Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта

Выполнила студентка ИИДС 312 группы
Харлан Ольга

Цель работы: определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта на заданном участке автомобильной дороги.

Ход работы

Для исследования выбран участок дорожной магистрали с трамвайными путями вблизи студенческого бистро НАУ длиной 1,5 км. Определено число единиц автотранспорта, проходящего по участку в течение 15 минут. Заполняем таблицу:

Тип автотранспорта	Всего за 20 мин	За 1 час, Nj	Общий путь за 1 час, Lj, км
Легковые автомобили в одну сторону
Легковые автомобили в другую сторону
Автобусы			7,5
Маршрутки и газели
Грузовые автомобили

Условно рассчитываем количество автомашин за час:

Легковые автомобили в одну сторону: N_j = 532·4 = 2128;

Легковые автомобили в другую сторону: N_j = 300·4 = 1200;

Автобусы: N_j = 5·4 = 20;

Маршрутки и газели: N_j = 27·4 = 108.

Грузовые автомобили: N_j = 10 ·4 = 40;

Рассчитываем общий путь автомашин за час L_j, км(1,5 км –длина участка дороги):

Легковые автомобили в одну сторону: L_j = 2128·1,5= 3192 (км);

Легковые автомобили в другую сторону: L_j = 1200·1,5= 1800 (км);

Автобусы: L_j = 5·1,5= 7,5 (км);

Маршрутки и газели: L_j = 108·1,5= 162 (км);

Грузовые автомобили: L_j = 40·1,5= 60 (км);

Рассчитываем количество топлива (Q_j, л) разного вида, сжигаемого двигателями автомашин, по формуле:

Q_j = L_j·Y_j,

где L_j – общий путь, Y_j – расход топлива на 1 км, величины которого для каждого вида транспорта указаны в таблице:

Тип автотранспорта	Удельный расход топлива Yj (л на 1 км)
дизельное топливо	бензин
Легковые автомобили	0,11	0,13
Автобусы дизельные	0,41
Автобусы бензиновые		0,44
Грузовые автомобили	0,34
Газель		0,17

При расчёте количества сжигаемого топлива считаем, что ⅔ легковых автомобилей в качестве топлива используют бензин и ⅓ – дизельное топливо.

Расчётные значения расхода топлива заносим в таблицу:

Тип автомобиля	Lj	Qj
Бензин	Дизельное топливо
1. Легковые автомобили в одну сторону		276,64	117,04
2. Легковые автомобили в другую сторону
2. Грузовые автомобили			20,4
4. Автобусы дизельные			3,075
5.Маршрутки и газели		27,54
Всего	åQ	460,18	371,625

Легковые автомобили в одну сторону (ДТ): Q_j = 3192· ⅓ · 0,11 = 117,04 (л)

Легковые автомобили в одну сторону (бензин): Q_j = 3192 · ⅔ · 0,13 = 276,64 (л)

Легковые автомобили в другую сторону (ДТ): Q_j = 1800· ⅓ · 0,11 = 66 (л)

Легковые автомобили в другую сторону (бензин): Q_j = 1800 · ⅔ · 0,13 = 156 (л)

Грузовые автомобили: Q_j = 60 · 0,34 = 20,4 (л)

Автобусы: Q_j = 7,5 · 0,41 = 3,075 (л)

Маршрутки и газели: Q_j = 162 · 0,17 = 27,54 (л)

Рассчитываем объем выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива (К·Q). Значения эмпирических коэффициентов (К), определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего, приведены в таблице:

Вид топлива	Значение коэффициента (К)
Угарный газ	Углеводороды	Диоксид азота
Бензин	0,6	0,1	0,04
Дизельное топливо	0,1	0,03	0,04

Результаты, полученные при расчёте объёмов выброса, заносим в таблицу:

Вид топлива	åQ, л	Количество вредных веществ, л
Угарный газ	Углеводороды	Диоксид азота
Бензин	155,22	276,11	46,02	18,41
Дизельное топливо	165,11	37,16	11,15	14,87
Всего	(V), л	313,27	57,17	33,28

Угарный газ (СО):

а) при сгорании бензина: 460,18 · 0,6 = 276,11

б) при сгорании дизельного топлива: 371,625· 0,1= 37,16

Углеводороды (С₆Н₆):

а) при сгорании бензина: 460,18 · 0,1 = 46,02

б) при сгорании дизельного топлива: 371,625· 0,03 = 11,15

Диоксид азота (NО₂):

а) при сгорании бензина: 460,18· 0,04 = 18,41

б) при сгорании дизельного топлива: 371,625 · 0,04 = 14,87

Рассчитываем массу выделившихся вредных веществ (m, г) по формуле:

,

где М – молекулярная масса, V – объём.

Рассчитываем количество чистого воздуха, необходимое для разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения санитарно допустимых условий окружающей среды по формуле:

,

где m – масса вредных веществ (г), ПДК – предельно допустимая концентрация вредных веществ (мг/м³).

Результаты записываем в таблицу:

Вид вредного вещества	Кол-во, л (объем)	Масса, г	Объем воздуха для разбавления, м3	Значение ПДК, мг/м3
Угарный газ	313,27	391,6	130533,3	3,0
Углеводороды	57,17	199,1		0,1
Диоксид азота	33,28	68,3		0,04

Расчёт массы выделившихся вредных веществ:

Угарный газ (СО): (г)

Углеводороды (С₆Н₆): (г)

Диоксид азота (NО₂): (г)

Расчёт объёма воздуха, необходимого для разбавления:

Угарный газ (СО): (м³)

Углеводороды (С₆Н₆): (м³)

Диоксид азота (NО₂): (м³)

Суммарное количество чистого воздуха, необходимое для разбавления выделившихся вредных веществ:

(м³)

Учитывая собственный рост (1,74м), ширину дороги (4·2,75м + 2·3м = 17м) и протяжённость исследуемого участка (1500м), рассчитываю доступное количество воздуха для разбавления выделившихся вредных веществ:

(м³)

Вывод: вблизи исследуемого участка автомобильной дороги чистого воздуха недостаточно для разбавления вредных веществ, выделяющихся при работе двигателей автомобилей и автобусов. Учитывая близость к автомагистрали жилых и общественных зданий, район можно отнести к экологически вредным.