№8 Лабораторная работа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

(МТУСИ)

Кафедра Экологии

Практическое задание № 8

Вариант № *

«Расчет и оценка загрязнения почв вдоль автодорог»

Выполнил студент группы **********_________________ *********

Проверил _________________ *******

Москва 2002

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

При работе двигателей внутреннего сгорания (ДВС) автомобилей образуются «условно твердые» выбросы, состоящие из аэрозольных и пылевидных частиц. В наибольших количествах выбрасываются соединения свинца и сажа. При интенсивности движения более 40 тыс. авт/сут существенными становятся выбросы кадмия и цинка. Наибольшую опасность для биосферы представляет накопление в почве соединений свинца, что обусловлено высокой доступностью его растениям и переходом по звеньям пищевой цепи в животных, птиц и человека. Выбросы соединений свинца происходят при работе ДВС автомобилей на этилированном бензине (в бензине марок А-76 и АИ-93 содержится, соответственно, 0,17 г/кг и 0,37 г/кг соединений свинца). Около 20 % общего количества свинца разносится с отработавшими газами в виде аэрозолей, а 80 % выпадает в виде твердых частиц размером до 25 мкм и водорастворимых соединений на поверхности прилегающих к дороге земель. Они накапливаются в почве на глубине пахотного слоя или фильтрации воды атмосферных осадков вдоль автодорог. Оценку загрязнения придорожных земель выбросами свинца и выбор защитных мероприятий по уменьшению ширины их распространения следует вести на основе расчета уровня загрязнения поверхностного слоя почвы (УЗП).

Варианты для выполнения задания.

Исходные данные для расчета УЗП.

Вариант	Тип автомобиля	Интенсивность движения N, 1/сутки	Средняя скорость Движения транспортного потока км/ч	Марка бензина	Плотность почвы , кг/
*	2	600	80	АИ-92	800

Мощность эмиссии свинца – количество выпавшего свинца за сутки на единицу длины автотрассы, мг/(м ∙сут), определяется следующим образом: , (8.1)

где − безразмерный коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения транспортного потока 𝜗 (км/ч), определяемый с помощью графика, изображенного на рис. 8.1;

− безразмерный коэффициент, учитывающий долю выбрасываемого свинца в виде условно твердых частиц, принимаемый равным 0,8;

− средняя интенсивность движения автомобилей различных классов в оба направления, авт/сут (или сут−1);

− средний расход бензина для карбюраторных автомобилей различных классов, л/км определяемый по табл. 8.1.;

– содержание свинца в бензине

2. Далее рассчитывается величина отложений свинца на поверхности почвы , мг/ :

= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹 (мг/ , (8.2)

Где − коэффициент с размерностью м −1, зависящий от расстояния x от кромки дороги, определяемый с помощью табл. 8.3;

𝜑 − безразмерный коэффициент, зависящий от розы ветров, принимается равным 0,7;

− расчетный срок эксплуатации автодороги, в нашем случае принимается равным 365 дней (1 год);

F – фоновое загрязнение пахотного слоя почвы свинцом, примем равным 8 мг/ .

10м

= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=867.604

20м

= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=179.921

30м

= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=111.153

40м

= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=76.768

50м

= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=59.576

60м

= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=42.384

80м

= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=25.192

100м

= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=16.596

150м

= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=9.719

200м

= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=8.344

3. На следующем этапе определяется уровень УЗП, мг/кг, на различных расстояниях от кромки дороги:

= , (8.3)

где 𝜌 − плотность почвы, кг/ ;

h – глубина пахотного слоя почвы, принимается равным 0,2 м.

10м

20м

30м

40м

50м

60м

80м

100м

150м

200м

4. Проведя расчеты УЗП на различных расстояниях от кромки дороги и построив график зависимости = 𝑓(𝑥), легко определить зону загрязнения почвы из сравнения УЗП с ПДК (ПДК свинца в пахотном слое составляет 32 мг/кг). В случае превышения ПДК на заданном расстоянии от дороги необходимо предусмотреть инженерные мероприятия по защите почвы от свинца.

ПДК не был превышен, инженерные мероприятия по защите почвы от свинца не требуются.