Оценка загрязнения воздуха выбросами от движущегося автотранспорта.

Методика расчета основана на поэтапном определении эмиссии (выбросов) токсичных веществ (оксида углерода – СО, углеводородов – C_nH_m, оксидов азота – NO_x) с отработавшими газами автомобильного транспорта, концентрации загрязнения воздуха этими веществами на различном удалении от дороги и сравнении полученных данных с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) данных веществ в воздушной среде.

При расчете выбросов учитываются различные типы автотранспортных средств и конкретные дорожные условия.

В качестве расчетной принимается интенсивность движения различных типов автомобилей в смешанном потоке, которая определяется студентом или группой студентов на заданном участке автомагистрали.

Мощность эмиссии CO, C_nH_m, NO_xв отработавших газах отдельно для каждого газообразного вещества определяется по формуле:

, (1)

где q – мощность эмиссии данного вида загрязнений от транспортного потока на конкретном участке дороги, г/м·с; – коэффициент перехода к принятым единицам измерения; m – коэффициент, учитывающий дорожные и автотранспортные условия, принимается по графику (рис. 1) в зависимости от средней скорости транспортного потока, – средний эксплуатационный расход топлива для данного типа (марки) карбюраторных автомобилей, л/км; для оценочных расчетов может быть принят по средним эксплуатационным нормам с учетом условий движения, которые приведены в табл. 3; – то же, для дизельных автомобилей, л/км; – интенсивность движения каждого выделенного типа карбюраторных автомобилей, авт./ч. (табл. 2); – то же, для дизельных автомобилей, авт./ч.; и – коэффициенты, принимаемые для данного компонента загрязнения для карбюраторных и дизельных типов двигателей соответственно по табл. 4.

При расчете рассеяния выбросов от автотранспорта и определения концентрации токсичных веществ на различном удалении от дороги используется модель Гауссового распределения примесей в атмосфере на небольших высотах.

Рис.1. Зависимость величины коэффициента «m», учитывающего дорожные и автотранспортные условия движения, от средней скорости транспортного потока

Таблица 3

Средние эксплуатационные нормы расхода топлива на 1 км пути в литрах

Таблица 4

Значения коэффициентов и

Концентрация загрязнений атмосферного воздуха окисью углерода, углеводородами, окислами азота вдоль автомобильной дороги определяется по формуле

(2)

где C – концентрация данного вида загрязнения в воздухе, г/м ;
– стандартное отклонение Гауссового рассеивания в вертикальном направлении, м; принимается по табл. 5; – скорость ветра, преобладающего в расчетный месяц летнего периода, м/с;

– угол, составляемый направлением ветра к трассе дороги. При угле от 90 до 30° скорость ветра следует умножать на синус угла, при угле менее 30° – коэффициент 0, 5; F – фоновая концентрация загрязнения воздуха, г/м.

Таблица 5

Значения стандартного Гауссового отклонения

при удалении от кромки проезжей части

Результаты расчета по формуле (2) сопоставляются с предельно допустимыми концентрациями (ПДК), установленными органами Министерства здравоохранения с учетом класса опасности для токсичных составляющих отработавших газов тепловых двигателей в воздухе населенных мест; они приведены в табл. 6.

По полученным результатам строится график загрязнения отработавшими газами придорожной зоны. Пример графика приведен на рис. 2.

Таблица 6

Предельно допустимая концентрация токсичных составляющих отработавших газов в воздухе населенных мест, мг/м³

Для уменьшения ширины распространения загрязнения следует предусматривать защитные зеленые насаждения, экраны, защитные валы, прокладку автомобильной дороги в выемке. Снижение концентрации загрязнений защитными сооружениями в процентах к величине концентрации приведено в табл. 7.