Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта по концентрации оксида углерода

Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта по концентрации оксида углерода (СО)

 

Цель работы: оценить загруженность участка улицы автотранспортом, рассчитать и оценить по нормативам ПДК качество атмосферного воздуха.

Оксид углерода — это вещество является продуктом неполного сгорания топлива, время его жизни в атмосфере составляет 2–4 месяца. Важнейшим источником поступления оксида углерода в атмосферу являются автотранспортные средства. Присутствие оксида углерода в атмосферном воздухе не может ощущаться человеком по запаху либо цвету. 
Оксид углерода считается вдыхаемым ядом, способным создавать дефицит кислорода в тканях тела, повышает количество сахара в крови. У здоровых людей этот эффект проявляется в уменьшении способности выносить физические нагрузки. Этот эффект зависит как от концентрации газа, так и от времени пребывания человека в загрязненной атмосфере.

Оксид углерода не является накапливающимся токсичным веществом — процесс неблагоприятного воздействия на человека обратим, хроническое отравление оксидом углерода не может наступить в результате долговременного воздействия при относительно низких концентрациях порядка 2–10 ПДКмр. 
Природные фоновые уровни окиси углерода колеблются в пределах от 0,01 до 0,23 мг/м3. В зоне городских автомагистралей крупных европейских городов его средние концентрации за 8 ч составляют, как правило, менее 20 мг/м3, а пиковые величины за 1 ч - ниже 60 мг/м3. По рекомендациям ВОЗ, средняя концентрация оксида углерода за 15 минут не должна превышать 100 мг/м3, за 30 минут – 60 мг/м3, за 1 час – 30 мг/м3, за 8 часов – 10 мг/м3.

Определение концентрации оксида углерода в атмосферном воздухе населенных пунктов проводится с целью получения информации в рамках расчетного мониторинга состояния городской среды. Предлагаемая методика не требует особой подготовки и материально-технических затрат. Она может быть рекомендована для проведения самостоятельных обследований экологического состояния мест проживания, учебы и работы студентами, как очной, так и дистанционной форм обучения.

Порядок выполнения работы

1. Получение данных для расчета уровня загрязнения атмосферного воздуха

Данные для расчета: характеристика магистральной улицы по месту жительства/обучения/работы; метеорологические показатели; информация о транспортном потоке.

1.1 Выбирается участок (или несколько участков) автомобильной магистрали, указывается адрес, выполняется схематичный рисунок местности с указанием места наблюдения и основных объектов (зданий, зеленых насаждений, светофоров и т.п.).

 

1.2 Дальнейший сбор данных  может проводится как путем разового замера, так и более углубленного исследования множественными замерами в течении суток (например: 9.00, 13.00, 18,00, 00.00). Интенсивность движения автотранспорта производится методом подсчета автомобилей разных типов 3 раза по 20 минут в каждом из сроков (интервал замера может быть уменьшен в случае высокой интенсивности движения). Результаты замеров заносятся в таблицу:

Время замера	Тип автотранспорта	Число единиц
9.00 - 10.00	Легкий грузовой Средний грузовой Тяжелый грузовой Автобус    Легковой автомобиль	197 78 11 8 664
13.00 - 14.00	Легкий грузовой Средний грузовой Тяжелый грузовой Автобус    Легковой автомобиль	134 52 14 9 755
18.00 -19.00	Легкий грузовой Средний грузовой Тяжелый грузовой Автобус           Легковой автомобиль	98   56   17   4   612
00.00 – 1.00	Легкий грузовой Средний грузовой Тяжелый грузовой Автобус           Легковой автомобиль	8   2   0   0 246

 

1.3 В каждом пункте замера производится оценка участка автомагистрали по следующим показателям:

 

 

1) Тип улицы: жилые улицы с односторонней застройкой.

2) Уклон. Определен глазомерно –2 градуса

3) Скорость ветра. Южный, 2 м/с

4) Влажность воздуха. Влажность = 74%

5) Наличие защитной полосы  из деревьев и др. Защитной полосы нет.

 

1.4 Подсчитывается интенсивность движения и оценивается доля каждого вида транспорта в суммарной загруженности, а также определяется временной промежуток наибольшей интенсивности движения в течении суток. Результат иллюстрируется графически (диаграммы, графики).

 

2. Оценка уровня загрязнения участка магистральной улицы отработанными газами автотранспорта по концентрации оксида углерода (СО)

Выполняется расчет загрязнения, оценка результатов в соответствии с нормативом ПДК,  составление сводной таблицы (для студентов обучающихся в группе) результатов по разным районам населенного пункта, формулируются обобщенные  вывод.

        Оценка  концентрации рассчитывается по  следующей формуле:

 

КСО=(0,5+0,01N∙KT)∙KA∙KC∙KB∙KП∙KУ,

где  0,5 – фоновое загрязнение атмосферного воздуха оксидом углерода нетранспортного происхождения, мг/м3;

 

N – суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге, авто/час;

 

KT – коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода,

KT= ΣPi∙Ki

               Pi – доля отдельного вида транспорта от всей совокупности, принимаемой за 1.

                     Ki  - коэффициент токсичности отдельного вида транспорта (табл.2.1);

 

КСО=(0,5+0,01*741,25*1,56)* 0,6*2,0*1,00*1,9*1,06=29,16 мг/м3

 

N=2965/4=741,25 в час

 

Легкий грузовой автомобиль: всего 437

KT= 14,74*2,3=33,9

 

Средний грузовой: всего 188

KT= 6,34*2,9=18,39

 

Тяжелый грузовой: всего 42

KT=  1,42*0,2=0,28

 

Автобус: всего 21

KT= 7,08*3,7=26,2

 

Легковой автомобиль: всего 2277

KT= 76,8*1=76,8

Таблица 2.1

Тип автомобиля	Коэффициент Ki
Легкий грузовой	2,3
Средний грузовой	2,9
Тяжелый грузовой (дизельный)	0,2
Автобус	3,7
Легковой	1,0

 

 

KA – коэффициент, учитывающий аэрацию местности (табл.2.2);

KA= 0,6

Таблица 2.2

Тип местности по степени аэрации	Коэффициент Kа
Транспортные тоннели	2,7
Транспортные галереи	1,5
Магистральные улицы/дороги, Улицы/дороги с многоэтажной застройкой с двух сторон	1,0
Жилые улицы/дороги с одноэтажной застройкой	0,6
Улицы/дороги с односторонней застройкой, набережные, эстакады, виадуки, высокие насыпи	0,4
Пешеходные тоннели	0,3

 

KC - коэффициент, учитывающий изменение концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра (табл. 2.3);

KC= 2,0

Таблица 2.3

Скорость ветра, м/с	Коэффициент КС
1	2,7
2	2,0
3	1,5
4	1,2
5	1,05
6 и более	1,00

 

 

KB - коэффициент, учитывающий изменение концентрации окиси углерода в зависимости от влажности воздуха (табл. 2.4);

KB= 1,00

 

Таблица 2.4

Относительная влажность, %	Коэффициент КВ
100	1,45
90	1,30
80	1,15
70	1,00
60	0,85
50	0,75
40	0,60

             

 КП – коэффициент, увеличения загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода у пересечений улиц (табл 2.5);

КП= 1,9

Таблица 2.5

Тип пересечения	Коэффициент КП
Регулируемое пересечение: - светофорами обычное, - светофорами управляемое, - саморегулируемое	1,8 2,1 2,0
Нерегулируемое: - со снижением скорости - кольцевое - с обязательной остановкой	1,9 2,2 3,0

 

            

КУ – коэффициент, учитывающий изменение загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода в зависимости от величины продольного уклона (табл. 2.6).

КУ= 1,06

 

Таблица 2.6

Продольный уклон 0	Коэффициент КУ
0	1,00
2	1,06
4	1,07
6	1,18
8	1,55

 

 

ПДК выбросов автотранспорта по окиси углерода равно 5 мг/м3.

 

Вывод:

 

Снижение уровня выбросов возможно следующими мероприятиями:

- уменьшение движения  грузовых автомобилей;

- ограничение интенсивности движения;

- оптимизация скорости движения машин (при 60 км/час наименьшие загрязнения);

- расширение перевозок  пассажиров электротранспортом;

- фильтрация выхлопных  газов дизелей от сажи;

- замена обычных автомобилей  электромобилями;

- другие мероприятия.

 

 

 

 

 

 

 

Расчетно-практическая работа №2

Анализ воздействия предприятия (учреждения) на окружающую среду.

 

Цель работы: Анализ воздействия предприятия (учреждения) на окружающую среду, его оценка и поиск путей снижения негативной нагрузки. 

В этом разделе студент самостоятельно проводит анализ воздействия на окружающую среду того вида деятельности, которой он занимается.    Для этого он должен максимально полно охарактеризовать цель функционирования предприятия, на котором он трудится;  раскрыть основные аспекты воздействия предприятия на окружающую среду и существующие механизмы предотвращения этого воздействия; то есть пошагово собрать, обобщить и оформить в письменном виде данные:

• о характере производственно-хозяйственной деятельности предприятия, его  структуре;  
• о технологическом процессе на данном объекте, его  стадиях;
• об оборудовании, применяемом на той стадии технологического процесса,      где трудится студент. Назначение, принцип действия этого             оборудования;
• о материальных и энергетических ресурсах, используемых для осуществления производственно-хозяйственной деятельности предприятия  в целом;
• о материальных и энергетических ресурсах, используемых для работы оборудования того участка, на котором трудится   студент;
• о твердых, жидких и газообразных отходах, выделяемых предприятием в целом, на каждой стадии технологического процесса,  каждой единицей оборудования;
• о морфологическом и химическом  составе отходов, их количестве, механизме их образования; 
• о системах  регулирования сбросов и выбросов загрязняющих веществ;
• о природоохранной технике и технологиях, используемых на предприятии;
• о  назначении, принципе действия, технических характеристиках оборудования;
• о механизмах и способах размещения, переработки или захоронения отходов, образующихся на предприятии;
• о структуре и организации работ по защите окружающей среды на предприятии; мероприятиях по энергосбережению и снижению энергетических воздействий     на окружающую среду;
• об организационно-технических мероприятиях по повышению экологической безопасности  на данном объекте. Личные предложения студента по этому вопросу;
• о возможных аварийных ситуациях на объекте. Варианты их влияния экологическую   обстановку;
• о составе технических  средств для устранения аварийных ситуаций, способах сбора   и удаления  аварийных сбросов и выбросов;
• о нормировании и нормах выбросов и сбросов, нормативах образования твердых отходов и лимитов их размещения на   данном объекте; 
• о   направлениях работ по созданию и обеспечению безопасных и здоровых условий    труда.