Эколого-экономическая оценка воздействия автотранспорта на воздушную среду Южно-Казахстанской области

Системность классификации  базовых компонентов, определяющих автомобильный выброс, исходит из определяющих особенностей их формирования, носящих специфически динамичный характер. В их числе основные:

– интенсивность динамики выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, которая присуща собственно процессу его образования;

– многоаспектность, многообразие и разнозначимость факторов, влияющих на уровень автомобильных выбросов;

– широкий диапазон вида и колебания (динамики) источников выбросов от автотранспорта;

– иерархичность и взаимосвязанность процессов (причин, факторов и т.д.) образования выбросов в атмосферу от автотранспорта;

– полная, направленная, «потребностная искусственность» автомобильных выбросов, включая присущую их формированию организованность, регулируемость, управляемость и необходимость;

– единность целевого ориентира создания причин и следствия (потребность в источнике – экологическое последствие), направленных основных выходов для автомобильных выбросов, загрязняющих атмосферу.

Системная иерархическая  структура рекомендуемой многоуровневой классификации источников и регуляционных  компонентов формирования выбросов вредных веществ от автотранспорта состоит из четырех последовательно  соподчиненных уровней, разделенных на отдельные самостоятельные классы (подсистемы) первый базовый, второй базовый, средний, заключительный и завершающий классы – подсистемы (рисунок 1).

Первый базовый уровень  иерархии представлен отдельной  стержневой подсистемой «Виды и  характеристики источников выброса автотранспорта», в состав которых входят четыре взаимосвязанные группы (элементы): «Виды источников», «Типы топлива», «Типы двигателей». Второй базовый уровень классификации представлен в виде второго класса структурных компонентов, типологизированных в подсистему «Эксплуатационно-экономические показатели – характеристики движения автотранспорта», состоящую из четырех взаимосвязанных групп (элементов): «Удельные показатели движения», «Факторы воздействия движения на ОС», «Показатели технической оснащенности», «Показатели эстетико-гигиенической обеспеченности».

Средний уровень представлен  как третий класс, который типологизирован  в виде подсистемы «Уровень и динамика выходов выброса автотранспорта». В эту подсистему входят также четыре взаимосвязанные группы (элементы): «Фактический уровень индексации выбросов», «Сверхнормативный уровень выбросов», «Тенденция и диапазон изменения выбросов», «Прогнозно-перспективный уровень выбросов», «Сверхнормативный уровень выбросов», «Тенденция и диапазон изменения выбросов», «Прогнозно-перспективный уровень выбросов».

 

Уровни иерархии	←	Источники и компоненты регулирования  выбросов автотранспорта в условиях городской экосистемы
↓		↓
Первый базовый уровень		1. Подсистема «Виды и характеристики источников выбросов от автотранспорта»
↓		↓		↓		↓		↓
Группы (элементы)		1.1 Виды источников		1.2. Типы топлива		1.3 Типы двигателей		1.4 Технические характеристики

 

Второй базовый уровень	←	2. Подсистема «Эксплуатационно-экологические  показатели движения автотранспорта»
↓		↓		↓				↓
Группы (элементы)		2.1 Технические характеристики  источника		2.2. Факторы воздействия движения  на ОС		2.3 Показатели эколого-технической  оснащенности автотранспорта

 

Средний уровень		3. Подсистема «Уровень и динамика  выходов выброса  автотранспорта»
↓		↓		↓		↓		↓
Группы (элементы)		3.1 Фактический уровень индексации  выбросов		3.2. Сверхнормативный уровень выбросов		3.3 Тенденция и диапазон изменения выбросов		3.4 Прогнозно-перспективный уровень  выбросов

 

Заключитель ный уровень		4. Подсистема «Регуляционные компоненты  формирования  выбросов  автотранспорта»
↓		↓		↓		↓		↓
Группы (элементы)		4.1 Нормативные механизмы  регулирования		4.2. Рыночные механизмы  регулирования		4.3 Технологические механизмы  регулирования		4.4 Организационные механизмы регулирования

 

Рисунок 1 – Системная  классификация источников и компонентов  регулирования выбросов автотранспортом  в условиях городской экосистемы

 

Примечание: составлено автором

 

Заключительный уровень  классификации по сущности является важным динамичным и представлен четвертым классом, типологизированным в виде подсистемы «Экорегуляционные компоненты формирования уровня выбросов автотранспорта». Эта подсистема состоит из самостоятельных взаимосвязанных четырех групп (элементов): «Нормативные механизмы экорегулирования», «Эколого-рыночные механизмы», «Технологические механизмы экорегулирования», «Организационные механизмы экорегулирования». Последний уровень, названный «Завершающим» представляет большую наукоемкую систему «Последствие-предотвращение-восстановление», которая по своей важности и направлениям является крупной научной проблемой современной экологической науки в целом.

 

Современное состояние  загрязнения воздушной среды  города Шымкент и оценка влияния  автотранспорта на здоровье населения.

На сегодняшний день, оценка общих выбросов вредных веществ  в атмосферу в условиях города Шымкент показывает, что соотношение  количества вредных веществ, выбрасываемых  стационарными источниками к  количеству вредных веществ, выбрасываемых  передвижными источниками в среднем за год, равно 1:4,5 (рис 2), т.е. выбросы от передвижных источников в 2,0-4,5 раза больше, чем выбросы от стационарных источников.                              

 

Примечание: составлено автором

Рисунок 2 - Динамика выбросов от стационарных источников и автотранспорта по городу Шымкент за 2003-2007гг.

 

ИЗА по г.Шымкенту на 2007 год составил 11,8, что характеризует уровень загрязнения атмосферы города как «сильно загрязненный» в соответствии с «Методическими рекомендациями по оценке риска здоровью населения от загрязнения атмосферного воздуха» (Санкт-Петербург, 1995). По этому показателю г. Шымкент занимает примерно четвертое место в Республике Казахстан. Для сравнения приводится ИЗА в различных городах Республики: Лениногорск –23, Алматы – 15, Усть-Каменогорск – 13, Уральск – 2,5.

По показателю так называемой экологической напряженности, оцениваемого в баллах и учитывающей 132 природных  и антропогенных экологообразующих  фактора, город Шымкент входит в шестерку самых загрязненных городов с чрезвычайно высоким уровнем экологической опасности (Досанова, 1996; КазНИИИМС МгиОН РК). Для сравнения наиболее неблагополучными являются ( в баллах): Караганда – 24,6; Экибастуз – 21,8; Шымкент – 21,6; Семей и район Семипалатинского ядерного полигона – 16,3; Усть-Каменогорск – 15,6; Алматы – 15,3.

Эколого-экономическая  оценка негативного воздействия  токсичности отработанных газов  на окружающую среду, и прежде всего  на здоровье населения, представляет собой  сложную задачу, так как в настоящее время не сформулирован принципиальный подход. Критерием оценки негативного влияния автомобильного транспорта может выступать эколого-экономический ущерб.

По предварительным расчетам удельный ущерб от выброса одной тонны  вредных веществ в городской  черте составляет: СО – 10 тысяч тенге; NOx – 30тысяч тенге; СхНх – 27 тысяч тенге.

Ущерб от выбросов вредных  веществ по i-му компоненту, при движении автомобиля по улично-дорожной сети рассчитывается по формуле:

                                  Ci = Ciуд ∙ Qi,       тенге/год                                  (1)

где Ciуд – удельный ущерб от выброса вредных веществ (тенге/тонну);

Qi – валовый выброс загрязняющих веществ по i-му компоненту (тонн/год). Суммарное время проезда улицы:

                         Т∑ = t + tз,                                                                 (2)

где t – время проезда перегона, с

 tз – задержка на красный и желтый сигналы светофора, с

Валовый выброс загрязняющих веществ  по расходу топлива определяется по формуле:

                      Qi = Li ∙ qi,                                                                   (3)

где Li – удельный расход топлива автомобилем, кг/км в год

qi – количество токсичных компонентов, выделяемых при сжигании 1кг топлива, г (qCO=465,59г/кг;   qCH=23,028г/кг;  qNO=15,83г/кг)                    

                        Li =  qуд ∙ Т∑,                                                                 (4)

где qуд – удельный расход топлива легковым автомобилем в переходный период года, л/км (qуд =0,140 л/км.)

Экономический эффект от внедрения мероприятия определяется по формуле:

                            Э = Сi – Сj ,                                                             (5)

где Сi – ущерб до внедрения мероприятия, тенге/год

              Сj – ущерб после внедрения, тенге/год

Анализ расчетов показывает, что наибольшее содержание по массе  в выбросах приходится на оксид углерода (СО), по величине ущерба для общества его доля по основным перекресткам г.Шымкент равна 39 798 014 тенге в год; ущерб от углеводородов составляет 5 305 375,5 тенге\год; а ущерб по оксиду азота составил 4 059 551,1 тенге\год.

 В качестве мероприятия для снижения количества выбросов мы выбрали введение координированного светофорного управления по перекресткам, что уменьшает число остановок транспортного потока перед перекрестками, пешеходными переходами, автобусными остановками и т.д.

Как показывает расчет по основным перекресткам г.Шымкент после  внедрения мероприятия, ущерб от выбросов оксида углерода составил 12 854 835 тенге\год, от улеводородов составил 1 726 787,3 тенге\год; от оксида азота – 1 306 791,3тенге\год

Годовая экономия от снижения экологического ущерба при внедрении  координированного управления составила: по оксиду углерода 26 943 179 тенге\год, по выбросам углеводорода 3 578 588,2 тенге\год; по оксиду азота2 752 760,1 тенге/год.

Влияние автомобильного транспорта сказывается не только на состоянии атмосферы, почв, зеленых  насаждений, но и на здоровье человека.

При воздействии на человека вредных веществ, содержащихся в атмосфере, очень важным обстоятельством является то, что он сразу не ощущает их влияния. Примером подобного воздействия может служить влияние окиси углерода – газа без цвета, вкуса и запаха.

Чувствительность населения  к действию загрязнения атмосферы  зависит от большого числа факторов, в том числе от возраста, пола, общего состояния здоровья, питания, температуры и влажности и т.д. Лица пожилого возраста, дети, курильщики, страдающие хроническим бронхитом, коронарной недостаточностью, астмой, являются более уязвимыми.

Городской центр медицинской  статистики ведет статистику по 990 болезням. Сведения по заболеваемости населения  города Шымкент, представленные центром, показывают, что в период 2004-2007 годы некоторые виды болезней возросли в 1,2-2 раза. Особенно возросли болезни органов пищеварения и мочеполовой системы.

Собранные данные по заболеваемости населения проживающих на примагистральных территориях  приведены на рисунке 3

Результаты исследования показывают, что заболеваемость населения  с каждым годом растет. Эта тенденция прослеживается по данным всех поликлиник. Показатель общей заболеваемости показывает, что наибольшее число обращений у жителей, проживающих на примагистральной территории пр. Тауке-хана, пр. Республики, ул. Байтурсынова. Эти  территории г. Шымкент характеризуются как наиболее загрязненными выбросами от автомобильного транспорта .

Для оценки влияния загрязняющих веществ на здоровье населения использован  регрессионный анализ. Для проведения корреляционно-регрессионного анализа были использованы данные по выбросам загрязняющих веществ от автотранспорта и данные по заболеваемости населения с установленным диагнозом на 100 тыс. человек