1.5 Определение выбросов транспорта по расходу топлива с использованием коэффициента пропорциональности y (методика ргупс)

Выше (п. 1.2 – 1.4) были рассмотрены несколько методик для расчетного определения масс загрязняющих веществ в выбросах автотранспортных потоков. К недостаткам первой методики, приведенной в п. 1.2, можно отнести то, что в ней не учитываются скоростные характеристики и индивидуальные качества автотранспортных средств, а также имеются ограничения по интенсивности, для которых приведены данные на графиках и в таблицах. В настоящее время данная методика практически всегда дает заниженные результаты выбросов загрязняющих веществ, она может быть применима лишь для прогнозных оценок состояния атмосферы.

Вторая методика (п. 1.3), официально утвержденная Госкомприродой в 1999 году [10], позволяет рассчитывать удельные пробеговые выбросы , г/км и узловые для данной группы машин, причем пробеговые выбросы определены для скорости 30 км/час (таблицы 1.2 и 1.3). Для других скоростей вводится поправка n_v (наименьшая при расчетной скорости – 60 км/час). Достоинства данной методики в том, что она основана на среднестатистических экспериментальных данных в городах Санкт-Петербурге и Воронеже, Пермской, Псковской и Ленинградской областях [10]. Но она не позволяет непосредственно связывать конкретный расход топлива с выбросами загрязняющих веществ.

Методика оценки фактического состояния атмосферного воздуха, приведенная в п. 1.4, в последнее время является наиболее распространенной для определения пробеговых выбросов по основным загрязняющим веществам (оксид углерода, окислы азота и углеводороды). Она основана на формулах (1.8) с эмпирическими коэффициентами. Данная методика удобна тем, что она привязывает выбросы загрязняющих веществ не только к маркам машин, но и к расходу топлива (а это фактически является отражением состояния двигателя, дорог, скоростных характеристик и других факторов). Вместе с тем сами эмпирические коэффициенты, как показали экспериментальные оценки Научно-производственной экологической лабораторией (НПЭЛ) кафедры «Безопасность жизнедеятельности» РГУПС, не соответствуют реальному состоянию автотранспортных средств и дают завышенные величины выбросов загрязняющих веществ, отличающиеся от фактических иногда на порядок. Кроме того, как отмечено выше, коэффициент выбросов А_i не связан с родом топлив. Сравнение полученных результатов (расчетных и натурных) показывает, что при одинаковых исходных данных и одинаковых условиях эксплуатации получаются различные значения выбросов загрязняющих веществ, это приводит к необходимости корректировки эмпирических коэффициентов. Последнее особенно важно сейчас, поскольку платежи за выбросы от передвижных источников взимаются по фактическому или прогнозному расходу топлива. В РГУПС предложена объединенная методика, устраняющая эти недостатки.

В основе предложений по корректировке эмпирических коэффициентов лежит официально утвержденная методика расчета выбросов загрязняющих веществ Госкомприроды (НИИ «Атмосфера»), основанная на результатах мониторинга в городах Санкт-Петербурге, Воронеже и Пермской, Псковской, Ленинградской областях (п. 1.3) [10]. Но в отличие от этой методики (п. 1.3), где величины пробеговых выбросов никак не связаны с расходом топлива, предложенная методика увязывает эти параметры также как и в формуле (1.8):

, г/км, (1.11)

где Y_i – коэффициент пропорциональности, определяемый по формуле:

. (1.12)

В результате проведенного анализа было установлено, что зависимость коэффициента пропорциональности Y_i от скорости движения для каждой группы машин и для каждого загрязняющего вещества имеет линейный характер. Для выбросов СО эта зависимость представлена на рис. 1.2. Аналогичные зависимости были получены и для других загрязняющих веществ. Это позволило описать величины коэффициента пропорциональности Y_i зависимостью:

, (1.13)

где − усредненные экспериментальные значения коэффициента, рассчитанного при скорости 60 км/ч по формуле (1.13) с использованием данных методики [10];

− скорость, равная 60 км/ч;

− величина, зависящая от скорости движения, ч/км, равная:

. (1.14)

V – скорость движения автотранспортного средства, км/ч.

В формуле (1.13) знак перед определяется скоростью движения, если V < 60 км/ч, то «+», если V > 60 км/ч, то «-». Величины и приведены в таблице 1.6.

Таблица 1.6

Тип двигателя	Вещество	Yо
			V < 60 км/ч	V > 60 км/ч
Карбюраторный двигатель	СО	0,079	0,00595	0,003
	NOx	0,034	0,0026	0,00115
	CnHm	0,068	0,0051	0,002
	Сажа	0,0211	0,00158	0,0007
	SO2	0,00218	0,000171	0,0000795
	Формальдегид	0,00022	0,0000167	0,000007
	Бенз(а)пирен	0,043∙10-6	0,00427∙10-6	0,000725∙10-6
Дизельный двигатель	СО	0,006	0,0005	0,0003
	NOx	0,036	0,0027	0,0012
	CnHm	0,029	0,0022	0,00095
	Сажа	0,00211	0,000158	0,0000705
	SO2	0,00967	0,000725	0,000321
	Формальдегид	0,00191	0,000143	0,0000635
	Бенз(а)пирен	0,046∙10-6	0,0035∙10-6	0,00155∙10-6