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

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 автотрассы вблизи третьего корпуса НАУ длиной 0,6 км. Определено число единиц автотранспорта, проходящего по участку в течение 20 минут. Заполняем таблицу:

Тип автотранспорта Всего за 20 мин За 1 час, Nj Общий путь за 1 час, Lj, км
Легковые автомобили 1399,5
Грузовые автомобили 166,5
Автобусы 139,5
Газель

Условно рассчитываем количество автомашин за час:

Легковые автомобили: Nj = 311·3 = 933;

Грузовые автомобили: Nj = 37 ·3 = 111;

Автобусы: Nj = 31·3 = 93;

Газель: Nj = 34·3 = 102.

Рассчитываем общий путь автомашин за час Lj, км(0,6 км –длина участка дороги):

Легковые автомобили: Lj = 933·0,6 = 1399,5 (км);

Грузовые автомобили: Lj = 111·0,6 = 166,5 (км);

Автобусы: Lj = 93·0,6 = 139,5 (км);

Газель: Lj = 102·0,6 = 153 (км);

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

Qj = Lj·Yj,

где Lj – общий путь, Yj – 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   121,3 51,3
2. Грузовые автомобили     56,61
3. Автобусы дизельные     57,2
4. Газель    
Всего åQ 155,22 165,11

Легковые автомобили (ДТ): Qj = 1399,5 · ⅓ · 0,11 = 51,3 (л)

Легковые автомобили (бензин): Qj = 1399,5 · ⅔ · 0,13 = 121,3 (л)

Грузовые автомобили: Qj = 166,5 · 0,34 = 56,61 (л)

Автобусы: Qj = 139,5 · 0,41 = 57,2 (л)

Газель: Qj = 153 · 0,17 = 26,01 (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 93,13 15,52 6,2
Дизельное топливо 165,11 16,51 4,95 6,6
Всего (V), л 109,64 20,47 12,8

Угарный газ (СО):

а) при сгорании бензина: 155,22 · 0,6 = 93,13

б) при сгорании дизельного топлива: 165,11 · 0,1= 16,51

Углеводороды (С6Н6):

а) при сгорании бензина: 155,22 · 0,1 = 15,52

б) при сгорании дизельного топлива: 165,11 · 0,03 = 4,95

Диоксид азота (NО2):

а) при сгорании бензина: 155,22 · 0,04 = 6,2

б) при сгорании дизельного топлива: 165,11 · 0,04 = 6,6

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

Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта - student2.ru ,

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:

Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта - student2.ru ,

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 109,64 45 667 3,0
Углеводороды 20,47 71,3 713 000 0,1
Диоксид азота 12,8 26,3 657 500 0,04

Расчёт массы выделившихся вредных веществ:

Угарный газ (СО): Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта - student2.ru (г)

Углеводороды (С6Н6): Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта - student2.ru (г)

Диоксид азота (NО2): Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта - student2.ru (г)

Расчёт объёма воздуха, необходимого для разбавления:

Угарный газ (СО): Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта - student2.ru3)

Углеводороды (С6Н6): Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта - student2.ru3)

Диоксид азота (NО2): Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта - student2.ru3)

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

Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта - student2.ru3)

Учитывая собственный рост (1,85м), ширину дороги (4·2,75м + 2·3м = 17м) и протяжённость исследуемого участка (1500м), рассчитываю доступное количество воздуха для разбавления выделившихся вредных веществ:

Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта - student2.ru3)

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.

Наши рекомендации