Источники загрязнения среды обитания
По имеющимся данным углеводороды не представляют, по-видимому, сколь либо существенной опасности для окружающей среды. Из всех углеводородов только этилен в предельных концентрациях оказывает вредное воздействие на растительность. В настоящее время исследования концентраций газообразных углеводородов в окружающем воздухе не обнаружили прямых вредных воздействий на человека. Однако под… Читать ещё >
Источники загрязнения среды обитания (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Содержание Введение Задание
1. Описание объекта исследования и его карта-схема
2. Расчет валового выброса и мощности выброса
3. Список веществ и его анализ
4. Инвентаризация источников загрязнения Список использованных источников
Введение
В результате деятельности человека в биосфере стали появляться нехарактерные для неё вещества и физические агенты, генерируюмые объектами техносферы.
К ним относятся:
выбросы в атмосферу химических соединений, аэрозолей, различных смесей;
сбросы в водную среду всевозможных производственных и коммунально-бытовых отходов, нефтяных продуктов;
засорение полей, лугов, лесов, рек, озер и т. п. пестицидами, минеральными удобрениями, тяжелыми металлами;
повышенные уровни шума, вибрации, электромагнитных излучений, радиации, тепла.
Все названные физические агенты объединяются понятием загрязнитель.
Основным признаком загрязнителя следует считать его опасность для биосферы, т. е. для людей, животных и растений.
Загрязнитель — это любое химическое вещество, энергетическое воздействие, отходы и прочее, выходящие за рамки безопасного уровня для человека и вызывающие нежелательные изменения в среде обитания.
Поведение загрязнителя в среде обитания характеризует загрязнение. Источники загрязнения — это объекты, вырабатывающие загрязнитель. Один и тот же объект может одновременно создавать несколько видов загрязнителей. Например, автомобиль генерирует шум, вибрацию, и загрязняет атмосферу токсичными газами.
Автотранспорт является одним из основных источников загрязнения среды обитания. Автомобильные выхлопные газы — смесь 1200 химических элементов и более 280 соединений. В основном это газообразные вещества и небольшое количество твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии. Газовая смесь состоит из инертных газов, проходящих через камеру сгорания. В выхлопных газах содержатся углеводороды, альдегиды, обладающие резким запахом и раздражающим действием, неразложившиеся углеводороды топлива (сажа, содержащая смолистые вещества), соединения неорганического свинца.
Возможные варианты источников загрязнения:
— стоянка автомобилей;
— автозаправка;
— автомагистраль (за городом и в черте города).
Цель работы: исследование автотранспортных систем как источников химического загрязнения городской среды.
Объект исследования: автостоянка.
Задачи работы:
Карта-схема объекта исследования.
Определение валового выброса и мощности выброса расчетной модели.
Список веществ и его анализ.
Инвентаризация источников загрязнения.
Задание Цель работы: исследование автотранспортных систем как источников химического загрязнения городской среды.
Объект исследования: автостоянка. Задачи работы:
1. Карта-схема объекта исследования.
2. Определение валового выброса и мощности выброса расчетной модели.
3. Список веществ и его анализ.
4. Инвентаризация источников загрязнения.
В табл. 1 приведен вариант задания на курсовую работу.
Табл. 1. Вариант задания на курсовую работу.
Состав автотранспорта | Рабочий объем ДВС (для легковых), грузоподъемность (для грузовых), класс автобуса | Тип ДВС | Количество автомобилей | L1Б, L1Д, L2Б, L2Д км | |
легковые автомобили выпуска до 01.01.94 г. иностранные грузовые автомобили выпуска после 01.01.94 г. автобусы, произведенные в странах СНГ | от 1,8 до 3,5 л от 2 до 5 т малый | Б Д Б | 0,009 | ||
0,14 | |||||
0,005 | |||||
0,16 | |||||
Примечание. Д — дизельный тип двигателя; Б — бензиновый тип двигателя; L1Б, L1Д — пробег автомобиля от ближайшего к выезду и наиболее удаленного от выезда места стоянки до выезда со стоянки, км; L2Б, L2Д — пробег автомобиля от ближайшего к въезду и наиболее удаленного от въезда места стоянки автомобиля до въезда на стоянку, км. | |||||
1. Описание объекта исследования и его карта-схема Стоянка автомобилей — это территория или помещение, предназначенное для хранения автомобилей в течение определенного периода времени. Автомобили могут размещаться:
— на обособленных открытых стоянках или в отдельно стоящих зданиях и сооружениях (закрытие стоянки), имеющих непосредственный въезд и выезд на дороги общего пользования (расчетная схема 1, рис. 1);
— на открытых стоянках или в зданиях и сооружениях, не имеющих непосредственный въезд и выезд на дороги общего пользования и расположенных в границах объекта, для которого выполняется расчет (расчетная схема 2, рис. 1).
Опишите, какие вещества учитываются при расчете в зависимости от типа двигателя автомобиля.
Рис. 1. Варианты размещения стоянок: 1 — территория или помещение стоянки; 2 — дороги общего пользования; 3 — въезд с дороги общего пользования; 4 — выезд на дороги общего пользования; 5 — внутренние проезды; 6 — здания и сооружения, не предназначенные для стоянки автомобилей
2. Расчет валового выброса и мощности выброса В курсовой работе необходимо рассчитать валовый выброс и мощность выброса вредных веществ, выбрасываемых с территории открытой стоянки (расчетная схема 1, рис.2).
Рис. 2. Вариант размещения стоянки для расчета При проведении экологического контроля удельные выбросы загрязняющих веществ автомобилями снижаются, поэтому mnpik и mxxik (единица измерения этих величин — г/мин) должны пересчитываться по формулам:
где ki — коэффициент, учитывающий снижение выброса i-го загрязняющего вещества при проведении экологического контроля.
m’npik (CO) | =5*1=5(г/мин) | |
m’npik (CхHx) | =0,65*1=0,65(г/мин) | |
m’npik (NOx) | =0,05*1=0,05(г/мин) | |
m’npik (SO2) | =0,013*1=0,013(г/мин) | |
m’xxik (CO) | =4,5*1=4,5(г/мин) | |
m’xxik (CхHx) | =0,4*1=0,4(г/мин) | |
m’xxik (NOx) | =0,05*1=0,05(г/мин) | |
m’xxik (SO2) | =0,012*1=0,012(г/мин) | |
Средний пробег автомобилей по территории или помещению стоянки L1 и L2 определяется по формулам:
где L1Б L1Д — пробег автомобиля от ближайшего к выезду и наиболее удаленного от выезда места стоянки до выезда со стоянки, км; L2Б L2Д — пробег автомобиля от ближайшего к въезду и наиболее удаленного от въезда места стоянки автомобиля до въезда на стоянку, км.
L1 | =(0,009+0,14)/2=0,075 | |
L2 | =(0,005+0,16)/2=0,083 | |
Выброс i-го вещества одним автомобилем k-й группы в день при выезде с территории M1ik или помещения стоянки и возврате М2ik рассчитывают по формулам:
где M1ik, М2ik — выброс i-гo вещества одним автомобилем k-й группы в день при выезде с территории или помещения стоянки и возврате, г; mnpik — удельный выброс i-го вещества при прогреве двигателя автомобиля k-й группы, г/мин; mLik — пробеговый выброс i-гo вещества автомобилем k-й группы г/км; mxxik — удельный выброс i-го вещества автомобилем к-й группы г/мин; tпр — время прогрева двигателя, мин; L1, L2 — пробег автомобиля по территории стоянки, км; txx1, txx2 — время работы двигателя на холостом ходу при выезде (возврате) на территорию или в помещение стоянки, мин.
Периоды года (холодный, теплый, переходный) условно определяются по величине среднемесячной температуры. Месяцы, в которых среднемесячная температура ниже -5°С, относятся к холодному периоду, месяцы со среднемесячной температурой выше +5 °С — к теплому периоду, и с температурой от -5 °С до +5 °С — к переходному.
Длительность расчетных периодов и среднемесячные температуры определяются в соответствии со «Справочником по климату». Для Хабаровского края длительность холодного периода — 160 дней в году, теплого периода — 80 дней, переходного периода — 125 дней.
Время подогрева двигателя tпр зависит от температуры воздуха и в соответствии с табл. 10.3 методического пособия принято для легковых автомобилей: в теплом периоде — 3 мин., в холодном периоде — 10 мин., в переходном периоде — 4 мин.; для грузовых автомобилей и автобусов: в теплом периоде — 4 мин., в холодном периоде — 20 мин., в переходном периоде — 6 мин.
Продолжительность работы двигателя на холостом ходу при выезде (въезде) автомобиля со стоянки txx1 = tхх2 = 1 мин.
Теплый период:
M1ik (CO) | =5*3+17*0,075+4,5*1=20,775(г.) | |
M2ik (CO) | =17*0,083+4,5*1=5,911(г.) | |
M1ik (СхHх) | =0,65*3+1,7*0,075+0,4*1=2,478(г.) | |
M2ik (СхHх) | =1,7*0,083+0,4*1=0,541(г.) | |
M1ik (NOx) | =0,05*3+0,4*0,075+0,05*1=0,23(г.) | |
M2ik (NOx) | =0,4*0,083+0,05*1=0,083(г.) | |
M1ik (SO2) | =0,013*3+0,07*0,075+0,012*1=0,056(г.) | |
M2ik (SO2) | =0,07*0,083+0,012*1=0,018(г.) | |
Холодный период:
M1ik (CO) | =9,1*20+21,3*0,075+4,5*1=188,098(г.) | |
M2ik (CO) | =21,3*0,083+4,5*1=6,268(г.) | |
M1ik (СхHх) | =1*20+2,5*0,075+0,4*1=20,588(г.) | |
M2ik (СхHх) | =2,5*0,083+0,4*1=0,608(г.) | |
M1ik (NOx) | =0,07*20+0,4*0,075+0,05*1=1,48(г.) | |
M2ik (NOx) | =0,4*0,083+0,05*1=0,083(г.) | |
M1ik (SO2) | =0,016*20+0,044*0,075=0,323(г.)1=0,335(г.) | |
M2ik (SO2) | =0,044*0,083+0,012*1=0,016(г.) | |
Переходный период:
M1ik (CO) | =8,19*4+21,3*0,075+4,5*1=38,858(г.) | |
M2ik (CO) | =21,3*0,083+4,5*1=6,268(г.) | |
M1ik (СхHх) | =0,9*4+2,5*0,075+0,4*1=4,188(г.) | |
M2ik (СхHх) | =2,5*0,083+0,4*1=0,608(г.) | |
M1ik (NOx) | =0,07*4+0,4*0,075+0,05*1=0,36(г.) | |
M2ik (NOx) | =0,4*0,083+0,05*1=0,083(г.) | |
M1ik (SO2) | =0,014*4+0,044*0,075+0,012*1=0,071(г.) | |
M2ik (SO2) | =0,044*0,083+0,012*1=0,016(г.) | |
Валовый выброс i-гo вещества автомобилями рассчитывается раздельно для каждого периода по формуле где Mij — валовый выброс i-го вещества автомобилями, т/год; бВ — коэффициент выпуска (выезда) (бВ? 1); Nk — количество автомобилей k-й группы на территории или в помещении стоянки за расчетный период; Dp — количество дней работы в расчетном периоде (холодном, теплом, переходном); J — период года (Т — теплый, П — переходный, X — холодный); для холодного периода расчет Mi выполняется для каждого месяца.
где NКВ — среднее за расчетный период количество автомобилей k-й группы, выезжающих в течение дня со стоянки, шт. (определяется самостоятельно).
NKB | =3(шт.) | |
NK | =10(шт.) | |
бB | =3/10=0,3 | |
Теплый период:
Mij (CO) | =0,3*(20,775+5,911)*10*80*0,1=0,0064(т./год) | |
Mij (СхHх) | =0,3*(2,478+0,541)*10*80*0,1=0,00072(т./год) | |
Mij (NOх) | =0,3*(0,23+0,083)*10*80*0,1=0,00008(т./год) | |
Mij (SO2) | =0,3*(0,056+0,018)*10*80*0,1=0,00002(т./год) | |
Холодный период:
Mij (CO) | =0,3*(188,098+6,268)*10*160*0,1=0,0933(т./год) | |
Mij (СхHх) | =0,3*(20,588+0,608)*10*160*0,1=0,01017(т./год) | |
Mij (NOх) | =0,3*(1,48+0,083)*10*160*0,1=0,00075(т./год) | |
Mij (SO2) | =0,3*(0,335+0,016)*10*160*0,1=0,00017(т./год) | |
Переходный период:
Mij (CO) | =0,3*(38,858+6,268)*10*125*0,1=0,01692(т./год) | |
Mij (СхHх) | =0,3*(4,188+0,608)*10*125*0,1=0,0018(т./год) | |
Mij (NOх) | =0,3*(0,36+0,083)*10*125*0,1=0,00017(т./год) | |
Mij (SO2) | =0,3*(0,071+0,016)*10*125*0,1=0,00003(т./год) | |
Произведем расчет валового выброса Mi, используя формулу:
Mij (CO) | =0,0064+0,0933+0,1 692=0,11662(т./год) | |
Mij (СхHх) | =0,72+0,1 017+0,0018=0,01269(т./год) | |
Mij (NOх) | =0,8+0,75+0,17=0,001(т./год) | |
Mij (SO2) | =0,2+0,17+0,3=0,00022(т./год) | |
Результаты расчетов приведены в форме табл. 2 для каждого периода года.
Таблица 2. Расчет валового выброса i-гo вещества для каждого периода года (легковые автомобили выпуска до 01.01.94 г)
Вещеcтво | mnpi | tnp, | mLik, | L1 | L2, | mxxik | txx1 | txx2, | М1ik, | М2ik, | Mij, | |
г/мин | мин | г/км | км | км | г/мин | мин | мин | г | г | т/год | ||
Теплый период | ||||||||||||
СО | 5,000 | 17,000 | 0,075 | 0,083 | 4,500 | 20,775 | 5,911 | 0,640 | ||||
Углеводороды | 0,650 | 1,700 | 0,075 | 0,083 | 0,400 | 2,478 | 0,541 | 0,72 | ||||
NOx | 0,050 | 0,400 | 0,075 | 0,083 | 0,050 | 0,230 | 0,083 | 0,8 | ||||
SO2 | 0,013 | 0,070 | 0,075 | 0,083 | 0,012 | 0,056 | 0,018 | 0,2 | ||||
Холодный период | ||||||||||||
СО | 9,100 | 21,300 | 0,075 | 0,083 | 4,500 | 188,098 | 6,268 | 0,9 330 | ||||
Углеводороды | 1,000 | 2,500 | 0,075 | 0,083 | 0,400 | 20,588 | 0,608 | 0,1 017 | ||||
NOx | 0,070 | 0,400 | 0,075 | 0,083 | 0,050 | 1,480 | 0,083 | 0,75 | ||||
SO2 | 0,016 | 0,044 | 0,075 | 0,083 | 0,012 | 0,335 | 0,016 | 0,17 | ||||
Переходный период | ||||||||||||
СО | 8,190 | 21,300 | 0,075 | 0,083 | 4,500 | 38,858 | 6,268 | 0,1 692 | ||||
Углеводороды | 0,900 | 2,500 | 0,075 | 0,083 | 0,400 | 4,188 | 0,608 | 0,180 | ||||
NOx | 0,070 | 0,400 | 0,075 | 0,083 | 0,050 | 0,360 | 0,083 | 0,17 | ||||
SO2 | 0,014 | 0,044 | 0,075 | 0,083 | 0,012 | 0,071 | 0,016 | 0,3 | ||||
Расчет для каждого периода года (иностранные грузовые автомобили выпуска после 01.01.94 г.):
m’npik (CO) | =0,58*1=0,58(г/мин) | |
m’npik (CхHx) | =0,7*1=0,7(г/мин) | |
m’npik (NOx) | =0,3*1=0,3(г/мин) | |
m’npik (C) | =0,22*1=0,22(г/мин) | |
m’npik (SO2) | =0,26*1=0,26(г/мин) | |
m’xxik (CO) | =0,36*1=0,36(г/мин) | |
m’xxik (CхHx) | =0,18*1=0,18(г/мин) | |
m’xxik (NOx) | =0,2*1=0,2(г/мин) | |
m’xxik (C) | =0,008*1=0,008(г/мин) | |
m’xxik (SO2) | =0,065*1=0,065(г/мин) | |
Теплый период:
M1ik (CO) | =0,58*4+2,9*0,075+0,36*1=2,898(г.) | |
M2ik (CO) | =2,9*0,083+0,36*1=0,601(г.) | |
M1ik (СхHх) | =0,7*4+0,5*0,075+0,18*1=3,018(г.) | |
M2ik (СхHх) | =0,5*0,083+0,18*1=0,222(г.) | |
M1ik (NOx) | =0,3*4+2,2*0,075+0,2*1=1,565(г.) | |
M2ik (NOx) | =2,2*0,083+0,2*1=0,383(г.) | |
M1ik (C) | =0,22*4+0,13*0,075+0,008*1=0,898(г.) | |
M2ik (C) | =0,13*0,083+0,008*1=0,019(г.) | |
M1ik (SO2) | =0,26*4+0,34*0,075+0,065*1=1,131(г.) | |
M2ik (SO2) | =0,34*0,083+0,065*1=0,093(г.) | |
Холодный период:
M1ik (CO) | =0,87*30+3,5*0,075+0,36*1=26,723(г.) | |
M2ik (CO) | =3,5*0,083+0,36*1=0,651(г.) | |
M1ik (СхHх) | =0,25*30+0,6*0,075+0,18*1=7,725(г.) | |
M2ik (СхHх) | =0,6*0,083+0,18*1=0,23(г.) | |
M1ik (NOx) | =0,27*30+2,2*0,075+0,2*1=8,465(г.) | |
M2ik (NOx) | =2,2*0,083+0,2*1=0,383(г.) | |
M1ik (C) | =0,33*30+0,2*0,075+0,008*1=9,923(г.) | |
M2ik (C) | =0,2*0,083+0,008*1=0,025(г.) | |
M1ik (SO2) | =0,008*30+0,43*0,075=0,272(г.)1=0,337(г.) | |
M2ik (SO2) | =0,43*0,083+0,065*1=0,101(г.) | |
Переходный период:
M1ik (CO) | =0,783*6+3,5*0,075+0,36*1=5,321(г.) | |
M2ik (CO) | =3,5*0,083+0,36*1=0,651(г.) | |
M1ik (СхHх) | =0,225*6+0,6*0,075+0,18*1=1,575(г.) | |
M2ik (СхHх) | =0,6*0,083+0,18*1=0,23(г.) | |
M1ik (NOx) | =0,27*6+2,2*0,075+0,2*1=1,985(г.) | |
M2ik (NOx) | =2,2*0,083+0,2*1=0,383(г.) | |
M1ik (C) | =0,297*6+0,2*0,075+0,008*1=1,805(г.) | |
M2ik (C) | =0,2*0,083+0,008*1=0,025(г.) | |
M1ik (SO2) | =0,007*6+0,43*0,075+0,065*1=0,139(г.) | |
M2ik (SO2) | =0,43*0,083+0,065*1=0,101(г.) | |
NKB | =3(шт.) | |
NK | =8(шт.) | |
бB | =3/8=0,38 | |
Теплый период:
Mij (CO) | =0,38*(2,898+0,601)*8*80*0,1=0,00213(т./год) | |
Mij (СхHх) | =0,38*(3,018+0,222)*8*80*0,1=0,00197(т./год) | |
Mij (NOх) | =0,38*(1,565+0,383)*8*80*0,1=0,00118(т./год) | |
Mij (C) | =0,38*(0,898+0,019)*8*80*0,1=0,00056(т./год) | |
Mij (SO2) | =0,38*(1,131+0,093)*8*80*0,1=0,00074(т./год) | |
Холодный период:
Mij (CO) | =0,38*(26,723+0,651)*8*160*0,1=0,03329(т./год) | |
Mij (СхHх) | =0,38*(7,725+0,23)*8*160*0,1=0,00967(т./год) | |
Mij (NOх) | =0,38*(8,465+0,383)*8*160*0,1=0,01076(т./год) | |
Mij (C) | =0,38*(9,923+0,025)*8*160*0,1=0,0121(т./год) | |
Mij (SO2) | =0,38*(0,337+0,101)*8*160*0,1=0,00053(т./год) | |
Переходный период:
Mij (CO) | =0,38*(5,321+0,651)*8*125*0,1=0,00567(т./год) | |
Mij (СхHх) | =0,38*(1,575+0,23)*8*125*0,1=0,00171(т./год) | |
Mij (NOх) | =0,38*(1,985+0,383)*8*125*0,1=0,00225(т./год) | |
Mij (C) | =0,38*(1,805+0,025)*8*125*0,1=0,00174(т./год) | |
Mij (SO2) | =0,38*(0,139+0,101)*8*125*0,1=0,00023(т./год) | |
Валовый выброс Mi:
Mij (CO) | =0,213+0,3 329+0,567=0,04109(т./год) | |
Mij (СхHх) | =0,197+0,967+0,171=0,01335(т./год) | |
Mij (NOх) | =0,118+0,1 076+0,225=0,01419(т./год) | |
Mij (C) | =0,56+0,0121+0,174=0,0144(т./год) | |
Mij (SO2) | =0,74+0,53+0,23=0,0015(т./год) | |
Результаты расчетов приведены в форме табл. 3 для каждого периода года.
Таблица 3. Расчет валового выброса i-гo вещества для каждого периода года (иностранные грузовые автомобили выпуска после 01.01.94 г.).
Вещеcтво | mnpi | tnp, | mLik, | L1 | L2, | mxxik | txx1 | txx2, | М1ik, | М2ik, | Mij, | |
г/мин | мин | г/км | км | км | г/мин | мин | мин | г | г | т/год | ||
Теплый период | ||||||||||||
СО | 0,580 | 2,900 | 0,075 | 0,083 | 0,360 | 2,898 | 0,601 | 0,213 | ||||
Углеводороды | 0,700 | 0,500 | 0,075 | 0,083 | 0,180 | 3,018 | 0,222 | 0,197 | ||||
NOx | 0,300 | 2,200 | 0,075 | 0,083 | 0,200 | 1,565 | 0,383 | 0,118 | ||||
С | 0,220 | 0,130 | 0,075 | 0,083 | 0,008 | 0,898 | 0,019 | 0,56 | ||||
SO2 | 0,260 | 0,340 | 0,075 | 0,083 | 0,065 | 1,131 | 0,093 | 0,74 | ||||
Холодный период | ||||||||||||
СО | 0,870 | 3,500 | 0,075 | 0,083 | 0,360 | 26,723 | 0,651 | 0,3 329 | ||||
Углеводороды | 0,250 | 0,600 | 0,075 | 0,083 | 0,180 | 7,725 | 0,230 | 0,967 | ||||
NOx | 0,270 | 2,200 | 0,075 | 0,083 | 0,200 | 8,465 | 0,383 | 0,1 076 | ||||
С | 0,330 | 0,200 | 0,075 | 0,083 | 0,008 | 9,923 | 0,025 | 0,1 210 | ||||
SO2 | 0,008 | 0,430 | 0,075 | 0,083 | 0,065 | 0,337 | 0,101 | 0,53 | ||||
Переходный период | ||||||||||||
СО | 0,783 | 3,500 | 0,075 | 0,083 | 0,360 | 5,321 | 0,651 | 0,567 | ||||
Углеводороды | 0,225 | 0,600 | 0,075 | 0,083 | 0,180 | 1,575 | 0,230 | 0,171 | ||||
NOx | 0,270 | 2,200 | 0,075 | 0,083 | 0,200 | 1,985 | 0,383 | 0,225 | ||||
С | 0,297 | 0,200 | 0,075 | 0,083 | 0,008 | 1,805 | 0,025 | 0,174 | ||||
SO2 | 0,007 | 0,430 | 0,075 | 0,083 | 0,065 | 0,139 | 0,101 | 0,23 | ||||
Расчет для каждого периода года (иностранные автобусы выпуска после 01.01.94 г.):
m’npik (CO) | =15*1=15(г/мин) | |
m’npik (CхHx) | =1,5*1=1,5(г/мин) | |
m’npik (NOx) | =0,2*1=0,2(г/мин) | |
m’npik (SO2) | =0,02*1=0,02(г/мин) | |
m’xxik (CO) | =10,2*1=10,2(г/мин) | |
m’xxik (CхHx) | =1,7*1=1,7(г/мин) | |
m’xxik (NOx) | =0,2*1=0,2(г/мин) | |
m’xxik (SO2) | =0,02*1=0,02(г/мин) | |
Теплый период:
M1ik (CO) | =15*4+24,7*0,075+10,2*1=72,053(г.) | |
M2ik (CO) | =24,7*0,083+10,2*1=12,25(г.) | |
M1ik (СхHх) | =1,5*4+5,5*0,075+1,7*1=8,113(г.) | |
M2ik (СхHх) | =5,5*0,083+1,7*1=2,157(г.) | |
M1ik (NOx) | =0,2*4+0,8*0,075+0,2*1=1,06(г.) | |
M2ik (NOx) | =0,8*0,083+0,2*1=0,266(г.) | |
M1ik (SO2) | =0,02*4+0,15*0,075+0,02*1=0,111(г.) | |
M2ik (SO2) | =0,15*0,083+0,02*1=0,032(г.) | |
Холодный период:
M1ik (CO) | =3,1*30+37,3*0,075+10,2*1=105,998(г.) | |
M2ik (CO) | =37,3*0,083+10,2*1=13,296(г.) | |
M1ik (СхHх) | =3,8*30+6,9*0,075+1,7*1=116,218(г.) | |
M2ik (СхHх) | =6,9*0,083+1,7*1=2,273(г.) | |
M1ik (NOx) | =0,3*30+0,8*0,075+0,2*1=9,26(г.) | |
M2ik (NOx) | =0,8*0,083+0,2*1=0,266(г.) | |
M1ik (SO2) | =0,025*30+0,19*0,075=0,764(г.)1=0,784(г.) | |
M2ik (SO2) | =0,19*0,083+0,02*1=0,036(г.) | |
Переходный период:
M1ik (CO) | =2,79*6+37,3*0,075+10,2*1=29,738(г.) | |
M2ik (CO) | =37,3*0,083+10,2*1=13,296(г.) | |
M1ik (СхHх) | =3,42*6+6,9*0,075+1,7*1=22,738(г.) | |
M2ik (СхHх) | =6,9*0,083+1,7*1=2,273(г.) | |
M1ik (NOx) | =0,3*6+0,8*0,075+0,2*1=2,06(г.) | |
M2ik (NOx) | =0,8*0,083+0,2*1=0,266(г.) | |
M1ik (SO2) | =0,023*6+0,19*0,075+0,02*1=0,172(г.) | |
M2ik (SO2) | =0,19*0,083+0,02*1=0,036(г.) | |
NKB | =3(шт.) | |
NK | =7(шт.) | |
бB | =3/7=0,43 | |
Теплый период:
Mij (CO) | =0,43*(72,053+12,25)*7*80*0,1=0,04485(т./год) | |
Mij (СхHх) | =0,43*(8,113+2,157)*7*80*0,1=0,00546(т./год) | |
Mij (NOх) | =0,43*(1,06+0,266)*7*80*0,1=0,00071(т./год) | |
Mij (SO2) | =0,43*(0,111+0,032)*7*80*0,1=0,00008(т./год) | |
Холодный период:
Mij (CO) | =0,43*(105,998+13,296)*7*160*0,1=0,12693(т./год) | |
Mij (СхHх) | =0,43*(116,218+2,273)*7*160*0,1=0,12607(т./год) | |
Mij (NOх) | =0,43*(9,26+0,266)*7*160*0,1=0,01014(т./год) | |
Mij (SO2) | =0,43*(0,784+0,036)*7*160*0,1=0,00087(т./год) | |
Переходный период:
Mij (CO) | =0,43*(29,738+13,296)*7*125*0,1=0,03577(т./год) | |
Mij (СхHх) | =0,43*(22,738+2,273)*7*125*0,1=0,02079(т./год) | |
Mij (NOх) | =0,43*(2,06+0,266)*7*125*0,1=0,00193(т./год) | |
Mij (SO2) | =0,43*(0,172+0,036)*7*125*0,1=0,00017(т./год) | |
Валовый выброс Mi:
Mij (CO) | =0,4 485+0,12 693+0,3 577=0,20755(т./год) | |
Mij (СхHх) | =0,546+0,12 607+0,2 079=0,15232(т./год) | |
Mij (NOх) | =0,71+0,1 014+0,193=0,01278(т./год) | |
Mij (SO2) | =0,8+0,87+0,17=0,00112(т./год) | |
Результаты расчетов приведены в форме табл. 4 для каждого периода года.
Таблица 4. Расчет валового выброса i-гo вещества для каждого периода года (иностранные автобусы выпуска после 01.01.94 г.).
Вещеcтво | mnpi | tnp, | mLik, | L1 | L2, | mxxik | txx1 | txx2, | М1ik, | М2ik, | Mij, | |
г/мин | мин | г/км | км | км | г/мин | мин | мин | г | г | т/год | ||
Теплый период | ||||||||||||
СО | 15,000 | 24,700 | 0,075 | 0,083 | 10,200 | 72,053 | 12,250 | 0,4 485 | ||||
Углеводороды | 1,500 | 5,500 | 0,075 | 0,083 | 1,700 | 8,113 | 2,157 | 0,546 | ||||
NOx | 0,200 | 0,800 | 0,075 | 0,083 | 0,200 | 1,060 | 0,266 | 0,71 | ||||
SO2 | 0,020 | 0,150 | 0,075 | 0,083 | 0,020 | 0,111 | 0,032 | 0,8 | ||||
Холодный период | ||||||||||||
СО | 3,100 | 37,300 | 0,075 | 0,083 | 10,200 | 105,998 | 13,296 | 0,12 693 | ||||
Углеводороды | 3,800 | 6,900 | 0,075 | 0,083 | 1,700 | 116,218 | 2,273 | 0,12 607 | ||||
NOx | 0,300 | 0,800 | 0,075 | 0,083 | 0,200 | 9,260 | 0,266 | 0,1 014 | ||||
SO2 | 0,025 | 0,190 | 0,075 | 0,083 | 0,020 | 0,784 | 0,036 | 0,87 | ||||
Переходный период | ||||||||||||
СО | 2,790 | 37,300 | 0,075 | 0,083 | 10,200 | 29,738 | 13,296 | 0,3 577 | ||||
Углеводороды | 3,420 | 6,900 | 0,075 | 0,083 | 1,700 | 22,738 | 2,273 | 0,2 079 | ||||
NOx | 0,300 | 0,800 | 0,075 | 0,083 | 0,200 | 2,060 | 0,266 | 0,193 | ||||
SO2 | 0,023 | 0,190 | 0,075 | 0,083 | 0,020 | 0,172 | 0,036 | 0,17 | ||||
Проанализируем табл. 2, 3, 4 и дадим ответы на следующие вопросы:
1) В какой период года наблюдается наибольший выброс?
В холодный период года.
2) Какая группа автомобилей выбрасывает наибольшее количество вредных веществ?
иностранные грузовые автомобили выпуска после 01.01.94 г.
3) Изменяется ли выброс, когда тип автомобиля меняется?
В зависимости от типа топлива (бензин или дизель) меняется и вид выбросов.
Для определения общего валового выброса Мi валовые выбросы одноименных веществ по периодам года суммируются Максимально разовый выброс i-го вещества Gi рассчитывается для каждого месяца по формуле где Gi — максимально разовый выброс i-го вещества (мощность выброса), г/с; N`k — наибольшее количество автомобилей, выезжающих со стоянки в течение 1 часа (принимается студентом самостоятельно).
Расчет Gi производится для автомобилей наибольшей грузоподъёмности или пассажировместимости, имеющихся на стоянке. Из полученных значений Gi выбирается максимальное.
3. Список веществ и его анализ Результаты расчетов общего валового выброса и мощности выброса i-го вещества приведите в форме табл. 5. Здесь также укажите коды веществ, класс опасности, ПДКс. с, ПДКм.р.
Примем:
N`K | =4(шт.) | |
Тогда:
Gi (CO)= | |
=(20,775+188,098+38,858+2,898+26,723+5,321+72,053+105,998+29,738)*4/3600=0,545 | |
Gi (СхHх)= | |
=(2,478+20,588+4,188+3,018+7,725+1,575+8,113+116,218+22,738)*4/3600=0,2074 | |
Gi (NOх)= | |
=(0,23+1,48+0,36+1,565+8,465+1,985+1,06+9,26+2,06)*4/3600=0,0294 | |
Gi (C)= | |
=(0+0+0+0,898+9,923+1,805+0+0+0)*4/3600=0,014 | |
Gi (SO2)= | |
=(0,056+0,335+0,071+1,131+0,337+0,139+0,111+0,784+0,172)*4/3600=0,0035 | |
Таблица 5 Расчет валового выброса и максимально-разового выброса i-го вещества
Код вещества | Вещес тво | Валовый выброс Мi | Максимальноразовый выброс Gi. | Класс опасности | ПДКС.С | ПДКМ.Р | |||
т/год | % | г/с | % | мг/м3 | мг/м3 | ||||
СО | 0,36 526 | 62,00% | 0,5450 | 68,15% | |||||
Бензин | 0,17 836 | 30,28% | 0,2074 | 25,94% | 0,0001 | ; | |||
керосин | |||||||||
NOx | 0,2 797 | 4,75% | 0,0294 | 3,68% | 0,06 | 0,6 | |||
С | 0,1 440 | 2,44% | 0,0140 | 1,75% | 0,02 | 0,05 | |||
SO2 | 0,284 | 0,48% | 0,0035 | 0,44% | 0,05 | 0,5 | |||
Расчитав валовый выброс и мощность выброса i-го вещества, проанализируем табл. 5, ответив на вопросы:
1) Как распределились загрязняющие вещества в зависимости от валового выброса?
В порядке убывания: СО, СН, NOx, SO2, С, Pb.
2) Какое вещество имеет наибольшую мощность выброса?
СО
3) Какое вещество является приоритетным с точки зрения опасности и почему?
Бензин, керосин — высокий класс опасности и относительно большой максимально-разовый выброс.
4) Кратко опишите действие вредных веществ, выбрасываемых автотранспортом, на человека и окружающую среду.
Оксид углерода (СО) — самая распространенная и наиболее значительная загрязняющая примесь атмосферы. Основная масса СО образуется в результате сжигания ископаемого топлива. Двигатели внутреннего сгорания являются главным источником оксида углерода. Наибольшее количество СО природного происхождения образуется в результате вулканической деятельности и окисления метана в атмосфере.
Оксид углерода представляет опасность для человека прежде всего потому, что он может связываться с гемоглобином крови.
Накоплению СО в атмосфере препятствуют высшие растения, водоросли и особенно микроорганизмы почвы, которые окисляют его до диоксида углерода СО2.
Диоксид углерода образуется при вулканической деятельности, микробиологическом распаде органических соединений, сжигании природного топлива и других процессах.
Попавший в атмосферу СО2 остается в ней в среднем 2−4 года. Его влияние оказывается не столько в токсическом действии, сколько в способности поглощать инфракрасные лучи, что может способствовать увеличению температуры атмосферы в глобальном масштабе.
Диоксид серы или сернистый ангидрид (SO2) — второе (по массе) загрязняющее атмосферу вещество. Основная причина наличия SO2 в атмосфере — использование ископаемого топлива.
Двуокись серы является главным источником образования кислотных дождей, в значительной мере ответственных за гибель лесов.
По имеющимся данным углеводороды не представляют, по-видимому, сколь либо существенной опасности для окружающей среды. Из всех углеводородов только этилен в предельных концентрациях оказывает вредное воздействие на растительность. В настоящее время исследования концентраций газообразных углеводородов в окружающем воздухе не обнаружили прямых вредных воздействий на человека. Однако под воздействием солнечной радиации окислы азота в присутствии углеводородов образуют фотохимические оксиданты — компоненты фотохимического смога, которые вредно действуют на здоровье человека и растительность.
При неполном сгорании жидкого топлива в дымовых газах образуются крупнодисперсные, липучие частицы сажи, состоящие преимущественно из углерода. Сажа способна адсорбировать бенз (а)пирен, в результате чего ее частицы приобретают канцерогенные свойства.
Из всех соединений азота с кислородом оксид азота NО и диоксид NO2 являются главными загрязнителями воздуха. Оксиды азота антропогенного происхождения главным образом состоят из NО, образующегося при сгорании топлива и некоторых других процессах в промышленности (нитрование, производство суперфосфата и др.). Однако главным источником выбросов оксидов азота является автомобильный транспорт. Антропогенное загрязнение атмосферы оксидами азота может принимать критический характер в густонаселенных городах. Оксиды азота должны рассматриваться как вещества, представляющие серьезную опасность для человека.
4. Инвентаризация источников загрязнения Заполним Бланки инвентаризации для автостоянки, используя в качестве примера Бланки инвентаризации Дистанции гражданских сооружений ДВЖД.
Таблица 6.1 Источники выделения загрязняющих веществ
Наименование источника выделения | Номер источника загрязнения | Наименование загрязняющего вещества | Код загрязняющего вещества | Количество загрязняющего вещества, т/г | |
Автостоянка | |||||
легковые автомобили выпуска до 01.01.94 г | СО | 0,1166 | |||
Бензин | 0,1 269 | ||||
керосин | |||||
NOx | 0,100 | ||||
SO2 | 0,22 | ||||
иностранные грузовые автомобили выпуска после 01.01.94 г. | СО | 0,4 109 | |||
Бензин | 0,1 335 | ||||
керосин | |||||
NOx | 0,1 419 | ||||
С | 0,1 440 | ||||
SO2 | 0,150 | ||||
автобусы, произведенные в странах СНГ | СО | 0,20 755 | |||
Бензин | 0,15 232 | ||||
керосин | |||||
NOx | 0,1 278 | ||||
SO2 | 0,112 | ||||
Таблица 6.2 Характеристика источников загрязнения
Номер источника загр. атмосферы | Параметры источников загрязнения | Код вещества | Количество выбрасываемых веществ | ||||
Рабочий объем ДВС (для легковых), грузоподъемность (для грузовых), класс автобуса | Тип ДВС | Кол-во автомобилей | г/с | т/год | |||
от 1,8 до 3,5 л | Б | 0,36 974 | 0,1166 | ||||
от 1,8 до 3,5 л | Б | 0,4 027 | 0,0127 | ||||
от 1,8 до 3,5 л | Б | 0,317 | 0,0010 | ||||
от 1,8 до 3,5 л | Б | 0,63 | 0,0002 | ||||
от 2 до 5 т | Д | 0,13 033 | 0,0411 | ||||
от 2 до 5 т | Д | 0,4 249 | 0,0134 | ||||
от 2 до 5 т | Д | 0,4 503 | 0,0142 | ||||
от 2 до 5 т | Д | 0,4 566 | 0,0144 | ||||
от 2 до 5 т | Д | 0,476 | 0,0015 | ||||
малый | Б | 0,65 830 | 0,2076 | ||||
малый | Б | 0,48 294 | 0,1523 | ||||
малый | Б | 0,4 059 | 0,0128 | ||||
малый | Б | 0,349 | 0,0011 | ||||
Таблица 6.3 Показатели работы газоочистных и пылеулавливающих установок
Номер источника | Наименование и тип газопылеулавливающего оборудования | КПД аппаратов | Код загрязняя-ющего вещества | Коэффициент обеспеченности | |||
Проект-ный | Факти-ческий | нормативный | фактический | ||||
Стоянка автомобилей | |||||||
Газоочистное и пылеулавливающее оборудование отсутствует | |||||||
Таблица 6.4 Суммарные выбросы в атмосферу, их очистка и утилизация, т/год
Наименование вещества | Количе-ство веществ, отходящих от всех источников загрязнения | В том числе | Из поступивших на очистку | Всего выброшено в атмосферу | |||||
Выбрасываемых без очистки | Поступающих на очистку | Выбрасывается в атмосферу | улавливается и обезвреживается | ||||||
по плану | фактически | из них утилизировано | |||||||
Стоянка автомобилей | |||||||||
СО | 0,3653 | 0,3653 | ; | ; | ; | ; | ; | 0,3653 | |
СН | 0,1784 | 0,1784 | ; | ; | ; | ; | ; | 0,1784 | |
NOx | 0,0280 | 0,0280 | ; | ; | ; | ; | ; | 0,0280 | |
С | 0,0144 | 0,0144 | ; | ; | ; | ; | ; | 0,0144 | |
SO2 | 0,0028 | 0,0028 | ; | ; | ; | ; | ; | 0,0028 | |
Всего по стоянке | 0,5892 | 0,5892 | ; | ; | ; | ; | ; | 0,5892 | |
автотранспортный загрязнение выброс атмосфера
Список использованных источников
1 Чигилова, О. В. Источники загрязнения среды обитания: Учеб. пособие / под ред. И. П. Степановой — Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «Комсомольский — на — Амуре государственный технический университет», 2004. — 101с.
2 Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ для автотранспортных предприятий (расчетным методом). — М.: МИНТРАНС-РФ, 1998. — 86с.
3 Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.1338−03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Постановление от 30.52 003г. № 114 «О введении в действие ГН 2.1.6.1338−03».