UDK 656.09 Прочие вопросы организации и эксплуатации транспорта
The paper uses methods for determining pollutants in the atmosphere according to GOST together with the method of mathematical statistics, which allow to determine the amount of emissions from motor transport that is in line at a traffic light prohibiting signal in the area of a regulated intersection. The methodology makes it possible to calculate such environmental indicators as: the mass of pollutant emissions, the concentration of pollutants and the index of atmospheric air pollution. The proposed calculation method allows to determine the amount of emissions polluting the atmosphere. The reliability of this technique is confirmed by testing the hypothesis about the law of distribution of pollutants according to Pearson. Based on the combined methodology, software has been developed, the purpose of which is to monitor atmospheric air pollution. This approach will allow us to qualitatively assess the level of atmospheric air pollution and take timely measures in the event of dangerous environmental.
ROAD TRANSPORT, POLLUTANTS, MASS AND CONCENTRATION OF POLLUTANTS, AIR POLLUTION INDEX, MONITORING, SOFTWARE.
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. Sapronov, I. V. Applied mathematics: laboratory practice. At 2 p. Part 1 / I. V. Sapronov, S. S. Venevitina, E. O. Utochkina // Ministry of Education and Science of the Russian Federation, VGLTU. - Voronezh, 2015. - 107 p.
2. Guketlev, Yu. Kh. Optimal distribution of seasonal additional passenger transport in the summer in the cities of southern Russia / Yu. Kh. Guketlev, E. Yu. Guketlev, Ya. S. Tkacheva // World of Transport and Technological Machines. 2022. № 3-1 (78). pp. 50-57.
3. Methodology for conducting an inventory of emissions of pollutants into the atmosphere for motor transport enterprises (calculation method). - M. : NIIAT, 1998 - 44 p.
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. P. 052005.
5. Bondarenko, E. V. Road transport ecology: textbook / under. Ed. A. A. Tsytsury / E. V. Bondarenko, G. P. Dvornikov // Publisher : Orenburg: GOU OGU, 2004 - 113 p.
6. Erokhov, V. I. Toxicity of modern cars. Methods and means of reducing harmful emissions into the atmosphere / V. I. Erokhov // Publisher : Forum, Infra-M, 2013 - 448 p.
7. Minko, R. N. Transport and transport-technological systems of the country, its regions and cities, organization of production in transport / R. N. Minko // Publisher : TransLit, 2011 - 80 p.
8. Komolova, N. V. Programming in VBA in Excel 2016. Self-tutor / N. V. Komolova, E. S. Yakovleva. - St. Petersburg. : BHV-Petersburg, 2017. - 432 p.
9. Kazansky, A. A. Applied programming on Excel 2013 : textbook. Handbook for Applied Baccalaureate / A. A. Kazansky. - M. : Yurayt Publishing House, 2016. - 159 p.
10. Zelikov, V. A. Development of software "monitoring of atmospheric air pollution by road transport" / V. A. Zelikov, G. A. Denisov, E. V. Tarasova, E. A. Maklakova, N. S. Popova // Transport Information Bulletin. 2019. № 7 (289). pp. 3-7.
11. Novikov, A. N. Optimization of the composition of the bus fleet for servicing the urban route / A. N. Novikov, S. V. Eremin. // World of transport and technological machines. - 2019. - № 3 (66). - S. 84-90.
12. Glagolev, S. N. Reducing the environmental load of the urban area by minimizing the impact of freight transport / S. N. Glagolev, A. G. Shevtsova, V. V. Vasilyeva // World of Transport and Technological Machines. - 2020. - № 3 (70). - S. 97-106.
13. Vasilyeva, V. V. Reducing the level of CO emissions from vehicles by determining the rational modes of operation of traffic light objects at the intersection / V. V. Vasilyeva, A. A. Katunin, Yu. Charsky, D. O. Kozhin, D. E. Alekminskiy // World of transport and technological machines. - 2017. - № 1 (56). - S. 119-125.
14. On the reduction of pollutant emissions at intersections through the use of intelligent traffic lights / N. I. Zlobina, V. A. Zelikov, G. A. Denisov, O. N. Burlyaeva In the collection: Auto-tractor building and road transport. Collection of scientific papers of the International Scientific and Practical Conference. In 2 volumes. Minsk, 2021, pp. 174-177.
15. Zolotukhin, S. I. The influence of automobile traffic on the ecology / S. I. Zolotukhin, A. A. Ilunina / In the collection : Manager of the Year. materials of the international scientific and practical forum. Voronezh, 2021. S. 60-62.
16. Anokhin, S. A. Analysis of the toxicity of vehicle exhaust gases / S. A. Anokhin // In the collection : Technology of transport processes - the present and the future. Materials of the All-Russian scientific-practical conference. Rep. editor V. A. Zelikov. Voronezh, 2021. S. 86-93.
17. Ionov, E. V. The use of intelligent systems to improve road safety / E. V. Ionov, G. E. Pyshnaya, A. Yu. Svistunova // Bulletin of transport information. 2020. № 3 (297). pp. 25-28.
18. Grigoriev, I. V. Modern software package for improving the safety, reliability and energy efficiency of timber trucks / I. V. Grigoriev, M. V. Zorin // Vestnik AGATU. 2021. № 4 (4). pp. 65-72.
19. Zelikov, V. A. Improving the methodology for calculating emissions of pollutants by road transport into the atmosphere / V. A. Zelikov, G. A. Denisov, E. V. Shatalov, O. V. Fesikova, E. V. Tarasova // Transport. Transport facilities. Ecology. - 2019. - № 3. - S. 31-40.
20. Denisov, G. A. Program for calculating pollutant emissions by motor vehicles on the road network of Voronezh / G. A. Denisov, E. V. Tarasova, A. M. Kulabukhov, I. V. Sherstyanykh, V. A. Zelikov // Certificate of registration of the computer program RU 2018660345, 22.08.2018. Application No. 2018617181 dated 07/10/2018.
