Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ

АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

Методические указания по курсу "Экология"

для студентов всех форм обучения всех специальностей

экономического и технических факультетов

Екатеринбург

2014

УДК 502.3 : 629.113.5 (075.8)

Составитель Е.Р.Магарил

Научный редактор Е.Р.Магарил

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА: Методические указания по курсу "Экология"/ Е.Р. Магарил.

Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2014. 31 с.

В работе представлены методические указания к теме "Экология автомобильного транспорта" по курсу "Экология".

Рассмотрены вопросы воздействия автотранспорта на окружающую среду, нормирования токсичности автомобильных двигателей, методы снижения токсичных выбросов автомобилями, предлагается практическая работа по расчету токсичных выбросов и платы за загрязнение атмосферного воздуха при эксплуатации автомобиля.

Работа предназначена для студентов дневной формы обучения всех специальностей экономического и технических факультетов.

Библиогр.: 6 назв. Табл. 12.

Подготовлено кафедрой "Экономика

природопользования"

©ГОУ ВПО «Уральский федеральный университет», 2014

Оглавление

	стр.
Введение …………………………………………………………….……..	5
1. Экологические проблемы эксплуатации автомобильного транспорта…………………………………..	5
1.1. Экологическая оценка выбросов токсичных веществ………………	7
1.2. 1.2. Загрязняющие вещества, выбрасываемые в воздух автотранспортом………………………………………………………	8
1.2.1. Углеводороды и их производные………………………………	8
1.2.2. Оксид углерода………………………………………………….	9
1.2.3. Диоксид серы……………………………………………………	9
1.2.4. Оксиды азота…………………………………………………….	9
1.2.5. 1.2.5. Сажа и полициклические ароматические углеводороды…….	9
1.2.6. Свинец…………………………………………………………...	10
1.2.7. Углекислый газ………………………………………………….	10
1.3. 1.3. Зависимость выбросов токсичных веществ автомобилями от режима работы………………………………………………………...	11
1.4. Загрязнение окружающей среды при эксплуатации дороги……………………………………….………….	12
2. 2. Регламентация воздействия автотранспорта на окружающуюсреду………………………………………………	13
2.1. Нормирование выбросов токсичных веществ с отработавшими газами автомобилей……………………………………………..	13
2.2. Нормирование уровня шума автомобилей………………………….	15
3. Мероприятия по снижению загрязнения окружающей среды при эксплуатации автомобильного транспорта………………………………...	15
3.1. Снижение токсичности отработавших газов автомобилей………..	15
3.1.1. Организация дорожного движения и градостроительные мероприятия…………………………………………………	15
3.1.2. Поддержание технического состояния автомобиля………………………………………..	16
3.1.3. Совершенствование конструкции двигателей и автомобилей…………………………………………………	16
3.1.4. Оптимизация производства и потребления моторных топлив…………………………………………………………..	17
3.2. Снижение шума автомобилей……………………………………….	18
3.3. Снижение загрязнения окружающей среды при эксплуатации дорог………………………………………………………………….	18
4. Плата за загрязнение атмосферного воздуха автомобилями…………..…………………………………….……..	19
5. Устойчивое развитие транспорта…………………………….	20
6. 6. Практическая работа: Расчет токсичных выбросов и платы за загрязнение атмосферного воздуха при эксплуатации автомобиля……	21
6.1. Задание………………………………………………………………..	21
6.2. Методические указания………………………………………………	21
6.2.1. Расчет массового выброса газообразных токсичных веществ при эксплуатации транспорта………………………	21
6.2.1.1. Расчет коэффициента влияния возраста парка К1 на выбросы загрязняющих веществ (ЗВ)………………	22
6.2.1.2. Расчет коэффициента влияния режима движения К2 на выбросы ЗВ………………………………………..	22
6.2.1.3. Расчет коэффициента влияния среднегодовой температуры воздуха К3……………………………..	22
6.2.1.4. Расчет коэффициента влияния среднегодовой влажности воздуха К4……………………………….	23
6.2.1.5. Расчет коэффициента влияния среднегодового атмосферного давления К5…………………………..	23
6.2.1.6. Расчет коэффициента влияния уровня технического состояния автомобиля К6……………………………	23
6.2.1.7. Расчет произведения коэффициентов влияния факторов ………………………………………….…..	24
6.2.1.8. Расчет пробегового выброса…………………………	24
6.2.1.9. Расчет массового выброса газообразных ЗВ….…….	24
6.2.2. Расчет уровня концентрации СО на высоте 1,5 метра над кромкой проезжей части главной дороги……………………	24
6.2.3. Расчет концентрации СО в зоне жилой застройки………….	25
6.2.4. Расчет платы за выбросы газообразных ЗВ в атмосферу автотранспортом……………………………………………….	25
6.2.5. Расчет экономического эффекта проведения атмосферозащитных мероприятий для автопредприятия..…	26
6.3. Исходные данные……………………………………………………	26
Библиографический список……………………………………………..	31

Введение

В современных условиях непрерывного роста автомобильного парка наиболее серьезными проблемами, которые предстоит решить человечеству, являются проблемы ухудшения экологии в результате технических воздействий и истощения природных ресурсов нефти и газа.

Обе эти проблемы определяющим образом влияют на развитие автомобильной отрасли промышленности в ближайшие десятилетия.

Развитие автомобиля шло по пути возрастающего приспособления его к требованиям относительно скорости, мощности, экономичности, эргономичности, дизайна и т.д. В настоящее время на первый план выходит требование улучшения приспособленности автомобиля к окружающей среде с экологической точки зрения.

1. Экологические проблемы эксплуатации автомобильного транспорта

В ряду проблем сохранения и улучшения среды обитания человека одной из серьезнейших является снижение выброса в атмосферу токсичных веществ с отработавшими газами автомобилей. Определяется это весьма значительной долей загрязнения воздуха в зоне дыхания человека, создаваемой отработавшими газами автомобильных двигателей, которая во многих городах при современном уровне автомобилизации достигает 80-90 % всех загрязнений, высокой токсичностью веществ, содержащихся в отработавших газах автомобилей. Количество автомобилей в мире превысило 600 млн. единиц и продолжает увеличиваться. Выделение вредных веществ автомобилями имеет существенные отличия от выделения их различными промышленными предприятиями. Эти отличия определяются выбросами отработавших газов непосредственно в зону дыхания человека, многочисленностью и мобильностью источников выделения токсичных веществ, концентрацией автомобилей в городах и т.д. В настоящее время человечество сжигает в год около 1,5 миллиардов тонн моторных топлив. Ввиду специфики двигателей внутреннего сгорания (малое время реакции горения, холодные стенки камеры сгорания и значительно большее, чем для стационарных топочных устройств, отношение поверхности камеры сгорания к ее объему) выбросы токсичных веществ при сжигании топлива автомобилями значительно больше, чем при сжигании его в стационарных топочных устройствах (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Выбросы токсичных веществ при сжигании топлива (кг/т топлива)

Токсичное вещество	Двигатели внутреннего сгорания		Электро- станция	Коммерческо-бытовое использование
	Бензиновые	Дизельные
Оксид углерода Оксиды азота Органические соединения (углеводороды, альдегиды, фенолы и др.) Кислородосо- держащие органичекие соединения Сажа	395 20 35,4 2,4 2	9 33 26,1 6,1 16	0,005 14 0,5 0,08 1,3	0,025 10 0,26 0,25 1

Из табл. 1.1 видно, что выбросы бензиновых и дизельных двигателей значительно отличаются. Дизельный двигатель всегда работает со значительным избытком воздуха, давление в камере сгорания значительно выше, в результате резко снижаются относительно бензинового двигателя выбросы оксида углерода и несгоревших углеводородов при увеличении образования оксидов азота. Кроме того, в выбросах дизельных двигателей всегда содержится сажа, которой нет в отработавших газах бензиновых двигателей (при правильной регулировке двигателя и отсутствии детонационного горения).

Автомобильный транспорт по имеющимся оценкам является источником выброса более 90 % оксида углерода, более 60 % углеводородов и их кислородопроизводных и около 50 % оксидов азота от всех техногенных выбросов. Количество токсичных выбросов автомобилями определяется конструкцией их двигателей и качеством применяемых топлив. Улучшение эксплуатационных и экологических свойств топлив и совершенствование автомобильных двигателей являются задачами первостепенной важности, в нашей стране эти задачи особенно актуальны.

При эксплуатации автотранспортных средств происходит износ резиновых шин и тормозных накладок, что приводит к образованию резиновой и асбестосодержащей пыли. Выход резиновой пыли в зависимости от типа и пробега транспортных средств составляет 1,35–53,2 кг/авт в год(для легковых автомобилей – 1,35; грузовых –17,1; автобусов –53,2), а асбестосодержащей пыли 0,8 – 1,5 кг/авт в год.

Автомобильный транспорт является источником параметрического (энергетического) загрязнения окружающей среды – шума, вибрации оказывающих неблагоприятное воздействие на организм человека.

Процесс эксплуатации автомобильного транспорта связан с использованием инженерных сооружений – дорог, мостов, путепроводов. Автомобильная дорога как инженерное сооружение при своем проложении на местности нарушает природные ландшафты, изменяет режим стока поверхностных и грунтовых вод, оказывает другие негативные воздействия.

Таким образом, на этапе эксплуатации автомобильного транспорта весьма значимым является учет экологических ограничений, особенно на урбанизированных территориях.