Влияние различных видов транспорта на экологию Костанайской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

I. Литературный обзор

1. Современное состояние деятельности автомобильного транспорта и его влияние на окружающую среду

1.1 Наличие и работа автомобильного транспорта

1.2 Классификация автомобилей и выбросов в атмосферу

1.3 Основные виды топлива, используемые в автотранспорте автомобильные бензины

1.4 Химический состав отработавших газов автотранспорта

1.5 Влияние шума на организм человека

II. Методика работы

2.1 Метод измерения концентрации атмосферного загрязнения вредных примесей

2.1.1 Метод определения концентрации пыли

2.1.2 Метод определения концентрации газо - парообразных примесей

2.1.3 Лазерный метод

III. Результаты исследования

3. Экологическая оценка уровня загрязнения приземного слоя атмосферы выбросами автотранспорта

3.1 Экономико-географическая характеристика объекта

3.2 Общая характеристика атмосферного воздуха Костанайской области

3.3 Факторы, влияющие на загрязнение атмосферы транспортом

3.4 Определение загруженности улиц автотранспортом

3.5 Влияние автотранспорта на состояние атмосферного воздуха г. Костаная

Заключение

Список использованных источников

Введение

Одним из долгосрочных приоритетов, изложенных в программе «Казахстан-2030», является развитие инфраструктуры Казахстана, в особенности транспорта и связи. С учетом значительных территорий и сырьевой направленности экономики Республики Казахстан, основной объем грузоперевозок осуществляется, и будет осуществляться автомобильным транспортом.

Увеличение торговых потоков через территории Республики Казахстан, предусматривает развитие всех видов транспорта, в том числе автомобильного. Современный транспорт представляет собой сложный комплекс стационарных устройств и подвижного состава является не только средством транспортировки, но и составной частью окружающей среды.

Строительство дорог, функционирование транспортных предприятий, эксплуатация транспортных средств неизбежно связано с возникновением и решением экологических проблем.

Транспорт, в значительной степени, влияют на состояние окружающей среды. При плохой организации транспорт может оказать вредное воздействие на многие ценные природные ресурсы и ландшафты, создать помехи во взаимодействии компонентов окружающей среды.

Автомобильные дороги, в отличие от автомобильных предприятий, отгораживающих основные стадии производства от естественной среды, строится и действует в условиях непосредственного контакта с природой. При этом возникают более глубокие и обширные взаимодействия. За последние годы Республика Казахстан все более насыщается самыми различными транспортными средствами, организуются все новые виды производств, призванные поддерживать функционирование транспорта.

Загрязнение атмосферы, почвы и воды ведет к росту заболеваемости населения, ускорению износа ресурсов основных фондов, снижению отдачи всех видов производственных ресурсов страны, производительности труда, продуктивности природных ресурсов и фондоотдачи. Вызывая необходимость дополнительных затрат на обеспечение требуемого качества продукции, значительно влияет на снижение социальной отдачи средств, направленных на развитие непроизводительной сферы (здравоохранение, образование, культуру и т.п.), что особенно актуально в условиях рыночных отношений.

В последние десятилетия в связи с быстрым развитием автомобильного транспорта существенно обострились проблемы воздействия его на окружающую среду.

Автомобили сжигают огромное количество нефтепродуктов, нанося одновременно ощутимый вред окружающей среде, главным образом атмосфере. Поскольку основная масса автомобилей сконцентрирована в крупных городах, воздух этих городов не только обедняется кислородом, но и загрязняется вредными компонентами отработавших газов.

С каждым годом количество автотранспорта растет, а, следовательно, растет содержание в атмосферном воздухе вредных веществ. Постоянный рост количества автомобилей оказывает определенное отрицательное влияние на окружающую среду и здоровье человека.

Особенно важен вопрос охраны окружающей среды в нашем городе Костанае. Поэтому целью дипломной работы является экологическая оценка уровня загрязнения приземного слоя атмосферы выбросами автотранспорта Костанайской области.

В соответствии с указанной целью в работе были поставлены следующие задачи:

- определение загруженности улиц автотранспортом;

- влияние автотранспорта на состояние атмосферного воздуха г. Костаная;

- изучить современное состояние автотранспорта, ее особенности и значение в условиях устойчивого развития экономики страны;

- проанализировать современное состояние и тенденции развития автомобильного транспорта Костанайской области.

Предмет исследования - совокупность организационно-экономических отношений, складывающих в процессе управления деятельностью автомобильного транспорта Республики Казахстан.

Объект исследования: является оценка уровня загрязнения приземного слоя атмосферы выбросами автотранспортных средств по улице Карбышева. Новизна работы заключается в следующем:

- углублены теоретические подходы к определению понятий «автомобиль и его классификация», определили развитие автомобильного комплекса, позволившее полнее раскрыть их сущность и содержание;

- предложены методические рекомендации к оценке уровня загрязнения приземного слоя атмосферы, позволяющее определить степень их влияния выбросами автотранспортных средств по улице Карбышева.

Практическая значимость работы заключается в том, могут быть использованы в практической деятельности изучения автомобильного транспорта.

I. Литературный обзор

1. Современное состояние деятельности автомобильного транспорта и его влияние на окружающую среду

1.1 Наличие и работа автомобильного транспорта

Исключительно важную роль в развитии экономики республики, расширении внутреннего и внешнего товарооборота, формировании и укреплении межгосударственных связей Республики Казахстан играет автомобильный транспорт. Этому виду транспорта присуши мобильность, доступность, маневренность и конкурентоспособность на рынке транспортных услуг.

Доля транспорта в валовом внутреннем продукте республики составила в 2004 году, по оперативным данным 10,4%.

В 2004 году автомобильным транспортом (с учетом перевозок нетранспортными организациями и оценки перевозок частными предпринимателями, занимающимися коммерческими перевозками), перевезено 1444,8 млн. тонн грузов, что на 9,0% больше соответствующего периода 2003 года. Перевозки пассажиров автотранспортом с учетом оценки перевозок частными предпринимателями, занимающимися коммерческими перевозками, возросли на 5,6% и составили 9390,3 млн. человек.

Автомобильный парк Казахстана на 1 января 2005г. насчитывал 1 532 257 единиц (увеличился на 4,1%), из них: 224 872 грузовых автомобиля, кроме того, в республике в 2004 году насчитывалось 45 782 автомобильных прицепа, 17 554 полуприцепа к седельным тягачам, 64 391 мопедов и мотоциклов.

Личный транспорт занимает 86,1% от общего числа транспортных средств в республике и составил 131 9427 единиц. На начало 2005 года в Казахстане в личной собственности находилось: 1145499 легковых автомобилей, 134 122 грузовых автомобилей, 37 189 автобусов и 2617 специальных автомобилей. Обеспеченность легковыми автомобилями в прошедшем году по республике составила из расчета на 100 семей - 31 единицу, на 1000 жителей - 76 единиц. В 2003 году эти показатели, соответственно, равнялись 29 и 73 единицам.

Наибольшая обеспеченность легковыми автомобилями на 1000 жителей наблюдается в г. Алматы - 160 единиц на 1000 жителей, а в Костанайской области - 114,087 единиц, наименьшая - в Кызылординской области - 33 единицы.

В 2004 году 22167 предприятий всех видов деятельности эксплуатировали 212830 автомобилей (13,9% от общего числа автомобилей), из которых 42,6% - грузовых, 27,6% - легковых, 17,7% - специальных и 12,1% -автобусов. Из 90750 грузовых автомобилей числилось 31901 самосвалов, 21487 бортовых машин, 11958 цистерн, 12121 фургонов, 6900 седельных. В грузовом парке предприятий республики автомобили с грузоподъемностью до 3000 кг занимают 21,8%, от 3000 до 4999 кг - 26,4%, от 5000 до 6999 кг - 15,3%, от 7000 до 9999 кг - 14,1%, от 10000 до 14999 кг - 14,9%, от 15000 до 20000 кг - 4,2%, свыше 20000 кг -3,3%.

По времени пребывания в эксплуатации автомобили в 2004 году распределялись следующим образом:

Собственный грузовой парк транспортных предприятий снизился на 457 единиц (на 4,8%). Это связано как с финансовым состоянием автопредприятий (невозможностью в достаточной мере обновлять парк транспортных средств, поддерживать его в надлежащем состоянии), так и снижением необходимости пополнения автопарка (все больше машин берется в аренду). Сохраняется тенденция роста количества машин с превышением нормативных сроков службы. Свыше 13 лет эксплуатируется 45,2% грузовых автомобилей (в 2003г. - 41,5%), 40,4% специальных автомобилей (в 2003г. - 39,1%), 34,0% автобусов (в 2003г. - 30,2%), и 9,4% легковых автомобилей (в 2003г. - 8,8%). С расширением рынка транспортных услуг и развитием конкуренции, несмотря на относительное "старение" грузовых автомобилей, происходит повышение эффективности его использования на предприятиях с государственной и частной формой собственности.

Наиболее используемым видом топлива является бензин, хотя наметилась тенденция снижения количества, этих машин и увеличения машин, использующих дизтопливо. По-прежнему, низким остается процент машин, конструкция которых позволяет использовать газ - 2,3% всего автопарк предприятий. На бензине в 2004 году работали 55,6% грузовых автомобилей, 70,7% автобусов, 94,4% легковых и 71,7% специальных автомобилей. На дизельном топливе работали, соответственно, 40,6%, 25,1%, 3,2% и 24,8% автомобилей.

Грузовым автотранспортом предприятий всех видов деятельности за 2004 год перевезено 474,4 млн. тонн грузов, что на 6,5% больше объема соответствующего периода 2003 года, грузооборот составил 8162.6 млн. км (увеличение на 8,7%). Перевозки пассажиров автотранспортом предприятий республики в 2004 году по сравнению с предшествующим несколько снизились -на 0,7% и составили 937,1 млн. человек, пассажирооборот увеличился на 6,1% и составил 13020,6 млн. км. Маршрутными автобусами было перевезено 76,9%, служебными легковыми автомобилями и автобусами 22,3%, пассажирскими легковыми такси 0,8% от общего числа всех пассажиров.

Больше всего грузов перевезено предприятиями горнодобывающей промышленности - 55,1% от общего объема, 13,0% - транспортными предприятиями, 8,9% - строительными предприятиями, 6,8% - предприятиями с видом деятельности "сельское хозяйство, охота и лесное хозяйство".

Из 25705 пассажирских автобусов предприятий обшей пассажировместимостью 586500 мест 63,1% имели вместимость от 17 до 99 мест, 27,9% -маломестные (микроавтобусы), 1,4% - свыше 100 мест и 2,6% - междугородные и туристические. За 2004 год' количество автобусов, находящихся в государственной собственности, снизилось с 14,1% до 13,7% при этом, процент технически исправных автобусов в них увеличился с 76,4% до 78,7%. На предприятиях частной формы собственности эксплуатировалось 80,5% автобусов, из которых технически исправных - 84,8%. Из 667 пассажирских междугородных автобусов дальнего следования и туристических (обшей пассажировместимостью 30480 мест), - 88,0% находились в технически исправном состоянии. Наибольшее количество таких видов автобусов - в Карагандинской (90 единиц), в Алматинской (83) и в Мангистауской (82) областях, наименьшее - в Кызылординской (1 ед.) и в Южно-Казахстанской (2) областях.

Санитарных машин в республике - 5412 единиц, технически исправных из них - 82,4%, в эксплуатации свыше 13 лет - 21,8% машин. Наибольшая оснащенность санитарными машинами в Алматинской области (11,1%), наименьшая - в г. Астане (2,2%), технически исправных в этих регионах, соответственно, 68,3% и 91,5%.

Парк пожарных машин состоял из 3051 автомобилей, из которых - 90,3 % в технически исправном состоянии, при этом 64,0 % машин - со сроком службы свыше 13 лет. Больше всего таких специальных машин в Восточно-Казахстанской области - 518 (17,0% от общего количества пожарных машин), из них технически исправных - 95,0%, в Северо-Казахстанской области - 259 (8,5%), из которых технически исправных - 93,8%; меньше всего - в Кызылординской области - 70 (2,3%), из которых технически исправных - 88,6% и г. Астане - 57 машин (все технически исправны).

В 2004 году в аренду было сдано 9510 автомобилей, в том числе 5176 -грузовых, 2353 - легковых автомобилей и 1981 - автобусов. Доходов от аренды грузовых автомобилей получено 2632,7 млн. тенге, 656,5 млн. тенге - от легковых автомобилей и 584,2 млн. тенге - от автобусов.

1.2 Классификация автомобилей и выбросов в атмосферу

Автомобильная промышленность в зависимости от назначения и приспособленности к дорожным условиям выпускает автомобили различных типов. По назначению автомобили делятся на пассажирские, грузовые и специальные. К пассажирским автомобилям, предназначенным для перевозки людей, относятся легковые автомобили и автобусы. Грузовые автомобили служат для перевозки различных грузов.

Пассажирские автомобили, вмещающие не более 8 человек, называют легковыми, а вмещающие более 8 человек - автобусами.

Легковые автомобили по рабочему объему двигателя и сухой массе разделены на следующие классы: особо малый (1.2 дм3; 850 кг); малый (1.2- 1.8 дм3; 850 - 1150 кг); средний (1.8 - 3.5дм3 ; 1150 - 1500 кг); большой (свыше 3.5 дм3; до 1700 кг).

Автобусы предназначенные для внутри городского и пригородного общественного транспорта, называют городскими, а предназначенные для междугородних перевозок - междугородными. Число мест в автобусах в зависимости от назначения составляет 10 - 80.

По длине автобусы разделены на следующие классы: особо малый до 5м; малый 6 - 7,5м; средний 8 - 9,5м; большой 10,5 - 12м.

Грузовые автомобили делят по грузоподъемности, т. е. по массе груза (т), который можно перевести в кузове. По грузоподъемности они делятся на классы: особо малый 0,3 - 1т; малый 1 - 3т; средний 3 -5т ; большой 5 - 8т; особо большой 8т и более.

Автомобили специального назначения выполняют не транспортные работы. К ним относятся коммунальные автомобили для очистки и поливки улиц, пожарные, автокраны и т.д.

По приспособленности к дорожным условиям различают автомобили нормальной и повышенной проходимости. Первые имеют один, а вторые два или три ведущих моста, что позволяет им преодолевать бездорожье или плохие участки дороги.

По типу двигателя автомобили делят на имеющие карбюраторные двигатели, газовые, дизели, электродвигатели.

Основными загрязнителями атмосферы являются транспорт и теплоэнергетика, на их долю приходится 60% вредных выбросов, затем черная и цветная металлургия, далее нефтедобыча и нефтехимия, на четвертом месте- химическая промышленность.

Самыми распространенными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: оксид углерода СО, диоксид серы SO2, оксиды азота NO3, углеводороды CmHn, пыль и сажа. Большую опасность представляют выбросы высокотоксичных веществ. Например, в выхлопных газах автомобильных и железнодорожных транспортных средств содержатся такие высокотоксичные вещества, как бенз(а)пирен (адсорбируется на саже), альдегиды, различные соединения свинца. В вентиляционных выбросах заводов электронной промышленности содержатся пары плавиковой, серной, хромовой и др. кислот. В настоящее время в атмосфере содержится более 500 вредных веществ (ВВ).

Все выбросы в атмосферу классифицируются по ГОСТ 17-2.1.01-76 «Охрана природы. Атмосфера. Классификация выбросов по составу». Согласно этому ГОСТу выбросы в атмосферу, делятся по агрегатному состоянию на три класса: А - газообразные, К - жидкие, Т - твердые.

По мощности (кг/час) выбросы делятся на 6 групп:

1) менее 1 кг/ч;

2) 1-10 кг/ч;

3) 10-100 кг/ч;

4) 100-1000 кг/ч;

5) 1000-10000 кг/ч;

6) более 10000 кг/ч.

Жидкие и твердые выбросы по дисперсности делятся на 5 подгрупп:

1) менее 0,5 мкм;

2) 0,5-3 мкм,

3) 3-10 мкм,

4) 10-50 мкм,

5) более 50 мкм.

В Республике Казахстан наибольшее количество выбросов в атмосферу, по данным на 2004., приходится на Восточный Казахстан-2231,4 тыс.т/год, что составляет 43% от общего количества выбросов по республике; на втором месте- Центральный Казахстан-1868 тыс.т/год-36%; на остальные регионы приходится 21%.

По загрязнению атмосферы выхлопными газами (данные на 2004г.) на первом месте Алматы-75% всех выбросов приходится на автотранспорт (по данным на 2004 г.-82% ); на втором - Актюбинск-41,1; затем Семипалатинск-46,6%; на последнем месте из крупных городов РК Жезказган-14,8%. В 41 городе РК уровень загрязнения атмосферы значительно превышает ПДК. Средняя по городам республики концентрация формальдегида и бенз(а)перина составляет 4-5 ПДК, аммиака и фенола-2 ПДК, NOx примерно равна ПДК, диоксида серы SO2 не более ПДК.

Однако в городе Балхаш содержание SO2 в атмосфере 4 ПДК, а в Усть-Каменогорске-13-15 ПДК. Концентрация соединений свинца в атмосфере г. Лениногорске 16-20 ПДК, в городах Балхаш и Шымкент 5 - 6 ПДК. Как видно, уровень загрязнения атмосферы городов РК очень высок особенно в Алматы, Усть-Каменогорске, Темиртау, Шымкенте.

На основе системного анализа факторов, оказывающих существенное влияние связанных с загрязнением воздушного бассейна являются: пыль (взвешенные частицы), оксид углерода, оксид и диоксид азота, фенол, формальдегид. Отработанные газы, содержащие оксид углерода, азота, углеводороды, твердые частицы и соединения свинца накапливаются в приземном слое атмосферы. Все это сказывается на состоянии здоровья населения, ухудшении демографической ситуации в городах.

автомобильный транспорт загрязнение атмосферный

1.3 Основные виды топлива, используемые в автотранспорте. автомобильные бензины

Автомобильные двигатели работают на бензине. Выпускаются бензины следующих марок: А - 76, АИ - 93, АИ - 95, АИ - 98. Буква А означает, что бензин автомобильный, цифра - наименьшее октановое число, определенное по моторному методу; наличие буквы И указывает на то, что октановое число определено по исследовательскому методу. Автомобильные бензины, за исключением бензина АИ-98, разделены на летние и зимние. Зимние бензины содержат увеличенное количество легкоиспаряющихся фракций, что улучшает условие пуска двигателя.

В автомобильные бензины А - 76, АИ - 93, АИ - 98 добавляют антидетонатор - тетраэтилсвинец (ТЭС) для повышения их антидетонационной стойкости. Для отличия обыкновенного бензина от этилированных, последние окрашивают в зеленый (А - 76), синий (АИ - 93) и желтый (АИ-98) цвета.

Этилированные бензины очень ядовиты и попав в жидком виде и в виде паров на кожу или в дыхательные пути человека, могут вызвать тяжелые заболевания.

Дизельное топливо

Топливо, применяемое для автомобильных дизельных двигателей, представляет собой тяжелые нефтяные фракций. Оно должно обеспечивать мягкую и плавную работу двигателей, отвечать условиям надежной подачи его в цилиндры топливо подающей аппаратурой, не оставлять значительного нагара, быть свободным от механических примесей и воды, содержать наименьшее количество органических кислот и серы. Дизельное топливо должно иметь определенную вязкость и возможно более низкую температуру застывания и воспламенения.

В настоящее время по ГОСТу 305 - 73 выпускаются сорта дизельного топлива: Л - летнее, З - зимнее, ЗС - зимнее северное, А - арктическое. Каждое из названных топлив делится на две подгруппы: 1. с содержанием серы не более 0.2 % и вторая содержание не превышает 0.5%.

По ГОСТу 4749 - 73 для автомобильных дизельных двигателей предназначается топливо трех сортов: ДЛ - летнее, ДЗ - зимнее, А - арктическое. Летнее дизельное топливо ДЛ можно применять только при температуре окружающего воздуха выше 0 С. Когда температура опускается до минус 20 С, следует применять зимнее топливо З, а при морозах, достигающих -30 С топливо ДЗ, при более низких температурах применяют арктическое топливо. Однако применять арктическое топливо при температуре выше -30 С нельзя.

Топливо для газобаллонных автомобилей

Горючие газы, используемые в газобаллонных автомобилях, могут быть естественными и искусственными. Естественные газы добывают из подземных газовых или нефтяных скважин. Искусственные газы являются побочными продуктами, получаемыми на химических или металлургических заводах.

Установлены следующие марки газов: СПБТЗ - смесь пропана и бутана техническое зимнее; СПБТЛ - смесь пропана и бутана техническое летнее; БТ - бутан технический.

Сжиженный пропан - бутановый газ согласно стандарту должен содержать пропана зимой не менее 90%, а летом не менее 70%. Газ не должен содержать механических примесей, воды, водорасстворимых кислот, щелочей и других загрязняющих веществ.

Сжатыми называют газы, которые при обычной температуре окружающей Среды и высоком давлении до 20 тыс.кн/м2 сохраняют газообразное состояние.

Сжиженными газами называют такие, которые переходят из газообразного состояния в жидкое при нормальной температуре и небольшом давлении до 1600 кн/м2.

Для газобаллонных автомобилей использование сжиженных газов предпочтительнее, чем сжатых.

Влияние основных вредных веществ на природную среду и человека

Оксид углерода

- высоко токсичное вещество. Уже при концентрации СО в воздухе порядка 0,01 - 0,02% при вдыхании в течении нескольких часов возможно отравление, а концентрация 2,4 мг/м3 через 30 мин. приводит к обморочному состоянию. Оксид углерода вступает в реакцию с гемоглобином крови, наступает кислородное голодание.

Твердые частицы

- проникают в дыхательные пути человека, вызывает их различные заболевания. Из неорганической пыли наиболее отрицательное воздействие оказывает пыль, содержащая большое количество диоксида кремния, которое может вызвать - селикоз. Попадая в глаза вызывает глазной травматизм и др. заболевания. Раздражает кожные покровы, подкожные нервы, засоряет кожные железы и бывает причиной гнойничковых заболеваний. Оседая на зеленой части растений неорганическая пыль и особенно сажа ухудшают условия дыхания, замедляет рост и развитие растений. Все виды пыли засоряют водоемы, а кроме того, сажа образует на поверхности пленку, препятствующую воздухообмену.

Оксиды азота

- общий характер действия на теплокровных зависит от содержания в газовых смесях различных оксидов азота. При контакте с влажной поверхностью легких образуется азотная и азотистая кислоты, поражающие альвеолярную ткань, что приводит к отеку легких и сложным рефлекторным расстройствам. Действуя на кровеносную систему приводит к кислородной недостаточности, оказывает прямое действие на центральную нервную систему. Для поражения наиболее чувствительных растений достаточно концентрации 38 мг/м3. Даже при небольших концентрациях от 5 мг/м3 до ПДК, но при постоянном воздействии снижается иммуноустойчивость, нарушается система воспроизводства низших млекопитающих.

Сернистый ангидрид

- оказывает многостороннее общетоксичное действие на теплокровных, вызывает острое и хронические отравления. Вызывает расстройство сердечно-сосудистой системы, легочно-сердечную недостаточность, нарушает деятельность почек. Общетоксическое действие SO2 связано с нарушением иммунного статуса организма с понижением сопротивляемости инфекции. SO2 оказывает выраженное токсичное действие на растения. В присутствии диоксида серы ускоряется коррозия металлов в воздухе. Сернистый газ разрушающе действует на строительные конструкции, т. к. содержащиеся в цементе карбонаты кальция, реагируя с SO2 при наличии влаги переходит в нестойкие сульфаты, вымываемые водой. Воздействие SO2 на почву снижает ее плодородность, т. к. при этом происходит закисление.

Сероводород

- сероводород разрушающий и удушливый газ, вызывает поражение нервной системы, дыхательных путей и глаз. Может вызвать острое и хроническое отравление с разного рода последствиями.

Ароматические углеводороды

- в условиях острого воздействия на теплокровных поражают центральную нервную систему, вызывая сонливость, вялость, судороги. В условиях хронической интоксикации оказывают политронное действие, поражая ряд органов и систем.

Бенз(а)пирен

- оказывает сильное канцерогенное, мутационное, тератогенное действие.

Формальдегид

- оказывает общетоксичное (поражение центральной нервной системы, органов зрения, печени, почек) сильное раздражающее аллергенное, канцерогенное, мутагенное действие.

Воздействие атмосферных загрязнений на здоровье можно подразделить на два вида в зависимости от времени проявления эффекта: острое, сказывающееся в период или непосредственно вслед за повышением концентрации токсичного вещества, и хроническое воздействие, результат которого проявляется не сразу, а через некоторое время, иногда через годы. Как в первом, так и во втором случаях атмосферные загрязнения могут быть непосредственной причиной развития заболевания или оказывать не специфическое отягощающее воздействие.

Проникновение различных вредных веществ повышенной концентрации через органы дыхания в наши дни привело к существенному изменению состояния организма. Развилось патологическая повышенная чувствительность организма. Ощутимыми темпами происходит накопление наследственных пороков. Широкое распространение получили хронический бронхит, а также прежде формы легочной патологии, такие как аллергические воспаления альвеол. Увеличилось число больных бронхиальной астмой, относящейся к наиболее тяжелым проявлениям аллергии. Особую тревогу вызывает увеличение количества больных раком легкого, который по своей распространительности у мужчин вышел на первое место среди онкологических заболеваний. Потому как остро стоит проблема защиты воздушной среды от всех видов загрязнений.

1.4 Химический состав отработавших газов автотранспорта

Основными источниками загрязнения воздушного бассейна при эксплуатации автотранспорта являются двигатели внутреннего сгорания (ДВС), которые выбрасывают в атмосферу отработавшие газы и топливные испарения. При этом 95 - 99% выбросов приходится на отработавшие газы (ОГ) представляющие собой аэрозоль сложного состава, зависящего от режима работы двигателя. В отработавших газах обнаружено около 280 компонентов продуктов полного и неполного сгорания нефтяных топлив, а также неорганические соединения тех или иных веществ присутствующих в топливе. Состав отработавших газов наиболее распространенных типов двигателей существенно различается по концентрации продуктов неполного сгорания. Основными токсическими компонентами отработавших газов бензиновых двигателей являются: оксид углерода, оксиды азота, альдегиды, соединения свинца, а дизельных - оксиды азота и сажа.

Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном и неравномерном сгорании топлива. Всего 15% его расходуется на движение автомобиля, а 85% «летит на ветер». К тому же камеры сгорания автомобильного двигателя - это своеобразный химический реактор, синтезирующий ядовитые вещества и выбрасывающий их в атмосферу. Даже невинный азот из атмосферы, попадая в камеру сгорания, превращается в ядовитые окислы азота.

В отработавших газах двигателя внутреннего сгорания (ДВС) содержится свыше 170 вредных компонентов, из них около 160 - производные углеводородов, прямо обязанные своим появлением неполному сгоранию топлива в двигателе. Наличие в отработавших газах вредных веществ обусловлено в конечном итоге видом и условиями сгорания топлива.

Отработавшие газы, продукты износа механических частей и покрышек автомобиля, а также дорожного покрытия составляют около половин атмосферных выбросов антропогенного происхождения. Наиболее исследованными являются выбросы двигателя и картера автомобиля. В состав этих выбросов, помимо азота, кислорода, углекислого газа и воды, входят такие вредные компоненты, как окись углерода, углеводороды, окислы азота и серы, твёрдые частицы.

Состав отработавших газов зависит от рода применяемых топлива, присадок и масел, режимов работы двигателя, его технического состояния, условий движения автомобиля и др. Токсичность отработавших газов карбюраторных двигателей обуславливается главным образом содержанием окиси углерода и окислов азота, а дизельных двигателей - окислов азота и сажи.

К числу вредных компонентов относятся и твёрдые выбросы, содержащие свинец и сажу, на поверхности которой адсорбируются циклические углеводороды (некоторые из них обладают канцерогенными свойствами). Закономерности распространения в окружающей среде твёрдых выбросов отличаются от закономерностей, характерных для газообразных продуктов. Крупные фракции (диаметром более 1 мм), оседая поблизости от центра эмиссии на поверхности почвы и растений, в конечном счете, накапливаются в верхнем слое почвы. Мелкие фракции (диаметром менее 1 мм) образуют аэрозоли и распространяются с воздушными массами на большие расстояния.

Двигаясь со скоростью 80-90 км/ч в среднем автомобиль превращает в углекислоту столько же кислорода, сколько 300-350 человек. Но дело не только в углекислоте. Годовой выхлоп одного автомобиля - это 800 кг окиси углерода, 40 кг окислов азота и более 200 кг различных углеводородов. В этом наборе весьма коварна окись углерода. Из-за высокой токсичности её допустимая концентрация в атмосферном воздухе не должна превышать 1 мг/м3. Известны случаи трагической гибели людей, запускавших двигатели автомобилей при закрытых воротах гаража. В одноместном гараже смертельная концентрация окиси углерода возникает уже через 2-3 минуты после включения стартера. В холодное время года, остановившись для ночлега на обочине дороги, неопытные водители иногда включают двигатель для обогрева машины. Из-за проникновения окиси углерода в кабину такой ночлег может оказаться последним.

Окислы азота токсичны для человека и, кроме того, обладают раздражающим действием. Особо опасной составляющей отработавших газов являются канцерогенные углеводороды, обнаруживаемые, прежде всего, на перекрёстках у светофоров (до 6,4 мкг/100 м3, что в 3 раза больше, чем в середине квартала).

При использовании этилированного бензина автомобильный двигатель выбрасывает соединения свинца. Свинец опасен тем, что способен накапливаться, как во внешней среде, так и в организме человека.

Уровень загазованности магистралей и примагистральных территорий зависит от интенсивности движения автомобилей, ширины и рельефа улицы, скорости ветра, доли грузового транспорта и автобусов в общем потоке и других факторов. При интенсивности движения 500 транспортных единиц в час концентрация окиси углерода на открытой территории на расстоянии 30-40 м от автомагистрали снижается в 3 раза и достигает нормы. Затруднено рассеивание выбросов автомобилей на тесных улицах. В итоге практически все жители города испытывают на себе вредное влияние загрязнённого воздуха.

На скорость распространения загрязнения и концентрацию его в отдельных зонах города значительно влияют температурные инверсии. В основном, они характерны для севера европейской части России, Сибири, Дальнего Востока и возникают, как правило, при штилевой погоде (75% случаев) или при слабых ветрах (от 1 до 4 м/с). Инверсионный слой выполняет роль экрана, от которого на землю отражается факел вредных веществ, в результате чего их приземные концентрации возрастают в несколько раз.

Из соединений металлов, входящих в состав твёрдых выбросов автомобилей, наиболее изученными являются соединения свинца. Это обусловлено тем, что соединения свинца, поступая в организм человека и теплокровных животных с водой, воздухом и пищей, оказывают на него наиболее вредное действие. До 50% дневного поступления свинца в организм приходится на воздух, в котором значительную долю составляют отработавшие газы автомобилей.

Поступления углеводородов в атмосферный воздух происходит не только при работе автомобилей, но и при разливе бензина. По статистическим данным в Костанае за сутки испаряется в воздух около 3 тонны бензина. И повинен в этом не столько автомобиль, сколько сам человек. Чуть-чуть пролили при заливке бензина в цистерну, забыли плотно закрыть крышку при перевозке, плеснули на землю при заправке на автозаправочной станции, и в воздух потянулись различные углеводороды.

Каждый автомобилист знает: вылить из шланга весь бензин в бак практически невозможно, какая-то часть его из ствола «пистолета» обязательно выплёскивается на землю. Немного. Но сколько сегодня у нас автомобилей? И с каждым годом их число будет расти, а, значит, будут увеличиваться и вредные испарения в атмосферу. Лишь 300 г бензина, пролитого при заправке автомобиля, загрязняют 200 тысяч кубических метров воздуха. Самый простой путь решения проблемы - создать заправочные автоматы новой конструкции, не позволяющие пролиться на землю даже одной капле бензина.

А также меры снижения вредного воздействия автотранспортных средств на природную среду города основанной на пропаганде экологических знаний среди населения; развитие сферы услуг по обслуживанию автотранспорта; улучшении условий дорожного движения; увеличении количества экологически безопасного транспорта; использовании сертифицированного автомоторного топлива.

1.5 Влияние шума на организм человека

В условиях сильного городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Это вызывает увеличение порога слышимости (10 дБ для большинства людей с нормальным слухом) на 10 - 25 дБ. Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической угнетенности, вегетативного невроза, язвенной болезни, расстройства эндокринной и сердечно-сосудистой системы. Шум мешает людям работать и отдыхать, снижает производительность труда.

Отсутствие нормального отдыха после трудового дня приводит к тому, что естественно развивающееся в процессе работы утомление не исчезает, а постепенно переходит в хроническое переутомление, которое способствует развитию ряда заболеваний, таких, как расстройство центральной нервной системы, гипертоническая болезнь.

Ущерб, который причиняет слуху сильный шум, зависит от спектра звуковых колебаний и характера их изменения. Опасность возможной потери слуха из-за шума в значительной степени зависит от индивидуальных особенностей человека. Некоторые теряют слух даже после короткого воздействия шума сравнительно умеренной интенсивности, другие могут работать при сильном шуме почти всю жизнь без сколько-нибудь заметной утраты слуха. Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия - звон в ушах, головокружение, головную боль, повышенную усталость.

Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. По данным австрийских исследователей, это сокращение колеблется в пределах 8-12 лет. Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической угнетённости, вегетативного невроза, язвенной болезни, расстройства эндокринной и сердечно-сосудистой систем. Шум мешает людям работать и отдыхать, снижает производительность труда.

Наиболее чувствительны к действию шума лица старших возрастов. Так, в возрасте до 27 лет на шум реагируют 46% людей, в возрасте 28-37 лет - 57%, в возрасте 38-57 лет - 62%, а в возрасте 58 лет и старше - 72%. Большое число жалоб на шум у пожилых людей, очевидно, связано с возрастными особенностями и состоянием центральной нервной системы этой группы населения.

Наблюдается зависимость между числом жалоб и характером выполняемой работы. Данные опроса показывают, что беспокоящее действие шума отражается больше на людях, занятых умственным трудом, по сравнению с людьми, выполняющими физическую работу (соответственно 60% и 55%). Более частые жалобы лиц умственного труда, по-видимому, связаны с большим утомлением нервной системы.

Массовые физиолого-гигиенические обследования населения, подвергающегося воздействию транспортного шума в условиях проживания и трудовой деятельности, выявили определённые изменения в состоянии здоровья людей. При этом изменения функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, слуховой чувствительности зависели от уровня воздействующей звуковой энергии, от пола и возраста обследованных. Наиболее выраженные изменения выявлены у лиц, испытывающих шумовое воздействие в условиях, как труда, так и быта, по сравнению с лицами, проживающими и работающими в условиях отсутствия шума.

Высокие уровни шума в городской среде, являющиеся одним из агрессивных раздражителей центральной нервной системы, способны вызвать её перенапряжение. Городской шум оказывает неблагоприятное влияние и на сердечно-сосудистую систему. Ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, повышенное содержание холестерина в крови встречаются чаще у лиц, проживающих в шумных районах.

Шум в значительной мере нарушает сон. Крайне неблагоприятно действуют прерывистые, внезапно возникающие шумы, особенно в вечерние и ночные часы, на только что заснувшего человека. Внезапно возникающий во время сна шум (например, грохот грузовика) нередко вызывает сильный испуг, особенно у больных людей и у детей. Шум уменьшает продолжительность и глубину сна. Под влиянием шума уровнем 50 дБ срок засыпания увеличивается на час и более, сон становится поверхностным, после пробуждения люди чувствуют усталость, головную боль, а нередко и сердцебиение.

Отсутствие нормального отдыха после трудового дня приводит к тому, что естественно развивающееся в процессе работы утомление не исчезает, а постепенно переходит в хроническое переутомление, которое способствует развитию ряда заболеваний, таких как расстройство центральной нервной системы, гипертоническая болезнь.

Допустимые уровни шума для населения

Для защиты людей от вредного влияния городского шума необходима регламентация его интенсивности, спектрального состава, времени действия и других параметров. При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливают такой уровень шума, влияние которого в течение длительного времени не вызывает изменений во всём комплексе физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма.

В основу гигиенически допустимых уровней шума для населения положены фундаментальные физиологические исследования по определению действующих и пороговых уровней шума. В настоящее время шумы для условий городской застройки нормируют в соответствии с Санитарными нормами допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки Строительными нормами и правилами II.12-77 «Защита от шума».

Санитарные нормы обязательны для всех министерств, ведомств и организаций, проектирующих, строящих и эксплуатирующих жильё и общественные здания, разрабатывающих проекты планировки и застройки городов, микрорайонов, жилых домов, кварталов, коммуникаций и т.д., а также для организаций, проектирующих, изготавливающих и эксплуатирующих транспортные средства, технологическое и инженерное оборудование зданий и бытовые приборы. Эти организации обязаны предусматривать и осуществлять необходимые меры по снижению шума до уровней, установленных нормами.

Одним из направлений борьбы с шумом является разработка государственных стандартов на средства передвижения, инженерное оборудование, бытовые приборы, в основу которых положены гигиенические требования по обеспечению акустического комфорта.

«Внешний и внутренний шум автотранспортных средств. Допустимые уровни и методы измерений» устанавливает шумовые характеристики, методы их измерения и допустимые уровни шума автомобилей (мотоциклов) всех образцов, принятых на государственные, межведомственные, ведомственные и периодические контрольные испытания. В качестве основной характеристики внешнего шума принят уровень звука, который не должен превышать для легковых автомобилей и автобусов 85-92 дБ, мотоциклов - 80-86 дБ. Для внутреннего шума приведены ориентировочные значения допустимых уровней звукового давления в октавных полосах частот: уровни звука составляют для легковых автомобилей 80 дБ, кабин или рабочих мест водителей грузовых автомобилей, автобусов - 85 дБ, пассажирских помещений автобусов - 75-80 дБ.

Санитарные нормы допустимого шума обуславливают необходимость разработки технических, архитектурно-планировочных и административных мероприятий, направленных на создание отвечающего гигиеническим требованиям шумового режима, как в городской застройке, так и в зданиях различного назначения, позволяют сохранить здоровье и работоспособность населения.

Мероприятия по защите от автомобильного шума.

Снижение городского шума может быть достигнуто в первую очередь за счёт уменьшения шумности транспортных средств.

К градостроительным мероприятиям по защите населения от шума относятся: увеличение расстояния между источником шума и защищаемым объектом; применение акустически непрозрачных экранов (откосов, стен и зданий-экранов), специальных шумозащитных полос озеленения; использование различных приёмов планировки, рационального размещения микрорайонов. Кроме того, градостроительными мероприятиями являются рациональная застройка магистральных улиц, максимальное озеленение территории микрорайонов и разделительных полос, использование рельефа местности и др.

Существенный защитный эффект достигается в том случае, если жилая застройка размещена на расстоянии не менее 25-30 м от автомагистралей и зоны разрыва озеленены. При замкнутом типе застройки защищёнными оказываются только внутриквартальные пространства, а внешние фасады домов попадают в неблагоприятные условия, поэтому подобная застройка автомагистралей нежелательна. Наиболее целесообразна свободная застройка, защищённая от стороны улицы зелёными насаждениями и экранирующими зданиями временного пребывания людей (магазины, столовые, рестораны, ателье и т.п.).

Расположение магистрали в выемке также снижает шум на близ расположенной территории.

II. Методика работы

2.1 Метод измерения концентрации атмосферного загрязнения вредных примесей

2.1.1 Метод определения концентрации пыли

Методы определения концентрации пыли можно разбить на две группы. В первую группу входят методы, основанные на предварительном осаждении взвешенных частиц с последующим расчетом их концентрации. Во вторую - методы, основанные на определении концентрации частиц пыли непосредственно в воздухе, без предварительного осаждения. И те, и другие имеют ряд сравнительных преимуществ и недостатков. В первой группе можно выделить весовой (гравитационный) и радиоизотопный методы. Их преимущество в возможности достоверно получить массовую концентрацию частиц. К недостаткам этих методов следует отнести высокую трудоемкость и низкую чувствительность анализа. Гравитационный метод заключается в выделении из пылегазового потока частиц пыли с помощью фильтра и определения их массы путем взвешивания. Концентрацию пыли рассчитывают по формуле:

автомобильный транспорт загрязнение атмосферный

Где m - масса пробы пыли, мг;

Q - объемный расход воздуха, из которого взята проба, м3/с;

t - время отбора проб, с.

Метод является стандартным в СНГ, Франции, Бельгии и др. странах и по нему проводят проверку всех других методов и приборов. Основные преимущества - получение массовой концентрации и отсутствие влияния ее химического и дисперсного состава на результаты измерений. К недостаткам относится достаточно большая трудоемкость процесса измерения (прибор ППА).

Радиоизотопный метод измерения концентрации пыли основан на способности частиц пыли поглощать радиоактивное излучение (обычно в- лучи). Массу уловленной пыли определяют по степени ослабления радиоактивного излучения при прохождении его через слой накопленной пыли. Недостаток метода заключается в том что, погрешность измерений зависит от химического и дисперсного состава пыли, а также от погрешности, связанной с нелинейностью зависимости степени поглощения от толщины слоя поглотителя. Ошибка измерений не превышает 15%. Достоинство метода в возможности использования в автоматических системах контроля (прибор ПРИЗ).

Одним из перспективных способов измерения концентрации пыли является пьезоэлектрический метод, основанный на измерении изменения частоты колебаний пьезокристалла при осаждении на его поверхность пыли (прибор КДМ - 1).

Во второй группе методов можно выделить оптические и электрические. В оптических методах используется зависимость свойств (оптической плотности, степени поглощения или рассеивания световых лучей) запыленного потока от концентрации и дисперсности пыли. Измерение оптической плотности по степени светопоглощения или рассеивания света называется фотометрическим методом анализа.

Наиболее перспективен анализ, основанный на явлении поглощения или рассеивания света при прохождении его через пылегазовую среду. Он позволяет измерить концентрацию взвешенных частиц непосредственно в атмосферном воздухе без предварительного отбора проб. Изменение интенсивности рассеянного света является функцией размеров и количества частиц. Это явление положено в основу создания приборов, позволяющих определить счетную концентрацию частиц и дисперсный состав анализируемой пыли. Отечественный счетчик аэрозольных частиц АЗ-2М и АЗ-5 регистрирует частицы, размером более 0,3 мкм в интервале концентраций от 0 до 25 частиц/см2. Преимущества метода - полная автоматизация, получение результатов в виде систематизированных распечаток. Недостаток - погрешность при определении массовой концентрации пыли.

В основе создания пылемеров, измеряющих концентрацию пыли непосредственно в пылевоздушной среде иногда используют электрические методы: индукционный, емкостный, контактно-электрический. Принцип их действия сходен с оптическими приборами, т.к. электрическая емкость и индуктивность будут функцией концентрации и дисперсности пыли, и они также выдают информацию о весовом и счетном распределении частиц пыли по размерам. Однако на достоверность результатов этих приборов значительное влияние оказывает влажность воздуха и пыли, электрическое сопротивление пыли, ее дисперсный состав, поэтому эти методы не нашли широкого применения. Таким образом, весовой метод позволяет достаточно точно определить массовую концентрацию пыли, но определении дисперсности счетным путем по пыли, осажденной на фильтре, очень трудоемкий и длительный по времени процесс. В то же время быстродействующие оптические приборы автоматически выдают информацию о дисперсном составе, но имеют значительную погрешность при определении весовой концентрации. Поэтому в отечественной практике нашли распространение импакторы (струйные сепараторы), позволяющие одновременно определить весовую концентрацию и дисперсный состав пыли. Струя запыленного газа просасывается через несколько последовательно установленных в корпусе сепаратора сопел с расположенными против них экранами (ловушками). Диаметры сопел по ходу газового потока уменьшается, а скорость выхода потока из них соответственно увеличивается. На каждой последующей ловушке улавливаются все более мелкие частицы. Наличие связи между размерами осаждающихся частиц и скоростью газа позволяет определить дисперсный состав, а масса уловленной пыли - весовую концентрацию.

2.1.2 Метод определения концентрации газо - и парообразных примесей

Анализ газового состава воздуха производится с помощью газоанализаторов, позволяющих осуществлять мгновенный и непрерывный контроль содержания вредных примесей.

Для экспрессного определения токсичных веществ широкое применение нашли универсальные газоанализаторы (УГ-2, ГХ-2), принцип действия которых основан на линейно-колористическом методе. При просасывании воздуха через индикаторные трубки, заполненные твердым порошком-поглотителем, происходит изменение окраски порошка. Длина окрашенного столбика пропорциональна концентрации исследуемого вещества, измеряемой по специальной шкале мг/л. Прибор УГ-2 позволяет определить концентрацию 16 различных газов с погрешностью не более 10%.

Для постоянного контроля состояния воздушной среды нашли распространение автоматические приборы непрерывно регистрирующие изменение концентрации ВВ в течении определенного времени.

Наибольшее применение получили приборы, основанные на оптических методах. Принцип действия оптических газоанализаторов заключается в избирательном поглощении или излучении газами лучистой энергии в инфракрасной, ультрафиолетовой или видимой области спектра. К приборам, работающим в инфракрасной области относятся оптико-акустические газоанализаторы, контролирующие концентрации СО, СО2, метана (прибор ОА - 550). Газоанализаторы с поглощением в ультрафиолетовой части спектра применяют для обнаружения в воздухе озона, паров ртути и никеля. Большое распространение получили фотоколориметрические газоанализаторы, действие которых основано на поглощении лучистой энергии в видимой части спектра растворами (прибор ФЛ-5601) или индикаторным лентами (прибор ФЭКП), изменяющими окраску при взаимодействии с определенным газовым компонентом. Чувствительность ленточных фотоколориметров выше, чем жидкостных, кроме того, они удобней при проведении замеров и поэтому нашли более широкое распространение.

В последние годы получили распространение газоанализаторы, использующие не поглощение, а эмиссию излучения анализируемой газовой примеси. Сущность этого метода в том, что молекулы исследуемого газа (озона, соединений серы, окисей азота) тем или иным способом приводятся в состояние оптического возбуждения, затем прибор регистрирует интенсивность люминесценции, возникающей при возвращении их в равновесное состояние. Применяются три типа газоанализаторов, различающихся по типу возбуждения:

- хемилюминесценция, т.е. возбуждение молекул в ходе химической реакции, прибор 8440;

- оптически возбуждаемая люминесценция (флюоресценция);

- люминесценция в пламени (пламенно-фотометрические газоанализаторы), прибор ГПИ-А.

Электрические газоанализаторы подразделяются на кондуктометрические и кулонометрические. В основу принципа действия кондуктометрических приборов положено поглощение анализируемого компонента соответствующим раствором и измерение его электропроводности (сероводорода, фтористого и хлористого водорода, диоксида азота), прибор «Атмосфера».

Для определения содержания в воздухе диоксида серы, сероводорода, выхлопных газов автомобилей, следов таких металлов, как селен, ртуть, теллур, паров мышьяка успешно используется хроматографический метод. Он основан на разделении газовоздушной смеси сорбционными методами в динамических условиях. В виду различия физических свойств отдельных составляющих газовоздушной смеси, они продвигаются по хроматографической колонке с разной скоростью, что дает возможность фиксировать их на выходе раздельно. Метод очень точный, т.к. можно проводить качественный и количественный анализ органических и неорганических примесей в воздухе с чувствительностью до 10-9 - 10-12%.