Аналитическая оценка воздействия выбросов транспортных средств на атмосферу и их минимизация

В работе рассмотрены выбросы загрязняющих веществ от автомобильного транспорта, в совокупном загрязнении атмосферы они составляют до 70% на примере конкретного мегаполиса. Автомобильная магистраль рассматривается как линейный источник, состоящий из точечных одиночных источников загрязнения. Особое внимание уделено взвешенным мелкодисперсным частицам в твёрдой фазе.

Безусловно, при оценке уровня загрязнения окружающей среды важно учитывать не только общее число единиц автотранспорта, но и соотношение автомобилей разных категорий, поскольку они, имея различные коэффициенты выбросов, поставляют неравноценные объемы (массу) компонентов отработавших газов.

Установлена вариабельность плотности автотранспортного потока на улицах шести административных районов г. Воронежа и сложность зонирования территории города на базе трехлетнего мониторинга. Предложено для получения достоверных данных на протяжении периода мониторинга точки учетов располагать на улицах, разных по своему статусу в общей транспортной сети города.

Проведено моделирование диффузионных перемещений и миграций твердофазных загрязняющих ингредиентов воздуха придорожных территорий. Модель диффузионных перемещений и миграций тяжелых металлов рассмотрена применительно только к пассивным контаминантам.

Реализован выбор и рекомендована методика исследования уровня запылённости дорог автотранспорта, позволяющая зафиксировать в воздухе пылевые частицы от 0,1 мкм до 250 мкм. Предложен алгоритм совершенствованной системы мониторинга содержания мелкодисперсной пыли в атмосфере селитебной зоны.

Для минимизации эмиссии взвешенных веществ предложена двухступенчатая система очистки выброса, состоящая из газожидкостного абсорбера и каталитического адсорбера.

1. . Delphi (2012 г.) Мировые стандарты выбросов – тяжелые транспортные средства и автомобили повышенной проходимости. Дельфи, Мичиган.

2. . Хейдер У., Шапхофф С., Гертен Д., Лухт В. (2011). Риск серьезного воздействия изменения климата на земную биосферу. ЭнвиронРесЛетт 6:034036

3. . Хироюки Ю., Мисава К., Судзуки Д., Танака К., Мацумото Дж., Фуджи М., Танака К. (2011). Детальный анализ выбросов выхлопных газов дизельных автомобилей: оксиды азота, углеводороды и гранулометрический состав. Процесс Возгорания Инст. 33:2895-2902.

4. . Звягинцева А. В., Самофалова А. С. Материалы конференции AIP. 2313, 060020 (2020).

5. . ГН 2.1.6.3492-17 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/556185926.

6. . СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест». Министерство здравоохранения Российской Федерации Главный государственный санитарный врач Российской Федерации. Постановление от 17 мая 2001 года N 14. О введении в действие санитарных правил [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/901787814

7. . Углеводороды [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://xumuk.ru/kov/1482.html

8. . Удельная теплота сгорания [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0_%D1%81%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F .

9. . Зольность [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Зольность.

10. . Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (Дополненное и переработанное). – С.-Пб.: ОАО «НИИ Атмосфера», 2012. – 224 с.

11. . Методика расчета осредненных за длительный период концентраций выбрасываемых в атмосферу вредных веществ (Дополнение к ОНД86) // Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова (ГГО) Росгидромета при участии Научно-исследовательского института охраны атмосферного воздуха Министерства природных ресурсов РФ (НИИ Атмосфера). Режим доступа: http://www.geol.vsu.ru/ecology/ForStudents/Documentarium/OND-86%20(dopolnenie).%20Metodika%20rascheta%20osrednennyh%20za%20dlitel’nyi%20period%20koncentracii%20vybrasyvaemyh%20v%20atmosferu%20vrednyh%20veschestv.pdf.

12. . Методика микроскопического анализа дисперсионного состава пыли с применением персонального компьютера (ПК) // Перечень методик измерений концентраций загрязняющих веществ в выбросах промышленных предприятий, допущенных к применению в 2014 году. Волгоград: ООО «ПТБ Волгоградгражданстрой», СПБ.: ОАО «НИИ Атмосфера»; 2013. – С. 1-3.

13. . Методика выполнения измерений дисперсного состава пыли с применением ПК в атмосферном воздухе и в воздухе рабочей зоны: утв. Госстандарт РФ 08. 08. 2003. – Волгоград, 2003. – С.1-3. © Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона», 2007-2018. Инженерный вестник Дона, № 2 (2018) Режим доступа: http://iivdon.ru/ru/magazine/ archive/n2y20185/4976.

14. . Звягинцева А. В. Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия, 919, 62054, (2020).

15. . Звягинцева А. В., Сазонова С. А., Кульнева В. В. Моделирование технологических процессов слесарно-сварочного функционирования // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Том 13. – C. 12-21.

16. . Звягинцева А. В., Самофалова А. С., Кульнева В. В. Информационно-аналитический расчет и построение карт рассеивания загрязняющих веществ при стоянках железнодорожных цистерн с нефтепродуктами // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Том 13. – С. 22-32.

17. . Скрипачев В. О. и др. Приложения дистанционного зондирования: общество и окружающая среда. 19 100328 (2020).

18. . Скрипачев В. О. и др. Дистанционное зондирование. 12, 371, 1-31 (2020).

19. . Морозов О., Журба В., Неклюдов И., Мац О., Проголаева В., Бошко В. Письма о наномасштабных исследованиях. 11 44 (2016).

20. . Azarov A. V., Zhukova N. S., Kalyuzhina E. A. Environmental and Working Area Dust Emission from the Gypsum Warehouse // Procedia Engineering. – Vol. 150: 2nd International Conference on Industrial Engineering (ICIE-2016) / ed. by A. A. Radionov. – [Elsevier publishing], 2016. – Р. 2080-2086.

21. . Zvyagintseva A. V. // International Journal of Hydrogen Energy. – 45, 46, 24991-25001 (2020).

22. . Walsh MP (2011) Mobile source related air pollution: effects on health and the environment. Encyclopedia of Environ Health 3:803-809.

23. . Huttunen S. The integrative effects of airborne pollutants on boreal forest ecosystems // Proc. оf the Symp. On the Effects of Airborne Pollution on Vegetation. – Warsawa, 20-24 August 1979. – P. 111-132.

24. . Manion P. D. Tree disease concepts // New Jersey: Prentice Hall., 1991. – 402 p.

25. . Song Zhiyao, Wu Tingting, Xu Fumin, Li Ruijie. A simple formula for predicting settling velocity of sediment particles // Water Science and Eng., 2008, v. 1, № 1, pр. 37-43.

26. . Concha F., Almendra E. R. Settling velocities of particle systems: 1. Settling velocities of individual spherical particles // International Journal of Mineral Processing, 1979, v. 75, № 4, pр. 349-358.

27. . Zigrang D. J., Sylvester N. D. An explicit equation for particle settling velocities in solid-liquid systems // AIChE J., 1981, v.27, № 6, pр.1043-1052.

28. . Brown P. P., Lawler D. F. Sphere drag and settling velocity revisited // Journal of Environmental Engineering, 2003, v. 129, № 3, pр. 222-232.

29. . Camenen B. Simple and general formula for the settling velocity of particles // Journal of Hydraulic Engineering, 2007, v. 133. – № 2, pр. 229-238.

30. . Jimenez J. A., Madsen O. S. A simple formula to estimate settling velocity of natural sediments // Journal of Waterway, Port, Coastal and Ocean Eng., 2003, v. 129, № 2, pр. 70-83.

31. . Owen P. Dust deposition from a turbulent airstreams. In: Aerodynamic Capture of particles. New York, 1960, pр. 6-25.

32. . Zvyagintseva A. V. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 84, 9, 1097-9 (2020).

33. . Зарипов Ш. Х. Математические модели переноса загрязнений в окружающей среде // Ш. Х. Зарипов, Р. Ф. Марданов, А. К. Гильфанов, В. Ф. Шарафутдинов, Т. В. Никоненкова. – Казань: Казан. ун-т, 2018. – 47 с.

34. . Kozlovtseva E. Yu., Azarov V. N., Stefanenko I. V. Analysis of the dust particles distribution and ventilation as a way to improve indoor air quality // Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport – EMMFT 2017, 10-13 April 2017: IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science / Far Eastern State Transport University, Russian Federation. – 2017. – 90. – 6 p. URL: iopscience.iop.org/article/10.1088/1755- 1315/90/1/012025/pdf.

35. . Маринин Н. А. Об оценке концентрации мелкодисперсной пыли (РМ10 и РМ2,5) в атмосфере городов / В. И. Азаров, Д. А. Жоголева, Н. А. Маринин // Известия Юго-Западного государственного университета. – № 5(38). – 2011. – Часть 2. – Курск. – С. 144-149.

36. . Звягинцева А. В. // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 45, 46, 24991-25001 (2020).

37. . Звягинцева А. В. Анализ основных технологических и инженерно-технические мероприятий, направленных на сокращение пылегазовых выбросов при массовых взрывах на карьерах горно-обогатительного комбината // А. В. Звягинцева, А. Ю. Завьялова // Гелиогеофизические исследования. – 2015. – № 1. – С. 1.

38. . Савранский В. А. Перспективные направления совершенствования системы мониторинга и прогнозирования ЧС // В. А. Савранский, П. С. Тихонов. – Текст: непосредственный // Молодой ученый. – 2023. – № 6 (453). – С. 111-113. – URL: https://moluch.ru/archive/453/99871/ (дата обращения: 01.09.2024).