Екологічна безпека транспорту  та вплив його на атмосферне середовище міст

Шевченко, Єгор Юрійович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6778

Title:	Екологічна безпека транспорту та вплив його на атмосферне середовище міст
Authors:	Ящук, Людмила Борисівна Шевченко, Єгор Юрійович
Keywords:	автотранспорт;рівень забруднення;викиди транспорту;міське середовище;негативний вплив;розрахунковий метод;чадний газ
Issue Date:	Dec-2025
Abstract:	Шевченко Є.Ю. Екологічна безпека транспорту та вплив його на атмосферне середовище міст Актуальність теми. У сучасних реаліях автомобільний транспорт є ключовим чинником техногенного навантаження на атмосферу, особливо в межах великих міст. Щільна мережа магістралей з інтенсивним трафіком, що пролягає через селітебні зони, зумовлює пряме забруднення житлових районів відпрацьованими газами. Це створює суттєві ризики для здоров’я населення та погіршує загальний екологічний стан довкілля, що підтверджує своєчасність та важливість обраного напряму дослідження. Мета роботи: комплексне оцінювання екологічної безпеки функціонування транспортної системи в умовах міського середовища. Об’єкт дослідження: транспортна мережа міста Черкаси. Предмет дослідження: закономірності формування та обсяги емісії чадного гасу (СО), що утворюється внаслідок роботи двигунів внутрішнього згоряння. Методи дослідження: астосовано теоретико-розрахункові методики оцінювання викидів та математичне моделювання для визначення рівня забруднення атмосфери від пересувних джерел. Результати дослідження. Проведено моніторинг транспортного навантаження на ключових ділянках вулично-дорожньої мережі м. Черкаси. Систематизовано вихідні дані для розрахунку концентрації оксиду вуглецю (мг/м3). Встановлено детермінований зв'язок між рівнем емісії CO та низкою факторів: інтенсивністю трафіку, умовами аерації, ландшафтними особливостями (повздовжній нахил), метеорологічними параметрами (швидкість вітру, вологість) та наявністю зелених насаджень. Розроблено практичні рекомендації з мінімізації негативного впливу транспорту на довкілля. Наукова новизна: Здійснено диференційовану оцінку забруднення території міста чадним газом з урахуванням категорій автотранспорту. Запропоновано комплекс заходів щодо зниження викидів CO для різних типів двигунів внутрішнього згоряння в умовах міської забудови. Теоретичне і практичне значення: Отримані дані дозволяють прогнозувати стан повітряного басейну в зонах з різною інтенсивністю руху та вдосконалювати систему екологічного моніторингу. Результати роботи можуть бути використані для оптимізації транспортної інфраструктури міста, впровадження ефективних управлінських рішень щодо зниження токсичних викидів та підвищення загального рівня екологічної безпеки регіону. Структура та обсяг роботи. Кваліфікаційна робота магістра складається зі вступу, анотації, двох розділів, висновків, переліку посилань (34 джерел), графічної документації до кваліфікаційної роботи магістра, додатків. Повний обсяг роботи – 73 сторінки друкованого тексту, основна частина – 42 сторінки. Shevchenko E.Yu. Environmental safety of transport and its impact on the atmospheric environment of cities Actuality of theme. In modern realities, road transport is a key factor in the man-made load on the atmosphere, especially within large cities. A dense network of highways with intensive traffic, running through residential areas, causes direct pollution of residential areas with exhaust gases. This creates significant risks for public health and worsens the general ecological state of the environment, which confirms the timeliness and importance of the chosen direction of research. The purpose of the work: comprehensive assessment of the environmental safety of the functioning of the transport system in an urban environment. The object of study: transport network of the city of Cherkasy. The subject of research: regularities of formation and volumes of carbon monoxide (CO) emissions resulting from the operation of internal combustion engines. Research Methods: Theoretical and computational methods for estimating emissions and mathematical modeling were used to determine the level of atmospheric pollution from mobile sources. Results of the research. Monitoring of traffic load on key sections of the street and road network of Cherkasy was carried out. The initial data for calculating the concentration of carbon monoxide (mg/m3) was systematized. A deterministic relationship was established between the level of CO emissions and a number of factors: traffic intensity, aeration conditions, landscape features (longitudinal slope), meteorological parameters (wind speed, humidity) and the presence of green spaces. Practical recommendations were developed to minimize the negative impact of transport on the environment. Scientific novelty: A differentiated assessment of carbon monoxide pollution in the city territory was carried out, taking into account vehicle categories. A set of measures to reduce CO emissions for various types of internal combustion engines in urban areas was proposed. Theoretical and practical significance: The obtained data allow predicting the state of the air basin in areas with different traffic intensity and improving the environmental monitoring system. The results of the work can be used to optimize the city's transport infrastructure, implement effective management decisions to reduce toxic emissions and increase the overall level of environmental safety of the region. Structure and scope of work. Master's qualification work consists of introduction, abstract, two sections, conclusions, list of references (34 sources), graphic documentation to master's qualification work, applications. Full volume - 73 pages of printed text, the main part - 42 pages.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6778
Appears in Collections:	101 Екологія (Екологія та охорона навколишнього середовища)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Шевченко Є МКР.pdf Restricted Access		1.97 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show full item record

Extracted text

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Факультет технологій, будівництва та раціонального природокористування

Кафедра екології та природоохоронних технологій

Пояснювальна записка

до кваліфікаційної роботи магістра

на тему « ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ТРАНСПОРТУ ТА ВПЛИВ ЙОГО НА
АТМОСФЕРНЕ СЕРЕДОВИЩЕ МІСТ»

Виконав: студент 2 курсу, групи МГЕК-401
спеціальності 101 «Екологія»
(шифр і назва спеціальності)
_Шевченко Є.Ю._____________________
(прізвище та ініціали)
Керівник _Ящук Л.Б._________________
(прізвище та ініціали)
Нормоконтроль _Хоменко О.М.________
(прізвище та ініціали)
Рецензент Спрягайло О.В._____________
(прізвище та ініціали)

Черкаси – 2025 рік

3
ЗМІСТ

Вступ 4
1. Аналітичний огляд літератури 7
1.1 Автотранспорт як джерело забруднення 7
1.2 Екологічна безпека автотранспорту в умовах міського середовища 8
1.3 Забруднення повітря в районах з інтенсивним рухом транспорту 13
1.4 Сучасні екологічні стандарти якості для автомобільних двигунів 18
1.5 Досвід інших країн у зменшенні впливу транспортних засобів з
двигунами 21
1.5.1 Механізми зменшення викидів парникових газів від транспорту 23
1.5.2 Автомобільна промисловість як засіб зменшення викидів
забруднюючих речовин 26
1.5.3 Міжнародний досвід регулювання викидів вуглекислого газу 30
2. Екологічна безпека транспорту та вплив його на атмосферне
середовище міст 33
2.1 Екологічна безпека функціонування транспорту в містах області 33
2.2 Розрахунок обсягу викидів чадного від автотранспорту у м. Черкаси 36
2.2.1 Методика проведень дослідження 36
2.3 Результати дослідження вмісту чадного газу в повітрі міста
розрахунковим методом 43
2.3.1 Модельний простір №1 «вул. Семиренківська – 43
вул. Нарбутівська»
2.3.2 Модельний простір №2 «вул. Смілянська – вул. Благовісна» 45
2.3.3 Модельний простір №3 «вул. Смілянська – вул. Вернигори» 47
2.3.4 Модельний простір №4 «вул.Сумгаїтська – вул. Корольова» 49
2.3.5 Модельний простір №5 «бул. Шевченка – вул. Казбетська» 51
2.3.6 Модельний простір №6 «вул. Припортова – вул. С. Амброса» 53
4
2.3.7 Модельний простір №7 «вул. Одеська – вул. Онопрієнка» 55
2.3.8 Модельний простір №8 «вул. Героїв Дніпра – вул. Богдана 57
Хмельницького»
2.3.9 Модельний простір №9 «проспект Хіміків – вул. Чорновола» 59
2.3 Порівняльна оцінка рівня забруднення чадним газом (СО) 61
2.4 Рекомендації щодо мінімізації впливу транспорту в межах міських 65
територій
Висновки 68
Перелік посилань 70
Додатки 73
Додаток А 74

5
ВСТУП

Автомобільний транспорт — це найбільш маневрений і ефективний вид
транспорту для перевезення масових вантажів дрібними партіями на близьку
відстань.
Дослідження впливу на здоров’я людей автотранспорту засвідчили, що
значна частина міських жителів проживає в районах, де забруднення повітря
перевищує допустимі норми, що наражає вразливі групи, такі як діти, люди
похилого віку та ті, хто перебуває в зонах з інтенсивним рухом транспорту, на
підвищений ризик для здоров'я. Наслідки для здоров'я є серйозними, оскільки
високий рівень забруднення корелює зі збільшенням захворюваності на
респіраторні захворювання та інші проблеми зі здоров'ям серед мешканців. Для
пом'якшення цих наслідків систематичний моніторинг навколишнього середовища
з використанням індикативних вимірювань має вирішальне значення для
своєчасного виявлення та оцінки рівнів забруднення.
Одним з негативних факторів роботи автомобільного транспорту є
зростаючий шкідливий вплив на навколишнє середовище та здоров'я людини, адже
автотранспорт – джерело емісії в атмосферу складної суміші хімічних сполук,
склад яких залежить не тільки від виду палива, типу двигуна й умов його
експлуатації, але і від ефективності контролю викидів. Потрапляючи в атмосферу,
компоненти ВГ ДВЗ, з одного боку, змішуються з наявними в повітрі
забруднювачами, з іншого боку – проходять ряд складних перетворень, що
призводять до утворення нових сполук. Одночасно йдуть процеси розведення і
видалення забруднювачів з атмосферного повітря шляхом мокрого і сухого
висаджування на землю.
Значна кількість забруднюючих речовин, що викидається в атмосферу міста
Черкаси надходить від громадського транспорту, функціонування автозаправних
станцій, процесів обслуговування автомобілів.
6
Метою роботи є визначення екологічних аспектів впливу автотранспорту на
атмосферне середовище в містах, зокрема Черкаській області.
Завданням даної роботи є оцінити вплив функціонування автотранспорту на
якість атмосфери; розглянути транспортну систему області; охарактеризувати
заходи, що здійснюються з метою зменшення впливу автотранспорту на довкілля;
охарактеризувати обсяг забруднюючих викидів в атмосферу від пересувних джерел
забруднення; кількісно оцінити викиди чадного газу в атмосферне повітря м.
Черкаси на дослідних ділянках.
Вирішення такої проблеми вимагає цілеспрямованих стратегій втручання,
включаючи оптимізацію транспортних потоків, розширення зелених зон та
впровадження сучасних технологій очищення повітря, все це спрямовано на
скорочення викидів та захист здоров'я населення. Регулярна оцінка та
ідентифікація джерел забруднення є важливими для прийняття обґрунтованих
політичних рішень та розробки інноваційних рішень, які ефективно обмежують
шкідливі викиди, зрештою захищаючи як екосистеми, так і добробут людей у
міських центрах України.
Результати роботи апробовані на Сьомій всеукраїнській науковій
конференції у м. Одеса 4-5 листопада 2025 р.

7
1 АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1. 1 Автотранспорт як джерело забруднення

Швидке зростання кількості транспортних засобів в українських містах
значною мірою сприяло підвищенню рівня забруднення повітря, головним чином
через викиди автомобілів, які визнані основним джерелом погіршення стану
навколишнього середовища в міських центрах [1]. Це зростання дорожнього руху,
що посилюється урбанізацією та промисловою діяльністю, посилює техногенне
навантаження на атмосферу, тим самим негативно впливаючи як на якість
навколишнього середовища, так і на здоров'я населення [1].
Транспортно-дорожній комплекс є одним із найшкідливіших джерел
забруднення навколишнього середовища. Крім того, транспорт є основною
причиною теплового забруднення та шуму в містах.
Наслідком згоряння палива в двигунах внутрішнього згоряння є виділення
газів, що містять понад 200 речовин, шкідливих для навколишнього середовища та
людини, включаючи канцерогени. Наприклад, залишки зношених шин та
гальмівних колодок, нафтопродукти, сипучі та запилені вантажі, хлориди, що
використовуються для посипання доріг взимку, забруднюють водойми та узбіччя.
Сьогодні основною причиною забруднення повітря в містах з високою
щільністю населення є дорожній рух. Під час роботи транспортних засобів з
двигунами, з вихлопними газами, пароподібними речовинами з паливної системи,
під час заправки автомобіля, вдихаються шкідливі речовини. Викиди вуглекислого
газу та чадного газу залежать від способу руху, швидкості автомобіля та рельєфу
місцевості. Наприклад, якщо знизити швидкість під час гальмування, кількість
вуглекислого газу в газах збільшиться в 7-9 разів. Найменша кількість шкідливих
речовин виділяється при типовій швидкості близько 50-60 км/год.
8
Склад шкідливих речовин у вихлопних газах залежить від способу
транспорту, рельєфу місцевості, технічного стану автомобіля та інших
факторів.[1].
Незважаючи на те, що дизельні двигуни вважаються більш екологічними, ніж
карбюратори, вони виробляють велику кількість сажі, яка є побічним продуктом
згоряння палива. Сажа містить канцерогенні речовини, а також елементи, які
нерівномірно викидаються в атмосферу.
Автомобілі є, перш за все, найтоксичнішими джерелами забруднення
повітря. Гази, що викидаються двигунами транспортних засобів, накопичуються в
нижніх шарах атмосфери, тобто всі шкідливі речовини вдихаються людиною.
У ґрунті під час викидів транспортних засобів накопичуються різні хімічні
компоненти, особливо метали. Вони поглинаються рослинами та засвоюються
тваринами та людьми через харчовий ланцюг. Важливо розуміти, що транспорт
також створює шум. Гучність шуму виражається в децибелах (дБА). Якщо рівень
шуму людини надмірно високий, це може призвести до нервозності та постійної
напруги. Наприклад, приблизно 40% мешканців Києва відчувають дискомфорт,
спричинений шумом.
Через надмірну кількість вантажівок у транспортному потоці на українських
дорогах, рівень шуму яких становить 8-10 дБА, тобто вдвічі перевищує рівень
шуму автомобілів, загальний рівень шуму на наших дорогах вищий, ніж на Заході.
Основною причиною цього є відсутність контролю за рівнем шуму на дорогах.
Навіть Правила дорожнього руху не мають жодних норм щодо зниження шуму [2].

1.2 Екологічна безпека автотранспорту в умовах міського середовища

Автомобільний транспорт негативно впливає майже на кожен компонент
біосфери: атмосферу, водні ресурси, земельні ресурси, літосферу та живі організми,
як показано на рисунку 1.1.
9
Потік транспортних засобів з двигунами безпосередньо впливає на людей,
мешканців прилеглих будівель та рослинність, цей вплив поширюється
безпосередньо на вулиці міста. Документовано, що райони з вищою концентрацією
оксиду азоту, ніж ГДК, та оксиду вуглеводнів, ніж ГДК, покривають 90% території
міста.
Вихлопні гази автомобілів, а також ті, що утворюються під час
випаровування нафти та палива, містять приблизно 200 хімічних речовин. Залежно
від характеру їх впливу на організм людини, ці забруднювачі поділяються на 7
класів.
До групи 1 належать хімічні сполуки, що входять до складу атмосферного
повітря: вода (у вигляді пари), водень, азот, кисень та вуглекислий газ.
Автомобільний транспорт виробляє таку велику кількість пари, що в Європі вона
перевищує кількість випаровування з усіх водойм та річок. В результаті хмарність
збільшується, а кількість сонячних днів зменшується. Все це сприяє збільшенню
вірусних захворювань та зниженню врожайності сільськогосподарських культур.
Група 2 містить вуглекислий газ (ГДК 20 мг/м³; клас небезпеки IV). Його дія
залежить від концентрації вуглекислого газу в повітрі; наприклад, при концентрації
0,05% перші ознаки отруєння з'являються через 1 годину, а при 1% втрата
свідомості – через кілька вдихів. Окрім цього, чадний газ може призвести до
багатьох дорожньо-транспортних пригод. Його вплив на водія транспортного
засобу подібний до впливу алкоголю або втоми. У гаражах, тунелях і навіть на
дорогах з інтенсивним рухом концентрація чадного газу часто занадто висока, щоб
вважатися безпечною.
Група 3 містить оксид азоту NO (ГДК 5 мг/м³, клас небезпеки III) –
безбарвний газ та діоксид азоту NO2 (ГДК 2 мг/м³, клас небезпеки III) – бурий газ
зі специфічним запахом.
Група 4 містить вуглеводні. Найбільш шкідливими для людини є акролеїн та
формальдегід.
Група 6 містить сажу (ГДК 4 мг/м³, клас небезпеки -III).
10
Група 7 включає свинець та його похідні. Тетраетилсвинець (ГДК 0,005
мг/м³, клас небезпеки I) додається до бензину як засіб боротьби з детонацією. Це
призводить до вдихання близько 80% свинцю та його сполук при використанні
етилованого бензину.

Рисунок 1.1 – Схема та масштаб впливу автомобілів на навколишнє
середовище

Важливо визнати, що хімічні речовини у вихлопних газах іноді здатні
залишатися в атмосфері протягом значного часу, як це показано у таблиці 1.1.

11
Таблиця 1.1 – «Термін існування» компонентів вихлопних газів двигуна
внутрішнього згоряння при взаємодії з атмосферою до розкладання 60% початкової
кількості забруднюючих речовин, згідно з даними EPA, Агентства США.
Реакції з Реакції з Реакції з Реакції з
Компонент
ОН- О2 NO3 NO2
NO2 2 дні 12 годин 1 година 2 години
NO 4 дні 1 хвилина 2 хвилини 20 хвилин
HNO2 4 дні >33дні ― ―
HNO3 180 днів ― ― ―
SO3 26 днів 200 років ― 600 років
NH3 140 днів ― ― ―
CH3NH2 12 годин 2 роки ― ―
NCH 2 роки ― ― ―
H2S 5 днів 2 роки 4 дні ―
CH3SN 8 годин ― 1 година ―
Пропан 19 днів 7 тис.р. ― ―
Н-Бутан 9дніву 4,5 тис.р. 9 років ―
1,2-Дихлоретан 100 днів ― ― ―
Формальдегід 3 дні 20 тис. р. 210 днів 23 дні

Фотохімічний смог викликає особливе занепокоєння, поява якого в першу
чергу спричинена окремими компонентами вихлопних газів транспортних засобів.
Фотохімічний смог, що утворюється під дією сонячного світла, являє собою
жовтувато-коричневий шар диму, який покриває місто та зменшує видимість. Цей
шар містить хімічні речовини, що викликають подразнення дихальних шляхів та
сльозотечу. Специфічний колір пояснюється наявністю діоксиду азоту NO2, а
подразнення спричиняється озоном, альдегідом та органічними нітратами.
Утворення фотохімічного смогу спричиняється поєднанням наступних
компонентів:
− сонячне світло;
12
− виробництво окиду та діоксиду нітроґену;
− вуглеводні;
− температура вище 18 градусів.

Рисунок 1.2 ілюструє зовнішній вигляд атмосферного смогу під час розвитку
та постійного існування фотохімічного забруднення в місті.

Рисунок 1.2 – Фотохімічний смог в межах населеного пункту

На рисунку 1.3 представлена зміна концентрацій забруднюючих речовин
протягом доби, від внеску автомобілів у формування хімічного складу атмосфери
та фотохімічного смогу в містах.
Відомо, що рівень забруднення низький рано вранці. Коли люди їдуть на
роботу, концентрація NO та незгорілих вуглеводнів зростає. Зі сходом сонця та
збільшенням інтенсивності випромінювання вранці NO перетворюється на NO₂, а
рівень озону та альдегідів також зростає. Концентрація альдегідів досягає піку
опівдні, коли сонячна активність найактивніша. Примітно, що концентрація NOx
починає знижуватися після 10:00 ранку і не зростає знову у вечірню годину пік [4].

13
0,6
0,5
0,4
Вуглеводні
0,3
NO2
0,2 Альдегіди
0,1 Озон
NO
0
Час доби

Рисунок 1.3 – Схема добових змін концентрацій нітроген оксидів, вуглеводнів, і
альдегідів і озону при фотохімічному смогові

1.3 Забруднення повітря в районах з інтенсивним рухом транспорту

Для регіональних головних вулиць з потоком транспорту 900-1200
транспортних засобів/год забруднення повітря в межах їхньої зони впливу
оцінюється як незначно небезпечне в межах 50 метрів від дороги та прийнятне на
відстані 50 метрів або більше. Для житлових вулиць місцевого значення з потоком
транспорту, що не перевищує 300 транспортних засобів/год, забруднення повітря в
навколишніх районах оцінюється як прийнятне. Запропонована інформація може
забезпечити достатню основу для визначення характеру та обсягу заходів щодо
контролю забруднення повітря в районах житлової забудови поблизу головних
вулиць великих міст, особливо в міському плануванні та проектуванні
новозбудованих житлових районів, для визначення відстані між лініями
планування житлової забудови та різними міськими вуличними смугами [5]. У
таблиці 1.2 наведено частку продуктів згоряння автотранспортних засобів у
забрудненні повітря.
Концентрація речовин
14

Таблиця 1.2 – Викиди продуктів згоряння, млн тон/рік
Джерела продуктів згорання
Продукти згорання Електростанції,
Автомобілі
промисловість та інші
СО 59,7 5,2
Вуглеводні й інші органічні
10,9 6,4
речовини
Оксиди нітрогену 5,5 6,5
Сполуки, що містять сірку 1,0 22,4
Макрочастки 1,0 9,8

Серед забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферу, найбільшу
частку складають бензинові автомобілі. Наприклад, у Сполучених Штатах на
бензинові автомобілі припадає приблизно 75% викидів забруднюючих речовин,
далі йдуть літаки (5%), дизельні автомобілі (4%), сільськогосподарська техніка
(4%), а також залізничний та водний транспорт (2%).
Викиди від дорожнього руху значною мірою залежать від режимів роботи
двигуна та якості використовуваного палива. У таблиці 1.3 наведено приблизний
склад вихлопних газів автомобілів.
До основних забруднювачів повітря, що викидаються мобільними джерелами
(загалом їх понад 40), належать чадний газ (на частку якого припадає близько 70%
від загальної маси в Сполучених Штатах), вуглеводні (близько 19%) та оксиди
азоту (близько 9%). Чадний газ (CO) та оксиди азоту потрапляють в атмосферу
лише з вихлопними газами, тоді як незгорілі вуглеводні потрапляють в атмосферу
як з вихлопними газами, так і через картер двигуна, паливний бак та карбюратор.
Тверді домішки переважно потрапляють в атмосферу через картер двигуна з
вихлопними газами [6].
15
Таблиця 1.3– Орієнтовний кількісний склад (% по об’ємом) вихлопних газів
автомобілів
Вміст компонентів у вихлопах
Компоненти Карбюраторний двигун
3 Дизельний двигун (г/м3)
(г/м )
N2 74 – 77 76 – 78
O2 0,3 – 8,0 2 – 18
H2O 3,0 – 5,5 0,5 – 4,0
CO2 5,0 – 12,0 1,0 – 10,0
CO 5,0 – 10,0 0,01 – 0,5
Оксиди сірки 0–0,8 210-4– 0,5
Вуглеводні 0,2 – 3,0 110-3– 0,5
Альдегіди 0 – 0,2 (1 – 9)·10-3
Сажа 0 – 0,4 0,01 – 1,1
Бензапірен (10 – 20)·10-6 до 1·10-5

Транспортні засоби викидають велику кількість забруднюючих речовин в
атмосферу під час руху на низькій швидкості та розгону, особливо на високих
швидкостях. Найбільша частка викидів вуглеводнів та чадного газу припадає на
гальмування та холостому ходу, тоді як найбільша частка викидів оксиду азоту
припадає на розгін. Тому можна зробити висновок, що часті зупинки та рух
транспортних засобів на низькій швидкості спричиняють особливо сильне
забруднення повітря.
Для зменшення заторів на міських перехрестях була створена система руху
"зеленої хвилі", яка сприяє зменшенню забруднення міського повітря. На якість та
кількість викидів забруднюючих речовин впливають режими роботи двигуна,
включаючи масове співвідношення палива до повітря, кут випередження
запалювання, масу палива та співвідношення площі поверхні камери згоряння до
об'єму. Збільшення масового співвідношення палива до повітря, що надходить у
16
камеру згоряння, може зменшити викиди чадного газу та вуглеводнів. Наразі
існують стандарти, що регулюють викиди шкідливих речовин у вихлопних газах
автомобілів; стандарти палива обмежують вміст оксидів сірки та свинцю. В останні
роки з метою зменшення негативного впливу автомобілів на навколишнє
середовище та здоров'я людини було вжито низку заходів, включаючи заборону
використання добавок тетраетилсвинцю (ТЕС) у паливі та сприяння використанню
природного газу [7]. 1.4 Поняття «зелених» автомобілів «зелені» автомобілі
відносяться до автомобілів, які споживають менше бензину та викидають менше
забруднюючих речовин. З метою захисту навколишнього середовища та
зменшення шкідливих викидів і споживання невідновлюваних ресурсів світова
автомобільна промисловість досягла значного прогресу у виробництві екологічно
чистих автомобілів. До екологічно чистих автомобілів належать: гібридні
електромобілі — бензинові та електричні двосильні транспортні засоби; повністю
електричні транспортні засоби; біопаливні транспортні засоби; та дизельні «зелені
автомобілі». Кожен тип автомобіля має свої переваги та недоліки. Гібридні
електромобілі. Ці типи автомобілів оснащені двома силовими агрегатами:
двигуном внутрішнього згоряння та електродвигуном. Гібридні автомобілі
бувають трьох типів:
- Паралельний тип – бензиновий двигун та електродвигун працюють разом
(наприклад, Porsche Panamera S Hybrid);
- Послідовний тип – бензиновий двигун безпосередньо приводить у дію
електродвигун або заряджає акумулятор (наприклад, Chevrolet Volt);
Послідовно-паралельно – залежно від режиму, ця система може працювати
послідовно або паралельно (наприклад, Toyota Prius). Інженери Toyota розробили
систему Hybrid SynergyDrive. На середніх та постійних швидкостях двигун передає
частину енергії на передні колеса через планетарний механізм передачі. Решта
енергії передається на генератор, який використовує частину енергії для
заряджання акумулятора, а частину – для керування електродвигуном. Під час
обгону, підйому на пагорби або розгону заряджання акумулятора припиняється, і
17
весь струм подається на електродвигун. На низьких швидкостях автомобіль працює
в чисто електричному режимі. Всі ці процеси контролюються комп'ютером. Усі три
гібридні системи використовують технологію рекуперативного гальмування для
збереження кінетичної енергії – бензиновий двигун вимикається, а електродвигун
перемикається в режим генератора та подає енергію назад до акумулятора. Усі три
моделі оснащені невеликими бензиновими двигунами, що призводить до значно
нижчих викидів, ніж у звичайних автомобілів. Однак їхня потужність також
відносно слабка – 60-90 кінських сил. Щоб компенсувати цей розрив у потужності,
гібридні автомобілі конструюються з використанням легких матеріалів, таких як
вуглецеве волокно та алюміній. Гібридні автомобілі також мають кращу
аеродинаміку, що зменшує опір повітря. Ці фактори поєднуються для створення
ефективної конструкції кузова, що забезпечує чудову економію палива та нижчий
рівень викидів. Наприклад, Toyota Prius Hybrid викидає на 90% менше
забруднюючих речовин, ніж його негібридна версія.
Гібридні автомобілі стають все більш поширеними протягом останнього
десятиліття, охоплюючи широкий діапазон цінових категорій. Volvo також
випустила перший у світі дизельний гібридний автомобіль – Volvo V60 plug-in
hybrid.
Електромобілі. Електромобілі працюють від електродвигунів, що живляться
від акумуляторів. Електродвигуни мають кілька переваг порівняно з двигунами
внутрішнього згоряння. Електродвигуни можуть перетворювати 75% хімічної
енергії акумулятора на електричну енергію, тоді як двигуни внутрішнього згоряння
можуть перетворювати лише 20% енергії бензину на електричну енергію.
Електромобілі не викидають шкідливих забруднюючих речовин. Електродвигуни
забезпечують плавніше керування та швидше розганяння, а також потребують
менше обслуговування, ніж двигуни внутрішнього згоряння. Однак електромобілі
також мають деякі недоліки. Електромобілі мають приблизно вдвічі менший запас
ходу, ніж звичайні автомобілі, і потребують частої зарядки. Повна зарядка
акумулятора може тривати до 8 годин, а самі акумулятори дорогі[8].
18
1.4 Сучасні екологічні стандарти якості для автомобільних двигунів

«Євро» – це стандарт, який обмежує вміст шкідливих речовин у газах, що
виробляються транспортними засобами з дизельними та бензиновими двигунами.
Зрештою, автомобільні викиди містять понад 200 різних хімічних речовин
(вуглекислий газ, діоксид сірки, альдегід, сажа, сполуки свинцю), які потрапляють
у навколишнє середовище. Деякі з них мають шкідливий вплив. Зокрема, сполуки
свинцю не виводяться з організму, а натомість накопичуються в ньому в
небезпечних концентраціях, що викликає отруєння. Унікальними
характеристиками викидів дизельних автомобілів є наявність канцерогенних
поліциклічних ароматичних вуглеводнів, найшкідливішим з яких є бензопірен.
Останній, як і свинець, належить до першого класу небезпечних забруднювачів.
Крім того, дизельні двигуни мають підвищене димлення.
Контроль вихлопних газів автомобілів є світовою проблемою, і багато країн
створили власні правила та норми щодо рівнів токсичних викидів. Наприклад, у
європейських країнах викиди транспортних засобів регулюються правилами
Програми Організації Об'єднаних Націй з навколишнього середовища (ЮНЕП),
яка вперше запровадила стандарт Євро у 1993 році. Вони в першу чергу стосуються
виробників автомобілів, надаючи їм конкретні вказівки щодо того, які екологічні
показники вони повинні мати та коли. Ці стандарти визначають максимальні
викиди від двигунів внутрішнього згоряння та відіграють важливу роль у
зменшенні кількості так званих регульованих речовин, до яких належать чадний газ
(CO), оксиди азоту (NOx), вуглеводні (CH4) та тверді частинки (сажа), всі з яких
перелічені в таблиці 1.4. З кожним роком стандарти Євро стають все більш
суворими. Результатом їх застосування є поступове додавання нових рішень до
конструкції автомобіля, які зменшують його викиди вихлопних газів. Зокрема, для
бензинових автомобілів це було досягнуто завдяки використанню
трикомпонентного каталітичного нейтралізатора та переходу на автомобілі з
уприскуванням палива. У дизельних автомобілях концентрація оксиду азоту та
19
твердих частинок була знижена завдяки впровадженню двигунів з безпосереднім
уприскуванням та дизельного фільтра, який видаляв більшість частинок. Поряд із
модернізацією автомобілів, кожен крок впровадження нових євростандартів
супроводжувався вимогою мати високоякісний бензин: обмеження на вміст
ароматичних вуглеводнів, зниження вмісту сірки та заборона на використання
антидетонаційних присадок. Структурні зміни в автомобілях та більш ефективні
види палива призвели до значного зменшення обсягу забруднених газів, що
регулюються. В результаті сучасний європейський автомобіль має у 20 разів менше
забруднення, ніж автомобіль, випущений 40 років тому. За той самий період
ступінь забруднення навколишнього середовища в країнах ЄС знизився на 70%.
Інформація в таблиці 1.4 щодо викидів шкідливих речовин транспортними
засобами з двигунами показує, що з розвитком стандарту Євро для автомобілів
вимоги до концентрації цих викидів значно зросли. Як наслідок, стандарт Євро-2
вимагав збільшення норми вмісту вуглеводнів у вихлопних газах майже в 3 рази,
стандарт Євро-3 зменшив викид шкідливих речовин в атмосферу порівняно зі
стандартом Євро-2 понад 30%.
Будучи жорсткішим за 70%, рівень шкідливих викидів знизився приблизно
на 65-70%, стандарт Євро-3 був жорсткішим за стандарт Євро-2 та зменшив викид
шкідливих речовин в атмосферу на 40%. Ще суворіший стандарт Євро-4 було
запроваджено у 2005 році, який скоротив викиди вуглекислого газу в 2,3 рази,
викиди вуглеводнів у 2,0 рази, викиди оксидів азоту на 30 % , викиди твердих
частинок на 80 %, вміст сірки в олії на 0,005%, ароматичність вуглеводнів на 35
відсотків та вміст бензолу в олії на 1%. Стандарт Євро-5, який діє в Європейському
Союзі з жовтня 2008 року, вимагає скорочення викидів оксидів азоту на 25% та
сажі на 80% у бензинових двигунах до кінця 2008 року, а також скорочення викидів
оксидів азоту на 20% та сажі на 80% у дизельних двигунах до кінця 2009 року.
Екологічний стандарт Євро-6 спеціально призначений для регулювання рівня
шкідливих речовин у вихлопних газах. Стандарти цієї категорії вимагають, щоб
20
нові автомобілі для пасажирських перевезень мали викиди CO2 не більше 130
гCO2/км дороги.

Таблиця 1.4 – Європейські стандарти викидів забруднюючих речовин
(г/км) [28]
Екологічний Оксид Вуглеводні Леткі Оксиди HC + Зважені
стандарт вуглецю органічні азоту NOx частки
(СО) речовини (NOx) (РМ)
Для дизельного двигуна
Євро – 1 2,720 - - - 0,970 0,140
(3,16) (1,130) (0,180)
Євро – 2 1,000 - - - 0,700 0,080
Євро – 3 0,640 - - 0,500 0,560 0,050
Євро – 4 0,500 - - 0,250 0,300 0,025
Євро – 5 0,500 - - 0,180 0,230 0,005
Євро – 6 0,500 - - 0,080 0,170 0,005
Для бензинового двигуна
Євро – 1 2,720 - - - 0,970 -
(3,16) (1,130)
Євро – 2 2,200 - - - 0,500 -
Євро – 3 2,300 0,20 - 0,150 - -
Євро – 4 1,000 0,100 - 0,080 - -
Євро – 5 1,000 0,100 0,068 0,060 - 0,005
Євро – 6 1,000 0,100 0,068 0,060 - 0,005

Спочатку очікувалося, що цей екологічний стандарт набуде чинності в
Європейському Союзі до кінця 2012 року, але пізніше це було змінено на 1 вересня
2015 року. В Україні нові євронорми були впроваджені зі значним запізненням,
21
терміни їх впровадження постійно переносилися з різних причин. Як наслідок, з 1
січня 2012 року в Україні мав бути впроваджений новий стандарт безпеки
автомобілів щодо навколишнього середовища – Євро-4. Однак на той момент наша
країна ще не прийняла стандарти Євро-3, впровадження яких неодноразово
відкладалося. Також у 2012 році країна продовжувала закупівлю автомобілів, які
мають стандарт екологічності не нижчий за «Євро-2». Лише 5 липня 2012 року
Верховна Рада України прийняла Закон України № 10708 «Про внесення змін до
Закону України» щодо деяких аспектів імпорту на митну територію України та
реєстрації транспортних засобів. Основною метою цього законодавства є
зменшення шкідливих викидів від автомобілів та покращення стану атмосферного
повітря в містах та інших населених пунктах України, а також етап його
впровадження в країні. Згідно із законом, з 1 січня 2013 року заборонено імпорт
автомобілів, стандарт екологічних характеристик яких нижчий за Євро-3, з 1 січня
2014 року заборонено перехід на Євро-4, а потім, через дворічний період,
заплановано перехід на Євро-5 та Євро-6. З 1 січня 2016 року в Україні
запроваджено стандарт «Євро-5». Перехід на стандарт «Євро-6» заплановано на 1
січня 2018 року [27].

1.5 Досвід інших країн у зменшенні впливу транспортних засобів з двигунами

Наразі Європейський Союз бере участь у масштабних ініціативах,
спрямованих на покращення правового регулювання охорони навколишнього
середовища в ЄС. Ці ініціативи мають стати частиною звичайної правової бази
кожної з держав-членів ЄС. Внаслідок цих дій Європейський Союз по суті стає
формою «екологічного союзу». Це вже досягається завдяки таким
фундаментальним екологічним принципам.
1. Ідея високого ступеня захисту навколишнього середовища, яка є
найважливішим базовим екологічним правом Європейського Союзу. На жаль,
22
реалізація цього принципу частково обмежена великими відмінностями у
можливостях різних держав-членів Європейського Союзу.
2. Превентивний принцип дій, який передбачає, що потенційна шкода
навколишньому середовищу внаслідок забруднення має бути врахована до
прийняття рішення про дії, спрямовані на запобігання цій шкоді.
3. Принцип обережності, який передбачає, що відсутність повноти
результатів наукових досліджень щодо конкретної екологічної проблеми не може
бути причиною відхилення або затримки нормативних актів Європейського Союзу,
спрямованих на запобігання забрудненню навколишнього середовища.
4. Ідея про те, що наслідки повинні бути усунені, а за шкоду, завдану
довкіллю, має бути передбачена компенсація. Ця ідея стверджує, що якщо шкоди
довкіллю неможливо уникнути, її слід мінімізувати. Його поширення має бути
обмежене, і цю шкоду слід якомога швидше усунути.
5. Принцип «забруднювач платить», який полягає в тому, що шкоду
оплачують ті, хто її завдав. Цей принцип змушує екологічно шкідливі галузі
промисловості та окремих осіб використовувати у виробництві менш шкідливі
речовини та методи. Окрім застосування штрафів, цей принцип також функціонує
в контексті екологічних стандартів, оскільки компанії, які зобов'язані
дотримуватися прийнятих стандартів, повинні використовувати найефективніші
існуючі методи та виділяти кошти на свій виробничий процес, що призведе до
менш негативного впливу на навколишнє середовище.
Успішному виконанню цих принципів сприяє Європейський Союз у своїх
зусиллях щодо захисту навколишнього середовища та наявності протоколів
безпеки щодо охорони навколишнього середовища.
1. Метод стратегічного пріоритету, який передбачає пріоритет безпеки та
захисту навколишнього середовища як головного пріоритету.
2. Метод інтегрованого екологічно орієнтованого стратегічного та
операційного управління, який передбачає інтеграцію екологічних програм у
23
основний напрямок бізнесу. Цей підхід охоплює всі компанії та вимагає від
виконавців та менеджерів участі.
3. Процес покращення включає вдосконалення та покращення екологічної
політики, програм і планів, а також екологічних показників компаній, які
розглядаються науково.
4. Процес раннього підходу до зміни продукції в контексті продукції
підприємства з урахуванням впливу на навколишнє середовище.
5. Процес попередньої оцінки впливу факторів навколишнього середовища
на навколишнє середовище на основі висновків екологічної експертизи щодо
проектів, технологій та регіональних програм.
6. Процедура допомоги передбачає створення умов, за яких діяльність
людини має мінімальний вплив на навколишнє середовище, забезпечуючи при
цьому значну економію ресурсів та енергії, всіх видів енергії, утилізації відходів та
їх подальшої переробки без негативного впливу на природне середовище.
7. Процедура управління надзвичайними ситуаціями в ситуаціях, що не є
типовими, необхідна, оскільки необхідно забезпечити узгодження планів і програм
зі службами швидкого реагування на надзвичайні ситуації.
8. Метод звітності та аудиту, який базується на організації точної
статистичної інформації щодо екологічної діяльності та регулярному проведенні
екологічних аудитів.
9. Метод точної інформації, його суть полягає в наданні комплексної системи
інформації щодо потенційних екологічних небезпек та потенційних негативних
наслідків виробництва, продукції, відходів, а також способів їх усунення.

1.5.1 Механізми зменшення викидів парникових газів від транспорту

Останнім часом все більше країн мають суворіші вимоги щодо виробників
автомобілів та зобов'язують виробництво та імпорт автомобілів відповідно до
ступеня екологічності.
24
Для країн, які значною мірою залежать від автомобілів, імпортованих з-за
кордону, включаючи Україну, методи визначення екологічності автомобілів
включають європейські стандарти охорони навколишнього середовища, які
визначають максимально допустимі концентрації шкідливих речовин у газах, що
виділяються транспортними засобами, у таблиці 1.4. Порушення цих норм
карається штрафом або позбавленням волі та впливає лише на імпортерів
автомобілів, які потім продають транспортні засоби споживачам. Як наслідок,
вплив на власників транспортних засобів мінімальний.
Другим важливим аспектом є зменшення викидів, спричинене
використанням високоякісного палива та зменшенням споживання палива.
Вартість та наявність паркування впливають на рішення про те, як часто
використовуються автомобілі, а також є непередбаченим інструментом
регулювання екологічної політики.
Податки на бензин складаються із загального податку з продажу (в Україні
додатковий податок на паливо називається ПДВ) та акцизного податку на бензин.
І навпаки, не слід вважати, що наявність податків на пальне обов'язково є
екологічною. Наприклад, ПДВ застосовується до більшості товарів, а акцизний збір
не обов'язково пов'язаний з якістю палива. У деяких країнах застосовуються
спеціальні податки, які сприяють використанню більш екологічно чистого палива,
тому шкала оподаткування різна для різних рівнів екологічності.
Ефективність застосування податку на пальне залежить, перш за все, від
умов, за яких він застосовується. Наприклад, у країнах зі значною нерівністю
доходів між бідними та багатими верствами населення збільшення податку
призведе до більшої нерівності доходів між населенням з низьким та середнім
рівнем доходу, водночас не матиме суттєвого впливу на населення з високими
доходами. В Україні відсоток податків, пов'язаних з паливом, становить приблизно
44% від роздрібної ціни бензину, проте податок на викиди забруднюючих речовин
в атмосферу через мобільні джерела становить лише 9% від вартості палива. Хоча
податок на пальне вважається найпростішим способом реалізації принципу
25
«забруднювач платить», він не має суттєвого впливу на вибір транспортного
засобу. Дослідження показали, що ефект підвищення ціни на паливо є тимчасовим,
і що споживання повернеться майже до того ж рівня через кілька місяців.
Незважаючи на поширену думку, що обсяг викидів шкідливих речовин прямо
пропорційний кількості спожитого палива, це не зовсім точно. Як видно з рисунка
1.4, немає прямого зв'язку між об'ємом двигуна, потужністю автомобіля та
викидами CO2 десяти різних марок автомобілів.
Напрями розвитку сучасного
автомобілебудування
Вдосконалення Альтернативні Гібридні
Електромобілі
ДВЗ джерела енергії автомобілі

Рисунок 1.4 – Напрямки підвищення ефективності автомобілів з точки зору
споживання палива.
Сучасні виробники автомобілів досягли значних успіхів у зменшенні впливу
автомобілів на навколишнє середовище. Крім того, покупець може підвищити
екологічність транспортного засобу, встановивши додаткові налаштування в
комп'ютер автомобіля за певну плату. Хоча ця функція стала поширеною серед
європейських споживачів, вона не особливо популярна в країнах колишнього СНД.
Це зумовлено тим, що кілька європейських країн змінили систему транспортних
податків відповідно до ступеня екологічності або рівня викидів CO2 (в Австрії
також враховується рівень NOx). В результаті, європейський автомобіліст
зацікавлений у придбанні транспортного засобу з нижчою концентрацією CO2,
навіть за вищою ціною, це призведе до зниження податку або цілого періоду
безподаткового покриття. Інші країни також використовують додаткові пільги та
стимули для власників автомобілів, які є більш екологічними, великих сімей, які
володіють лише одним автомобілем, та інші методи.
26
1.5.2 Автомобільна промисловість як засіб зменшення викидів
забруднюючих речовин

Питання підвищення паливної ефективності та безпеки автомобілів на даний
момент можна подолати, розвиваючи такі наукові напрямки: подальше
вдосконалення дизельних двигунів, використання альтернативних джерел енергії
та палива, розробка автомобілів з гібридними силовими установками,
впровадження електромобілів та підвищення безпеки.
Аналіз перспективних стратегій сучасної автомобільної промисловості
показав, що ініціативи, спрямовані на вдосконалення двигунів внутрішнього
згоряння, не є дуже успішними. Це зумовлено низькою ефективністю двигунів
внутрішнього згоряння, а також особливостями експлуатації автомобілів у великих
містах, наприклад, у заторах. Типова швидкість автомобілів на жвавих ділянках
доріг не перевищує 5,56 метра за секунду (20 кілометрів на годину), а потужність
двигуна використовується менш ніж на 10 відсотків. Крім того, сама природа руху
в місті являє собою серію перевищення швидкості та зупинок. Таким чином,
кінетична енергія автомобіля безповоротно втрачається в гідравлічних гальмівних
системах, на відміну від електромобілів, які мають рекуперативну гальмівну
систему.
Популяризація двигунів внутрішнього згоряння пояснюється кількома
перевагами порівняно з іншими видами виробництва енергії [29-31]:
• висока концентрація енергії в паливі, що, навіть за низької ефективності
двигуна внутрішнього згоряння, дозволяє автомобілю проїхати до 800 кілометрів
на одному баку палива.
Здатність відповідати сучасним міжнародним стандартам екологічної
безпеки, але автомобілі з двигунами внутрішнього згоряння більше не зможуть
цього досягти.
Удосконалення процесу призвело до більшого об'єму та ваги енергії на
одиницю об'єму (кВт/м3, кВт/кг).
27
Основним недоліком автомобілів з двигунами внутрішнього згоряння є
хімічна та фінансова неефективність, яку вони спричиняють, а також відсутність
забруднення. Теоретичні та експериментальні дослідження показали, що шляхом
оптимізації ступеня стиснення та робочого об'єму двигуна внутрішнього згоряння
можна підвищити ефективність експлуатаційного водіння, а викиди парникових
газів у міському русі зменшити не більше ніж на 20-40%.
Сьогодні найпопулярніші виробники автомобілів у світі випускають
приблизно 100 різних автомобілів, що використовують альтернативне паливо.
Іншими альтернативними видами палива, що розглядаються, є природний газ,
біометан, біопаливо та водень. До 2020 року, згідно з резолюцією ООН, відсоток
електромобілів та гібридних автомобілів у автопарку має зрости до 23 відсотків у
європейських країнах, що становить приблизно 30,5 мільйона одиниць.
Найефективнішою формою альтернативного палива є водень. Однак
сучасний стан технологічного прогресу не сприяє ефективному використанню
водню. Вартість виробництва водневого палива для автомобілів у чотири рази
вища, ніж вартість виробництва достатньої кількості бензину для виробництва
такої ж кількості енергії. Крім того, складність створення «водневої
інфраструктури» – мережі станцій та центрів, необхідних для обслуговування
автомобілів на водневому паливі – все ще існує. За даними Аргоннської
національної лабораторії, вартість цієї ініціативи в Америці становитиме понад 600
мільярдів доларів. Можливо, саме тому президент Барак Обама вважав створення
транспортних засобів на водневому паливі безперспективним, натомість він віддає
перевагу електромобілям. Він ліквідував Фонд розвитку водневих транспортних
засобів у розмірі 1,2 мільярда доларів, який був заснований його попередником,
Джорджем Бушем-молодшим, у 2003 році. Майбутнє водневих технологій
невизначене, особливо в контексті швидкого зростання ринку електромобілів.
Наразі екологічні та економічні проблеми в сучасному автомобілебудуванні
можна подолати за допомогою електроприводів, які використовуються в
електричних та гібридних транспортних засобах. Увага конструкторів автомобілів
28
до електромобілів також полегшується тим фактом, що вони мають значну
перевагу: відсутність шкідливих викидів. Крім того, коефіцієнт корисної дії
сучасних електродвигунів становить 95%. Для порівняння, коефіцієнт корисної дії
бензинового двигуна в його найефективнішому режимі не перевищує 30%,
коефіцієнт корисної дії дизельного двигуна перевищує 40%, а коефіцієнт корисної
дії водневого паливного елемента перевищує 60%. Як результат, електромобілі
мають низькі експлуатаційні витрати. Однак джерела тягових акумуляторів (ABS)
електромобілів все ще поступаються бензину, газу чи дизелю за енергетичною
цінністю. Наприклад, паливний бак автомобіля об'ємом 50 літрів містить 2,35 ГДж
енергії, що становить щільність енергії 47 ГДж/м3 (13 МВт·год/м3). Як наслідок,
основним недоліком електромобілів є обмежена ємність їхніх тягових
акумуляторів, саме тому асортимент електромобілів не дуже широкий [31].
Проблема низького запасу ходу електромобілів спричинена низьким об’ємом
енергії акумулятора. Питома кількість енергії, що зберігається в пристроях та
джерелах накопичення енергії, що використовуються в автомобільних
електростанціях, з урахуванням максимальної ефективності перетворення енергії,
наведена в таблиці 1.5.

Таблиця 1.5 – Питома щільність пристроїв та джерел накопичення енергії для
транспортних засобів.
Питома
Питома
ККД, енергоємність з
Джерело енергії енергоємність,
% урахуванням
кВт·год/кг
ККД, кВт·год/кг
1 2 3 4
Водень 60 38 22,8
Бензин, дизельне паливо, газ 30 12 – 14 3,6 – 4,2
Свинцева-кислотна АКБ 50 0,04 0,02

29
Продовження таблиці 1.5
1 2 3 4
Нікель-метал-гідридна АКБ 80 0,08 0,064
Літієва АКБ 90 0,15 0,135
Суперконденсатори 95 0,006 0,006

Електромобілі, безумовно, є популярним напрямком розвитку автомобільної
промисловості. Кілька років тому були створені електромобілі із серійними
номерами: Nissan LEAF, Mitsubishi i-MiEV, Tesla S тощо. Список компаній, що
займаються підготовкою повністю розроблених електромобілів, включає Hyundai,
Subaru, BMW, Audi, Mercedes, Volkswagen, Peugeot та багато інших відомих
компаній. Однак без якісного стрибка в характері енергії, якою володіють
акумулятори, та без значного зниження їхньої вартості електромобілі матимуть
обмежену аудиторію серед споживачів автомобілів. На сьогоднішній день
електромобілі порівнюються з традиційними автомобілями з двигунами
внутрішнього згоряння за технічними характеристиками, вартістю та зручністю
експлуатації. На сучасному етапі розвитку автомобільної промисловості доцільно
просувати гібридні технології, оскільки електромобілі та мережа зарядних станцій
ще не отримали широкого поширення. Гібридна силова установка, яка поєднує
переваги двигунів внутрішнього згоряння та електродвигунів, називається
синергетичним гібридом. Це досягається завдяки використанню електродвигуна,
який полегшує або повністю замінює двигун внутрішнього згоряння в неетичних
режимах, коли споживання палива та токсичність вихлопних газів максимальні.
Електродвигуни мають високий стрибок потужності та достатній крутний момент
з низьких швидкостей, без необхідності витрачати паливо або негативно впливати
на навколишнє середовище. Бензиновий двигун сприяє розвитку високої
швидкості, одночасно заряджаючи акумулятор. Робота гібридної системи
спрямована на максимізацію ефективності кожного джерела енергії, що
30
досягається шляхом динамічної експлуатації автомобіля, що забезпечує йому
високий ступінь динамічності та економії палива.
Найпрактичнішими у використанні є гібридні автомобілі, які мають режим
електромобіля та можуть безпосередньо накопичувати енергію в акумуляторі від
стаціонарних джерел електроенергії (гібридна система з підзарядкою). Це
зумовлено значно меншою витратою кВт⋅год, отриманих з електричної мережі,
порівняно з вартістю кВт⋅год, отриманих від генераторів двигунів внутрішнього
згоряння, які використовують бензин, дизельне паливо або газ як джерело енергії.

1.5.3 Міжнародний досвід регулювання викидів вуглекислого газу

Оподаткування транспортних засобів та палива є поширеним у
Європейському Союзі. Наприклад, у Норвегії податок на паливо діє з 1931 року,
тоді як у Данії податок на бензин запроваджено з 1917 року. Однак екологічні
податки стали найпопулярнішими на початку 90-х років, коли серйозно
загострилися проблеми екологічної безпеки та була впроваджена Рамкова
конвенція Організації Об'єднаних Націй про зміну клімату (1992). Економічні
інструменти, такі як екологічні податки та стимули, не лише забезпечують дохід до
державного бюджету, але й мають потенціал змінити поведінку виробників та
споживачів. Багато європейських країн почали використовувати системи
оподаткування або стимулювання, засновані на показниках, пов'язаних з обсягом
викидів CO2 в атмосферу, наприклад, об'ємом двигуна. Однак, починаючи з 2000-
х років, європейські країни почали реформувати свої податкові системи, і тепер ці
країни пов'язані з прямим оподаткуванням викидів вуглекислого газу або інших
забруднювачів.
Існує багато економічних інструментів для скорочення викидів вуглекислого
газу в транспортному секторі: плата за інфраструктуру (наприклад, платні дороги);
транспортний податок (включаючи податок, що сплачується при купівлі або
31
реєстрації транспортного засобу); щорічний податок на використання
транспортних засобів, податки на паливо, пільги на виведення транспортних
засобів з експлуатації тощо.
Станом на 2020 рік 18 європейських країн запровадили різні види податків на
CO2. Серед країн, які щорічно стягують податок на використання транспортних
засобів на основі викидів CO2 або споживання палива, 4 країни (Німеччина, Греція,
Швеція та Велика Британія) також оподатковують реєстрацію транспортних
засобів на основі викидів CO2. 6 країн (Австрія, Бельгія, Франція, Румунія та
Іспанія) використовують систему одноразових платежів, а 9 країн (Данія, Ірландія,
Кіпр, Люксембург, Мальта та Нідерланди) сплачують за реєстрацію своїх
транспортних засобів на основі викидів CO2. Важливо зазначити, що, окрім
прямого оподаткування викидів CO2, деякі європейські країни використовують
різні схеми, які враховують потужність двигунів, потужність (у кінських силах) та
інші фактори. У всіх державах-членах ЄС, незалежно від методу екологічного
оподаткування, існує податок на паливо [28].
Відзначено такі спільні риси країн ЄС:
− перехід до системи оподаткування, що базується на обсягах викидів
шкідливих речовин (перш за все CO2, але також і NO2), а не на розмірі податку, що
базується на екологічних показниках (таких як об'єм двигуна, вага транспортного
засобу, потужність тощо);
− «затягування паску» допустимого рівня викидів CO2, наприклад,
зменшення бонусу (Франція) або зниження оподатковуваного рівня викидів на ту
саму суму компенсації (Австрія);
− оподаткування за двома системами: 1) податок базується на ступені
викиду CO2, розрахований для автомобілів, зареєстрованих після набрання
чинності закону (Швеція); 2) поріг оподатковуваних викидів базується на кількості
автомобілів, зареєстрованих до та після набрання чинності податку (Німеччина);
− суворіші правила щодо оподаткування дизельних автомобілів
порівняно з бензиновими, ці правила мали на меті регулювати попит на автомобілі
32
та впливати на навколишнє середовище. Це збільшило витрати на бензин, в
результаті люди почали частіше його потребувати (Австрія).
Мета полягає в стимулюванні заміни старіючих автомобілів новими
екологічно чистими моделями після 15 років експлуатації у Франції, після 7 років
у Німеччині та після додаткових 3 років у США.
Застосування системи фінансових стимулів до більшості європейських країн:
відстрочка сплати податків на перші п'ять років у Швеції або повне уникнення
сплати податків в Іспанії; виплата готівки за утилізацію старого автомобіля при
купівлі нового (Німеччина); бонус за придбання автомобіля з низьким рівнем
викидів CO2 (Франція).

33
2. ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ТРАНСПОРТУ ТА ВПЛИВ ЙОГО НА
АТМОСФЕРНЕ СЕРЕДОВИЩЕ МІСТ

2.1 Екологічна безпека функціонування транспорту в містах області

Екологічна безпека транспортного комплексу м. Черкаси демонструє типові
для українських обласних центрів проблеми, що виражаються у високому рівні
забруднення атмосферного повітря від пересувних джерел. Цифрові показники та
статистичний аналіз підтверджують критичну роль автомобільного транспорту як
основного джерела екологічного навантаження.
За даними місцевих екологічних моніторингів та звітів, транспорт стабільно є
головним джерелом забруднення атмосферного повітря у місті, значно
випереджаючи стаціонарні промислові джерела. В середньому по місту Черкаси,
частка викидів шкідливих речовин від пересувних джерел (транспорту) сягає понад
80% від загального обсягу викидів. За останні роки (до повномасштабного
вторгнення) спостерігалося зростання загальної кількості автотранспорту в місті,
що прямо пропорційно впливало на сумарну масу викидів. Типовий річний обсяг
викидів від транспорту в Черкасах може становити від 10 до 15 тисяч тонн
шкідливих речовин (залежно від методології розрахунку та року), включаючи
оксиди Карбону, Нітрогену, вуглеводні та тверді частки (PM2.5).
Вплив викидів від транспорту на стан атмосфери та здоров'я людини є
значним і багатоаспектним. Викиди від двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) є
головним джерелом забруднення повітря у містах, сприяючи утворенню смогу та
підвищенню концентрації токсичних газів. Оксиди Нітрогену (NOx), що
викидаються транспортом, є ключовими прекурсорами для утворення приземного
озону – потужного окисника, який уражає дихальні шляхи та є небезпечним для
рослинності. Тверді частинки (PM10 та PM 2.5) від згоряння палива та стирання
шин/гальм здатні глибоко проникати у легені та кров, викликаючи респіраторні та
серцево-судинні захворювання. Відповідно даних Державної служби статистики в
34
Черкаській області в атмосферу області було викинуто від автотранспорту оксиди
і діоксиди нітроґену і сульфуру, НМЛОС та тведі суспедовані частки (рисунок. 2.1).

суспендовані тверді частинки 2,5 мкм >
10 мкм
неметанові леткі органічні сполуки
НМЛОС 2021
2020
2019
діоксид сірки SО2
2018
діоксид азоту NO2
0,0 40000,0 80000,0 120000,0

Рисунок 2.1 – Загальний обсяг викидів від автотранспорту в атмосферу
Черкаської області (у тонах)

Тривалий вплив високих концентрацій оксиду Карбону (CO) та інших
токсичних вуглеводнів, особливо у зонах транспортних заторів, може призводити
до погіршення когнітивних функцій та хронічних отруєнь. Забруднення атмосфери,
спричинене транспортом, знижує імунітет населення та збільшує ризик розвитку
онкологічних захворювань через наявність канцерогенних сполук (наприклад,
бензолу). На глобальному рівні, викиди діоксиду Карбону (CO2) від транспорту є
значним чинником зміни клімату, тоді як інші речовини, такі як сажа, впливають
на локальне нагрівання атмосфери. Динаміка викидів чадного газу у атмосферу
області у довоєнний період представлена на рисунку 2.2.
35
1000000,0
900000,0
800000,0
700000,0
600000,0
500000,0
400000,0
300000,0
200000,0
100000,0
0,0
2018 2019 2020 2021

Рисунок 2.2 – Загальний обсяг викидів чадного газу в результаті функціонування
транспорту у атмосферу Черкаської області (у тонах)

Ключовим фактором, що визначає високе екологічне навантаження, є вік та
екологічний клас автопарку. Загальноукраїнська статистика, що є релевантною і
для Черкас, свідчить, що понад 50-60% легкових автомобілів мають вік понад 10
років. Ці автомобілі часто відповідають застарілим екологічним стандартам Євро-
1 або Євро-2, що означає суттєво вищі норми викидів у порівнянні з сучасними.
Автомобіль стандарту Євро-0 або Євро-1 може мати викиди NOx у 5-10 разів вищі,
ніж автомобіль стандарту Євро-5 або Євро-6.
Міська влада Черкас здійснила кроки з оновлення комунального транспорту,
що має позитивний вплив на зниження викидів. В рамках програм оновлення було
придбано автобуси, що відповідають екологічним нормам Євро-4 або Євро-5.
Переведення пасажиропотоку з численних застарілих маршрутних таксі на більші
автобуси призводить до зменшення кількості одиниць транспорту на маршруті при
збереженні провізної спроможності, що знижує загальне навантаження.
Тролейбуси, як нуль-емісійний вид транспорту (на рівні експлуатації),
залишаються основою екологічно безпечного громадського транспорту. Кількість
тролейбусів на маршрутах та їхня частка у загальному пасажиропотоці є ключовим
36
індикатором успіху. На початок 2020-х років тролейбусний парк був частково
оновлений, що підвищило надійність та привабливість електротранспорту.
Шумове забруднення – другий за значимістю екологічний фактор транспорту.
На основних транспортних магістралях (наприклад, по бульвару Шевченка,
проспекту Хіміків) піковий рівень шуму регулярно перевищує допустимі санітарні
норми 55-65 дБА (для житлових зон), сягаючи 70-85 дБА в години пік. Це
спричинено високою інтенсивністю руху та низькою якістю дорожнього покриття
на деяких ділянках.
У години пік інтенсивність руху на центральних вулицях може перевищувати
1500-2000 автомобілів на годину, що призводить до заторів і роботи ДВЗ на
холостому ходу, коли витрата палива є неефективною, а викиди —
концентрованими.

2.2 Розрахунок обсягу викидів чадного від автотранспорту у м. Черкаси

2.2.1 Методика проведень дослідження

Значна частина забруднення повітря в містах, особливо великих, спричинена
вихлопними газами автомобілів, ця частина забруднення становить 60-80% від
загального обсягу викидів у деяких містах.
Вважається, що транспортні засоби викидають в атмосферу понад 200
компонентів, включаючи вуглекислий газ, оксиди азоту та сірки, а також свинець,
кадмій та групу канцерогенних алканів (бензо(а)пірен та бензоантроцен). Крім
того, найбільша кількість токсичних речовин викидається в атмосферу
транспортними засобами на низьких швидкостях, на перехрестях та під час зупинок
на світлофорах. В результаті, бензиновий двигун виробляє 0,05% вуглеводнів та
0,98% чадного газу (від загального обсягу викидів) на високій швидкості, а на
низькій швидкості, відповідно, виробляється 5,1% та 13,2% цих речовин.
37
За оцінками, типова річна відстань, яку проїжджає кожен автомобіль,
становить 15 тис км. У середньому, протягом цього періоду доби атмосфера
збіднюється на 4350 кг кисню та надходить 3250 кг вуглекислого газу, також
викидається 93 кг чадного газу та загалом 7 кг оксиду азоту.
Обраний в роботі метод дозволяє оцінити обсяг руху на певній ділянці вулиці
з різними викидами транспортних засобів, що дозволяє порівняти різні вулиці з
цього приводу. Зібрані параметри є вирішальними для розрахунку ступеня
забруднення повітря вихлопними газами транспортних засобів, що вимірюється
концентрацією чадного газу в міліграмах на кубічний метр.
Для цього дослідження було обрано 9 модельних просторів у м. Черкаси, з
урахуванням їх транспортного навантаження:
Модельний простір № 1 "вул. Семиренківська - вул. Нарбутівська";
Модельний простір № 2 "вул. Смілянська - вул. Благовісна";
Модельний простір № 3 "вул. Смілянська - вул. Вернигори";
Модельний простір району № 4 «вул. Смілянська – вул. Вернигори, вул.
Сумгаїтська – вул. Корольова»;
Модельний простір району №5 бульвар Шевченка – вул.Казбецька»;
Модельний простір району № 6 «вул. Припортова – вул. С. Амброса»;
Модельний простір району № 7 «вул. Одеська – вул. Онопрієнка»;
Модельний простір району № 8 «вул. Героїв Дніпра – вул. Богдана
Хмельницького».
Модельний простір району № 9 «Проспект Хіміків» – «вул. Чорновола».
Обрані модельні простори розташовуються рівномірно на території міста
(рисунок 2.3).

38

Рисунок 2.3 – Модельні простори для визначення обсягу викидів чадного газу від
транспорту у м. Черкаси

Методика збору первинного матеріалу передбачає одноразове проведення
вимірювань протягом світлового дня. Основним індикатором транспортного
навантаження є сумарна інтенсивність руху (N), яка фіксується методом прямого
підрахунку кількості автотранспортних засобів різних типів за одиницю часу (1
година).
На кожній обраній ділянці (точці спостереження) здійснюється комплексна
оцінка дорожньо-метеорологічних та географічних факторів, що впливають на
розсіювання викидів:
− Типологія вулиці: Визначення функціонального призначення та конструкції
дорожнього полотна.
− Поздовжній нахил: Градієнт рельєфу ділянки, що впливає на режими руху
та, відповідно, на інтенсивність викидів.
39
− Метеорологічні параметри: Фіксація швидкості вітру та відносної вологості
повітря як критичних факторів розсіювання забруднювачів.
− Наявність захисних смуг: Врахування зелених насаджень як природного
бар'єра та фільтра для аерозолів і газів.
Результатом цього етапу є створення картосхеми, що візуалізує просторовий
розподіл інтенсивності транспортного навантаження по місту.
Для визначення обсягу чадного газу на обраних ділянках була використана
формула Бегма, модифікованою Шаповаловим.

КСО=(0,5+0,01·N·Kт)·Ka·Ky·Kc·Kв·Kn, (2.1)

де 0,5 – фонове забруднення атмосферного повітря нетранспортного
походження, мг/м³,
N – сумарна інтенсивність руху автомобілів на міській дорозі, авт/год,
Kт – коефіцієнт токсичності автомобілів за викидами в атмосферне повітря
окисів карбону,
Ka – коефіцієнт, що враховує аерацію місцевості,
Ky– коефіцієнт, що враховує зміни забруднення атмосферного повітря
оксидом карбону в залежності від величини поздовжнього нахилу,
Kc – коефіцієнт, що враховує зміни концентрації окису карбону в залежності
від швидкості вітру,
Kв–те ж у залежності від відносної вологості повітря,
Kn – коефіцієнт збільшення забруднення атмосферного повітря оксидом
карбону біля перехресть.
Коефіцієнт токсичності автомобілів Kт визначаємо як середній для потоку
автмомобілів за формулою:

Kт = ∑Рі·К mi, (2.2)
де Рі – склад автотранспорту в частках одиниці,
40
Кmі – визначається за таблицею 2.1

Таблиця 2.1 – Величина коефіцієнту Кm від типу автотранспорту
Тип автомобіля Коефіцієнт Кm
Легкий вантажний 2,3
Середній вантажний 2,9
Важкий вантажний (дизельний) 0,2
Автобус 3,7
Легковий 1,0
Значення коефіцієнта Ka, який враховує провітрювання( аерацію) місцевості,
обираємо відповідно таблиці 2.2

Таблиця 2.2 – Значення коефіцієнта аерації місцевості Ka
Тип місцевості за ступенем аерації Коефіцієнт
Ka
Транспортні тунелі 2,7
Транспортні галереї 1,5
Магістральні вулиці та дороги з багатоповерховою 1
забудовою з двох сторін
Жилі вулиці з одноповерховими будівлями, вулиці та 0,6
дороги у виїмці
Міські вулиці та дороги з односторонніми будівлями, 0,4
набережні, естакади, високі насипи
Пішохідні тунелі 0,3

Значення коефіцієнту зміни концентрації чадного газу залежно від швидкості
вітру Kc визначається за таблицею 2.3.

41
Таблиця 2.3 – Коефіцієнт зміни концентрації чадного газу залежно від
швидкості вітру Kc
Швидкість вітру, м/с Коефіцієнт Кс, %
1 2,70
2 2,00
3 1,50
4 1,20
5 1,05
6 1,00

Значення коефіцієнту Kв , який коригує значення концентрації оксиду
карбону в залежності від відносної вологості повітря, представлено в таблиці 2.4

Таблиця 2.4 – Коефіцієнт Kв , зміни концентрації чадного газу який враховує
вологість повітря
Відносна вологість Коефіцієнт Kв
повітря
100 1,45
90 1,3
80 1,15
70 1
60 0,85
50 0,70
40 0,55
30 0,40
20 0,25

42
Коефіцієнт збільшення забрудненості повітря оксидом карбону біля
перехрестя наведено в таблиці 2.10

Таблиця 2.5 – Коефіцієнт типу перехрестя Kn
Тип перехресть Коефіцієнт Kn
Регульоване перехрестя:
зі світлофорами звичайне 1,8
зі світлофорами кероване 2,1
саморегульоване 2,0
Нерегульоване:
зі зниженням швидкості 1,9
кільцеве 2,2
з обов'язковою зупинкою 3,0

Коефіцієнт Ky, який враховує зміни забруднення атмосферного повітря
оксидом карбону в залежності від величини поздовжнього нахилу дороги,
визначається відповідно таблиці 2.6.

Таблиця 2.6 – Значення коефіцієнту Ky
Повздовжній нахил, ° Коефіцієнт Kу
0 1,00
2 1,06
4 1,07
6 1,18
8 1,55

За результатами обчислень концентрації СО, отримано для кожного
модельного простору зроблено узагальнення та порівняння його значень з
43
величиною ГДКмр (СО) для атмосферного повітря. Це значення встановлено для
запобігання шкідливого впливу на здоров'я людей та навколишнє середовище при
довготривалому впливі. ГДКмр яка обиралася для порівняння із значеннями
викидів автотранспорту за оксидом карбону дорівнює 5 мг/м³ [24].

2.3 Результати дослідження вмісту чадного газу в повітрі міста
розрахунковим методом

2.3.1 Модельний простір №1 «вул. Семиренківська – вул. Нарбутівська»

Ця ділянка розташована в житловому масиві Дніпровського мікрорайону, на
вулицях помірний рух транспорту, дорога асфальтована, вздовж вулиць ростуть
зелені насадження, перехрестя регулюється світлофорами, налагоджено маршрут
громадського транспорту, рух транспорту зустрічний. Поздовжній нахил вулиць –
0 градусів, відносна вологість повітря – половинна, швидкість вітру – 3 м/су.
На рисунку 2.4 зображено схематичну карту ділянки № 1 «вул.
Семиренківська – вул. Нарбутівська».

44
Рисунок 2.4 – Карта-схема модельного простору №1 «вул. Семиренківська – вул.
Нарбутівська»
Визначена інтенсивність руху автомобілів на ділянці становить 501 авт/год
(N).Орієнтовне транспортне завантаження перехрестя досліджуваних вулиць за
добу 12024 автомобілі. Структура автомобілів за видами на ділянці представлена у
таблиці 2.7

Таблиця 2.7 – Структура та кількість автомобілів на перехресті вул.
Семиренківська – вул. Нарбутівська (за 1 годину

Час Тип автомобіля Число
одиниць
60 хв Легкий вантажний 16
Середній Вантажний 1
Важкий вантажний (дизельний) 0
Автобус 59
Легковий 425

Коефіцієнт токсичності автомобілів визначаємо за формулою (2.2):
Виходячи з даних, одержаних раніше, визначаємо склад автотранспорту в
частках одиниці:
− Для легкого вантажного - 0,033;
− Для середнього вантажного - 0,0019;
− Для автобусів - 0,117;
− Для легкового транспорту - 0,848.
Kт = 0,033·2,3+0,0019·2,9+0,117·3,7+0,848·1 = 1,36
Розрахуємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом карбону за
формулою (2.1):
КСО= (0,50+0,01·501·1,36)·1·1·1,50·0,70·2 = 15,35 мг/м³
45
Порівнявши одержану концентрацію СО з ГДК чадного газу (СО) для
повітря (5 мг/м³). Концентрація СО на перехресті вул. Семиренківська – вул.
Нарбутівська перевищує ГДК у 3 рази. На даному перехресті немає високої
інтенсивності автотранспорту, тому, для зменшення викидів СО в атмосферне
середовище рекомендується змінити роботу світлофорів для того, щоб автомобілі
мінімальну кількість часу були на холостому ходу.

2.3.2 Модельний простір №2 «вул. Смілянська – вул. Благовісна»

Ця місцевість розташована в густонаселеному районі центральної частини
міста. На дорозі був великий рух транспорту. Дорога асфальтована, вздовж неї
ростуть зелені насадження: липи, каштани та тополі. Місце зустрічі контролюють
світлофори, які регулярно змінюються. Дорога має 4 смуги руху, на вулиці
Смілянській рух роздільний, на вулиці Благовісній – односторонній. Повздовжній
нахил вулиць 1°, відносна вологість повітря 30%, швидкість вітру 3 м/с.
На рисунку 2.5 зображена карта-схема модельного простору ділянки № 2
«вул. Смілянська – вул. Благовісна»

Рисунок 2.5– Карта-схема модельної ділянки №2 «вул. Смілянська – вул.
Благовісна»
46

Інтенсивність руху автомобілів – 1656 авт/год (N). Завантаження
досліджуваної вулиці за добу 39744 автомобілів.
Кількість автомобілів за окремими видами транспорту можна спостерігати на
таблиці 2.8.

Таблиця 2.8 – Кількість автомобілів, що проїхали за одну годину на
перехресті вул. Смілянська – вул. Благовісна
Число
Час Тип автомобіля
одиниць
Легкий вантажний 28
Середній Вантажний 8
60 хв Важкий вантажний (дизельний) 0
Автобус 308
Легковий 1312

Коефіцієнт токсичності автомобілів визначаємо за формулою (2.2):
Виходячи з даних, одержаних раніше, визначаємо склад автотранспорту в
частках одиниці:
− Для легкового вантажного - 0,01;
− Для середнього вантажного - 0,004;
− Для автобусів - 0,18;
− Для легкових автомобілів - 0,79.
Kт = 0,01·2,3+0,004·2,9+0,18·3,7+0,79·1 = 1,49
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом карбону за
формулою (2.1):
КСО= (0,5+0,01·1656·1,49)·1·1,03·1,50·0,40·1,8 = 28,0 мг/м³
Порівнюємо одержану концентрацію СО з ГДК чадного газу (СО) для повітря
(5 мг/м³). Концентрація СО на перехресті вул. Смілянська – вул. Благовісна
перевищує ГДК у 5,6 разів. У зв’язку з цим, можна запропонувати такі заходи, щодо
47
зменшення викидів СО для даної вулиці. Оскільки ця ділянка розташована в центрі
міста, з розвиненою інфраструктурою, обсяг легкових автомобілів буде постійним,
в результаті рекомендується нормувати режим роботи світлофора, розширити
дорогу та замінити альтернативні маршрути на електротранспорт.

2.3.3 Модельний простір №3 « вул. Смілянська – вул. Вернигори »

Дана ділянка розташована в густонаселеному районі, поруч залізно-дорожній
та автомобільний вокзали, ринок, житлові будинки. Дорога асфальтована, вдовж
вулиці посаджені зелені насадження: каштани, клени, тополі, липи, кущі,
трав’янисті рослини. Вулиці мають двосторонній рух транспорту. Перехрестя
добре регульоване світлофорами, що суттєво зменшує інтенсивність руху
транспорту та завантаження автомагістралі. Повздовжній нахил вулиць 4°,
відносна вологість повітря 30%, швидкість вітру 3 м/с.
На рисунку 2.6 зображена представлена карта-схема модельної ділянки №3

Рисунок 2.6 Карта-схема модельної ділянки №3 «вул. Смілянська – вул.
Вернигори»

48
Інтенсивність руху автомобілів – 1123 авт/год (N). Завантаження
досліджуваної вулиці за добу 26952 автомобілів.
Кількість автомобілів за окремими видами транспорту можна спостерігати на
таблиці 2.9.

Таблиця 2.9 – Кількість автомобілів, що проїхали за одну годину на
перехресті вул. Смілянська – вул. Вернигори
Число
Час Тип автомобіля
одиниць
Легкий вантажний 41
Середній Вантажний 29
60 хв Важкий вантажний (дизельний) 5
Автобус 176
Легковий 872

Коефіцієнт токсичності автомобілів визначаємо за формулою (2.2):
Виходячи з даних, одержаних раніше, визначаємо склад автотранспорту в
частках одиниці:
− легкий вантажний 0,036;
− середній вантажний 0,025; в
− важкий вантажний 0,004;
− автобус 0,156;
− легковий 0,776.
Kт = 0,036·2,3+0,025·2,9+0,004·0,2+0,156·3,7+0,776·1,0 = 1,50
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом карбону за
формулою (2.1):
КСО= (0,5+0,01·1123·1,50)·1·1,07·1,50·0,40·1,8 = 20,04 мг/м³.
Порівнюємо одержану концентрацію СО з ГДК чадного газу (СО) для повітря
(5 мг/м³). Концентрація СО на перехресті вул. Смілянська – вул. Вернигори
перевищує ГДК у 4 рази. Завдяки функціональності світлофорів на цьому
49
перехресті можна максимально зменшити обсяг руху транспорту, а особливо час
простою автомобіля на перехресті, протягом якого вуглекислий газ найбільше
викидається в атмосферу. Цього можна досягти, висаджуючи додаткові зелені
насадження поблизу головної смуги руху, наприклад, тополі. Крім того, можна
виділити спеціальну смугу для громадського транспорту, що дозволить
забезпечити більш цілеспрямований потік.

2.3.4 Модельний простір №4 «вул. Сумгаїтська – вул. Корольова»

Дана ділянка розташована у південно-західному районі міста. Район
густонаселений, вздовж вулиці знаходяться багатоповерхові будинки, автостоянки,
АЗС. Дорога асфальтована, регульована світлофорами, вул. Сумгаїтська
двостороння та має 6 смуг. Поздовжній нахил вулиць 2°, відносна вологість повітря
40%, швидкість вітру 1 м/с.
На рисунку 2.7 представлена карта-схема модельної ділянки №4 «вул.
Сумгаїтська – вул. Корольова»

Рисунок 2.7 – Карта-схема модельної ділянки №4 «вул. Сумгаїтська – вул.
Корольова»
50

Інтенсивність руху автомобілів – 1141 авт/год (N). Завантаження
досліджуваної вулиці за добу 27384 автомобілів.
Кількість автомобілів за окремими видами транспорту можна спостерігати на
таблиці 2.10.

Таблиця 2.10 – Кількість автомобілів, що проїхали за одну годину на
перехресті вул. Сумгаїтська – вул. Корольова
Час Тип автомобіля Число
одиниць
60 хв Легкий вантажний 41
Середній Вантажний 32
Важкий вантажний (дизельний) 28
Автобус 124
Легковий 916

Коефіцієнт токсичності автомобілів визначаємо за формулою (2.2):
Виходячи з даних, одержаних раніше, визначаємо склад автотранспорту в
частках одиниці:
− легкий вантажний 0,035;
− середній вантажний 0,028;
− важкий вантажний 0,024;
− автобус 0,108;
− легковий 0,802.
Kт = 0,035·2,3+0,028·2,9+0,024·0,2+0,108·3,7+0,802·1,0 = 1,36
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом карбону за
формулою (2.1):
КСО= (0,5+0,01·1141·1,36)·1·1,06·2,70·0,55·1,8 = 45,38мг/м³.
Порівнюємо одержану концентрацію СО з ГДК чадного газу (СО) для повітря
(5 мг/м³). Концентрація СО на перехресті вул. Сумгаїтська – вул. Корольова
перевищує ГДК у 9 разів. Дане перехрестя є дуже інтенсивним, майже 10% всіх
51
автомобілів, які перетинають дані вулиці є вантажними, тому найголовнішим
заходом щодо зменшення викидів СО є обмеження часу руху транзитного
транспорту на даній ділянці, виділення спеціальної смуги для громадського
транспорту, насадження захисних смуг дерев.

2.3.5 Модельна ділянка №5 «бул. Шевченка – вул. Казбетська»

Дана ділянка розташована в помірно населеному районі, дорога
асфальтована, по вулицях двосторонній рух транспорту, перехрестя не регульоване
світлофорами. Вдовж вулиць розташовані одноповерхові житлові будинки, ростуть
зелені насадження: плодові дерева, каштани, кущі, трав’янисті рослини.
Поздовжній нахил вулиць 0°, відносна вологість повітря 30%, швидкість вітру 1м/с.
На рисунку 2.8 представлена карта-схема модельної ділянки №5 «бул.
Шевченка – вул. Казбетська»

Рисунок 2.8 – Карта-схема модельної ділянки №5 «бул. Шевченка – вул.
Казбетська»

52
Інтенсивність руху автомобілів – 842 авт/год (N). Завантаження
досліджуваної вулиці за добу 20208 автомобілів.
Кількість автомобілів за окремими видами транспорту можна спостерігати на
таблиці 2.11.

Таблиця 2.11 – Кількість автомобілів, що проїхали за одну годину на
перехресті бул. Шевченка – вул. Казбетська
Число
Час Тип автомобіля
одиниць
Легкий вантажний 16
Середній Вантажний 9
60 хв Важкий вантажний (дизельний) 0
Автобус 113
Легковий 704

Коефіцієнт токсичності автомобілів визначаємо за формулою (2.2):
Виходячи з даних, одержаних раніше, визначаємо склад автотранспорту в
частках одиниці:
− легкий вантажний 0,019;
− середній вантажний 0,010;
− автобус 0,134;
− легковий 0,836.
Kт = 0,019·2,3+0,010·2,9+0,134·3,7+0,836·1,0 = 1,40
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом карбону за
формулою (2.1):
КСО= (0,5+0,01·842·1,40)·0,6·1·2,7·0,40·1,9 = 15,1мг/м³.
Порівнюємо одержану концентрацію СО з ГДК чадного газу (СО) для повітря
(5 мг/м³). Концентрація СО на перехресті бул. Шевченка – вул. Казбетська
перевищує ГДК у 3 рази. До заходів зменшення концентрації СО можна віднести:
насадження додаткових смуг зелених насаджень дерев, оптимізація руху.
53

2.3.6 Модельний простір №6 «вул. Припортова – вул. С. Амброса»

Дана ділянка розташована в густонаселеному районі, поблизу дитячий парк,
автостоянка, ТРЦ. Дорога асфальтована, рух по вулицях двосторонній, перехрестя
регульоване світлофорами. Вздовж вулиць розташовані багатоповерхові будинки,
зелені насадження дерев, кущів, трав’янистих рослин. Повздовжній нахил вулиць
0°, відносна вологість повітря 50%, швидкість вітру 1 м/с.
На рисунку 2.9 представлена карта-схема модельної ділянки №6 «вул.
Припортова – вул. С. Амброса»

Рисунок 2.9 – Карта-схема модельної ділянки №6 «вул. Припортова – вул. С.
Амброса»

Інтенсивність руху автомобілів – 682 авт/год (N). Завантаження
досліджуваної вулиці за добу 16368 автомобілів.
Кількість автомобілів за окремими видами транспорту можна спостерігати на
таблиці 2.12.
54

Таблиця 2.12 – Кількість автомобілів, що проїхали за одну годину на
перехресті вул. Припортова – вул. С. Амброса
Число
Час Тип автомобіля
одиниць
Легкий вантажний 20
Середній Вантажний 5
60 хв Важкий вантажний (дизельний) 0
Автобус 84
Легковий 573

Коефіцієнт токсичності автомобілів визначаємо за формулою (2.2):
Виходячи з даних, одержаних раніше, визначаємо склад автотранспорту в
частках одиниці:
− легкий вантажний 0,031;
− середній вантажний 0,007;
− автобус 0,133;
− легковий 0,912.
Kт = 0,031·2,3+0,007·2,9+0,133·3,7+0,912·1,0 = 1,49
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом карбону за
формулою (2.1):
КСО= (0,5+0,01·682·1,49)·0,4·1·2,7·0,75·1,8=15,5мг/м³.
Порівнюємо одержану концентрацію СО з ГДК чадного газу (СО) для повітря
(5 мг/м³). Концентрація СО на перехресті вул. Припортова – вул. С. Амброса
перевищує ГДК у 3 рази. Для даної вулиці можна запропонувати такі заходи щодо
зменшення концентрації СО у повітрі, як: насадження додаткових зелених
насаджень, раціонально організувати рух автотранспорту в мікрорайоні.

55
2.3.7 Модельний простір №7 «вул. Одеська – вул. Онопрієнка»;

Ділянка розташована в помірно населеному районі, поблизу розташовані
гаражні кооперативи, автомобільна стоянка. Інтенсивний рух важкого вантажного
транспорту. Дорога асфальтована, двосторонній рух, перехрестя врегульоване
світлофорами. Вздовж вулиць розташовані зелені насадження дерев, кущів,
трав’янистих рослин. Повздовжній нахил вулиць 0°, відносна вологість повітря
60%, швидкість вітру 2 м/с.
На рисунку 2.10 представлена карта-схема модельної ділянки №7 «вул.
Одеська – вул. Онопрієнка»

Рисунок 2.10 – Карта-схема модельної ділянки №7 «вул. Одеська – вул.
Онопрієнка»

Інтенсивність руху автомобілів – 1154 авт/год (N). Завантаження
досліджуваної вулиці за добу 27696 автомобілів.
Кількість автомобілів за окремими видами транспорту можна спостерігати на
таблиці 2.13.

56
Таблиця 2.13 – Кількість автомобілів, що проїхали за одну годину на
перехресті вул. Одеська – вул. Онопрієнка
Число
Час Тип автомобіля
одиниць
Легкий вантажний 36
Середній Вантажний 20
60 хв Важкий вантажний (дизельний) 92
Автобус 101
Легковий 885

Коефіцієнт токсичності автомобілів визначаємо за формулою (2.2):
Виходячи з даних, одержаних раніше, визначаємо склад автотранспорту в
частках одиниці:
− легкий вантажний 0,048;
− середній вантажний 0,017;
− важкий вантажний 0,019;
− автобус 0,087;
− легковий 0,766.
Kт = 0,048·2,3+0,017·2,9·0,017+0,2·0,019+3,7·0,087+1,0·0,766 = 1,25
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом карбону за
формулою (2.1):
КСО= (0,5+0,01·1154·1,25)·0,4·1·2·0,85·1,8=18,25мг/м³.
Порівнюємо одержану концентрацію СО з ГДК чадного газу (СО) для повітря
(5 мг/м³). Концентрація СО на перехресті вул. вул. Одеська – вул. Онопрієнка
перевищує ГДК у 3 рази. Для даної вулиці можна запропонувати такі заходи щодо
зменшення концентрації СО у повітрі, як: насадження додаткових зелених
насаджень, раціонально організувати рух автотранспорту в мікрорайоні,
обмеження часу руху вантажного транспорту на даній ділянці.

57
2.3.8 Модельний простір №8 «вул. Героїв Дніпра – вул. Богдана
Хмельницького»

Дана ділянка розташована в густонаселеному районі, поблизу ТРЦ,
автостоянка. Дорога асфальтована, рух по вулицях двосторонній, перехрестя
нерегульоване світлофорами. Поблизу перехрестя розташовані багатоповерхові
будинки, густі насадженні дерев, кущів, трав’янистих рослин, берег р. Дніпро.
Повздовжній нахил вулиць 0°, відносна вологість повітря 60%, швидкість вітру
3м/с.
На рисунку 2.11 представлена карта-схема модельної ділянки №8 «вул.
Героїв Дніпра – вул. Богдана Хмельницького»

Рисунок 2.11 – Карта-схема модельної ділянки №8 «вул. Героїв Дніпра –
вул. Богдана Хмельницького»

Інтенсивність руху автомобілів – 492 авт/год (N). Завантаження
досліджуваної вулиці за добу 11832 автомобілів.
Кількість автомобілів за окремими видами транспорту можна спостерігати на
таблиці 2.14.
58

Таблиця 2.14 – Кількість автомобілів, що проїхали за одну годину на
перехресті вул. Героїв Дніпра – вул. Богдана Хмельницького
Число
Час Тип автомобіля
одиниць
Легкий вантажний 32
Середній Вантажний 4
60 хв Важкий вантажний (дизельний) 5
Автобус 16
Легковий 436

Коефіцієнт токсичності автомобілів визначаємо за формулою (2.2):
Виходячи з даних, одержаних раніше, визначаємо склад автотранспорту в
частках одиниці:
− легкий вантажний 0,064;
− середній вантажний 0,087;
− важкий вантажний 0,010;
− автобус 0,032;
− легковий 0,884.
Kт = 0,064·2,3+0,008·2,9+0,2·0,010+0,132·3,7+0,884·1,0 = 1,17
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом карбону за
формулою (2.1):
КСО= (0,5+0,01·493·1,17)·1·1,06·1,50·1·1,9=18,93мг/м³.
Порівнюємо одержану концентрацію СО з ГДК чадного газу (СО) для повітря
(5 мг/м³). Концентрація СО на перехресті вул. Героїв Дніпра – вул. Богдана
Хмельницького перевищує ГДК у 3 рази. Для даної вулиці можна запропонувати
такі заходи щодо зменшення концентрації СО у повітрі, як: насадження додаткових
зелених насаджень вздовж вулиці Богдана Хмельницького.

59
2.3.9 Модельний простір №9 «проспект Хіміків – вул. Чорновола»

Дана ділянка розташована в густонаселеному районі, поблизу ТРЦ,
автостоянка. Дорога асфальтована, рух по вулицях двосторонній, перехрестя
нерегульоване світлофорами. Поблизу перехрестя розташовані багатоповерхові
будинки, густі насадженні дерев, кущів, трав’янистих рослин, берег р. Дніпро.
Повздовжній нахил вулиць 0°, відносна вологість повітря 60%, швидкість вітру
2м/с. Дана ділянка розташована в густонаселеному промисловому районі, поблизу
парк, автостоянка. Дорога асфальтована, рух по вулицях двосторонній, перехрестя
врегульоване світлофорами. Поблизу перехрестя розташовані поодинокі
насадження дерев та трав’яних рослин. Повздовжній нахил вулиць 0°, відносна
вологість повітря 70%, швидкість вітру 3м/с.
На рисунку 2.22 представлена карта-схема модельної ділянки №9 «проспект
Хіміків – вул. Чорновола»

Рисунок 2.12 – Карта-схема модельної ділянки №9 «проспект Хіміків – вул.
Чорновола»

Інтенсивність руху автомобілів – 1948 авт/год (N). Завантаження
досліджуваної вулиці за добу 46752 автомобілів.
60
Кількість автомобілів за окремими видами транспорту можна спостерігати на
таблиці 2.20.

Таблиця 2.15 – Кількість автомобілів, що проїхали за одну годину на
перехресті вул. Героїв Дніпра – вул. Богдана Хмельницького
Час Тип автомобіля Число одиниць
Легкий вантажний 64
Середній Вантажний 84
60 хв Важкий вантажний (дизельний) 52
Автобус 156
Легковий 1592

Коефіцієнт токсичності автомобілів визначаємо за формулою (2.2):
Виходячи з даних, одержаних раніше, визначаємо склад автотранспорту в
частках одиниці:
− легкий вантажний 0,0032;
− середній вантажний 0,043;
− важкий вантажний 0,026;
− автобус 0,080;
− легковий 0,817.
Kт = 0,032·2,3+0,043·2,9+0,2·0,026+0,080·3,7+0,817·1,0 = 2,09
Визначаємо рівень забруднення атмосферного повітря оксидом карбону за
формулою (2.1):
КСО= (0,5+0,01·1948·2,09)·1·1·1,50·0,70·1,8=77,89мг/м³.
Порівнюємо одержану концентрацію СО з ГДК чадного газу (СО) для повітря
(5 мг/м³). Концентрація СО на перехресті проспект Хіміків – вул. Чорновола
перевищує ГДК у 15 раз. Для даної ділянки можна запропонувати такі заходи щодо
зменшення концентрації СО у повітрі, як проектування об'їзних шляхів для
61
транзитного транспорту, спрямування пасажирського транспорту загального
користування на електротязі з послідовним скороченням автобусного сполучення.

2.3 Порівняльна оцінка рівня забруднення чадним газом (СО)

Порівняльний аналіз проводився на основі даних 9 модельних ділянок м.
Черкаси. Найбільш інтенсивний рух автотранспорту за добу спостерігався на 5
основних просторах, це перехрестя і з великою кількістю вантажного транспорту,
багатосмугові дороги, ділянки транспортних магістралей, які виконують роль
об’їзних доріг, та тих, які розвантажують транспортні потоки в центральній
частині міста. Орієнтовна кількість одиниць транспорту усереднені за добу
представлені на рисунку 2.13.
50000
45000 проспект Хіміків – вул.
Чорновола
40000 вул. Смілянська – вул.
Благовісна
35000 вул. Сумгаїтська – вул.
Корольова
30000 вул. Одеська – вул.
Онопрієнка
25000 вул. Смілянська – вул.
Вернигори
20000 бул. Шевченка – вул.
Казбетська
15000 вул. Припортова – вул. С.
Амброса
10000 вул. Семиренківська – вул.
Нарбутівська
5000 вул. Героїв Дніпра – вул.
Богдана Хмельницького
0
Ділянки

Рисунок 2.13 – Інтенсивність руху автотранспорту за добу на модельних ділянках
м. Черкаси
авт/добу
62
Пропорційне транспортному навантаженню є обсяг чадного газу, який може
бути викинутий в атмосферу міста від транспорту. Найбільш високий рівень
забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю спостерігається на ділянках:
1. перехрестя проспект Хіміків – вул. Чорновола – 77,89 мг/м³;
2. перехрестя вул. Сумгаїтська – вул. Корольова – 45,3 мг/м³;
3. перехрестя вул. Смілянська – вул. Благовісна – 28,0 мг/м³;
4. перехрестя вул. Смілянська – вул. Вернигори – 20,0 мг/м³;
5. перехрестя вул. Героїв Дніпра – вул. Богдана Хмельницького – 18,93 мг/м³;
6. перехрестя вул. Одеська – вул. Онопрієнка – 18,26 мг/м³;
7. перехрестя вул. Припортова – вул. С. Амброса –15,5мг/м³;
8. перехрестя вул. Семиренківська – вул. Нарбутівська – 15,35мг/м³;
9. перехрестя бул. Шевченка – вул. Казбетська – 15,1мг/м³;
Загальну структуру отриманих розрахунковим методом обсяги викидів СО в
атмосферне повітря в межах дослідних ділянок можна спостерігати на рисунку
2.14.
90
проспект Хіміків – вул.
80 Чорновола
вул. Сумгаїтська – вул.
70 Корольова
вул. Смілянська – вул.
60 Благовісна
вул. Смілянська – вул.
50 Вернигори
вул. Героїв Дніпра – вул. Богдана
40 Хмельницького
вул. Одеська – вул. Онопрієнка
30
вул. Припортова – вул. С.
20 Амброса
вул. Семиренківська – вул.
10 Нарбутівська
бул. Шевченка – вул. Казбетська
0
Ділянки

Рисунок 2.14 – Розраховані обсяги СО в атмосферу м. Черкаси автотранспортом в
межах модельних ділянок
мг/м³
63

Згідно рисунку 2.14 можна зробити висновок, що найбільші викиди СО в
атмосферне повітря спостерігались на модельній ділянці №9 перехрестя проспект
Хіміків – вул. Чорновола, а саме 77,89 мг/м³, це може бути зумовлене наявністю
транспортних магістралей, які зв’язують місто з віддаленими його районами, також
через дане перехрестя прокладені шляхи проїзду вантажного транспорту,
інтенсивна розв’язка сполучень громадського автобусного транспорту. Значно
менші, але з значним перевищенням норми викиди спостерігаються на ділянці №4
«перехрестя вул. Сумгаїтська – вул. Корольова», а саме 45,3 мг/м³ це зумовлено
наявністю широкої проїзної магістралі, а саме 6 проїзних смуг, наявністю в даному
мікрорайоні складів, місць будівництва житлових будинків, що можуть бути
причиною підвищеної інтенсивності важкого вантажного транспорту. Значно
менші викиди СО, але викиди, які перевищують ГДК спостерігаються на ділянках
№2 «вул. Смілянська – вул. Благовісна» та №3 «вул. Смілянська – вул. Вернигори»,
на даних вулицях висока інтенсивність легкового автотранспорту, яка зумовлена
розташуванням ділянок в центрі міста та в межах заїзду на залізничний та
автомобільний вокзали. Ще менші викиди, перевищуючі ГДК спостерігаються на
ділянках №5 «бул. Шевченка – вул. Казбетська», №6 «вул. Припортова – вул. С.
Амброса», №8 «вул. Героїв Дніпра – вул. Богдана Хмельницького», №1 «вул.
Семиренківська – вул. Нарбутівська» які замовленні селітебною зоною.
Незважаючи, на високу інтенсивність автотранспорту на ділянці №7 «вул. Одеська
– вул. Онопрієнка», викиди СО майже такі, так і в селітебних зонах. Враховуючи
величину ГДКмр по викиду СО було розроблено шкалу оцінки якості повітря в м.
Черкаси, яка зображена на рисунку 2.25
64

Рисунок 2.15. – Запропонована шкала оцінки якості повітря по викиду СО
від автотранспорту

Узагальнимо отримані дані з нанесенням на карту м. Черкаси в межах
модельних ділянок на підставі розрахованих значень вмісту чадного газу, який
надійшов у повітря від автотранспорту. (рисунок 2.16).

Рисунок 2.16 – Визначений рівень забрудненості дослідних ділянок на карті м.
Черкаси
65
Найбільший рівень забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю за
годину спостерігається на модельній ділянці №9 «проспект Хіміків – вул.
Чорновола» – 77,89 мг/м³, що в 15 разів перевищує ГДК.

2.4 Рекомендації щодо мінімізації впливу транспорту в межах міських
територій

Оксид вуглецю газ є однією з основних шкідливих речовин, що викидаються
в атмосферу з вихлопними газами автомобілів. Вуглекислий газ є основним
лиходієм системи газообміну в організмі. Концентрація CO в повітрі 0,01% з
тривалістю дії понад одну годину призводить до головного болю, порушення
реакції та зниження працездатності. Вищі концентрації та тривалі вдихання
призводять до серцевих захворювань, атеросклерозу, пошкодження мозку,
інфаркту та захворювань легень.

Ось чому важливо зменшити викид CO в атмосферу та негативний вплив,
який він чинить на навколишнє середовище. Для досягнення цієї мети
пропонуються такі кроки:
− проектування альтернативних маршрутів для транспортування.
− створення дорожніх розв'язок на кількох рівнях з метою зменшення
кількості зупинок транспорту біля ліхтарних стовпів при збільшенні концентрації
газу має велике значення.
− оновлення автопарку з ефективними пристроями та системами для
зменшення викидів (такими як каталітична нейтралізація, автоматичний запуск та
підігрів або уловлювання парів палива);
− збільшення кількості автомобілів та автобусів, що використовують
газоподібне паливо.
66
− припинення виробництва та використання етилового бензину,
створення нових методів виробництва палива та мастильних матеріалів, що
завдають шкоди навколишньому середовищу, через двигуни внутрішнього
згоряння.
− створення та впровадження нових типів двигунів внутрішнього
згоряння, які мали б економічні характеристики;
− створення нових типів екологічно чистих транспортних засобів, що
використовують альтернативні джерела енергії.
− збільшення кількості зелених насаджень поблизу основних доріг.
У таблиці 2.16 показано вплив зелених насаджень на зниження концентрації
чадного газу.

Таблиця 2.16 – Зменшення зниження концентрації чадного газу в
придорожньому просторі за рахунок смуги зелених насаджень
Зниження
Тип посадки
концентрації СО, (%)
Однорядна смуга дерев 0–3 7–10
Дворядна смуга дерев 3–5 10–20
Дворядна смуга дерев з дворядною смугою кущів 5–7 30–40
Трирядна смуга дерев з дворядною смугою кущів 10–12 40–50
Чотирирядна смуга дерев з дворядною смугою кущів 10–15 50–60

Дослідження показує, що для пом'якшення негативного впливу на
навколишнє середовище слід: сприяти пріоритету великих міст у розвитку України
щодо громадського транспорту з послідовним зменшенням автобусних перевезень;
забезпечити більш суворі екологічні норми щодо розробки нових моделей
автомобілів та двигунів; впровадити систему сертифікації автомобілів та двигунів,
яка відповідає стандартам екологічної безпеки та контролює спосіб їх сертифікації;
67
розробити технологічну, методологічну та технічну основу для оцінки безпеки
автомобілів під час експлуатації; створити технологічний та технічний режим
оцінки та захисту навколишнього середовища на етапах виробництва
автомобільних компаній; залучати громадськість загалом, і особливо молодь, до
вирішення цих екологічних проблем.

68
ВИСНОВКИ

Вплив викидів від транспорту на стан атмосфери та здоров'я людини є
значним і багатоаспектним. Викиди від двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) є
головним джерелом забруднення повітря у містах, сприяючи утворенню смогу та
підвищенню концентрації токсичних газів. Відповідно даних Державної служби
статистики в Черкаській області в атмосферу області було викинуто від
автотранспорту оксиди і діоксиди нітроґену і сульфуру, НМЛОС та тверді
суспендовані частки Найбільшу частку серед викидів транспорту в атмосферу
області становлять НМЛОС, у середньому щорічно викидається 110-118 тис. т/рік,
та діоксид азоту 8,5-9,7 тис. тон щорічно. Викиди чадного газу від транспорту
Черкаської області щорічно коливаються в межах 750-900 тис. тон.
Склад відпрацьованих газів автотранспорту залежить від виду та якості
палива, олив, присадок до них, типу і режиму роботи двигуна, умов руху
автомобіля, тощо. Основна причина забруднення атмосферного повітря під час
експлуатації пересувних джерел полягає у неповному та нерівномірному згорянні
палива.
В роботі було оцінено завантаженість ділянок вулиць різними викидами
автотранспорту, порівняно в цьому відношенні різні вулиці. Зібрано параметри,
необхідні для розрахунку рівня забруднення повітряного середовища
відпрацьованими газами автомобілів за концентрацією оксиду карбону в мг/м³ в
таких дослідних модельних ділянках, як: модельний простір №1 «вул.
Семиренківська – вул. Нарбутівська»; модельний простір №2 «вул. Смілянська –
вул. Благовісна»; модельний простір №3 «вул. Смілянська – вул. Вернигори»;
модельний простір №4 «вул. Сумгаїтська – вул. Корольова»; модельний простір
№5 «бул. Шевченка – вул. Казбетська»; модельний простір №6 «вул. Припортова –
вул. С. Амброса». Найбільший рівень забруднення атмосферного повітря оксидом
вуглецю за годину спостерігається на модельній ділянці №4 «вул. Сумгаїтська –
вул. Корольова» – 45,3 мг/м³, що в 9 разів перевищує ГДК. Оксид карбону є однією
69
із основних шкідливих речовин, які потрапляють в атмосферне повітря через
відпрацьовані гази автомобілів. Саме тому, для зменшення викидів СО та їх впливів
на навколишнє середовище, доцільно запропоновані такі заходи: проектування
об'їзних шляхів для транзитного транспорту; оснащення нових автомобілів
ефективними системами і пристроями зниження викидів; збільшення парку
автомобілів і автобусів, які працюють на газоподібному пальному; розроблення
нових видів екологічно чистого автотранспорту з використанням альтернативних
джерел енергії; збільшення кількості зелених насаджень поруч з автомагістралями.

70
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Гігієнічна оцінка забруднення атмосферного повітря в зоні впливу міських
вулиць різних категорій Кіреєва І.С., Булига Н.Б., Могильний С.М.,
Качоровська Є.В., Дозорчева І.А. Інститут гігієни та медичної екології ім. О. М.
Марзеєва АМН України, м. Київ [Електронний ресурс]. – Режим доступу:
http://www.health.gov.ua/Publ/conf.nsf/0/b279c506fb23ab11c2256d9
5004389d0?OpenDocument
2. Деякі питання здійснення державного моніторингу в галузі охорони
атмосферного повітря : Постанова Кабінету Міністрів України від 14 серп.
2019 р. № 827. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/827-2019-%D0%BF
(дата звернення: 21.10.2025).
3. Говорун А.Г., Скорченко В.Ф., Худолій М.М. Транспорт і навколишнє
середовище. -К.: Урожай, 1992.
4. Про охорону атмосферного повітря : Закон України від 16 жовт. 1992 р. №
2707-XII. Редакція від 01 січ. 2024 р. URL:
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2707-12 (дата звернення: 21.12.2025).
5. Адаменко Я. О., Зорін Д. О. Оцінка екологічного ризику забруднення
атмосферного повітря викидами автотранспорту. Екологічна безпека та
природокористування. 2020. Вип. 1 (33). С. 5–14. DOI: 10.32347/2411-
4049.2020.1.5-14
6. Гігієна та екологія : підручник / В. Г. Бардов та ін. ; за ред. В. Г. Бардова.
Вінниця : Нова Книга, 2020. 856 с.
7. Забруднення атмосфери рухомих джерел викидів [Електронний ресурс]. –
Режим доступу: http://ua.textreferat.com/referat-16856-3.html
8. Васильченко О. В. Екологічні аспекти функціонування транспортних систем
міст. Техногенно-екологічна безпека. 2022. Т. 11, № 1. С. 22–29. DOI:
10.5281/zenodo.6584210
71
9. Про дорожній рух : Закон України від 30 черв. 1993 р. № 3353-XII. Редакція
від 04 трав. 2024 р. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3353-12 (дата
звернення: 21.12.2025).
10. Гутаревич Ю. Ф., Корпач А. О., Касьянов С. П. Теорія автомобільних двигунів
: підручник. Київ : НТУ, 2018. 320 с.
11. Бойченко С. В., Черняк Л. М. Проблеми та перспективи моніторингу
забруднення атмосфери викидами авіаційного та автомобільного транспорту.
Екологічні науки. 2021. № 2 (35). С. 45–51. DOI: 10.32846/2306-
9716/2021.eco.2-35.7
12. Екологічна безпека транспортних засобів : навч. посіб. / О. В. Каніло та ін.
Харків : ХНАДУ, 2017. 180 с.
13. Чи поліпшить якість палива стандарт Євро-5 [Електронний ресурс]. – Режим
доступу: https://biz.nv.ua/ukr/experts/sirenko3/chi-polipshit-jakist-paliva-standart-
jevro-5-2444426.html
14. Екологічно чисті автомобілі і альтернативні види палива [Електронний ресурс].
– Режим доступу: http://avtosovet.com.ua/remontavto/ekologichno-chisti-
avtomobili-i-alternativni-vidi-paliva
15. Центр досліджень соціальних комунікацій НБУВ. Ринок електромобілів в
Україні [Електронний ресурс]. – Режим доступу:
http://nbuviap.gov.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=3013:rinok
-elektromobiliv-v-ukrajini-stanovlennya-ta-perspektivi&catid=8&Itemid=350
16. Міжнародне енергетичне агентство (International Energy Agency, IEA)
[Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.iea.org/
17. Bloomberg New Energy Finance, 2018 [Електронний ресурс]. – Режим доступу:
https://about.bnef.com/future-energy-summit/
18. Частково «екологічно чисті» – незручна правда про електромобілі.
[Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.imena.ua/blog/ecars-are-
still-coal-powered/
72
19. ДСТУ 4524:2006. Охорона природи. Атмосфера. Методи визначення викидів
забруднювальних речовин від автотранспорту в містах. Київ :
Держспоживстандарт України, 2006. 18 с.
20. Горошко С. А. Аналіз впливу параметрів руху автомобілів на викиди оксиду
вуглецю. Вісник Черкаського державного технологічного університету. 2019.
№ 2. С. 112–118. DOI: 10.24025/2306-4412.2.2019.172456
21. Клименко М. О., Прищепа А. М., Стецюк Л. М. Моніторинг довкілля :
підручник. Київ : Академія, 2016. 328 с.
22. Кутняшенко О. І. Методи розрахунку викидів забруднюючих речовин від
автотранспорту: порівняльний аналіз. Екологічна безпека. 2022. № 1 (33). С.
44–50. DOI: 10.30929/2073-5057.2022.1.44-50
23. Жук П. В. Моделювання розсіювання забруднюючих речовин від пересувних
джерел у вуличних каньйонах. Містобудування та територіальне планування.
2023. Вип. 82. С. 145–156. DOI: 10.32347/2076-815x.2023.82.145-156
24. Запольський А. К. Екологізація автомобільного транспорту : монографія. Київ
: Вища школа, 2011. 312 с.
25. Полтавський А. В. Обґрунтування заходів щодо покращення екологічного
стану придорожніх територій. Сучасні технології в машинобудуванні. 2023. №
1. С. 88–95. DOI: 10.20998/2413-4295.2023.01.12
26. Левковський С. С. Екологія транспорту : навч. посіб. Київ : Каравела, 2019.
240 с.
27. Шмандій В. М. Системний підхід до моніторингу атмосферного повітря в
умовах інтенсивного руху транспорту. Вісник Кременчуцького національного
університету. 2021. Вип. 3 (128). С. 56–62. DOI: 10.30929/1995-
0519.2021.3.56-62
28. Про охорону навколишнього природного середовища : Закон України від 25
черв. 1991 р. № 1264-XII. Редакція від 28 берез. 2024 р. URL:
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1264-12 (дата звернення: 21.10.2025).
73
29. Кравченко О. П. Вплив зелених насаджень на зниження концентрації CO
вздовж автомагістралей. Наукові записки НаУКМА. Біологія та екологія. 2020.
Т. 3. С. 67–73. DOI: 10.18523/2617-4529.2020.3.67-73
30. ДСТУ 4277:2004. Норми і методи вимірювання вмісту оксиду вуглецю та
вуглеводнів у відпрацьованих газах автомобілів, що працюють на бензині або
газовому паливі. Київ : Держспоживстандарт України, 2004. 13 с.
31. Вплив забруднення атмосферного повітря на стан здоров’я населення
[Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.zhiva-
planeta.org.ua/upload/vpluv-a-p-na-zdorovie-ludey.pdf
32. Руденко С. С., Костишин С. С., Морозова Т. В. Загальна екологія. Практичний
курс: Навчальний посібник у 2 ч. Частина 1. Урбоекосистеми. – Чернівці: Книги
– ХХІ, 2008.
33. Книш Ю. В., Копій М. Л. Шляхи зменшення шкідливих викидів
автотранспорту у навколишнє середовище – НЛТУ України. [Електронний
ресурс]. – Режим доступу:http://nltu.edu.ua/nv/Archive/2014/24_3/81_Kny.pdf
34. Хрутьба В. О. Управління екологічною безпекою транспортних систем на
регіональному рівні. Екологічний менеджмент у загальній системі управління.
2022. Вип. 15. С. 12–19. DOI: 10.32782/2524-0072/2022-40-15

74

ДОДАТКИ

75
ДОДАТОК А

Апробація роботи

1. Ящук Л., Шевченко Є. Оцінка впливу транспорту на якість грунтів
придорожних територій. Матеріали Сьомої Всеукраїнської науково-практичної
конференції, Одеса, Україна, 4–5 листоп. 2025 / Одеський національний
університет. 2025. С. 159–162. ISBN 978‐966‐186‐379‐7.

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets