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, преподавателям, студентам, заинтересованной общественности.
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 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 научно-техническую 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 автомобильно-дорожном комплексе, состоящая из правовых документов международного и общероссийского значения.
Архитектурно-планировочные мероприятия
обеспечивают совершенствование планирования всех функциональных зон города (промышленной, селитебной - 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 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 улично-дорожной 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 насаждений, способствующих снижению загрязнения атмосферного воздуха.
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 – здания коммунально-бытового назначения, вторая зона – малоэтажная застройка, третья – застройка повышенной этажности, четвертая – детские, лечебные и др. учреждения) |
до 90 |
| Периметральная 9-этажная застройка |
40-60 |
| То же с арками со стороны магистрали |
35-50 |
| Свободная застройка при отсутствии защитного озеленения со стороны транспортного потока (80 м от магистрали) |
30-75 |
| Расположение проезжей части в выемке, на насыпи, на эстакаде |
15-40 |
Примечание: уровень загрязнения на краю проезжей части магистрали с подветренной стороны принят за 100 %.
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
и экотехнологические мероприятия позволяют внедрить современные инженерные, 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. Одновременно обеспечивается сбережение топливно-энергетических ресурсов.
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 0,03-0,04 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 реагентов, автоматизированных систем раннего оповещения об образовании гололеда, средств распределения противогололедных материалов с малыми расходами, специальных покрытий с антигололедными свойствами и саморегулирующимися электронагревателями, а также 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 и
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.
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 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 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%)).
● 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 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. Все это говорит о том, что мероприятия, связанные с расширением улиц и способствующие только
перераспределению 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;
- 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 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 социально-
гигиенического мониторинга
и оценки риска, руководитель ВТК А.Г. Уральшин