Тема 1.1. Воздушная среда и оценка ее экологического состояния.
Автотранспорт является одним из основных загрязнителей атмосферы оксидами азота NOx (смесью выхлопных газов NO и NO2) и угарным газом (оксид углерода (II), СО), содержащихся в выхлопных газах. Доля транспортного загрязнения воздуха составляет более 60% по СО и более 50% по NOx от общего загрязнения атмосферы этими газами. Повышенное содержание СО и NOx можно обнаружить в выхлопных газах неотрегулированного двигателя, а так же от двигателя в режиме прогрева.
Выбросы вредных веществ от автотранспорта характеризуются количеством основных загрязнителей воздуха, попадающих в атмосферу из выхлопных (отработанных) газов за определенный промежуток времени.
К основным выбрасываемым вредным веществам относятся угарный газ (концентрация в выхлопных газах 0,3-10%), углеводороды – несгоревшее топливо (до 3%), оксиды азота (до 0,8%), сажа.
Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта, может быть определено расчетным методом.
Исходными данными для расчета количества выбросов являются:
· Количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по определенному участку автотрассы в единицу времени;
· Нормы расхода топлива автотранспортом (таблица 1);
· Значения эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ в зависимости от вида горючего (таблица 2).
Таблица 1
Нормы расхода топлива автотранспортом при движении в условиях города
Тип автотранспорта | Нормы расхода топлива (л на 100 км) | Удельный расход топлива Yj (л на 1 км) | в среднем |
Легковой автомобиль | 11-13 | 0,11-0,13 | |
Грузовой автомобиль | 29-33 | 0,29-0,33 | |
Автобус | 41-44 | 0,41-0,44 | |
Дизельный грузовой автомобиль | 31-34 | 0,31-0,34 |
Таблица 2
Эмпирические коэффициенты, определяющие выброс вредных веществ
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 |
Коэффициент К численно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигателе автомашины количества топлива, необходимого для проезда 1 км (т.е. равного удельному расходу, Yj)
Задание 1.1.1. Расчетная оценка количества выбросов вредных веществ в атмосферу от автотранспорта.
Выполнение работы.
1. Выберите участок автотрассы длиной 0,5 – 1 км, имеющий хороший обзор.
2. Определите длину участка и ширину дороги на данном участке.
3. Определите количество единиц автотранспорта, проходящего по участку в какой-либо период времени в течение 20 минут.
4. Рассчитайте количество автотранспорта проходящего по участку за 1 час и общий путь, пройденный за это время (таблица 3).
Таблица 3
Количество автотранспорта и общий путь, пройденный автомобилями каждого типа за 1 час (заполнить)
Тип автотранспорта | Количество за 20 минут, шт. | За час, Ni, шт | Общий путь за 1 час, L, км |
Легковой автомобиль | |||
Грузовой автомобиль | |||
Автобус | |||
Дизельный грузовой автомобиль |
Общий путь, пройденный выявленным количеством автомобилей каждого типа за 1 час (L, км) рассчитывается по формуле:
Li=Ni*l, где
N- количество автомобилей каждого типа за 1 час;
i- обозначение типа автотранспорта
l – длина участка, км
5. Заполните таблицу 4. Определите общее количество сожженного топлива каждого вида (∑Q). Количество топлива (Qi, л) разного вида, сжигаемого при этом двигателями автомашин, рассчитывается по формуле: Qi=Li*Yi (Значения Yi возьмите из таблицы 1)
Таблица 4
Общее количество топлива каждого вида (заполнить)
Тип автотранспорта | Li | Qi, в том числе | |
бензин | дизельное топливо | ||
Легковой автомобиль | |||
Грузовой автомобиль | |||
Автобус | |||
Дизельный грузовой автомобиль | |||
Всего ∑Q |
6. Заполните таблицу 5. Рассчитайте количество выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего.
Количество вредных веществ, выделяемых при сгорании каждого вида топлива (в литрах) рассчитывается с помощью коэффициента К (таблица 2).
Таблица 5
Количество вредных веществ по каждому виду топлива (заполнить)
Вид топлива | ∑Q,л | Количество вредных веществ, л | ||
СО | Углеводороды (пентан С5Н12) | NO2 | ||
Бензин | ||||
Дизельное топливо | ||||
Всего(V),л |