Определение мощности эмиссии свинца
Определение мощности эмиссии свинца Рэ (мг/м*сут) производят при среднесуточной интенсивности движения за расчетный период по формуле:
n
Pэ = Kп Kт Kо mр å Gi Pi Ni(3.1.)
i=1
где Kп – коэффициент пересчета; Kп = 0,74;
Kт – коэффициент, учитывающий долю выбрасываемого свинца в виде твердых частиц в общем объеме выбросов; Kт = 0,8;
Ко – коэффициент, учитывающий оседание свинца в системе выпуска отработавших газов автомобиля; Ко = 0,8;
mр – коэффициент, учитывающий дорожные условия; определяется по рис. 3.4;
Gi – средний эксплуатационный расход топлива для данного типа автомобиля, л/км; определяется по данным табл.3.1;
Pi – содержание добавки свинца в топливе, применяемом в автомобиле данного типа, г/кг; в бензине марки АИ-80 содержится 0,17 г/кг, а в А-95 – 0,013 г/кг;
Ni – среднесуточная интенсивность движения автомобилей данного типа, авт./сутки.(табл.3.3);
Рис. 3.4. Зависимость коэффициента mр, от скорости движения (V, км/ч) транспорта
Расчет величины отложения свинца на поверхности земли
Расчет величины отложения свинца Рп (мг/м2) на поверхности земли ведут по формуле:
Pп = 0,4 j KL Tр Pэ + F(3.2.)
где j – коэффициент, зависящий от силы и направления ветра; коэффициент jпринимается равным отношению площади розы ветров со стороны дороги, противоположной рассматриваемой зоне, к общей ее площади;
KL – коэффициент, учитывающий расстояние L (м) от края проезжей части, м–1; определяется по табл. 3.6;
Tр – расчетный срок эксплуатации автодороги (сутки); коэффициент Tр принимается равным 7300 суток, что соответствует 20-летнему перспективному сроку;
Рэ – мощность эмиссии свинца, мг/м*сут;
F – фоновое загрязнение поверхности земли, мг/м2.
Таблица 3.6.Зависимость коэффициентаKLот расстояния L (м) от края проезжей части
| L (м) | ||||||||||
| KL | 0,50 | 0,10 | 0,06 | 0,04 | 0,03 | 0,02 | 0,01 | 0,005 | 0,001 | 0,0002 |
Расчет загрязнения поверхностного слоя земли свинцом
Величину загрязнения поверхностного слоя земли свинцом Рс (мг Pb / кг почвы) на различном расстоянии от края проезжей части автодороги рассчитывают по следующей формуле:
Рс = Pп / r h (3.3.)
где Рп – величина отложения свинца на поверхности земли, мг/м2;
r – плотность почвы, кг/м3;
h – толщина почвенного слоя, в котором распределяются выбросы свинца, м; для пахотных земель величина h принимается равной 0,2 м, для остальных видов земельных угодий в том числе для целины h = 0,1 м.
Оценка эффективности защитных мероприятий
Экологическую эффективность Е (мг/кг) защитных мероприятий можно оценить по формуле:
Е = Рс – a Рс (3.4.)
где Рс – величина загрязнения поверхностного слоя земли свинцом, мг/кг;
a – величина снижения концентрации, доли единицы; указывается из табл.Г.1. Приложение.
Рис. 3.5. Ситуационная блок-схема.
Порядок выполнения работы
Оценку загрязнения придорожных земель выбросами свинца следует вести на основе расчета уровня загрязнения поверхностного слоя по следующей методике:
1) расчет параметров загрязнения почвы вдоль автомобильной дороги 3-ей категории:
a) определяют эмиссию свинца Рэ (мг/м*сут) от транспортного потока каждого направления по формуле (3.1.): на автодорогах транспорт разделен на 2 потока, противоположных по направлению движения и отделенных друг от друга разделительной полосой шириной не менее 5 метров, поэтому расчет следует вести отдельно для каждой проезжей части для интенсивности движения равной половине общей (рис.3.5.);
b) рассчитывают величину Рп¢ на заданном расстоянии L (10, 20, 30, 40, 50 м) от края проезжей части ближайшего к расчетной точке потока (направления движения) по формуле (3.2.);
c) рассчитывают величину Рп² в точке от противоположного движения направления потока, увеличив расстояние L в формуле (3.2.) на ширину проезжей части одного направления плюс 5 метров;
d) итоговой величиной отложения свинца Рп в точке от транспортных потоков обоих направлений является сумма величин Рп¢ и Рп²;
e) рассчитывают загрязнения поверхностного слоя земли свинцом Рс (мгPb/кг почвы) на различных расстояниях от края проезжей части автодороги по формуле (3.3.);
2) расчет параметров загрязнения почвы вдоль автодороги после ее реконструкции по нормативам 1-ой категории; расчет проводится аналогично п.1;
3) итоговые результаты расчета как для варианта реконструкции автодороги, так и в случае отказа от нее представляют графически в координатах Рс – L и сопоставляют с ПДК свинца в почве по общесанитарному показателю (ПДКп (Pb) = 32 мг/кг);
4) с помощью построенного графика определяют ширину полосы от кромки проезжей части автодороги, в которой превышена ПДКп для обоих вариантов, и делают вывод о влиянии реконструкции автодороги на этот экологический показатель;
5) если ширина полосы опасного загрязнения пересекает границу сельскохозяйственных угодий, то предусматривают защитные меры, экологическую эффективность которых оценивают по формуле (3.4.) и показывают графически.
Задание к работе
Реконструкция дороги 3-ей категории по нормативам 1-ой категории[16].
Период эксплуатации Тр = 7300 суток. Исходя из розы ветров j = 0,7; фоновое загрязнение отсутствует. Тип земель – пахота (h = 0,2 м). Плотность почвы r = 1600 кг/м3. Легковые автомобили используют бензин А-95; грузовые – АИ-80. Сельскохозяйственные угодья начинаются на расстоянии 50 м от внешней кромки проезжей части автодороги, а ширина проезжей части одного направления 1-ой и 3-ей категории автодороги составляет 11,25 м.
Исходные данные для различных вариантов расчетного задания представлены в табл. 3.5 (Na – средняя интенсивность движения авт./сутки; типы автомобилей 1-5 указаны в табл.3.1; V1 – средняя скорость движения транспортного потока до реконструкции, км/час; V2 – средняя скорость движения транспортного потока после реконструкции, км/час).
Таблица 3.7.Варианты задания к расчетной работе
| № | Na (авт/сутки) | Распределение автомобилей по типам, % | V1, км/час | V2, км/час | ||||
| 1. | ||||||||
| 2. | ||||||||
| 3. | ||||||||
| 4. | ||||||||
| 5. | ||||||||
| 6. | ||||||||
| 7. | ||||||||
| 8. | ||||||||
| 9. | ||||||||
| 10. | ||||||||
| 11. | ||||||||
| 12. | ||||||||
| 13. | ||||||||
| 14. | ||||||||
| 15. | ||||||||
| 16. | ||||||||
| 17. | ||||||||
| 18. | ||||||||
| 19. | ||||||||
| 20. | ||||||||
| 21. | ||||||||
| 22. | ||||||||
| 23. | ||||||||
| 24. | ||||||||
| 25. | ||||||||
| 26. | ||||||||
| 27. | ||||||||
| 28. | ||||||||
| 29. | ||||||||
| 30. |
Вопросы для проверки
1. Каковы составляющие транспортной системы?
2. Какие положительные и отрицательные воздействия могут возникнуть при прокладке автомобильных дорог?
3. Какие достоинства и недостатки автотранспорта перед другими видами транспорта?
4. Что является источниками основных токсичных веществ в выбросах автомобилей?
5. Регулируемые (нормируемые) и нерегулируемые выбросы ДВС.
6. Пути оптимизации функционирования автотранспорта с целью уменьшения его вредного воздействия.
7. С какой целью в бензины добавляют тетраэтилсвинец? Какие присадки добавляют в неэтилированный бензин?
8. Согласно каким ГОСТам производятся автомобильные бензины в России? И в чем их отличие?
9. Мероприятия по снижению концентрации вредных веществ.
10. Виды соединений свинца, загрязняющих поверхность земли? От чего зависит характер их аккумуляции и степень накопления?
11. Что собой представляет химическая аномалия свинца?
12. Каковы возможные пути рекультивации почв?
13. За счет чего снижаются выбросы и шум при уменьшении количества ускорений автомобилей?
14. На основании чего формируется рациональная структура автомобильного парка?
15. Какие должны быть требования к зеленым насаждениям при формировании искусственных экосистем?
16. От чего зависит мощность эмиссии свинца?
17. Как определяется величина отложения свинца Рп в слое почвы?
18. Предельно допустимое количество вещества в почве (ПДКп).
19. Как определяется величина загрязнения поверхностного слоя земли свинцом?
20. Какие существуют мероприятия по снижению воздействия на среду совокупности машин и дорожной сети?
Расчетная работа № 4