Защита городских территорий от шума и выбросов ТС

Кафедра 
 
 
 
 

Реферат на тему: 

“Защита городских территорий от шума и выбросов ТС ” 
 
 
 
 
 
 

Выполнил студент гр. 

Проверил 
 
 
 

Брянск 2010г.

    Содержание 
 
 
 

1. Введение…………………………………………………………………………………………3
2. Город и ТС……………………………………………………………………………………....4
3. Защита от шума автомобилей………………………………………………………..9
1. Допустимые уровни шума для населения……………………………..10
2. Мероприятия по защите от автомобильного шума……………….11
4. Мероприятия по борьбе с выбросами автотранспорта………………..11
5. Защита от транспортных загрязнений (Общие методы)……………….14
6. Заключение……………………………………………………………………………………..17
7. Использованная литература……………………………………………………..……18

Введение 

     Автомобильный транспорт занимает важное место в единой транспортной системе. С каждым годом происходит  наращивание ТС у населения, так же автотранспорту отводится большая роль в перевозке людей, грузов и др. Но вместе с тем ТС способствует загрязнению ОС (окружающей среды) путем выброса в атмосферу загрязняющих веществ и воздействием на шумовой фон.

      Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха поступает от энергетических установок, работающих на углеводородном топливе (бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, уголь, природный газ и другие). Количество загрязнения определяется составом, объемом сжигаемого топлива и организацией процесса сгорания.

     Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС).

Автомобильный транспорт сыграл огромную роль в формировании современного характера расселения людей, в распространении дальнего туризма, в территориальной децентрализации промышленности и сферы обслуживания. В то же время он вызвал и многие отрицательные явления: ежегодно с отработавшими газами в атмосферу поступают сотни миллионов тонн вредных веществ; автомобиль – один из главных факторов шумового загрязнения; дорожная сеть, особенно вблизи городских агломераций, «съедает» ценные сельскохозяйственные земли. Под влиянием вредного воздействия автомобильного транспорта ухудшается здоровье людей, отравляются почвы и водоёмы, страдает растительный и животный мир. 

     2. Город и автомобили

     Автомобильный парк, являющийся одним из основных источников загрязнения окружающей среды, сосредоточен, в основном, в городах. Если в среднем в мире на 1 км² территории приходится пять автомобилей, то плотность их в крупнейших городах развитых стран в 200-300 раз выше.

     Выделение (≈105 т/сут.) некоторых газообразных веществ

согласно приведенной таблице, природные источники выделяют больше вредных веществ, тем не менее, самым опасным являются антропогенное поступление. Это связано с тем, что вредные вещества антропогенного происхождения накапливаются в зоне обитания человека. Кроме того, вредные специфические вещества, не существовавшие ранее в природных условиях, в настоящее время становятся составной частью атмосферного воздуха, его микроэлементами. 
 
 
 
 

     Валовые выбросы вредных веществ автомобильным транспортом России (тогда еще СССР) составляют, млн. т/год:

     Автомобили:   1960 г.  1970 г.  1980 г.

     Грузовые   .9,05   18,99   30,63

     Легковые   0,82    1,3    4,23

     Автобусы    0,65    2,1    4,16

           Всего:  10,52  22,39  39,02 
 

     Мировым парком автомобилей с ДВС ежегодно выбрасывается, млн. т:

     оксида  углерода – 260

     летучих углеводородов – 40

            оксидов азота – 20 

     Во всех странах мира продолжается концентрация населения в крупных городских агломерациях. С развитием городов и ростом городских агломераций всё большую актуальность приобретает своевременное и качественное обслуживание населения, охрана окружающей среды от негативного воздействия городского, особенно автомобильного, транспорта. В настоящее время в мире насчитывается 300 млн. легковых, 80 млн. грузовых автомобилей и примерно 1 млн. городских автобусов.

     Автомобили сжигают огромное количество ценных нефтепродуктов, нанося одновременно ощутимый вред окружающей среде, главным образом атмосфере. Поскольку основная масса автомобилей сконцентрирована в крупных и крупнейших городах, воздух этих городов не только обедняется кислородом, но и загрязняется вредными компонентами отработавших газов. Согласно данным статистики в США, все виды транспорта дают 60% общего количества загрязнений, поступающих в атмосферу, промышленность – 17%, энергетика – 14%, остальные – 9% приходятся на отопление зданий и других объектов и уничтожение отходов. 
 
 

     Доля участия автомобильного транспорта в загрязнении атмосферного воздуха крупных городов мира составляет, %:

                       Оксид углерода  Оксиды Азота  Углеводороды

     Москва   96,3   32,6   64,4

     Санкт-Петербург  88,1   31,7   79

     Токио    99    33    95

     Нью-Йорк    97    31    63

     В некоторых городах концентрация СО в течении коротких периодов достигает 200 мг/м³ и более, при нормативных значениях максимально допустимых разовых концентраций 40 мг/м³ (США) и 10 мг/м³ (Россия). 

     Противоречия, из которых «соткан» автомобиль, пожалуй, ни в чём не выявляются так резко, как в деле защиты природы. С одной стороны, он облегчил человеку жизнь, с другой – отравляет её в самом прямом смысле слова. Специалисты установили, что один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 тонн кислорода, выбрасывая с отработавшими газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Если помножить эти цифры на 400 млн. единиц мирового парка автомобилей, можно представить себе степень угрозы, таящейся в чрезмерной автомобилизации.

     Увеличение количества взвешенной в воздухе и осевшей на поверхности пыли объясняется повышенным износом асфальтового покрытия автомобильных дорог вследствие применения ошипованных шин.

     Во многих крупных городах мира очень остро стоит проблема городского транспорта. Транспортные потоки растут вместе с ростом городов из-за стихийного, не подчинённого рациональному планированию размещения жилых и промышленных зон. Распространение пригородного образа жизни ведёт к увеличению числа частных автомобилей. Их потоки, затопляющие уличную сеть (отнюдь на них не рассчитанную), делают передвижение по городу в часы «пик» мучительно медленным.

     Для ускорения передвижения сооружают грандиозные дорогостоящие системы скоростных автомобильных трасс, получившие наиболее широкое развитие в США и Японии. В стремлении сократить затраты средств на приобретение земельных участков японские инженеры проложили значительную часть таких трасс на мощных железобетонных опорах вдоль русл рек и каналов. Там, где эстакады скоростных автотрасс идут по суше, их опоры местами подняты на высоту 20-25 метров, а пролеты переброшены прямо над кровлями домов. Эти инженерные решения подкупающе смелы, они вошли новым элементом в городской ландшафт. Однако, «собирая» движение с окружающих территорий, скоростные дороги лишь на какое-то (обычно недолгое) время решают транспортную проблему города. Вскоре и эти могучие коммуникационные каналы оказываются переполненными. Общий хаос, причина которого – невозможность рационально регулировать и территориально упорядочить социальные и экономические процессы, оказывается сильнее самых смелых инженерных решений.

     В Японии из-за небольших размеров территории на единицу площади приходится в 5 раз больше автомобилей, чем в США. В результате такой концентрации автотранспорта загрязнение воздуха достигло критического уровня. Регулировщики уличного движения в центре Токио работают в кислородных масках, сменяются каждые 2 часа и проходят «реанимацию» специальных боксах, куда накачивается очищенный воздух.

     Существует много технических и планировочных приёмов выравнивания транспортной нагрузки на магистральной сети города. Прежде всего, следует равномерно размещать основные зоны приложения труда и жилые районы, а также места отдыха и центры культурно-бытового обслуживания. Одновременно наиболее загруженные участки транспортной сети можно дублировать новыми линиями.

     Магистральные улицы в городах составляют примерно 20-30% общей протяженности всех улиц и проездов. На них сосредотачивается до 60-80% всего автомобильного движения, то есть магистрали в среднем загружены примерно в 10-15 раз больше, чем остальные улицы и проезды.

     Создание в городе сети магистралей скоростного движения позволяет существенно увеличить скорости общественного транспорта и легковых автомобилей, повысить её пропускную способность, сократить число дорожно-транспортных происшествий, изолировать жилые районы и общественные центры от концентрированных потоков транспортных средств. Но магистраль скоростного движения – дорогостоящее сооружение. Строительство её может быть эффективно только на направлениях, обеспечивающих мощные и устойчивые транспортные потоки с относительно большой в пределах города дальностью поездок, при которой ощутим выигрыш от увеличения скорости движения. Поэтому такие магистрали строят лишь в крупных городах с полицентрической структурой и растянутой территорией.

     При строительстве и реконструкции городов проектировщики стремятся ограничить количество автомобилей, въезжающих в городские центры, разрабатывают новые системы регулирования уличного движения, сводящих к минимуму возможность образования транспортных пробок. Это очень важно, потому что, останавливаясь и потом снова набирая скорость, автомобиль выбрасывает в воздух в несколько раз больше вредных веществ, чем при равномерном движении. Эффективными профилактическими мероприятиями являются расширение улиц, создание между проезжей частью дорог и жилыми домами фильтров – стен и зелёных насаждений.

     Для снижения вредного влияния автомобильного транспорта требуется вынос из городской черты грузовых транзитных потоков. Требование это зафиксировано в действующих строительных нормах и правилах, но практически соблюдается редко.

     «Город без автомобиля» мыслится как сочетание широких транспортных магистралей, где предоставляется простор для автомобильного движения, с микрорайонами, куда въезд транспорта запрещён или предельно ограничен и где люди ходят только пешком.

     Эффективным мероприятием по снижению вредного влияния автомобильного транспорта на горожан является организация пешеходных зон с полным запретом въезда транспортных средств на жилые улицы. Менее эффективное, но более реальное мероприятие – это введение системы пропусков, дающих право на въезд в пешеходную зону только специальным автомобилям, владельцы которых живут в конкретной зоне жилой застройки. При этом должен быть полностью исключён сквозной проезд автотранспорта через жилой квартал.

     Развитие общественного транспорта в городах обуславливает необходимость поиска путей оптимального использования городских территорий, так как для перевозки одного пассажира в трамвае требуется 0,9 м², автобусе – 1,1, легковом автомобиле – свыше 20 м² городской территории.

     «Автомобиль не роскошь, а средство передвижения» – эти слова из известного произведения Ильфа и Петрова, звучавшие иронически, обрели в наше время реальный смысл. Более 10 млн. людей имеют автомобиль в личном пользовании. Взлёт личного потребления автомобилей произошёл в последние 20 лет. 
 

3.Защита от шума автомобилей. 

Один из основных источников шума в городе – автомобильный транспорт, интенсивность  движения которого постоянно растёт. Наибольшие уровни шума 90-95 дБ отмечаются на магистральных улицах городов  со средней интенсивностью движения 2-3 тыс. и более транспортных единиц в час.

    Уровень уличных шумов обуславливается  интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Кроме  того, он зависит от планировочных  решений (продольный и поперечный профиль  улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и  наличие зелёных насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень  транспортного шума в пределах до 10 дБ.

    В промышленном городе обычно высок процент  грузового транспорта на магистралях. Увеличение в общем потоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно большегрузных  с дизельными двигателями, приводит к повышению уровней шума. В  целом грузовые и легковые автомобили создают на территории городов тяжёлый  шумовой режим.

    Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на примагистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. Так, в зоне наиболее сильного воздействия шума находятся части кварталов и микрорайонов, расположенных вдоль магистралей общегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБ). Уровни шума, замеренные в жилых комнатах при открытых окнах, ориентированных на указанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже.

    Акустическая  характеристика транспортного потока определяется показателями шумности автомобильности. Шум, производимый отдельными транспортными экипажами, зависит от многих факторов: мощности и режима работы двигателя, технического состояния экипажа, качества дорожного покрытия, скорости движения. Кроме того, уровень шума, как и экономичность эксплуатации автомобиля, зависит от квалификации водителя. Шум от двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания (до 10 дБ). Движение автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч) вызывает излишний расход топлива, при этом шум двигателя в 2 раза превышает шум, создаваемый им на второй скорости. Значительный шум вызывает резкое торможение автомобиля при движении на большой скорости. Шум заметно снижается, если скорость движения гасится за счёт торможения двигателем до момента включения ножного тормоза.

    За  последнее время средний уровень  шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 дБ. Вот почему проблема борьбы с шумом в городе приобретает  всё большую остроту. 
 

1. 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 (№ 3077-84) и 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.

    ГОСТ 19358-85 «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. 

2. 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 близрасположенной территории.

2. Мероприятия по борьбе с выбросами  автотранспорта

    Оценка  автомобилей по токсичности  выхлопов. Большое значение имеет повседневный контроль над автомашинами. Все автохозяйства обязаны следить за исправностью выпускаемых на линию машин. При хорошо работающем двигателе в выхлопных газах окиси углерода должно содержаться не более допустимой нормы.

    Положением  о Государственной автомобильной инспекции на нее возложен контроль за выполнением мероприятий по охране окружающей среды от вредного влияния автомототранспорта.

    В принятом стандарте на токсичность  предусмотрено дальнейшее ужесточение  нормы, хотя они и сегодня в  России жестче европейских: по окиси углерода—на 35%, по углеводородам—на 12%, по окислам азота—на 21%.

    На  заводах введены контроль и регулирование  автомобилей по токсичности и  дымности отработавших газов.

    Системы управления городским  транспортом. Разработаны новые системы регулирования уличного движения, которые сводят к минимуму возможность образования пробок, потому что, останавливаясь и потом набирая скорость, автомобиль выбрасывает в несколько раз больше вредных веществ, чем при равномерном движении.

    Построены автомагистрали в обход городов, которые приняли весь поток транзитного  транспорта, который раньше нескончаемой лентой тянулся по городским улицам. Резко снизилась интенсивность  движения, уменьшился шум, чище стал воздух.

    В Москве создана автоматизированная система управления дорожным движением  «Старт». Благодаря совершенным  техническим средствам, математическим методам и вычислительной технике  она позволяет оптимально управлять  движением транспорта во всем городе и полностью освобождает человека от обязанностей непосредственного  регулирования автомобильных потоков. «Старт» на 20—25% сократит задержки транспорта у перекрестков, на 8—10% уменьшит количество дорожно-транспортных происшествий, улучшит санитарное состояние городского воздуха, увеличит скорость сообщения общественного транспорта, снизит уровень шумов.

    Перевод автотранспорта на дизельные  двигатели. По мнению специалистов, перевод автотранспорта на дизельные двигатели уменьшит выброс в атмосферу вредных веществ. В выхлопе дизеля почти не содержится ядовитой окиси углерода, так как дизельное топливо сжигается в нем практически полностью. К тому же дизельное топливо свободно от тетраэтила свинца, присадки, которая используется для повышения октанового числа бензина, сжигаемого в современных карбюраторных двигателях с высокой степенью сжигания.

    Дизель  экономичнее карбюраторного двигателя  на 20—30%. Более того, для производства 1 л дизельного топлива требуется в 2,5 раза меньше энергии, чем для производства того же количества бензина. Получается, таким образом, как бы двойная экономия энергоресурсов. Именно этим объясняется быстрый рост числа автомобилей, работающих на дизельном топливе.

    Совершенствование двигателей внутреннего  сгорания. Создание автомобилей с учетом требований экологии—одна из серьезных задач, которые стоят сегодня перед конструкторами.

    Совершенствование процесса сгорания топлива в двигателе  внутреннего сгорания, применение электронной  системы зажигания приводит к  уменьшению в выхлопе вредных  веществ.

    Нейтрализаторы. Большое внимание придается разработке устройства снижения токсичности—нейтрализаторов, которыми можно оснастить современные автомобили.

    Способ  каталитического преобразования продуктов  сгорания заключается в том, что  отработавшие газы очищаются, вступая  в контакт с катализатором. Одновременно происходит дожигание продуктов  неполного сгорания, содержащихся в  выхлопе автомобилей.

    Нейтрализатор крепят к выхлопной трубе, и газы, прошедшие через него, выбрасываются  в атмосферу очищенными. Одновременно устройство может выполнять функции глушителя шума. Эффект от использования нейтрализаторов достигается внушительный: при оптимальном режиме выброс в атмосферу оксида углерода уменьшается на 70—80%, а углеводородов—на 50—70%.

    Значительно улучшить состав выхлопных газов  можно с помощью различных  добавок к топливу. Ученые разработали  присадку, которая снижает содержание сажи в выхлопных газах на 60—90% и канцерогенных веществ—на 40%.

    В последнее время на нефтеперерабатывающих  предприятиях страны широко внедряется процесс каталитического риформинга низкооктановых бензинов. В результате можно выпускать неэтилированные, малотоксичные бензины. Использование их снижает загрязненность атмосферного воздуха, увеличивает срок службы автомобильных двигателей, сокращает расход топлива.

    Газ вместо бензина. Высокооктановое, стабильное по составу газовое топливо хорошо смешивается с воздухом и равномерно распределяется по цилиндрам двигателя, способствуя более полному сгоранию рабочей смеси. Суммарный выброс токсичных веществ у автомобилей, работающих на сжиженном газе, значительно меньше, чем у машин с бензиновыми двигателями. Так, грузовик «ЗИЛ-130», переведенный на газ, имеет показатель по токсичности почти в 4 раза меньше, чем его бензиновый собрат.

    При работе двигателя на газе происходит более полное сгорание смеси. А это  ведет к снижению токсичности  отработавших газов, уменьшению нагарообразования  и расхода масла, увеличению моторесурса. Кроме того, сжиженный газ дешевле бензина.

    Электромобиль. В настоящее время, когда автомобиль с бензиновым двигателем стал одним из существенных факторов, приводящих к загрязнению окружающей среды, специалисты все чаще обращаются к идее создания «чистого» автомобиля. Речь, как правило, идет об электроавтомобиле.

    В настоящее время в нашей стране производятся электромобили пяти марок. Электромобиль Ульяновского  автозавода («УАЗ»-451-МИ) отличается от остальных  моделей системой электродвижения на переменном токе и встроенным зарядным устройством. В интересах защиты окружающей среды считается целесообразным перевод автотранспорта на электротягу, особенно в крупных городах. 
 

3. Защита  от транспортных загрязнений