Розробка підсистеми комп’ютеризованої системи екологічного моніторингу викидів автомобільного транспорту міста

Постановка проблеми. Розрахунки шкідливих викидів різних галузей промисловості України показують, що автомобільний транспорт є одним з основних джерел забруднення навколишнього середовища. Шкідливий вплив автомобільного транспорту на навколишнє середовище включає багато аспектів. Цей вплив проявляється у забрудненні атмосфери, водних об’єктів і земель, зміні хімічного складу ґрунтів і мікрофлори, утворенні виробничих відходів, шламів, порушенні ґрунтово-рослинного покрову і зменшенні врожайності сільськогосподарських культур. Важливим аспектом є споживання атмосферного повітря, яке необхідне для перебігу робочих процесів у двигунах внутрішнього згоряння (ДВЗ) транспортних засобів, нафтопродуктів і природного газу, які є паливом для ДВЗ, води для систем охолодження ДВЗ і мийки транспортних засобів, виробничих і побутових потреб підприємств транспорту, земельних ресурсів, відчужених під будівництво автомобільних доріг тощо.
Надзвичайно важливим є питання визначення обсягів викидів автомобільного транспорту та подальший аналіз впливу на навколишнє середовище [1].
Провідні дослідники в галузі екології автомобільного транспорту приділяють значну увагу зменшенню шкідливого впливу відпрацьованих газів на довкілля. Опублікована велика кількість робіт, в яких розглядаються питання аналізу, оцінювання та розрахунків показників токсичності викидів автомобільного транспорту в навколишнє середовище [2–4]. В свою чергу, науковцями створено велику кількість систем моніторингу стану атмосферного повітря та викидів як на підприємствах, так і в регіонах країни [5, 6].
Результати досліджень. Кількість викидів автотранспорту залежить від низки факторів, ключовими з яких є стан дорожнього покриття, стан транспортного засобу, наявність регулювальних засобів, режими роботи транспортних засобів. Поширення ж викидів по придорожній території залежить, також, від багатьох чинників, таких як наявність насаджень на цій території, провітрюваність придорожньої зони, наявність та поверховість архітектурних споруд у придорожній смузі, погодних умов, рельєфу тощо. Для створення комп’ютеризованої системи екологічного моніторингу розроблено методологію, що дозволяє швидко та якісно провести дослідження. Особливістю методу є розбиття дороги між великими перехрестями на локальні. Локальними перехрестями є виїзди із станцій технічного обслуговування, автозаправних станції, дворів, магазинів тощо. Розбиття на локальні об’єкти потрібне тому, що дорожня мережа є неоднорідною, динаміка утворення забруднюючих речовин на кожній ділянці дороги різна.
Дана методологія складається з наступних етапів:

  • створення бази даних для збирання, обробки та накопичення інформації;
  • створення карти для візуалізації отриманих результатів та проведення аналізу отриманих величин показників обсягів забруднення;
  • вибір та розбиття ділянки автомобільної дороги на локальні перехрестя;
  • підрахунок інтенсивності руху автотранспорту на кожному з локальних перехресть;
  • обрахунок радіуса зони поширення викидів від локального перехрестя;
  • нанесення отриманих результатів на карту.


Рис. 1. Схема даних

Методологія була реалізована на прикладі міста Вінниці. У середовищі MS Access було розроблено систему управління базою даних комп’ютеризованої системи екологічного моніторингу викидів автомобільного транспорту міста Вінниці. Ця база даних розроблена відповідно до методики, за якою здійснюється розрахунок кількості викидів автотранспорту. Схема даних представлена на рис. 1.
Для порівняння забруднення атмосферного повітря у різні часові інтервали створено запит на створення таблиці, який буде відображати інтенсивність руху різних типів автотранспорту. Автоматично буде створена таблиця з результатами запиту.
Створено, також, запит, що відображатиме коефіцієнт токсичності автотранспорту у певному пункті спостереження.


Рис. 2. Фрагмент карти зон поширення викидів автотранспорту

Для побудови тематичної карти забруднення атмосфери створено запит для підрахунку обсягу забруднення. За отриманими результати побудовано карту зон поширення забруднення, що представлена на рис. 2. Отримані результати свідчать про те, що потрібно комплексно враховувати розгалуження мережі доріг, оскільки тут також відбувається утворення чималої кількості забруднюючих речовин.
На рисунку зони поширення пересікаються між собою, що свідчить про сумацію забруднюючих потоків на даних ділянках дорожньої мережі. Також, можна оцінити вплив викидів на територію та населення. Зони поширення викидів автотранспорту часто поширюються саме на заклади громадського користування (навчальні заклади, лікарні) та об’єкти природно-заповідного фонду. Викиди автотранспорту спричиняють не лише значну шкоду здоров’ю населення та природним екосистемам, а й наносять значну матеріальну шкоду.

Висновки:

  • Потрібно комплексно враховувати вплив розгалуженої дорожньої мережі на розсіювання викидів автотранспорту, особливо біля закладів громадського користування та об’єктів природно-заповідного фонду.
  • Для зниження викидів від автотранспорту і поліпшення екологічної ситуації в досліджуваному районі потрібно здійснити такі заходи:
  • раціонально проводити організацію перевезень вантажів і руху (удосконалення доріг, вибір парку рухомого складу та його структури, оптимальна маршрутизація автомобільних перевезень, організація і регулювання дорожнього руху, раціональне керування автомобілем);
  • будівництво нових транспортних розв’язок, поліпшення дорожнього покриття, контроль швидкісного руху;
  • обмеження розповсюдження забруднюючих речовин від джерела до людини, зниження концентрації шкідливих викидів, що може бути досягнуто завдяки зеленим насадженням.
  • Дослідження викидів автотранспорту та застосування наведених заходів для зменшення впливу автотранспорту на навколишнє середовище необхідно застосовувати комплексно, враховуючи специфіку та особливості кожної ділянки руху автотранспорту міста, за запропонованою методологією.

Список літератури

  1. Екологія та автомобільний транспорт. / [Гутаревич Ю. Ф., Меркалов Д. В., Говорун А. Г., та ін.]. – К.: Арістей, 2006. – 292 с.
  2. Павлова Е. И. Экология транспорта. / Е. И. Павлова – М.: Транспорт,2000. – 248 с.
  3. Рябчинский А. И. Экологическая безопасность автомобиля. / Рябчинский А. И., Трофименко Ю. В., Шелмаков С. В. – М., 2000. – 95 с.
  4. Луканин В. Н. Промышленно-транспортная экология. / Луканин В. Н., Трофименко Ю. В. – М.: Высшая школа, 2003. – 273 с.
  5. Мокін В. Б. Інформаційна технологія інтегрування математичних моделей у геоінформаційні системи моніторингу поверхневих вод. Монографія. / В. Б. Мокін, Є. М. Крижановський, М. П. Боцула., – Вінниця : ВНТУ, 2011. – 150 с.
  6. Мокін В. Б. Інформаційна технологія проектування систем обробки даних спостережень якості вод. Монографія. / В. Б. Мокін, А. Р. Ящолт, М. П. Боцула., – Вінниця : ВНТУ, 2010. – 203 с.

Розробка підсистеми комп’ютеризоваої системи екологічного моніторингу викидів автомобільного транспорту міста  [Електронний ресурс]  / Мокін В.Б., Варчук І.В. // Режим доступу: http://eco.com.ua/content/rozrobka-pidsystemy-kompyuteryzovanoyi-systemy-ekologichnogo-monitoryngu-vykydiv

Оцінка: 
0
No votes yet