МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ АВТОТРАНСПОРТА ВБЛИЗИ РЕГУЛИРУЕМОГО ПЕРЕКРЕСТКА И ОЦЕНКИ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

Назва: 
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ АВТОТРАНСПОРТА ВБЛИЗИ РЕГУЛИРУЕМОГО ПЕРЕКРЕСТКА И ОЦЕНКИ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА

Download

ПРАВИТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

КОМИТЕТ ПО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЮ, ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

И ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

РАСПОРЯЖЕНИЕ

от 10 декабря 2007 г. N 140-р

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ АВТОТРАНСПОРТА

ВБЛИЗИ РЕГУЛИРУЕМОГО ПЕРЕКРЕСТКА И ОЦЕНКИ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ

НА АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

В соответствии с Федеральным законом от 10.01.2002 N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды", Федеральным законом от 04.05.1999 N 96-ФЗ "Об охране атмосферного воздуха", Положением о Комитете по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности, утвержденным постановлением Правительства Санкт-Петербурга от 06.04.2004 N 530, и в целях реализации основных направлений политики Санкт-Петербурга в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности:

1. Утвердить разработанную федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-исследовательский институт охраны атмосферного воздуха" (ФГУП "НИИ Атмосфера") Методику расчета выбросов автотранспорта вблизи регулируемого перекрестка и оценки их воздействия на атмосферный воздух Санкт-Петербурга согласно приложению.

2. Рекомендовать к использованию указанную Методику при проведении сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха Санкт-Петербурга от выбросов автотранспорта.

3. Контроль за выполнением распоряжения возложить на заместителя председателя Комитета Сорокина Н.Д.

Председатель Комитета

по природопользованию, охране

окружающей среды и обеспечению

экологической безопасности

Д.А.Голубев

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

к распоряжению Комитета

по природопользованию, охране

окружающей среды и обеспечению

экологической безопасности

от 10.12.2007 N 140-р

МЕТОДИКА

РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ АВТОТРАНСПОРТА ВБЛИЗИ РЕГУЛИРУЕМОГО

ПЕРЕКРЕСТКА И ОЦЕНКИ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРНЫЙ

ВОЗДУХ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

1. Введение

Методика расчета выбросов автотранспорта вблизи регулируемого перекрестка и оценки их воздействия на атмосферный воздух Санкт-Петербурга (далее - Методика) разработана на основании Федерального закона от 04.05.1999 N 96-ФЗ "Об охране атмосферного воздуха"; [1], Федерального закона от 10.01.2002 N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды" [2], постановления Правительства Российской Федерации от 12.10.2005 N 609 "Об утверждении специального технического регламента "О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ" [5], постановления Правительства Санкт-Петербурга от 19.04.2005 N 474 "О Программе социально-экономического развития Санкт-Петербурга на 2005-2008 годы" [4].

При разработке Методики использовалась Методика определения выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух от автотранспортных потоков, движущихся по автомагистралям Санкт-Петербурга, утвержденная распоряжением Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности от 08.12.2005 N 309-р, НИИ Атмосфера, СПб, [6].

Проект Методики получил положительное заключение государственной экологической экспертизы (приказ Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности N 183-ос от 29.08.2007).

2. Общие положения

Настоящая методика предназначена для оценки выбросов автотранспорта вблизи регулируемых перекрестков с использованием расчетных методов в целях улучшения экологической обстановки в Санкт-Петербурге.

В качестве исходных данных для расчета выбросов автотранспорта в атмосферу используются данные о структуре и интенсивности автотранспортных потоков вблизи регулируемых перекрестков с подразделением по основным категориям автотранспортных средств, полученные по результатам натурных обследований, проведенных в соответствии с [6].

При расчете выбросов автотранспорта учитываются основные закономерности их изменения при реальном характере автотранспортного движения в городских условиях Санкт-Петербурга. При этом учитывается, что в районе регулируемого перекрестка транспортное средство совершает торможения и разгоны, перемещаясь с некоторой средней скоростью на конкретном участке автомагистрали, определяемой дорожными условиями.

Расчеты выбросов выполняются для следующих вредных веществ, поступающих в атмосферу с отработавшими газами автомобилей:

- оксид углерода (CO), код 0337;

- оксиды азота NOx (в пересчете на диоксид азота), код 0301;

- углеводороды (CH) <*>;

- сажа, код 0328;

- диоксид серы (SO2), код 0330;

- формальдегид, код 1325;

- бенз(а)пирен, код 0703.

--------------------------------

<*> - для автомобилей с бензиновыми двигателями при проведении расчетов загрязнения атмосферы используется ПДКм.р. по бензину (код 2704); для автомобилей с дизельным двигателем - по керосину (код 2732) [8].

3. Требования к организации и проведению натурных обследований структуры и интенсивности автотранспортных потоков

Для определения выбросов автотранспорта вблизи регулируемого перекрестка и последующего их использования в качестве исходных данных при оценке воздействия на атмосферный воздух проводится изучение особенностей распределения автотранспортных потоков (их состава и интенсивности) и их изменений во времени (в течение суток, недели и года) вблизи определенного перекрестка.

Различия состава и интенсивности транспортных потоков зависят от планировки улично-дорожной сети, особенностей режимов управления световым постом на различных перекрестках в разных районах города и от многих других факторов.

Выбранные перекрестки наносятся на карту-схему города.

Для определения характеристик автотранспортных потоков на выбранных участках улично-дорожной сети проводится учет проходящих автотранспортных средств в обоих направлениях с подразделением по следующим группам:

I - легковые автомобили, отдельно отечественные (Ло) (ВАЗ, ИЖ, ГАЗ, УАЗ, АЗЛК, ОКА, ЗАЗ) и зарубежные (Лз), - производства заводов дальнего зарубежья (в том числе производимые на территории РФ по лицензии заводов стран дальнего зарубежья).

II - микроавтобусы (МА) и автофургоны (АФ) отечественного (ГАЗЕЛЬ, УАЗ, РАФ) и зарубежного производства.

III - автобусы бензиновые (АК) (ПАЗ, ЛИАЗ, ЛАЗ, ГАЗ).

IV - автобусы дизельные (АД).

V - грузовые бензиновые свыше 3,5 т (включая работающие на сжиженном нефтяном газе) (ГАЗ, ЗИЛ, УралАЗ) (ГК > 3,5).

VI - грузовые дизельные до 12 т отечественного (КамАЗ, МАЗ, УралАЗ, ЗИЛ-133Г) и зарубежного производства (ГД < 12).

VII - грузовые дизельные свыше 12 т отечественного (МАЗ, КрАЗ) и зарубежного производства (ГД > 12).

Подсчет проходящих по данному участку автомагистрали транспортных средств проводится в течение 20 минут каждого часа. При высокой интенсивности движения (более 2-3 тыс. автомашин в час) подсчет проходящих автотранспортных средств проводится синхронно раздельно по каждому направлению движения (а при недостаточности числа наблюдателей - первые 20 минут - в одном направлении; следующие 20 минут - в противоположном направлении).

Для оценки транспортной нагрузки в районе регулируемых перекрестков проводятся следующие обследования. Последовательно (а при возможности одновременно) на каждом направлении движения в период действия запрещающего сигнала светофора (включая и желтый цвет) выполняется подсчет автотранспортных средств по группам, приведенным выше, образующих очередь. Одновременно фиксируется длина очереди в метрах. Подсчеты проводятся не менее 4-6 раз в часы пик в разные дни на каждом перекрестке.

В ходе проведения натурных обследований дополнительно определяется ряд параметров, необходимых как для расчета выбросов, так и проведения расчетов загрязнения атмосферы.

На каждой автомагистрали вблизи регулируемого перекрестка фиксируются следующие параметры:

- ширина проезжей части, (в метрах);

- количество полос движения в каждом направлении;

- протяженность выбранного участка автомагистрали (в км) с указанием названий улиц, ограничивающих участок автомагистрали (рекомендуется ограничивать участок магистрали ближайшими регулируемыми перекрестками);

- средняя скорость автотранспортного потока с подразделением на три основные категории: легковые, грузовые и автобусы (в км/час). На обследуемом перекрестке фиксируются следующие параметры:

- ширина проезжей части (в метрах);

- количество полос движения в каждом направлении;

- протяженность зоны перекрестка в каждом направлении (в метрах).

4. Расчет выбросов загрязняющих веществ вблизи регулируемого перекрестка

Расчет выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) от автотранспорта вблизи регулируемых перекрестков проводится по формулам (4.1) и (5.1) [6], описывающим отдельно движущийся автотранспортный поток и стоящий автотранспорт в очереди перед перекрестком при запрещающем сигнале светофора.

Каждая магистраль в месте пересечения с другой магистралью разбивается на 2 участка с двусторонним движением автотранспорта (или односторонним при условии, что магистраль имеет одностороннее движение).

Суммарные выбросы i-го загрязняющего вещества на каждом участке состоят из выбросов i-го вещества от движущегося автотранспорта по участку магистрали в обе стороны (с учетом длины очереди перед перекрестком) и выбросов i-го вещества от стоящего перед перекрестком автотранспорта в ожидании разрешающего сигнала светофора.

Расчет выбросов i-го загрязняющего вещества от движущегося автотранспортного потока с фиксированной протяженностью L (км) проводится по формуле (4.1) [6]:

            L     k   п

    M   = ---- x SUM М    x G  x r    ,  г/с     (4.1) [6]

     L1   3600    i   к,1    k    vk,1

    где:

     п

    М     (г/км)   -   пробеговый   выброс   i-го  вредного  вещества

     к,1

автомобилями   k-й   группы   для   городских  условий  эксплуатации,

определяемый по [6];

    k - количество групп автомобилей;

    G  (1/час) - фактическая  наибольшая интенсивность движения, т.е.

     k

количество   автомобилей   каждой   из   К  групп,  проходящих  через

фиксированное  сечение  выбранного  участка  автомагистрали в единицу

времени в обоих направлениях по всем полосам движения;

    r  -   поправочный   коэффициент,  учитывающий  среднюю  скорость

     vk,1

движения    транспортного    потока   (vк   (км/час)   на   выбранной

автомагистрали (или ее участке), определяемый по [6].

    Примечание.   Для   диоксида   азота  значение  rvk,1 принимается

постоянным и равным 1 до скорости 80 км/час.

     1

    ---- - коэффициент пересчета час. в сек.;

    3600

    L  (км)  -  протяженность  автомагистрали  (или  ее  участка), из

которого    исключена   протяженность   очереди   автомобилей   перед

запрещающим сигналом светофора (Lo).

Примечание. Длина (L) каждого участка магистрали снимается с электронных картографических материалов или фиксируется при натурных обследованиях. Под длиной участка понимается расстояние между рассматриваемым и следующим (или предыдущим) перекрестками.

Расчет выбросов i-го загрязняющего вещества от стоящего автотранспорта в очереди перед перекрестком при запрещающем сигнале светофора проводится по формуле (5.1) [6]:

           1      P     Nц   Nгр

    М   = ---- x ---- x SUM  SUM (М     x G   ),  г/с     (5.1) [6]

     п1    60     40    n-1  k-1   п1,k    k,n

    где:

    P  (мин.)  -  продолжительность   действия  запрещающего  сигнала

светофора (включая желтый цвет);

    Nц - количество циклов действия запрещающего сигнала светофора за

20-минутный период времени;

    Nгр - количество групп автомобилей;

    M     (г/мин.)  -  удельный  выброс   i-го  ЗВ  автомобилями  k-й

     п1,k

группы,  находящихся  в  очереди  у  запрещающего  сигнала светофора,

определяемый по [6];

    G    - количество автомобилей  k-й группы, находящихся  в очереди

     k,n

в зоне перекрестка в конце n-го цикла запрещающего сигнала светофора.

     1

    ----  -  коэффициент  пересчет  выбросов  за 20-минутный интервал

     20

времени в выбросы за 1 мин;

     1

    --- -  коэффициент  осреднения  количества автомобилей k  группы,

     2

находящихся  в  очереди  в   зоне  перекрестка  в  конце  n-го  цикла

запрещающего сигнала светофора;

     1

    ---- - коэффициент пересчета мин. в сек.

     60

    Значения   M'     определяются   по  [6],  в   которой  приведены

                 n1,k

усредненные  значения  удельных выбросов (г/мин.), учитывающие режимы

движения  автомобилей в  районе пересечения  перекрестка (торможение,

холостой ход, разгон), а значения P, Nц, Gk - по результатам натурных

обследований.

Примечание. Продолжительность действия запрещающего сигнала светофора (включая желтый цвет) и количество циклов действия запрещающего сигнала светофора за 20-минутный период времени определяется с помощью натурных обследований.

5. Оценка воздействия выбросов автотранспорта на атмосферный воздух вблизи регулируемого перекрестка

5.1. Формирование базы данных о выбросах автотранспорта в формате расчетного модуля "Эколог-город-Санкт-Петербург"

Для проведения оценки воздействия выбросов автотранспорта на атмосферный воздух вблизи регулируемого перекрестка формируется база данных о выбросах автотранспорта в формате расчетного модуля "Эколог-город-Санкт-Петербург" по всем рассматриваемым участкам пересекающихся автомагистралей. При этом участки пересекающихся автомагистралей моделируются как неорганизованные линейные источники выбросов 8-го типа (автомагистрали) с высотой выброса 2 м.

Каждый источник кодируется тремя цифрами, первая из которых означает номер магистрали, вторая - участок, третья используется для учета движения по полосам и образования очереди перед перекрестком: цифра "1" - учет движущегося автотранспорта в обе стороны; цифра "2" - учет стоящего автотранспорта, образующего очередь перед перекрестком в одну сторону; цифра "3" - учет стоящего автотранспорта, образующего очередь перед перекрестком в другую сторону (при условии, что рассматривается участок магистрали, находящийся между двумя рассматриваемыми перекрестками).

Для участка магистрали с выбросами от движущегося автотранспорта: длина и ширина участка задаются с помощью картографических материалов или определяются при натурных обследованиях, причем в качестве ширины участка следует понимать суммарное значение ширины всех полос в обоих направлениях (средняя ширина полосы принимается равной 4 м) с учетом значения ширины разделительной полосы.

Для участка магистрали с выбросами от стоящего автотранспорта: длина участка определяется при натурных обследованиях и задается как длина очереди перед перекрестком. Ширина определяется суммированием поперечного размера всех полос движения, направленных в сторону перекрестка.

При таком подходе автомагистрали выступают как неорганизованные линейные источники выбросов с нестационарными по времени выбросами, а автомобили, движущиеся по участкам пересекающихся магистралей и стоящие перед перекрестком, являются источниками выделения вредных веществ в атмосферный воздух.

5.2. Расчет загрязнения атмосферного воздуха вблизи регулируемого перекрестка

При расчетной оценке уровней загрязнения воздуха в зонах перекрестков следует исходить из наибольших значений содержания вредных веществ в отработавших газах, характерных для режимов движения автомобилей в районе пересечения автомагистралей (торможение, холостой ход, разгон).

Расчеты максимальных приземных концентраций выполняются на основании расчетной схемы нормативной методики ОНД-86 [7] с помощью расчетного модуля "Эколог-город-Санкт-Петербург" по данным о параметрах источников выбросов автотранспорта и данным о характеристиках рассеивания загрязняющих веществ в воздушном бассейне Санкт-Петербурга.

К метеорологическим характеристикам и коэффициентам, определяющим условия распространения загрязняющих веществ в атмосфере города, относятся:

- коэффициент А, зависящий от температурной стратификации атмосферы;

- коэффициент рельефа местности;

- средняя максимальная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца года, ёC;

- средняя температура воздуха наиболее холодного месяца года (для котельных, работающих по отопительному графику), ёC;

- скорость ветра U*(м/с), повторяемость превышения которой (по средним многолетним данным) не больше 5%.

Для проведения детальной оценки загрязнения атмосферного воздуха вредными (загрязняющими) веществами, присутствующими в выбросах автотранспорта, проводятся расчеты загрязнения атмосферного воздуха на расчетном прямоугольнике с заданным шагом расчетной сетки и в контрольных точках. Шаг по углу перебора направлений ветра принимается равным 1ё. Контрольные расчетные точки выбираются таким образом, чтобы получить максимальные концентрации загрязняющих веществ в массивах жилой застройки и территориях с повышенными требованиями к качеству атмосферного воздуха.

Основными критериями качества атмосферного воздуха являются предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в атмосферном воздухе, утвержденные Министерством здравоохранения.

При этом для каждого j-го загрязняющего вещества (ЗВ), выбрасываемого автотранспортом, требуется выполнение соотношения:

                                   Cj

                            g  = ------- <= 1,                (5.1)

                             j     ПДК

                                      j

    Cj (мг/куб. м) - расчетная концентрация  j-го ЗВ в приземном слое

воздуха населенных мест в районе расположения жилой застройки;

    ПДК  (мг/куб. м)  -   предельно      допустимая      концентрация

       j

рассматриваемого j-го вещества в  атмосферном воздухе населенных мест

(осредненная за 20-минутный интервал): ПДКм.р. или ОБУВ.

    Для   веществ, для   которых  установлены  только  среднесуточные

предельно-допустимые концентрации ПДКс.с., согласно п. 8.1 ОНД-86 [7]

выполнение  гигиенических  требований  следует  проверять  с  помощью

проверки условия:

                          0,1Cj <= ПДКс.с.                    (5.2)

    Умножив обе части неравенства (5.2) на 10, можно переписать его в

виде:

                          Cj <= 10ПДКс.с.                     (5.3)

или введя безразмерную характеристику концентрации в виде (5.1)

                           C

                 q =  -------------- <= 1,                     (5.4)

                       10 x ПДКс.с.

Расчеты загрязнения атмосферного воздуха проводятся по девяти вредным (загрязняющим) веществам, присутствующим в выбросах автотранспорта.

Значения критериев качества атмосферного воздуха

для вредных (загрязняющих) веществ, присутствующих

в выбросах автотранспорта [8]

Вещество                   

Использ.
критерий

Значение 
критерия,
мг/куб. м

Класс
опас-
ности

код

наименование              

2                   

3    

4    

0301

Азота диоксид (Азот (IV) оксид)         

ПДКм.р. 

0,200000 

0304

Азот (II) оксид (Азота оксид)           

ПДКм.р. 

0,400000 

0328

Углерод (Сажа)                          

ПДКм.р. 

0,150000 

0330

Сера диоксид (Ангидрид сернистый)       

ПДКм.р. 

0,500000 

0337

Углерод оксид                           

ПДКм.р. 

5,000000 

0703

                                                          -4    
Бенз/а/пирен (3,4-Бензпирен)) x 10      

ПДКс.с. 

1,000000 

1325

Формальдегид                            

ПДКм.р 

0,035000 

2704

Бензин (нефтяной, малосернистый) (в пере-
счете на углерод)                       

ПДКм.р 

5,000000 

2732

Керосин                                 

ОБУВ  

1,200000 

 

Для 7 веществ приведены значения предельно допустимой максимально разовой концентрации (ПДКм.р.), для 1 вещества - значения ориентировочно безопасного уровня воздействия (ОБУВ), для 1 вещества - значения среднесуточной предельно-допустимой концентрации (ПДКс.с.) [8].

В графе 5 указан класс опасности для каждого из веществ, имеющих ПДКм.р. или ПДКс.с.

Список литературы

1. Федеральный закон "Об охране атмосферного воздуха".

2. Федеральный закон "Об охране окружающей среды".

3. ГОСТ 17.2.1.04-77 "Охрана природы. Атмосфера. Источники и метеорологические факторы загрязнения, промышленные выбросы. Термины и определения" (с изменениями N 1) Официальное издание, Охрана труда. Атмосфера: Сб. ГОСТов - М.: ИПК Издательство стандартов, 2004 год.

4. Постановление Правительства Санкт-Петербурга N 474 от 19.04.2005 "О Программе социально-экономического развития Санкт-Петербурга на 2005-2008 годы" (с изменениями на 29.08.2006). Вестник Администрации Санкт-Петербурга, N 6, 29.06.2005.

5. Постановление Правительства РФ от 12.10.2005 N 609 "О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ" Собрание Законодательства Российской Федерации N 43, 24.10.2005, ст. 4395.

6. Методика определения выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух от автотранспортных потоков, движущихся по автомагистралям Санкт-Петербурга, утвержденная распоряжением Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности N 309-р от 08.12.2005, НИИ Атмосфера, СПб., 2005.

7. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.

8. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. СПб., 2006.


 

Download