Экология./4. Промышленная экология и медицина

К.т.н. Лисьев В.Н.

Харьковский национальный автомобильно–дорожный университет, Украина

Гигиеническая оценка автотранспорта как источника загрязнения атмосферного воздуха

Количественный и качественный состав веществ отработавших газов (ОГ) автомобиля зависит от многих факторов и параметров как двигательной установки, так и движения. ОГ автотранспорта содержат более 200 ингредиентов [1], которые можно условно объединить в следующие группы: 1) нетоксичные вещества; 2) оксиды углерода; 3) оксиды азота; 4) углеводороды (включая канцерогены); 5) альдегиды; 6) сажа; 7) специальные вещества (обусловлены наличием в топливе присадок). Известно, что в выбросах бензинового ДВС наиболее опасными загрязняющими веществами являются вещества из 2-й, 3-й, 4-й и 7-й групп, а в выбросах дизельного - 3-й, 4-й и 6-й групп. В докладе Комитета экспертов Всемирной организации здравохранения (ВОЗ) "Загрязнение атмосферного воздуха городов выбросами автомобильного транспорта"[2], например, отмечается, что в течение коротких интервалов времени концентрации окиси углерода на наиболее интенсивных магистралях мира могут достигать 250-500мг/м³, хотя, как правило, они колеблются в пределах 25-125мг/м³. Подсчитано, что с отработавшими газами в атмосферу попадает 25-75% свинца, находящегося в горючем; 63% - оксидов углерода; 52% - углеводородов; 39% - оксидов азота. Концентрации ингредиентов ОГ в атмосферном воздухе подвержены большим колебаниям в зависимости от: интенсивности движения автотранспорта; ширины улицы и её рельефа; характера застройки районов города; метеорологических условий, а также от ряда других факторов: качества и вида горючего; среднего срока эксплуатации транспорта; исправности транспортных средств; количества грузовых перевозок и мощностей грузовых автомобилей; интенсивности движения городского электротранспорта; степени озеленённости городов; времени года, суток и т.д.

Гигиеническая оценка состояния атмосферного воздуха должна учитывать не только уровень загрязнённости атмосферы компонентами ОГ, продуктами фотохимических превращений ингредиентов, но и биологическое действие загрязняющих веществ на растительный и животный мир и, прежде всего на человека. Воздействие транспортных средств на окружающую среду и на человека, как составляющий элемент биосферы, было бы не так заметно, если бы автомобильная техника была равномерно размещена по территории обитания человечества. Однако, наибольшее количество автомобилей приходится на урбанизированную территорию. Высокая плотность и этажность застройки, относительная узость транспортных магистралей усиливает негативное воздействие автомобиля на ОС. Исследования концентрации компонентов ОГ на уроне 1,5м от поверхности земли и на высотах, равных 8-му, 12-му и 22-му этажам зданий, позволяет сделать следующий вывод: загрязнённость атмосферного воздуха на указанных высотах и на самой магистрали не обнаруживает существенных различий. На урбанизированной территории даже растительность (деревья) могут ухудшать экологические параметры среды, препятствуя рассеиванию ОГ в атмосферном воздухе. Так, Вольфсону [3] удалось показать, что ОГ могут концентрироваться в скверах, на бульварах, где рассеивающее действие воздушных потоков значительно ослаблено, а очистительные свойства, имеющегося там количества растений, не достаточны для компенсации ингредиентного загрязнения. Т.О., автомобильный транспорт является не просто экологически опасным техническим средством передвижения, а устройством, техногенное воздействие которого пропорционально степени урбанизации территории, увеличению высоты застройки, размеров города. Это явление наиболее заметно на фоне понижения скорости процессов самовосстановления свойств городской биосферы по причине замены природных биотопов на строительные материалы и инженерные конструкции. Однако, человечество пока не готово отказаться от использования этого вида транспорта и не смогло найти ему альтернативную замену. Поэтому, для снижения негативного эффекта автотранспорта, возникает необходимость применения, как в масштабах отдельно взятого государства, так и в масштабах всей Планеты, комплексной системы, состоящей из юридических и медицинских норм и подзаконных актов, технических средств и административных мер, а также экономических рычагов и условий. Основной задачей этой системы должно быть - нормирование техногенного воздействия автомобиля на ОС. Учитывая сложность системы нормирования, для получения экономически обоснованных и экологически достоверных результатов, необходимо прежде всего провести минимизацию системы, определив наиболее актуальные и эффективные направления решений. На основании анализа можно сделать следующие выводы: 1)Рассматриваемая система является замкнутой, имеющей как положительные, так и отрицательные обратные связи. Анализ таких систем возможен лишь при стабилизации ряда параметров, характеристики которых определяются: требуемым состоянием биологического здоровья живых существ, прежде всего - человека; уровнем развития технических устройств по нейтрализации воздействия выбросов ОГ; экономической и социальной целесообразностью применения технических устройств. 2) Единственным активным элементом рассматриваемой системы является человек. Параметры всех остальных элементов системы зависят от степени влияния на них человека. Но и человек, как элемент системы, непрерывно изменяется (прежде всего - уровень познаний в области науки и техники и уровень социальной ответственности). Качество системы зависит от отношения скорости процесса деградации биосферы к скорости понимания человеком процессов взаимодействие элементов всей системы. Сложность анализа заключается в том, что исследование необходимо провести "находясь внутри динамической системы". 3) Единственным союзником человека по сохранению биосферы - является растительность. Поэтому, первостепенным направлением работы по решению задачи нормирования антропогенного воздействия должно быть: а) оптимизация произрастания растений в городских условиях: возрастания ингредиентного состава загрязняющих веществ; освещённости; температурных режимов; качества и количества плодородного грунта; подкормки и т.д.; б) оптимизация видового состава деревьев (на пример, в нашем регионе наибольшими "поглотительными" свойствами по отношению к ОГ обладает каштан);

оптимизация количества растительности в зависимости от конкретных условий районов города.

В зависимости от степени решения проблем по этому направлению задаются граничные условия дальнейшей оптимизации нормирования техногенного воздействия автотранспорта на ОС. Так, наиболее опасным в ОГ загрязняющим веществом, буквально убивающим растительность города, являются окислы серы. Поэтому, одним из нормирующих условий является нормирование содержания серы в автомобильных топливах и маслах.

Литература:

1. Кавтарадзе Д.Н. и др. Автомобильные дороги в экологических системах. – М.: Трансдорнаука, 2007. – 240с.

2. Соловьев В.О. и др. Экология: этапы развития и основные направления исследования. – Х.: РА, 2008. – 330с.

3. Защита атмосферы от промышленных загрязнений: Справ. изд.: В 2-х ч. Ч.2. Пер. с англ./ Под ред. Калверта С., Инглунда Г.М. – М.: Наука, 2008. – 712с.