Исследование загрязнения городской воздушной среды выбросами автотранспорта : На примере Калининграда

2
СОДЕРЖАНИЕ
Перечень принятых сокращений................................... 3
Введение....................................................... 4
1. Физико-географическая характеристика объекта исследования 9
1.1. Географическое положение.................................. 9
1.2. Климатический режим....................................... 11
1.3. Метеорологические условия и загрязнение атмосферы 19
2. Методология исследования....................................... 27
2.1. Общий подход............................................... 27
2.2. Методы исследования влияния автотранспорта на загрязнение атмосферы города................................ 29
3. Особенности загрязнения воздушной среды Калининграда выбросами автотранспорта........................................ 36
3.1. Формирование парка автомобилей. Выбросы и концентрации загрязняющих веществ........................................ 36
3.2. Анализ интенсивности движения городского автотранспорта.. 46
4. Исследование загрязнения атмосферного воздуха в районах магистралей с использованием математических моделей..............63
4.1. Постановка вопроса........................................63
4.2. Методы математического моделирования и компьютерное обеспечение расчетов загрязнения атмосферы..............64
4.3. Адаптация методики расчета загрязнения атмосферы
к условиям Калининграда и ее экспериментальная проверка... 69
4.3.1. Постановка проблемы............................... 69
4.3.2. Результаты статистической обработки данных наблюдений........................................ 70
4.3.3. Процедура верификации расчетной модели............71
4.4. Примеры рассчитанных полей концентрации для фактических метеоусловий........................................... 75
4.5. Статистические характеристики загрязнения городркой воздушной среды........................................ 79
4.6. Моделирование сценариев снижения выбросов автотранспорта
в воздушную среду .......................................87
5. Оценка потенциального риск^ здоровью населения от загрязнения воздушной среды выбросами автотранспорта........................ 92
5.1. Методика оценки........................................... 92
5.2. Оценка потенциального риска здоровью населения............ 97
5.2.1. Оценка потенциального риска на локальных участках .97
5.2.2. О путях уменьшения потенциального риска........... 102
Заключение..................................................... 109
Список литературы.............................................. 112
Приложение..................................................... 122
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АТС - автотранспортное средство
ВСП - высота слоя перемешивания
ГМС - гидрометеорологическая служба
ДВС - двигатель внутреннего сгорания
МАДИ - Московский автодорожный институт
НМУ - неблагоприятные метеорологические условия
ОГ - отработавшие газы
ПДК - предельно допустимая концентрация
ПДКм.р. - предельно допустимая максимально-разовая концентрация ПДКс.с. - предельно допустимая среднесуточная концентрация СНГ - сжиженный нефтяной газ СПГ - сжатый природный газ УДС - уличио-дорожная сеть
13
с
Рис. 1.1. Повторяемость (%) направления ветра в январе, апреле,
июле и октябре [6]
до 0,8 м/с зимой. Наибольшие усиления и ослабления ветров весной и летом составляют 1-1,5 м/с, осенью и зимой - 1,5 - 2,0 м/с [6, 15, 16].
Суточный и годовой ход скорости ветра приводится на рисунке 1.2. Суточный ход особенно хорошо выражен летом (июнь - август). В послеполуденные часы вследствие термической конвекции, скорость ветра на 2,5 м/с выше, чем в ранние утренние часы. Зимой суточный ход скорости ветра сглажен.
Значения средней скорости ветра в прогностическом отношении мало показательны, поскольку в отдельные дни и часы суток скорость может изменяться в существенно больших пределах. В Калининграде довольно велика повторяемость скорости 0-1 м/с и 6 - 9 м/с. Скорость больше 10 м/с наблюдается не во все месяцы и не при всех направлениях ветров. В зимний период такие ветры не отмечается в 15 % наблюдаемых лет, в летний - в среднем каждый третий год.
14
У,м/с
У,м/с
Рис. 1.2. Годовой и суточный ход скорости ветра. 1-3 ч, 2-15 ч, 3 декабрь, 4 - август [6]