УДК 656.09 Прочие вопросы организации и эксплуатации транспорта
В работе использованы методы определения загрязняющих веществ в атмосфере по ГОСТ совместно с методом математической статистики, позволяющие определить количество выбросов от автомобильного транспорта, находящегося в очереди на запрещающем сигнале светофора в зоне регулируемого перекрестка. Методика позволяет произвести расчет таких экологических показателей как: масса выбросов загрязняющих веществ, концентрация загрязняющих веществ и индекс загрязнения атмосферного воздуха. Предлагаемая методика расчета позволяет определить количество выбросов, загрязняющих атмосферу. Достоверность данной методики подтверждает проверка гипотезы о законе распределения загрязняющих веществ по Пирсону. На основании скомбинированной методики разработано программное обеспечение, целью которого является проведение мониторинга загрязнения атмосферного воздуха. Такой подход позволит качественно оценить уровень загрязнения атмосферного воздуха и своевременно принять меры при возникновении опасных экологических ситуаций.
АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ, ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА, МАССА И КОНЦЕНТРАЦИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, ИНДЕКС ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ, МОНИТОРИНГ, ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.
1 Состояние вопроса исследования и актуальность работы
Экономическое развитие государства, обеспечивающееся стремительным ростом отраслей промышленности, потребляющих природные ресурсы, сопровождается многими негативными факторами. Эти отрасли производят выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и загрязняют планету промышленными отходами. Все это негативным образом влияет на качество атмосферы и окружающей природной среды, ухудшая состояние здоровья населения. Вредное воздействие промышленности и энергопотребления на окружающую среду и здоровье населения имеет не только местный и региональный, но и глобальный характер [1-4].
Автотранспортный комплекс (АТК), состоящий из подвижного состава, автотранспортных предприятий, гаражей, стоянок, станций техобслуживания, автозаправочных станций, дорожного хозяйства и др. оказывает непосредственное участие в ухудшении состояния окружающей среды. Каждый год мировой АТК перерабатывает в энергию около 2,2 миллиарда тонн топлива, в результате чего загрязняет атмосферу 750 миллионами тонн загрязняющих вредных веществ (ЗВ), которые включают в себя количество оксидов углерода (СО) – 450 миллионов тонн, окиси углеводородов (СН) – 180 миллионов тонн, оксидов азота (NOX) – 80 миллионов тонн, сажы – 18 миллионов тонн и свинца – 0,7 млн. тонн. При этом общая доля загрязнения атмосферы автотранспортом в развитых странах достигла 47 ... 55 %. Дополнительно на предприятиях АТК скапливается производственных отходов до 520 миллионов тонн в год [5].
Непростая обстановка сложилась и в АТК Российской Федерации. Загрязнение атмосферного воздуха предприятиями АТК приблизилось к 42 %. Отметим, что в городах доля загрязнения составила 52 ... 62 %, в мегаполисах 86 ... 92 %, а количество производственных отходов на предприятиях АТК за год достигло 22 миллионов тонн.
Очевидно, всем странам, и особенно развитым, имеющим значительный автомобильный парк, следует принимать срочные меры по снижению вредного воздействия АТК и повышению экологической безопасности его деятельности [6, 7].
В связи с этим, для контроля уровня качества атмосферного воздуха и состояния окружающей природной среды нужно осуществлять экологический мониторинг (мониторинг окружающей природной среды), который представляет собой комплекс мероприятий, направленных на исследование: качества окружающей среды, в том числе ее компонентов; происходящих в них процессов и явлений; изменений состояния окружающей среды в целом [3, 4].
Мониторинг или систему наблюдений за качественным уровнем состояния воздуха, концентрацией и перечнем содержащихся в нем примесей и вредных веществ осуществляют забором проб из воздуха и дождевой воды мобильными станциями Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды России, станциями санитарно эпидемиологического надзора и другими службами [3].
Проблема загрязнения окружающей природной среды и негативного влияния на здоровье населения становится всё более актуальной с течением времени. Эта проблема загрязнения определена совершенствованием и развитием систем экологического контроля, осуществляемого с использованием современной технологической основы.
Целью работы является определение массы выбросов ЗВ автомобильным транспортом, расчетное определение концентрации выбросов ЗВ и комплексного индекса загрязнения атмосферного воздуха (ИЗА).
В работе для достижения поставленной цели авторы попытались решить следующие задачи.
1 Определить фактическое количество автомобильного транспорта, которое находится в очереди перед запрещающим сигналом светофора, и рассчитать массы выбросов ЗВ, концентрации ЗВ и ИЗА на улично-дорожной сети (УДС) городского округа г. Воронежа.
2 Получить кривую распределения для проверки гипотезы о законе распределения по Пирсону.
3 Разработать программное обеспечение для мониторинга загрязнения атмосферного воздуха с помощью ЭВМ на УДС городского округа г. Воронежа с последующей возможностью использования ее для мониторинга загрязнения атмосферного воздуха на участках лесовозных автомобильных дорог.
1. Сапронов, И. В. Прикладная математика : лабораторный практикум. В 2 ч. Ч. 1 / И. В. Сапронов, С. С. Веневитина, Е. О. Уточкина // М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2015. – 107 с.
2. Гукетлев, Ю. Х. Оптимальное распределение сезонного дополнительного пассажирского транспорта в летний период времени в городах юга России / Ю. Х. Гукетлев, Э. Ю. Гукетлев, Я. С. Ткачева // Мир транспорта и технологических машин. 2022. № 3-1 (78). С. 50-57.
3. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий (расчётным методом). – М. : НИИАТ, 1998 г. – 44 с.
4. Novikov, A. V. Impact factory assessment on the air on the pekhorka river basin / A. V. Novikov, M. A. Shiryaeva, O. V. Sumarukova, N. V. Lagutina, M. V. Barsukova // IOP Conference Series : Earth and Environmental Science. "International Scientific and Practical Conference "Ensuring Sustainable Development in the Context of Agriculture, Green Energy, Ecology and Earth Science" - Green Energy and Earth Science" 2021. С. 052005.
5. Бондаренко, Е. В. Дорожно-транспортная экология: учебное пособие / под. Ред. А. А. Цыцуры / Е. В. Бондаренко, Г. П. Дворников // Издательство : Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004 г. – 113 с.
6. Ерохов, В. И. Токсичность современных автомобилей. Методы и средства снижения вредных выбросов в атмосферу / В. И. Ерохов // Издательство : Форум, Инфра-М, 2013 г. – 448 с.
7. Минько, Р. Н. Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте / Р. Н Минько // Издательство : ТрансЛит, 2011 г. – 80 с.
8. Комолова, Н. В. Программирование на VBA в Excel 2016. Самоучитель / Н. В. Комолова, Е. С. Яковлева. – СПб. : БХВ-Петербург, 2017. – 432 с.
9. Казанский, А. А. Прикладное программирование на Excel 2013 : учеб. Пособие для прикладного бакалавриата / А. А. Казанский. – М. : Издательство Юрайт, 2016. – 159 с.
10. Зеликов, В. А. Разработка программного обеспечения "мониторинг загрязнения атмосферного воздуха автомобильным транспортом" / В. А. Зеликов, Г. А. Денисов, Е. В. Тарасова, Е. А. Маклакова, Н. С. Попова // Бюллетень транспортной информации. 2019. № 7 (289). С. 3-7
11. Новиков, А. Н. Оптимизация состава автобусного парка для обслуживания городского маршрута / А. Н. Новиков, С. В. Еремин. // Мир транспорта и технологических машин. – 2019. – № 3 (66). – С. 84-90.
12. Глаголев, С. Н. Снижение экологической нагрузки городской территории за счет минимизации влияния грузового транспорта / С. Н. Глаголев, А. Г. Шевцова, В. В. Васильева // Мир транспорта и технологических машин. – 2020. – № 3 (70). – С. 97-106.
13. Васильева, В. В. Снижение уровня выбросов СО автотранспорта путем определения рациональных режимов работы светофорных объектов на перекрестке / В. В. Васильева, А. А. Катунин, Ю. Чарский, Д. О. Кожин, Д. Е. Алёкминский // Мир транспорта и технологических машин. – 2017. – № 1 (56). – С. 119-125.
14. О снижении выбросов загрязняющих веществ на пересечениях путем применения интеллектуальных светофоров / Н. И. Злобина, В. А. Зеликов, Г. А. Денисов, О. Н. Бурляева В сборнике : Автотракторостроение и автомобильный транспорт. Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции. В 2-х томах. Минск, 2021. С. 174-177.
15. Zolotukhin, S. I. Тhe influence of automobile traffic on the ecology / S. I. Zolotukhin, A. A. Ilunina / В сборнике: Менеджер года. материалы международного научно-практического форума. Воронеж, 2021. С. 60-62.
16. Анохин, С. А. Анализ токсичности выхлопных газов транспортных средств / С. А. Анохин // В сборнике : Технология транспортных процессов – настоящее и будущее. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Отв. редактор В. А. Зеликов. Воронеж, 2021. С. 86-93.
17. Ионов, Е. В. Использование интеллектуальных систем для повышения безопасности дорожного движения / Е. В. Ионов, Г. Е. Пышная, А. Ю. Свистунова // Бюллетень транспортной информации. 2020. № 3 (297). С. 25-28.
18. Григорьев, И. В. Современный программный комплекс для повышения безопасности, надёжности и энергоэффективности автолесовозов / И. В. Григорьев, М. В. Зорин // Вестник АГАТУ. 2021. № 4 (4). С. 65-72.
19. Зеликов, В. А. Совершенствование методики расчета выбросов загрязняющих веществ автомобильным транспортом в атмосферу / В. А. Зеликов Г. А. Денисов, Е. В. Шаталов, О. В. Фесикова, Е. В. Тарасова // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. – 2019. – № 3. – С. 31-40.
20. Денисов, Г. А. Программа для расчета выбросов загрязняющих веществ автотранспортом на участке улично-дорожной сети г. Воронежа / Г. А. Денисов, Е. В. Тарасова, А. М. Кулабухов, И. В Шерстяных, В. А. Зеликов // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2018660345, 22.08.2018. Заявка № 2018617181 от 10.07.2018.
