Проектирование системы мониторинга качества атмосферного воздуха города, на основе учета закономерностей изменения загазованности

Введение……………………………………………………………
Глава 1. Аналитический обзор исследований о загазованности и шуме на городских территориях………………………………………………….
1.1 1.1 Анализ источников физического и химического загрязнения линейных городов………………………………………………………….
1.2 Воздействие автомобильного транспорта на окружающую
среду и человека…………………………………………………………….
1.3 Особенности системы мониторинга окружающей среды урбанизированных территорий…………………………………………….
1.4 Анализ методик расчета рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере……………………………………………………………………
1.5 Выводы по 1 главе……………………………………………………
Глава 2. Анализ основных факторов воздействия автомобильного транспорта на экологическую безопасность примагистральных территорий………………………………………………………………….
2.1 Анализ климатических условий линейного города………………….
2.1 2.2 Обоснование выбора основных факторов, влияющих на экологическую безопасность примагистральных территорий……………
2.3 Выбор объекта исследования…………………………………………
2.4 Выводы по 2 главе………………………………………………………
Глава 3. Исследования загрязнения примагистральных территорий линейного города……………………………………………………………
3.1 Исследование концентрации оксида углерода в воздухе городской среды по различным методикам…………………………………………….
3.2 Сравнительный анализ теоретических расчетов выбросов
СО от различных типов автотранспорта……………………………………
3.3 Теоретический расчет концентрации СО по ряду методик при разных направлениях ветра…………………………………………………
3.4 Определение зависимости концентрации СО на бордюре ПЧ от влияющих факторов…………………………………………………………
3.5 Выводы по 3 главе……………………………………………………….
Глава 4. Практическая реализация мер по снижению загазованности….
4.1 Анализ эффективности организации газозащитных зеленых зон на снижение концентрации СО в атмосферном воздухе примагистральных территорий………………………………………………………………….
Выводы по 4 главе ………………………………………………………. Заключение………… ……………………………………………………..
Список использованных источников………………………………………

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования. В мире существует множество городов, имеющих линейно вытянутую структуру, такие как Литвинов (Чехия), Эдинбург (Шотландия), Кривой Рог (Украина), Волгоград, Сочи, Хабаровск и ряд др. Основным источником загрязнения атмосферы, в частности оксидом углерода, для таких городов является автотранспорт, а наиболее неблагоприятными с позиции экологической безопасности являются примагистральные территории.
Линейно-вытянутая структура предопределяет изменчивость направления и скорости ветра по всей длине города. Это особенно проявляется в суточном цикле, когда законы распределения характеристик ветра могут различаться в дневное и ночное время, что в свою очередь обуславливает характер изменения содержания СО в атмосфере примагистральных территорий. Поэтому, при организации мониторинга атмосферного воздуха на примагистральных, селитебных территориях линейных городов для повышения точности прогноза актуальным является оценка этих факторов как случайных.
К основному источнику шумового загрязнения городской среды относится транспорт, способный проникать в зону жилой застройки, парки, скверы. При этом совместное воздействие загазованности и уровня шума городской среды увеличивает негативное действие этих факторов на состояние здоровья населения. В этой связи изучение одновременного влияния СО на экологическую безопасность линейного города и здоровье населения актуально.
Объект исследования – воздушная среда линейного города.
Предмет исследования – загрязнение воздушной среды линейного города оксидом углерода и шумовое загрязнение.
Степень разработанности темы исследования. Проблемы загрязнения (загазованности) воздуха городской среды автомобильным транспортом, токсичность ряда компонентов, распространение загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, система мониторинга, исследования зашумленности городской среды от транспортных потоков, а также влияние зеленых насаждений на снижение данного воздействия изложены в работах многих авторов.
Однако, в настоящий момент вопросы, связанные с исследованием закономерностей распространения загрязнения воздушной среды примагистральных территорий, являются недостаточно изученными.
Цель работы повышение экологической безопасности линейного города от СО за счет совершенствовании системы мониторинга и защитных мероприятий.
Задачи исследования:
1. Выявить особенности загрязнения атмосферного воздуха СО и определить факторы, влияющие на его концентрацию в атмосферном воздухе на примагистральных территориях в условиях линейного города, и которые необходимо учитывать при ведении мониторинга указанных территорий.
2. Совершенствование научно-методического подхода к формированию системы мониторинга качества атмосферного воздуха на примагистральных территориях линейного города на основе учета закономерностей изменения загазованности.
3. Провести исследования на примагистральных территориях дорог городского, районного и местного значения и оценить концентрацию СО с учетом метеорологических условий.
4. Для повышения точности оценки и прогноза концентрации СО при мониторинге его содержания в атмосферном воздухе на бордюре проезжей части провести сравнительные расчеты по ряду известных методик с целью выявления наиболее адекватной.
5. По результатам исследований разработать рекомендации по снижению загазованности и эквивалентного уровня шума городской среды, и совершенствованию мониторинга качества окружающей среды.
Практическая значимость работы:
- теоретическими и экспериментальными исследованиями обосновано разделение территорий линейного города по характеру загрязнений СО на три основные зоны: примагистральные территории дорог городского, районного и местного значения;
- в условиях линейного города исследовано влияние основных факторов, таких как: длина участка, интенсивность легковых и грузовых автомобилей, средняя скорость движения транспортного потока, продольный уклон проезжей части, относительная влажность воздуха, температура воздуха, скорость и направление ветра к дороге, на концентрацию СО в атмосферном воздухе. Получено уравнение регрессии, устанавливающее связь между концентрацией СО и основными влияющими факторами, определена степень влияния каждого фактора;

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Аналитический обзор исследований о загазованности на городских территориях
1.1 Анализ источников физического и химического загрязнения линейных городов

Линейный город имеет градостроительную планировку с значительной протяженностью, когда длина города во много раз превышает его ширину. Концепция подразумевает под сбой наличие непрерывного транспортного потока ресурсов и людей [10, 23, 60, 148].
Линейный (ленточный) способ расселения известен с давних времен, характерен для деревень, поселков. В последствии они превращались в города, к примеру, такие как г. Эдинбург [23]. Идея линейного города была особо популярна в первой половине прошлого века, особенно в Советском Союзе. Так в 1928 г. под руководством профессора Н.А. Ладовского на тему линейного города дипломный проект архитектор В.А. Лавров, в последствии И.И. Леонидов [23] выполнил проект индустриального поселка, и затем проект Сталинграда. В работе Н.А. Милютина [23] линейный город представлен в виде двух полос жилого и промышленного значения. Расстояние между лентой заводов и жилья определялось 500-1500 м., в зависимости от категории вредности предприятия. Именно такая идея и была реализована в Сталинграде. Со временем архитекторы обнаружили многие недостатки ленточной формы города. Со временем в линейные схемы городов стали вклинивать различные комплексы (медицинские, учебные, административные). Линейными городами занимались М.А. Милютин, Людвиг Гильберсаймер, Ле Корбюзье и многие др. [10, 23].
Реализовав системы ответвлений города в процессе развития сформировались тупиковые дороги, и схема города превратилась в пунктир. Но в тоже время в следствии многочисленных экспериментов с линейными системами, архитекторы как бы разогнули концентрированные кольца.

а) б)

Рисунок 1 – особенности формирования и развития городов с линейно- планировочной структурой [148]: а) планировочная структура; б) планировочно - коммуникационные задачи

Загрязнение атмосферы урбанизированных территорий является главной проблемой современности [92]. Источники загрязнения атмосферного воздуха можно подразделить по мощности (мощные, крупные, мелкие), высоте (низкие, средние, высокие) и температуре отходящих газов (холодные, нагретые) [72].
На загрязнение городской среды химическими веществами, поступающими в атмосферу в газообразном, жидком и твердом состояниях, влияют выбросы трех основных источников: промышленность, автомобильный транспорт и природные источники загрязнения [1, 5, 16, 24, 33, 34, 73, 117, 129].
Суммарный выброс загрязнения от трех основных источников можно представить в виде:

Весь текст будет доступен после покупки

1. Аброськин, А. А. Динамическая система экологического мониторинга атмосферного воздуха для обеспечения экологической безопасности строительных объектов [Текст] : дис. … канд. техн. наук: 05.23.19 / Аброськин А. А. – Волгоград, 2017. – 142 с.
2. Авалиани, С. Л. Окружающая среда и оценка риска для здоровья человека [Текст] / С. Л. Авалиани, М. М. Андрианова, Е. В. Печенникова. – Москва: Мир, 1996. – 156 с.
3. Азаров, В. Н. Применение системно-динамического моделирования для оценки воздействия автотранспорта и озеленения на качество воздуха [Текст] / В. Н. Азаров, Н. П. Садовникова, Д. П. Мамонтов // Строительство и реконструкция. - 2013. - № 3. - C. 23-27.
4. Азаров, В. Н. О законе распределения среднебалансовой концентрации загрязняющих веществ в атмосфере районов мегаполиса [Текст] / В. Н. Азаров, Т. В. Донцова, Д. С. Хегай // Материалы 4-й международной научно-практической конференции «Проблемы инновационного биосферно-совместимого социально- экономического развития в строительном, жилищно-коммунальном и дорожном комплексах». – Брянск, 2015. – Т. 2. – С. 7–10.
5. Азаров, В. Н. Основы балансового метода оценки поступления вредных веществ в район крупного города в рамках концепции биосферной совместимости [Текст] / В. Н. Азаров, Т. В. Донцова, Д. С. Хегай // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. – 2015. – № 4. – С. 10–19.
6. Анализ многолетней динамики первичной заболеваемости детского населения Волгоградской области [Электронный ресурс]. – URL: http://34.rospotrebnadzor.ru//
7. Анализ многолетней динамики первичной заболеваемости подросткового населения Волгоградской области [Электронный ресурс]. – URL: http://34.rospotrebnadzor.ru/.
8. Анализ многолетней динамики первичной заболеваемости взрослого населения Волгоградской области [Электронный ресурс]. – URL: http://34.rospotrebnadzor.ru/.
9. Антюфеев, А. В. Линейный город. Градостроительная система Большой Волгоград [Текст] / А. В. Антюфеев, Г. А. Птичникова. – Волгоград : ВолгГТУ, 2018. — 197 с.
10. Бабков, В. Ф. Проектирование автомобильных дорог [Текст] / В. Ф. Бабков, О. В. Андреев. - Москва : Транспорт, 1979. - Ч. 1. – 367 с.
11. Бадалян, Л. Х. Анализ выбросов вредных веществ автотранспортом [Текст] / Л. Х. Бадалян В. Л. Гапонов, Е. Л. Медиокритский // Безопасность, экология, энергосбережение. – Ростов-на-Дону, 2000. – С. 61-66.
12. Балакин, В. В. Влияние аэрационного режима городских улиц на концентрацию выбросов автомобильного транспорта в атмосферном воздухе [Текст] / В. В. Балакин // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств : VI междунар. науч.-техн. конф. 18–20 мая 2010 г. - Пенза, 2010. - С. 1-6.

Весь текст будет доступен после покупки