Пример 1.1.

Условие. Требуется оценить годовые выбросы основных загрязняющих веществ от потока автомобилей на участке длиной L_п = 1 км, если известно, что движение - двухстороннее с максимальной интенсивностью на каждую полосу движения N_мах = 1200 авт/ч, причем не менее 50 % транспорта – легковые автомобили. Участок используется транзитным транспортом, в центре участка – светофор, т.е. L_п = L_сф= 1 км.

Решение. Оценка проводится по графикам рис. 1.1. (верхние кривые) – для одной полосы движения:

По величинам пробеговых и узловых выбросов по формуле 1.1. рассчитываем суммарные часовые выбросы для двух полос движения на данном участке:

Валовые годовые выбросы при принятых допущениях подсчитываются по формуле (1.2):

Наибольшую опасность в ОГ автомобильных двигателей представляет бенз(а)пирен. В графиках (рис. 1.1.) его доля не учтена, но известно, что величина выбросов С₂₀Н₁₂ можно принять, как миллионную долю от С_nH_m (или половину ее) [10]:

(1.3)

Тогда, в данном примере:

Примечание:

Сравнительно небольшая масса выбросов бенз(а)пирена (30 ) не должна успокаивать. Ведь норматив ПДК для С₂₀Н₁₂ чрезвычайно мал – 10^-6 мг/м³. Таким образом, 30 грамм бенз(а)пирена хватит для доведения концентраций до ПДК в 3010⁹ м³ воздуха (т.е. 30 км³!!!).

Общая валовая масса выбросов вредных веществ на данном участке за год составит:

Полученная масса выбросов вредных веществ характеризует валовой выброс без приведения веществ к единому классу опасности. Полученные величины выбросов могут быть использованы при оценке величины условных платежей за загрязнение среды по методу стационарных источников [3] без определения природопользователя, - только для условной оценки уровня негативного воздействия на среду.

1.3. Расчет выбросов транспорта при оценке загрязнения атмосферы городов

Более точные результаты при оценках загрязнения атмосферы населенных пунктов выбросами от автотранспорта можно получить, используя методику [10], основанную на результатах экспериментальных оценок в городах Санкт-Петербурге, Воронеже и Пермской, Псковской, Ленинградской областях. В качестве исходных данных при расчетах (как и при приближенных оценках – п. 1.2.) используются результаты натурных обследований структуры и интенсивности автотранспортных потоков с разделением по основным категориям транспортных средств.

Расчеты проводятся для всех токсичных веществ, содержащихся в ОГ автомобилей и приведенных в табл 1.1, при этом выделяется еще формальдегид.

Особенность данной методики расчета в том, что считаются известными основные удельные (на одну машину) величины, определяющие загрязнение атмосферы транспортными единицами: пробеговые выбросы в граммах на километр пути и узловые выбросы на перекрестках (в узлах) в граммах за час (для одного автомобиля). Удельные пробеговые выбросы приведены в табл. 1.2, а узловые – в табл. 1.3.

Таблица 1.2

Значение пробеговых выбросов (г/км) для различных групп автомобилей

Наименование группы автомобилей	Номер группы	Выбросы (г/км)
		СО	NOх (в пересчете на NO2)	СnHm	Сажа	SO2	Формаль-дегид	Бенз(а)-пирен
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Легковые бензиновые	I	19,0	1,8	2,1	-	0,065	0,006	1,710-6
Легковые дизельные	Iд	2,0	1,3	0,25	0,1	0,21	0,003	-

Продолжение табл. 1.2

1	2	3	4	5	6	7	8	9
Грузовые карбюраторные с грузоподъемной частью до 3 т (в т.ч. работающие на сжиженном нефтяном газе) и микроавтобусы	II	69,4	2,9	11,5	-	0,2	0,02	4,510-6
Грузовые карбюраторные с грузоподъемной частью более 3 т (в т.ч. работающие на сжиженном нефтяном газе)	III	75,0	5,2	13,4	-	0,22	0,022	6,310-6
Автобусы карбюраторные	IV	97,6	5,3	13,4	-	0,32	0,03	6,410-6
Грузовые дизельные	V	8,5	7,7	6,0	0,3	1,25	0,21	6,510-6
Автобусы дизельные	VI	8,8	8,0	6,5	0,3	1,45	0,31	6,710-6
Грузовые газобаллонные, работающие на сжатом природном газе	VII	39,0	2,6	1,3 (без метана)	-	0,18	0,002	2,010-6

Таблица 1.3

Удельные значения выбросов для автомобилей, находящихся в зоне перекрестка

Наименование группы автомобилей	Номер группы	Выбросы (г/ч)
		СО	NOх (в пересчете на NO2)	СnHm	Сажа	SO2	Формаль-дегид	Бенз(а)-пирен
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Легковые бензиновые	I	210	3	15	-	0,6	0,048	12010-6
Легковые дизельные	Iд	7,8	4,8	3,6	2,1	2,4	0,048	-

Продолжение табл. 1.3

1	2	3	4	5	6	7	8	9
Грузовые карбюраторные с грузоподъемной частью до 3 т (в т.ч. работающие на сжиженном нефтяном газе) и микроавтобусы	II	18	4,5	60	-	1,2	0,09	24010-6
Грузовые карбюраторные с грузоподъемной частью более 3 т (в т.ч. работающие на сжиженном нефтяном газе)	III	1104	12	177,6	-	1,68	0,36	26410-6
Автобусы карбюраторные	IV	966	9,6	158,4	-	1,8	0,72	27010-6
Грузовые дизельные	V	171	48,6	18	4,2	4,5	0,9	37810-6
Автобусы дизельные	VI	184,2	42	24,6	5,4	5,4	1,2	38410-6
Грузовые газобаллонные, работающие на сжатом природном газе	VII	386,4	5,4	15,6 (без метана)	-	0,6	0,024	21610-6

Если известна расчетная (наибольшая) интенсивность транспортных потоков каждой группы авт/ч ( ) для данной магистрали на данном j-том участке, то суммарные удельные выбросы определяются по зависимости, аналогичной зависимости (1.1). Отличие только в том, что по зависимости (1.1.) определяются суммарные часовые валовые выбросы для машин на рассматриваемом участке, а в данном случае (формула 1.4) – суммарные удельные выбросы для одной типовой (условной) машины на один километр j-того участка :

(1.4)

где – удельные суммарные выбросы, г/км;

– удельные пробеговые выбросы машины данной группы (табл. 1.2), г/км;

– удельные узловые выбросы (на перекрестках) машины данной группы (табл. 1.3), г/ч;

N_n – интенсивность движения, машины n-ной группы, авт/ч;

– общая расчетная (максимальная) интенсивность ( ), авт/ч;

 – время за 1 час, в течение которого светофор закрыт ( от 0 до 1 час);

L_сф – расстояние между светофорами на данном участке (L_сф = 0 - светофора нет; L_сф = L_n – один на участке);

L_n – длина участка (обычно L_n = 1);

n_v – поправка на среднюю скорость движения (табл. 1.4).

Поправка n_v вводится, т.к. в табл. 1.2 удельные пробеговые выбросы приведены для средней скорости  = 30 км/ч.

Таблица 1.4

Скоростной коэффициент n_v

, км/ч	10	15	20	25	30	35	40	45	50	60	75	80	100
n	1,35	1,28	1,2	1,1	1,0	0,88	0,75	0,63	0,5	0,3	0,45	0,5	0,65

Годовые валовые выбросы на участке рассчитываются аналогично расчетам по часовым выбросам (зависимость 1.2) – с учетом суточной и годовой неравномерности интенсивности движения (_сут; _год):

(1.5)

где – годовые валовые выбросы, ;

– в г/км по формуле (1.4);

8,7610^-3 – коэффициент перевода грамм в тонны, часов в год;

_сут = 0,2 – 0,5 (см п. 1.2);

_год = 0,7 – 0,8 (см п. 1.2);

– максимальная интенсивность, авт/ч.

В тех случаях, когда необходимо определить валовые выбросы транспортного потока на магистрали длиной L_маг, на которой структура, скорость и интенсивность транспорта изменяется не более чем на 25 %, величину валовых выбросов на километр пути умножают на длину магистрали l_маг в километрах:

(1.6)

Если транспортные характеристики изменяются больше, чем на 25 %, магистраль разбивают на отдельные участки. Так поступают, например, когда необходимо оценить общие валовые выбросы от автотранспорта для всего населенного пункта. Но такие (даже приближенные оценки) требуют большой подготовительной работы – обследования транспортного потока в основных точках магистралей города (с определением N_; N_n; ;_сут; _год; ; типов машин).