IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Долгое время локальные загрязнения атмосферы достаточно быстро разбавлялись массами чистого воздуха. Дым, газы, пыль рассеивались воздушными потоками и выпадали на землю со снегом и дождем, уничтожались, вступая в реакции с природными соединениями. В наше время скорость и объёмы выбросов превышают возможности окружающей среды. Так в атмосферу нашей планеты в результате человеческой жизнедеятельности ежегодно выбрасывается 60 млн. т. оксидов азота и 156 млн. т. сернистого газа. В промышленных районах городов эти цифры гораздо выше.

Если обратиться к истории, то интенсивное загрязнение атмосферного воздуха началось в 19 веке в связи с резким развитием промышленности, которая стала использовать каменный уголь как главный вид топлива.

Но и до сих пор, основными загрязнителями воздуха в городах являются промышленные предприятия, сжигающие жидкие и твёрдые топлива, а также предприятия, относящиеся к ядерной энергетике и химической промышленности. Помимо них большой вклад в загрязнения атмосферы вносит интенсивно растущее количество автомобилей.

По данным Росприроднадзора в 2015 году Самарская область стала лидером ПФО по объему выбросов в атмосферный воздух вредных веществ от железнодорожного и автомобильного транспорта. Объем выбросов в регионе составил 180,4 тысяч тонн (из них 105,9 тысяч тонн – объем загрязнений в Самаре).

Для проведения исследования нами были взяты два участка автомобильных дорог в Куйбышевском районе города Самары.

Расчетная оценка количества выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от автомобилей была проведена в октябре 2016 года на двух участках автомобильных дорог Куйбышевского района, расположенных по улицам Бакинская и Фасадная.

Результаты по определению количества единиц автотранспорта, проходя­щего по двум участкам в течение 20 минут^, представлены в таблице1.

Таблица 1

Определение количества единиц автотранспорта на двух участках автотрассы по улицам Бакинская и Фасадная, которые были взяты, для исследования в 2016 году, г.о. Самара

Тип автотранспорта	участок автотрассы по улице Бакинская				участок автотрассы по улице Фасадная
	Всего за 20 минут	За 1 час, Npшт.	Общий путь за 1 час, L, км	Всего за 20 минут		За 1 час, Npшт.	Общий путь за 1 час, L, км
Легковые автомобили (бензин)	123	369	73656	95		195	36270
Легковые автомобили (дизель)	24	72	13392	11		33	6138
Грузовой автомобиль (бензин)	14	42	7812	16		48	8928
Грузовой автомобиль (дизель)	4	12	2232	6		18	3348
Автобусы (бензин)	11	33	6138	4		12	2232
Автобусы (дизель)	2	6	1116	0		0	0

Расчет общего пути произведен по формуле:

L_i = N_i ∙ l

1. участок автотрассы по улице Бакинская

L_{i (Легковые автомобили (бензин))}= 396 ∙ 186 = 73656

L_{i (Легковые автомобили (дизель))}= 72 ∙ 186 = 13392

L_{i (Грузовой автомобиль (бензин))}= 42 ∙ 186 = 7812

L_{i (Грузовой автомобиль (дизель))}= 12 ∙ 186 = 2232

L_{i (Автобусы (бензин))}= 33 ∙ 186 = 6138

L_{i (Автобусы (дизель))}= 6 ∙ 186 = 1116

1. участок автотрассы по улице Фасадная

L_{i (Легковые автомобили (бензин))} = 195 ∙ 186 = 36270

L_{i (Легковые автомобили (дизель))} = 33 ∙ 186 = 6138

L_{i (Грузовой автомобиль (бензин))}= 48 ∙ 186 = 8928

L_{i (Грузовой автомобиль (дизель))}= 18 ∙ 186 = 3348

L_{i (Автобусы (бензин))}= 12 ∙ 186 = 2232

За тем определяем общее количество сожженного топлива каждого вида (∑Q). Рассчитываем количество топлива (Qpл) разного вида, сжига­емого при этом двигателями автомашин, по формуле:

Q_i = L_i ∙ Y_i,

1. участок автотрассы по улице Ставропольская

Q_{i(Легковые автомобили (бензин))}= 73656 ∙ 0,11 = 8102,16

Q_{i(Легковые автомобили (дизель))}= 13392 ∙ 0,13= 1740,96

Q_{i(Грузовой автомобиль (бензин))}= 7812 ∙ 0,29 = 2265,48

Q_{i(Грузовой автомобиль (дизель))}= 2232 ∙ 0,33 = 736,56

Q_{i(Автобусы (бензин))}= 6138 ∙ 0,41 = 2516,58

Q_{i(Автобусы (дизель))}= 1116 ∙ 0,44 = 491,04

1. участок автотрассы по улице Средне-Садовая

Q_{i(Легковые автомобили (бензин))}= 36270 ∙ 0,11 = 3989,7

Q_{i(Легковые автомобили (дизель))}= 6138 ∙ 0,13 = 797,94

Q_{i(Грузовой автомобиль (бензин))}= 8928 ∙ 0,29 = 2589,12

Q_{i(Грузовой автомобиль (дизель))}= 3348 ∙ 0,33 = 1104,84

Q_{i(Автобусы (бензин))}= 2232 ∙ 0,41 = 915,12

Затем результаты заносим в таблицу 2.

Данные по расчету количества, выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива представлено в таблице 3.

Таблица 2

Общее количество сожженного топлива каждого вида (∑Q) на двух участках автотрассы по улицам Бакинская и Фасадная, которые были взяты, для исследования в 2016 году, г.о. Самара

Тип автомобиля	участок автотрассы по улице Бакинская				участок автотрассы по улице Фасадная
	Ni	Qiв том числе			Ni		Qiв том числе
		бензин	дизельное топливо	бензин			дизельное топливо
Легковые автомобили (бензин)	369	8102,16		195		3989,7
Легковые автомобили (дизель)	72		1740,96	33				797,94
Грузовой автомобиль (бензин)	42	2265,48		48		2589,12
Грузовой автомобиль (дизель)	12		736,56	18				1104,84
Автобусы (бензин)	33	2516,58		12		915,12
Автобусы (дизель)	6		491,04	0				0
	Всего ∑Q	12884,22	2968,56	Всего ∑Q		7493,94		1902,78

Таблица 3

Расчет количества выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива

Вид топлива		участок автотрассы по улице Ставропольская						участок автотрассы по улице Средне-Садовая
	∑Q, л	Количество вредных веществ, л				∑Q, л		Количество вредных веществ, л
		СО	Углеводо­роды (СН4)	NO2	СО			Углеводо­роды (СН4)	NO2
Бензин	12884,22	7730,53	1288,42	515,37	7493,94		4496,36		749,39	299,76
Дизельное топливо	2968,56	296,86	89,06	118,74	1902,78		190,28		57,08	76,11
	Всего (V), л	8027,39	1377,48	634,11	Всего (V), л		4686,64		806,47	375,87

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что каждый час область воздуха, находящаяся в районе описанных участков, загрязняется примерно: 12714,03 л – угарного газа, 2183,95 л – углеводородов, 1009,98 л – диоксидом азота.

Затем рассчитываем массу выделившихся вредных веществ (т, г) по формуле:

m = V ∙ M

22,4

m (СО) = 15892,54 г

m(СН₄) = 1559,96 г

m (NO₂) = 2074,07 г

Количество чистого воздуха, необходимое для разбавления выделившихся вредных веществ, для обеспечения санитарно-допустимых условий окружающей среды, рассчитано (табл.4).

Таблица 4

Количество чистого воздуха, необходимое для разбавления выделившихся вредных веществ

Вид вредного вещества	Кол-во, л	Масса, г	Количество воздуха для разбавле­ния, м3	Значение ПДК(ВНП)1 мг/м3
СО	12714,03	15892,54	5297512,5	3,0
Углеводороды (СН4)	2183,95	1559,96	87358	25
NO2	1009,98	2074,07	25245000	0,04

Примечание:

¹ - Внп — воздух населенных пунктов

Из представленных данных можно сделать вывод, о том, что экологическая обстановка на территории города Самары, в частности в Куйбышевском районе, достаточно неблагоприятная, что подтверждают данные о том, что показатели по угарному газу, углеводородам и оксиду азота (IV) превышают значение ПДК_(ВНП)в несколько десятков раз.

В современном мире роль вредных выбросов в атмосферу очень велика. Пыль, выхлопные газы, продукты промышленности; все это негативно сказывается на состоянии окружающей среды и на здоровье человека в целом.

С каждым годом количество автомобилей на дорогах нашего города увеличивается, следовательно, увеличивается и количество выхлопных газов, загрязняющих окружающую среду. Исследования и анализ литературных источников подтвердил, что ежегодно количество загрязнителей в атмосферном воздухе города Самары увеличивается.

Изучение выбросов вредных веществ в атмосферный воздух на территории Куйбышевского района города Самары было осуществлено на базе кафедры химии, географии и методики их преподавания в 2016-2017 учебном году.

Из представленных данных можно сделать вывод, о том, что экологическая обстановка на территории города Самары, в частности в Кйбышевском районе, достаточно неблагоприятная, что подтверждают данные о том, что показатели по угарному газу, углеводородам и оксиду азота (IV) превышают значение ПДК_(ВНП)в несколько десятков раз.

Борьба с вредными продуктами производства должна начинаться уже на стадии проектирования объекта. Обязательно должен быть разработан комплект мероприятий, которые обеспечат чистоту атмосферного воздуха в области застройки и прилегающей к ней территории. Проектировщики должны следовать санитарным нормам проектирования предприятий и обладать последними достижениями науки в профилирующих ими областях.

Код для цитирования: Скопировать