Оценка воздействия автомобильно-дорожного комплекса на воздушную среду

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время в мире одной из проблем глобального характера является увеличение загрязнения атмосферного воздуха в результате интенсивного роста автомобилизации и развития промышленности. Автомобильный транспорт и предприятия транспортной инфраструктуры являются существенными источниками загрязнения окружающей среды парниковыми и токсичными газами. На сегодняшний день мировой парк насчитывает более одного миллиарда автомобилей, доля автомобильного транспорта в объеме мировых выбросов парниковых газов составляет 13%'. Защита атмосферы от выбросов парниковых и других газов представляет собой задачу глобального уровня, для решения которой в первую очередь необходимо решить проблему точной оценки количества выбросов. После достижения нашей страной независимости вопросам охраны окружающей среды уделяется особое внимание. Как и во всех отраслях экономики в области охраны окружающей среды осуществляются широкомасштабные реформы. В республике регулярно принимаются и осуществляются поэтапные программы действий по охране окружающей среды. В условиях бурного развития автомобильно-дорожного комплекса и изменения состояния окружающей среды создается необходимость дальнейшего повышения эффективности экологического мониторинга на основе совершенствования существующих методов инвентаризации выбросов парниковых и других газов. В условиях устойчивого социально-экономического развития дальнейшее совершенствование методов организации инвентаризации выбросов парниковых газов и других вредных веществ автомобильно-дорожным комплексом, а также системы экологического мониторинга является актуальной проблемой, а их решение имеет большое научное и практическое значение. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлениях Кабинета Министров Республики Узбекистан: № 389 от 9 октября 2000г. «О вопросах реализации программы действий по охране окружающей среды Республики Узбекистан на 1999-2005 годы», № 212 от 19 сентября 2008 года «О Программе действий по охране окружающей среды Республики Узбекистан на 2008-2012 годы», № 292 от 30 октября 2011 г. «Об утверждении Программы Государственного мониторинга окружающей среды Республики Узбекистан на 2011-2015 годы», а также «Программа действий по охране окружающей среды Республики Узбекистан на 2013-2017годы», утвержденной Постановлением Кабинета Министров Республики Узбекистан № 142 от 27 мая 2013года. Целью исследования является усовершенствование метода оценки воздействия системы «дорога-автомобиль» на воздушную среду в зависимости от состояния дорожного покрытия. Научная новизна исследования заключается в следующем: усовершенствован метод проведения мониторинга выбросов системы «дорога-автомобиль», основанный на контроле состояния дорожного покрытия и транспортного потока; усовершенствован метод определения состояния автомобильных дорог с учетом дифференциации состояния дорожного покрытия и параметров загрязнения окружающей среды парниковыми и токсичными газами; разработан метод оценки величины валовых выбросов парниковых газов от автомобильно-дорожного комплекса; обоснован выбор транспортно-эксплуатационных свойств дорожного покрытия в качестве критерия оценки выбросов АДК с учетом параметров их ровности, прочности, износостойкости и типа покрытия. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие выводы: 1. На основании системного анализа изменения состояния дорожного покрытия в период жизненного цикла дороги, состояния транспортного потока и изменения количества его выбросов разработана структура системы экологического мониторинга с подсистемами прогнозирования и управления. Предложена кластерная выборка объектов мониторинга и проведение экологической оценки на основании косвенного показателя - ровности дорожного покрытия. 2. Уточнена математическая зависимость допустимой скорости автомобиля от ровности дорожного покрытия и зависимость выбросов транспортных средств от ровности. 3. На основании численного эксперимента установлена корреляционная зависимость между ровностью дорожного покрытия и выбросами от различных процессов автодорожного комплекса. С помощью компьютерного моделирования и интерполяции по методу Ньютона получена математическая модель, связывающая показатели ровности дорожного покрытия, интенсивность движения транспортных средств и выбросы автодорожного комплекса. Установлено, что эксплуатация дорог с неудовлетворительным состоянием покрытия вызывает значительное увеличение выбросов (при ровности покрытия IRI 10 количество выбросов увеличится на 16% по сравнению с IRI 5). 4. Впервые разработан метод проведения мониторинга выбросов системы «дорога-автомобиль», основанный на контроле состояния дорожного покрытия и транспортного потока. На базе данного метода создана и внедрена методика мониторинга и инвентаризации парниковых газов системы «дорога-автомобиль» для дорог общего пользования Республики Узбекистан. Предложенный метод проведения мониторинга дорог с целью инвентаризации выбросов, а также фиксации превышений выбросов может служить методологической базой при составлении новых методик, разрабатываемых по мере изменения конструкций автомобилей, применяемого топлива и технологии дорожно-ремонтных работ. 5. Модифицирована интегральная модель, обеспечивающая нахождение эколого-экономического оптимума состояния автомобильных дорог. Определен ущерб, наносимый окружающей среде выбросами в течение жизненного цикла асфальтобетонных дорог, который составляет ориентировочно 105893500 долл. США/год. 6. Эколого-экономическая эффективность от внедрения разработанных рекомендаций по изменению допустимой ровности составит: для дорог с капитальным типом покрытия от 99,2 до 392,2 долл. США /кмтод при интенсивности движения соответственно от 5000 до 10000 авт/сут; для дорог облегченного типа от 248,7 до 407,5 долл. США/кмтод при интенсивности движения соответственно от 3000 до 4400 авт/сут.