Авторы: Зубкова Аделина Дамировна, Степанова Надежда Юльевна

Рубрика: Экология

Опубликовано в Молодой учёный №22 (126) ноябрь 2016 г.

Дата публикации: 07.11.2016

Статья просмотрена: 163 раза

Библиографическое описание:

Зубкова А. Д., Степанова Н. Ю. Мониторинг атмосферного воздуха города Казани в период максимальной транспортной нагрузки // Молодой ученый. — 2016. — №22. — С. 124-126.



В настоящее время проблема загрязнения атмосферного воздуха в крупных городах является очень актуальной. В крупных городах среди источников загрязнения атмосферного воздуха основное место занимает автотранспорт (50–80 %) [1]. Казань — крупный промышленный центр Российской Федерации с большим количеством производственных предприятий и высокой интенсивностью движения автомобильного транспорта. Загрязнение воздуха выбросами отработавших газов транспорта и их опасность для здоровья населения города обусловлена несколькими факторами:

– интенсивностью движения транспортных потоков;

– характером их движения;

– концентрацией вредных примесей, содержащихся в выбросах, в приземном слое атмосферы, на уровне дыхания человека;

– наибольшей плотностью транспортного потока в местах постоянного проживания городского населения;

– многокомпонентностью состава выхлопных газов, включающего не только исходные компоненты топлива, но и вторичные загрязняющие вещества, образующиеся в результате физико-химических превращений и характеризующиеся более высокой токсичностью.

Проводилось изучение качества атмосферного воздуха города Казани по данным наблюдений за 2012–2014 года и анализ соответствия данных мониторинга пику транспортной нагрузки на определенных автодорогах.

Объектом исследования являлись данные мониторинга атмосферного воздуха города Казани пунктов наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха (ПНЗ) Управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Республики Татарстан (рис. 1).

Рис. 1 Пункты наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха в г. Казани

В г. Казань наблюдения за загрязнением атмосферы проводились на стационарных постах по схеме: ежедневно (кроме воскресных и праздничных дней) 4 раза в сутки (1, 7, 13, 19 часов). Измерялись концентрации следующих примесей: пыли, диоксида серы, диоксида азота, оксида углерода, оксида азота, фенола, формальдегида, аммиака, ацетона, сероводорода, бензола, ксилола, толуола, этилбензола, стирола, хлорбензола, тетрахлорметана, хлороформа.

Были проанализированы превышения максимально-разовых концентраций примесей по пунктам наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха за 2012–2014 года.

В результате анализа было выявлено, что на 7 станциях из 10 наибольшее количество превышений нормативов наблюдалось в 2012 году, а наименьшее — в 2014 году на 5 станциях из 10 и на 4 станциях из 10 в 2013 году [4].

По количеству превышений ПДК м. р. выделяются пункты наблюдения, расположенные на крупных транспортных магистралях: ул. Правобулачная, ул. Татарстан и ул. Декабристов, что позволяет предположить, что загрязнение атмосферного воздуха может быть связано с выбросами выхлопных газов автотранспорта.

Для проверки данного предположения были выделены 4 пункта наблюдения, расположенные в местах, где отсутствуют крупные промышленные предприятия и главным источником загрязнения атмосферного воздуха могут быть выбросы выхлопных газов автотранспорта. К ним относятся: ПНЗ-3 (ул. Правобулачная, 51), ПНЗ-8 (санаторий “Казанский”), ПНЗ-11 (ул. Академика Лаврентьева) и ПНЗ-15 (ул. Дубравная).

Для сравнительной оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха использовали показатель: комплексный индекс загрязнения атмосферного воздуха (КИЗА), который рассчитывается как сумма индексов загрязнения атмосферы (ИЗА) по отдельным загрязняющим веществам по формуле [2]. Значение КИЗА было определено для пяти соединений (КИЗА5) с наибольшими значениями концентрации веществ, определяющих основной вклад в суммарное загрязнение атмосферного воздуха: диоксид азота, аммиак, пыль, оксид углерода и формальдегид.

Для характеристики качества атмосферного воздуха в течение суток рассчитывали стандартный индекс загрязнения атмосферы СИ [3].

Проанализировав среднесуточные значения КИЗА5 можно сделать вывод, что уровень загрязненности атмосферного воздуха в целом за весь период наблюдений являлся пониженным. По мере уменьшения уровня загрязнения атмосферного воздуха пункты наблюдения выстраиваются в ряд: ПНЗ-3> ПНЗ-8>ПНЗ-15>ПНЗ-11.

Характеристика качества атмосферного воздуха в разное время суток по интегральному индексу СИ соответствует низкому уровню на всех станциях и в течение всех суток [4].

Таким образом, проведенный анализ данных мониторинга атмосферного воздуха г. Казани за период 2012–2014 гг. показал наличие общей тенденции к уменьшению количества случаев превышения ПДКмр с 2012 г. к 2014 г., уровень загрязнения атмосферного воздуха, оцененный по интегральным индексам КИЗА и СИ, характеризуется как низкий. На ПНЗ-3 отмечена устойчивая тенденция сохранения высоких (выше ПДКсс) уровней содержания диоксида азота в течение всего периода наблюдения. Выявлена неравномерность распределения загрязнения в разное время суток на станциях наблюдения, где основными источниками загрязнения является автомобильный транспорт.

В 2013 г. в г. Казани начала внедряться система автоматического учета и регулирования плотности транспортного потока, целью которой является автоматическое регулирование продолжительности пропускной способности через регулируемые перекрестки.

Анализ интенсивности транспортного потока осуществляли по перекресткам, расположенным вблизи с ПНЗ-3, 8, 11 и 15. Рассчитывали общее количество транспортных средств, проходящих через перекресток в разных направлениях, в течение 30 минут с интервалом в 5 минут в часы, когда осуществляется забор проб воздуха на химический анализ на соответствующем ПНЗ. Расчет проводили отдельно для буднего дня (среда) и выходного (суббота).

Наибольшая интенсивность движения в будние и выходные дни характерна для перекрестка, расположенного вблизи ПНЗ-11 (ул. Лаврентьева), затем по мере снижения автотранспортной нагрузки располагаются автодороги вблизи ПНЗ-15 (ул. Дубравная), ПНЗ-8 (сан. Казанский) и наименьшей интенсивностью отличается перекресток у ПНЗ-3 (ул. Правобулачная).

Расчет интенсивности движения автотранспорта проводился во время забора проб воздуха на соответствующих ПНЗ: 1, 7, 13 и 19 часов.

На ПНЗ-3 (ул. Правобулачная) периоды с максимальным трафиком транспорта отмечаются утром в 8:20–8:40 (на этот период приходится 8 % всех максимумов за год) для всех направлений; вечером — в 18:00–18:20 (10 % всех максимумов за год) и в 17:00–17:20 (14 % всех максимумов за год). Время забора проб воздуха на определение загрязняющих веществ с 7:00 до 7:20 и с 19:00 до 19:20 не совпадает ни с одним максимумом транспортного потока.

На ПНЗ-8 (санаторий Казанский) в утренние часы интенсивность движения транспорта увеличивается по нарастающей позднее 7:00, разница даже между количеством автомобилей в 7:00–7:20 и 7:20–7:40 составляет 23 %, а между 7:00–7:20 и 8:40–9:00 — уже 37 %; вечером четко выделяется максимум в 18.00–18.20, на этот период приходится 18 % всех суточных максимумов транспортных потоков за год. На время забора проб воздуха на содержание загрязняющих веществ с 7:00 до 7:20 не приходится ни одного максимального значения интенсивности движения, на время с 19:00 до 19:20–1 значение из 131. В районе ПНЗ-8 в утренние часы несоответствие пику движения времени отбора проб характерно для 23 % случаев, а вечером — до 32 %.

По станциям ПНЗ-11 (ул. Лаврентьева) и ПНЗ-15 (ул. Дубравная) периоды с максимальным трафиком транспортных потоков одинаковые и приходятся на 7.20–7.40 и 17.20–17.40. В утреннее время несоответствие времени забора проб воздуха на определение загрязняющих веществ с 7:00 до 7:20 времени максимального транспортного потока составляет 20 % для ПНЗ-11 (ул. Лаврентьева) и 12 % для ПНЗ-15 (ул. Дубравная); вечером — 15 % для ПНЗ-11 (ул. Лаврентьева) и 17 % — для ПНЗ-15 (ул. Дубравная), причем на интервал с 19.00 до 19.20 приходится только 1 % максимального транспортного потока в год для ПНЗ-11 (ул. Лаврентьева) и ни одного для ПНЗ-15 (ул. Дубравная).

Таким образом, можно сделать вывод, что существующая на сегодняшний день система мониторинга загрязнения атмосферного воздуха в районе автотранспортных магистралей не позволяет с достаточной степенью надежности и точности оценить уровень загрязнения и влияние автотранспорта на качество атмосферного воздуха в г. Казани.

Для получения более реальной информации о состоянии атмосферного воздуха в городе Казани было бы целесообразно использовать правило, прописанное в п. 3.8 ГОСТ 17.2.3.01–86 «Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов», которое допускает смещение всех сроков наблюдений на один час.

Смещение времени мониторинга атмосферного воздуха на час позже (2, 8, 14 и 20 часов) позволили бы привести в соответствие время забора проб воздуха максимумам транспортной нагрузки и более объективно оценить вклад автотранспорта в уровень загрязнения атмосферного воздуха города Казани.

Литература:

  1. Егорова О. С., Буркеева Д. Р., Гоголь Э. В., Тунакова Ю. А. Оценка вклада автотранспортных потоков в загрязнение атмосферного воздуха г. Казани // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 16. С. 141–142.
  2. Переведенцев Ю. П., Верещагин М. А., Наумов Э. П., Шанталинский К. М., Шафикова Р. Б. Климат Казани и его изменения в современный период. — Казань: Казанский государственный университет им. В. И. Ульянова Ленина, 2006. — 216 с.
  3. Переведенцев Ю. П., Хабутдинов Ю. Г., Исмагилов Н. В., Николаев А. А. Качество атмосферного воздуха в центре г. Казани // Вестник Удмуртского университета. Биология. Науки о Земле. 2014. Вып. 1. С. 122–130.
  4. Степанова Н. Ю., Зубкова А. Д., Сибгатуллина Г. Ф. Характеристика загрязнения атмосферного воздуха города Казани за 2012–2014 года // Наука в движении: от отражения к созданию реальности: материалы Всероссийской научно-практической конференции. — М.: Перо, 2016. — С. 381–385.
Основные термины (генерируются автоматически): атмосферного воздуха, загрязнения атмосферного воздуха, атмосферного воздуха города, забора проб воздуха, воздуха города Казани, качества атмосферного воздуха, мониторинга атмосферного воздуха, загрязнение атмосферного воздуха, загрязнением атмосферного воздуха, транспортного потока, уровня загрязнения атмосферного, уровень загрязнения атмосферного, атмосферного воздуха основное, атмосферного воздуха пункты, загрязненности атмосферного воздуха, проблема загрязнения атмосферного, Качество атмосферного воздуха, состоянии атмосферного воздуха, качество атмосферного воздуха, индекс загрязнения атмосферного.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос