Применение метода сводных расчётов при вычислении уровня загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом

Примерное время чтения: 6 мин.

Варламов М.А., студент 4 курса, Факультета лесного хозяйства ФГБОУ ВО «Казанский государственный Аграрный университет»

Аннотация. Загрязнение атмосферного воздуха, вызванное автотранспортом, представляет собой одну из наиболее значительных экологических проблем современных мегаполисов. В статье рассматривается метод сводных расчётов как эффективный инструмент для оценки уровня загрязнения, определяемого выбросами автотранспорта. Этот метод позволяет обобщать данные о выбросах различных видов транспорта и учитывать множество факторов, влияющих на качество атмосферного воздуха. Основное внимание уделено теоретическим основам метода, его применению и преимуществам при расчёте загрязняющих веществ.

Введение

Загрязнение атмосферного воздуха автотранспортом является важнейшей проблемой, связанной с быстрым ростом числа автомобилей и увеличением их воздействия на экологическую обстановку. Транспортные средства являются основным источником загрязняющих веществ, таких как углекислый газ (CO₂), оксиды азота (NOx), угарный газ (CO), твердые частицы (PM), а также летучие органические соединения (ЛОС). Сложность расчёта воздействия этих загрязняющих веществ на атмосферу требует разработки методов, позволяющих эффективно и точно оценить уровни загрязнения. Одним из таких методов является метод сводных расчётов.

Метод сводных расчётов: Теоретические основы

Метод сводных расчётов представляет собой подход, при котором данные о выбросах загрязняющих веществ от различных видов автотранспорта агрегируются с учётом различных факторов, таких как интенсивность движения, особенности транспортных потоков, техническое состояние автомобилей и т.д. Метод основывается на математическом моделировании и статистическом анализе, что позволяет учитывать разнообразие факторов, влияющих на выбросы.

Основной целью метода сводных расчётов является упрощение комплексной задачи определения уровня загрязнения, когда доступны обобщённые или статистические данные о транспортных потоках. Для этого используется сводная информация о типах транспортных средств, их характеристиках, режимах эксплуатации и внешних условиях, таких как погодные факторы и топографические особенности.

Этапы применения метода сводных расчётов

Для применения метода сводных расчётов в задаче оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха от автотранспорта необходимо пройти несколько этапов:

1. Сбор данных о транспортных потоках. На этом этапе осуществляется сбор статистики по числу и типу транспортных средств, их годовым пробегам, а также режимам эксплуатации (городская, междугородная и др.).
2. Анализ выбросов загрязняющих веществ. На основе данных о транспортных потоках и типах автотранспорта рассчитываются выбросы загрязняющих веществ. Для этого применяются эмпирические уравнения, учитывающие расход топлива и выбросы на единицу расстояния.
3. Интеграция данных. Полученные результаты сводятся в единую систему, что позволяет оценить совокупные выбросы загрязняющих веществ для определённого региона или участка.
4. Прогнозирование воздействия. С использованием моделей атмосферного переноса и рассеивания загрязняющих веществ можно предсказать, как выбросы, происходящие в результате работы автотранспорта, будут распространяться в атмосфере и как они повлияют на качество воздуха в долгосрочной перспективе.

Преимущества метода сводных расчётов

Метод сводных расчётов обладает рядом преимуществ, среди которых можно выделить:

• Комплексность: метод позволяет учесть большое количество факторов, таких как плотность движения, типы автомобилей, их техническое состояние и другие.
• Экономичность: метод требует минимальных затрат на данные и позволяет сэкономить ресурсы при отсутствии необходимости проведения детальных замеров.
• Гибкость: метод может быть использован как для крупных мегаполисов, так и для более мелких населённых пунктов, где транспортный поток может существенно варьироваться.
• Удобство для прогнозирования: метод сводных расчётов хорошо подходит для моделирования будущих изменений, таких как рост числа автомобилей или изменения в дорожной инфраструктуре.

Проблемы и ограничения

Несмотря на множество преимуществ, метод сводных расчётов имеет и свои ограничения. Например, точность расчётов может зависеть от качества исходных данных, таких как количество и тип автотранспорта. В условиях быстрых изменений транспортных потоков и новых стандартов выбросов эти данные могут устаревать, что снижает точность прогноза.

Также стоит отметить, что метод не всегда может учитывать все локальные особенности, такие как индивидуальные характеристики автомобилей или специфические климатические условия, что может привести к некоторой погрешности в оценке уровня загрязнения.

Применение в практике

Метод сводных расчётов широко используется для мониторинга загрязнения атмосферного воздуха в рамках государственных экологических программ. Например, в некоторых странах этот метод используется для оценки эффективности экологических мероприятий, таких как улучшение дорожной инфраструктуры или внедрение более экологически чистых автомобилей.

В России и других странах СНГ метод сводных расчётов применяется в расчётах выбросов автотранспорта на основе стандартов, разработанных для оценки загрязнения атмосферы. Важно, что данные расчёты служат основой для разработки мер по улучшению качества воздуха, таких как контроль выбросов, использование экологически чистых технологий и оптимизация транспортных потоков.

Заключение

Метод сводных расчётов является мощным инструментом для вычисления уровня загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом. Несмотря на свои ограничения, метод предоставляет возможность эффективно оценивать выбросы загрязняющих веществ, что играет важную роль в принятии решений по улучшению экологической ситуации. С развитием технологий и улучшением качества данных этот метод будет становиться всё более точным и востребованным инструментом для мониторинга и прогнозирования загрязнения атмосферы.

Список литературы:

1. Сабиров, Р. Х. Экологическая безопасность автотранспорта: влияние на атмосферный воздух и методы оценки. — Казань: Казанский университет, 2022. — 220 с.
2. Губарева, Т. А. Теория и практика сводных расчётов загрязнения атмосферы автотранспортом. — М.: Изд-во МГУ, 2015. — 214 с.
3. Федотов, Д. М. Методы и инструменты для расчёта загрязнения воздуха автотранспортом. — М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2019. — 140 с.
4. Чернов, В. В. Влияние автотранспорта на экологию городской среды. — М.: ВДГБ, 2018. — 215 с.
5. Борисов, С. И., Козлова, Л. В. Методика оценки загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом. — СПб.: Невский Экспресс, 2018. — 190 с.