Способ защиты атмосферного воздуха городов, имеющих равнинное расположение, от загрязнения отработавшими газами двигателей внутреннего сгорания автомобилей

Изобретение относится к технологии создания зеленых городских лесозащитных зон. Создают технологические парки (2) и технологические скверы (3), расположенные рядом с открытыми автомобильными стоянками и над закрытыми подземными гаражами-стоянками. По крайней мере, два технологических парка (2) размещают на окраинах города с противоположных сторон по розе ветров, выполненных в форме вытянутых прямоугольных лесополос. Технологические скверы (3) размещают с подветренной стороны от автомобильных стоянок и гаражей по направлению, перпендикулярному основному направлению ветра по розе ветров (4). Усиливают лесопосадки улиц (5), расположенных перпендикулярно основному направлению движения воздушных масс по розе ветров, особенно с подветренной стороны. Для засадки технологических парков (2), скверов (3) и лесополос (5) применяют тополь и сирень и/или акацию. Обеспечивается естественная очистка атмосферного воздуха от загрязнения токсичными и вредными веществами в теплое время года в городах, расположенных в равнинной части. 1 ил., 10 табл.

 

Изобретение относится к технологии создания зеленых городских лесозащитных зон.

Известен способ защиты атмосферного воздуха городов, имеющих горно-котловинное месторасположение и одновременно самые высокие показатели ИЗА (индекс загрязнения атмосферы) по РФ. В пределах территории этих городов, как и везде, имеются открытые автомобильные стоянки и подземные гаражи-стоянки. Имеются зеленые городские насаждения вдоль дорог, зданий, во дворах домов и т.п. (см. патент РФ №2490870, МПК A01G 15/00, опубл. 27.08.2013).

Недостатком способа является невозможность применения его для защиты атмосферного воздуха городов, имеющих равнинное месторасположение.

Техническим результатом предлагаемого решения является возможность естественной очистки атмосферного воздуха от загрязнения токсичными и вредными веществами (ТВ и ВВ), поступающими с отработавшими газами (ОГ) автомобильных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в теплое время года в городах, расположенных в равнинной части.

Результат достигается тем, что способ защиты атмосферного воздуха городов, имеющих равнинное расположение, от загрязнения отработавшими газами ДВС автомобилей, включающий создание технологических парков и технологических скверов, расположенных рядом с открытыми автомобильными стоянками и над закрытыми подземными гаражами-стоянками, отличается тем, что, по крайней мере, два технологических парка размещают на окраинах города с противоположных сторон, по розе ветров, при этом выполняют их в форме вытянутых прямоугольных лесополос, технологические скверы размещают с подветренной стороны от автомобильных стоянок и гаражей по направлению, перпендикулярному основному направлению ветра по розе ветров, а также усиливают лесопосадки улиц, расположенных перпендикулярно основному направлению движения воздушных масс по розе ветров, особенно с подветренной стороны, при этом применяют для засадки технологических парков, скверов и лесополос тополь и сирень и/или акацию, а площади парков, скверов и лесополос рассчитывают по формуле:

где:

S_1ОБ - площадь одного лесотехнического объекта, (га)

N_ОБ - количество лесотехнических объектов

N_авт - количество автомобилей

V_авт - выброс одного автомобиля, (т)

K - удельное поглощение загрязнения ТВ и ВВ (токсичных и вредных веществ), (т/га).

Сущность изобретения заключается в том, что способ снижения загрязнения атмосферного воздуха городов от ДВС автомобилей в летнее время, с помощью строительства технологических скверов и парков, применим и для равнинных регионов. Разница заключается в компоновке защитных лесотехнических сооружений. Технологические скверы размещаются также за автомобильными стоянками по розе ветров. Технологических парков же создается по крайней мере два. Размещаются они на противоположных окраинах города по розе ветров с подветренной стороны и имеют форму вытянутых прямоугольных лесополос. Первый играет роль естественного преградного фильтра для поступающих в город воздушных масс, а второй - исходящих. Также усиливаются лесопосадки газонов улиц, расположенных поперек основного направления движения воздушных масс, особенно с подветренной стороны.

На фигуре 1 изображен: 1 - город с равнинным месторасположением; 2 - технологические парки; 3 - система технологических скверов; 4 - основное направление ветра по розе ветров; 5 - усиленные лесопосадками газоны; 6 - автотранспорт.

Технологические парки 2, являющиеся естественными преградами-фильтрами для очистки атмосферного воздуха от ТВ и ВВ поступающих и исходящих в городские кварталы воздушных масс. Технологические скверы в теплое время года работают следующим образом. ТВ и ВВ в составе ОГ ДВС автомобилей, вместе с воздушными массами с автомобильных стоянок, попадают в технологические скверы 3, рассеиваясь в сторону основного направления ветра по розе ветров по всей площади технологических скверов.

В результате этого в таких городах, имеющих равнинное месторасположение, в летнее время года происходит естественная очистка атмосферного воздуха от загрязнения ТВ и ВВ, входящими в состав ОГ ДВС автомобилей.

Расчеты приводятся на примере г. Липецка:

- общее количество автомобилей (легковых, грузовых, автобусов) в г. Липецк по статистическим данным ГИБДД на 2013 год составляет - 194050.

V - суммарный выброс от автотранспорта в г. Липецк в 2013 году составил по данным гос. доклада 158 тыс. тонн.

- выброс одного автомобиля был рассчитан по формуле:

Выброс одного автомобиля составил: V_авт=0,8 т/год.

Деревьями для засадки технологических парков и скверов, обладающими наилучшими показателями по очистке атмосферного воздуха от ТВ и ВВ, являются тополь и акация (или сирень), представляющие собой двухуровневую систему, наиболее эффективную в данном случае.

K - удельное поглощение загрязнения было рассчитано по формуле:

где - K_топ - удельное поглощение тополем.

K_ак - удельное поглощение акацией.

При расчетах учитывались только тяжелые металлы, в частности свинец (основной в выбросах автомобилей) и СО - углекислый газ, основные элементы, участвующие в фотосинтезе.

Площадь требуемых технических скверов и парков (лесополос) для города, аналогичного по населению и количеству автотранспорта городу Липецк на 2013 г. составила: S=8,8 га.

Пример: Согласно расчетам в г. Липецк, к примеру, можно построить 10 технологических скверов для автомобильных стоянок площадью 0,25 га каждый и 2 технологических парка (лесополосы) площадью 3,15 га каждый, что в летнее время снизит, по прогнозам, общее загрязнение атмосферного воздуха автотранспортом на 20-30%.

Данные для расчетов были взяты:

а) А.А. Бабурин, Г.Ю. Морозова, 2009 / Вестник Тихоокеанского государственного университета. «Оценка экологической значимости зеленых насаждений».

б) Московский государственный университет леса ГУП Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова ЗАО «ПРИМА-М» / Москва, 2001 «Методическое руководство и технические условия по реконструкции городских зеленых насаждений».

Способ защиты атмосферного воздуха городов, имеющих равнинное расположение, от загрязнения отработавшими газами ДВС автомобилей, включающий создание технологических парков и технологических скверов, расположенных рядом с открытыми автомобильными стоянками и над закрытыми подземными гаражами-стоянками, отличающийся тем, что, по крайней мере, два технологических парка размещают на окраинах города с противоположных сторон по розе ветров, при этом выполняют их в форме вытянутых прямоугольных лесополос, технологические скверы размещают с подветренной стороны от автомобильных стоянок и гаражей по направлению, перпендикулярному основному направлению ветра по розе ветров, а также усиливают лесопосадки улиц, расположенных перпендикулярно основному направлению движения воздушных масс по розе ветров, особенно с подветренной стороны, при этом применяют для засадки технологических парков, скверов и лесополос тополь и сирень и/или акацию, при этом площади парков, скверов и лесополос рассчитывают по формуле:
,
где:
S_1ОБ - площадь одного лесотехнического объекта, (га);
N_ОБ - количество лесотехнических объектов;
N_авт - количество автомобилей;
V_авт - выброс одного автомобиля, (т);
K - удельное поглощение загрязнения ТВ и ВВ (токсичных и вредных веществ), (т/га).