ТЕМА 2. Расчет уровня загрязнения атмосферного воздуха автомобильным транспортом

Цель занятия:оценить уровень загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта.

Задачи:определить мощность эмиссии отработавших газов и соединений свинца от двигателей автотранспорта в атмосферном воздухе.

В состав отработавших газов двигателей автомобильного транспорта входит ряд компонентов, из которых существенный объем занимают токсичные газы: окись углерода - СО, углеводороды – С_nН_m, окислы азота – NO_x , соединения свинца [6].

Оценку уровня загрязнения воздушной среды указанными отработавшими газами следует производить на основе прогнозов в соответствии с расчетами.

Методика расчета основана на поэтапном определении эмиссии (выбросов) отработавших газов, концентрации загрязнения воздуха этими газами на различном удалении от дороги и затем - сравнении полученных данных с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) данных веществ в воздушной среде [7].

При расчете выбросов учитываются различные типы автотранспортных средств и конкретные дорожные условия.

Задание:

1. Определить мощность эмиссии газообразных веществ от транспортного потока на заданном участке дороги до и после реконструкции.

2. Рассчитать мощность эмиссии в воздушную среду соединений свинца в виде аэрозолей до и после реконструкции.

Порядок выполнения расчетов:

1. Мощность эмиссии СО, С_nН_m, NO_x, в отработавших газах отдельно для каждого газообразного вещества определяется по формуле [8]:

(4)

где q – мощность эмиссии данного вида загрязнений от транспортного потока на конкретном участке дороги, г/м с.;

2,06 × 10^-4 – коэффициент перехода к принятым единицам измерения;

m – коэффициент, учитывающий дорожные и автотранспортные условия, принимается по графику (рис. 3) в зависимости от средней скорости транспортного потока;

G_ik – средний эксплуатационный расход топлива для данного типа (марки) карбюраторных автомобилей, л/км. Для оценочных расчетов может быть принят по средним эксплуатационным нормам с учетом условий движения (табл. 1);

G_iд – то же, для дизельных автомобилей, л/км;

N_ik – расчетная перспективная интенсивность движения каждого выделенного типа карбюраторных автомобилей, авт./час;

N_iд – то же, для дизельных автомобилей, авт./час;

K_k и K_д – коэффициенты, принимаемые для данного компонента загрязнения для карбюраторных и дизельных типов двигателей соответственно (табл. 3).

Рисунок 3 – Зависимость величины коэффициента m, учитывающего дорожные и транспортные условия движения от средней скорости транспортного потока

2. Мощность эмиссии в воздушную среду соединений свинца в виде аэрозолей определяют по формуле:

(5)

где q – мощность эмиссии в воздушную среду соединений свинца на конкретном участке дороги, г/м с.;

2,06 × 10^-7 – коэффициент перехода к принятым единицам измерения;

К_о – коэффициент, учитывающий оседание свинца в системе выпуска отработавших газов (= 0,8);

m_p – коэффициент, учитывающий дорожные и автотранспортные условия, принимается по графику (рис. 1) в зависимости от средней скорости транспортного потока;

К_r – коэффициент, учитывающий долю выбрасываемого свинца в виде аэрозолей в общем объеме выбросов (= 0,2);

G_ik – средний эксплуатационный расход топлива для данного типа (марки) карбюраторных автомобилей, л/км; для оценочных расчетов может быть принят по средним эксплуатационным нормам с учетом условий движения, которые приведены в таблице 1;

N_ik – расчетная перспективная интенсивность движения каждого выделенного типа карбюраторных автомобилей, авт./час;

P_i – содержание добавки свинца в топливе, применяемом в автомобиле данного типа, г/кг.

Таблица 3 – Значения коэффициентов K_k и K_д

При наличии фактических данных об эмиссии токсичных составляющих отработавших газов автомобилей следует принимать непосредственно значения этих данных без пересчета по расходу топлива.