ВведениеРоль аэропортов как элементов авиатранспортной системы страны непрерывно возрастает. Современный аэропорт представляет собой комплекс сложных и дорогостоящих сооружений и технологического оборудования, который обеспечивает с высокой степенью надежности требуемые уровни безопасности и регулярности полетов воздушных судов, а также обслуживания пассажиров. От проектных решений зданий и сооружений аэропорта, от их размещения на генеральном плане, уровня механизации и автоматизации производственных процессов в значительной степени зависит его рентабельность, как авиатранспортного предприятия [1].Конструкции аэродромных покрытий являются основными элементами аэродромов. Они больше всего подвержены износу и разрушению, поэтому эксплуатация существующих аэропортов возможна только при их периодической реконструкции [2]. При обосновании необходимости реконструкции аэродрома определяется несущая способность существующих конструкций аэродромных покрытий и соответствие ее прикладываемым нагрузкам [3].После выбора вариантов усиления конструкций аэродромных покрытий производится оценка их несущей способности по результатам реконструкции данных покрытий.Необходимость и методы усиления существующих покрытий при реконструкции аэродромов устанавливают с учетом назначаемого класса аэродрома и категории нормативной нагрузки, а также в зависимости от состояния существующего покрытия, естественного и искусственного оснований и водосточно-дренажной сети, местных гидрогеологических условий, характеристик материалов существующего покрытия и основания, высотного положения покрытия.В настоящее время развитие региональных аэропортов и их маршрутов требуется увязывать с развитием авиации в целом.В обоснование целесообразности расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при реконструкции аэродромных покрытий остановимся на примере реализации проекта реконструкции Пензенского аэропорта, проводимого в рамках реализации «Комплексного плана модернизации и расширения магистральной инфраструктуры на период до 2024 года» [4].Одним из основных положений данного «Комплексного плана» предусматривается повышение уровня экономической связанности территории Российской Федерации посредством расширения и модернизации железнодорожной, авиационной, автодорожной, морской и речной инфраструктуры.Принимая во внимание связанность развития региональных аэропортов и их маршрутов с развитием авиации в целом, предлагаемая ниже авторами работа по охране атмосферного воздуха от загрязнения на территории аэропорта г. Пензы, является актуальной.Охрана атмосферного воздуха от загрязненияАэропорт является предприятием, эксплуатационная деятельность которого оказывает негативное воздействие на атмосферный воздух.Авиационно-транспортный комплекс аэропорта г. Пензы имеет 15 источников выброса загрязняющих веществ в атмосферу, из них: 12 – стационарных источников и 3 – передвижных источника.Аэропорт г. Пензы имеет разрешение на выброс загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферный воздух стационарными источниками загрязнения в количестве 11,3254 т/год. Основными источниками загрязнения атмосферы аэропорта являются: – двигатели воздушных судов (ВС), осуществляющих взлетно-посадочные операции (ВС) (предполагаемая интенсивность движения согласно данным 2010 г. составляет 4710 взлетов и посадок);– двигатели спецавтотранспорта, обеспечивающего техническое обслуживание воздушных судов на пассажирском и грузовом перронах.В целях обеспечения безопасности полетов проектом на реконструкцию аэродромных покрытий аэропорта г. Пензы предусматривается установка дизель-генераторов на объектах УВД (управление воздушным движением), радионавигации и посадки, которые также, как и указанные ранее объекты, являются источниками загрязнения атмосферного воздуха. Дизель-генераторные установки являются резервными (аварийными) источниками электроснабжения, поэтому они не являются постоянно действующими источниками выбросов в атмосферу. В связи с этим расчет загрязнения атмосферного воздуха проведен без учета работы этих источников.Расчет выбросов загрязняющих веществ от двигателей воздушных судов и спецавтотранспорта, обеспечивающего техническое обслуживание ВС (г/с и т/год) [5], приведен в табл. 1.Таблица 1Типы выбросов загрязняющих веществ в аэропорту г. ПензаТипвоздушного суднаКол-во взлетно-посадочных циклов (ВПЦ)за годМасса загрязняющих веществВыбросы за взлетно-посадочный цикл  ВПЦ, кгВыбросы, т/годСОСНNOxSO2сажаCOСНNoxSO2Сажа Як-4282010,02,711,30,850,748,2002,2149,2660,6970,607Ан-24282525,91,50,970,330,3473,1674,2372,7400,9320,960Як-4032057,312,01,590,40,3718,3363,8400,5080,1280,118Ил-76М12085,412,318,12,822,7510,2481,4742,1720,3380,330Ан-1218091,413,15,40,830,8816,4522,3580,9720,1490,158Ан-2644525,91,50,970,330,3411,5250,6670,4320,1470,151Всего4710-----137,9314,79016,092,3912,324Суммарный ожидаемый валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу от проектируемых источников составит 243,023 т/год. Результаты расчетов представлены в табл. 2.Таблица 2Ожидаемая масса выброса загрязняющих веществ от проектируемых объектовНазваниевеществаМасса загрязняющих веществВсегоВоздушные судаСпецавтотранспорт г/ст/годг/ст/годг/ст/годАзотаДиоксид1,77 16,090,474,302,2420,39Сажа0,262,324--0,262,324СераДиоксид0,262,391--0,262,391Углерода окись15,16137,9285,6052,0020,76189,928Углеводороды(керосин)1,6314,791,1110,202,7424,99Бензин Нефтяной--0,333,000,333,00Всего19,08173,5237,5169,5026,59243,023В процессе выполнения строительно-монтажных работ загрязняющие вещества выбрасываются в атмосферу через неорганизованные источники. В период реконструкции объекта выделение загрязняющих веществ будет происходить в результате: работы строительной техники и автотранспорта, пыления сыпучих материалов, производства окрасочных работ.Расчет массы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при производстве строительных работРасчет концентрации загрязняющих веществ в рабочей зоне (в период реконструкции) выполнен с учетом их фонових концентраций в приземном слое атмосферного воздуха [6].Исходные метеорологические характеристики и коэффициенты, определяющие условия рассеивания загрязняющих веществ и фоновые концентрации в приземном слое атмосферного воздуха [7] с учетом предприятия, представлены Пензенским областным центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и приведены в табл. 3 и 4.Таблица 3Климатические характеристики района расположения аэропорта г. ПензыНаименование показателяЕдиница измеренияВеличина показателяКоэффициент стратификации атмосферы, А-160Тип климата Коэффициент рельефа местности- -Умеренно-континет.1Температурный режим:  средняя температура воздуха наиболее холодного месяцаС-10,3средняя температура воздуха самого жаркого месяцаС+25,3Наибольшая скорость ветра, превышение которой в году для данного района составляет 5% (*)Среднегодовая повторяемость ветров по направлениям, %ССВВЮВЮЮЗЗСЗ9118121621167  м/сек  9,0    Таблица 4Фоновые концентрации загрязняющих веществ в районе аэропорта г. Пензы№№ п/пНаименование веществаЕдиницаизмеренияВеличинапоказателя1.Взвешенные вещества (пыль)мг/м30,162.Диоксид серымг/м30,0063.Диоксид азотамг/м30,064.Оксид углеродамг/м32,50Массы выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта и дорожно-строительной техники, используемой в процессе реконструкции аэродромных покрытий, представлены в табл. 5 и 6.Таблица 5Максимально разовые и валове массы выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта№Наименование загрязняющего веществаМаксимально-разовый выброс, г/сВаловой выброс, т1Оксид углерода8,0965083,8851352Углеводороды1,388820,7160043Окислы азота0,8976130,3494894Сажа0,0575640,0208825Диоксид серы0,1462470,056037Таблица 6Максимально разовые и валове выбросы загрязняющих веществ от дорожно-строительной техники№Наименование загрязняющего веществаМаксимально-разовый выброс, г/сВаловой выброс, т1Оксид углерода2,6739931,8408712Углеводороды0,8541640,4055583Окислы азота4,4319231,5021834Сажа0,6356820,2333715Диоксид серы0,383330,132426В процессе производства строительно-монтажных работ, в процессе реконструкции аэродромных покрытий будет происходить пылевыделение в результате работы и передвижения дорожно-строительной и транспортной техники. Валовый выброс пыли неорганической, содержащей 70–20% SiO2 при выгрузке грунта, составляет 0,604238 т. Валовый выброс пыли неорганической, содержащей до 20% SiO2 при выгрузке каменного материала, составляет 0,145917 т.Расчет выбросов загрязняющих веществ при погрузо-разгрузочных работахОриентировочный показатель запыленности для основних технологических операций при реконструкции составляет [8]: при погрузке грунта экскаватором до 20 мг/м3; при перемещении грунтов бульдозером до 10 мг/м3; при разгрузке самосвалов до 8 мг/м3. В зависимости от удаленности источника пыления, допустимая концентрация пыли при этих работах будет достигаться на расстоянии 20–30 м от границ площади работ [9].Количество перевозимого песка составляет 35 681,1 т щебня  13 240,16 т.Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при нанесении лакокрасочных материаловДля обеспечения безопасности при выполнении взлетно-посадочных операций и рулении необходимо производить маркировку искусственных взлетно-посадочных полос (ИВПП), рулежных дорожек (РД), мест стоянок (МС) и перронов. Маркировка покрытия ИВПП наносится эмалями с помощью краскопульта.Выделение загрязняющих веществ происходит при нанесении краски и при ее сушке [10].При нанесении краски происходит испарение летучей части ЛКМ и выделение аэрозоля.При сушке также происходит испарение летучей части ЛКМ.Количество аэрозоля краски, выделяющегося при нанесении ЛКМ на поверхность изделия (детали), определяется по формуле:Паок=mк ∙δp/102 (3),где: mk – масса краски, используемой для покрытия (кг);δp – доля краски, потерянной в виде аэрозоля (%, мас.).Количество летучей части лакокрасочных материалов, выделяющейся при окраске, рассчитывается по формуле:Ппарок=mk∙fp∙δp/104 (4),где: mk – масса краски, используемой для покрытия (кг);fp – доля летучей части (растворителя) в лакокрасочных материалах, (%, мас.);δр – доля растворителя в лакокрасочных материалах, выделившегося при нанесении покрытия (%, мас.).В процессе сушки происходит практически полный переход летучей части лакокрасочных материалов (растворителя) в парообразное состояние:Ппарс=mk∙fp∙δp/104 (5),где: δр – доля растворителя в лакокрасочных материалах, выделившаяся при сушке покрытия (%, мас.).       Таблица 7Масса используемой краскиЭмаль По ПФ-115Mасса краски, кгδ аэрозоля, %δокр. раств.в ЛКМ,%δсуш. раств.в ЛКМ,%fр, %Паэр., кгПпар.н., кгПпар.с., кгКол-воднейВсегог/сект647,02930257545194,10972,79076218,3721310,042874590,485272Ксилол0,021437290,242636Уайт-спирит0,021437290,242636 Грунтовка По ГФ-021Mасса краски, кгδ аэрозоля,%δокр. раств.в ЛКМ,%δсуш. раств.в ЛКМ,%fр, %Паэр., кгПпар.н., кгПпар.с., кгКол-воднейВсегог/сект1486,430109045066,88935602,004152540,0304800,668894Ксилол0,0304800,668894Валовые выбросы загрязняющих веществ в период реконструкции (с учетом выбросов от работы автотранспорта, дорожно-строительной техники, пыления сыпучих материалов и проведения окрасочныхработ) представлены в табл. 8.Таблица 8Валовые выбросы массы загрязняющих веществ в период реконструкции№Наименование загрязняющего веществаВыброс, г/секВаловой выброс, т1Двуокись азота4,2636291,4813382Окись азота0,6928400,2407173Сажа0,6932460,2542534Сернистый ангидрид0,5295770,1884635Оксид углерода10,7705015,7260056Ксилол0,0519170,911537Углеводороды (бензин)1,2082040,6115488Углеводороды (керосин)1,034780,5100149Уайт-спирит0,0214370,24263610Пыль неорганическая  70-20% SiO20,0023790,60423811Пыль неорганическая до 20% SiO20,0005740,145917Выводы. 1. В результате реконструкции аэродромного покрытия аэропорта г. Пензы ухудшения состояния его атмосферного воздуха не прогнозируется, так как расчётные величины по концентрации загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух в период строительства и эксплуатации, значительно ниже величин, соответствующих ПДК.2. Высокие требования к режиму, срокам и качеству работ при реконструкции аэропорта г. Пензы снижают риск негативного воздействия на компоненты его природной среды.3. Анализ результатов предлагаемой реконструкции аэропорта г. Пензы позволяет сделать вывод о том, что ее реализация не приведет к существенным воздействиям на окружающую природную среду аэропорта и возникновению экологических рисков на его территории.Таким образом, предложенный в работе подход к расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при реконструкции аэродромных покрытий аэропорта г. Пензы может быть реализован в процессе развития региональных аэропортов и их маршрутов со схожими транспортно-экономическими характеристиками отдельных районов тяготения.