Расчет выбросов вредных веществ от автотранспорта
Основной вклад в загрязнение окружающей среды при эксплуатации автотранспорта вносят вещества, выделяющиеся с выхлопными газами. Поскольку состав и количество отработавших газов зависят от марки автомобилей, условий эксплуатации и многих других факторов, экспериментально измерить массу выделяющихся загрязнений практически невозможно. Для этого пришлось бы на каждый автомобиль устанавливать комплекс газоанализаторов и проводить непрерывные измерения. Поэтому используют различные расчетные методы. Наиболее простыми в практическом применении являются следующие методы расчета массы выбросов:
1) на основе количества топлива, фактически расходуемого автомобилями;
2) исходя из выполненной транспортной работы;
3) пропорционально пробегу автомобилей.
Все эти методы не учитывают структуру парка автомобилей, их техническое состояние, условия движения и эксплуатации. Поэтому результаты расчетов не достаточно точны.
Для расчета приведенной массы годового выброса загрязнений Мг от автомашин используется уравнение (4.49). Масса mi (в тоннах) токсичных компонентов выхлопных газов автомашин определяются в зависимости от годового пробега:
(4.49)
где mі.пр – пробеговый выброс і-го загрязняющего вещества автомобилем (табл. 4.9), г/км;
Lг – годовой пробег одного автомобиля, км;
kгор – коэффициент , учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ при движении по территории населенных пунктов (табл. 4.10);
kiт.с. – коэффициент, учитывающий влияние технического состояния автомобиля на массовый выброс і-го загрязняющего вещества (табл. 4.11).
Масса газового выброса Мг газообразных примесей находится суммированием масс составляющих компонентов mi.
В настоящее время оценка токсичности двигателей внутреннего сгорания базируется на содержании отдельных примесей вредных веществ в отработавших газах. Однако, концентрации вредных компонентов в
отработавших газах (в процентах по объему, г/м3 или количество частей на миллион – млн-1) еще не характеризует токсичность двигателя. Например, концентрация оксида углерода при режиме холостого хода двигателя, как правило, наибольшая (3…5%), но общее количество выделяемых отработавших газов невелико.
Таблица 4.9 – Выбросы загрязняющих веществ от подвижного состава при движении в населенных пунктах
| Тип автомобиля | Двигатель ** | Пробеговый выброс mі.пр, г/км | |||||
| СО | СН | NO2 | C (сажа) | SO2 | Pb* | ||
| Грузовые 2…5 т | К Д Г | 52,6 2,8 26,8 | 4,7 1,1 2,7 | 5,1 8,2 5,1 | 0,5 | 0,16 0,96 0,14 | 0,023 |
| Грузовые 5…8 т | К Д | 73,2 3,2 37,4 | 5,5 1,3 4,4 | 9,2 11,4 9,2 | 0,8 | 0,19 1,03 0,17 | 0,029 |
| Автобусы длиной 8…9,5 м | К Д | 67,1 4,5 | 5,0 1,4 | 9,9 9,1 | 0,8 | 0,25 0,9 | 0,037 |
| Автобусы длиной 10,5…12 м | К Д | 4,9 | 7,7 1,6 | 10,4 10,0 | 1,0 | 0,32 1,23 | 0,047 |
| Легковые с объемом двигателя 1,3…1,8 л | К | 2,6 | 1,5 | 0,076 | 0,02–0,017 | ||
| Легковые с объемом двигателя 1,9…3,5 л | К | 2,8 | 2,7 | 0,096 | 0,014–0,031 |
* – расчет выбросов соединений выполняется только для регионов, где используется этилированный бензин.
** – обозначение двигателя: К – карбюраторный; Д – дизельный; Г – газовый.
Таблица 4.10 – Значения коэффициента kгор в зависимости от типа населенных пунктов для грузовых автомобилей и автобусов
| Тип населенных пунктов (НП), число жителей | Коэффициент kгор | ||||||||
| СО | СН | NO2 | C | SO2 | Pb | ||||
| К, Г | Д | К, Г | Д | К, Г | Д | Д | К, Г, Д | Б | |
| Город более 1 млн чел. | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,25 | 1,25 |
| Город 100 тыс…1млн чел. | 0,89 | 0,9 | 0,8 | 0,93 | 0,79 | 0,92 | 0,8 | 1,15 | 1,15 |
| Город 30…100 тыс чел. | 0,74 | 0,8 | 0,7 | 0,80 | 0,69 | 0,82 | 0,5 | 1,05 | 1,05 |
| Прочие НП | 0,58 | 0,6 | 0,5 | 0,60 | 0,6 | 0,7 | 0,3 | 1,0 | 1,0 |
Таблица 4.11 – Значение коэффициента kіт.с. для различных типов автомашин
| Тип автомашины | Двигатель | Коэффициент kіт.с. | |||||
| СО | СН | NO2 | С | SO2 | Pb | ||
| Грузовые и автобусы | К Г Д | 2,0 1,6 | 1,83 2,1 | 1,0 1,0 | 1,9 | 1,15 1,15 | 1,15 |
| Легковые | К | 1,75 | 1,48 | 1,0 | 1,15 | 1,15 |
Количество (по массе) оксида углерода, выделяемое при максимальной мощности двигателя, будет в 4–5 раз больше, чем при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. При режиме холостого хода выделяется по массе в 2,5 раза меньше оксида углерода, чем при движении со скоростью 60км/ч на подъеме с і=0,03. Однако, концентрация оксида углерода на холостом ходу в 6 раз больше, чем при движении со скоростью 60 км/ч.
Самое большое массовое количество вредных веществ с выхлопными газами выбрасывается при работе двигателя на форсированных режимах, а не в режиме холостого хода. Наиболее вредными с точки зрения токсичности выхлопных газов являются режимы разгона и торможения карбюраторных автомобилей.
Контрольные вопросы
1. В чем заключается токсичное и рефлекторное воздействие вредных веществ на человека?
2. Какова разница между ПДКм.р. и ПДКс.с.?
3. В каких случаях ПДКм.р=ПДКс.с.?
4. Для каких веществ устанавливается только ПДКм.р.?
5. Какое значение имеет трансформация химических соединений в атмосфере для контроля уровня ПДК?
6. Что входит в понятие «воздух рабочей зоны» в рамках определения ПДКр.з.?
7. Укажите разницу в понятиях ПДКр.з и ПДКа.в..
8. Охарактеризуйте этапы экспериментального установления норм ПДК.
9. В чем заключается эффект суммации?
10. Для каких загрязнителей атмосферы учет эффекта суммации является обязательным?
11. Как рассчитывается «индекс загрязнения атмосферы»?
12. Как регламентируется качество воздуха крупных городов и курортов?
13.Чем отличаются расчетные методы определения ПДК от экспериментально установленных значений?
14. Сравните значения ПДК основных загрязнителей воздуха для растений и человека.
15. Отличаются ли нормы ПДК Украины и зарубежных стран?
16. Какую функцию выполняют нормы ПДВ?
17. Для каких веществ вводится норматив ОБУВ?
18, Каким образом рассчитывается норматив ПДВ?
19. Вместо какого норматива и на какой период вводится ВСВ?
20. Дайте развернутую классификацию выбросов вредных веществ.
21. Что такое «ассимиляционный потенциал территории»?
22. Каким образом качество бензина влияет на состав и количество вредных компонентов в составе отработавших газов?
23.Каким образом рассчитывается масса выхлопных газов автомобилей и грузовых машин?
24.Перечислите основные и наиболее токсичные компоненты выхлопных газов автомашин.
Дата добавления: 2015-09-23; просмотров: 3990;