Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на участке магистральной улицы (по концентрации со)

Цель работы: рассчитать загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта в зависимости от различных параметров движения и расположения улиц.

ПОЯСНЕНИЯ К РАБОТЕ

Загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей удобно оценивать по концентрации окиси углерода, в мг/м³.

Известно, что автотранспорт выбрасывает в воздушную среду более 200 компонентов, среди которых угарный газ, углекислый газ, окислы азота, альдегиды, свинец, кадмий и канцерогенная группа углеводородов (бензапирен и бензоантроцен). При этом наибольшее количество токсичных веществ выбрасывается автотранспортом в воздух на малом ходу, на перекрёстках, остановках перед светофорами. Так, на небольшой скорости бензиновый двигатель выбрасывает в атмосферу 0,05% углеводородов (от общего выброса), а на малом ходу – 0,98%, окиси углерода соответственно – 5,1% и 13,8%. Подсчитано, что среднегодовой пробег каждого автомобиля 15 тыс. км. В среднем за это время он обедняет атмосферу на 4350 кг кислорода и обогащает её на 3250 кг углекислого газа, 530 кг окиси углерода, 93 кг углеводородов и 7 кг окислов азота.

Снижение уровня выбросов возможно следующими мероприятиями:

– запрещение движения автомобилей;

– ограничение интенсивности движения до 300 авт./час;

– замена карбюраторных грузовых автомобилей дизельными;

– установка фильтров.

Исходными данными для работы служат показатели, собранные для практической работы №1.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Оценить уровень загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на перекрёстке улиц ________________________________________________________.Для этого используется формула оценки концентрации окиси углерода (К_СО):

К_СО = (0,5 + 0,01 · N · К_Т) · К_А · К_У · К_С · К_В · К_П,

где 0,5 – фоновое загрязнение атмосферного воздуха нетранспортного происхождения, мг/м³;

N – суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге, автом./час;

К_Т – коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода;

К_А – коэффициент, учитывающий аэрацию местности (см, таблицу 5);

К_У – коэффициент, учитывающий изменение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного уклона (см. таблицу 6);

К_С – коэффициент, учитывающий изменения концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра (см. таблицу 7);

К_В – то же в зависимости от относительной влажности воздуха (см. таблицу 8);

К_П – коэффициент увеличения загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода у пересечений (см. таблицу 9).

Коэффициент токсичности автомобилей определяется как средневзвешенный для потока автомобилей по формуле:

К_Т = Σ Р_i · К_Тi,

где Р_i – состав автотранспорта в долях единицы;

К_Тi- определяется по таблице 4.

Таблица 4 – Значение коэффициента токсичности автомобилей по выбросам

Тип автомобиля	Коэффициент КТ
Лёгкий грузовой Средний грузовой Тяжёлый грузовой Автобус Легковой	2,3 2,9 0,2 3,7 1,0

Таблица 5 – Значение коэффициента, учитывающего аэрацию местности

Тип местности по степени аэрации	Коэффициент КА
Транспортные тоннели Транспортные галереи Магистральные улицы и дороги с многоэтажной застройкой с двух сторон Жилые улицы с одноэтажной застройкой, улицы и дороги в выемке Городские улицы и дороги с односторонней застройкой, набережные, эстакады, виадуки, высокие насыпи Пешеходные тоннели Магистральная улица с многоэтажной застройкой	2,7 1,5 1,0 0,6 0,4 0,3 1,0

Таблица 6 – Коэффициент, учитывающий изменение загрязнения окисью углерода в зависимости от величины продольного уклона

Продольный уклон	Коэффициент КУ
0 2 4 6 8	1,00 1,06 1,07 1,18 1,55

Таблица 7 – Коэффициент изменения концентрации окиси углерода от скорости ветра

Скорость ветра, м/с	Коэффициент КС
1 2 3 4 5 6	2,70 2,00 1,50 1,20 1,05 1,00

Таблица 8 – Значение коэффициента, определяющего изменение концентрации окиси углерода в зависимости от относительной влажности воздуха

Относительная влажность, %	Коэффициент КВ
100 90 80 70 60 50	1,45 1,30 1,15 1,00 0,85 0,75

Таблица 9 – Коэффициент увеличения загрязнения воздуха окисью углерода у пересечений

Тип пересечения	Коэффициент КП
Регулируемое пересечение: – со светофорами обычное; – со светофорами управляемое; – саморегулируемое. Нерегулируемое: – со снижением скорости; – кольцевое; – с обязательной остановкой.	1,8 2,1 2,0 1,9 2,2 3,0

Подставляя значения коэффициентов, оценить уровень загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода.

Учитывая, что ПДК выбросов автотранспорта по окиси углерода равно 5 мг/м³, сделать выводы по загрязнению воздуха исследуемого участка окисью углерода.

Предложить мероприятия по снижению уровня выбросов окиси углерода.

Практическая работа № 3