6.3. Расчет загрязнения атмосферы выхлопными газами автомобилей.

Задание. Необходимо оценить ущерб здоровью людей в жилом массиве, примыкающем к автомагистрали. Взаимное расположение автомагистрали и жилого массива схематично показано на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Взаимное расположение автомагистрали и населенного пункта

Исходные данные (табл. 6.5):

а) длина участка автомагистрали l, м;

б) среднее число автомашин, проходящих в обоих направлениях за минуту n_к.п, 1/мин;

в) доля автомобилей с бензиновыми двигателями в общем числе n_к.п k, %;

г) координаты Δx, м, Δy, м и z, м контрольной точки относительно середины участка автомагистрали. Высота источника загрязнения H (расположение выхлопных труб автомобилей над полотном дороги) принимается равной 0,5 м. Расчет ведется для наиболее неблагоприятного направления ветра – от источника загрязнения в сторону жилого массива.

Таблица 6.5

Исходные данные для расчета загрязнения атмосферы автомобильными выбросами

№	Длина	Среднее число машин	Доля машин с бензиновыми двигателями k, %	Координаты контрольной точки, м
вари­	участка	в обоих направлениях
анта	дороги l, м	nк.п, 1/мин		Δx	Δy	z
3.1	1000	60	100	50	150	2
3.2	800	100	50	50	0	2
3.3	1000	30	70	100	0	2
3.4	500	60	100	20	100	5
3.5	1000	60	50	50	0	5
3.6	700	120	100	100	300	2
3.7	1000	10	50	50	0	10
3.8	300	20	100	20	100	2
3.9	700	60	100	50	200	2
3.10	500	30	40	30	0	2

Расчет проводят в следующем порядке.

1. По формуле (3.6) рассчитывают количество топлива G, сжигаемого всеми автомашинами в единицу времени, а по формуле (3.1) с учетом данных табл. 7.1 определяют секундные выбросы CO, NO₂ и соединений свинца. При расчетах количество автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями принимают с учетом параметров n_к.п и k, приведенных в исходных данных. Результаты расчетов сводят в табл. 6.6.

2. Для каждого вредного вещества по формуле (3.8) определяют условную концентрацию С_усл. Результаты заносят в табл. 6.7. Расчетную скорость воздуха принимают u = 0,5 м/c.

3. По формулам (3.10)–(3.17) вычисляют безразмерные координаты µ₁ – µ₄ и ν₁ – ν₄, характеризующие смещение контрольной точки относительно центра источника загрязнения (принимают S_оп = 0,12).

Таблица 6.6

Результаты расчета выброса вредных веществ автотранспортом

Вид Двигателя	Число автомашин, прохо-дящих в единицу вре-мени, nк. п 1/мин	Расход топлива G, г/с	Количество выбрасываемых вредных веществ M, г/с
			CO	NO2	Pb
Бензиновый
Дизельный
Сумма

3. По графикам на рис. 3.2 для вычисленных пар параметров µ и ν определяют соответствующие значения функции ψ и рассчитывают безразмерные параметры а и b по формулам (3.9).

4. По найденным значениям а и b из графика на рис. 3.1 определяют значение функции ф и по формуле (3.7) вычисляют абсолютные концен­трации С вредных веществ в контрольной точке, а также их приведенные концентрации. Результаты заносят в табл. 6.7.

Таблица 6.7.

Результаты расчета концентрации

Показатель	Загрязняющее вещество
	СО	NO2	Pb
Суммарное количество выбрасываемого вещества М, г/с
Условная концентрация Сусл, мг/м3
Концентрация С, мг/м3
Приведенная концентрация С/ПДК

5. Оценивают ущерб, наносимый загрязнением атмосферы здоровью людей. Для контрольной точки по формуле (4.3) вычисляют комплексный показатель загрязнения воздуха P с учетом параметров, определяемых по формулам (4.6)–(4.8) и данных табл. 6.7. Увеличение общей заболеваемости R населения под влиянием суммарного загрязнения атмосферного воздуха рассчитывают по формуле (4.9).