739

---

I. К. ШАША,

доктор технічних наук, доцент, начальник кафедри тактико-спеціальної підготовки навчально-наукового інституту підготовки фахівців міліції громадської безпеки Харківський національний університет внутрішніх справ

ШЛЯХИ ВИКОРИСТАННЯ НОВІТНІХ ТЕХНОЛОГІЙ У ЗАВДАННЯХ ТРАНСПОРТНО-ЕКОЛОГІЧНОГО МОНІТОРИНГУ АВТОМОБІЛЬНОГО ТРАНСПОРТУ

Для України екологічні проблеми транспор­ту стали особливо актуальними в останнє двадцятиріччя. Серед галузей національної економіки транспортний комплекс є найбіль­шим забруднювачем навколишнього середо­вища. У масштабах країни частка транспорту в сумарних викидах забруднюючих речовин в атмосферу від усіх джерел досягає 45 %, у викидах парникових газів - приблизно 10 %, у масі промислових відходів - 2 %, у скиданнях шкідливих речовин зі стічними водами - приблизно 3 %, у споживанні речовин, що руйнують озон, – приблизно 5 % [1; 2].

Частка транспорту в шумовому впливі на населення становить 85-95 % залежно від те­риторії. Небезпека полягає в тому, що забруднюючі речовини у великій кількості виділяються в населених пунктах, на перехрестях вулиць, де концентються в нижніх шарах повітря на висоті 1,52 м над поверхнею землі, тобто на рівні органів дихання людини. При накопиченні їх у повітрі вище допустимої концентрації вони становлять велику небезпеку для здоров'я людини і навколишнього світу.

Найбільший токсичний вплив на живі організми здійснюють сполуки важких металів, серед них найбільш небезпечним є свинець, що накопичується в смузі 100-200 м від дороги. До того ж, свинцеві домішки перешкоджають застосуванню ефективних каталітичних нейтралізаторів, що знижують токсичність вихлопу в десять разів. Експерти американської Асоціації легеневих захворювань оголосили смог однією з основних причин численних приступів астми (400

тис. випадків на рік) та інших респіраторних захворювань (1 млн випадків) у жителів США. Лікарі вважають, що 15 тис. американців похилого віку передчасно вмирають саме через впливи вихлопних газів. Така ж ситуація складається і в Україні, котра хоч і поступається СІЛА за кількістю автомобілів на душу населення, але перевищує за термінами використання старих та несправних автомобілів.

Автомобілі, що експлуатуються в Україні, як правило, не відповідають сучасним європейським вимогам щодо токсичності і вики-дають шкідливих речовин істотно більше, ніж їх закордонні аналоги. В Україні оцінювати вплив транспорту на навколишнє середовище почали тільки в 90-х pp. XX ст. за норматив­ними даними, що існували в Радянському Союзі та не повністю відповідали міжнародним нормам. Контроль за забрудненням навколишнього середовища покладений на Державтоінспекцію (ДАІ) МВС України, яка здійснює його недосконало [3; 4].

Особливо напруженою є екологічна обстановка в обласних центрах України. Наприклад, частка автотранспорту в сумарному за-брудненні атмосфери у великих містах України становить: в Ужгороді - 90,4 %; – Ялті -88 %; у Києві - 77,6 %; у Харкові 68,2 %; у Миколаєві - 64 %; в Одесі - 61 % [5].

Екологічні проблеми міст, головним чином, великих (Київ, Дніпропетровськ, Донецьк), пов'язані з надмірною концентрацією населення, транспорту і промислових підприємств на порівняно невеликих територіях з утворенням антропогенних ландшафтів, дуже далеких від стану екологічної рівноваги. Над великими містами атмосфера містить у 10 раз більше аерозолів і в 25 разів більше газів. При цьому 60–70 % газового забруднення припадає на автомобільний транспорт. На сучасному етапі розвитку людства з конвеєрів автозаводів усього світу щорічно сходить приблизно 50 млн автомобілів, тобто при двозмінній роботі в середньому - 170 автомобілів кожну хвилину! За сорок післявоєнних років авто-мобільний парк виріс більш ніж у десять разів і в 1987 р. перевищив півмільярдний рубіж. У 1998 р. автомобільний парк виріс до 700 млн. Очікується, що до кінця першого десятиліття XXI ст. парк автомобілів досягне мільярдної позначки. Кількість автомобілів зростає набагато швидше, ніж кількість населення.

Шляхи вирішення екологічної проблеми. Автотранспортні засоби викидають в атмосферне повітря понад 200 шкідливих компонентів [6]. Один автомобіль за рік викидає в атмосферу понад 300 кг шкідливих для людини викидів, серед яких оксиди вуглецю, азоту, сірки, важких металів, канцерогенні й мутагенні сполучи тощо. За рік один легковий автомобіль забирає з атмосферного повітря 4350 кг кисню, а замість нього викидає 3250 кг вуглекислого і 530 чадного газу, 90-150 кг незгорілих вуглеводів, 40 кг оксидів азоту, 1 кг свинцю. А не-правильне керування транспортними засобами призводить до збільшення викидів СО та СnНт на 25-30 %, NOx - на 15 %. Регулярний моніторинг середнього добового Ссд і максимального разового Смр забруднення атмосферного повітря території міст України здійснюється стаціонарними постами Держкомгідромету (на-приклад у Києві діють 16 таких постів).

У вихлопних газах містяться вуглеводи -незгорілі або не повністю згорілі компоненти палива, частка яких різко зростає, якщо двигун працює на малих оборотах або в момент збільшення швидкості на старті, тобто під час за-торів та біля світлофорів. Саме в момент, коли натискають на акселератор, виділяється найбільше незгорілих часток - приблизно в 10 разів більше, ніж при роботі двигуна в нормальному режимі. До незгорілих газів відносять і звичайний оксид вуглецю, що утворюється в тій або іншій кількості всюди, де щось спалюють. У вихлопних газах двигуна, що працює на нормальному бензині та в нормальному режимі, міститься в середньому 2,7 % оксиду вуглецю. При зниженні оборотів двигуна автомобіля ця доля збільшується до 3,9 %, а на малому ході - до 6,9 %. Оксид вуглецю, вуглекислий газ і більшість інших газових вихлопів двигунів важчі за повітря, тому вони концентруються над поверхнею землі. Наприклад, регулярні заміри, що здійснюються в Києві, свідчать про те, що забруднення повітря вихлопними газами в 7-10 разів перевищує допустимі норми.

У вихлопних газах містяться також альдегіди, що мають різкий запах і подразнювальну дію. До них належать акролеїн і формальдегід; останній має особливо вражаючу дію. Двоокис азоту відіграє велику роль в утво­ренні продуктів перетворення вуглеводнів в атмосферному повітрі. У вихлопних газах наявні вуглеводи палива, що не розклалися. Серед них особливе місце посідають неграничні вуглеводи етиленового ряду, зокрема гексен і пентен.

Через неповне згоряння палива у двигуні автомашини частина вуглеводнів перетворю­ється на сажу, що утримує смолисті речовини. Особливо багато сажі і смол утворюється при технічній несправності мотора і в моменти, коли водій, який форсує роботу двигуна, зменшує співвідношення повітря і пального, прагнучи одержати так звану «багату суміш». У цих випадках за машиною тягнеться видимий хвіст диму, який містить поліциклічні вугле­води зокрема бенз(а)пірен.

У цілому при визначеному рівні інтенсив­ності вихлопів автомобілів на території міста з'являються стійкі накопичення забруднень. Це аерозолі автотранспортного походження, які затримуються в атмосфері протягом три­валого часу, адсорбують канцерогенні речо­вини, які потрапляють із повітрям у дихальні шляхи людини та здатні акумулюватися організмом. Ці сполуки вражають центральну нервову систему і кровотворні органи.

Таким чином, забруднення повітря становить серйозну загрозу здоров'ю населення, зумовлюючи зниженню якості життя. За оцінками Агентства з охорони навколишнього се­редовища СІЛА, токсичні речовини, що забруднюють повітря, щорічно викликають 1700-2700 різновидів ракової хвороби. В останні роки спостерігається тенденція зростання кількості ракових захворювань, лейкемії та інших захворювань, що загрожують життю. Забруднення повітря є причиною 6 % смертей у світі, стверджують фахівці Всесвітньої організації охорони здоров'я.

Зниження впливу транспортних потоків на міське середовище треба передбачати на різ-них етапах містобудівного та ландшафтного проектування. При формуванні структури міста треба виділити житлові райони, які пере­бувають у складних умовах дорожньої мережі міста і в яких треба передбачити необхідні заходи до обмеження руху деяких видів транспорту з урахуванням часу найбільшої інтенсивності руху. Однак ці заході треба детально обґрунтувати, щоб не викликати в суміжних районах значного перевантаження, яке негативно вплине на їх гігієнічний стан.

Саме в цьому й полягає гостра необхідність створення системи моніторингу, тобто спостереження й контролю за транспортною мережею міста, яка й повинна визначити не-безпечні ділянки доріг та сформулювати конкретні рішення щодо усунення впливу відпрацьованих газів автотранспорту.

Сутність транспортно-екологічного моні­торингу полягає в тому, що на основі отриманої екологічної інформації треба дати оцінку і прогноз стану та якості повітря з подальшою розробкою рекомендацій для проведення за-ходів, спрямованих на покращення або відновлення стану повітря.

Треба відзначити, що організація системи транспортно-екологічного моніторингу в да­ний час перебуває не в найкращому стані. Головним недоліком цієї системи є відсутність завершеної науковообґрунтованої методології і необхідної технічної інфраструктури. Насамперед необхідно відзначити, що способи отримання, обробки, накопичення й використання екологічної інформації повинні базуватися на сучасних принципах геоінформаційної системи (ГІС).

Таким чином, для створення транспортно-екологічного моніторингу треба вирішити ряд наукових, технічних і організаційних завдань:

розробити схему транспортно-екологіч­ного районування території міста;

виділити найбільш небезпечні ділянки доріг;

визначити станції спостереження і від-бору проб на вищевказаних, а також і на другорядних ділянках доріг;

розробити таку систему показників і критеріїв транспортно-екологічної оцінки, яка б дозволила науковообґрунтовано визначити екологічний стан на даних ділянках доріг та якість повітря на них;

створити засоби й методи відбору та лабораторного аналізу проб;

за допомогою космічних знімків (зроблених у різні дні й різний час), створити базу геологічних даних для розрахунку інтенсивності руху автотранспорту;

за допомогою ПС-технологій створити не-обхідний банк даних по всьому місту в цілому;

розробити автоматизовану систему оці­нки й прогнозування стану небезпечних дорожніх вузлів.

Вся просторова й атрибутивна інформація, яка надходить у результаті спостереження й лабораторного аналізу, повинна підлягати обробці з подальшим її накопиченням і впоряд­куванням та створенням банку даних у вигляді окремих ділянок доріг, окремих житлових масивів, районів міста і міста в цілому. Тому для забезпечення цієї роботи треба створити відповідну геоінформаційну інфраструктуру.

Транспортно-екологічний моніторинг буде ефективним тільки в тому випадку, коли вся інформація, яка буде накопичуватися і систематизуватися в банках даних, буде оцінювати-ся, прогнозуватися й регулювати стан транспо­ртних потоків міста, що дозволить створити відповідну систему прийняття рішень.

На державному рівні екологічного моніто­рингу спостерігається ще більше узагальнен­ня просторово розподіленої інформації. Роль локальних джерел емісії на цьому рівні мо­жуть відігравати великі територіальні утво­рення. При переході від одного ієрархічного рівня до іншого узагальнюється не тільки інформація про джерела емісії, а й інші дані, що характеризують екологічну ситуацію.

При розробці проекту екологічного моні­торингу необхідна така інформація:

джерела надходження забруднюючих ре­човин у навколишнє природне середовище -викиди забруднюючих речовин в атмосферу промисловими, енергетичними, транспортними та іншими об'єктами; скидання стічних вод у водні об'єкти; поверхневі змиви забруд­нюючих і біогенних речовин у поверхневі води суші й моря; внесення на земну поверхню і (або) в ґрунтовий шар забруднюючих і біо­генних речовин разом із добривами і хімічними речовинами у сільськогосподарській діяльності; місця поховання і складування промислових і комунальних відходів; техногенні аварії, що призводять до викиду в атмосферу небезпечних речовин і (або) виливу рідких забруднюючих і небезпечних речовин тощо;

перенесення забруднюючих речовин -процеси атмосферного переносу; процеси переносу міграції у водному середовищу;

процеси ландшафтно-геохімічного пере­розподілу забруднюючих речовин - міграція забруднюючих речовин ґрунтовим профілем до рівня ґрунтових вод; міграція забруднюючих речовин ландшафтно-геохімічним сполученням з урахуванням геохімічних бар'єрів і біохімічних кругообігів; біохімічний круго­обіг тощо;

дані про стан антропогенних джерел емі­сії - потужність джерел емісії і місце їх розташування, гідродинамічні умови надходження емісії в навколишнє середовище.

У зоні впливу джерел емісії організується систематичне спостереження за такими об'єктами й параметрами навколишнього природного середовища:

а) атмосфера: хімічний і радіонуклідний склад газової та аерозольної фази повітряної сфери; тверді й рідкі опади (сніг, дощ), їх хімічний і радіонуклідний склад; тепловий стан забруднення атмосфери;

б) гідросфера: хімічний і радіонуклідний склад середовища поверхневих вод (ріки, озе­ра, водойми тощо), ґрунтових вод, суспензій і даних відкладень у природних водостоках і водоймах; теплове забруднення поверхневих і ґрунтових вод.

Інтеграційний характер ГІС дозволяє ство­рити на їх основі потужний інструмент для збирання, збереження, систематизації, аналізу й представлення інформації.

Система має такі характеристики, які з повним правом дозволяють вважати цю технологію основною для обробки й управління моніторинговою інформацією. її засоби набагато перевершують можливості звичайних картографічних систем, хоча, безумовно, включають і всі основні функції одержання високоякісних карт і планів. У самій концепції системи закладено всебічні можливості збору, інтеграції й аналізу будь-яких розподі­лених у просторі або прив'язаних до конкретного місця даних. У разі необхідності візуалізувати наявну інформацію у вигляді карти з графіками або діаграмами, створити, допов­нити або видозмінити базу даних просторових об'єктів, інтегрувати її з іншими базами єдино правильним рішенням буде звернення до ГІС.

Література

Солуха Б. В. Оцінка впливу шкідливих викидів автотранспорту на атмосферне повітря в житловій зоні забудови (ОВНС згідно з ДБНА 2.2-1-95) / Б. В. Солуха // Методичні вказівки до виконання курсового проекту з курсів «Містобудівна екологія» і «Міська екологія». - К. : КНУБА, 2000. - 6 с

Як–бовский Ю. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды / Ю. Якубовський ; пер. с польск. М. : Транспорт, 1979. - 198 с.

Бойченко С. В. Мониторинг антропологической деятельности в сфере использования нефтяных источ-ников энергии/ С. В. Бойченко, Е. Л. Матвеева// Экотехнологии и ресурсосбережения. - 1999. -№ 5. - С. 54-57.

Канило П. М. Комплексные экологические исследования легковых автомобилей с карбюраторными двигателями / П. М. Канило, А. В. Овчаров // Экотехнологии и ресурсосбережение. - 1998. - № 3. – С. 37–43.

Степанчук О. В. Принципи створення транспортного екологічного моніторингу / О. В. Степанчук // Містобудування та територіальне планування. - 2001. -№ 9. - С. 275-280.

Аксенов И. Я. Транспорт и охрана окружающей среды / И. Я. Аксенов, В. И. Аксенов. - М. : Транспорт, 1986. - 120 с.

 

< Попередня   Наступна >