Определение мощности эмиссии свинца

Определение мощности эмиссии свинца Р_э (мг/м_*сут) производят при среднесуточной интенсивности движения за расчетный период по формуле:

_n

P_э = K_п K_т K_о m_р å G_i P_i N_i(3.1.)

ⁱ⁼¹

где K_п – коэффициент пересчета; K_п = 0,74;

K_т – коэффициент, учитывающий долю выбрасываемого свинца в виде твердых частиц в общем объеме выбросов; K_т = 0,8;

К_о – коэффициент, учитывающий оседание свинца в системе выпуска отработавших газов автомобиля; К_о = 0,8;

m_р – коэффициент, учитывающий дорожные условия; определяется по рис. 3.4;

G_i – средний эксплуатационный расход топлива для данного типа автомобиля, л/км; определяется по данным табл.3.1;

P_i – содержание добавки свинца в топливе, применяемом в автомобиле данного типа, г/кг; в бензине марки АИ-80 содержится 0,17 г/кг, а в А-95 – 0,013 г/кг;

N_i – среднесуточная интенсивность движения автомобилей данного типа, авт./сутки.(табл.3.3);

Рис. 3.4. Зависимость коэффициента m_р, от скорости движения (V, км/ч) транспорта

Расчет величины отложения свинца на поверхности земли

Расчет величины отложения свинца Р_п (мг/м²) на поверхности земли ведут по формуле:

P_п = 0,4 j K_L T_р P_э + F(3.2.)

где j – коэффициент, зависящий от силы и направления ветра; коэффициент jпринимается равным отношению площади розы ветров со стороны дороги, противоположной рассматриваемой зоне, к общей ее площади;

K_L – коэффициент, учитывающий расстояние L (м) от края проезжей части, м^–1; определяется по табл. 3.6;

T_р – расчетный срок эксплуатации автодороги (сутки); коэффициент T_р принимается равным 7300 суток, что соответствует 20-летнему перспективному сроку;

Р_э – мощность эмиссии свинца, мг/м_*сут;

F – фоновое загрязнение поверхности земли, мг/м².

Таблица 3.6.Зависимость коэффициентаK_Lот расстояния L (м) от края проезжей части

L (м)
KL	0,50	0,10	0,06	0,04	0,03	0,02	0,01	0,005	0,001	0,0002

Расчет загрязнения поверхностного слоя земли свинцом

Величину загрязнения поверхностного слоя земли свинцом Р_с (мг Pb / кг почвы) на различном расстоянии от края проезжей части автодороги рассчитывают по следующей формуле:

Р_с = P_п / r h (3.3.)

где Р_п – величина отложения свинца на поверхности земли, мг/м²;

r – плотность почвы, кг/м³;

h – толщина почвенного слоя, в котором распределяются выбросы свинца, м; для пахотных земель величина h принимается равной 0,2 м, для остальных видов земельных угодий в том числе для целины h = 0,1 м.

Оценка эффективности защитных мероприятий

Экологическую эффективность Е (мг/кг) защитных мероприятий можно оценить по формуле:

Е = Р_с – a Р_с (3.4.)

где Р_с – величина загрязнения поверхностного слоя земли свинцом, мг/кг;

a – величина снижения концентрации, доли единицы; указывается из табл.Г.1. Приложение.

Рис. 3.5. Ситуационная блок-схема.

Порядок выполнения работы

Оценку загрязнения придорожных земель выбросами свинца следует вести на основе расчета уровня загрязнения поверхностного слоя по следующей методике:

1) расчет параметров загрязнения почвы вдоль автомобильной дороги 3-ей категории:

a) определяют эмиссию свинца Р_э (мг/м_*сут) от транспортного потока каждого направления по формуле (3.1.): на автодорогах транспорт разделен на 2 потока, противоположных по направлению движения и отделенных друг от друга разделительной полосой шириной не менее 5 метров, поэтому расчет следует вести отдельно для каждой проезжей части для интенсивности движения равной половине общей (рис.3.5.);

b) рассчитывают величину Р_п¢ на заданном расстоянии L (10, 20, 30, 40, 50 м) от края проезжей части ближайшего к расчетной точке потока (направления движения) по формуле (3.2.);

c) рассчитывают величину Р_п² в точке от противоположного движения направления потока, увеличив расстояние L в формуле (3.2.) на ширину проезжей части одного направления плюс 5 метров;

d) итоговой величиной отложения свинца Р_п в точке от транспортных потоков обоих направлений является сумма величин Р_п¢ и Р_п²;

e) рассчитывают загрязнения поверхностного слоя земли свинцом Р_с (мгPb/кг почвы) на различных расстояниях от края проезжей части автодороги по формуле (3.3.);

2) расчет параметров загрязнения почвы вдоль автодороги после ее реконструкции по нормативам 1-ой категории; расчет проводится аналогично п.1;

3) итоговые результаты расчета как для варианта реконструкции автодороги, так и в случае отказа от нее представляют графически в координатах Р_с – L и сопоставляют с ПДК свинца в почве по общесанитарному показателю (ПДК_п (Pb) = 32 мг/кг);

4) с помощью построенного графика определяют ширину полосы от кромки проезжей части автодороги, в которой превышена ПДК_п для обоих вариантов, и делают вывод о влиянии реконструкции автодороги на этот экологический показатель;

5) если ширина полосы опасного загрязнения пересекает границу сельскохозяйственных угодий, то предусматривают защитные меры, экологическую эффективность которых оценивают по формуле (3.4.) и показывают графически.

Задание к работе

Реконструкция дороги 3-ей категории по нормативам 1-ой категории[16].

Период эксплуатации Т_р = 7300 суток. Исходя из розы ветров j = 0,7; фоновое загрязнение отсутствует. Тип земель – пахота (h = 0,2 м). Плотность почвы r = 1600 кг/м³. Легковые автомобили используют бензин А-95; грузовые – АИ-80. Сельскохозяйственные угодья начинаются на расстоянии 50 м от внешней кромки проезжей части автодороги, а ширина проезжей части одного направления 1-ой и 3-ей категории автодороги составляет 11,25 м.

Исходные данные для различных вариантов расчетного задания представлены в табл. 3.5 (N_a – средняя интенсивность движения авт./сутки; типы автомобилей 1-5 указаны в табл.3.1; V1 – средняя скорость движения транспортного потока до реконструкции, км/час; V2 – средняя скорость движения транспортного потока после реконструкции, км/час).

Таблица 3.7.Варианты задания к расчетной работе

№	Na (авт/сутки)	Распределение автомобилей по типам, %	V1, км/час	V2, км/час
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.

Вопросы для проверки

1. Каковы составляющие транспортной системы?

2. Какие положительные и отрицательные воздействия могут возникнуть при прокладке автомобильных дорог?

3. Какие достоинства и недостатки автотранспорта перед другими видами транспорта?

4. Что является источниками основных токсичных веществ в выбросах автомобилей?

5. Регулируемые (нормируемые) и нерегулируемые выбросы ДВС.

6. Пути оптимизации функционирования автотранспорта с целью уменьшения его вредного воздействия.

7. С какой целью в бензины добавляют тетраэтилсвинец? Какие присадки добавляют в неэтилированный бензин?

8. Согласно каким ГОСТам производятся автомобильные бензины в России? И в чем их отличие?

9. Мероприятия по снижению концентрации вредных веществ.

10. Виды соединений свинца, загрязняющих поверхность земли? От чего зависит характер их аккумуляции и степень накопления?

11. Что собой представляет химическая аномалия свинца?

12. Каковы возможные пути рекультивации почв?

13. За счет чего снижаются выбросы и шум при уменьшении количества ускорений автомобилей?

14. На основании чего формируется рациональная структура автомобильного парка?

15. Какие должны быть требования к зеленым насаждениям при формировании искусственных экосистем?

16. От чего зависит мощность эмиссии свинца?

17. Как определяется величина отложения свинца Р_п в слое почвы?

18. Предельно допустимое количество вещества в почве (ПДК_п).

19. Как определяется величина загрязнения поверхностного слоя земли свинцом?

20. Какие существуют мероприятия по снижению воздействия на среду совокупности машин и дорожной сети?

Расчетная работа № 4