интенсивность их составляющих определяются:

- габаритными размерами автомобилей;

- типом двигателя, его мощностью и частотой вращения коленчатого вала;

- режимом работы двигателя и скоростью движения автомобиля;

- состоянием и типом дорожного покрытия;

- конструкцией силовой передачи и ходовой части;

- взаимодействием встречного потока воздуха;

- общим пробегом автомобиля с начала эксплуатации.

На уровень шума транспортного потока оказывает влияние ряд факторов:

- категория улиц и дорог;

- характеристика транспортных потоков;

- интенсивность и неравномерность дорожного движения;

- структура транспортных потоков (состав и однородность транспортного движения).

Указанные факторы и их сочетания могут изменить интенсивность шума на 4 - 10 дБ.

Основной источник шума и вибрации - двигатель внутреннего сгорания. Изменение частоты вращения коленчатого вала от минимальной до максимальной приводит к увеличению шума на 10 - 20дБ.

Источниками шума двигателя являются:

- процесс сгорания;

- перекладка поршня и соударения в элементах газораспределительного механизма;

- процесс впуска свежего заряда и выпуска отработавших газов;

- вспомогательное оборудование (нагнетатели, компрессоры и др.);

- колебание двигателя на подвеске.

Шум турбонагнетателя может превышать шум других агрегатов (до 135 дБ).

Уровень шума транспортного потока также определяется интенсивностью и составом потока, прежде всего долей грузовых автомобилей в потоке. Увеличение средней скорости транспортного потока однозначно приводит к повышению уровня шума. Эквивалентный уровень шума потока может быть снижен на 2-3,5 дБА, если шум одиночных легковых АТС в составе потока снизить с 78 до 75 дБА, а грузовых - с 85 до 80 _ДБА (доля грузовых АТС в потоке 10-30%).

Зависимости уровня шума от интенсивности и состава транспортного потока

Эквивалентный уровень транспортного шума (по П. И. Поспелову) на расстоянии 7,5 м от оси ближайшей полосы движения определяется по формуле (дБА):

где N_а - расчетная интенсивность движения при средней скорости потока 40 км/ч, авт/ч; - поправки по i-му фактору влияния (состав, скорость потока, тип дорожного покрытия, продольный уклон дороги).

Другие авторы для оценки шума транспортного потока рекомендуют использовать формулу:

,

где L_экв.р - расчетное значение эквивалентного уровня звука в точке на расстоянии 7,5 м от оси крайней полосы движения на высоте 1,5 от уровня проезжей части, дБА; N_a - расчетная интенсивность движения, авт/ч; v - скорость движения, км/ч; S_га - доля грузовых автомобилей и общественного транспорта в составе транспортного] потока, %.

Резкое изменение режима движения транспорта (разгон, торможение, обгон, остановка) влияют на уровень шума в пределах 2-3 дБА. При пересечении в разных уровнях, слиянии поток? одинаковой интенсивности и состава, на перекрестках с регулируемым движением средний уровень шума увеличивается на 3 дБА.



Литература

1. Арустамов Э. А. и др. Природопользование: Учебник. - 7 -е изд. перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко», 2005.

2. Гурова Т. Ф., Основы экологии и рационального природопользования: Учеб. пособие / Т. Ф. Гурова, Л. В. Назаренко. - М.: Издательство Оникс, 2005.

3. Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология. Учебное пособие для вузов. - Ростов /на/Дону. Феникс, 2005.

4. Природопользование, охрана окружающей среды и экономика: Теория и практикум: Учеб. пособие / Под ред. А. П. Хаустова. - М.: Изд-во РУДН, 2006. - С. 36-234.

5. Реймерс Н. Ф. Природопользование: Словарь - справочник. - М.: Мысль, 1990.

6. Экология и безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие для ВУЗОВ/ Под ред. Л. А. Муравья - М.: ЮНИТИ, 2003.

7. Авраменко И. М. Основы природопользования / Серия «Высшее профессиональное образование». - Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

8. Автомобильный транспорт и охрана окружающей среды. - Саратов: Изд-во «Ареал», 2004.

9. Агаджанян Н. А., Торшин В. И. Экология человека. М.: КРУК, 2004.

10. Акимова Т. А., Хаскин В. В. Основы экоразвития: Учеб. пособие. - М.: Изд-во Рос. экон. акад., 2004.

Размещено на Allbest.ru