Оценка воздействия транспортных автомагистралей г. Пскова на окружающую природную среду

Министерство образования  и науки РФ

Псковский государственный  университет

Кафедра «Инженерная защита окружающей среды»

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа по дисциплине «Экологическая экспертиза, ОВОС и  сертификация окружающей среды»

На тему «Оценка воздействия  транспортных автомагистралей г. Пскова на окружающую природную среду»

 

 

 

 

                                                                                            Выполнила студентка:

                                                                      гр.0035-05

                                                                              Факультет : М М

                                                                           Фёдорова В.П

                                                                              Преподаватель:

                                                                               Никольская Л.В

 

Псков

2012г.

Введение

 

В течение нескольких десятилетий, в связи со стремительным ростом автомобильного транспорта, значительно  ухудшилась экологическая обстановка окружающей среды. 
Автомобили используют большое количество топлива, нанося тем самым огромный вред окружающей среде, а главное атмосфере нашей планеты. 
Так как основное количество автомобилей сосредоточено в больших городах, то они задыхаются в большом количестве смога, из-за вредных выбросов, отработанных газов. 
Ежегодно количество автомобилей стремительно увеличивается, что приводит к росту вредных веществ в атмосфере. В свою очередь это пагубно влияет на здоровье человека. 
Двигатель внутреннего сгорания является главным источником загрязнения внешней среды, который выбрасывает в атмосферу топливные испарения и отработанные газы. В этих газах найдено примерно 280 компонентов продуктов сгорания топлива. Также обнаружены различные неорганические соединения веществ, которые присутствуют в топливе. 
Выхлопные газы добавляют в воздух и почву тяжелые металлы и другие вредные вещества. 
Дизель - топливо получаемое от прямой перегонки нефти и представляет собой смесь углеводородов нефти с температурой и кипения от 200 до 3500°С. Дизельное топливо при сгорании должно быть по минимуму дымным и токсичное, поэтому в топливо вводят многофункциональные и анти дымные присадки. 
Таким образом, можно сказать, что автомобили оказывают негативное влияние на окружающую среду и организм человека.

 

 

 

 

2. Оценка воздействия а атмосферный воздух.

2.1 Проведение натурных обследований структуры и интенсивности автотранспортных потоков на основных автомагистралях города Пскова.

Для определения выбросов автотранспорта на городских автомагистралях и  последующего их использования в  качестве исходных данных при проведении расчетов загрязнения атмосферы  проводится изучение особенностей, распределения  автотранспортных потоков по городу и их изменений во времени.

Территориальные различия состава  и интенсивности транспортных потоков  зависят от площади и поперечных размеров города, количества населения, схемы планировки улично-дорожной сети, особенностей расположения промышленных предприятий, автохозяйств, бензозаправочных станций.

Автотранспортные средства подразделяются по следующим группам:

  1. легковые (Л);
  2. грузовые карбюраторные грузоподъемностью менее 3 тонн и микроавтобусы (ГК);
  3. грузовые карбюраторные грузоподъемностью более 3 тонн (ГК);
  4. автобусы карбюраторные (АК);
  5. грузовые дизельные (ГД);
  6. автобусы дизельные (АД);
  7. грузовые газобаллонные, работающие на сжатом природном газе (данный пункт не был взят в расчет).

В данной курсовой работе для наблюдений был взят участок дороги Октябрьского проспекта, протяженностью 500 м. Наблюдалось направление потока автомобилей из города (от летнего сада) до первого светофора.

 

 

 

Дата

Время подсчета

Число автомобилей  по группам

Скорость движения потока км/ч

Л

ГК<3 тонн

АК

АД

легковые

грузовые

автобусы

26.11.12

1 час (60 минут)

 

786

 

70

 

12

 

46

 

60

 

60

 

60


 

Таблица 1: характеристики движущегося автотранспортного  потока.

 

  • на всем протяжении вдоль дороги расположены полосы зеленых насаждений (67 деревьев);
  • ширина проезжей части – 7 м;
  • количество полос движения в каждом направлении – 2 полосы;
  • протяженность выбранного участка автомагистрали – 500 м;
  • название улицы –Октябрьский проспект;
  • средняя скорость потока – 60 км/ч;
  • время работы запрещающего сигнала светофора – 25 секунд;
  • количество циклов действия запрещающего сигнала светофора за 20 минут – 15 раз;
  • расстояние до ближайшего жилого дома – 15 м.
  • ограничивающие знаки отсутствуют.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Расчёт выбросов движущегося автотранспорта.

Выброс i-го вещества (г/с) движущимся автотранспортным потоком на автомагистрали (или ее участке) с фиксированной протяженностью L определяется по формуле:

 

 

Где L- протяженность автомагистрали;

(г/км)-пробеговый выброс i-го вредного вещества автомобилями k-й группы для городских условий эксплуатации;

-интенсивность движения, т.е количество автомобилей каждой из групп;

–поправочный коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения транспортного потока на выбранной автомагистрали( или ее участке);

-коэффициент пересчета  часов в секунду.

Выброс СО:

От легковых автомобилей: M L=г/с;

От грузовых автомобилей  до 3-х тонн: M L=г/с;

Автобусы дизельные: M L=г/с;

Автобусы карбюраторные: M L=г/с;

∑ СО=0.877 г/с ;

 

Выброс NOх(в пересчёте на NO2):

От легковых автомобилей: M L=г/с;

От грузовых автомобилей  до 3-х тонн: M L=г/с;

Автобусы дизельные: M L=г/с;

Автобусы карбюраторные: M L=г/с;

∑ NOх(в пересчёте на NO2)=0.08615 г/с;

 

Выброс СН:

От легковых автомобилей: M L=г/с;

От грузовых автомобилей  до 3-х тонн: M L=г/с;

Автобусы дизельные: M L=г/с;

Автобусы карбюраторные: M L=г/с;

∑ СН= 0.1143 г/с;

 

Выброс сажи:

Автобусы дизельные: M L=г/с;

∑ сажи=г/с;

 

Выброс SO2:

От легковых автомобилей: M L=г/с;

От грузовых автомобилей  до 3-х тонн: M L=г/с;

Автобусы дизельные: M L=г/с;

Автобусы карбюраторные: M L=г/с;

∑ SO2 = 0.01087 г/с;

 

 

 

Выброс формальдегида:

От легковых автомобилей: M L=г/с;

От грузовых автомобилей  до 3-х тонн: M L=г/с;

Автобусы дизельные: M L=г/с;

Автобусы карбюраторные: M L=г/с;

∑ формальдегида= 0.0008635 г/с;

 

Выброс бенз(а)пирена:

От легковых автомобилей: M L=г/с;

От грузовых автомобилей  до 3-х тонн: M L=г/с;

Автобусы дизельные: M L=г/с;

Автобусы карбюраторные: M L=г/с;

∑ бенз(а)пирена = 2.308г/с;

 

 

 

 

 

 

 

4.3 Расчёт выбросов автотранспорта в районе регулируемого перекрестка.

При расчётной оценке уровней  загрязнения воздуха в зонах  перекрестков следует исходить из наибольших значений содержания вредных веществ  в отработанных газах, характерных  для режимов движения автомобилей  в районе пересечения автомагистралей (торможение, холостой ход, разгон).

Выброс i-го загрязняющего вещества (ЗВ) в зоне перекрестка при запрещающем сигнале светофора Мп определяется по формуле:

 

Где Р-продолжительность  действия запрещающего сигнала светофора(включая  желтый цвет), мин;

-количество циклов  действия запрещающего сигнала  светофора за 20-минутный период  времени;

-количество групп  автомобилей;

-удельный выброс i-го ЗВ автомобилями групп, находящейся в очереди в зоне перекрестка в конце n-го цикла запрещающего сигнала светофора.

-количество автомобилей .

Выброс СО:

От легковых автомобилей: Мп=г

От грузовых автомобилей  до 3-х тонн: г

Автобусы дизельные: г

Автобусы карбюраторные: г

∑ СО= 318.8 г

 

Выброс NOх(в пересчёте на NO2):

От легковых автомобилей: Мп=г

От грузовых автомобилей  до 3-х тонн: г

Автобусы дизельные: 1.61г

Автобусы карбюраторные: г

∑ NOх(в пересчёте на NO2)=7.69 г

 

Выброс СН:

От легковых автомобилей: Мп=г

От грузовых автомобилей  до 3-х тонн: 3.5г

Автобусы дизельные: 0.945г

 Автобусы карбюраторные:г

∑ СН=16.135 г

 

Выброс сажи:

Автобусы дизельные: 0.207г

∑ сажи=0.0.207 г

 

Выброс SO2:

От легковых автомобилей: Мп=г

Автобусы дизельные: 0.207г

Автобусы карбюраторные: г

∑ SO2  =0.627 г

 

 

 

Выброс формальдегида:

От легковых автомобилей: Мп=г

От грузовых автомобилей  до 3-х тонн: г

Автобусы дизельные: 0.046г

Автобусы карбюраторные: г

∑ формальдегида=0.1843 г

 

Выброс бенз(а)пирена:

От легковых автомобилей: Мп=г

От грузовых автомобилей  до 3-х тонн: г

Автобусы дизельные: г

Автобусы карбюраторные: г

∑ бенз(а)пирена=0.000111 г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4 Расчет концентрации оксида углерода на рассматриваемом участке.

Загрязнение атмосферного воздуха  отработанными газами автомобилей  удобно оценивать по концентрации окиси  углерода (мг/м3).

Формула оценки концентрации окиси углерода:

 

Где 0,5 – фоновое загрязнение атмосферного воздуха нетранспортного происхождения, мг/м3;

N – суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге, авт/ч;

КТ – коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода:

  • легкий грузовой автомобиль – 2,3,
  • средний грузовой – 2,9,
  • тяжелый грузовой (дизельный) – 0,2,
  • автобус -3,7,
  • легковой – 1.

КА – коэффициент, учитывающий аэрацию местности (для городских улиц и дорог с односторонней застройкой – 0,4);

КУ – коэффициент, учитывающий изменение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного уклона дороги (1,07, т. к. продольный уклон дороги равен 4);

КС – коэффициент, учитывающий изменение концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра (1,5, т. к. скорость ветра составляет з м/с));

КВ – коэффициент, учитывающий изменение концентрации окиси углерода в зависимости от относительной влажности воздуха (1, т. к. относительная влажность воздуха составляет 70%);

КП – коэффициент увеличения загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода у пересечения дорог (1,8 для регулируемого пересечение с обычным светофором).

  1. Легковые:

 

  1. Грузовые грузоподъемностью менее 3 тонн:

 

  1. Автобусы:

 

Из расчетов видно, что  концентрация окиси углерода от легковых автомобилей и автобусов превышает  норму, которая составляет 5 мг/м3. Чтобы сократить выброс оксида углерода в атмосферный воздух необходимо провести следующие мероприятия:

  • Увеличить устройство газозащитных полос зелёных насаждений;
  • Вывод ТС на окружные дороги;
  • Регулирование скорости движения автотранспорта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  4.5 Расчет комплексного индекса загрязнения атмосферы.

По действующему экологическому законодательству в РФ степень загрязнения  определяется путем сравнения средних  и максимальных значений концентрации со стандартами качества атмосферного воздуха – ПДК загрязняющих веществ  в атмосферном воздухе населенных мест.

ПДК загрязняющего  вещества в атмосферном воздухе  – максимальная концентрация, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при регламентированной повторяемости ее появления, не оказывает в течение всей жизни человека и его потомства прямого или косвенного негативного воздействия, не ухудшает его работоспособность, самочувствие.

Для атмосферного воздуха территорий устанавливают:

  • ПДКС.С – предельно допустимая среднесуточная концентрация загрязняющего вещества в воздухе населенных мест (мг/м3), которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неограниченно продолжительном воздействии;
  • ПДКМ.Р – предельно допустимая максимально разовая концентрация загрязняющего вещества в воздухе населенных мест (мг/м3), которая при вдыхании в течение 20 – 30 минут не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

Все вредные примеси  в зависимости от влияния на здоровье разделены на 4 КО:

I – чрезвычайно опасные;

II – опасные;

III – умеренно опасные;

IV – относительно опасные.

При оценке действия веществ  на атмосферу используется понятие уровня загрязнения (кратности превышения ПДК).Кратность превышения ПДК-это отношение фактической концентрации химического вещества в атмосферном воздухе Сi,мг/м3 к величине, соответствующей ПДКм.р, мг/м3:

 

Для сравнительной оценки загрязненности отдельных районов  города(города в целом),установления их пригодности по уровню загрязнения, тенденций загрязнения, выявления веществ , которые вносят наибольший вклад в загрязнение атмосферы, ответственных за это загрязнение отраслей промышленности или предприятий используется комплексный индекс загрязнения атмосферы.

В основу расчёта комплексного индекса загрязнения входят следующие положения:

  1. Опасность воздействия на здоровье человека отдельных вредных веществ, содержащихся в атмосферном воздухе, по мере увеличения превышения ПДК возрастает различно в зависимости от класса опасности вещества. В соответствии с этим степень загрязненности атмосферы одним веществом выражается в общем виде единичным (парциальным) индексом загрязнения:

 

Где -константа , зависящая от класса опасности вредного вещества.(табл. 1)

Класс опасности вещества

1

2

3

4

Значение 

1.7

1.3

1.0

0.9


 

  1. Степень загрязненности атмосферы несколькими веществами выражается через комплексный индекс загрязнения:

 

Где m-число вредных веществ, учитываемых в комплексном индексе загрязнения.

Комплексный индекс загрязнения  рассчитывается для пяти веществ(m=5), у которых значения парциальных индексов загрязнения наибольшие (). Это показатель ИЗА5 (индекс загрязнения атмосферы по пяти). По значениям ИЗА5 города делятся на группы.(табл 2)

Значение ИЗА5

Уровень загрязнения города

ИЗА5 7

Низкий уровень загрязнения

7 ИЗА511

Повышенный уровень загрязнения

11ИЗА514

Высокий уровень загрязнения

ИЗА514

Весьма высокий уровень  загрязнения


 

Для комплексной оценки химических факторов воздушной среды городов  в качестве весовых коэффициентов  предложено использовать классы опасности  вредного вещества(табл.3)

 

                                            К=

Где параметр , зависящий от класса опасности вредного вещества.

Класс опасности вещества

1

2

3

4

Значение рi

1

0,5

0,333

0,25


 

Результаты расчётов:

Вариант№1

№

Примесь

Уi

ИЗА5

Xi

ki

k

1

Диоксид азота

1.34

 

10.6

Повышенный уровень загрязнения

0.58

0.29

 

 

1.5741

2

Окись углерода

1.86

1.2

0.3

3

Диоксид серы

0.4

0.04

0.1332

4

Сажа

7

2.3

0.7659

5

Бенз(а)пирен

-

-

-

6

Формальдегид

2.46

0.17

0.085


 

 

Вариант№2

№

Примесь

Уi

ИЗА5

Xi

ki

k

1

Диоксид азота

1

 

909414.09

Весьма высокий уровень  загрязнения

0.47

0.235

 

 

321.76

2

Окись углерода

2.69

1.8

0.45

3

Диоксид серы

1

0.1

0.0333

4

Сажа

9.4

3.13

1.04229

5

Бенз(а)пирен

909400

320

320

6

Формальдегид

-

-

-


 

 

 

Вариант№3

№

Примесь

Уi

ИЗА5

Xi

ki

k

1

Диоксид азота

1.165

 

480978.465

Весьма высокий уровень  загрязнения

0.53

1.03

 

 

222,0093

2

Окись углерода

1.3

0.8

0.2

3

Диоксид серы

0.2

0.02

6.66×10-3

4

Сажа

5.8

1.93

0.64269

5

Бенз(а)пирен

480970

220

220

6

Формальдегид

4.17

0.26

0.13


 

 

Пример расчёта:

;

 

;;

 

;1,34+1.86+0.4+7+2.46=10.6

 

7 ИЗА511,следовательно повышенный уровень загрязнения.

 

 

К=; К=0.58×0.5=0.29;

1.5741

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Оценка воздействия  физических факторов (шума) на ОС  в районе транспортной магистрали.

Для прогноза ожидаемого уровня эквивалентного шума могут быть использованы следующие формулы:

    1. Расчёт уровня шума на участке улицы с непрерывным движением:

 

 

 

 

 

 

5.2 Расчёт уровня шума в районе регулируемого перекрёстка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Оценка антропогенного воздействия на земельные ресурсы и почву.

Оценка уровня  химического  загрязнения почв как индикатор  неблагоприятного воздействия на здоровья населения проводится по показателям, разработанных при сопряженных геохимических и геогигиенических окружающей среды городов. Такими показателями являются:

  1. Коэффициент концентрации химического вещества Kс:

Kс=;

 где -фактическое содержания вещества в почве, мг/кг; -фоновая концентрация загрязняющего вещества в почве, мг/кг.

1 вариант.

Мышьяк: Kс= =1.5 мг/кг;

Ртуть: Kс==9 мг/кг;

Хром: Kс==2.2 мг/кг;

Марганец: Kс==0.46 мг/кг;

Ванадий: Kс==3 мг/кг.

∑ Kс=16.16 мг/кг.

2 вариант.

Мышьяк: Kс= =3.33 мг/кг;

Ртуть: Kс==42.85 мг/кг;

Хром: Kс==1.66 мг/кг;

Марганец: Kс==1 мг/кг;

Ванадий: Kс==0.4 мг/кг.

∑ Kс=49.24 мг/кг.

3 вариант.

Мышьяк: Kс= =5 мг/кг;

Ртуть: Kс==30 мг/кг;

Хром: Kс==2.75 мг/кг;

Марганец: Kс==0.7 мг/кг;

Ванадий: Kс==0.81 мг/кг.

∑ Kс=39.26 мг/кг.

 

  1. Суммарный показатель загрязнения Zс, равный сумме коэффициентов концентраций химических элементов:

Zс=;

   где -число суммируемых элементов.

1 вариант: Zс=16.16-(5-1)=12.16 категория загрязнения почв-допустимая. Изменение показателей здоровья населения в очагах загрязнения- наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимальная частота встречаемости функциональных отклонений.

2 вариант: Zс=49.24-(5-1)=45.2416 категория загрязнения почв-опасная. Изменение показателей здоровья населения в очагах загрязнения- Увеличение уровня общей заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния сердечно-сосудистой системы.

3 вариант: Zс=39.26-(5-1)=35.26 категория загрязнения почв-опасная. Изменение показателей здоровья населения в очагах загрязнения- Увеличение уровня общей заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния сердечно-сосудистой системы.

Оценка опасности загрязнения  почв комплексом металлов по показателю Zс проводится по оценочной шкале, приведенной в табл.1.Градация оценочной шкалы разработаны на основе изучения показателей состояния здоровья населения, проживающего на территориях с различным уровнем загрязнения почв.

Ориентировочная оценочная  шкала опасности загрязнения  почв по суммарному показателю загрязнения (Zс).Таблица 1.

Значение Zс

Категория загрязнения почв

Изменения показателей здоровья населения в очагах загрязнения.

Менее 16

Допустимая

Наиболее низкий уровень  заболеваемости детей и минимальная  частота встречаемости функциональных отклонений.

16…32

Умеренно опасная

Увеличение уровня общей  заболеваемости.

32…128

Опасная

Увеличение уровня общей  заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния  сердечно-сосудистой системы.

Более 128

Чрезвычайно опасная

Увеличение уровня общей  заболеваемости детского населения, женщин с нарушениями репродуктивной функции(увеличение токсикозов беременности, числа преждевременных родов.)


Опасность загрязнения почв, используемых человеком в своей  деятельности, определяется в соответствии с данными, приведенными в табл.2.

Оценка воздействия транспортных автомагистралей г. Пскова на окружающую природную среду 📙 Курсовая → 🆔 171437

Оценка воздействия транспортных автомагистралей г. Пскова на окружающую природную среду 📙 Курсовая → 🆔 171437

Оценка воздействия транспортных автомагистралей г. Пскова на окружающую природную среду