Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4354

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
955.48 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова

Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки

23.04.03 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов

Воронеж 2018

УДК 656.13.07

Кораблев, Р. А. Обеспечение экологической безопасности и ресурсосбережения транспортных процессов [Электронный ресурс]: методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 23.04.03 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов / Р. А. Кораблев, В. П. Белокуров, В. В. Разгоняева; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» – Воронеж, 2018. – 44 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № 9 от 26 апреля 2018 г.)

Рецензент заведующий кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО "Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра 1", док. техн. наук, профессор Д.Н. Афоничев.

 

3

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1.

Задание на самостоятельную работу

4

2.

Оценка экологической безопасности автотранспортных средств

5

2.1.Исходные предпосылки проблемы оценки экологической

безопасности

5

2.2.Частные и интегральные коэффициенты экологической

безопасности

6

2.3. Комплексная эколого-экономическая оценка

11

3.Оценка экономического ущерба от воздействия автомобильного

 

транспорта на окружающую среду

12

3.1.

Методологические основы оценки антропогенного воздействия

12

3.2.

Расчет массы выбросов загрязняющих веществ

15

3.3.

Определение экономического ущерба

19

4.

Вопросы к зачету

20

 

Библиографический список

23

 

Приложения

24

4

1. ЗАДАНИЕ НА САМОСТОЯТЕЛЬНУЮ РАБОТУ

Для выполнения самостоятельной работы необходимо получить задание у преподавателя. Задание на самостоятельную работу включает в себя два теоретических вопроса и задачу

Пример решения задачи указан в приложении 3 настоящих методических указаний, исходные данные для решения задачи – приложение 2. Расчет эколого-экономического ущерба следует производить по двум методам. Расчет частных коэффициентов экологической безопасности по выбросам загрязняющих веществ (ЗВ) с отработавшими газами (ОГ) указанного автомобиля производят по результатам второго метода. В выводах следует показать эколого-экономический ущерб от акустического воздействия и ущерб от загрязнения окружающей среды (ОС) выбросами ЗВ с ОГ рассчитанный двумя методам. Указать какой метод по вашему мнению более точный.

Для рассмотрения теоретических вопросов необходимо использовать рекомендуемую литературу из библиографического списка. Ответ на теоретические вопросы оформляется в письменном виде и должен содержать 5...10 страниц машинописного текста. Варианты заданий указаны в приложении

1.

Самостоятельная работа оформляется на листах формата А-4.

Поля: верхнее – 25 мм, нижнее 25 мм,. левое – 25 мм, правое – 15 мм. Нумерация страниц – внизу посередине.

Пример оформления титульного листа показан в приложении 4.

На последней странице указывается список используемой литературы (оформление такое же, как в данных методических указаниях).

5

2. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

2.1. Исходные предпосылки проблемы оценки экологической безопасности

Транспорт является одним из основных загрязнителей ОС. Его доля в общем объеме выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и подвижных источников по России составляет 38 %, что выше, чем доля любой из отраслей промышленности. По видам транспорта выбросы загрязняющих веществ распределяются следующим образом: 58 % от общей массы выбросов приходится на автомобильный транспорт, 25 % – на железнодорожный, 14 % – на дорожно-строительный комплекс, около 2 % – на воздушный транспорт и менее 1 % – на речной и морской.

Роль автомобильного транспорта в обеспечении эффективного функционирования производства в последнее время возрастает ускоренными темпами, что, к сожалению, существенно загрязняет ОС. Данное обстоятельство обуславливает необходимость более широкого внедрения в практику управления развитием автомобильного транспорта теоретических разработок и методологических принципов экологического менеджмента, базирующихся на объективной эколого-экономической оценке антропогенного воздействия автотранспортного комплекса на ОС.

В современных условиях необходим незамедлительный переход на разумный естественнонаучный подход к развитию цивилизации – быстрое осознание и признание возможности экологической катастрофы, адекватная реакция на социально-экологический кризис, изменение образа жизни человека, формирование мировоззрения общества на устойчивое развитие Земли и создание экологически устойчивой и эффективной экономики.

Только разработка комплекса жестких экологических требований и методик научно обоснованной оценки экологической безопасности автомобильного транспорта дает возможность решить проблему достижения экологического равновесия природной среды, избежать катастрофы и обеспечить жизнедеятельность естественных экосистем и человечества. Практика подтверждает – альтернативы нет. Известно, что промышленно развитые страны пошли по этому пути, т.е. приняты более жесткие стандарты

6

для экологических показателей техники, машин, автомобилей.

К созданию зон экологической опасности причастны двигатели внутреннего сгорания (ДВС) автотранспортных средств (ТС). Вследствие загрязнения токсическими компонентами отработавших газов ДВС зоной экологического бедствия для населения становятся целые регионы, в особенности жилые зоны крупных городов, автотранспортные магистрали с интенсивным транспортным потоком.

Проблема дальнейшего снижения выбросов ЗВ в ДВС все более обостряется из-за непрерывного увеличения парка эксплуатируемых ТС, увеличения интенсивности дорожного движения, нестабильности показателей технического состояния автомобильного транспорта в процессе эксплуатации.

Проблема обеспечения экологической чистоты ТС усложняется необходимостью решения многокритериальных оптимизационных задач вследствие того, что конкретные мероприятия по снижению выбросов ЗВ вступают в противоречие с вопросами топливной экономичности, ресурсосбережения, цен на топливо и смазочные материалы, затрат на конструктивные изменения ТС.

Анализ теоретических и экспериментальных исследований в области экологии, экономики, взаимодействия автомобильного транспорта с ОС позволил разработать методологические основы оценки экологической безопасности ТС на базе эколого-экономических показателей.

Уровень экологической безопасности ТС наиболее объективно оценивается на основе величины показателя экологоемкости в расчете на единицу выполненной работы (ч, кВт, ткм и др.). Показатель экологоемкости можно определить по приведенной массе выбросов ЗВ в ОС или по удельной величине социально-экономического ущерба на единицу выполненной работы. В настоящих рекомендациях рассмотрены критерии, показатели и методики сравнительной и относительной оценки экологической безопасности ТС.

2.2. Частные и интегральные коэффициенты экологической безопасности

Для сравнительной оценки экологической безопасности отдельного вида загрязнения предлагается использовать отношение фактического значения экологического показателя ТС к нормированному или имеющему нулевое

7

экологическое воздействие на ОС и здоровье человека. Например, значение коэффициента экологической безопасности воздействия шума от ТС определяется следующим образом:

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

а0

 

Ун

 

 

 

K

 

 

 

 

i 1

 

,

(1)

 

э.б.

 

 

n

 

 

 

аф

 

 

 

 

 

 

Уф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

где а0

уровень шумоизлучения

 

ДВС, который не оказывает вредного

воздействия на ОС и здоровье человека, дБ(А);

 

 

аф фактическое значение акустического излучения автомобиля, дБ(А);

ΣУн

нормативная сумма эколого-экономического ущерба от

акустического загрязнения ОС при использовании ТС, р.;

 

п – количество рассматриваемых видов загрязнения ОС при

использовании ТС,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΣУф

– фактическая сумма

 

эколого-экономического

ущерба от

акустического загрязнения ОС при использовании ТС, р.

Область значений частных коэффициентов экологической безопасности [0;1]. Эталонное значение критерия Ki = 1, т.е. значение экологического показателя рассматриваемого ТС равно идеальному (целевому) уровню соответствующего показателя экологически чистого (безопасного) ТС. Значение частного коэффициента экологической безопасности Ki < 1 показывает степень приближения фактической величины экологического показателя к идеально возможному уровню.

Для оценки уровня экологического воздействия ТС используется 8 частных коэффициентов, характеризующих загрязнение ОС: отработавшими газами, акустическим излучением (шумом), вибрациями, пылью, тепловыми выбросами, сбросами эксплуатационных жидкостей и материалов, электромагнитными излучениями и инфразвуком. Если значение каждого из указанных частных коэффициентов экологической безопасности будет равно единице, то данный ТС не оказывает вредного воздействия на ОС и здоровье человека, следовательно, есть все основания считать это ТС экологически чистым.

Для комплексной сравнительной оценки экологических характеристик отечественных ТС с автотранспортной техникой других стран при определении

8

частных коэффициентов экологической безопасности значения экологических показателей (уровень шумоизлучения, токсичности ОГ и т.д.) необходимо сопоставлять со значениями экологических показателей иностранных ТС или с ТС, соответствующих лучшим мировым стандартам.

Для решения задачи комплексной научно обоснованной оценки необходимо на основе рассчитанных частных коэффициентов экологической безопасности определить значение интегрального коэффициента экологической безопасности (Kиэ.б.) ТС с учетом относительной опасности каждого вида загрязнения:

n

 

Kэи.б. i Ki г Kг ш Kш в Kв n Kn m Km p K p э Kэ и Kи ,

(2)

i 1

где γi – значение коэффициента значимости веса каждого вида загрязнения; Ki – значение коэффициента экологической безопасности отдельного вида

загрязнения (индексы букв соответствуют конкретному виду загрязнения). Значимость отдельного вида загрязнения (величина коэффициента

значимости γi) по его влиянию на общую экологическую безопасность использования ДВС рекомендуется определять методом экспертной оценки.

Разработанная методика на основе анализа частных и интегральных коэффициентов экологической безопасности с незначительными трудозатратами на выполнение расчетов позволяет:

-дать комплексную по всей совокупности видов загрязнений ОС оценку экологической безопасности использования ТС;

-определить долю вредности отдельного вида загрязнения в суммарной вредности загрязнения ОС при использовании ТС;

-выявить перечень первоочередных показателей, характеризующих степень загрязнения ОС, значения которых значительно отстают от целевого уровня экологических показателей ТС;

-ускорить поиск путей снижения загрязнения ОС при проектировании, создании и эксплуатации ТС.

В практике расчетов частных и интегрального коэффициентов экологической безопасности следует учитывать два вида загрязнения ОС: ОГ и шумом, так как учет остальных видов загрязнения затруднен из-за отсутствия методик и исходных данных для расчета эколого-экономического ущерба.

S = 10

9

Экологический ущерб от загрязнения ОС является эквивалентом отрицательных последствий шумового воздействия. При оценке воздействия транспортного шума эколого-экономический ущерб определяется потерей части национального дохода в результате постоянного воздействия шума на человека, находящегося на территории, подвергающейся акустическому воздействию. Такое воздействие снижает эффективность восстановления работоспособности, ведет к переутомлению, снижению производительности труда и повышению заболеваемости. С учетом ряда допущений предлагается определять величину эколого-экономического ущерба от акустического загрязнения территории по следующей формуле:

У CNK(L)T ,

(3)

где С – стоимость 1 чел.ч. календарного времени для определенного уровня национального дохода и численности жителей, (0,4...0,6 р./ч);

N -численность жителей, подвергнувшихся акустическому воздействию, чел.; K(L) коэффициент снижения национального дохода;

Т период времени, в течение которого осуществляется акустическое

воздействие, ч.

 

 

Коэффициент снижения национального дохода в

диапазоне

Lэкв. = 35...75 дБА равен:

 

 

K(L) 18 10 8 L3,39679

0,03123 ,

(4)

'экв.

 

 

где Lэкв. – эквивалентный уровень шума, дБА.

Эквивалентный уровень шума, учитывающий суммарное акустическое воздействие на человека в течение определенного периода времени, равен:

 

 

N

 

m

1

 

 

 

L'экв.

10lg

 

 

1,2 10 9

N1FV 2,4 0,3 pi100,1L1

 

 

 

,

(5)

410

0,1S

 

 

 

 

 

i 1

d

 

 

 

где S – поправочный коэффициент (S = 0 для малых, средних, больших и крупных городов, а также для крупнейших в центральных районах, дБа для периферийных районов крупнейших городов);

N1 – интенсивность движения транспорта по одной полосе, авт./ч.; F – коэффициент многополостности (1,0... 3,8);

10

V скорость движения автомобилей, км/ч;

λ величина шероховатости дорожного покрытия, (от 0,3 до 10 мм); р процент i-типа автомобилей в потоке, %;

m – количество типов автомобилей;

Li – уровень звука i-типа автомобиля, дБА;

d – расстояние от точки расчета до оси полосы движения, м.

Значения уровня звука Li для различных типов ТС приведены в таблице 1.

 

 

 

Таблица 1

 

 

Уровень звука, дБА

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип автотранспортного средства

Уровень звука, дБА

 

п/п

 

 

 

 

1

Легковые автомобили

77

 

2

Грузовые автомобили с двигателем мощностью, кВт

 

 

 

 

менее 75

77

 

 

 

от 75 до 150

79

 

 

 

свыше 150

80

 

3

Автобусы с полной массой, кг

 

 

 

 

до 3500

84

 

 

 

свыше 3500 кг с двигателем мощностью, кВт

 

 

 

 

до 162

89

 

 

 

свыше 162

91

 

 

 

 

 

 

Наибольший экономический ущерб автомобильный транспорт наносит загрязнением ОС выбросами ЗВ с ОГ. Для определения эффективности работы отдельных работников, коллективов и подразделений в целом по уменьшению загрязнения биосферы ЗВ предлагается использовать коэффициент экологической безопасности KЭ.Б. при выполнении заданного объема перевозок, который определяется как отношение нормативной приведенной массы выбросов ЗВ (Мн) к фактической приведенной массе выбросов ЗВ (МФ):

KЭ.Б.

М н

.

(6)

 

 

М ф

 

Величина Мн рассчитывается в соответствии с утвержденными ГОСТ нормами удельных выбросов ЗВ, с плановыми значениями техникоэксплуатационных показателей использования автомобиля и с нормативным расходом топлива. Для расчетов величины нормативного ущерба от выбросов ЗВ принимаются – 416 р. и от акустического воздействия – 400 р. Стоимость 1 чел.ч. календарного времени 0,5 р.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]