Сибирская государственная геодезическая академия

СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Добрынина О.Ю.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3
ПО ДИСЦИПЛИНЕ ЭКОЛОГИЯ CИБИРИ
Новосибирск – 2002
Тема: Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта.
Цель: научится определять уровень загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта по концентрации СО.
Ход работы:
1. Рассчитать коэффициент токсичности автомобилей выбросам в
атмосферный воздух окиси углерода.
2. Определить по таблицам коэффициенты учитывающие аэрацию местности, продольный уклон местности, скорость ветра,
влажность воздуха, пересечения улиц.
3. Определить КС- уровень загрязнения атмосферы воздуха окисью углерода.
4. Сравнить с ПДК автотранспорта по окиси углерода.
5. Определить возможные мероприятия по снижению уровня выбросов.
Автомобильные выбросы представляют собой смесь примерно
двухсот веществ.
В них содержатся углеводороды - продукты неполного сгорания
топлива, оксид углерода, оксиды азота, соединения свинца и т.д.
Среднегодовой пробег каждого автомобиля составляет 15 тыс. км.
В среднем он обедняет атмосферу на 4350кг. О2 и насыщает СО2 на 3250кг,
на 520 кг СО, на 27 кг NO и не менее 1 кг свинца (Илькун, 1971).
Во всех городах Сибири автотранспорт является основным
загрязнителем воздуха.
Территории, в которых доля проб (%) атмосферного воздуха на
автомагистралях в зоне живой застройки, значительно превышает ПДК
Территории
РФ
Респ. Алтай
Красноярский
край
Алтайский
край
Кемеровская
область
1997
14,87
35.45
1998
12,8
29,3
1999
12,3
21,25
31,59
2000
10,3
28,25
27,41
5,98
6,3
19,31
23,90
32,12
29,7
29,12
21,06
2
Загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами
автомобилей удобно оценивать по концентрации окиси углерода, мг/м3.
Задание:
Магистральная улица города с многоэтажной застройкой с двух
сторон, продольный уклон 20 , скорость ветра 4м/сек, относительная
влажность воздуха 70% . Расчетная интенсивность движения автомобилей
в обоих направлениях 500 автомашин в час (N). Состав движения:
10% грузовых автомобилей с малой грузоподъемностью,
10% со средней грузоподъемностью,
5% с большой грузоподъемностью и дизельными двигателями.
5% автобусов,
70% легковых автомобилей.
Ход работы:
Формула оценки концентрации окиси углерода (Ксо)
используется для расчетов в Киевском и Харьковском автомобильнодорожных институтах (Бегма и др.. 1984; Шаповалов, 1990).
КСо = (0,5+0,01 N*Кт)* КА* КУ * КС* КВ * КП,
0,5- фоновое загрязнение атмосферного воздуха
нетранспортного происхождения, мг/м3.
N- суммарная интенсивность движения автомобилей на
городской дороге, автом./час.
Кт - коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода.
КА - коэффициент, учитывающий аэрацию местности.
КУ - коэффициент, учитывающий изменения загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного
уклона.
КС - коэффициент, учитывающий изменения концентрации углерода в зависимости от скорости ветра.
КВ - то же относительно влажности воздуха.
КП - коэффициент, увеличения загрязнения атмосферного воздуха
окисью углерода у пересечений.
Коэффициент токсичности автомобилей определяется как средневзвешенный для потока автомобилей по формуле:
КТ =

P1* КТI,
где P1- состав движения в долях единиц
КТI- значение определяется по таблице 2.
3
Таблица 2
Тип автомобиля
Легкий грузовой
Средний грузовой
Тяжелый грузовой (дизельный)
Автобус
Легковой
Коэффициент КТI
2,3
2,9
0,2
3,7
1,0
Подставив значения согласно заданию (или собственные
данные) получаем:
КТ = 0,1*2,3+0,1 *2.9+0,05*3,7+0,7*1= 1,41
Значение коэффициента КА, учитывающего аэрацию местности,
определяется по таблице 3.
Таблица 3
Тип местности по степени аэрации
Транспортные тоннели
Транспортные галереи
Магистральные улицы и дороги с многоэтажной застройкой с двух сторон
Жилые улицы с одноэтажной застройкой с
двух сторон и дороги в выемке
Городские улицы и дороги с односторонней
застройкой, набережные
эстакады, виадуки, высокие насыпи
Пешеходные тоннели
Коэффициент КА
2,7
1,5
1,0
0,6
0,4
0,3
Для магистральной улицы с магистральной застройкой КА=1.
Значение коэффициента Ку, учитывающего изменение загрязнения воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного
уклона определяем по таблице 4.
4
Таблица 4
Продольный уклон,0
Коэффициент Ку
1,00
1,06
1,07
1,18
1,55
0
2
4
6
8
Коэффициент изменения концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра КСо определяется по таблице 5.
Таблица 5
Скорость ветра, м/с
Коэффициент Кс
1
2,70
2
2,00
3
1,50
4
1,20
5
1,05
6
1,00
Значение коэффициента КВ, определяющего изменения концентрации окиси углерода в зависимости от относительной влажности воздуха, приведено в таблице 6.
Таблица 6.
Относительная влажность воздуха, % Коэффициент Кв
100
1,45
90
1,30
80
1,15
70
1,00
60
0,85
50
0,75
40
0,60
Коэффициент увеличения загрязнения воздуха окисью углерода у
пересечений приведен в таблице 7.
Таблица 7.
Тип пересечения
Коэффициент Кп
Регулируемое пересечение:
светофорами обычное
1,8
светофорами управляемое
2,1
саморегулируемое
2,0
Нерегулируемое:
со снижением скорости
1,9
кольцевое
2,2
с обязательной остановкой
3,0
5
10
300
200
600
550
450
350
470
480
270
210
260
270
340
320
415
525
500
400
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
6
14
15
16
17
18
19
20
5
10
10
10
10
10
10
5
10
20
10
10
10
5
10
5
5
10
400
2
10
гр.л%
500
1
№ вар №
5
10
10
20
20
10
5
5
10
10
20
10
5
5
10
5
10
5
5
10
гр.ср.%
10
20
5
5
5
20
10
10
20
5
5
20
10
10
20
10
20
10
5
10
20
20
5
10
10
5
20
20
30
10
10
5
20
10
гр.тяж% % авт
%%%%
20
5
%%%%
10
10
%%%
10
10
70
55
65
45
45
55
65
70
55
45
45
50
65
70
55
60
50
65
70
55
% ла
8
6
4
2
0
8
6
4
2
0
8
6
4
2
0
8
6
4
2
0
уклон
2
1
6
5
4
3
2
1
6
5
4
3
2
1
6
5
4
3
2
1
VВ
90
100
70
80
90
100
40
50
60
70
80
90
100
40
50
60
70
80
90
100
отн.вл
с.
с.
с.
с.
с.
с.
с.
с.
с.
с.о.
с.у.
с.
с.у
с.о
рег.пер
к.
к.
к.
к.
к.
к.
нерег
Подставим значение коэффициентов, оценим уровень загрязнения
атмосферного воздуха окисью углерода:
КСо =(0,5+0,01 *500* 1,4)* 1 * 1,06* 1,20*1,00=8,96 мг/м3
ПДК автотранспорта по окиси углерода равно 5мг/м 3
Снижение уровня выбросов возможно следующими
мероприятиями:
-запрещение движения автомобилей;
-ограничение интенсивности движения до 300 авт./час;
-замена карбюраторных грузовых автомобилей дизельными;
-другие мероприятия.
Контрольные вопросы:
1.Охарактеризовать состав выбросов автотранспорта в
атмосферный воздух.
2.Дать характеристику выбросам автотранспорта
атмосферный воздух городов Сибири.
3.
Как определитъ коэффициенты токсичности автомобилей
4.
Как определить коэффициенты учитывающие аэрацию
местности, продольный уклон, скорость ветра, типы пересечения улиц.
5.
Как определить уровень загрязнения автотранспортом.
6
Мероприятия по снижению уровня выбросов автотранспорта.
Литература:
1.
Федорова А,И. Николаева А.Н. Практикум но экологии
окружающей среды, - Воронеж,1997.
2.
ГОСТ 172.2-03-87. Охрана природы. Атмосфера. Нормы и
методы измерения содержания окиси углерода и углеводородов в отработанных газах автомобилей с бензиновыми двигателями.
3.
Государственный
доклад
/О
санитарноэпидемиологической обстановке в РФ 2000 году. -М.: Экологический
вестник России. 2001.
7