Технические науки/4. Транспорт

к.т.н. Тойлыбаев А.Е.

Казахская академия транспорта

и коммуникаций им. М. Тынышпаева, Казахстан

Проблемы экологического состояния г. Алматы и перспективы использования альтернативного топлива

Автомобильный транспорт является наиболее крупным загрязнителем окружающей среды, тем самым создает угрозу экологической безопасности в Казахстане. Это в основном касается загрязнения воздуха в крупных городах страны, поскольку среди всех загрязняющих веществ в атмосферу автотранспорт составляет около 70-80 %. В настоящее время вопросы загрязнения городов выбросами автомобильного транспорта является одной из самых актуальных не только для Казахстана, но и для всех городов мира.

Ввиду природных и климатических особенностей местности, в городе Алматы часто наблюдаются безветрие, туманы и приземные инверсии, которые затрудняют рассеивание примесей в пространстве, потому что город расположен во впадине. Все это приводит к накоплению в приземном слое продуктов загрязнения атмосферного воздуха выхлопными газами автомобилей, тепловых электростанций, выбросами котельных, промышленных объектов, что выражается в явлениях смога, ставших привычными для города Алматы [1].

В Казахстане выполнен пилотный проект по установлению целевых показателей загрязнения атмосферного воздуха в Алматы и разработан план комплексных мероприятий по снижению загрязнения воздушного бассейна и достижению целевых показателей качества атмосферного воздуха. Необходимость разработки целевых показателей загрязнения атмосферного воздуха для города Алматы продиктована, с одной стороны, значительными изменениями действующего природоохранного законодательства, позволяющими решать проблемы экологической безопасности на качественно новом уровне и, с другой стороны, сложившейся экологической ситуацией, которую следует охарактеризовать как весьма напряженную.

Мониторинг экологического состояния воздушного бассейна г. Алматы проводится двумя организациями: РГП «Казгидромет» и Управлением Госсанэпиднадзора г. Алматы. Уровень загрязнения атмосферы оценивается по величине комплексного индекса загрязнения атмосферы (ИЗА5), который рассчитывается по пяти веществам с наибольшими нормированными на ПДК значениями с учетом их класса опасности.

По официальным данным в период с 2011 – 2013 гг. уровень загрязнения воздуха ИЗА5 в городе Алматы имеет тенденцию роста с 9,1 до 11,5, а 2013-2015 годах уровень показателя снижается с 11,5 до 7,6. Однако, показатели снижения Индекса загрязнения атмосферы в Алматы за последние два года, значения по-прежнему остаются в рамках – высокого уровня загрязнения. Высокие концентрации вредных веществ в г. Алматы связаны с выбросами вредных веществ автомобильным транспортом. Рост численности грузовых, легковых автомобилей и автобусов приводит к автомобильным пробкам, все это является одним из важнейших определяющих факторов в снижении качества атмосферного воздуха и увеличении его загрязнения. По данным УАП ДВД если на 1 декабря 2010 года общее количество автотранспортных средств, зарегистрированных в городе Алматы, составляло 511 699 единиц, то в 2016 г. достиг 552 785 [2]. Вместе с тем, только в Алматы зарегистрировано 550 тыс. автомашин, то есть на каждую алматинскую семью приходится 1,6 автомобиля.

В последние годы в г. Алматы развивается проект по газификации транспорта, разрабатываются механизмы экономического стимулирования по переводу на природный газ автотранспорта как юридических, так и физических лиц. Газобаллонные автомобили в виде топлива могут использовать три вида топлива: компримированный газ, сжиженный природный газ, сжиженный нефтяной газ. Преимущества этого вида транспорта заключаются в его экологичности и дешевизне топлива в сравнении с автомобилями, использующие в качестве топлива бензин. На момент написания материала средняя цена (в Алматы) 1л 92-го бензина составлял 141 тенге, а за один литр сжиженного газа на АЗС требовалось 65 тенге.

Сокращение потребления нефтяных моторных топлив и снижение токсичности выбросов от их сгорания является одним из основных мероприятий по защите окружающей среды города и уменьшению концентрации вредных веществ. Кроме того, экономное и рациональное расходование ресурсов приводит к улучшению экологической обстановки.

Как правило основным горючим для автомобильного транспорта принято считать бензин и дизельное топливо, тем не менее в качестве альтернативы в последнее время многие начали использовать природный газ и пропан.

Все используемые автомобильные топлива обладают схожими характеристиками:

- горючие смеси представляют собой углеводородные соединения в основу которых входят одинаковые химические элементы, такие как водород и углерод;

- имеют схожую теплоту при сгорании;

- имеют общую основу химического состава;

- являются стабильным по химическим и физическим свойствам;

- токсичны и взрывопожароопасны.

Сегодня в качестве топлива для автомобилей наряду с бензином, дизельным топливом и пропаном можно использовать сжатый или компримированный природный газ (КПГ). В основном используется метан и пропанобутановая смесь [3].

Автомобиль на бензине выбрасывает в атмосферу двуокись серы, который образуется от сгорания сернистых соединений топлива. В природном газе нет серы и поэтому в выхлопах газовых двигателей не имеется вредных для экологии свинца и сернистых соединений.

И газовые, и бензиновые автомобили выбрасывают в атмосферу одинаковое количество углеводородов. Для здоровья человека опасны не сами углеводороды, а продуктыкоторые выделяются при окислении. Бензиновый двигатель выбрасывает более легко окисляющиеся органические химические соединения как этил и этилен. Газовый двигатель выбрасывает метан, который не является токсичным для здоровья, и из всех предельных углеводородов наиболее устойчив к окислению. Двигатель внутреннего сгорания работает на основе смеси распыленного воздуха с топливом определенной концентрации. Двигатели которые работают на газе, если сравнивать с бензиновым, то они горят при меньших концентрациях топлива.

При эксплуатации двигатели с газовым топливом,болееизносостойкие и в полтора-два раза дольше работают без ремонта по сравнению с двигателями которые работают на бензине. Это обуславливается тем чтогаз при сгорании образует меньше золы и твердых частиц что увеличивает срок службы прецизионных деталей. Кроме того, масляная пленка дольше держится на металлических поверхностях – ее не смывает жидкое топливо, и, наконец, газ практически не вызывает коррозию металла.

Таким образом перевод двигателей с бензиновым топливом на газовое топливо является экономичным и экологически приемлемым путем повышения экологизации автомобильного транспорта г. Алматы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Проблемы экологической обстановки на автомобильном транспорте в Российской Федерации. Мирзоева Ф.М. , Шекихачева З.З.// Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11 (часть 12) – С. 2665-2668

2. Анализ движения автомобилей на перекрестке улиц Райымбека – Утеген-батыра г. Алматы. Цыганков С.Г., Арысбай М.М. // Материалы XLI Международной научно-практической конференции КазАТК им. М. Тынышпаева на тему: «Инновационные технологии на транспорте: образование, наука, практика» (3-4 апреля 2017 г.), том 3 327-332 с.

3. Виктор Л.С. Газ - соперник бензина . [Электронный ресурс]. http://n-t.ru/tp/ie/gaz.htm_(дата обращения 27.02.17).