- Министерство экологии Челябинской области

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ
ЦЕНТР ГИГИЕНЫ И ЭПИДЕМИОЛОГИИ В ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ
ОРГАН ПО ОЦЕНКЕ РИСКА
(Аттестат аккредитации № ГСЭН.ЦОА.017 от 05.03.2004 г.)
Р Е Ф Е Р А Т
ПО ТЕМЕ: «РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА МЕР ПО СНИЖЕНИЮ
ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫБРОСОВ АВТОТРАНСПОРТА НА НАСЕЛЕНИЕ
ГОРОДОВ». 1 ЭТАП – 10 АВТОМАГИСТРАЛЕЙ В ЦЕНТРАЛЬНОМ И
СОВЕТСКОМ РАЙОНАХ Г. ЧЕЛЯБИНСКА
г. Челябинск, 2006 год
Реферат «Разработка комплекса мер по снижению воздействия
выбросов автотранспорта на население городов». – Челябинск, ФГУЗ «Центр
гигиены и эпидемиологии в Челябинской области». – 2006.
Исполнители: Уральшин А.Г. (ответственный исполнитель и редактор),
заслуженный врач Российской Федерации к.м.н. Гаврилов, А.П., Брылина Н.А.,
Никифорова Е.В., Бекетов А.Л.
Реферат адресован специалистам, связанным с решением вопросов охраны
окружающей среды и здоровья населения, а также работникам администраций,
контролирующих
и
других
органов,
заинтересованной общественности.
2
преподавателям,
студентам,
Работа по теме: «Разработка комплекса мер по снижению воздействия
выбросов автотранспорта на население городов» выполнена ФГУЗ «Центр
гигиены и эпидемиологии в Челябинской области» по заданию и при поддержке
Министерства по радиационной и экологической безопасности Челябинской
области с привлечением специалистов и опубликованных материалов из 13
организаций и посвящена актуальной теме -
разработке, оценке и выбору
комплекса мер по снижению воздействия выбросов автотранспорта на население
г. Челябинска (10 критических автомагистралей в Советском и Центральном
районах) с целью отработки методологии выполнения аналогичных работ в г.
Челябинске и других городах области. Материалы работы изложены на 184
страницах печатного текста, содержат 56 таблиц и 2 рисунка.
В работе даны рекомендации по применению общих мер для снижения
влияния выбросов автомобильного транспорта на население путем проведения
организационно-правовых,
архитектурно-планировочных,
конструкторско-
технических и экотехнологических, эксплуатационных мероприятий.
Организационно-правовые мероприятия включают формирование нового
эколого-правового мировоззрения, эффективную реализацию государственной
экологической
политики,
создание
современного
экологического
законодательства и нормативно-правовой базы экологической безопасности, а
также меры государственного, административного и общественного контроля за
выполнением функций по охране природы. Они направлены на разработку и
исполнение
механизмов
экологической
политики
природоохранного
законодательства на транспорте, экологических стандартов, норм, нормативов и
требований
к
транспортной
технике,
топливно-смазочным
материалам,
оборудованию, состоянию транспортных коммуникаций и других.
Развитие
международного
правоохранительного
сотрудничества,
увеличение объемов загрязнения атмосферы, почв и других компонентов
3
экосистем
заставляет
совершенствовать
правовую
базу
регулирования
природоохранных отношений на транспорте, гармонизируя ее с международными
требованиями.
Правовые
документы
разрабатываются
федеральными
законодательными органами власти и Правительство Российской Федерации,
которые
принимают
Законодательные
акты
по
безопасности
движения
транспортных средств и экологической безопасности, решения о проведении
контроля
технического
состояния подвижного
состава. Они
делегируют
полномочия по регулированию, координации, инспекционному контролю в
области экологической деятельности министерствам и ведомствам Российской
Федерации: Госстандарту, Госкомэкологии, в функции которых входит принятие
государственных стандартов экологической направленности и безопасности
транспортных средств; Министерству транспорта, которое разрабатывает научнотехническую документацию по лицензированию, сертификации, контролю
головных организации и региональных подразделений.
К настоящему времени в Российской Федерации создана основная правовая
и нормативная база по вопросам экологической безопасности в автомобильнодорожном комплексе, состоящая из правовых документов международного и
общероссийского значения.
Архитектурно-планировочные
совершенствование
планирования
(промышленной, селитебной -
мероприятия
всех
функциональных
обеспечивают
зон
города
предназначенной для жилья, транспортной,
санитарно-защитной, зоны отдыха и др.) с учетом инфраструктуры транспорта и
дорожного движения, разработку решений по рациональному землепользованию
и застройке территорий, сохранению природных ландшафтов, озеленению и
благоустройству.
При создании и развитии транспортных систем городов и населенных
пунктов большая роль должна быть отведена разработке рациональных
планировочных решений, способствующих снижению негативного воздействия
транспорта на окружающую среду. Обеспечивая почти неограниченную
4
мобильность, автомобили и скоростные автомагистрали явились важнейшими
факторами расширения городских территорий. В целом в мире, по крайней мере,
треть площади городов приходится на дороги и автостоянки. Несмотря на это,
отведенных под дороги площадей недостаточно, что приводит к заторам.
Снижение уровня экологической безопасности от воздействия транспорта
возможно
путем
реализации
комплексной
программы
развития
города,
включающей архитектурно-планировочные мероприятия. К ним относятся:
- обеспечение безостановочного движения транспортных средств за счет
строительства путепроводов, транспортных развязок на разных уровнях, тоннелей
и пешеходных переходов;
- увеличение числа полос движения на магистралях, развитие уличнодорожной сети, ликвидация узких въездов и выездов с шоссе;
-
регулирование транспортных потоков с помощью управляемых
компьютером светофоров, внедрение информационных технологий управления
движением (телематики), позволяющих использовать принцип «зеленой волны»
для сокращения простоев подвижного состава;
- организация одностороннего движения на участках городской застройки с
узкой проезжей частью, имеющих сложившийся характер планировки;
- выделение в центральной части городов территорий с запретом или
ограничением на движение большегрузных автомобилей;
- строительство жилых зданий в отдалении от транспортных магистралей с
соблюдением санитарно-защитных норм; прокладка дорог в обход заповедников и
исторически сложившихся памятников; выделение специальных полос для
движения городского транспорта и велосипедных дорожек, в целях поощрения
жителей к отказу от использования личных автомобилей; учет в планировочных
решениях
городской
застройки
мест
размещения
зеленых
способствующих снижению загрязнения атмосферного воздуха.
5
насаждений,
Для
уменьшения
транспортной
нагрузки
населенных
пунктов
и
упорядочения транзитных потоков важным планировочным решением считается
создание объездных кольцевых автомобильных дорог.
Снижение концентраций выхлопных газов в воздухе жилых кварталов
может быть достигнуто за счет их рациональной планировки и застройки.
Результаты изучения газозащитной эффективности различных типов застройки
улиц с интенсивностью движения 1000-4000 автомашин в час приведены в
таблице.
Таблица. Снижение концентраций выхлопных газов автотранспорта застройкой и
элементами рельефа
Приемы застройки
Снижение уровня
загрязнения, %
Зонирование застройки (ближайшая к магистрали зона –
до 90
здания коммунально-бытового назначения, вторая зона –
малоэтажная застройка, третья – застройка повышенной
этажности, четвертая – детские, лечебные и др.
учреждения)
Периметральная 9-этажная застройка
40-60
То же с арками со стороны магистрали
35-50
Свободная застройка при отсутствии защитного
30-75
озеленения со стороны транспортного потока (80 м от
магистрали)
Расположение проезжей части в выемке, на насыпи, на
15-40
эстакаде
Примечание: уровень загрязнения на краю проезжей части магистрали с подветренной
стороны принят за 100 %.
6
Из таблицы видно, что зонированием примагистральной застройки можно
резко снизить концентрацию выбросов автомобилей в воздухе жилых кварталов.
Достигаемый эффект обусловлен, с одной стороны, задерживающей по
отношению к газам ролью зданий и, с другой, – улучшением аэрационного
режима в застройке различной этажности.
Конструкторско-технические
позволяют
внедрить
современные
и
экотехнологические
инженерные,
мероприятия
санитарно-технические
и
технологические средства защиты окружающей среды от вредных воздействий на
предприятиях и объектах транспорта, технические новшества в конструкции как
автотранспортных средств, так и объектов дорожного комплекса.
Экологическая безопасность автотранспорта будет повышаться за счет
улучшения
экологических
показателей
транспортных
средств
и
сетей,
совершенствования оборудования, применяемых в перевозочном процессе, при
ремонте
и
техническом
обслуживании
всех
элементов,
связанных
с
автотранспортом.
Конструкторско-технические
мероприятия,
предназначенные
для
совершенствования транспортных средств, группируются по направлениям:
повышение экономичности двигателей, снижение токсичности отработавших
газов, использование экологически более чистых видов топлива, применение
электрической
энергии.
Экотехнологические
мероприятия
предполагают
разработку и внедрение современных инженерных систем, обеспечивающих
снижение техногенной нагрузки на придорожные территории, водные объекты.
Контрукторско-технические мероприятия
Повышение экономичности двигателей достигается совершенствованием
их конструкции и позволяет сократить потребление топлива и соответственно
снизить
выбросы
загрязняющих
веществ.
сбережение топливно-энергетических ресурсов.
7
Одновременно
обеспечивается
Работы по совершенствованию конструкции интенсивно ведутся, как для
карбюраторных двигателей, так и для дизелей. К настоящему времени в этой
области предложено много технических решений, и поиски продолжаются.
Улучшение рабочего процесса двигателя достигается, применением
различных
устройств
в
карбюраторе.
К
таким
устройствам
относится
ограничитель разрежения, действующий на режиме принудительного холостого
хода, позволяющий снизить расход топлива и масла.
Уменьшение сопротивления движению оказывает значительное влияние на
сокращение расхода топлива. Для автомобилей
это
направление работ
определяется правильным выбором передаточных чисел главной передачи и
коробки передач.
Снижение
токсичности
отработавших
газов
достигается
рядом
технических решений, включающих установку нейтрализаторов отработавших
газов, фильтров, использование присадок к топливу.
Окислительный каталитический нейтрализатор работает при температуре
680-880 К и осуществляет окисление СО и низкомолекулярных углеводородов в
СО2 с эффективностью до 75-95%. Блок-носитель делают из керамической
сотовой структуры гофрированной фольги (нержавеющая сталь толщиной 0,030,04 мм), в виде гранул из оксида алюминия, которые укладываются в
металлический цилиндр, закрытый по торцам сетками.
Окислительно-восстановительный
каталитический
нейтрализатор
по
конструкции не отличается от окислительного, но дополнительно комплектуется
кислородным датчиком.
Экотехнологические мероприятия
Поддержание
траснпортно-эксплуатационных
параметров
дороги
(ровности, шероховатости, продольного и поперечного уклонов, деформаций,
обустройства) в пределах требуемых нормативов
Разработка эффективных способов и методов зимнего и летнего
содержания дороги. Это использование экологических безопасных химических
8
реагентов, автоматизированных систем раннего оповещения об образовании
гололеда, средств распределения противогололедных материалов с малыми
расходами,
специальных
саморегулирующимися
покрытий
с
антигололедными
электронагревателями,
а
также
свойствами
и
аккумулированной
теплоты.
Эксплуатационные мероприятия осуществляются в процессе эксплуатации
транспортных средств и направлены на поддержание их состояния на уровне
заданных
экологических
нормативов
за
счет
технического
контроля
и
высококачественного обслуживания.
Продолжительное использование транспортных
средств приводит к
изменению их технического состояния. Токсичные атмосферные выбросы
подвижного состава растут быстрее их физического износа и старения. В
процессе эксплуатации текущие неисправности и нарушения регулировок
приводят к ухудшению показателей токсичности и топливной экономичности.
Плохие дорожные и климатические условия, низкое качество топливносмазочных материалов приводят к ускоренному износу узлов и агрегатов
подвижного состава и увеличению выбросов. Недостаточно качественные
техническое обслуживание и ремонт, нехватка современного оборудования и
квалифицированного персонала не обеспечивают в должной мере восстановление
работоспособности транспорта.
Для поддержания экологических параметров транспортных средств в
эксплуатации на допустимом уровне необходим периодический контроль
технического
состояния
транспортных
средств
с
использованием
диагностирования.
Перечисленные группы мероприятий могут реализовываться независимо
друг от друга, но максимальный эффект может быть достигнут только в
результате их комплексного применения.
9
10
11
При
строительстве
или
реконструкции
крупных
автомагистралей
необходимо учесть, что улучшение организации транспортного движения
одновременно приведет к дополнительным сопряженным
выгодам, которые
заключаются в существенном снижении риска для здоровья от загрязнения
атмосферного воздуха выбросами автотранспорта на больших территориях
города, хотя для некоторой части населения, проживающего на отдельных
участках вблизи этих магистралей,
риск может возрастать. В связи с этим,
целесообразно проводить оценку риска для здоровья населения в период
разработки проекта и вариантов прокладки трасс, что будет способствовать
выбору
наиболее
оптимальных
вариантов
с
учетом
предупреждения
неблагоприятных последствий для здоровья населения.
Принимая во внимание опыт развитых государств мира и рекомендации
ведущих международных организаций, в частности, Всемирной организации
здравоохранения,
чтобы уменьшить
неблагоприятное влияние выбросов
автотранспорта на здоровье населения необходимо:
- осуществить широкие технологические мероприятия, как оснащение
автомобилей каталитическими конверторами и нейтрализаторами, улучшение
качества топлива и самих двигателей и т.п. (следует отметить, что к 2020 году в
странах Европейского Союза 20% используемого в настоящее время топлива
будет заменено биотопливом, газом и водородом);
- ввести к 2020 г. более жесткие единые стандарты на выпускаемые в
стране автомобили ЕВРО III и ЕВРО IV (в странах Европейского союза к этому
времени планируется ужесточить нормы выбросов путем введения еще более
жестких стандартов Евро V и Евро VI, что в целом по прогнозам может
значительно улучшить экологическую ситуацию в городах, в частности, снизить
риск для здоровья населения от загрязнения атмосферного воздуха).
Поэтому
градостроительные
и
планировочные
мероприятия,
способствующие только перераспределению транспортных потоков, являются
12
недостаточными для обеспечения требуемого снижения риска для здоровья
населения от выбросов автотранспорта.
Вместе с тем, организация дорожного движения и строительство новых
автомагистралей, как и планировочные мероприятия в городах в целом, остаются
существенным
элементом,
позволяющим
не
только
улучшить
качество
сообщения, но и, что особенно важно, уменьшить риск для здоровья населения.
Среди этих мероприятий приоритетными являются:
- размещение жилых и общественных зданий вдали от основных
магистралей с интенсивным движением;
- разделение селитебной и промышленной территорий с размещением
производственных, а не жилых зон вблизи автомагистралей;
- использование на
транспорте экологически более безвредных видов
топлива;
- предупреждение заторов на дорогах путем оптимизации автомобильного
движения;
- создание зеленых зон; разделение пешеходной и проезжей части в
городах.
В условиях сложившейся городской территории наиболее эффективным
мероприятием является организация скоростных автомагистралей. Например, в
городе Челябинске в качестве таких магистралей можно рассматривать
«Меридиан», проспект Победы (от Свердловского проспекта до ул. Чичерина).
В 2000 году по заказу Правительства Челябинской области МП
«Челябинскметротранспроект» совместно с МУП «Управление благоустройства»
разработана Программа развития сети транзитных магистралей и магистральных
улиц города Челябинска на 2001-2020 годы. На основании данной Программы
Управлением дорожного строительства и благоустройства Администрации города
в 2005 году разработаны материалы по развитию транспортной схемы и
перспективах перепланировки транспортных потоков центра города Челябинска
на период до 2010 года. Годовые Программы развития улично-дорожной сети
13
города Челябинска ориентированы на выполнение вышеизложенной Программы
и разрабатываются на ее основе с учетом детализации и выбранных приоритетных
направлений.
В ходе выполнения работы с учетом городской целевой программы
«Развитие улично-дорожной сети города Челябинска» на 2006 год проведен
выбор и обоснование приоритетных критических автомагистралей для оценки
риска; проведены замеры интенсивности транспортного потока на исследуемых
автомагистралях; выполнены расчеты выбросов и рассеивания загрязняющих
веществ на различных участках улично-дорожной сети определено количество
населения, проживающего в районах исследуемых автомагистралей; проведены
лабораторные исследования загрязнения атмосферного воздуха в районах
исследуемых
автомагистралей,
проведен
выбор
приоритетных
веществ,
поступающих в атмосферный воздух от автотранспорта для оценки риска;
собраны сведения о структуре и количестве автотранспортных средств,
зарегистрированных в г. Челябинске и сведения по количеству выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта; проанализированы
последствия
от
загрязнения
атмосферного
воздуха
автотранспортом
на
исследуемых автомагистралях в зависимости от режимов регулирования на
существующее положение и перспективу; проведен расчет канцерогенных рисков
и неканцерогенных рисков, а также
их ранжирование с целью определения
эффективности предложенных мероприятий.
Исследованиями, проведенными в настоящей работе, установлено:
● В г. Челябинске доля выбросов от автотранспорта в общем объеме
выбросов колеблется и составляет 53.5 – 59.8 %. По прогнозу, на основании
имеющейся тенденции увеличения количества выбросов от автотранспорта за
последние 5 лет, общее количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
от автотранспорта в 2010 году составит около 183970 т/год (рост на 3627 т/год
(2%)).
14
● Количество автотранспортных средств в 2005 году составило 269463
единиц, что превысило ранее прогнозируемые цифры на 2010 год (250 тыс.
автомобилей). На основании имеющейся тенденции увеличения автомобилей за
последние 5 лет, общее количество автомобилей к 2010 году составит около
303878 единиц (рост на 34415 единиц (13%)).
● Доля легковых автомобилей составляет 74.7 %, что значительно
превышает долю других автотранспортных средств; предполагается, что в
перспективе этот показатель еще более возрастет.
● Средний возраст автомобилей остается значительным и составляет в
среднем 10.8 года, в том числе, 10 % парка эксплуатируется свыше 13 лет, когда
автомобили изношены и подлежат списанию, их эксплуатация приводит к
повышенному расходу топлива и увеличению выброса в атмосферу загрязняющих
веществ. Автомобилей в возрасте до пяти лет около 12.5 %.
● По расчетным данным в 2005-2006 годах отмечается превышение ПДК в
атмосферном воздухе диоксида азота в 1,6-2,6 раза, оксида углерода в 1,2-1,26
раза, а также превышение рекомендуемых референтных концентраций (RFCi)
этих веществ и акролеина в 1,35-2,35 раза, бензина в 3,68-5,89 раза, керосина в
1,29-1,32 раза. Это обуславливает высокие уровни канцерогенного
и
неканцерогенного рисков для населения.
● Реконструкция автомагистралей входит в число наиболее эффективных
мер по снижению выбросов от автотранспорта в условиях сложившейся жилой
застройки.
Результаты
исследований
показывают
заметное
снижение
канцерогенного и неканцерогенного рисков после выполнения реконструкции на
10 исследованных
автомагистралях. Так, после проведения запланированной
реконструкции уровень канцерогенного риска снизится в среднем на 22 %,
уровень неканцерогенного риска при воздействии химических веществ на органы
дыхания,
развитие,
сердечно-сосудистую
систему,
печень,
почки,
репродуктивную систему, глаза - на 17-23 %, на кровь – на 6 %. Несмотря на
прогнозируемое снижение риска для здоровья населения, вследствие проводимых
15
реконструктивных
мероприятий,
уровни
как
канцерогенного,
так
и
не
канцерогенного рисков остаются достаточно высокими на значительной части
исследованной территории и не достигают значений, принятых в качестве
приемлемых. В соответствии с классификацией по СНиП 2.07.01-89 «Планировка
и застройка городских и сельских поселений» исследуемые автомагистрали
относятся к градации магистральных улиц общегородского и районного значения,
по которым расчетная скорость движения должна быть не менее 70-80 км/ч (по
нормативам), фактически скорость грузового автотранспорта на перегоне
составляет 20-40 км/ч, легкового – 40-60 км/ч.
мероприятия,
связанные с
перераспределению
расширением улиц
Все это говорит о том, что
и
способствующие только
транспортных потоков, являются недостаточными для
обеспечения требуемого снижения риска для здоровья населения от выбросов
автотранспорта и увеличения скорости транспортных потоков до нормативов.
В настоящей работе, помимо запланированных Администрацией города,
предложены по каждой из исследованных автомагистралей дополнительные
мероприятия, эффективность которых с учетом снижения величины риска
ориентировочно может составить 6 – 12 %.
Учитывая полученные результаты исследований и ориентировочных
прогнозов количества автотранспорта и его выбросов, канцерогенных и
неканцерогенных рисков здоровью населения, в работе даны
следующие
наиболее общие предложения и рекомендации:
- строительство объездных дорог для удаления транзитных передвижных
источников выбросов от населения;
- запрещение въезда транзитного грузового автотранспорта;
- оптимизация скоростных режимов автотранспорта, приближенных к
требованиям СНИП 2.07.01 – 89 «Планировка и застройка городских и сельских
поселений»; строительство скоростных автомагистралей;
- ликвидация многочисленных примыканий к проезжей части и выездов с
прилегающих территорий;
16
-
строительство
подземных
и
надземных
пешеходных
переходов;
улучшение качества дорожного покрытия;
- внедрение современных технологий и технических средств регулирования
дорожного
движения
(регулирование
рядности
движения
автотранспорта
перемещающейся световой полосой и др.);
- строительство и реконструкция светофорных объектов; ужесточение
контроля за техническим состоянием улично-дорожной сети, автотранспортного
парка и качеством топлива, в том числе за содержанием свинца в бензине на
бензоколонках;
- увеличение озеленения прилегающих к магистралям территорий;
организация дворовых автостоянок, для снижения количества стоящих машин на
проезжей части улиц; запрещение стоянки транспорта на проезжей части дорог и
улиц;
-
при
планировке
улично-дорожной
сети
в
микрорайонах
города
необходимо учитывать количество ожидаемого транспортного потока на
ближайшие 5-10 лет;
Кроме того, Управлением ГИБДД ГУВД по Челябинской области
предложен ряд своих мероприятий по снижению вредных выбросов транспортных
средств:
-
организация контрольных пунктов по регулировке повышенного
содержания вредных выбросов по месту стоянки транспортных средств
юридических лиц;
- поэтапная замена транспортных средств
оснащенных ДВС на
электромобили;
- поэтапная замена в автобусах ДВС на электродвигатели;
- широкое внедрение и использование альтернативных видов топлива
(оснащение технических средств газобаллонным оборудованием).
● Поскольку в атмосферу от автотранспорта выбрасывается более 200
загрязняющих веществ, воздействие которых не достигает норм экологического и
17
гигиенического уровней риска здоровью населения, в том числе травматизма от
дорожно-транспортных происшествий, проблема автотранспорта еще долгое
время будет оставаться актуальной.
● Учитывая возрастающее влияние автотранспорта на здоровье населения и
окружающую среду, аналогичные работы по оценке существующей ситуации и
эффективности мероприятий, связанных со снижением воздействия выбросов
автотранспорта на население, должны выполняться
не только в городах с
интенсивным движением автотранспорта, но и в каждом населенном пункте.
Сведения этих работ будут полезны и востребованы работниками администраций,
контролирующих
и
других
органов,
преподавателям,
студентам,
заинтересованной общественности.
Главный врач ФГУЗ «Центр гигиены и
эпидемиологии в Челябинской области»,
заслуженный врач Российской Федерации, к.м.н
А.П. Гаврилов
Заведующий отделом социальногигиенического мониторинга
и оценки риска, руководитель ВТК
А.Г. Уральшин
18