Расчет выбросов вредных веществ от автотранспорта

Основной вклад в загрязнение окружающей среды при эксплуатации автотранспорта вносят вещества, выделяющиеся с выхлопными газами. Поскольку состав и количество отработавших газов зависят от марки автомобилей, условий эксплуатации и многих других факторов, экспериментально измерить массу выделяющихся загрязнений практически невозможно. Для этого пришлось бы на каждый автомобиль устанавливать комплекс газоанализаторов и проводить непрерывные измерения. Поэтому используют различные расчетные методы. Наиболее простыми в практическом применении являются следующие методы расчета массы выбросов:

1) на основе количества топлива, фактически расходуемого автомобилями;

2) исходя из выполненной транспортной работы;

3) пропорционально пробегу автомобилей.

Все эти методы не учитывают структуру парка автомобилей, их техническое состояние, условия движения и эксплуатации. Поэтому результаты расчетов не достаточно точны.

Для расчета приведенной массы годового выброса загрязнений М_г от автомашин используется уравнение (4.49). Масса m_i (в тоннах) токсичных компонентов выхлопных газов автомашин определяются в зависимости от годового пробега:

(4.49)

где m_і.пр – пробеговый выброс і-го загрязняющего вещества автомобилем (табл. 4.9), г/км;

L_г – годовой пробег одного автомобиля, км;

k_гор – коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ при движении по территории населенных пунктов (табл. 4.10);

k_iт.с. – коэффициент, учитывающий влияние технического состояния автомобиля на массовый выброс і-го загрязняющего вещества (табл. 4.11).

Масса газового выброса М_г газообразных примесей находится суммированием масс составляющих компонентов m_i.

В настоящее время оценка токсичности двигателей внутреннего сгорания базируется на содержании отдельных примесей вредных веществ в отработавших газах. Однако, концентрации вредных компонентов в

отработавших газах (в процентах по объему, г/м³ или количество частей на миллион – млн^-1) еще не характеризует токсичность двигателя. Например, концентрация оксида углерода при режиме холостого хода двигателя, как правило, наибольшая (3…5%), но общее количество выделяемых отработавших газов невелико.

Таблица 4.9 – Выбросы загрязняющих веществ от подвижного состава при движении в населенных пунктах

Тип автомобиля	Двигатель ^**	Пробеговый выброс mі.пр, г/км
СО	СН	NO2	C (сажа)	SO2	Pb^*
Грузовые 2…5 т	К Д Г	52,6 2,8 26,8	4,7 1,1 2,7	5,1 8,2 5,1	0,5	0,16 0,96 0,14	0,023
Грузовые 5…8 т	К Д	73,2 3,2 37,4	5,5 1,3 4,4	9,2 11,4 9,2	0,8	0,19 1,03 0,17	0,029
Автобусы длиной 8…9,5 м	К Д	67,1 4,5	5,0 1,4	9,9 9,1	0,8	0,25 0,9	0,037
Автобусы длиной 10,5…12 м	К Д	4,9	7,7 1,6	10,4 10,0	1,0	0,32 1,23	0,047
Легковые с объемом двигателя 1,3…1,8 л	К		2,6	1,5		0,076	0,02–0,017
Легковые с объемом двигателя 1,9…3,5 л	К		2,8	2,7		0,096	0,014–0,031

* – расчет выбросов соединений выполняется только для регионов, где используется этилированный бензин.

** – обозначение двигателя: К – карбюраторный; Д – дизельный; Г – газовый.

Таблица 4.10 – Значения коэффициента k_гор в зависимости от типа населенных пунктов для грузовых автомобилей и автобусов

Тип населенных пунктов (НП), число жителей	Коэффициент kгор
СО	СН	NO2	C	SO2	Pb
К, Г	Д	К, Г	Д	К, Г	Д	Д	К, Г, Д	Б
Город более 1 млн чел.	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,25	1,25
Город 100 тыс…1млн чел.	0,89	0,9	0,8	0,93	0,79	0,92	0,8	1,15	1,15
Город 30…100 тыс чел.	0,74	0,8	0,7	0,80	0,69	0,82	0,5	1,05	1,05
Прочие НП	0,58	0,6	0,5	0,60	0,6	0,7	0,3	1,0	1,0

Таблица 4.11 – Значение коэффициента k_іт.с. для различных типов автомашин

Тип автомашины	Двигатель	Коэффициент kіт.с.
СО	СН	NO2	С	SO2	Pb
Грузовые и автобусы	К Г Д	2,0   1,6	1,83   2,1	1,0   1,0	1,9	1,15   1,15	1,15
Легковые	К	1,75	1,48	1,0		1,15	1,15

Количество (по массе) оксида углерода, выделяемое при максимальной мощности двигателя, будет в 4–5 раз больше, чем при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. При режиме холостого хода выделяется по массе в 2,5 раза меньше оксида углерода, чем при движении со скоростью 60км/ч на подъеме с і=0,03. Однако, концентрация оксида углерода на холостом ходу в 6 раз больше, чем при движении со скоростью 60 км/ч.

Самое большое массовое количество вредных веществ с выхлопными газами выбрасывается при работе двигателя на форсированных режимах, а не в режиме холостого хода. Наиболее вредными с точки зрения токсичности выхлопных газов являются режимы разгона и торможения карбюраторных автомобилей.

Контрольные вопросы

1. В чем заключается токсичное и рефлекторное воздействие вредных веществ на человека?

2. Какова разница между ПДК_м.р. и ПДК_с.с.?

3. В каких случаях ПДК_м.р=ПДК_с.с.?

4. Для каких веществ устанавливается только ПДК_м.р.?

5. Какое значение имеет трансформация химических соединений в атмосфере для контроля уровня ПДК?

6. Что входит в понятие «воздух рабочей зоны» в рамках определения ПДК_р.з.?

7. Укажите разницу в понятиях ПДК_р.з и ПДК_а.в..

8. Охарактеризуйте этапы экспериментального установления норм ПДК.

9. В чем заключается эффект суммации?

10. Для каких загрязнителей атмосферы учет эффекта суммации является обязательным?

11. Как рассчитывается «индекс загрязнения атмосферы»?

12. Как регламентируется качество воздуха крупных городов и курортов?

13.Чем отличаются расчетные методы определения ПДК от экспериментально установленных значений?

14. Сравните значения ПДК основных загрязнителей воздуха для растений и человека.

15. Отличаются ли нормы ПДК Украины и зарубежных стран?

16. Какую функцию выполняют нормы ПДВ?

17. Для каких веществ вводится норматив ОБУВ?

18, Каким образом рассчитывается норматив ПДВ?

19. Вместо какого норматива и на какой период вводится ВСВ?

20. Дайте развернутую классификацию выбросов вредных веществ.

21. Что такое «ассимиляционный потенциал территории»?

22. Каким образом качество бензина влияет на состав и количество вредных компонентов в составе отработавших газов?

23.Каким образом рассчитывается масса выхлопных газов автомобилей и грузовых машин?

24.Перечислите основные и наиболее токсичные компоненты выхлопных газов автомашин.

Дата добавления: 2015-10-24