Дослідження  екологічного стану міських автозаправочних станцій

Бабанін, Сергій Олексійович
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8919
Назва:	Дослідження екологічного стану міських автозаправочних станцій
Автори:	Йовченко, Алла Василівна Бабанін, Сергій Олексійович
Дата публікації:	2023
Короткий огляд (реферат):	Метою дослідження є підвищення екологічної безпеки міських АЗС моделюванням та оцінкою поширення шкідливих речовин у навколишнє середовище. Об'єкт дослідження – автозаправні станції як джерело негативного впливу на навколишнє середовище. Предмет дослідження – методи та способи оцінки поширення шкідливих речовин від автозаправних станцій та методики забезпечення їх екологічної безпеки. Задачі дослідження: 1. Виконати аналіз стану проблеми та сучасних підходів до забезпечення екологічної безпеки при будівництві і експлуатації АЗС в межах міста та існуючих методів по визначенню поширення шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери; 2. Розробити моделі оцінки поширення шкідливих речовин (аерозолів пилу та газоподібних речовин) у приземному шарі атмосфери від джерел викидів на АЗС; 3. Провести аналіз впливу несприятливих метеорологічних умов (туману і дощу) на поширення шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери від джерел викидів на АЗС; 4. Виконати експериментальні та чисельні дослідження поширення газоподібних речовин від джерел викидів на АЗС до прилеглої житлової забудови; 5. Оцінити екологічну безпеку АЗС і дати рекомендації зі зниження негативного впливу на навколишнє середовище при будівництві та експлуатації АЗС.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу):	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8919
Розташовується у зібраннях:	274 Автомобільний транспорт (Автомобільний транспорт)
Файли цього матеріалу:
Файл	Опис	Розмір	Формат
Бабанін.pdf Restricted Access		4.14 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії
Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
Міністерство освіти і науки України 
Черкаський державний університет (ЧДТУ) 
18006, м. Черкаси, бул. Шевченка, 460, тел./факс (0472) 71 00 92 
 
 
 
ЗАТВЕРДЖУЮ 
 зав. кафедри автомобілів та  
 технології їх експлуатації, професор  
 ________ Людмила ТАРАНДУШКА 
 «___» __________________2023 р. 
 
 
 
 
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА МАГІСТРА 
 
 
 ДОСЛІДЖЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОГО СТАНУ МІСЬКИХ 
АВТОЗАПРАВОЧНИХ СТАНЦІЙ 
 
 
Рецензент: 
       _______________  _____________ 
(підпис), (дата)         (ім’я, прізвище) 
 
Керівник роботи: 
доц. кафедри АТЕ    _______________  Алла ЙОВЧЕНКО 
(підпис), (дата)         (ім’я, прізвище) 
 
 
Виконавець: 
студент 2 курсу, гр. мАВ-83 
спеціальності 274 – Автомобільний  
транспорт      _______________  Сергій БАБАНІН 
(підпис), (дата)         (ім’я, прізвище) 
 
 
 
 
 
2023 
  
3 
РЕФЕРАТ 
 
Пояснювальна записка 96 с., 39 рис., 7 табл., 47 джерел посил. 
 
Метою дослідження є підвищення екологічної безпеки міських АЗС 
моделюванням та оцінкою поширення шкідливих речовин у навколишнє 
середовище. 
Об'єкт дослідження – автозаправні станції як джерело негативного впливу 
на навколишнє середовище. 
Предмет дослідження – методи та способи оцінки поширення шкідливих 
речовин від автозаправних станцій та методики забезпечення їх екологічної 
безпеки. 
Задачі дослідження: 
1. Виконати аналіз стану проблеми та сучасних підходів до забезпечення 
екологічної безпеки при будівництві і експлуатації АЗС в межах міста та 
існуючих методів по визначенню поширення шкідливих речовин у приземному 
шарі атмосфери; 
2. Розробити моделі оцінки поширення шкідливих речовин (аерозолів пилу 
та газоподібних речовин) у приземному шарі атмосфери від джерел викидів на 
АЗС; 
3. Провести аналіз впливу несприятливих метеорологічних умов (туману і 
дощу) на поширення шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери від 
джерел викидів на АЗС; 
4. Виконати експериментальні та чисельні дослідження поширення 
газоподібних речовин від джерел викидів на АЗС до прилеглої житлової забудови; 
5. Оцінити екологічну безпеку АЗС і дати рекомендації зі зниження 
негативного впливу на навколишнє середовище при будівництві та експлуатації 
АЗС. 
  
4 
Зміст 
 
Вступ ................................................................................................................................. 6 
Розділ 1 Сучасний стан досліджень в області екологічної безпеки автозаправних 
станцій, розміщених в межах міської забудови ........................................................... 8 
1.1 Концептуально-методологічні підходи до забезпечення екологічної безпеки 
автозаправних станцій (АЗС)....................................................................................... 8 
1.2 Технологічні особливості будівництва та експлуатації АЗС в межах міста.... 10 
1.3 Методи визначення виділення шкідливих речовин у навколишнє середовище 
в процесі експлуатації АЗС ........................................................................................ 15 
Висновки до першого розділу ................................................................................... 29 
Розділ 2 Методики експериментальних і чисельних досліджень поширення 
забруднюючих речовин у приземному шарі атмосфери від джерел викидів на АЗС
 ......................................................................................................................................... 30 
2.1 Програма дослідження структури газоповітряних потоків поблизу АЗС та їх 
впливу на забудову місцевості.................................................................................. 30 
2.2 Методика проведення експерименту в аеродинамічній камері ....................... 33 
2.3 Методика чисельного моделювання за допомогою програмного комплексу 
ANSYS ......................................................................................................................... 41 
2.4 Планування експерименту. Математична обробка даних і визначення 
помилки експерименту та повторюваності досліду ................................................ 44 
2.5 Оцінка похибки результатів експерименту ....................................................... 47 
Висновки до другого розділу .................................................................................... 48 
Розділ 3 Результати експериментальних і чисельних досліджень по поширенню 
забруднюючих речовин у приземному шарі атмосфери від джерел викидів на АЗС
 ......................................................................................................................................... 49 
3.1 Результати експериментальних досліджень в аеродинамічній камері ........... 49 
3.2 Результати чисельного моделювання поширення газоповітряних потоків від 
АЗС і аналіз впливу викидів на прилеглу житлову забудову ................................ 53 
Висновки до третього розділу .................................................................................. 67 
5 
Розділ 4 Рекомендації із забезпечення екологічної безпеки міських АЗС ............... 68 
4.1 Декомпозиція факторів, що впливають на екологічну безпеку міських АЗС 68 
4.2 Методика оцінки екологічної безпеки міських АЗС ........................................ 78 
4.3 Уточнення висоти викидів забруднюючих речовин з вихлопної труби 
автомобіля як джерела шкідливих викидів на АЗС ................................................ 84 
Висновки до четвертого розділу ............................................................................... 89 
Висновки ........................................................................................................................ 90 
Перелік джерел посилання ........................................................................................... 92 
 
 
  
6 
ВСТУП 
 
Автозаправні станції (АЗС) є невід'ємною частиною транспортної 
інфраструктури міста. В останні роки спостерігається стійка тенденція до 
збільшення кількості автомобільного транспорту в Україні, збільшується потреба 
населення в паливі та відбувається збільшення кількості АЗС як за містом, так і в 
межах міста. 
Розташування АЗС в межах міста являє собою точкову забудову на вільних 
місцях, часто без дотримання нормативних вимог з розміщення об'єктів щодо 
напрямку вітру та по мінімальній відстані до меж земельних ділянок суспільних 
споруд або стін житлових будинків. Нормативні (технічні, гігієнічні та ін.) 
документи регламентують різні відстані санітарного розриву від АЗС до житлової 
забудови: від 25 до 100 м. Враховуючи вищесказане, АЗС як об'єкти міського 
господарства, навіть при сучасних технологіях зберігання нафтопродуктів та 
строгому дотриманні правил будівництва і експлуатації, залишаються об'єктами 
підвищеної екологічної небезпеки. Споруди АЗС є джерелом постійного 
виділення шкідливих речовин у навколишнє середовище в результаті їх 
експлуатації, що веде до збільшення негативного впливу на житлову забудову, що 
прилягає до АЗС, та на зниження якості життя людей. 
Необхідність підвищення екологічної безпеки міських АЗС визначила 
актуальність теми та доцільність проведення додаткових досліджень по оцінці 
внеску АЗС у забруднення навколишнього середовища шкідливими речовинами в 
процесі їх будівництва та експлуатації. Серед великої кількості факторів, що 
впливають на виділення та поширення шкідливих речовин у приземному шарі 
атмосфери, одним з визначальних природно-кліматичних факторів є аеродинаміка 
потоків вітру від АЗС у напрямку прилеглої території житлових районів. 
Немаловажними є і фактори планування та забудови міських територій і 
забезпечення ефективного функціонування всіх елементів міської інфраструктури, 
включаючи АЗС.  
7 
Таким чином, дослідження, спрямовані на оцінку внеску факторів 
негативного впливу АЗС у забруднення навколишнього середовища мають 
наукову та практичну значущість. 
  
8 
РОЗДІЛ 1 СУЧАСНИЙ СТАН ДОСЛІДЖЕНЬ В ОБЛАСТІ ЕКОЛОГІЧНОЇ 
БЕЗПЕКИ АВТОЗАПРАВНИХ СТАНЦІЙ, РОЗМІЩЕНИХ В МЕЖАХ 
МІСЬКОЇ ЗАБУДОВИ 
 
1.1 Концептуально-методологічні підходи до забезпечення екологічної 
безпеки автозаправних станцій (АЗС) 
 
В останні роки спостерігається стійка тенденція до збільшення кількості 
автомобільного транспорту в Україні, що веде до зростання кількості об'єктів 
транспортної інфраструктури, які в основному зосереджені в межах міської 
забудови. Зростання кількості автотранспорту сприяє росту потреби в паливі та 
необхідності будівництва нових автозаправних станцій (АЗС), які впливають на 
слабкий екологічний стан міського середовища. 
Вирішенню проблеми забезпечення екологічної безпеки АЗС присвячено 
велику кількість досліджень, публікацій, в т.ч. і в області будівництва, 
архітектури та містобудування. 
Соколова Є.В. у своїй роботі [1-3] проводить дослідження оцінки 
забруднення атмосфери викидами від джерел АЗС, підтверджуючи перевищення 
нормативів ГДК на межі з житловою забудовою. Запропонувала і розробила 
конструкцію апарата для абсорбційного витягнення парів бензину з викидів від 
резервуарів зберігання палива на АЗС. 
Зайцев В.В. розробив математичну модель оптимізації впливу АЗС на 
навколишнє середовище. У даній моделі додатково розглянутий вплив зовнішніх 
об'єктів на екологію зони АЗС. Запропонував методику раціональної експлуатації 
АЗС як системи масового обслуговування з обмеженням часу перебування на ній 
автотранспорту [4-5].  
Перфільєв С.А. у своїй роботі [6] розглянув різні планувальні рішення 
розміщення споруд на АЗС. Розробив рекомендації із планування АЗС з метою 
мінімізації їх шкідливого впливу на навколишнє середовище та запропонував 
технологію заправляння автотранспортного засобу, що дозволяє знизити 
9 
виділення шкідливих речовин. Практична цінність роботи полягає в розробці 
раціональних планувальних рішень АЗС та методів заправляння паливом 
автомобілів, що забезпечують мінімізацію обсягів шкідливих викидів від 
автомобілів та витрат часу на їх заправку, зменшення площі території, що 
займають АЗС. 
Питаннями зменшення екологічної небезпеки об'єктів автотранспортної 
інфраструктури, розташованих на урбанізованій території, займався у своїй роботі 
Ахтямов Р.Г. [7] Автором проведений аналіз впливу об'єктів автотранспортної 
інфраструктури на навколишнє середовище. Для вдосконалювання системи 
оцінки величини викидів парів нафтопродуктів при функціонуванні АЗС і 
науково-обґрунтованого вибору технології мінімізації негативного впливу АЗС на 
атмосферу автором розроблена методика комплексної оцінки забруднення 
атмосферного повітря викидами парів нафтопродуктів і алгоритм визначення 
екологічно припустимих викидів (квот) парів нафтопродуктів. 
Одним із джерел виділення шкідливих речовин на території АЗС є 
автотранспорт, що проїжджає по території, та що очікує свою чергу заправляння. 
Серед великої різноманітності факторів, що впливають на виділення та 
поширення шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери від джерел викидів 
на АЗС, одним із визначальних є аеродинаміка повітряних потоків на АЗС та на 
території, що прилягає до неї. 
У роботі Синіциної І.Е. розглянуті нові екологічні закономірності та 
аеродинамічні співвідношення для розробки й проєктування будинків і споруд, 
прийняття архітектурно-планувальних рішень житлових мікрорайонів, 
екологічної експертизи технологічних і містобудівних проєктів [8]. 
Вивченням поширення шкідливих речовин від підприємств будіндустрії 
займалася Кабаєва І.В. [9]. Розроблена математична модель, що описує рух 
пилових часток, характерних для викидів будівельних виробництв в атмосферу. 
Розроблена та реалізована методика, що дозволяє визначити частку 
забруднюючих речовин, що надходять на дану територію від конкретного 
підприємства. 
10 
1.2 Технологічні особливості будівництва та експлуатації АЗС в межах 
міста 
 
Автозаправна станція (АЗС) - це комплекс обладнання на пришляховій 
території, призначений для цілодобового заправляння паливом автотранспортних 
засобів. АЗС складається з наступних об'єктів: операторна, паливороздавальні 
колонки (ПРК) з навісом, чисельність яких варіюється залежно від розмірів та 
автопотоку, резервуари різного об’єму для зберігання палива, аварійний резервуар, 
протипожежний резервуар, майданчик для зливу палива у резервуари з 
автоцистерн, очисні спорудження біологічного очищення, майданчик під 
контейнери для ганчірок, піску та сміття (рис. 1.1). 
 
 
1 – навіс над ПРК; 2 – будівля операторної; 3 – інформаційна стела; 
4,5 – покажчики «В'їзд» та «Виїзд» відповідно; 6 – майданчик для автоцистерн;  
7 – резервуарний парк; 8 – аварійний резервуар; 9 – вузли зливу; 
10 – парк пожежних резервуарів; 11 – очисні спорудження зливових стоків; 
12 – блок ТБО; 13 – генератор; 14 – паркінг легкових автомобілів; 
15 – інформаційний стенд. 
Рисунок 1.1 – Схема розміщення споруд на АЗС 
11 
На АЗС передбачається заправляння автомобілів наступними видами палива: 
бензин АІ-92, АІ-95, АІ-98 та дизельним пальним. Пропускна здатність АЗС 
становить від 50 до 1000 заправлень автомобілів за добу, режим роботи – 
цілодобовий. 
АЗС є джерелом постійного виділення шкідливих речовин в навколишнє 
середовище в результаті їх експлуатації [10-23]. Основним видом шкідливих 
речовин, що виділяються на АЗС, є газоподібні речовини. Газоподібні речовини, 
на відміну від інших видів шкідливих речовин, легко підхоплюються потоками 
навколишнього повітря та переносяться на великі відстані. Впливають на здоров'я 
людини. Вони можуть накопичуватися в організмі або надходити в кров та 
переноситись до різних органів і там впливати на біологічні процеси, приводячи 
до подальшого руйнування організму. 
Джерела виділення шкідливих речовин на АЗС діляться на дві категорії – 
організовані та неорганізовані (рис. 1.2). 
 
 
Рисунок 1.2 – Схема впливу міських АЗС на навколишнє середовище 
 
12 
Аналіз державних екологічних експертиз проєктів АЗС показав, що в 
результаті експлуатації АЗС в атмосферу виділяються наступні шкідливі 
3
речовини: вуглеводні (бензин, ГДКм.р.=5 мг/м ), керосин (1,2 мг/м3); діоксид 
азоту (ГДК 3
м.р.=0,20 мг/м ); сірчистий ангідрид 3
(ГДКм.р.=0,5 мг/м ); оксид 
3 3
вуглецю (ГДКм.р.=5 мг/м ), свинець та його з'єднання (ГДКм.р.=0,0001 мг/м ) [3]. 
Найбільша кількість шкідливих речовин (пари бензину) виділяється з 
резервуарів, призначених для зберігання палива через передбачені вентиляційні 
трубки, на кінці яких встановлені клапани. Дихальний клапан (рис. 1.3) з 
механічним затвором містить нормально закриті затвори тиску та вакууму. При 
випаровуванні нагрітих протягом дня продуктів або при заповненні резервуара 
тиск у пароповітряному просторі резервуара зростає. Якщо цей тиск досягає тиску 
спрацьовування затвора, його тарілка піднімається із сідла, і пароповітряна суміш 
виходить в атмосферу. При охолодженні або при викачуванні нафтопродукту з 
резервуара розрідження в пароповітряному просторі перевищує вакуум 
спрацьовування затвора, і його тарілка піднімається із сідла. При цьому 
пароповітряна суміш надходить з атмосфери в резервуар. Значна кількість 
шкідливих речовин виділяється під час заправляння резервуарів автоцистерною. 
У процесі наповнення резервуара паливом відбувається процес витиснення парів 
бензину через дихальні клапани. 
   
а) схема  б) загальний вигляд 
1 – корпус; 2 – тарілка вакууму; 3 – клапан тиску; 4 – приєднувальний фланець;  
5 – вогневий запобіжник; 6 – кришка; 7 – козирок 
Рисунок 1.3 – Схема (а) та загальний вигляд (б) дихального клапана КДМ-150 
13 
Для зниження викидів пропонується газовирівнююча система перепускання 
парів з резервуара АЗС у порожню місткість автоцистерни (рис. 1.4). Дана 
«замкнена» система не використовується на практиці через технічні складнощі з 
обладнання автоцистерн додатковими герметичними швидкознімними муфтами 
та клапанами, створення регенераційних установок по конденсації парів бензинів 
на нафтобазах, куди доставляють пароповітряну суміш автоцистерни після її 
приймання з резервуарів АЗС. 
 
 
блакитна область – пари бензину; сіра область – бензин 
Рисунок 1.4 – Газовирівнююча система перепуску парів при наповненні 
резервуара автоцистерною 
 
Також існує газовирівнююча система перепуску парів при заправленні 
автомобіля пістолетом (рис. 1.5). Пари з бензобака автомобіля збираються і 
вертаються в підземний паливний резервуар АЗС. Спеціальна конструкція 
випускного отвору паливного пістолета й нагнітального рукава дозволяє бензину 
перетікати в бензобак автомобіля, а парам – витікати звідти. 
АЗС навіть при сучасних технологіях зберігання нафтопродуктів та строгому 
дотриманні правил будівництва і експлуатації залишаються об'єктами підвищеної 
екологічної небезпеки. При виникненні надзвичайних ситуацій, наприклад, 
14 
розливанні нафтопродуктів, пожежі в резервуарі з нафтопродуктами або у випадку 
вибуху, кількість шкідливих речовин, що викидаються збільшується [19]. 
 
 
блакитна область – пари бензину; сіра область – бензин 
Рисунок 1.5 – Газовирівнююча система перепуску парів при заправленні автомобіля 
 
Шкідливі речовини, що виділяються від джерел викидів на АЗС, 
підхоплюються повітряними потоками та переміщаються в напрямку прилеглої 
забудови, що приводить до негативного впливу на життєдіяльність людей. 
Ступінь впливу АЗС на навколишнє середовище залежить від місця розташування 
її в межах міста. 
Середні розміри території автозаправної станції 25х50 м. АЗС у міській смузі 
розташовуються поруч із житловими, суспільними та виробничими будинками, а 
також водними об'єктами, і являють собою, як правило, забудову на вільних 
місцях. Середня відстань відповідно до вимог норм містобудівного проєктування до 
житлової забудови становить від 25 до 100 м. 
Неупорядковане розташування АЗС у межах міста не забезпечує належного 
захисту навколишнього середовища. До збільшення негативного впливу на міське 
середовище також приводять розбіжності в чинних нормативних технічних 
документаціях, що регламентують відстань санітарного розриву від АЗС до 
прилеглої житлової забудови. 
15 
Крім газоподібних шкідливих речовин на АЗС в процесі експлуатації 
виділяються аерозолі пилу. Пил на АЗС виникає від автомобілів, що 
заправляються, при проїзді по її території, від зношених покришок. Тверді частки 
надходять із вихлопних викидів автотранспорту. 
Шкідливі речовини від АЗС надходять не тільки в процесі експлуатації, але 
також у момент її будівництва та реконструкції. Процес облаштування АЗС є 
тимчасовим джерелом забруднення приземного шару атмосфери та дискомфорту 
для жителів прилеглої території, що супроводжується виділенням газоподібних 
шкідливих речовин, утвореннями аерозолів пилу, а також джерелом шуму. Все це 
в сукупності впливає на стан навколишнього середовища [10-27]. 
Для того, щоб якісно оцінити вплив АЗС на прилеглу територію, перед її 
будівництвом необхідно проводити державну експертизу робочого проєкту АЗС. 
 
1.3 Методи визначення виділення шкідливих речовин у навколишнє 
середовище в процесі експлуатації АЗС 
 
Існують різні методи та методики визначення виділення шкідливих речовин у 
процесі експлуатації АЗС [18-27]. Розглянемо найбільш відомі способи. 
«Метод розрахунку розсіювання викидів шкідливих (забруднюючих) 
речовин (ЗР) в атмосферному повітрі» [18] є основним чинним нормативним 
документом, на основі якого ведуться розрахунки концентрацій шкідливих 
речовин, що виділяються на АЗС. В основу цієї методики покладено формулу 
визначення максимального значення приземної концентрації шкідливої речовини 
, мг/м3
C  при викидах газоповітряної суміші: 
М
 
A M  F m  n 
CМ = ,
2                 (1.1) 
H 3 V1T
   
де А – коефіцієнт, що залежить від температурної стратифікації атмосфери;  
М – маса шкідливої речовини, що викидається в атмосферу за одиницю часу, г/с;  
16 
F – безрозмірний коефіцієнт, що враховує швидкість осідання шкідливих речовин 
в атмосферному повітрі; m і n – коефіцієнти, що враховують умови виходу 
газоповітряної суміші з джерела викидів; H – висота джерела викидів над 
рівнем землі, м; η – безрозмірний коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу 
місцевості; ΔT  – різниця між температурою Тг – газоповітряної суміші, що 
викидається, та температурою навколишнього атмосферного повітря Тп; V1 – 
витрата газоповітряної суміші, м3/с. 
Вихідними даними для розрахунків забруднення атмосфери за допомогою 
програми є: 
− інформація про шкідливі речовини, що потрапляють в атмосферу; 
− кліматологічні дані про розташування АЗС. 
Розрахунок розсіювання виконується в міській системі координат. 
Розрахунки проводиться по одному майданчику. 
Метод Сеттона-Андрєєва [30] заснований на моделях Гаусового типу, тобто в 
основі його лежить нормальний, або Гаусів розподіл концентрації ЗР в напрямку 
вітру від джерела. Метод використовується для опису розсіювання від 
незатінених (високих) точкових джерел. 
Розрахунки концентрації шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери за 
формулою, запропонованою О.Г. Сеттоном [30]: 
 
M   y 2 z 2 
C = exp−  + ,     (1.2) 
 V  х2−п
в К у К
 2 2−n 2
z   K y  x K z  x
2−n 
 
 
де  Ку та Кz – коефіцієнти розсіювання в горизонтальному та 
вертикальному напрямках, їх роль у рівнянні зводиться до розширення факела 
в горизонтальному та вертикальному напрямках в міру віддалення від джерела;   
n – коефіцієнт, що враховує зміну метеорологічних умов. Залежить від стратифікації 
атмосфери. 
 При розсіюванні викидів, відповідно функції Гауса, залежність приземної 
концентрації від висоти джерела викидів Н має вигляд: 
17 
2
M  2 2
1  y    1 z − H   1  z + H  
C(x, y, z,H )= ехр−   exp −   + exp−   ,  (1.3) 
2    V 2    2   
y z в   y  
 2
   z    
z  
 
яке враховує координати стандартних відхилень розподілу концентрацій σу та 
σх по вісях у та z, швидкість вітру Vв, однак не враховує механічну турбулентність і 
конвективну дифузію. 
Для наземного джерела викидів залежність (1.3) перетворюється та має вигляд: 
 
M
 C(x,0,0,0)= .      (1.4) 
  y x Vв
 
Рівняння Сеттона працює головним чином при стійких умовах атмосфери. 
Однак, це не знижує цінності моделі, тому що нестійкі стани не можуть бути 
тривалими. 
Подальша перевірка застосовності формули Сеттона йшла шляхом 
порівняння розрахункових даних з експериментальними. При цьому найбільша 
увага приділялася оцінці параметрів, що містять коефіцієнти розсіювання КY і Кz, 
значення яких суттєво залежать від ступеня стійкості атмосфери, від швидкості 
вітру та ін. Встановлені різні залежності КY та Кz від умов стійкості атмосфери за 
допомогою емпіричних залежностей і коефіцієнтів. 
П.І. Андрєєв, порівнюючи розрахункові дані з експериментальними, дійшов 
висновку, що якщо для усереднених умов погоди за період року величину n 
прийняти рівною 0, то коефіцієнти розсіювання з достатньою точністю можуть 
бути рівними: КY = Кz = 0,05. 
Наведені КY і Кz відповідають середнім умовам шорсткості при наявності 
порівняно спокійного рельєфу місцевості та незначних будівель. В цілому КY та 
Кz залежать не тільки від метеорологічних умов, але і від шорсткості поверхні. 
Наприклад, над містом коефіцієнти розсіювання будуть більші, тому що будівлі 
збільшують турбулентність нижньої атмосфери. Тому розрахунки за формулами 
Сеттона з врахуванням заданих вище КY і Кz для міських умов дадуть трохи 
18 
завищені результати в порівнянні з фактичними, і вони можуть розглядатися як 
умовні. 
 При спрощеннях, введених П.І. Андрєєвим, n=0 та КY =Кz = 0,05 розрахунки 
максимальної концентрації шкідливих речовин на вісі струменя можна 
виконувати за рівнянням: 
 
235M
C(x,0,0)= .
H 2 V       (1.5) 
в
 
За допомогою методу Берлянда [12] розподіл приземної концентрації 
шкідливих речовин від одиничного джерела атмосфери визначається із 
залежності: 
 
 V H 1+m
M y2 
C = exp − в
 − ,     (1.6) 
( 2 2
1+m)K   x2 2  K (1+m)  x 2  x 
 
де φ – дисперсія напрямку вітру, т=п(2-п), К – коефіцієнт турбулентної 
дифузії. 
Метод призначений для розрахунку концентрації шкідливих речовин у 
приземному шарі атмосфери. Однак, за допомогою певних виправлень, можна 
розраховувати і вертикальний розподіл концентрації. Розрахунок проводиться для 
небезпечної швидкості вітру. 
Кількість шкідливих викидів, що виділяються від АЗС, можна визначити за 
формулами: 
- викиди з резервуарів при їх закачуванні, т/рік 
 
G оз
зак = (С р Q ел
оз +С р Qел )10−6 ,             (1.7) 
 
де С оз , С ел
р р  - концентрація пар нафтопродуктів у викидах пароповітряної 
суміші при заповненні резервуарів в осінньо-зимовий і весняно-літній період 
3
відповідно, г/м ; Qоз , Qел  - кількість нафтопродукту що закачується в резервуар в 
19 
осінньо-зимовий та весняно-літній періоди року відповідно (приймається за 
3
даним АЗС), м . 
- від паливороздаточних колонок  
 
G =G +G ,                 (1.8) 
ТРК б.а пр.а
 
де Gб .а – викиди від паливних баків автомобілів при їх заправленні, т/рік; 
Gпр.а  – викиди від проливань нафтопродуктів на поверхню, т/рік. 
Величина викидів нафтопродуктів при заправленні автомобілів визначається: 
 
G = (С оз Q +С ел Q )10−6 ,
                                               б.а б о.з б вл     (1.9) 
 
де С оз
б , С ел
б – концентрація парів нафтопродуктів у викидах пароповітряної 
 
суміші при заповненні баків автомобілів в осінньо-зимовий та весняно-літній 
3
період відповідно, г/м . 
Викиди від проливання нафтопродуктів на поверхню: 
 
 G = 0,5  J  (Q +Q )10−6пр.а оз вл ,      (1.10) 
 
де J – питомі викиди при проливаннях, г/м. 
Сумарні річні викиди з резервуарів та ПРК визначаються за формулою: 
 
                                                                           G = Gзак +GПРК .       (1.11) 
 
Максимальний разовий викид розраховується, як правило, тільки при 
ситуації наповнення резервуара для зберігання палива автоцистерною. Для цього 
3
необхідно знати об'ємну швидкість викидів (м /с) газоповітряної суміші з 
3
резервуара, яка приймається рівною швидкості закачування (Vсл/τ, м /с). Ця 
швидкість у більшості випадків визначається пропускною здатністю зливного 
20 
обладнання, встановленого на резервуарах, а не часом зливу самотоком, 
зазначеним в паспорті на автоцистерну (або в довідниках). 
При необхідності оцінки максимальних (разових) викидів забруднюючих 
речовин при заповненні баків автомобілів через паливораздатну колонку (ПРК), а 
також для оцінки максимальних разових викидів пересувних АЗС розрахунки 
рекомендується проводити за формулою: 
 
V тах
ч.факт. Сб.а м
 M б.а м = ,  г/c,      (1.12) 
3600
 
де Мб.а/м  – максимальні (разові) викиди парів нафтопродуктів при 
заповненні баків автомашин, г/с;  Vч.факт. – фактична максимальна витрата палива 
через ПРК (з врахуванням пропускної 3
 здатності ПРК), м /год; С тах
б.а м  – 
максимальна концентрація парів нафтопродуктів у викидах пароповітряної 
3
суміші при заповненні баків автомашин, г/м . 
Величина викидів залежить від кількості одночасно наповнюваних 
резервуарів для зберігання палива та автомобілів, що заправляються. 
У США розрахунок поширення шкідливих речовин у приземному шарі 
атмосфери ведеться без врахування зон турбулентної дисперсії для приземного 
джерела за формулами О.Г. Сеттона (1.2-1.4). 
 Таким чином, існує кілька методів розрахунків приземної концентрації 
шкідливих речовин, однак кожний метод має свої недоліки. Усі розрахунки 
розсіювання переважно проводяться по чинному нормативному документу 
«Методи розрахунків розсіювання викидів шкідливих (забруднюючих) речовин в 
атмосферному повітрі» по залежності (1.1), яка також має ряд недоліків. 
Розглянемо, наскільки точно відображає залежність (1.1) концентрацію 
викидів від АЗС. 
Безрозмірний коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу місцевості, бере до 
уваги тільки великі нерівності на поверхні землі та зміни рельєфу (понад 5 м) і не 
враховує низькі перешкоди, а саме - низькорослі дерева, огородження, 
21 
автотранспорт та інші предмети висотою не більше 5 м. [47]. Таким чином, даний 
коефіцієнт не враховує поширення ЗР у приземному шарі атмосфери. 
Нормований коефіцієнт температурної стратифікації атмосфери, приблизно 
рівний 200, вірогідно відбиває результати розрахунків тільки для середніх і 
високих джерел викидів, а не для низьких. А всі джерела викидів на автозаправній 
станції є низькими. 
Розрахунок концентрації забруднюючих речовин в атмосфері по залежності 
(1.1) здійснюється з урахуванням швидкості вітру менше ніж 0,5 м/с. Отже, не 
враховується поширення речовин при швидкості менше 0,5 м/с, а також у штиль. 
Не враховані періодично виникаючі метеорологічні умови, наприклад, туман. 
Залежність, запропонована в чинній нормативній методиці, не враховує 
турбулентну дифузію забруднюючих речовин. Ця залежність також не враховує 
механічну турбулентність – турбулентність на низьких висотах, що викликана 
перешкодами, такими, як дерева, пагорби та ін. 
Відомо, що в [32], при розрахунках концентрацій шкідливих речовин в 
газоповітряному потоці від джерел викидів на АЗС використовується параметр - 
температурна стратифікація атмосфери. 
Оскільки стратифікація – це пошарова будова атмосфери, що обумовлена 
відмінністю фізичних властивостей шарів (температура, густина і т.п.) на 
різних висотах, то поширення цієї моделі на всі джерела забруднення атмосфери, 
що класифікуються в самому регламенті на високі, середньої висоти, низькі та 
наземні, означає лише безумовну перевагу сил плавучості над силами інерції у 
всьому діапазоні висот 2≥Н≥50 м. 
На додаток, як випливає з [32], перевага сил плавучості над силами інерції 
спостерігається й у випадку, коли показник f≥100; до таких джерел забруднення 
атмосфери слід віднести й джерела викидів на АЗС. 
 Таким чином, залишається констатувати, що витікання газоповітряної 
суміші з устя будь-якого джерела забруднення атмосфери відбувається завжди із 
незначним малим початковим імпульсом і протікання викидів газоповітряної 
суміші визначається тільки плавучістю (діапазон зміни чисельного значення 
22 
2/3 1/3
коефіцієнта А становить 140...250 с ∙°С ∙мг/г та визначається лише місцем 
розташування ДЗА на географічній карті України). 
Відомо, що відношення сил інерції до сил плавучості визначається числом 
Фруда: 
 
W 2
Fr = x ,      (1.13) 
 + 
g  x D0
 x
 
де Wx – початкова швидкість витікання шкідливих речовин з джерела 
викидів, м/с;   та   – відповідно, густина навколишнього середовища та 
 x
густина 3
газоповітряної суміші, що витікає з точки джерела викидів, кг/м ; Do – 
діаметр точки джерела викидів, м; 2
g – прискорення вільного падіння, м/с . 
В [30] стверджується, що число Річардсона Ri, що характеризує відношення 
енергії, обумовленої архімедовими силами, до продукції під дією напруги 
Рейнольдса, можна визначити як відношення сил плавучості до сил інерції, 
отже, як величина, оберненому числу Фруда, тобто: 
 
g( −  ) D
                                                                  R =  x x 0 ,      (1.14) 
i
W 2
x
 
Експериментально встановлено [30], що в області чисел Річардсона від 0 до 
0,08 профіль вітру та температури подібні. Для джерел викидів АЗС завжди є 
можливість варіювання значенням Ri або 1/Fr за рахунок зміни швидкості 
витікання викидів Wx . 
Значення коефіцієнта стратифікації А визначається місцем розташування 
джерела на географічній карті України. Враховуючи довжину простору країни та 
розташування джерел викидів в цьому просторі, значення коефіцієнта, що 
залежить від температурної стратифікації атмосфери, можуть бути віднесені до 
випадкових. У такому випадку в [12] існує впорядкована вибірка (А1<А2...<А5) і, 
23 
знаючи Аi (рис. 1.8), легко встановити, що інтегральна функція розподілу для А - 
підпорядковується нормальному розподілу, який повністю визначається двома 
параметрами: центром розсіювання (математичним очікуванням) та середнім 
квадратичним відхиленням. 
 
 
Рисунок 1.6 – Значення коефіцієнта А для нормального розподілу 
 
Переходячи до дослідження останнього, відзначимо, що в [32] у якості висоти 
джерела забруднення атмосфери регламентується геометрична висота, тобто 
відстань від рівня поверхні землі до устя викидів. 
Якщо: 
T = T +T ,  то  =  +   і  =  −  = − T  
 1 х  1 1  
де Т  - температура зовнішнього повітря найбільш жаркого місяця; Т1 - 
відхилення від T ;   - постійна щільність навколишнього середовища при 
 
Т = T ; β – коефіцієнт об'ємного розширення повітря  
  β=3,66∙10-3 град-1. 
Густина навколишнього середовища змінюється по висоті z внаслідок 
розподілу температури: 
(z)−  = − T (z),      (1.15) 
  1
24 
 
де T = T −T – різниця температур між потоком газоповітряної суміші з 
1 x   
джерела викидів та навколишнім середовищем. 
Оскільки: 
 
T = T (z)= T + T (z),       (1.16) 
  
 
то різниця температур між температурою струменя (викидів) і навколишнім 
середовищем – функція від z: 
 
                                                 T (z)= T (x, y, z)−T − T (z),      (1.17) 
1 x  
 
де розподіл T (z) можна вважати заданою функцією: 

 
− 1
 T ~ z 3 ,        (1.18) 

 
Якщо припустити, що дані експериментального дослідження [30] 
задовольняють розв'язок в першому наближенні, то x=y=0, маємо для архімедової 
сили,  
dp = ( −  ) g F dx,  
 cm
тобто 
 
dp dx = ( −  )  g  F ,      (1.19) 
 cm
 
де   – густина струменя; F – площа поперечного перерізу струменя. 
cm
Оскільки,  =  (z) та, з урахуванням досліджень [22], зміна густини повітря 

по висоті може бути описана формулою 
 
                                                                       =  −  T (z).      (1.20) 
 
Тоді: 
25 
 
(1  )( −  )g = (1  )( −  )g − (1  ) T (z) g.
cm cm cm  cm cm    (1.21) 
 
Як приклад розглянемо викид з початковою температурою 35 °С та 
 3
=1,146  кг/м , що витікає в простір з розрахунковою температурою 26 °С та 
cm
 =1,18 3
 кг/м ; висота джерела варіюється (рис. 1.9). 

 
 
1-2 – область без плавучості; 2-3 – яскраво виражена тенденція до плавучості; 
3-4 – область позитивної плавучості 
Рисунок 1.7 – Зміна T (z) g cm  з висотою джерела викидів Ндж 
 
Згідно рис. 1.7 для ДЗА висотою до 35-40 м область плавучості відсутня. Для 
висот 40-50 м спостерігається тенденція до спливання струменя, і при висоті ДЗА 
50-100 м – плавучість є функцією протікання газоповітряної суміші. 
Слід зазначити, що висота викидів джерел забруднення АЗС не перевищує 
5 м. Але, в такому випадку, поширення моделі температурної стратифікації 
атмосфери на АЗС, на джерела викидів шкідливих речовин приводить до 
невмотивованого зростання значення максимальних концентрацій. 
26 
Якщо врахувати, що в [32] для опису процесу розсіювання шкідливих 
речовин використовується модель температурної стратифікації атмосфери, то 
відсутність альтернативного факелу виду протікання газоповітряної суміші в ній 
представляється логічним. 
Однак, крім моделі стратифікації, існує альтернативний вид течії шкідливих 
речовин, що транспортуються газоповітряною сумішшю, що витікає з точки 
вертикального джерела, вільний турбулентний потік [1]. 
Найбільший інтерес в розрахунках розсіювання шкідливих речовин в 
атмосфері представляє встановлення границі струменя (факела): якщо за 
«швидкісну» межу струменя прийняти лінію, що проходить через точки 
поперечного перерізу даного струминного протікання, де швидкість 
газоповітряної суміші uгр в точках з координатами x та y становить 5% від 
швидкості ux на вісі (координати х, 0), то uгр=1/3 ux, та позначити через R поточне 
значення поперечного розміру струменю, можна одержати: 
 
у = R = c  x  2ln(u u )1 2.      (1.22) 
гр x гр
 
Оскільки експериментальна константа для струменя, що витікає з відкритого 
круглого отвору, рівна 0,08, то 
 
1 2
                                у = 0,08  x  2ln(u u ) .      (1.23) 
гр x гр
 
де х – відстань від витоку джерела викидів шкідливої речовини по потоку, 
м. 
Таким чином, мова йде про далекобійність струменя газоповітряної суміші, 
що транспортує шкідливі речовини. Використовуючи поняття про кінематичну 
характеристику струменя [18], за допомогою якого можна отримати: 
 
27 
1

m W F 2 
u = x 0 ,
x  x       (1.24) 
 
представляється можливим описати межі потоку при відомій швидкості 
викидів шкідливих речовин Wx та площі поперечного перерізу витоку F0 за 
допомогою побудови ліній рівних швидкостей – ізотів в поперечних перерізах 
потоку на різних відстанях х, варіюючи відношенням Wx uгр  (рис. 1.8). 
 
 
1-1 - Wx / uгр =5; 2-2 - Wx / uгр =10; 3-3 - Wx / uгр =15; 4-4 - Wx / u =20 
 гр 
Рисунок 1.8 – Лінії рівних швидкостей у поперечних перерізах потоку при Wx / uгр 
 
Оскільки передбачається осесиметричний рух газоповітряної суміші, то 
відразу ж виявляється відомою площа потоку в даному поперечному перерізі, і 
рис. 1.8 легко перетворюється в рис. 1.9, що показує зміну відношення Fстр / F0, 
оскільки F0 завжди відома. 
 Згідно рис. 1.9 випливає, що площа струменя газоповітряної суміші, що 
транспортує шкідливі речовини, обмежена ізотахами F =y2стр гр . В цьому випадку, 
згідно рис. 1.9, площа спочатку зростає до деякого граничного значення, якому 
повинен відповідати граничний радіус Rпр, а потім зменшується до 0 внаслідок 
повороту лінії струму в напрямку осі y. 
28 
 
 
1-1 – Wx / uгр =5; 2-2 – Wx / uгр =10; 3-3 – Wx / uгр =15; 4-4 – Wx / uгр =20 
 
Рисунок 1.9 – Зміна площі поперечного перерізу осесиметричного струменя 
вздовж його вісі при Wx / uгр 
 
В [38] встановлено, що: 
 
x(R )= 0,61т(W u )F 1 2
пр x гр 0
      (1.25) 
R = 0,05т(W u )F 1 2
пр x гр 0
 
тобто об’єм вільного струменя Vгр, у міру взаємодії з навколишнім середовищем 
зростає до певного значення (при витіканні із циліндричної труби, 
V 3/2 
гр=0,52(W /u )3
x гр ·F0 ), а потім зменшується. 
Оскільки концентрація - маса речовини в одиниці об'єму, то максимальне 
значення концентрації шкідливих речовин повинно відповідати мінімальному 
об’єму, що утворився в процесі взаємодії вільного струменя, що транспортує цю 
речовину, з навколишнім атмосферним повітрям. 
Секундна об'ємна витрата в напрямку вісі х через поперечні перерізи 
струменя, обмежені ізотахами, легко встановлюється на основі залежностей, 
представлених, наприклад, в [28]. Секундна об'ємна витрата в струмені спочатку 
збільшується від початкового, у витоку джерела до деякого максимуму, а потім 
зменшується до нуля. 
29 
Відстань хм від джерела викидів, де приземна концентрація досягає 
максимального значення, представленого в [22] функціональною залежністю 
x = f (w ,D ,V ,T ,H ), виявляється ідентичною, викладеній вище, оскільки 
м 0 0 0
n = (T ). 
Застосування теорії вільних турбулентних струменів у розрахунках 
розсіювання шкідливих речовин дозволяє, з одного боку, уникнути зайвого 
емпіризму у визначенні коефіцієнта d [22], з іншого боку - уникнути порушень 
методу розмірностей при його визначенні. 
 
Висновки до першого розділу 
 
1. Визначено місце АЗС у складі транспортної системи міста як важливої 
інфраструктурної складовій міського господарства. Проведений аналіз поширення 
шкідливих речовин від АЗС та їх вплив на стан міського середовища в цілому та, 
зокрема, на прилеглу забудову. Розглянуті сучасні концептуально-методологічні 
підходи з забезпечення екологічної безпеки міських АЗС. 
2. Відомі методи та методики забезпечення екологічної безпеки не повною 
мірою відповідають сучасним вимогам, є відособленими та присвячені вирішенню 
окремих питань виділення та поширення шкідливих речовин від об'єктів 
транспортної інфраструктури міста в загальному та від АЗС зокрема. 
3. Вивчені моделі поширення шкідливих речовин у приземному шарі 
атмосфери (модель турбулентної дифузії домішок) і виявлена необхідність їх 
вдосконалення. 
  
30 
РОЗДІЛ 2 МЕТОДИКИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ І ЧИСЕЛЬНИХ 
ДОСЛІДЖЕНЬ ПОШИРЕННЯ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН У 
ПРИЗЕМНОМУ ШАРІ АТМОСФЕРИ ВІД ДЖЕРЕЛ ВИКИДІВ НА АЗС 
 
2.1 Програма дослідження структури газоповітряних потоків поблизу 
АЗС та їх впливу на забудову місцевості 
 
Для підтвердження вірогідності результатів теоретичних досліджень, а також 
з метою аналізу можливих захисних заходів, що сприяють зниженню шкідливого 
впливу міських АЗС на навколишнє середовище, необхідне проведення 
додаткових досліджень руху повітряних потоків через АЗС на прилеглу територію 
з урахуванням міської забудови. 
Дослідження поширення шкідливих речовин від міських АЗС та розподіл 
концентрації парів бензину на прилеглій території залежно від руху повітряних 
потоків, пов'язаного з розміщенням додаткових перешкод, передбачає проведення 
експерименту в аеродинамічній камері [9] і чисельне моделювання на ПК в 
програмі ANSYS [8]. 
В обох випадках моделюється ситуація поширення парів бензину, що 
викидаються через дихальну трубку, що виходить із підземного резервуара, при 
3
наповненні його бензином автоцистерною (об’ємом - 50 м ). Розглядається вплив 
парів бензину та розподіл їх концентрації поблизу житлового дев'ятиповерхового 
будинку, що перебуває на відстані 50 м від АЗС. Швидкість і напрямок 
повітряного потоку прийнято по кліматичним характеристикам м. Черкаси (вітер 
західного напрямку зі швидкістю 3,3 м/с) [13]. Вихідна концентрація парів 
бензину, що виходять із дихальної трубки підземного резервуара, прийнята на 
основі рекомендацій із методичних вказівок [19]. Процес поширення парів 
бензину від дихальної трубки стаціонарний, ізотермічний (температура повітря і 
парів бензину 25 °С). Фонова концентрація парів бензину відсутня. 
Для дослідження руху повітряного потоку та розсіювання шкідливих 
речовин розглядаються два планування розташування споруд АЗС (розташування 
31 
споруд паралельно та перпендикулярно повітряному потоку) (рис. 2.1) з 
розміщенням між ними і житловим дев'ятиповерховим будинком чагарників 
(висотою 1,5 м) і (або) дерев (висотою 17 м). 
 
 
 
  
а) паралельне 
б) перпендикулярне 
1 – дихальна трубка з резервуара; 2 – навіс із ПРК; 3 – операторна; 
4 – житловий будинок 
Рисунок 2.1 – Схема розташування споруд АЗС щодо повітряного потоку 
 
Програма досліджень містить: 
1. Експеримент в аеродинамічній камері. 
Експеримент спрямований на вивчення поширення парів бензину та 
визначення величини концентрації для наступних варіантів: 
а) від дихальної трубки паливного резервуара АЗС при відсутності перешкод 
для повітряного потоку; 
б) при паралельному розташуванні споруд АЗС при відсутності перешкод 
між АЗС і житловим будинком; 
в) при перпендикулярному розташуванні АЗС при відсутності перешкод між 
спорудами АЗС і житловим будинком; 
г) при паралельному розташуванні споруд АЗС при наявності дерев між АЗС 
і житловим будинком на відстані 25 м від останнього; 
д) при перпендикулярному розташуванні споруд АЗС, при наявності дерев 
між АЗС і житловим будинком на відстані 25 м від останнього. 
32 
2. Чисельне моделювання на ПК, за допомогою програми ANSYS, містить в 
собі: 
− отримання даних за структурою руху повітряних потоків (напрямок і 
швидкість); 
− визначення напрямку поширення парів бензину та величини 
концентрацій; 
− виявлення зони перевищення ГДК парів бензину (максимальна разова 
гранично припустима концентрація парів бензину в атмосферному повітрі міських 
3 
поселень ГДКм.р.=5 мг/м [33]). 
Чисельне моделювання проведене для наступних варіантів розташування 
споруд АЗС: 
а) від дихальної трубки паливного резервуара АЗС при відсутності перешкод 
для повітряного потоку (0-а містобудівна ситуація); 
б) при паралельному розташуванні споруд АЗС при відсутності перешкод 
між АЗС і житловим будинком (1-а містобудівна ситуація); 
в) при паралельному розташуванні споруд АЗС при наявності чагарників 
між АЗС і житловим будинком на відстані 25 м від останнього (2-а містобудівна 
ситуація); 
г) при паралельному розташуванні споруд АЗС при наявності дерев між АЗС 
і житловим будинком на відстані 25 м від останнього (3-я містобудівна ситуація); 
д) при перпендикулярному розташуванні споруд АЗС при відсутності 
перешкод між АЗС і житловим будинком (4-а містобудівна ситуація); 
е) при перпендикулярному розташуванні споруд АЗС при наявності 
чагарників між АЗС і житловим будинком на відстані 25 м від останнього (5-а 
містобудівна ситуація); 
ж) при перпендикулярному розташуванні споруд АЗС при наявності дерев 
між АЗС і житловим будинком на відстані 25 м від останнього (6-а 
містобудівна ситуація); 
33 
з) при перпендикулярному розташуванні споруд АЗС, при наявності дерев і 
чагарників між АЗС і житловим будинком на відстані 25 м від останнього (7-а 
містобудівна ситуація). 
 
2.2 Методика проведення експерименту в аеродинамічній камері 
 
В основі експериментальної аеродинаміки лежить закон аеродинамічної 
подібності [24-36]. Даний закон розглядає наступні питання: 
1. Забезпечення подібності аеродинамічних характеристик моделі до 
натурних аеродинамічних характеристик. 
2. Оцінка необхідних умов для вірогідного забезпечення аеродинамічної 
подібності. 
Для дотримання повної подібності потрібне одночасне виконання 
геометричної, кінематичної та динамічної подібності [19]. 
Для моделювання газоповітряних потоків поблизу АЗС і поширення газових 
шкідливих речовин, що утворюються та поширюються на території АЗС, 
необхідно визначити умови, що забезпечують подібність явищ в моделі та у 
натурі. Такими умовами є геометрична подібність, подібність фізичних констант, 
подібність початкових і граничних умов. Потрібна рівність критеріїв, які 
необхідно пред'явити до профілю швидкості повітряного потоку, що набігає на 
об'єкти АЗС та прилеглу територію, щоб забезпечити подібність потоку в зоні 
аеродинамічної тіні та поширення домішок в ній. 
Усі об'єкти моделі (операторна, навіс над ПРК, дихальна трубка з підземного 
резервуара для зберігання РМП, дев'ятиповерховий житловий будинок) виконано 
в масштабі 1:200, таким чином, дотримується геометрична подібність моделі. 
Температура навколишнього повітря в натури та у моделі приймається 
рівною t=25°C, тим самим дотримується подібність фізичних констант. 
Подібність початкових умов не потрібна, оскільки розглянутий процес - 
стаціонарний (критерій Ейлера (Eu) враховується в нестаціонарних процесах). 
Граничні умови витримуються за рахунок геометричної подібності та 
34 
розрахунків потужностей джерел виділення шкідливих речовин в 
експериментальній моделі АЗС. 
Одним з основних завдань при дослідженні моделей будинків в 
аеродинамічній камері є дотримання динамічної подібності, тобто встановлення 
такого повітряного потоку, який буде подібний  вітру в натуральних умовах. 
Критерієм, що визначає обтікання повітрям будинків, а також процес 
витікання шкідливих речовин з дихальних труб, є критерій Рейнольдса (Re). 
Процес обтікання повітрям макетів будинків на досліджуваній площі є 
автомодельним незалежно від числа Re у зв'язку з тим, що всі будинки мають 
гострі ребра, і місця зривів повітряних потоків з них фіксовані. 
У роботі [29] вказується, що число Re не є основним критерієм турбулентних 
потоків, тому необхідно враховувати інтенсивність турбулентності. 
Умови рівності інтенсивності турбулентності дозволяє моделювати поле 
швидкостей, тобто для динамічної подібності двох потоків з розвинутою 
турбулентністю досить витримати рівність характеристик швидкостей потоку. 
Швидкість потоку в трубі визначається за формулою: 
 
n
 L  1
W =W  M  , 0  n 
M N  L  3     (2.1) 
 N 
 
де WN  – швидкість у натурних умовах, м/c; WM – швидкість повітряного 
потоку в аеродинамічній трубі, м/c; LN – натурний розмір; LM – розмір моделі. 
Енергія струменів у викидах від дихальної трубки резервуара в атмосферу від 
АЗС у порівнянні з енергією вітру незначна. Крім того, концентрація шкідливих 
газоподібних речовин не настільки велика, щоб впливати на зміну питомої ваги 
суміші повітря та газу. Тому при моделюванні поширення забрудненого повітря не 
враховувалася зміна співвідношення гравітаційних та інерційних сил (критерій 
Архімеда). 
Масштаб для визначення величини концентрації шкідливих речовин, що 
виділяються з дихальної трубки підземного резервуара, а також викиди 
35 
шкідливих речовин можна отримати, виходячи з розрахунку концентрації 
домішків шкідливого газу в джерелі викидів [29]. 
Залежність концентрації шкідливої газоподібної речовини в джерелі викидів 
може бути виражена формулою: 
 
d 2
M = WC ,
x 0  г/с,  (2.2) 
4
 
де d – діаметр виходу дихальної трубки, м; Wx – швидкість виходу шкідливих 
газоподібних речовин з дихальної трубки резервуара, м/с; Сo – максимальна 
концентрація парів бензину у викидах газоповітряної суміші через дихальну 
3
трубку при наповненні резервуара автоцистерною, г/м . 
Для того, щоб в експериментальній моделі мати явище, подібне  
натуральному, повинна дотримуватися наступна залежність між масштабами 
величин що в неї входять: 
 
N = N 2
  N  N ,       (2.3) 
M l W c
 
де N
М – масштаб викидів шкідливих речовин в моделі стосовно натури; N l  – 
масштаб лінійного розміру в моделі стосовно натури; NW – масштаб швидкості 
викидів шкідливих речовин в моделі стосовно натури; NС – масштаб концентрації 
шкідливої речовини в моделі стосовно натури [29]. 
Схему аеродинамічної камери з розміщеної в ній аеродинамічною трубою 
представлено на рис. 2.2. 
Аеродинамічна труба виконана за розімкнутою схемою з відкритою робочою 
частиною в аеродинамічній камері. Робочий перетин труби 500х800. Розмір 
робочого стола 600х800. У колекторі аеродинамічної труби встановлені 
спеціальні решітки, що створює змінний по вертикалі профіль швидкості потоку, 
що забезпечує кінематичну подібність процесів, що відбуваються в приземному 
шарі атмосфери [18]. 
36 
 
1 – колектор; 2 – сопло; 3 – камера; 4 – робочий стіл з макетом; 5 – решітка; 
6 – повітряний гвинт; 7 – електродвигун; 8 – освітлювальний прилад 
Рисунок 2.2 – Схема аеродинамічної камери 
 
Продувка макета АЗС із розташованим поряд житловим будинком в 
аеродинамічній камері проводиться для виявлення закономірностей поширення 
шкідливих речовин, що викидаються від дихальної трубки резервуара АЗС. 
В аеродинамічній камері моделюється процес поширення парів бензину від 
3
дихальної трубки резервуара АЗС (об’єм – 50 м ) при його заповненні бензином 
АІ-92 з автоцистерни та впливу парів шкідливих речовин на 9-типоверховий 
житловий будинок, розташований на відстані 50 м. Макети АЗС і житлового 
будинку виконано в масштабі 1:200 (рис. 2.3). 
Моделюється рух вітру західного напрямку із середньою швидкістю 
W н = 3,3  м/с. Згідно (2.1), швидкість 
 повітряного потоку в аеродинамічній камері 
1 3
W м  1 
- = 3,3 =
   0,57 м/с. Вимірювання швидкості виконується з 
 200 
використанням трубки Піто, з'єднаної з мікроманометром Testo 512 (похибка 
37 
виміру ±0,5 % від діапазону вимірів) і термоанемометром Testo 405i (похибка 
виміру ±0,1 м/с) (рис. 2.4). 
 
 
 
 
Рисунок 2.3 – Загальний вид вимірів концентрацій шкідливих речовин, що 
поширюються від АЗС 
 
Рисунок 2.4 – Загальний вид вимірювання швидкості повітряного потоку на вході 
в аеродинамічну камеру 
38 
Максимальні викиди парів при наповненні паливного резервуара 
автоцистерною визначаються за формулою, згідно [39]: 
 
C V
0 зл
                                                      M = ,г/c,   (2.4) 
1200
 
де Vзл - об’єм злитого бензину з автоцистерни в резервуар, Vзл=50 м; 
Сo=480 г/м3; 1200 - середній час зливання, с. 
Прирівнявши (2.2) і (2.4), виразимо швидкість витікання парів бензину з 
дихальної трубки резервуара: 
 
4V 4 50
W = cл = =1,33  м/c
x 2    (2.5) 
1200d 2 1200 (0,2)
 
де d – діаметр витоку дихальної трубки, d =0,2 м. 
Використовуючи формулу (2.1) визначаємо швидкість витікання 
пароповітряної суміші з дихальної труби при проведенні експериментів в 
аеродинамічній трубі W м
 =0,23 м/c.
x  
Для того, щоб в моделі створити ті ж умови поширення шкідливих речовин, 
що й в натурі, необхідно обчислити значення викидів та його концентрації в 
моделі; скористаємося для цього залежністю (2.3) і проведемо перетворення: 
 
N 2
l NW Nc =1.      (2.6) 
NM
 
Для порівняння значень в натурі та у моделі в аеродинамічній трубі 
проведемо математичні перетворення, використовуючи формули (2.2) і (2.6): 
 
  (d н )2 2 2 2
н н   (d м )   (0,2)   (0,01)
W С W м С м 1,33  480 0,23 С м
х о х о о
4 = 4 , 4 = 4  
н м м (2.7) 
M М 20 М
де індекс «н» - значення в натурі; індекс «м» - значення в моделі. 
39 
Виразимо через концентрацію валову величину викидів: 
                                                               
М м = 0,00002 С м = 0,00002  48 = 0,00096г / с = 0,96мг / с   (2.8) 
о
 
Приймаємо, що NС =10, тоді С м
 = 48 г/м. 
о
Пари бензину в аеродинамічній трубі підводять по трубках під робочим 
столом до дихальної трубки від резервуара (рис. 2.5). Викид шкідливих речовин 
м 3 
М =0,96 мг/с із концентрацією С м
о =48 г/м здійснюється  від дихальної труби  
м
d =1 мм з висоти 2 см, зі швидкістю 0,23 м/c. 
 
 
Рисунок 2.5 – Загальний вигляд вимірювання швидкості виходу парів бензину з 
дихальної трубки 
 
Пари бензину подаються за допомогою компресора, витрата регулюється за 
допомогою реометра РДС-4 (похибка виміру не більше ±2 %). Витрата 
 3 3
газоповітряної суміші становить 2∙10-5 м /c=20 cм /c=1,2 л/хв. Виміри 
концентрації парів бензину проводяться за допомогою газоаналізаторів ДАГ-500 
МН (похибка виміру не більш ±10 %) та UltraRAE 3000 (похибка виміру не 
більш ±15%). 
В процесі експерименту в аеродинамічній камері розглядається два варіанти 
розташування АЗС щодо повітряного потоку: 
40 
I варіант: коли споруди АЗС не розташовуються на шляху повітряного 
потоку перед дихальною трубкою (паралельно повітряному потоку); 
II варіант: коли потік повітря спочатку проходить через територію АЗС, а 
потім досягає дихальної трубки (перпендикулярно повітряному потоку). 
В обох варіантах розглядалося дві містобудівні ситуації: 
- без перешкод між АЗС і житловим будинком; 
- з розташуванням дерев висотою 17 м на відстані 25 м від дихальної трубки. 
Таким чином, усього було розглянуто 4 містобудівні ситуації (рис. 2.6). 
 
 
 
1 – житловий будинок; 2 – джерело забруднення атмосфери (ДЗА); 3 – навіс із 
ПРК; 4 – операторна; 5 – дихальна трубка з резервуара; 6 – дерева 
Рисунок 2.6 – Схема експериментальної моделі 
 
У процесі експерименту в аеродинамічній камері також розглядається процес 
поширення шкідливих речовин від стаціонарного джерела забруднення атмосфери 
- дихальної трубки - при відсутності яких-небудь перешкод для руху повітряного 
потоку. 
  
41 
2.3 Методика чисельного моделювання за допомогою програмного 
комплексу ANSYS 
 
Чисельне моделювання виконується за допомогою програмного комплексу 
ANSYS CFX, що використовує технологію Coupled Algebraic Multigrid. ANSYS 
CFX використовує схему дискретизації другого порядку, забезпечуючи 
одержання максимально точних результатів. 
За аналогією з експериментом в аеродинамічній трубі моделюється процес 
поширення парів бензину від АЗС при взаємодії з вітровими потоками та 
встановлюється їх вплив на дев'ятиповерховий житловий будинок, розташований 
на відстані 50 м від АЗС. 
Технологічно розглядається момент заповнення автоцистерною підземного 
3
резервуара (об’ємом 50 м ) для зберігання палива - бензину АІ-92 і подальше 
поширення парів бензину, що витісняються з резервуара через дихальну трубку. 
Досліджувана модель складається з дев'ятиповерхового житлового будинку, 
АЗС (операторна, 4 ПРК із навісом, дихальна трубка) (рис. 2.7). 
 
 
1 – житловий будинок; 2 – операторна; 3 – паливороздавальна колонка із навісом; 
4 – дихальна трубка 
Рисунок 2.7 – Модель житлового будинку та АЗС 
 
42 
При створенні геометрії розрахункової області, яка є границею моніторингу 
атмосферного повітря, були враховані габаритні розміри об'єктів. Розміри самої 
розрахункової області підібрані таким чином, що її межі не впливали на 
результати розрахунків. Для цього був обраний характерний розмір об'єкта 
(найбільший з розмірів) – висота житлового дев'ятиповерхового будинку (30 м). 
Розрахункова область має форму паралелепіпеда з розмірами 320х500х180 м. 
Для точності результатів чисельного моделювання в областях навколо 
будинків була створена область згущення сітки, побудована за допомогою засобів 
препроцесора ANSYS Workbench (рис. 2.8), а також передбачений пристінковий 
шар поблизу будинків і нижньої межі області – землі, для цього були використані 
вбудовані модулі ANSYS Meshing. 
 
 
Рисунок 2.8 – Область згущення сітки та пристінковий шар 
 
У препроцесорі CFX-Pre були прописані граничні умови моделювання. 
Задаємо умови на вході в робочу область (рис. 2.9, а): повітряний потік зі 
швидкістю 3,3 м/с рухається паралельно поверхні землі до АЗС та житлового 
будинку. Через отвір дихальної трубки відбувається викид парів бензину 
3 
вертикально нагору (рис. 2.9, б) з концентрацією 480 г/м і швидкістю 1,33 м/с. 
Суміш парів бензину і повітря, обтікаючи на своєму шляху перешкоди, виходить 
із робочої області (рис. 2.9, в). На виході з робочої області заданий відносний 
статичний тиск. На всіх інших межах задаються умови непротікання: складова 
43 
швидкості по нормалі до межі дорівнює нулю, густе тертя відсутнє. Процес 
стаціонарний, ізотермічний (температура 25 ºС). Фонова концентрація парів 
бензину відсутня. 
 
 
а) вхід повітряного потоку в робочу область; б) вхід парів бензину; 
в) вихід суміші повітря та парів бензину з робочої області 
Рисунок 2.9 – Досліджувана модель із заданими граничними умовами 
 
Для вирішення поставленого завдання та одержання необхідних даних у 
програмі ANSYS CFX використовується три рівняння збереження моменту, 
рівняння збереження мас і рівняння для розрахунків кінетичної енергії 
турбулентності та турбулентності розсіювання вихрового протікання. У 
моделюванні прийнята k-ε-модель турбулентності, без теплопереносу. В якості 
методу вирішення системи диференційних рівнянь в часткових похідних 
розглядається чисельний метод кінцевих елементів [14]. 
Для отримання рішення використовувався модуль ANSYS CFX-Solver 
Manager. Результати розрахунків представлені у вигляді рисунків, на яких 
зображено розподіл параметрів повітряного потоку. 
 
  
44 
2.4 Планування експерименту. Математична обробка даних і визначення 
помилки експерименту та повторюваності досліду 
 
Планування експерименту дозволяє скоротити об’єм досвідів і при тій же 
кількості вимірів одержати більшу точність результатів [4, 35]. 
Планування експерименту здійснимо за аналогією зі схемою планування 
повнофакторного експерименту. 
У повнофакторному експерименті (ПФЕ) можна реалізувати всі можливі 
комбінації факторів на всіх обраних для дослідження рівнях і визначити 
необхідну кількість дослідів N за формулою: 
 
N = nk ,        (2.9) 
 
де n – кількість рівнів; k – число факторів. 
Метою проведення експерименту є визначення величини концентрації 
шкідливої речовини на різних відстанях від джерела виділення шкідливих 
речовин. При побудові плану експерименту були враховані параметри, що 
впливають на зміну концентрації шкідливих речовин С. В даному експерименті 
таким параметром є відстань від джерела викидів l. Усі інші фактори, які 
можуть вплинути на зміну концентрації у всіх дослідах, постійні. Розглядаємо 
поширення шкідливих речовин у трьох площинах, отже, число факторів буде 
рівним 3 (lх, ly, lz). На кожній вісі виміри здійснюються в трьох точках, кількість 
рівнів також рівна трьом. 
Визначаємо кількість вимірів N=33=27 точок. Інтервали варіювання факторів 
отримані за формулами (2.10, 2.11) і представлено в табл. 2.1-2.2. 
 
zmax + zmin
0 j j
                                        z = ; j =1,2, ... , k ,     
j (2.10) 
2
zmax − zmin
j j
z = ,
j     (2.11) 
2
де zmaxj – верхній рівень фактора; zminj – нижній рівень фактора; z 0j  – центр 
плану (рівня); z j - інтервал варіювання. 
45 
При переході від робочої матриці експерименту до матриці планування 
скористаємося формулою: 
z j + z
0
j
                                                            x j = ; j =1,2, ... , k.     (3.13) 
z j
 
Таблиця 2.1 – Матриця планування експериментальних досліджень 
№ досліду Фактори 
х1 х2 х3 
1 -1 -1 -1 
2 -1 -1 0 
3 -1 -1 +1 
4 -1 0 -1 
5 -1 0 0 
6 -1 0 +1 
7 -1 +1 -1 
8 -1 +1 0 
9 -1 +1 +1 
10 0 -1 -1 
11 0 -1 0 
12 0 -1 +1 
13 0 0 -1 
14 0 0 0 
15 0 0 +1 
16 0 +1 -1 
17 0 +1 0 
18 0 +1 +1 
19 +1 -1 -1 
20 +1 -1 0 
21 +1 -1 +1 
22 +1 0 -1 
23 +1 0 0 
24 +1 0 +1 
25 +1 +1 -1 
26 +1 +1 0 
27 +1 +1 +1 
 
Таблиця 2.2 – Рівні та інтервали варіювання факторів 
 Інтервали Рівні факторів 
Фактори
варіювання Нижній Основний Верхній 
х1 - відстань від ДЗА по 
m 60 130 190 250 
вісі X ( lx ), мм 
х2 - відстань від ДЗА по 
50 -50 0 +50 
вісі Y ( l my ), мм 
x3 - відстань від ДЗА по 
m 30 10 40 70 
вісі Z ( lx ), мм 
46 
Схему точок вимірювань наведено на рис. 2.10. 
 
 
а) схема точок вимірів, вісь ХZ 
 
б) схема точок вимірів, вісь ХY 
 
в) схема точок вимірювання з координатами матриці планування 
Рисунок 2.10 – Схеми точок вимірювань 
 
  
47 
2.5 Оцінка похибки результатів експерименту 
 
Всі досліди проводилися при однакових умовах. Для оцінки похибки 
результатів експерименту зробимо обчислення наступних показників. 
1. Визначаємо середньоарифметичне значення концентрацій Сi при числі 
повторених досвідів n =7: 
 
n C
                                                                                  C =  i .       (3.14) 
i=1 n
 
2. Величина похибки (відхилення) для розглянутого вимірювання: 
 
                                                             C = C −C.         (3.15) 
i i
 
3. Величина середньоарифметичної похибки вимірів серії дослідів: 
 
1 n
    =  Ci .      (3.16) 
n i=1
 
4. Відносна похибка вимірів серії дослідів: 
 

 = 100%.       (3.17) 
C
 
5. Величина середньоквадратичної похибки серії дослідів: 
 
n
2i
 = i=1 .  
n −1       (3.18)
 
6. Величина помилки серії дослідів: 
 

m = .     (3.19) 
n
48 
 
7. Похибка серії дослідів із числом ступенів вільності v=n-1=7-1=6 при 
вимозі надійності вимірів P=0,95 та показнику надійності (коефіцієнт Стьюдента) 
T =2,6 
 
a = m T .       (3.20) 
 
3
Величина відхилення значень концентрації становить ±0,29 мг/м . 
8. Коефіцієнт варіації серії дослідів: 
 

K i = .       (3.21) 
C
 
Коефіцієнт варіації у всіх випадках не перевищує значення 5%, що свідчить 
про вірогідність отриманих результатів. 
 
Висновки до другого розділу 
 
1. Розроблена програма проведення досліджень в аеродинамічній камері та 
чисельного моделювання за допомогою програми ANSYS, що передбачає 
встановлення концентрації парів бензину, що поширюються від джерел викидів 
на АЗС. 
2. Запропонована та описана методика проведення експерименту в 
аеродинамічній камері з поширення та визначення концентрації парів бензину з 
дихальної трубки паливного резервуара АЗС у взаємодії з обтікаючим її 
повітряним потоком. 
3. Запропонована та описана методика чисельного моделювання на ПК по 
поширенню та визначенню концентрації парів бензину з дихальної трубки 
паливного резервуара АЗС у взаємодії з обтікаючим її повітряним потоком. 
4. Зроблено планування експерименту, спрямоване на ефективну постановку 
експериментальних досліджень з визначення концентрації парів бензину від 
джерел викидів на АЗС і на одержання максимальної точності вимірів при 
мінімальній кількості проведених дослідів. 
49 
РОЗДІЛ 3 РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ І ЧИСЕЛЬНИХ 
ДОСЛІДЖЕНЬ ПО ПОШИРЕННЮ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН У 
ПРИЗЕМНОМУ ШАРІ АТМОСФЕРИ ВІД ДЖЕРЕЛ ВИКИДІВ НА АЗС 
 
3.1 Результати експериментальних досліджень в аеродинамічній камері 
 
Згідно з розробленою програмою досліджень та методикою проведення 
експерименту в аеродинамічній камері, розглянутих в розділі 2, були отримані 
дані про поширення парів бензину, що виділяються від дихальної трубки 
підземного резервуара АЗС. 
Концентрація парів бензину визначається в точках згідно з схемою 
вимірювання (рис. 3.1) на різних відстанях від ДЗА по вісі факела викидів (по вісі 
Х), а також з відхиленням від вісі факела (по вісі Y). Місце розташування ДЗА 
сполучено з початком координат. 
 
 
Рисунок 3.1 – Схема вимірювання концентрації шкідливих речовин від ДЗА в 
аеродинамічній камері (вид зверху) 
 
Результати вимірів концентрації шкідливих речовин від ДЗА відображено 
графічно. Графіки залежності концентрації шкідливих речовин від відстані 
джерела забруднення атмосфери представлено на рис. 3.2-3.3. 
Згідно рис. 3.2, в міру віддалення від дихальної трубки, шкідливі речовини 
будуть поступово накопичуватися в повітрі (накопичення випереджає 
розсіювання) і їх концентрація буде зростати, досягаючи максимального значення 
50 
на деякій відстані. Далі, завдяки дифузійним процесам і турбулентності повітря, 
розсіювання починає випереджати накопичення, і концентрація домішок 
поступово знижується. Цей факт відображає спадаюча залежність, що 
пояснюється тим, що при віддаленні від осі факела викидів концентрація 
шкідливих речовин знижується. 
 
 
Рисунок 3.2 – Графік кореляції між концентрацією шкідливих речовин і 
відстанню від дихальної трубки до вісі факела викидів (по вісі Х) 
 
 
Рисунок 3.3 – Графік кореляції між концентрацією шкідливих речовин та 
відстанню від дихальної трубки з відхиленням від вісі факела викидів (по вісі Y) 
при X=10, 30 і 50 м 
51 
Встановлена кореляційна залежність концентрації парів бензину та відстані 
від дихальної трубки, отримана за допомогою теоретичних і експериментальних 
досліджень (рис. 3.2-3.3), показує високу збіжність отриманих результатів, що 
свідчить про вірогідність проведених досліджень. 
Середні значення концентрації парів бензину в точках вимірів на різних 
відстанях від дихальної трубки, отримані в аеродинамічній камері, представлено в 
табл. 3.1-3.2. 
Таблиця 3.1 – Середні результати вимірів концентрації парів бензину на 
різних відстанях від дихальної трубки в приземному шарі по вісі факела викидів 
Відстань від 
5 7,5 10 12,5 15 20 25 30 40 50 75 100 125 
ДЗА, м 
Концентрація 
парів бензину, 0,48 0,72 0,95 1,42 1,68 2,23 2,48 2,37 2,02 1,66 1,42 1,31 1,21 
3
мг/м  
 
Таблиця 3.2 – Середні результати вимірів концентрації парів бензину на 
відстані від вісі викидів 
 
Відстань по 3
Концентрація парів бензину, мг/м , на відстані від вісі викидів, м 
вісі викидів, м (вісь Y) 
(вісь Х) 0 2 5 10 20 
10 0,95 0,44 0 0 0 
20 2,23 1,38 0,28 0 0 
30 2,37 2,13 0,71 0 0 
50 1,66 1,40 1,15 0,71 0 
100 1,31 1,16 1,11 0,95 0,25 
 
Розглянуто чотири містобудівні ситуації розташування споруд АЗС та 
житлового будинку. Отримані результати вимірювань концентрації парів бензину 
поблизу прилеглого житлового будинку, залежно від розташування об'єктів АЗС 
щодо руху повітряного потоку, а також від відсутності чи наявності дерев між АЗС 
та житловим будинком, представлено на рис. 3.4-3.5. 
Аналіз результатів експериментальних досліджень поширення парів бензину 
в аеродинамічній камері дозволив зробити наступні висновки: 
1. При паралельному варіанті розташування споруд АЗС відносно 
повітряного потоку біля житлового будинку (рис. 3.4, а), розташованого на 
відстані 50 м (відповідно до чинних нормативів), спостерігається перевищення 
52 
ГДК парів бензину (у десятки разів) на поверхні будинку (точки 19-23, 25, 26), що 
не відповідають санітарно-гігієнічним вимогам і нормам безпеки проживання 
жителів. Розміщення перешкод для руху газоповітряної суміші від АЗС до 
житлового будинку у вигляді дерев (рис. 3.4, б), сприяє зниженню концентрації 
парів бензину на поверхні будинку (перевищення ГДК немає), що пов'язано зі 
зсувом області перевищення ГДК від будинку до дерев. 
2. При перпендикулярному варіанті розміщення споруд АЗС відносно 
житлового будинку (рис. 3.5, а) спостерігається зовсім протилежна паралельному 
варіанту картина - перевищення ГДК пар бензину спостерігається тільки в одній 
точці 5 на відстані 25 м від будинку. Концентрація шкідливих речовин біля 
житлового будинку незначна. Якщо в цьому випадку розташування АЗС помістити 
перешкоду з дерев, то ми можемо спостерігати збільшення концентрації парів 
бензину за деревами, в деяких точках спостерігається перевищення ГДК, однак на 
поверхні будинку ГДК пари бензину в межах норми. 
 
 
а) без перешкод (1-а містобудівна ситуація); б) при наявності дерев (3-я 
містобудівна ситуація) 
Рисунок 3.4 – Результати вимірювання концентрації парів бензину в 
аеродинамічній камері при паралельному варіанті розташування АЗС 
 
53 
 
а) без перешкод (4-а містобудівна ситуація); б – при наявності дерев  
(6-а містобудівна ситуація) 
Рисунок 3.5 – Результати вимірювання концентрації парів бензину в точках 
виміру в аеродинамічній камері при перпендикулярному розташуванні АЗС 
 
Зміна величини концентрації парів бензину, що поширюються від дихальної 
трубки резервуара, при різних варіантах містобудівної ситуації, пов'язана зі 
зміною руху повітряного потоку, що обтікає АЗС, житловий будинок та 
перешкоди.  
 
3.2 Результати чисельного моделювання поширення газоповітряних 
потоків від АЗС і аналіз впливу викидів на прилеглу житлову забудову 
 
З метою підтвердження теоретичних передумов, встановлення ступеня 
вірогідності результатів теоретичних і експериментальних досліджень в 
аеродинамічній камері, а також для вивчення впливу містобудівних та 
архітектурно-планувальних факторів на рух повітряного потоку, що обтікає АЗС і 
прилеглу територію, що і впливає на поширення шкідливих речовин в 
приземному шарі атмосфери від джерел викидів на АЗС, були виконані чисельні 
дослідження на ПК. 
54 
Залежність концентрації парів бензину від відстані до дихальної трубки, 
отримана різними способами (теоретично, експериментально в аеродинамічній 
камері та чисельне моделювання на ПК), наведено на рис. 3.6-3.7. 
 
 
Рисунок 3.6 – Графік кореляції між концентрацією шкідливих речовин та 
відстанню від дихальної трубки по вісі факела викидів (по вісі Х) 
 
 
Рисунок 3.7 – Графік кореляції між концентрацією шкідливих речовин і 
відстанню від дихальної трубки з відхиленням від вісі факела викидів (по вісі Y) 
 
На всіх графіках спостерігається висока збіжність результатів, що 
підтверджує вірогідність запропонованих теоретичних досліджень, а також високу 
точність проведення експериментальних і чисельних досліджень. 
В реальних умовах міського середовища поруч із джерелом забруднення 
атмосфери (АЗС) розташовується житлова забудова, зелені насадження та інші 
55 
споруди, що впливають на рух повітряного потоку і розповсюдження шкідливих 
речовин, що веде до необхідності розгляду захисних містобудівних і 
архітектурно-планувальних заходів. З метою обґрунтування заходів щодо 
зниження впливу шкідливих речовин було змодельовано сім містобудівних 
ситуацій взаємного розташування споруд АЗС та житлового будинку. Результати 
чисельного моделювання представлені у вигляді рисунків, на яких схематично 
зображений рух газоповітряних потоків безпосередньо на АЗС і прилеглій 
території, а також зони перевищення ГДК парів бензину. Для кожного випадку 
був зроблений вимір концентрації парів бензину в точках, зазначених на схемі з 
координатами матриці планування (рис. 2.10). У зв'язку з отриманими 
результатами чисельного моделювання та перевищенням ГДК парів бензину з 
підвітряної сторони будинку, в деяких варіантах моделювання було вирішено 
додати додаткові точки вимірювання на підвітряну частину житлового будинку. 
На рис. 3.8-3.9 представлені результати чисельного моделювання поширення 
шкідливих речовин від дихальної трубки резервуара АЗС при паралельному 
варіанті розташування відносно руху повітряного потоку без перешкод (1-а 
містобудівна ситуація). 
На рис. 3.8 наведено поля швидкостей повітряних потоків. 
При обтіканні житлового будинку спостерігається умовна лінія розділу, яка 
розділяє зону відривного протікання та основного потоку газоповітряної суміші 
(рис. 3.8) [11, 12, 13]. В області нижче умовної лінії утворюється відривне 
протікання, рух має циркуляційний характер. Відомо, що зворотні швидкості 
відривного протікання ідуть на спад зі збільшенням відстані від стінки; у такому 
випадку можна побачити область нульових швидкостей, навколо якої відбувається 
циркуляція часток. Це вихрове протікання виникає як наслідок взаємодії сил 
турбулентного тертя із силами тиску [13]. 
Протікання у відривній зоні носить локально нестійкий характер, попри 
загальний установлений характер руху атмосферного повітря. Утворені вихори 
зриваються з поверхні та спливають із потоком, а на їх місці утворюються нові. Як 
відзначається в [7, 14], турбулентне перемішування мас повітря в області 
56 
відривного циркуляційного протікання із зовнішнім потоком відносно невелике, 
що впливає на скупчення шкідливих речовин у вихрових зонах. 
 
 
а) вид збоку; б) вид зверху 
1 – житловий будинок; 2 – операторна; 3 – ПРК із навісом; 4 – дихальна трубка 
Рисунок 3.8 – Поля швидкостей повітряних потоків при моделюванні на ПК  
1-ої містобудівної ситуації 
 
Область відривного протікання є зоною аеродинамічної тіні. Важливо 
підкреслити, що, попри наявності пульсацій, турбулентний обмін із зовнішнім 
середовищем у цій області виявляється недостатнім. Тому в межах аеродинамічної 
тіні неприпустимий викид забрудненого повітря [1, 2, 13]. 
Навітряний кут житлового будинку є критичною точкою відриву, а за 
будинком утворюється область циркуляційного протікання овальної форми. Згідно 
рис. 3.9 дана вихрова зона сприяє збільшенню концентрації шкідливих речовин з 
57 
підвітряної сторони будинку, що не суперечить теоретичним дослідженням, 
проведеним в роботі [12]. 
Згідно [19], при обтіканні повітряними потоками прямокутних будинків 
утворюються вихрові області та знижується швидкість руху повітря на поверхні 
будинку та з підвітряної частини (рис. 3.8). Вихрові області за будинком пов'язані 
зі зворотним рухом повітря до будинку, що сприяє нагромадженню парів бензину 
в підвітряній частині будинку. У зоні аеродинамічної тіні відбувається 
перевищення ГДК парів бензину. 
При такому варіанті розташування споруд АЗС ми спостерігаємо 
несприятливу ситуацію біля житлового дев'ятиповерхового будинку як з 
навітряної сторони будинку, так і з підвітряної, що негативно впливає на 
життєдіяльність мешканців. Більша частина будинку перебуває в зоні 
перевищення ГДК (у десятки разів). Тому виникає необхідність передбачити 
заходи містобудівного характеру з зниження поширення шкідливих речовин від 
АЗС на житловий багатоповерховий будинок, для цього були змодельовані 
варіанти з розташуванням між АЗС і житловим будинком штучної перешкоди у 
вигляді чагарників і дерев. 
2-а та 3-я містобудівна ситуація. Між АЗС і житловим будинком на 
відстані 25 м від будинку були розташовані щільно один біля одного чагарники 
висотою 1,5 м (у формі кулі радіусом 0,75 м) (2-а містобудівна ситуація) (рис. 3.9, 
а) та дерева висотою 17 м з радіусом крони 10 м (3-я містобудівна ситуація) 
(рис. 3.9, б). При моделюванні зелених насаджень їх можна розглядати як 
непроникне тіло, близьке до кулястої та еліпсоїдальної форми. Результати 
досліджень представлено на рис. 3.10-3.12. 
На рис. 3.10 наведено поля швидкостей повітряних потоків на території АЗС і 
прилеглого житлового будинку при наявності між ними перешкод. При 
розташуванні перешкод значно змінюється характер руху повітряного потоку. 
Відповідно до теоретичних основ аеродинаміки [11, 13], при обтіканні додаткових 
перешкод повітряний потік втрачає частину своєї кінетичної енергії і сильно 
турбулізується, що впливає на поширення шкідливих речовин. 
58 
  
а) із чагарником (2-а містобудівна ситуація); б) з деревами (3-я містобудівна 
ситуація); 1 – житловий будинок; 2 – операторна; 3 – ПРК із навісом; 4 – дихальна 
трубка; 5 – перешкода 
Рисунок 3.9 – Модель взаємного розташування житлового будинку та споруд АЗС 
 
     
а) з чагарниками (2-а містобудівна ситуація); б) з деревами (3-я містобудівна 
ситуація) 
Рисунок 3.10 – Поля швидкостей повітряних потоків при моделюванні на ПК 
а – вид збоку; б – вид зверху; 1 – житловий будинок; 2 – операторна;  
3 – ПРК із навісом; 4 – дихальна трубка; 5 – перешкода 
 
59 
 
 
 
а) вид збоку; б) вид зверху; в) навітряна частина будинку; г) підвітряна частина 
будинку 
Рисунок 3.11 – Зона перевищення ГДК парів бензину в повітрі при моделюванні 
на ПК 2-ої містобудівній ситуації 
 
 
60 
 
а) вид збоку; б) вид зверху; в) навітряна частина будинку; г) підвітряна частина 
будинку 
Рисунок 3.12 – Зона перевищення ГДК парів бензину в повітрі 3-ої містобудівної 
ситуації 
 
Зелені насадження (дерева та чагарники) знижують швидкість 
газоповітряного потоку в приземному шарі атмосфери, тому що створюють 
додаткову шорсткість на поверхні землі, а отже, впливають на аеродинамічні 
характеристики розташованих поряд будинків. Система зелених насаджень 
дозволяє краще організувати провітрювання просторів між будинками, захищає 
будинки та ділянки території від сильних вітрових потоків і служить додатковою 
ізоляцією від пилу та шкідливих речовин [7, 12]. 
Чагарники та дерева належать до повітропроникних перешкод. Однак 
повітряний потік піддається гальмівному впливу від зелених насаджень на 
відстані приблизно 10Hзн (Hзн - висота зелених насаджень). В міру наближення до 
зелених насаджень швидкість потоку з навітряної сторони поступово знижується. 
Вона продовжує знижуватися при проходженні через крону та із навітряної 
сторони зеленого насадження до відстані 3-5Hзн. Потім починає зростати і досягає 
первісного значення на відстані, приблизно рівній 40Hзн. Товщина шару, в якому 
спостерігається вплив зелених насаджень на профіль швидкості, рівна 2Hзн [6, 
12]. У роботі [7, 12] визначаються вітрозахисні властивості смуги зелених 
насаджень, розташованої перед багатоповерховими будинками. В [12] було 
встановлено, що при обтіканні вітром різних конструкцій груп зелених насаджень 
61 
відбувається збільшення швидкості вітру з навітряної та бічних сторін і 
зменшення із завітряної, що не суперечить нашим результатам, отриманим при 
чисельному моделюванні. 
 При розміщенні чагарників між житловим будинком і АЗС зменшуються 
вихрові області навколо будинку, швидкість повітряного потоку знижується та на 
поверхні землі прагне до нуля. Вихрові області перед чагарниками незначні, 
швидкість руху повітря при обтіканні їх підсилюється. Шкідливі речовини, що 
виділяються з дихальної трубки резервуара, рухаються в напрямку житлового 
будинку, долаючи перешкоду у вигляді чагарників (рис. 3.11). Концентрація 
парів бензину перед чагарниками низька, ГДК не перевищує оскільки чагарники 
розташовуються нижче області протікання парів бензину. Подолавши перешкоду, 
пари бензину «упираються» в будинок. У зв'язку зі зменшенням вихрової області в 
порівнянні з 1-ою містобудівною ситуацією, концентрація парів бензину на 
поверхні будинку знижується. Перевищення ГДК парів бензину на навітряній 
поверхні будинку спостерігається на висоті до 5-6 м. У зв'язку з тим, що швидкість 
між будинком і чагарниками на поверхні землі наближається до нуля, 
спостерігається перевищення ГДК на поверхні землі. У зв'язку зі зменшенням 
вихору з підвітряної сторони будинку, пари бензину в зону аеродинамічної тіні 
майже не надходять, і концентрація прагне до нуля. 
При наявності дерев між АЗС і житловим будинком з підвітряної сторони 
будинку та перешкоди швидкість повітряного потоку зменшується. Між будинком 
і деревами спостерігається вихровий рух. Повітряний потік, збільшивши свою 
швидкість, при зустрічі з перешкодою (створюючи при цьому розрідження за 
перешкодою) «упирається» в навітряну частину будинку і частково розвертається у 
зворотну сторону. З підвітряної сторони будинку швидкість вітру прагне до нуля 
(штиль), продувність у зоні аеродинамічної тіні відсутня, очевидно, що за 
будинком утворюється застійна зона. Повітряний потік з парами бензину, 
рухаючись від АЗС, упирається в крони дерев, опускається і рухається між 
стовбурами. За деревами пари бензину підхоплюються вихром. Ядро вихору, де 
швидкість повітряного потоку дуже низька, зміщене від житлового будинку, у 
62 
зв'язку з чим область перевищення ГДК зміщена від будинку ближче до дерев. 
Повітряний потік, що обтікає дерева зверху з високою швидкістю, вихоплює 
шкідливі речовини і розсіює їх трохи далі, що сприяє потраплянню їх у підвітряну 
частину будинку. З підвітряної сторони будинку рух повітря майже відсутній, у 
зв'язку з цим відбувається скупчення парів бензину, що спричиняє перевищення 
ГДК. Область перевищення ГДК із підвітряної частини будинку становить до 20 м. 
З метою пошуку раціональних планувальних рішень розміщення споруд на 
території АЗС, що сприяють зміні напряму руху повітряних потоків, що ведуть до 
зниження впливу викидів шкідливих речовин від АЗС на прилеглі будинки, 
була розглянута інша схема розташування АЗС щодо житлового будинку та 
панівного вітру. Споруди АЗС розвернули відносно дихальної трубки на 90 
градусів (перпендикулярний варіант розташування (рис. 2.1, б та рис. 3.13). У 
цьому варіанті розташування споруд АЗС потоки вітру спочатку зустрічали на 
своєму шляху операторну та ПРК із навісом і тільки після цього досягали 
дихальної трубки, створивши додаткові вихрові рухи повітряного потоку до 
дихальної трубки на території АЗС. Вихрові потоки сприяють руху шкідливих 
речовин убік АЗС, розсіюючи їх над її територією. 
 
 
Рисунок 3.13 – Модель взаємного розташування споруд АЗС і житлового будинку 
(4-а містобудівна ситуація) 1 – житловий будинок; 2 – операторна; 3 – ПРК із 
навісом; 4 – дихальна трубка 
 
63 
4-а містобудівна ситуація. Для перпендикулярного варіанту розташування 
АЗС відносно повітряного потоку при відсутності перешкод було проведено 
чисельне моделювання. На рис. 3.14-3.15 представлені результати чисельного 
дослідження впливу шкідливих речовин від споруд АЗС на прилеглий житловий 
будинок. 
 
 
 
а – вид збоку; б – вид зверху; 1 – житловий будинок; 2 – операторна;  
3 – ПРК з навісом; 4 – дихальна трубка 
Рисунок 3.14 – Поля швидкостей повітряних потоків при моделюванні 
4-ої містобудівної ситуації 
 
Згідно рис. 3.14-3.15 при зміні розташування АЗС відносно житлового 
будинку та пануючого вітру вплив АЗС на прилеглу територію змінюється. 
Відбувається зниження концентрації парів бензину, перевищення ГДК поблизу 
будинку немає. Це пояснюється тим, що вихрова область повітряного потоку від 
споруди в районі дихальної трубки накладається на вихрову область що 
64 
створюється набігаючими потоками з навісу ПРК і операторної (рис. 3.16), 
утворюючи зворотний рух повітря. 
 
 
 
а) вид збоку; б) вид зверху; в) навітряна частина будинку;  
г) підвітряна частина будинку 
Рисунок 3.15 – Зона перевищення ГДК парів бензину в повітрі змодельована на 
ПК 4-ої містобудівній ситуації 
 
Пари бензину, що виділяються з дихальної трубки резервуара, за рахунок 
вихрового руху повітря спочатку затягуються всередину території АЗС, рухаються 
65 
повз ПРК, вбік операторної. Вихор з парами, упираючись в операторну, 
піднімається вгору, де пари бензину підхоплюються потоком вітру, що рухається 
вище операторної, і тільки після цього досягають житлового будинку. Все це 
сприяє розсіюванню парів бензину над територією АЗС і величина концентрації 
шкідливих речовин біля житлового будинку незначна. 
 
 
Рисунок 3.16 – Вихрові області біля будинку та над територією АЗС 
 
Для перпендикулярного варіанту розташування АЗС були розглянуті 
випадки з розміщенням перешкод між АЗС та житловим будинком: чагарників 
висотою 1,5 м (5-а містобудівна ситуація), дерев висотою 17 м (6-а містобудівна 
ситуація), а також спільно дерев і чагарників (7-а містобудівна ситуація). 
Варто відзначити, що при розміщенні додаткових перешкод між АЗС та 
житловим будинком спостерігається зниження швидкості руху повітряного 
потоку (до нуля) з підвітряної сторони будинку, в області аеродинамічної тіні 
утворюється застійна зона. У зв'язку з цим з підвітряної сторони будинку 
починають накопичуватися пари бензину, відбувається перевищення ГДК. Перед 
будинком область перевищення ГДК парів бензину відсутня, що пов'язано з 
появою додаткового вихору між будинком та перешкодою (зміщеного до 
перешкоди), який відводить шкідливі речовини від навітряної сторони будівлі. 
Зведені результати величин концентрації шкідливих речовин у точках 
вимірів для різних містобудівних ситуацій розміщення АЗС наведено в табл. 4.7. 
66 
Результати вимірів підтверджують, що спільне розташування дерев і 
чагарників сприяє зниженню концентрації шкідливих речовин майже у всіх 
точках вимірів, у порівнянні з варіантом, коли присутні тільки дерева. Збільшення 
кількості рядів дерев і чагарників на шляху руху газоповітряного потоку сприяє 
стримуванню шкідливих речовин. 
3
Таблиця 3.3 – Значення концентрації парів бензину, мг/м , для різних 
варіантів розташування АЗС (містобудівної ситуації) 
Розташування АЗС 
№ паралельне перпендикулярне 
точки 
без з з без з з деревами й 
виміру з деревами 
перешкод чагарниками деревами перешкод чагарниками чагарниками 
(6) 
(1) (2) (3) (4) (5) (7) 
1 0,0309 6,11∙10-7 0,0473 0,1933 0,4819 214,7088 201,4576 
2 0,0032 1,26∙10-5 - 0,3047 8,53∙10-5 - - 
3 3,89∙10-7 3,56∙10-8 - 0,0068 1,13∙10-5 - - 
4 0,3681 0,2175 0,1042 2,2682 0,0003 1,6149 12,5722 
5 1,0584 0,0855 - 8,3043 0,0077 - - 
6 0,0008 5,42∙10-6 - 0,2277 0,0005 - - 
7 0,0063 1,76∙10-5 19,9763 0,0648 0,1452 347,621 132,216 
8 0,0254 2,11∙10-5 - 0,1067 0,0006 - - 
9 2,97∙10-5 2,05∙10-7 - 0,0255 6,75∙10-5 - - 
10 0,601 0,3956 143,223 1,604 0,1034 13,5741 4,2163 
11 0,7863 0,0002 2,3427 0,3844 0,0011 105,1584 4,9638 
12 0,0014 8,12∙10-6 3,2732 0,0715 0,0006 4,6031 0,1649 
13 3,0489 69,2051 79,7942 3,1301 0,032 3,3817 2,9018 
14 6,3872 0,5954 109,8512 3,7937 0,0166 25,5704 4,5956 
15 0,0113 1,07∙10-4 16,0874 1,0617 0,0054 2,7383 2,7026 
16 0,2872 0,7416 40,9332 2,7679 0,0726 48,8195 4,8101 
17 0,8794 1,03∙10-4 2,7535 0,316 0,0034 54,8584 3,785 
18 0,0044 1,15∙10-5 37,8288 0,0659 0,0011 0,4304 0,1605 
19 101,6227 13,0636 4,1015 0,4128 0,0429 2,1052 1,2322 
20 47,6266 0,2 4,2734 0,2515 0,025 0,7924 1,166 
21 20,8743 0,0059 3,1919 0,0835 0,0012 0,2112 0,8438 
22 131,028 31,8544 0,2593 0,2117 0,0003 0,0152 0,0146 
23 50,8051 0,3153 0,2622 0,1105 0,0001 0,0297 0,0154 
24 2,0411 0,003 0,1048 0,0652 5,51∙10-5 0,0277 0,0182 
25 70,0272 4,7416 4,101 0,9528 0,0697 4,5745 2,467 
26 20,6977 0,0968 3,7896 0,4544 0,0311 4,8507 4,1731 
27 1,2895 0,0028 4,056 0,1055 0,0009 1,453 0,9259 
28 22,6818 6,5818 23,3822 0,1073 46,9664 59,264 32,94 
29 19,1955 1,0291 7,1778 0,0828 37,0365 3,033 2,3437 
30 13,2922 0,4662 3,2027 0,0494 8,02 4,667 3,6998 
31 10,9492 0,8376 7,6827 0,1181 24,9616 85,17 71,72 
32 13,6066 0,9047 12,2494 0,119 46,8005 4,9933 4,6208 
33 37,1606 0,9329 8,4198 0,0588 19,8536 3,2966 3,4483 
34 11,9669 1,1872 11,444 1,4161 31,6656 93,664 56,83 
35 8,5439 0,4109 5,2926 0,3097 25,4441 3,9778 3,0841 
36 5,3937 0,2525 3,6437 0,1149 7,6853 4,0304 4,123 
Примітка: у точках 2,3,5,6,8 і 9 немає можливості визначити величину концентрації парів 
бензину через їх влучення всередину крон дерев. Значення «напівжирним» курсивом – 
перевищення ГДК парів бензину (ГДКм.р.=5 мг/м3). 
67 
Аналіз отриманих результатів показав, що зміна напрямку повітряного потоку 
впливає на величину поширення шкідливих речовин від АЗС. Тому для існуючих 
АЗС у лінії міської забудови та нових споруджуваних необхідно передбачати 
заходи, що сприяють підвищенню екологічної безпеки міських АЗС, які в 
комплексній мірі будуть враховувати всі фактори, що впливають на поширення 
шкідливих речовин від АЗС (відстань, планувальні рішення, наявність перешкод, 
напрямок вітру, форми даху операторної та навісу над ПРК). 
 
Висновки до третього розділу 
 
1. На основі розробленої програми проведення експериментальних і 
чисельних досліджень отримані результати поширення шкідливих речовин від 
дихальної трубки підземного резервуара АЗС і розподілу концентрації парів 
бензину на прилеглій території та поверхні житлового дев'ятиповерхового 
будинку. З аналізу результатів видно, що в певних містобудівних ситуаціях 
спостерігається перевищення ГДК парів бензину (у десятки разів) на поверхні 
житлового будинку, що не відповідає санітарно-гігієнічним вимогам та нормам 
безпеки проживання жителів. 
2. Зміна планування розміщення об'єктів АЗС щодо житлового будинку та 
повітряних потоків впливає на поширення шкідливих речовин від джерел викидів 
на АЗС і на розподіл концентрації парів бензину на прилеглій території та поблизу 
житлового будинку. При паралельному варіанті розташування АЗС щодо 
повітряного потоку спостерігається перевищення ГДК парів бензину на поверхні 
житлового будинку. При перпендикулярному варіанті розташування АЗС зони 
перевищення ГДК на поверхні житлового будинку відсутні. 
3. Виконані експериментальні та чисельні дослідження показали, що 
розміщення додаткових перешкод для газоповітряного потоку між АЗС і 
житловим будинком сприяє зниженню концентрації шкідливих речовин біля 
житлового будинку. Спільне розташування дерев і чагарників підсилює захисні 
дії та стримує поширення шкідливих речовин від джерел викидів на АЗС. 
68 
РОЗДІЛ 4 РЕКОМЕНДАЦІЇ ІЗ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ 
МІСЬКИХ АЗС 
 
4.1 Декомпозиція факторів, що впливають на екологічну безпеку 
міських АЗС 
 
На основі результатів проведених теоретичних, експериментальних і 
чисельних досліджень та з метою контролю над станом міського середовища під 
впливом АЗС, а також підвищення їх екологічної безпеки, були виявлені фактори, 
що впливають на поширення шкідливих речовин від джерел викидів на АЗС. 
Для аналізу та систематизації всього різноманіття факторів, що впливають на 
можливість формування несприятливої екологічної ситуації використано 
ієрархічний підхід. Декомпозиція шкідливих факторів по ієрархії дозволить 
деталізувати та конкретизувати останні з метою організації моніторингу стану 
міського середовища в цілому та екологічної безпеки АЗС зокрема. 
На рис. 4.1 наведено схему, що враховує фактори впливу на забезпечення 
екологічної безпеки об'єктів АЗС. 
 
 
Рисунок 4.1 – Фактори, що впливають на екологічну безпеку міських АЗС 
 
69 
Для кількісної оцінки впливу факторів на поширення шкідливих речовин всі 
фактори були розбиті на шість основних категорій: природно-кліматичні (ПК); 
містобудівні (Мб); архітектурно-планувальні (АП); технологічні (Тл); технічні 
(Тн); якісні (Я). 
Природно-кліматичні фактори (ПК). До них відносяться метеорологічні 
умови (швидкість і напрямок повітряного потоку, опади, туман, штиль, 
температурна інверсія) і рельєф місцевості. 
Характер поширення, а також скупчення шкідливих речовин, що виділяються 
на АЗС, поблизу об'єктів життєдіяльності людей, залежить від швидкості та 
напрямку вітру. Швидкість вітру впливає на розсіювання шкідливих речовин над 
поверхнею землі. Висока швидкість вітру сприяє інтенсивному перемішуванню 
викидів з атмосферним повітрям, що сприяє розведенню шкідливих речовин у 
повітрі та знижує концентрацію забруднень у приземному шарі. Вплив швидкості 
вітру на розсіювання викидів характерний для джерел забруднення атмосфери 
невеликої висоти, з якими ми стикаємось на АЗС. Розміщення АЗС відносно 
жилої будівлі з урахуванням пануючого вітру знижує поширення шкідливих 
речовин убік житлових будинків в кілька разів. 
Інверсія температури навколишнього повітря впливає на вертикальне 
поширення шкідливих речовин в атмосфері. Температурна інверсія пов'язана з 
підвищенням температури з висотою замість звичайного зниження. Дане явище 
перешкоджає вертикальним переміщенням повітря і сприяє нагромадженню 
шкідливих речовин над поверхнею землі, тому особливо небезпечно при 
відсутності руху повітряного потоку. Відсутність вітру приводить до утворення 
застійної зони, шкідливі речовини практично не переміщаються, накопичуючись 
безпосередньо біля джерела забруднення атмосфери. 
Туман відноситься до несприятливих метеорологічних умов, при яких 
зростає небезпека забруднення поверхні землі, тому що краплі води, що 
перебувають у тумані, поглинають із повітряного середовища шкідливі речовини 
та згодом випадають на поверхню землі. Опади також поглинають шкідливі 
речовини, що сприяє очищенню повітря від шкідливих домішок. 
70 
Проведений аналіз несприятливих метеорологічних умов для Черкаської 
області підтверджує необхідність враховувати наявність туману, оскільки частота 
появи даного явища в деякі місяці досягає 8 днів, що несприятливо позначається 
на поширенні шкідливих речовин у ці дні (рис. 4.2). 
 
 
1 – наявність туману; 2 – наявність атмосферних опадів; 3 – штиль; 4 – швидкість 
вітру υ, м/с; 5 – відносна вологість φ, %; 6 – температура зовнішнього повітря tн, °С 
Рисунок 4.2 – Графік зміни параметрів зовнішнього повітря протягом року 
Черкаської області 
 
Варто відзначити, що метеорологічні умови необхідно розглядати в 
комплексі, наприклад, наявність туману, штилю та температурної інверсії 
погіршує поширення шкідливих речовин від АЗС в сторону житлової забудови та 
сприяє випаданню шкідливих речовин на території АЗС [16]. 
На рух повітряного потоку, а отже, на поширення шкідливих речовин, 
впливає рельєф місцевості. Дуже важливо враховувати розташування АЗС щодо 
нерівностей землі з урахуванням напрямку повітряних потоків. Зелені насадження 
можуть впливати на рух повітряного потоку залежно від висоти перешкод, що 
71 
різною мірою впливає на поширення шкідливих речовин. У ярах та низинах 
спостерігається слабке протікання повітряних мас, що веде до утворення 
застійних зон і сприяє скупченню в них шкідливих речовин. 
Містобудівні фактори (Мб). Враховують розташування житлових та 
суспільних будинків відносно АЗС і санітарні розриви між ними, наявність навколо 
АЗС споруд, що сприяють стримуванню поширення шкідливих речовин: дерев, 
чагарників, громадсько-побутових споруд, захисних екранів та огорож. 
Санітарний розрив між АЗС та житловою забудовою є одним з визначальних 
факторів при дослідженні поширення шкідливих речовин. Як було описано вище, 
різні нормативні документи регламентують різні відстані від АЗС до житлової 
забудови: від 25 до 100 м. Як показали проведені чисельні дослідження, даних 
відстаней не завжди вистачає для розсіювання шкідливих речовин, що 
виділяються на АЗС. Природно, чим більша відстань санітарного розриву, тим 
менший вплив АЗС на прилеглу забудову. 
Проведені дослідження різних містобудівних ситуацій в аеродинамічній 
камері та на ПК показали, що розташування між АЗС і житловим будинком 
додаткових перешкод (дерев, чагарників, господарсько-побутових будинків, 
захисних екранів і огорож) сприяє зміні повітряного потоку та створенню 
додаткових вихрових областей і застійних зон, що впливає на величину 
концентрацій шкідливих речовин, що поширюються. Збільшення кількості та 
розміру перешкод підсилюють захисну дію. 
Архітектурно-планувальні фактори (АП). Враховують план і схему 
розташування об'єктів на території АЗС (операторна, паливораздатні колонки з 
навісом, дихальні трубки, додаткові господарські споруди), а також їх форма та 
розміри. 
Дослідження різних містобудівних ситуацій показало, що кількість об'єктів і 
їх розміщення на території АЗС, а також її планування впливають на рух 
газоповітряного потоку на АЗС. Наприклад, перпендикулярний варіант 
розміщення АЗС (4-а містобудівна ситуація) сприяє стримуванню шкідливих 
72 
речовин на території АЗС, на відміну від паралельного варіанта (1-а містобудівна 
ситуація). 
Розміри об'єктів, що розміщуються на АЗС, а також форма дахів операторної, 
навісу ПРК, господарських будівель впливають на обтікання їх повітряними 
потоками та на поширення шкідливих речовин від АЗС. За кожним об'єктом з 
підвітряної сторони будинку утворюється зона аеродинамічної тіні (застійна 
зона), розміри якої залежать від форми та розміру обтічного об'єкта. При 
дослідженні застійних зон у роботі [9, 12] було прийнято, що для будинків 
прямокутної форми відрив потоку відбувається із заднього ребра вершини 
перешкоди, а для перешкоди зі сферичними поверхнями – по дотичній до поверхні. 
Таким чином, виходить, що при обтіканні об'єктів сферичної форми утворюється 
аеродинамічна тінь конусоподібного виду; при обтіканні об'єкта прямокутної 
форми аеродинамічна тінь може бути представлена у вигляді піраміди. Об’єм 
аеродинамічної тіні при обтіканні сферичних об'єктів менше, ніж при обтіканні 
прямокутних. Застійна зона за будинком збільшується зі збільшенням його 
розміру. Розташування джерел забруднення атмосфери в зоні аеродинамічної тіні 
погіршує розсіювання шкідливих речовин. 
Технологічні фактори (Тл). Враховують технологічні особливості, що 
враховуються при заправленні: технологія наповнення резервуара (використання 
газовирівнювальної системи), використання сучасного технологічного 
обладнання, процедура заправляння автомобіля, рівень кваліфікації працівників 
АЗС. 
Одним з основних джерел забруднення атмосфери на території АЗС є 
дихальна трубка, що виходить із резервуара для зберігання палива. Викид з 
резервуара відбувається при перепаді температур (тиску) у резервуарі та 
навколишньому середовищі. Основний викид відбувається при наповненні 
резервуара паливом з автоцистерни. Паливо, що наповнює резервуар, витісняє 
пари бензину з високою концентрацією через дихальну трубку в атмосферу. 
Наповнення відбувається самопливом, тому триває великий проміжок часу. 
Поширення шкідливих речовин від дихальної трубки можна знизити, 
73 
застосовуючи захисні технічні засоби, або взагалі припинити, передбачивши 
газовирівнюючу систему перепуску парів з резервуара АЗС у місткість 
автоцистерни, що спорожнюється з подальшим перероблюванням парів бензину. 
Використання сучасного технологічного обладнання на заправках сприяє 
зниженню виділення шкідливих парів, а також протікань палива. Застосування 
газовирівнюючої системи в пістолеті ПРК при заправленні бака автомобіля (за 
аналогією з резервуаром) приведе до підвищення екологічної безпеки АЗС. 
АТЗ, що проїжджають по території АЗС та очікують свою чергу при 
заправленні також вносять вклад в екологічну обстановку на АЗС і на прилеглі 
території. Кількість виділених речовин прямо пов'язана із тривалістю заправляння 
автомобіля. Процес і тривалість заправляння автомобіля залежать від розміру АЗС 
(відстань від ПРК до операторної), кількості кас, наявності заправників та їх 
компетентності, кількості ПРК, швидкості проходження палива з пістолета в бак, 
об’єму паливного бака та організації дорожнього руху по АЗС. 
Компетентність співробітників АЗС впливає не тільки на швидкість 
заправляння автомобіля, але й на здатність швидкого та холоднокровного 
усунення аварійних і позаштатних ситуацій, що сприяють значному викиду 
забруднюючих речовин. 
Технічні фактори (Тн). Враховують технічний стан і термін служби 
обладнання АЗС, склад резервуарного парку (об’єм, кількість, спосіб розміщення: 
підземний або надземний), пропускну здатність АЗС, що безпосередньо пов'язано 
з кількістю ПРК. 
Зі збільшенням терміну служби обладнання, як правило, погіршується його 
технічний стан, особливо якщо вчасно не проводяться планові огляди, а також 
поточні та капітальні ремонти. Зниження технічного стану обладнання веде до 
збільшення викидів парів бензину та протікань палива, пов'язаного з порушенням 
герметичності паливних трубопроводів та обладнання. 
Головним джерелом забруднення атмосфери є резервуари. У зв'язку з цим 
при оцінці впливу АЗС на міське середовище необхідно обов'язково враховувати 
склад резервуарного парку. Природно, зі збільшенням кількості резервуарів і їх 
74 
об’єму збільшується і згубний вплив АЗС на навколишнє середовище. Також 
важливо враховувати розміщення резервуарів (надземне або підземне). Надземне 
розміщення додатково небезпечне тим, що збільшується ризик аварійних ситуацій 
та ймовірність розриву резервуара, що часто супроводжується пожежею, усе це 
приводить до серйозного екологічного збитку. 
Пропускна здатність АЗС пов'язана з кількістю ПРК і швидкістю заправляння 
автомобіля. Збільшення кількості ПРК сприяє зменшенню часу заправляння 
автомобіля, але веде до збільшення резервуарного парку. На пропускну здатність 
також впливає місце розташування АЗС та інтенсивність потоку руху автомобілів і 
відстань, на якій розміщуються інші АЗС, а також їх кількість (густина розміщення 
АЗС). 
Якісні фактори (Я). Враховують наявність фонової концентрації шкідливих 
речовин у міському середовищі, вид і якість реалізованого палива, а також 
різнорідність складу потоку транспорту. 
При врахуванні впливу АЗС на міське середовище необхідно враховувати 
фоновий рівень забруднення атмосферного повітря, тобто забруднення, створене 
викидами джерел, не розташованих на території розглянутої АЗС. Згідно [18], 
основна умова, що диктує необхідність врахування фонових концентрацій 
конкретної речовини, визначається наступною формулою: 
 
q
м.пр.j >0,1,      (4.1) 
 
де q м.пр. j (у частках ГДК) – величина найбільшої приземної концентрації j-ої 
забруднюючої речовини, створена (без врахування фону) викидами розглянутого 
господарчого суб'єкта на межі найближчої житлової забудови в зоні впливу 
викидів суб'єкта. 
Якість та вид палива впливає на концентрацію шкідливих речовин, що 
виділяються. Згідно [29], при заповненні резервуарів і баків автомобілів бензином 
концентрація парів у викидах пароповітряної суміші в сотні раз вище, ніж при 
заправленні дизельним пальним. 
75 
Різнорідність складу потоку автотранспорту (різні частки автотранспортних 
засобів, що відносяться до легкових, вантажних автомобілів, автобусів та ін. 
типів) сприяє додатковому збільшенню об’ємів викидів забруднень в атмосферне 
повітря. Зі збільшенням об’єму двигунів автотранспорту збільшується величина 
викидів шкідливих речовин. Варто відзначити, що концентрація чадного газу та 
вуглеводнів у викидах автотранспорту, що працює на бензині, вище, ніж 
працюючого на дизельному пальному [112]. 
Природно-кліматичні (ПК), містобудівні (МБ) та архітектурно-планувальні 
(АП) фактори впливають на поширення шкідливих речовин від джерел викидів 
на АЗС і сприяють зниженню концентрації забруднюючих речовин за рахунок 
зміни напрямку та структури повітряного потоку. Технологічні (Тл), технічні 
(Тн) і якісні (Я) фактори впливають не на процес поширення газоповітряних 
потоків, а на початкову кількість виділених шкідливих речовин і сприяють 
попередженню великих викидів від АЗС. 
Окремо варто відзначити нормативно-правовий фактор, який при кількісній 
оцінці не враховується, але буде прийнятий при розробці подальших 
рекомендацій з підвищення екологічної безпеки АЗС. Тільки за умови постійного 
доповнення та переробки нормативно-правової бази та строгого виконання всіх 
вимог нормативних і законодавчих документів можна підвищити рівень 
екологічної безпеки міських АЗС. Це може бути досягнуто тільки при жорсткості 
покарань за порушення норм при проєктуванні, будівництві та експлуатації АЗС. 
Одним з етапів оцінки екологічної безпеки міських АЗС є аналіз статистичних 
даних і чисельних досліджень поширення шкідливих речовин від міських АЗС, які 
містять: 
1. Поширення шкідливих газоподібних речовин. 
Основними шкідливими речовинами, що виділяються при експлуатації АЗС, є 
газоподібні речовини – пари реалізованого палива. Основними джерелами є 
резервуарний парк та ПРК. Оцінка перерахованих вище факторів дозволяє 
визначити джерела виділення шкідливих газоподібних речовин, величину викидів 
та його концентрацію (склад резервуарного парку, інформацію про обладнання, 
76 
пропускну здатність АЗС, вид та якість палива і т.д.); траєкторію руху повітряного 
потоку (швидкість, напрямок вітру, наявність перешкод і т.д.), відстань до 
житлових і громадських будинків (величина санітарного розриву), фонову 
концентрацію. Отримані дані, з урахуванням теоретичних досліджень з поширення 
газоподібних шкідливих речовин, дозволяють точно оцінити величину та 
концентрацію газоподібних шкідливих речовин біля житлової забудови. 
2. Поширення аерозолів пилу. 
Будівництво та реконструкція АЗС супроводжується виділенням великої 
кількості пилу при виконанні будівельно-монтажних робіт. У момент експлуатації 
АЗС пил на її територію потрапляє з колесами автомобілів, що заправляються. 
Пил впливає на життєдіяльність людини, особливо в лінії міської забудови. 
Ступінь поширення часток пилу з території АЗС визначається з урахуванням 
отриманої інформації про траєкторію руху повітряних потоків, відстані до 
житлової забудови, розмірів аерозолі пилу, а також з урахуванням теоретичних 
досліджень з поширення аерозолів пилу. 
3. Поширення шкідливих речовин від автомобілів, що заправляються. 
Одним з основних джерел забруднення міської атмосфери є автотранспорт. 
При оцінці екологічної безпеки АЗС необхідно враховувати кількість шкідливих 
речовин, що виділяються від автотранспорту, що проїжджає через територію АЗС, 
що очікує свою чергу заправляння. Інформація про пропускну здатність АЗС, 
різнорідності складу автотранспортного потоку, швидкості заправляння 
автомобіля дозволяє оцінити ступінь впливу автотранспорту на навколишнє 
середовище при проїзді через територію АЗС. 
4. Поширення шкідливих речовин при несприятливих метеорологічних умовах. 
Теоретичні дослідження з поширення шкідливих речовин при несприятливих 
метеорологічних умовах показали, що туман і дощ сприяють очищенню 
атмосферного повітря від часток шкідливих речовин. У зв'язку з чим проводиться 
додаткова оцінка поширення газоподібних речовин і аерозолів пилу з 
урахуванням даних про частоту та наявність туманів і дощу. 
77 
Результати, отримані на даному етапі, дозволяють оцінити вплив АЗС на 
міське середовище (перевищення ГДК шкідливих речовин у житлової забудови), а 
також прийняти рішення щодо необхідності застосування заходів щодо 
підвищення екологічної безпеки АЗС у межах міста. 
На рис. 4.3 представлена деталізована схема оцінки екологічної безпеки 
міських АЗС з урахуванням виявлених факторів. Тільки в комплексному 
врахуванні всіх факторів можна досягти підвищення екологічної безпеки як 
функціонуючої, так і АЗС, що будуються у межах міста. 
 
 
Рисунок 4.3 – Деталізована схема оцінки екологічної безпеки АЗС з врахуванням 
виявлених факторів 
78 
Для оцінки необхідності прийняття рішень (заходів) залежно від результату 
контролю стану міського середовища необхідне виконання багатокритеріального 
аналізу виявлених факторів, що впливають на екологічну безпеку АЗС. 
 
4.2 Методика оцінки екологічної безпеки міських АЗС 
 
На основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень, а також 
з урахуванням запропонованих факторів і критеріїв, що впливають на екологічну 
безпеку АЗС, виділено три основні групи заходів, що сприяють підвищенню 
екологічності міських АЗС [6]: конструктивно-технічні, організаційно-правові, 
планувально-містобудівні. 
 До конструктивно-технічних заходів відносяться рішення, що 
закладаються в проєкти конструкцій основних вузлів АЗС (паливороздавальні 
колонки, резервуарний парк), а також у технологічний процес заправляння 
автотранспортного засобу та наповнення резервуарів для зберігання палива з 
метою зниження викидів від АЗС. Враховуються технічні рішення, що 
перешкоджають поширенню газоповітряної суміші від АЗС до житлової забудови. 
В дану групу входять наступні заходи: 
− удосконалювання існуючих і створення нових обладнань, використаних 
для заправляння автотранспорту (заправний пістолет і паливно-роздавальна 
колонка) і наповнення резервуарів, з метою зниження величини викидів у 
навколишнє середовище; 
− забезпечення своєчасної якісної діагностики та швидкого ремонту 
технічних вузлів АЗС, що виходять із ладу; 
− використання захисних конструкцій (будівництво екранів, стінок, огорож 
та ін.), що перешкоджають поширенню шкідливих речовин; 
− використання очисного обладнання для зниження концентрації шкідливих 
речовин, що виділяються з резервуара при його наповненні з автоцистерни; 
− використання газовирівнюючої системи перепуску парів з резервуара АЗС 
у місткість автоцистерни, що спорожняється при її наповненні з подальшою 
79 
переробкою парів бензину; 
− застосування газовирівнюючої системи в пістолеті ПРК при заправленні 
бака автомобіля; 
− впровадження сучасного технологічного обладнання, що сприяє 
зниженню ймовірності викидів шкідливих речовин, здатного прискорити процес 
заправляння автотранспорту [6, 9, 13, 14]; 
− своєчасна заміна технічного обладнання, що вичерпав свій ресурс роботи; 
− прокладка резервуара підземним способом для зниження можливої 
аварійної та позаштатної ситуації; 
− зменшення резервуарного парку, зниження кількості резервуарів і (або) їх 
об’єму, що приведе до зменшення кількості ПРК. 
Організаційно-правові заходи спрямовані на вдосконалювання нормативно-
правової бази в галузі охорони навколишнього середовища, на контроль над 
виконанням вимог нормативних і законодавчих документів, на підвищення 
ефективності адміністративних і економічних заходів до керівних організацій АЗС 
у цілому та до винних працівників зокрема, а також на збільшення пропускної 
здатності АЗС. До основних заходів даної групи відносяться: 
− актуалізація чинних нормативних технічних і методичних документів. 
Протиріччя нормативних документів, а часом і невизначений статус документів 
одного виду і їх роз'єднаність суттєво ускладнюють розуміння та користування 
ними. Це породжує значні складнощі в практичній роботі із проєктування та 
будівництва, а також проведення екологічних експертиз АЗС [26]; 
− збільшення швидкості обслуговування автотранспорту, що заправляється, 
шляхом збільшення кас, персоналу, що обслуговує, а також підвищення рівня 
компетентності та кваліфікації співробітників АЗС за рахунок проведення 
навчальних заходів, роботи з водіями автотранспортних засобів, роботи, 
пов'язаної з наповненням резервуарів, організації руху по території АЗС, а також 
семінарів з навчання діям при позаштатних і аварійних ситуаціях на АЗС; 
− проведення регулярного планового огляду працездатності всього 
обладнання згідно з установленим графіком відповідно до чинних нормативних 
80 
документів; 
− встановлення твердих екологічних обмежень на величину викидів від 
міських АЗС і введення штрафів та інших економічних санкцій за порушення 
правил і норм охорони навколишнього середовища, а у випадку систематичного 
порушення екологічних норм при будівництві та експлуатації АЗС залучення 
винних до кримінальної відповідальності. 
Заходи планувально-містобудівного характеру зводяться до виявлення 
раціональних рішень розміщення АЗС із врахуванням їх впливу на рух повітряних 
потоків, що поширюють шкідливі речовини на АЗС і прилеглій до неї території. 
До них відносяться: 
− розміщення між АЗС і житловою забудовою додаткових перешкод для 
організації руху повітряних потоків (чагарники, дерева, господарсько-побутові 
будинки), що сприяють мінімізації шкідливого впливу на прилеглу територію; 
− створення штучного рельєфу місцевості (штучні перешкоди між АЗС і 
житловим будинком); 
− зміна форми дахів об'єктів, що розташовуються на території АЗС, і кута 
нахилу навісу над ПРК із метою зміни траєкторії руху повітряного потоку та його 
турбулентності; 
− при проєктуванні нових споруджуваних або проєктованих АЗС необхідно 
дотримувати норми містобудівного проєктування: 
а) не розміщати АЗС у ландшафтно-рекреаційній зоні, мінімізувати 
розміщення в житловій зоні; 
б) не розташовувати АЗС при наявності поблизу існуючих АЗС; 
в) передбачити найбільший санітарний розрив від АЗС до житлових будинків 
(понад 100 м); 
г) застосовувати схему АЗС, що сприяє стримуванню шкідливих речовин на 
території АЗС за рахунок організації руху повітряних потоків. 
У сучасних умовах досягти реально відчутного ефекту в збереженні й 
поліпшенні стану навколишнього середовища можливо тільки при комплексному 
використанні перерахованих вище заходів. Основними захисними заходами, що 
81 
впливають на організацію території, що входить у зону впливу АЗС, та впливають 
на рух газоповітряного потоку від АЗС і поширення шкідливих речовин, а отже, 
що визначають ступінь впливу АЗС на навколишнє середовище, є планувально-
містобудівні. 
Показник екологічної безпеки АЗС як критерій прийняття рішень дозволяє 
виділити з усього різноманіття заходів ті, які підходять саме для даного класу 
екологічної безпеки АЗС і покликані сприяти підвищенню екологічності. У 
табл. 4.2 представлений перелік захисних заходів для кожного класу екологічної 
безпеки АЗС. 
Таблиця 4.2 –  Заходи щодо підвищення екологічної безпеки міських АЗС 
Передбачувана 
величина 
Встановлений у ході 
Рекомендовані заходи щодо забезпечення підвищення 
оцінки клас екологічної 
екологічної безпеки АЗС показника 
безпеки АЗС екологічної 
безпеки АЗС 
1 2 3 
- заходи щодо підвищення екологічної безпеки АЗС 
А+ (високоекологічний) - 
не потрібні 
- посадка зелених насаджень (висотою менше 
3%
10 м, шириною посадки менше 15 м)  
- встановлення захисних екранів, огорож, 
3%
декоративних огороджень  
- наповнення резервуара здійснювати із 
4%
застосуванням захисних технічних засобів  
А (екологічний)  
 - підвищення рівня компетентності та кваліфікації 
1-2% 
працівників АЗС  
- проведення планових оглядів і ремонтів, 
застосування обладнання відповідного до технічних 2-3% 
нормативів 
- заміна старого обладнання на нове 1-3% 
- посадка зелених насаджень (висотою менше 10 м 
3%
шириною посадки більше 15 м)  
 
- посадка зелених насаджень (висотою від 10 до 20 
6% 
м, шириною посадки менше 15 м)  
- наповнення резервуара здійснювати із 
4%
застосуванням захисних технічних засобів   
В (середньої 
- застосування сучасного технологічного 
екологічності) 4% 
обладнання 
 
- підвищення рівня компетентності та кваліфікації 
1-2%
працівників АЗС  
- проведення планових оглядів і ремонтів, 
застосування обладнання відповідного до 2-3% 
технічних нормативів  
- заміна старого обладнання на нове 1-3%1 -3% 
82 
1 2 3 
- будування нежитлових будинків і споруд 4% 4% 
- посадка зелених насаджень понад 20 м шириною 
8%
посадки менше 15 м) 8%  
- наповнення резервуарів здійснювати із 
8%
застосуванням газовирівнюючої системи  
- застосування сучасного технологічного 
4%
обладнання  
- зниження швидкості заправляння автомобіля 1-2%
С (небезпечний)  
 - підвищення рівня компетентності та кваліфікації 
1-2% 
працівників АЗС 
- проведення планових оглядів і ремонтів, 
застосування обладнання відповідного до технічних 2-3% 
нормативів 
- заміна старого обладнання на нове 1-3% 
- зниження кількості та об’єму резервуарів 2-6% 
- зменшення кількості ПРК 2-4% 
- створення штучного рельєфу місцевості 4% 4% 
- посадка зелених насаджень (висотою від 10 до 20 
9 %
м шириною посадки більше 15 м)  
 
- посадка зелених насаджень понад 20 м шириною 
11%
посадки більше 15 м)  
 
- зміна форми даху об'єктів та кута нахилу навісу 
2-4%
над ПРК  
- наповнення резервуарів здійснювати із 
8%
застосуванням газовирівнюючої системи  
D - застосування сучасного технологічного 
4% 
(високонебезпечний) обладнання 4% 
 - зниження швидкості заправляння ТЗ 1-2% 
- підвищення рівня компетентності та кваліфікації 
1-2%
працівників АЗС  
 
- проведення планових оглядів і ремонтів, 
застосування обладнання відповідного до технічних 2-3% 
нормативів 2-3% 
- заміна старого обладнання на нове 1-31%-3 % 
- передбачити підземне розміщення резервуарів 4% 4% 
- зниження кількості та об’єму резервуарів 2-62%-6 % 
- зменшення кількості ПРК 2-4% 
 
Для АЗС низьких класів екологічної безпеки необхідно проводити 
максимально можливий набір захисних заходів. На основі запропонованих 
захисних заходів приймаються рішення та розробляються проєкти по 
реконструкції АЗС і благоустрою прилеглої території. 
Для нових спроєктованих АЗС, крім запропонованих вище заходів щодо 
підвищення екологічної безпеки (табл. 4.4), необхідно також враховувати: 
83 
- місце розміщення АЗС в межах міста (по можливості розташовувати у 
виробничій зоні міста); 
- напрямок і швидкість вітру в області будівництва. Необхідно 
розташовувати АЗС таким чином, щоб у напрямку руху вітру від АЗС не 
розташовувалися житлові та громадські будівлі; 
- враховувати санітарний розрив між АЗС та житловими (громадськими 
будівлями) не менше 100 м. А якщо ні, то влаштовувати додаткові заходи щодо 
зниження впливу АЗС; 
- розробляти план АЗС таким чином, щоб потоки повітря, що проходять 
через територію АЗС, сприяли розсіюванню шкідливих речовин, що виділяються 
на АЗС; 
- при будівництві АЗС враховувати потік автотранспорту в даній області та 
при можливості не обладнувати велику кількість ПРК і не застосовувати 
резервуарів великого об’єму. 
Методика оцінки екологічної безпеки міських АЗС на основі 
багатокритеріального аналізу факторів складається з наступних етапів: 
Етап 1. Декомпозиція факторів, що впливають на виділення шкідливих 
речовин від джерел викидів на АЗС та на їх поширення по прилеглій території. Вся 
різноманітність факторів об'єднана в шість основних категорій: природно-
кліматичні (ПК), містобудівні (Мб), архітектурно-планувальні (АП), технологічні 
(Тл), технічні (Тн), якісні (Я). 
Етап 2. Аналіз статистичних даних та чисельні дослідження з поширення 
шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери залежно від різних факторів. 
Отримані значення концентрацій шкідливих речовин дозволяють дати попередню 
кількісну оцінку негативного впливу АЗС на міське середовище. 
Етап 3. Багатокритеріальний аналіз факторів, що впливають на екологічну 
безпеку АЗС. Результатом багатокритеріального аналізу факторів є показник 
оцінки екологічної безпеки АЗС (ψ), що дозволяє комплексно оцінити вплив всіх 
факторів і опосередковано охарактеризувати степінь негативного впливу АЗС на 
84 
міське середовище не тільки існуючих АЗС, але і на етапі проєктування, 
попередньо оцінивши можливу шкоду від їхньої експлуатації надалі. 
Етап 4. Залежно від отриманого класу екологічної безпеки АЗС видаються 
рекомендації із впровадження захисних заходів, що дозволяють підвищити клас 
екологічної безпеки АЗС. 
Етап 5. Розробка проєкту екологічно безпечної АЗС. Застосування 
запропонованої методики дозволить: 
− проводити моніторинг стану міського середовища від впливу джерел 
шкідливих викидів на АЗС; 
− оцінювати стан екологічної безпеки АЗС; 
− визначати необхідність проведення природоохоронних заходів 
конструктивно-технічного, організаційно-правового та планувально-
містобудівного характеру для підвищення екологічної безпеки АЗС. 
 
4.3 Уточнення висоти викидів забруднюючих речовин з вихлопної труби 
автомобіля як джерела шкідливих викидів на АЗС 
 
Одним з джерел викидів шкідливих речовин на АЗС є автотранспорт, при 
проїзді його по території АЗС та часу очікування своєї черги заправляння. 
Розрахунки викидів ШР від автотранспорту розраховуються за допомогою 
чинного нормативного документа «Методи розрахунків розсіювання викидів 
шкідливих (забруднюючих) речовин в атмосферному повітрі» [13-18], який 
встановлює висоту джерела викидів при розрахунку концентрації шкідливих 
речовин, що втримуються у викидах автомобільного транспорту, рівною 5 м над 
рівнем поверхні землі. Викиди від автотранспорту є «нагрітими», тоді значення 
-2 -1
параметра f у формулі (4.2) завжди буде меншим 100 м·с °С , тобто: 
 
 2 D
f =1000 0 1000,
                                                                   (4.2) 
H 2T
 
85 
де 0 – середня швидкість виходу газоповітряної суміші з витоку джерела 
викидів, м/с; D – діаметр витоку джерела викидів, м; H – висота джерела викидів 
над рівнем землі, м; ΔT – різниця між температурою газоповітряної суміші, що 
викидається Tг і температурою навколишнього атмосферного повітря Tп,°С. 
Розглянемо процес виходу відпрацьованих газів, що містять шкідливі 
речовини, з вихлопної труби автомобіля в атмосферу. 
З позицій теоретичної гідромеханіки, витікання відпрацьованих газів – 
витікання нестисливої рідини тиском P0, густиною ρ0 з об’єму V, см3 через 
насадку, виконану у вигляді циліндричної труби довжиною l, під дією різниці 
тисків ΔP =  P0 -   P1  в середовище з ідентичними фізичними властивостями (тиском P1 
та густиною ρ1 ) (рис. 4.4). 
 
 
Рисунок 4.4 – Схема виходу відпрацьованих газів в атмосферу з вихлопної 
труби автомобіля 
 
Оскільки режим виходу відпрацьованих газів автомобіля має нестаціонарний 
характер, маємо: 
 
 d  1
  l  +  2 = P.
                                 (4.3) 
 d  2
 
При розв'язку рівняння (4.3) отримуємо: 
 
   
 =  th  0 + ,
                                                   0         (4.4) 
 2l  
 
86 
де th – гіперболічний тангенс; θ – зворотний гіперболічний тангенс: 
 = th(  );   – швидкість витікання відпрацьованих газів через циліндричну 
1 0 0
насадку. 
Приймаємо наступні початкові умови виходу ВГ:  τ=0,  = ;  → , =  
1 0
При  =0, швидкість сягає 76 % стаціонарного значення за час  = 2l   від 
1 1 0
початку руху. Досягнення 99 % стаціонарної швидкості відбувається за час 
 = 3  . 
2 1 0
Оскільки процес розсіювання в [22] представлений для випадку стаціонарного 
виходу газоповітряної суміші з витоку джерела викидів, то значення швидкості 
виходу 0 , м/c, може бути отримане наступним чином: 
 
1  
 2  k   P   P 
=   0  −  1  ,
0          (4.5) 
2  k +1
     
  0   1 
 
де P ,  – тиск та густина газоповітряної суміші у вихлопній трубі 
0 0  
автомобіля; P1, 1– тиск та густина газоповітряної суміші в атмосферному повітрі;  
k – показник адіабати. 
k
 P    
Оскільки 0 0
  =   , отримаємо: 
 P1   1 
k−1
 
1 2  k  P   P  k
 =  
0
  1− 
1
  
0  ,     (4.6) 
2  k +1   P 
0   0 
 
 
 При малих різницях P 1 2
0-P1 у порівнянні з P0, маємо  = (P − P )  , що 
0 0 1 0
2
тотожно рівнянню Бернуллі для нестисливої рідини. 
 Враховуючи, що зміна тиску у вихлопній трубі визначається рівнянням 
PVk=const, маємо: 
 
dP = −kP(dV V )= kP(F − x V ),     (4.7) 
87 
де x  – зміщення газоповітряної суміші у вихлопній трубі; V – об’єм двигуна 
автомобіля. 
Якщо вважати, що рух газів, що виходять із вихлопної труби автомобіля, 
подібний руху газів у трубі котельні, то кутова частота W буде дорівнювати: 
 
2
W = kPF/ρV,      (4.8) 
 
Якщо з метою оцінки використовувати рівняння (4.8) для режиму холостого 
3
ходу з V=1800 cм , прийнявши діаметр вихлопної труби рівним 6 см, тиск 
газоповітряної суміші в трубі 10100 кг/м2 з урахуванням значення 0  з виразу 
k
 P    
0 0 -1
  =   , отримаємо W=63 с . Для перерахованих вище умов маємо 
 P1   

1 
 = 3,8  м/с та 1 = 0,76
0 ·3,8=2,9 м/с. 
Оскільки витікання відпрацьованих газів відбувається в атмосферне повітря, 
то забруднення приземного шару атмосфери відбувається в результаті взаємодії 
двох потоків: вільного турбулентного потоку та вітру. Використовуючи частотний 
спектр взаємодіючих середовищ [20] та еталонну криву зміни дисипації енергії з 
висотою [25] і співвідношення (4.8), маємо: 
 
1
                                                                            W ~ ( v)2 ,   (4.9) 
 
де ε  – швидкість дисипації енергії, см2/с3;  v – коефіцієнт в'язкості, см2/с. 
 
Вважаючи, що v=0,15 см2/с=const маємо ε=3,74∙104 см2/с3. 
При такій швидкості дисипації енергії, як випливає з частотного спектра 
потоків на висоті 5 м від рівня земної поверхні, розпад вільного турбулентного 
потоку відпрацьованих газів з вихлопної труби автомобіля не відбувається через її 
відсутність. Розрахунковому значенню ε =3,74∙104 см2/с3 відповідає висота 0,6 м 
над рівнем землі [25]. 
Кінематична далекобійність потоку відпрацьованих газів Хкр може бути 
визначена [18] за формулою (4.10): 
88 
т F
0 0
X = ,       (4.10) 
кр

де m – аеродинамічна характеристика струменя відпрацьованих газів;   – 
швидкість в середовищі, що оточує потік м/с. 
Значення швидкості в середовищі, що оточує потік можна отримати із 
залежності: 
 
( )0,33 = H H .       (4.11) 
0 i фл
 
 Для умов м. Черкаси, де розрахункова швидкість вітру в теплий період 
року складає W = 3,3  м/с, а рівень флюгера Н 
фл=11м,   0,9м/c. 

3,8 6,88 0,0582
Тоді: X = =1,54м. 
кр
0,9
Отже, на відстані 1,54 м від початку виходу відпрацьованих газів з вихлопної 
труби, вільний турбулентний потік закінчує свій вплив. 
Відстань, де спостерігається найбільший поперечний розмір потоку, рівна 
0,606 її кінематичної далекобійності [18], тобто X  = 0,606 1,54 = 0,93м, а 
кр
найбільший поперечний розмір струменя Y = Х   с = 0,93 0,082 = 0,0765  м. 
стр кр
Таким чином, для розглянутого випадку, коли перехід упорядкованого руху 
виходу потоку відпрацьованого газу в неупорядкований рух реалізувався з 
позиції структурної теорії турбулентності, на висоті близько 60 см від рівня землі, 
припущення про можливість зворотного переходу (неупорядкованого руху в 
упорядкований) на висоті 5 м малоймовірне [27, 29]. 
Так, на висоті 0,5 м від рівня землі кількість проб з наявністю домішок склало 
100 %; на висоті 1 м – 70 %; на висоті 1,5 м – 20 % і на висоті 2 м – 5 %. 
Застосовуючи середньоквадратичне відхилення для оцінки ймовірності влучення 
проб з домішкою в інтервалі 0,5–2,0 м маємо, що ймовірність забруднення 
атмосферного повітря на цій висоті становить 0,758 (75,8 %); а ймовірність проб 
повітря з домішкою на висоті більше 2 м становить 0,242 (24,2 %). Імовірність 
виявлення домішок на висоті 5 м виявляється менше 0,01. Отже, процес виходу 
89 
відпрацьованих газів від автомобілів, що рухаються по АЗС, прийнятий в 
чинному нормативному документі [12-18] при висоті 5 м, не відображає реальної 
ситуації витікання газоповітряної суміші з вихлопної труби, а отже, і поширення 
шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери. 
 
Висновки до четвертого розділу 
 
1. Запропонована методика оцінки екологічної безпеки міських АЗС на основі 
багатокритеріального аналізу факторів, що впливають на поширення шкідливих 
речовин від джерел викидів на АЗС. 
2. Виконано декомпозицію факторів та виявлені критерії, що впливають на 
виділення шкідливих речовин від АЗС та подальше їхнє поширення по прилеглій 
території. 
3. Введений показник екологічної безпеки АЗС, отриманий в результаті 
багатокритеріального аналізу екологічного впливу АЗС. На основі показника 
екологічної безпеки АЗС запропонована п’ятирівнева рейтингова система, що 
дозволяє визначити клас безпеки АЗС. 
4. Дані рекомендації з підвищення екологічності АЗС у межах міста, що 
містять три основні групи заходів: конструктивно-технічні, організаційно-правові 
та планувально-містобудівні. 
5. Отримані результати досліджень, що дозволили уточнити висоту викидів 
забруднюючих речовин при витіканні вільного турбулентного потоку 
відпрацьованих газів з вихлопної труби автомобіля. Встановлено, що висота 
джерела викидів, прийнята в чинному нормативному документі «Методи 
розрахунків розсіювання викидів шкідливих (забруднюючих) речовин в 
атмосферному повітрі», рівна 5 м, сильно завищена і не відображає реальних умов 
витікання відпрацьованих газів. 
 
  
90 
ВИСНОВКИ 
 
В роботі на основі проведених теоретичних, чисельних і експериментальних 
досліджень вирішено актуальне наукове завдання з підвищення екологічної 
безпеки міських АЗС моделюванням та оцінкою поширення шкідливих речовин у 
навколишнє середовище, що має істотне значення для розвитку будівництва та 
міського господарства. 
При цьому отримані наступні висновки: 
1. Проведено аналіз стану питання забезпечення екологічної безпеки АЗС і 
вимог, що пред’явлені нормативно-технічною документацією по їх розміщенню в 
межах міської забудови. 
2. Встановлені параметри розподілу аерозолів пилу в приземному шарі 
атмосфери, утворені в процесі будівництва та експлуатації АЗС, які дозволяють 
визначити довжину шляху руху аерозольних часток пилу від джерела виділення до 
їх випадання на поверхню, часу руху частки та її швидкість. 
3. Встановлено вплив несприятливих метеорологічних умов (туману і дощу) 
на поширення шкідливих речовин від АЗС. Наявність туману над мокрою 
поверхнею АЗС сприяє очищенню атмосферного повітря від часток шкідливих 
речовин з одночасним забрудненням території на цю ж величину. 
4. Проведені експериментальні дослідження поширення шкідливих речовин 
від АЗС до прилеглої житлової забудови в аеродинамічній камері та чисельні 
дослідження. Виявлені зони перевищення ГДК парів бензину для різних 
містобудівних ситуацій і встановлений вплив перешкод (дерев, чагарників і та ін.) 
на поширення забруднюючих речовин від АЗС. Отримані дані доводять 
несприятливий вплив АЗС на прилеглі житлові будинки, навіть при розміщенні 
АЗС згідно з нормативними вимогами.  
5. Визначено екологічну безпеку міських АЗС, що впливають на поширення 
забруднюючих речовин від джерел викидів на АЗС. Методика дозволяє оцінити 
ступінь впливу АЗС на міське середовище та класифікувати АЗС як об'єкт 
екологічної безпеки інфраструктури міського господарства. Дані рекомендації з 
91 
підвищення екологічної безпеки міських АЗС, що містять три основні групи 
заходів: конструктивно-технічні, організаційно-правові та планувально-
містобудівні. Результати проведених досліджень дозволили уточнити нормований 
параметр - висоту викидів забруднюючих речовин при виході турбулентного 
потоку відпрацьованих газів з вихлопної труби автомобіля. Встановлено, що 
висота джерела викидів, що становить 5 м, завищена та не відображає реальних 
умов витікання відпрацьованих газів. 
6. Пропонуються наступні рекомендації з підвищення екологічної безпеки 
міських АЗС: 
– для підвищення точності розрахунків поширення концентрації шкідливих 
речовин, що знаходяться у відпрацьованих газах автомобіля, уточнити прийняту 
висоту викидів забруднюючих речовин; 
– передбачити можливість оцінки величини санітарного розриву від АЗС до 
житлової забудови залежно від класу екологічної безпеки АЗС, що впливають на 
поширення шкідливих речовин від джерел викидів на АЗС. 
– при проєктуванні нових АЗС комплексно враховувати можливий 
негативний вплив на прилеглу забудову, з врахуванням всіх можливих факторів, 
що впливають на рух газоповітряних потоків від АЗС в сторону забудови. 
 
  
92 
ПЕРЕЛІК ДЖЕРЕЛ ПОСИЛАННЯ 
 
1. Франчук Г. М. Оцінювання забруднення ґрунтів нафтопродуктами 
внаслідок діяльності автозаправних станцій / Г. M. Франчук, M. M. Радомська 
//Вісник НАУ. – 2009. – №1(38). – С. 46–49. 
2. Франчук Г. М. Аналіз даних про токсичність паливно-мастильних 
матеріалів для людини / Г. М. Франчук, М. М. Николяк // Вісник НАУ. – 2007. – 
№3–4(33). – С. 54–58. 
3. Terrés, I. M. Assessing the impact of petrol stations on their immediate 
surroundings [Text] / I. M. Terrés, M. D. Miñarro, E. G. Ferradas, A. B. Caracena, J. B. 
Rico // Journal of Environmental Management. – 2010. – № 91. – Р. 2754–2762. 
4. Periago, J.F. Evolution of occupational exposure to environmental levels of 
aromatic hydrocarbons in service stations[Text] / J.F. Periago, C. Prado// Annals of 
Occupational Hygiene. – 2015. - №49. – Р. 233-240. 
5. Overton E. B. Trends and advances in portable analytical instrumentation 
[Text]/ E. B. Overton, U. Ehrmann, K. R. Carney // Field Analytical Chemistry and 
Technology. – 1996. – № 1(2). – Р. 87-92. 
6. Periago, J.F. Evaluation of environmental levels of aromatic hydrocarbons in 
gasoline service stations by gas chromatography [Text] / J.F. Periago, C. Prado, А. 
Zambudio //Journal of Chromatography A. – 1997. - №778(1-2) . – Р. 263–271. 
7. Makas A. L. Field chromatography-mass-spectrometry for fast analysis / A. 
L. Makas, M. L. Troshkov // Journal of Chromatography. – 2004. – B. 800. – P. 55–61. 
8. Torvela H. J. Measurement of Atmospheric Emissions–London: Springer - 
Verlag, 1994. – P. 200. 
9. Екоінформаційні, багато параметрові газоаналітичні прилади і системи 
екологічного моніторингу довкілля [Текст] / О.А. Дашковський, І.Л. Міхеєва, 
В.П. Приміський // Вісті Академії інженерних наук України. – 2003. – №2. – С.6-
14. 
10. Орлов М. О. Первинні перетворювачі концентрації токсичних газів у 
повітрі вздовж автомагістралей населених пунктів [Текст] / М. О. Орлов, В. Я. 
93 
Подольский, Л.В. Леміш. //Вісник НТУУ “КПІ”, серія «Приладобудування». – 
2004. – № 28, – C. 29–33. 
11. Орлов М.О. Система моніторингу довкілля [Текст] / М. О. Орлов, І. Л. 
Міхеєва, В. А. Трокоз. // Вісник НТУУ “КПІ”, серія «ПРИЛАДОБУДУВАННЯ». 
– 2004. – № 28. – C. 33–37 
12. Порев В. А. Вимірювальний газо-аналітичний комплекс паливно-
мастильних матеріалів [Текст] / В. А. Порев, З. Д. Безрук, В. П. Приміський. 
//Вісник НТУУ “КПІ”, серія «Приладобудування». – 2006.– № 31.– C. 63–69. 
13. Містобудування. Планування і забудова міських та сільських поселень: 
ДБН 360-92**. – [Чинний від 2002-04-19]. – К. : Держбуд України, 2002. – 120 с. 
– (Державні будівельні норми України). 
14. Радомська М.М. Підвищення екологічної безпеки паливозаправних 
об’єктів: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : спец.21.06.01 
«Екологічна безпека»/ М.М. Радомська. – Київ, 2011. – 23 с. 
15. Наказ МОЗ України №173 від 19.06.96 Про затвердження Державних 
санітарних правил планування та забудови населених пунктів [Із змінами, 124 
внесеними згідно з Наказами Міністерства охорони здоров'я №362 (z0908-07) від 
02.07.2007, №653 ( z0885-09 ) від 31.08.2009]. 
16. Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених 
місць (від забруднення хімічними і біологічними речовинами). Офіційне видання. 
ДСП – 201-97, МОЗ України. - К., 1997. 
17. ДСТУ 17.2.4.02-81 Охорона природи. Атмосфера. Загальні вимоги до 
методів визначення забруднюючих речовин// Міністерство аграрної політики 
України, 13 травня 2008 року, №294. – 26 с. 
18. ДСТУ EN 14604:2009. Системи пожежної сигналізації. Сигналізатори 
диму пожежні [Текст] / Чинний від 2011-07-01. — К.: Держспоживстандарт 
України, 2009. — VII, 50 с. 
19. Івасенко, В. М. Розрахункова модель випаровувань автозаправних 
станцій [Текст] / Івасенко,В. М. // Вісник НТУ «ХПІ». – 2014. – № 40 (1083). – 
С.51–59. 
94 
20. Приміський, В. П. Стан та перспективи розвитку полум’яно-
іонізаційного методу для вимірюванняконцентраціївуглеводнів [Текст] / В. П. 
Приміський, А.В. Жужа // Метрологія та прилади. - 2013. - №2. - С. 45-52 
21. Жужа А. В. Моніторинг довкілля [Текст] / А. В. Жужа // Сучасні 
проблеми екології та геотехнологій: Х Всеукр. наук. конф.: тези доп. – Житомир, 
2013. – С.141. 
22. Івасенко В. М. Моніторинг викидів автозаправних станцій [Текст] / 
В.М. Івасенко // Приладобудування: стан і перспективи.: ХІV міжн. наук.-тех. 
конф. 22-23 квітня 2015.: тези доп. – Київ, 2015. – С. 132–133. 
23. Techniques and decision making in the assessment of off-site consequences 
of an accident in a nuclear facility. Safetyseries № 106. — Vienne: IAEA, 2007. 
24. ГСТУ 320.00149943.016-2000. Гази вуглеводневіскраплені. Методика 
розрахунку втрат [Текст] / Назамінурозділу 8 ГСТУ 320.24370569.009-98; введ. 
2000-12-01. – К.: Держнафтогазпром, 2000. – 9 с. 
25. Pulika, I. E. Automatic control system for an automotive compressed gas 
filling station [Text] / I. E. Pulika, O. N. Kononenko,S. D. Al’tshul’ // Chemical and 
Petroleum Engineering. — 2007. — Vol. 33, № 5. — P. 518–521. 
doi:10.1007/bf02416612 
26. Івасенко, В. М. Особливості інвентаризації і виміру викидів АЗС 
[Текст]: ХІ Міжн. наук.-тех. конф. / В. М. Івасенко, В. П. Приміський 
//Приладобудування: стан і перспективи. – Київ, 2012. – С. 142–143. 
27. Пат. на корисну модель № 93833 України, МПК G01W 1/00. Спосіб 
контролю забруднення атмосфери викидами автозаправних станцій /В.М. 
Івасенко – № 201408911; заявл. 07.08.2014, опубл. 10.10.2014, Бюл. №19. – 4с. 
28. Збірник "Гранично допустимі концентрації /ГДК/ та орієнтовні безпечні 
рівні діяння /ОБРД/ забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених 
місць" [Текст] / Донецьк: Український науковий центр технічної екології ОАО 
"УкрНТЕК", 2006. – 133 с. 
29. Івасенко В. М. Полум`яно-іонізаційний детектор з коаксіальним 
подаванням газів. Експериментальні дослідження / В.П. Приміський, В.М. 
95 
Івасенко //Метрологія та прилади. - 2015. - № 2. - С. 29-32 
30. Івасенко В. М. Дослідження основних метрологічних характеристик 
полум’яно-іонізаційного детектора [Текст] / В. М. Івасенко //Вісник 
Національного технічного університету України "Київський політехнічний 
інститут". Серія : Приладобудування. - 2015. - Вип. 49. - С. 75-81. 
31. Приміський В. П. Стан та перспективи розвитку полум’яно-
іонізаційного розвитку для вимірювання концентрації вуглеводнів /В.П. 
Приміський, А. В. Жужа // Метрологія та прилади. – 2013. – № 2. – C. 45 – 52. 
32. Приміський В.П. Станції контролю атмосфери: стан та перспективи 
розвитку [Текст] / В. П. Приміський, В. М. Івасенко // Метрологія та прилади. –
2012. – № 1. – С.43-49. 
33. Івасенко В. М. Залежність чутливості полум’яно-іонізаційного 
детектора від витрат газів [Текст] / В.М. Івасенко, А.В. Жужа 
//Приладобудування: стан і перспективи: ХІІ міжн. наук.-техн. конф., 23-24 
квітня 2013.: тези доп. – Київ, 2013. – С.148-149. 
34. Lucero, D. P. Water vapor sensitivity response of hydrogen flame ionization 
detectors [Text] // Journal of Chromatographic Science. – 1972. – №10. – Р. 463–467 
35. Bocek, P., Novak, C., Janák J., Effect of pressure on performance of the 
flame ionization detector[Text] / P. Bocek, C. Novak, J. Janák // Journal of 
Chromatographic Science. – 1969. – №43. – Р. 431–436. 
36. Матюшин, Д.В. Дослідження біосферної сумісності міського 
середовища від впливу об'єктів транспортного будівництва: дисертація ... 
кандидата технічних наук: 05.23.19. - Київ, 2016. - 200 с. 
37. Полосін, І. І. Поширення аерозолів пилу в приземному шарі атмосфери 
при будівництві об'єктів цивільного призначення /І.І. Полосін, К.В. Гармонов 
//Екологія промислового виробництва, 2014. №3(87). - С.35-38. 
38. Трофименко, Ю.В. Оцінка рівня техногенної небезпеки міських 
транспортних потоків /Ю.В. Трофименко, В.Л. Жданов //Безпека в техносфері. - 
2009. - № 1. - С. 23-27. 
39. Федорова, Н.Н. Основи роботи в Ansys/Н.Н. Федорова, С.А. Вальгер, 
96 
М.Н. Данилов, Ю.В. Захарова. - М.: ДМК Пресс, 2017. - 210 с. 
40. Яременко, С.А. Розрахунки концентрацій шкідливих речовин у нижніх 
шарах атмосфери з використанням теорії вентиляційних струменів / С.А. 
Яременко, К.В. Гармонов // Вісник МГСУ, 2018. - Т.13., № 2(113) – С. 222-230. 
41. Bernhardt, К. Die turbulente Grenzschicht der Atmosphäre. Vortragim ZIMM 
der Akademie der DDR, Oktober 1994. 
42. Martschuk, G.I. Rechenverfahren zur Lösung von Aufgaben der 
Wettervorhersage, Rechenzentrum der Sibirischen Abtellung der Akademie der Udsssr, 
1995. 
43. Sutton, O.G. A theory of eddy diffusion in the atmosphere, Proc. Roy. S o c, 
A, 135, 1992 рр. 143-165. 
44. Schenk, R. Eine Methode zur Fehlerabschätzung für den Impuls-, Wärme- 
und Stofftransport. Dissertation TH Leuna-Merseburg, 2008. 
45. Schenk, R. Strömungsmechanische Prozesse und ihre numerischen 
Lösungsmethoden. Luft- und Kältetechnik 9 (2003) 3, 8. 131 bis 136. 
46. Shcherbina, E.V. Urban-planning sustainability problems in a city natural 
framework / E.V. Shcherbina, E.V. Gorbenkova, M.A. Slepnev // У збірнику: MATEC 
Web of Conferences Сірий. "International Science Conference Spbwosce-2016 
"SMART City". 2017. - Р. 01032. 
47. Vyzkumro Zprǒva Čistču chupro sprobovacj motory. Praga., 
ǔstovapravyzkum motorvjch vosidel. 2005.
Репозиторій ЧДТУ
