Тема: Определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение

Факультет машиностроения и автомобильного транспорта

Кафедра автомобильного транспорта

Практические занятия

По дисциплине «ЭКОЛОГИЯ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ НА ТРАНСПОРТЕ»

Теория

В условиях интенсивной антропогенной нагрузки экологическая безо­пасность окружающей среды представляется актуальнейшей проблемой, весьма далёкой от разрешения. Существенной особенностью загрязнения воздушной среды городов являются выхлопные газы автотранспорта. В ряде городов, особенно в крупных административных и промышленных центрах, выхлопные газы автомобильного транспорта составляют 60-80% общих выбросов.

Автомобильные двигатели загрязняют атмосферу вредными вещества­ми, которые представляют собой сложную смесь из более чем двухсот ком­понентов, среди которых немало канцерогенных. Основные виды выбросов загрязняющих веществ от мобильных источников приведены в табл 1.

Таблица 1-Основные виды выбросов загрязняющих веществ от мобильных источников

По своему воздействию на организм человека вещества, содержащиеся в отработанных газах, подразделяются на несколько групп.

В группу нетоксичных веществ входят азот, кислород, водяной пар, а также углекислый газ.

Группу токсичных веществ составляют окись углерода СО, оксиды азота, многочисленная группа углеводородов, включающая парафины, аро­матические соединения и т.д. Окись углерода поражает нервную систему че­ловека, нарушает сердечную деятельность, препятствует кислородному об­мену в крови. Углеводороды способствуют развитию раковых заболеваний.

Следующую группу образуют неорганические газы - оксиды серы и сероводород и сажа. Например, длительное воздействие сажи может прово­цировать болезни органов дыхания, центральной нервной и иммунной сис­тем.

Особую группу составляют полициклические ароматические углеводо­роды (ПАУ), в том числе активный - бенз(а)пирен, являющийся сильным канцерогеном. Именно с бенз(а)пиреном связывают дополнительный риск возникновения онкологических заболеваний. В случае присутствия этилированного бензина образуются токсичные соединения свинца. Свинец поражает нервную систему человека и костную ткань.

Состав отработанных газов основных типов двигателей — бензинового двигателя с электрическим зажиганием и дизеля — существенно отличается, прежде всего по концентрации продуктов неполного сгорания, а именно ок­сида углерода, углеводородов и сажи. В табл 2 показаны выбросы вредных веществ карбюраторного и дизельного двигателей (% к общему объёму выбросов).

Таблица 2-Выбросы вредных веществ карбюраторного и дизельного двигателей

Как видно из таблицы выбросы основных загрязняющих веществ зна­чительно ниже в дизельных двигателях. Поэтому принято считать их более экологически чистыми. Наиболее полно положительные качества дизеля проявляются в режиме городского движения с большим процентом малых нагрузок и холостого хода. Однако дизельные двигатели отличаются повышенными выбросами сажи, которая насыщена канцерогенными углеводородами и микроэлементами.

Наиболее объёмным компонентом автомобильных выбросов является оксид углерода, на него приходится до 80% выбросов от легковых автомобилей и до 87% выбросов от грузового транспорта. Ко вторым по массе загрязнителям атмосферы от автотранспорта относятся углеводороды (14% от легкового и до 8% от грузового транспорта). Оксидами азота в большей степени насыщены выхлопы автобусов и легкового транспорта (до 8%). Оксид углерода, оксиды азота и углеводороды, как обладающие наибольшей токсичностью, являются основными нормирующими компонентами выхлопных газов автомобилей.

Наибольшее количество токсичных веществ выбрасывается автомобилями в воздух на малом ходу, на перекрёстках, остановках перед светофорами.
В табл 3 приведены значения концентрации основных примесей карбюраторного двигателя при различных режимах его работы.

Таблица 3 - Концентрации основных примесей карбюраторного двигателя при различных режимах его работы

Подсчитано, что среднегодовой пробег каждого автомобиля 15 тысяч километров. В среднем за это время он обедняет атмосферу на 4350 кг кислорода и обогащает её на 3250 кг углекислого газа, 530 кг окиси углерода, 93 кг углеводородов и 7 кг окислов азота.

Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта, может быть оценено расчётным методом. Исходными данными для расчётов количества выбросов являются:

-количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по выделенному участку автотрассы за единицу времени.

В соответствии с методикой автомобильный транспорт необходимо разделить на пять категорий: автобусы, легковые автомобили, лёгкие, средние и тяжёлые грузовые автомобили.

нормы расхода топлива автотранспортом при движении в условиях города (средние нормы расхода топлива приведены в табл 4).

Таблица 4 - Средние нормы расхода топлива автотранспортом при движении в условиях города

Значения эмпирического коэффициента, определяющего выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего, приведены в таблице 5. Коэффициент К численно равен количеству выбросов соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигателе автомобиля топлива (в литрах) необходимого для проезда 1 км (т.е. равного удельному расходу).

Таблица 5 - Выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего

Тема: Определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение

Цель: Данная практическая работа даёт возможность оценить загруженность участка улицы автотранспортом в зависимости от его видов, изучить и сравнить разные улицы по нагрузке на окружающую среду, обусловленную видами автотранспорта и его интенсивностью. Собранные параметры необходимы для расчётов уровней загрязнения воздушной среды.

Ход работы:

Для более полной и достоверной оценки загруженности улиц автотранспортом подсчёты автомобилей необходимо производить одним из двух возможных вариантов.

Вариант 1: подсчёт автомобилей производится на одной улице, но в течение двух временных отрезков. Например, в середине дня (с 12.20 до 12.40) и в вечерние часы (с 18.30 до 18.45).

Вариант 2: подсчёт автомобилей производится на различных улицах (например, улица в центре города и на окраине или в спальном районе), но в течение одного временного отрезка.

Обработка результатов:

Все собранные материалы запишем в таблицы 6 и 7.

Таблица 6 - Характеристика улицы (заполняется согласно варианта задания)

Таблица 7.1 - Интенсивность движения автомобилей на улице с 12:20 до 12:40 (приложение 2).

Таблица 7.2 - Интенсивность движения автомобилей на улице с 18:30 до 18:45 (приложение 2).

Суммарная интенсивность движения автомобилей за сутки.

В ходе работы мы нашли среднее количество днем и вечером. Найдем среднее количество автомобилей за час, и умножим полученное количество автомобилей на 24.

Загруженность улиц автотранспортом согласно ГОСТ Р 52033-2003:

низкая интенсивность движения -4-9 тысяч автомобилей в сутки;

средняя-10-19 тысяч в сутки;

высокая - 20-32 тысячи в сутки;

Сделать вывод по интенсивности движения для Вашего варианта.

Построить диаграммы загруженности улиц автомобильным транспортом

днем

вечером

1- легкий грузовой

2- средний грузовой

3- тяжелый грузовой

4- легковой

5- автобус

По таблицам 7.1 и 7.2 видно, что большинство автомобилей – легковые,. Вечером интенсивность движения больше на 23 %. потому что днем практически все автолюбители находились на работе. Вечером они возвращались с работы.

Общий путь, пройденный каждым видом автотранспорта за 1 час ( L, км), по формуле:

где

N – количество автомобилей каждого типа за час;

l - длина участка, км.

Количество топлива:

Полученные результаты занесем в таблицу 8.

Таблица 8 - Расход топлива в зависимости от вида автомобилей

Рассчитаем по каждому виду топлива количество выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по формуле:

значения К возьмем из табл 5.

Результаты расчетов занести в итоговую табл 9.

Таблица 9 - Количество вредных веществ в зависимости от вида топлива

12
• 3
• Далее ⇒