Примеры расчета выбросов в атмосферу загрязняющих веществ автотранспортными средствами
Задача 1
Оценить среднегодовой выброс СО легковыми автомобилями в области (без учета областного центра).
Исходные данные
В области зарегистрировано 100000 легковых автомобилей, из них 75000 принадлежат индивидуальным владельцам (ВАЗ 2111 - 4000, ВАЗ и Москвич - 70000, ГАЗ 2410 - 1000) и 25000 - предприятиям и организациям (Москвич и ВАЗ - 20000, ГАЗ 2410 - 5000).
Средний годовой пробег (L) индивидуальных автомобилей составляет 10000 км, а государственных - 30000 км.
В районных центрах зарегистрировано 57600 автомобилей, а в поселках, совхозах, деревнях - 42400 автомобилей:
| Место регистр. | Принадлежность | ВАЗ 2111 | ВАЗ, Москвич | ГАЗ 2410 |
| Город | индивдуальн. | |||
| предприятия | ||||
| Поселок, деревня | индивидуальн. | |||
| предприятии |
Решение
Общая масса выброса СО легковыми автомобилями определяетсякаксумма выбросов в городах М1j , и вне населенных пунктов M2j, трех групп автомобилей с учетом технического состояния автомобилей Кт (см.формулу 2.1.3). В свою очередь M1j и M2j зависят от пробеговых выбросов (m1j, m2j) и суммарных пробегов автомобилей (L1, L2) (формулы 2.1.1 и 2.1.2).
При отсутствии данных о распределении пробега автомобилей в городских l1 и загородных l2 условиях они определяются следующим образом: для легковых автомобилей, принадлежащих индивидуальным владельцам в городах l1=0,6L, L2=0,4L, а в сельской местности – L1=0,3L; L2 =0,7L; для легковых автомобилей, принадлежащих предприятиям в городах L1=0,9L; L2=0,1L, а в сельской местности - L1 = 0,3L; L3 =0,7L.
Определим суммарный годовой пробег в городах и сельской местности 3-х групп легковых автомобилей, принадлежащих индивидуальным владельцам:
| Место регистрации | Годовой пробег автомобилей, км | |||||
| ВАЗ2111 | ВАЗ, Москвич | ГАЗ 2410 | ||||
| В городе, l1 | В сельской мест. l2 | В городе, l1 | В сельской мест. l2 | В городе, l1 | В сельской мест. l2 | |
| Город | 1,2-107 | 0,8-107 | 2,4-108 | 1,6-108 | 3,6-106 | 2.4-106 |
| Поселок, деревня | 0,6-107 | 1,4-107- | 0.9-108 | 2,1-108 | 1,2-106 | 2.8-106 |
| Суммарн. пробег | 1,8-107 | 2,2-107 | 3,3-108 | 3,7-108 | 4.8-106 | 5.2-106 |
Определим суммарный годовой пробег в городах и сельской местности 3-х групп легковых автомобилей, принадлежащих предприятиям и организациям:
| Место регистрации | Годовой пробег автомобилей, км | ||||
| ГАЗ 2410 | ВАЗ, Москвич | ||||
| В городе, l1 | В сельской мест. l2 | В городе, l1 | В сельской мест. l2 | ||
| Город | 3.24-108 | 0,36-108 | 8,1-107 | 0,9-107 | |
| Поселок, деревня | 0,72-108 | 1,68-108 | 1,8-107 | 4.2-107 | |
| Суммарн. пробег | 3,96-108 | 2,04-108 | 9.9-107 | 5,1-107 | |
Автомобиль ВАЗ 2111 имеет рабочий объем двигателя менее 1,3 л, ВАЗ и Москвич - 1,3-1,5 л, ГАЗ 2410 - 2,45 л. По таблицам 2.1.1 и 2.1.3 выбираем пробеговые выбросы СО автомобилями при движении по населенным пунктам m1j и вне их m2j (в сельской местности). Эти выбросы (г/км) соответственно равны для ВАЗ 1111 - 11,4 и 4,8, для ВАЗ и Москвича -13 и 5.5, для ГАЗ 2410-14 и 6.0.
Кроме того необходимо из табл. 2.1.2 определить для автомобилей. двигавшихся по территории населенных пунктов, коэффициент Кг. Длярайонных центров с населением менее 50 тыс чел. Кг для СО равен 0,41.
Массовый выброс СО легковыми автомобилями с соответствующим объемом двигателя при движении по территории населенных пунктов рассчитывается следующим образом:
Выброс СО автомобилями, принадлежащими индивидуальным владельцам:
ВАЗ 2111 М1=11.4·1.8·107·0,4·10-6=8.4 т
ВАЗ, Москвич М1=13·3.3·108·0,41·10-6=1759 т
ГАЗ 2410 М1=14·4.8·106·0,41·10-6=28 т
Выброс СО автомобилями, принадлежащими предприятиям и организациям:
ВАЗ, Москвич М1=13·3.96·108·0,41·10-6= 2110 т
ГАЗ 2410 М1=14·9.9·107·0,41·10-6=568т.
Итак, годовой суммарный выброс СО легковыми автомобилями на территории населенных пунктов составляет 4549 т.
Рассчитаем теперь массовый выброс СО легковыми автомобилями при движении в сельской местности:
Выброс СО автомобилями, принадлежащими индивидуальным владельцам:
ВАЗ 2111 М2=4.8·2.2·107·10-6=106 т
ВАЗ, Москвич М2=5.5·3.7·108·10-6=2035 т
ГАЗ 2410 М2=6·5.2·106·10-6=31 т
Выброс СО автомобилями, принадлежащими предприятиям и организациям:
ВАЗ, Москвич М2=5.5·2.04·108·10-6=1122 т
ГАЗ 2410 М2=6.0·5.1·107·10-6=568т.
Тогда годовой суммарный выброс СО легковыми автомобилями при движении в сельской местности составляет 3600т.
Общий массовый выброс СО легковыми автомобилями в области с учетом технического состояния автомобилей (Ктсо=1.75 формула 2.1.3) будет определяться формулой:
Мд=(М1+М2)·Кт
Мл =(4549+3600) • 1,75=14260 т
Задача 2
Рассчитать выбросы в атмосферу NO2 автотранспортом, принадлежащим АТП
Исходные данные
В АТП, расположенным в городе с населением 800 тыс.чел., имеется 100 автомобилей-такси ГАЗ 2410, 50 автомобилей ЗИЛ-130, 100 автобусов.
Пробег (L) легкового автомобиля - 50 тыс.км, грузового - 30 тыс.км, автобуса-50 тыс.км.
Данные об использовании грузоподъемности (коэффициент γ) и эффективности использования пробега грузовых автомобилей (коэффициент β) отсутствуют.
Решение
1. Легковые автомобили
Автомобиль ГАЗ 2410 имеет двигатель с рабочим объемом 2,5л (j=3). По таблице 2.1.1 определяем пробеговый выброс NO2 – m1 =2,7 г/км, а по таблице 2.1.2 для города с населением 300 тыс.чел. коэффициент Кri = 0,94. Для автомобилей-такси l1 =L.
Суммарный годовой пробег легковых автомобилей в городских условиях
L1 = 50000 км • 100 = 5 • 106км
Выброс NO2 легковыми автомобилями составит
m1 =5 • 106 •2,7 •0,94 • 10-6=12.7
2. Грузовые автомобили
Автомобиль ЗИЛ-130 имеет грузоподъемность 6 т. КамАЗ 5320 - 8 т и ГАЗ 53 - 4,5т. Тип двигателя: ЗИЛ-130 - бензиновый, КамАЗ 5320 дизельный, ГАЗ 53 - газовый.
При отсутствии данных о распределении пробега грузовых автомобилей в городских (L1ks) и в загородных (L2ks) условиях при осуществлении городских перевозок пробег распределяется следующим образом (см. раздел 12.3): L1ks = 0.9Lks L2ks= 0.1 Lks
Рассчитаем суммарный пробег грузовых автомобилей по территории городаи вне его.
| Тип груз. автомобилей | Пробег по городу, l1ks. км | Пробег за городом. L2ks км |
| ЗИЛ- 130 | 1.35 • 106 | 1,5 • 105 |
| КамАЗ 5320 | 2,7 • 106 | 3 • 105 |
| ГАЗ 53 | 1.35 • 106 | 1.5 • 105 |
По таблицам 2.2.1 и 2.2.5 определим пробеговые выбросы NO2 грузовыми автомобилями при движении по городу (m1) и вне его (m2), а по таблице 2.2.2 - коэффициенты Кris. Автомобили используются на городских перевозках и поэтому принимается γ =0,6-0,8, а β=0,5 (см. примечание к табл. 2.2.3). Значения КПis для ЗИЛ-130 и ГАЗ 53 определяются по табл.2.2.3, а для КамАЗ 5320 - по таблице 2.2.4
| Тип груз. автомобилей | Пробеговый выброс, г/км | Кris | КПis | |
| m1 | m1 | |||
| ЗИЛ 130 | 9.2 | 8.0 | 0,79 | 0,67 |
| КамАЗ 5320 | 11,4 | 9.1 | 0,92 | 0,82 |
| ГАЗ 53 | 5.1 | 4.1 | 0,79 | 0.67 |
Рассчитаем выбросы NO2 по типам автомобилей:
ЗИЛ-130 в городе m1 = 9.2 • 1,35 • 10 6 • 0.79 • 0.67 • 10-6 = 6.57 т
За городом М2 =8.0 •1.5 • 105 • 0.67 • 10-6 = 0.8 т
КамАЗ 5320 в городе m1 = 11.4 • 2.7 . 106 -0,92 • 0.82 • 10 -6 = 23.2 т
За городом М2 =9.1 •3 • 105 •0.82•10-6 =2,23т
ГАЗ 53 в городе М2= 5,1 • 1.35 •106 •0.79 •0,67 • 10-6 = 3.6 т
загородом М2=4,1 •1,5 •105• 0.67 •10-6 =0.4 т
Суммарный массовый выброс NO2 грузовыми автомобилями Mr=36,8 т
3. Автобусы
Выброс NO;маршрутными городскими автобусами определяется по формуле 2.3.1
Автобусы ЛиАЗ 677 относятся к автобусам большого класса. По таблице 2.3.1 пробеговый выброс NO2 а городских условиях m1 = 10 г/км, Кris (из табл. 13.2) равен 0.92, КПis = 0,93 (из табл.13.3). Коэффициент. учитывающий особенности движения маршрутных автобусов, Кр= 1,4.
Общий пробег автобусов ЛиАЗ 677 в городских условиях
L2 = 100 • 50000 км = 5 • 106 км
Суммарный годовой выброс NO2 автобусами составит
М2 = 1,4 • Ю • 5 • Ю6 • 0,92 • 0.93- 10-6 = 59,9 т.
Итак, выброс NO2 составляет:
легковыми автомобилями -12,7 т
грузовыми автомобилями - 36,8 т
маршрутными автобусами - 59,9 т
Всего: 109,4т
Задания 1
Расчет выбросов легковыми автомобилями
Варианты
| Наименование | Варианты | |||||||||
| Годовой пробег индивидуальных автомобилей в городах и сельской местности | ||||||||||
| Тип автомобилей: | ||||||||||
| ВАЗ, Москвич | + | + | ||||||||
| ВАЗ 2111 | + | + | + | + | ||||||
| ГАЗ 3110, 2140 | + | + | + | + | ||||||
| Тип населенного пункта, число жителей. | ||||||||||
| а) город более 1 млн. человек | + | + | + | |||||||
| б) город 100тыс. чел .- 1млн. чел. | + | + | ||||||||
| в) город 30 тыс. чел. - 100 тыс. чел. | + | + | ||||||||
| г) прочие населенные пункты | + | + | + |
Задания 2
Расчет выбросов грузовыми автомобилями
Варианты
| Наименование | Варианты | |||||||||
| Годовой пробег грузовых автомобилей в городах и сельской местности | ||||||||||
| Тип автомобилей: | ||||||||||
| ЗИЛ - 130 | + | + | + | + | ||||||
| КамАЗ 5320 | + | + | + | |||||||
| ГАЗ 53 | + | + | + | |||||||
| Тип населенного пункта, число жителей. | ||||||||||
| а) город более 1 млн. человек | + | + | ||||||||
| б) город 100тыс. чел .- 1млн. чел. | + | + | + | |||||||
| в) город 30 тыс. чел. - 100 тыс. чел. | + | + | + | |||||||
| г) прочие населенные пункты | + | + |
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Коробкин В. И., Передельский Л. В., Экология. Ростов на Дону: издательство "Феникс", 2000, 576с.
2. Никитин Д.П., Новиков Ю.В., Окружающая среда и человек: Учеб. пособ. для студ. ВУЗов.-2-е изд. – М.:Высш.шк.,1995.
3. Безопасность жизнедеятельности./под ред. Белов С.В., - М.: ВШ, 1999, 448с, ил.
4. Салов А.И., Беркович Л.М., Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта. – М.: Транспорт, 1977, 182с.
5. Методика определения массы выбросов загрязняющих веществ автотранспортными средствами в атмосферный воздух. Москва, 1999г. ЦБНТИ Речного транспорта. 21с.
План
Составители
Серебряная Елизавета Борисовна
Коротких Надежда Константиновна