Главная
страница 1




ЗАНЯТИЕ 8

ТЕМА: Определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение. Оценка загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на участке магистральной улицы (по концентрации СО).

ЧАСТЬ 1

Цель занятия: определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение
ОПРОРНЫЕ ЗНАНИЯ

Существенной составляющей загрязнения воздушной среды городов, особенно крупных, являются выхлопные газы автотранс­порта, которые в ряде столиц мира, административных центрах Рос­сии и стран СНГ, городах-курортах составляют 60-80% от общих выбросов. Многие страны, в том числе и Россия, принимают раз­личные меры по снижению токсичности выбросов, путем лучшей очистки бензина, замены его на более чистые источники энергии (газовое топливо, этанол, электричество), снижения свинца в до­бавках к бензину. Проектируются более экономичные двигатели с более полным сгоранием горючего, создание в городах зон с огра­ниченным движением автомобилей и др. Несмотря на принимае­мые меры, из года в год растет число автомобилей и загрязнение воздуха не снижается.

Известно, что автотранспорт выбрасывает в воздушную среду более 200 компонентов, среди которых угарный газ, углекислый газ, окислы азота и серы, альдегиды, свинец, кадмий и канцерогенная группа углеводородов (бензопирен и бензоантроцен). При этом наи­большее количество токсичных веществ выбрасывается автотранс­портом в воздух на малом ходу, на перекрестках, остановках перед светофорами. Так, на небольшой скорости бензиновый двигатель выбрасывает в атмосферу 0,05% углеводородов (от общего выбро­са), а на малом ходу - 0,98%, окиси углерода соответственно - 5,1% и 13,8%. Подсчитано, что среднегодовой пробег каждого автомоби­ля 15 тыс. км. В среднем за это время он обедняет атмосферу на 4350 кг кислорода и обогащает ее на 3250 кг углекислого газа, 530 кг окиси углерода, 93 кг углеводородов и 7 кг окислов азота.

Данная практическая работа дает возможность оценить заг­руженность участка улицы разными видами автотранспорта, сравнить в этом отношении разные улицы и изучить окружаю­щую обстановку. Собранные параметры необходимы для расче­тов уровня загрязнения воздушной среды, предлагаемого в следующей работе.



ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

Выполните практическую работу.



Ход работы

Студенты разделяются на группы по 3-4 человека (один счита­ет, другой записывает, остальные дают общую оценку обстановки). Студентов предварительно инструктируют, затем размещают на оп­ределенных участках разных улиц с односторонним движением. В случае двустороннего движения каждая группа располагается на своей стороне. Сбор материала по загруженности улиц автотранс­портом может проводиться как путем разового практического за­нятия, так и более углубленно (для курсовых, дипломных работ) с замерами в 8, 13 и 18 часов, в ночные часы. Из ряда замеров вычис­ляют среднее. Интенсивность движения автотранспорта определяется методом подсчета автомобилей разных типов 3 раза по 20 мин в каждом из сроков. Учет ведется способом точкования и «квадра­тиков». Запись ведется согласно таблице 1.


Таблица 1

Время

Тип автомобиля

Число единиц




Легкий грузовой







Средний грузовой







Тяжелый грузовой (дизельный)







Автобус







Легковой



На каждой точке наблюдений про­изводится оценка улицы.

1. Тип улицы: городские улицы с односторонней застройкой (набережные, эстакады, виадуки, высокие насыпи), жилые улицы с двусторонней застройкой, дороги в выемке, магистральные улицы и дороги смногоэтажной застройкой с двух сторон, транспортные тоннели и др.

2. Уклон. Определяется глазомерно или эклиметром.

3. Скорость ветра. Определяется анемометром.

4. Относительная влажность воздуха. Определяется психрометром.

5. Наличие защитной полосы из деревьев и др.

Собранные материалы записывают на доске в аудиторном или лабораторном помещении (в этот же день, если занятие четырехча­совое; на другом занятии, если первое двухчасовое). Автомобили раз­деляют на три категории: с карбюраторным двигателем, дизельные, автобусы «Икарус», согласно данным, представленным в таблице. Производят оценку движения транспорта по отдельным улицам. Строят графики в которых по оси Y откладывают число автомобилей (шт), а по оси Х – Время суток (в часах). Оценка производится по различным видам транспорта (грузовой, легковой и т.д.), при этом график строится разноцветными ручками или используются разные типы линий (пунктир, сплошная и т.д.).

Итогом работы является суммарная оценка загруженности улиц автотранспортом согласно ГОСТ-17.2.2.03-77: низкая интенсивность движения - 2,7-3,6 тыс. автомобилей в сутки, средняя - 8-17 тыс. и высокая - 18-27 тыс.

Производится сравнение суммарной загруженности различных улиц города в зависимости от типа автомобилей, дается объяснение различий.



ВОПРОСЫ ДЛЯ БЕСЕДЫ

1. Объясните, почему автомобиль считают мощным загрязнителем биосферы?

2. Чем опасны автомобильные пробки?

3. Какие виды транспорта считают мощным загрязнителем биосферы?

4. Какой вред биосфере наносит автомобиль?

5. Почему особенно опасным считают выделяемый при сжигании автомобильного топлива свинец?

6. В чем проявляется вред от использования большого количества кислорода для сжигания автомобильного топлива?

7. Как влияет автомобиль на газовый баланс атмосферы?

8. Почему газ как горючее меньше загрязняет атмосферу, чем бензин?

9. Почему до сих пор не перешли на использование водорода, солнечной энергии в автомобильном транспорте?

10. Почему меньше всего наносит вреда природе безостановочное движение транспорта по принципу «зеленой волны?

11. Почему во многих городах мира предпочтение отдают троллейбусу?

12. Почему в городах стараются заменять автобусы трамваями?

13. Каковы преимущества электромобилей, солнцемобилей перед автомобилем?

14. Как можно уменьшить отрицательное влияние автомобильного транспорта?
ТЕМА: Оценка загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на участке магистральной улицы (по концентрации СО)
ЧАСТЬ 2

Цель занятия: сделать оценку загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на участке магистральной улицы (по концентрации СО)

ОПОРНЫЕ ЗНАНИЯ

Одиночный автомобиль, движущийся по дороге, не в состоянии оказать сколько-нибудь заметного влияния на окружающую среду. Совершенно другая ситуация складывается при движении совокупности различных транспортных средств по автомобильным дорогам. Здесь влияние на окружающую, среду определяется не только техническими характеристиками автомобиля и дороги, но и интенсивностью, скоростью движения, а также - составом транспортного потока и плотностью дорожной сети.

Движение автомобиля в составе плотных транспортных потоков характеризуется изменением условий движения (скорости и ускорения). Это приводит к изменению нагрузочно-скоростных режимов работы двигателей, что оказывает существенное влияние на выброс .вредных веществ. Также, к основным факторам, влияющим на выброс загрязнителей, относят технический уровень и эксплуатационное состояние автомобилей, количество и номенклатура перевозимых грузов.

Основными загрязнителями атмосферного воздуха, входящими в состав выхлопов автотранспорта, в зависимости от типа двигателя, являются: окись углерода (угарный газ) СО, оксиды азота NO и NO2, различные углеводороды CnHm, бенз(а)пирен, сернистый газ SO2.

Загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей удобно оценивать по концентрации окиси углерода (СО), мг/м3. Исходными данными для работы служат показатели, собранные во время проведения предыдущей работы или имеющихся теоретические сведения и наблюдения.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

Решите задачу.

Рассчитать концентрацию окиси углерода на участке магистральной улицы при выбросе отработанных газов автотранспорта.
Указания к решению задачи

Формула оценки концентрации окиси углерода (Ссо) (Бегма и др.,1984; Шаповалов, 1990):


Ссо =(СФ +0,01*N*КT)-КA -Ку *КС.*КВП, (1)
где СФ - фоновое загрязнение атмосферного воздуха нетранспортного происхождения, мг/м3 ( равное 0,5);

N - суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге, автом. /час;

KТ - коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода;

КА - коэффициент, учитывающий аэрацию местности (Приложение 1);

Ку - коэффициент, учитывающий изменение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного уклона (Приложение 2);

Кс - коэффициент, учитывающий изменение концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра (Приложение 3);

Кв - значение коэффициента, учитывающего изменение концентрации окиси углерода в зависимости от влажности воздуха (Приложение 4);

Кп - коэффициент увеличения загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода у пересечений (Приложение 5).

Коэффициент токсичности автомобилей определяется как средневзвешенный для потока автомобилей по формуле:
(2)

где Pj – состав движения в долях единицы для i-того вида транспорта. Коэффициент Pj приведен в таблице 2 в процентах, а при решений необходимо Рi,- выражать в виде десятичной дроби. Значение коэффициента токсичности Кт i-того вида транспорта определяется по Приложению 6.



Пример

Пусть на некотором участке магистральной улицы состав движения, для легкого грузового транспорта – 20%,

среднего грузового транспорт – 10%,

тяжелого грузового транспорта – 10%,

автобуса – 10%, .

легкового транспорта – 50%,

тогда коэффициент токсичности автомобилей на данном участке:
КТ = 0,2*2,3 + 0,1*2,9+ 0,1*0,2 +0,1*3,7 +0,5*1,0 = 1,64 (3)
Для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода подставить значения коэффициентов в формулу (1). Соответствующие коэффициенты взять из таблиц 2 и 3.

Таблица 2

Состав движения Pi, %

Вид транспортного средства

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Легкий грузовой

10

15

10

15

20

10

10

10

15

10

Средний грузовой

10

10

10

15

15

10

10

5

0

10

Тяжелый грузовой (дизельный)

5

5

20

5

10

15

5

10

5

0

Автобус

5

5

10

5

10

15

5

10

5

0

Легковой

70

65

50

60

45

55

65

70

80

75

Таблица 3



Параметры улицы

Параметр

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Фоновая концентрация окиси углерода Сф, мг/м3

0,02

0,9

0,01

0,01

0,01

1,5

0,01

0,01

0,03

0,6

Интенсивность движения, автом./час

500

400

300

.400

450

600

300

450

500

400

Тип местности

С

В

А

D

Е

С

А

D

С

В.

Продольный уклон, °

2

0

4

6

0

8

4

2

8

2

Скорость ветра, м/с

4

2

1

3

5

2

6

3

5

1

Относительная влажность φ, %

70

100

90

40

60

100

40

90

80

50

Тип пересечения




















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

Снижение уровня выбросов возможно следующими мероприятиями:

– запрещение движения автомобилей;

– ограничение интенсивности движения до 300 авт/час;

– замена карбюраторных грузовых автомобилей дизельными; переход на новые, альтернативные виды топлива;

– другие мероприятия.
ВОПРОСЫ ДЛЯ БЕСЕДЫ

1. Опишите ситуацию складывающуюся при движении совокупности различных транспортных средств по автомобильным дорогам.

2. Какие характеристик оказывают влияние на окружающую, среду при движении совокупности транспортных средств по дорогам?

3. Назовите основные загрязнители атмосферного воздуха, входящие в состав выхлопов автотранспорта.

4. Каким образом оценивается загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей удобно?

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Значение коэффициента, учитывающего аэрацию местности, КА


Условное обозначение

Тип местности по степени аэрации

Коэффициент КА

А

Транспортные тоннели

2,7

В

Транспортные галереи

1,5

С

Магистральные улицы и дороги с многоэтажной застройкой с двух сторон

1,0

D

Жилые улицы с одноэтажной застройкой, улицы и дороги в выемке

0,6

E

Городские улицы и дороги с односторонней застройкой, набережные, эстакады, высокие насыпи

0,4


ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Значение коэффициента, учитывающего изменение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного уклона, КУ




Продольный уклон, º

Коэффициент КУ

0

1,00

2

1,06

4

1,07

6

1,18

8

1,55


ПРИЛОЖЕНИЕ 3

зЗначение коэффициента, учитывающего изменение концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра, КС



Скорость ветра, м/с

Коэффициент КС

1

2,70

2

2,00

3

1,50

4

1,20

5

1,05

6

1,00


ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Значение коэффициента, учитывающего изменение концентрации окиси углерода в зависимости от влажности воздуха, КВ



Относительная влажность воздуха φ, %

Коэффициент КВ

100

1,45

90

1,30

80

1,15

70

1,00

60

0,85

50

0,75

40

0,60


ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Значение коэффициента, учитывающего увеличение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода у пересечений



Условное обозначение

Тип пересечения

Коэффициент КП

1

Регулируемое пересечение






Светофорами обычное

1,8

1b

Светофорами управляемое

2,1

1c

Саморегулируемое

2,0

2

Нерегулируемое




2a

Со снижением скорости

1,9

2b

Кольцевое

2,2

2c

С обязательной остановкой

3,0



ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Значение коэффициента токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода, КTi




Тип автомобиля

Коэффициент КTi

Легкий грузовой

2,3

Средний грузовой

2,9

Тяжелый грузовой (дизельный)

0,2

Автобус

3,7

Легковой

1,0


Смотрите также:
Занятие 8 тема: Определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей
168.55kb.
1 стр.
Определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение
31.16kb.
1 стр.
Рабочая программа введение к дисциплине Модуль Морфо-физиология и конституция лошадей Цель и задачи модуля Тема Состояние и перспективы развития коневодства в России Практическое занятие Стати тела лошади, масти и отметины
18.76kb.
1 стр.
Наблюдения и изучение переменных звёзд, определение их периода и некоторых других физических параметров
10.3kb.
1 стр.
Отзыв официального оппонента на диссертацию Ярхамова Шамиля Дамировича «Определение фракционного состава двухфазных потоков по измерению параметров рассеянного излучения»
51.13kb.
1 стр.
Лабораторная работа №3-13. Тема работы: Изучение молекулярного спектра йода
70.67kb.
1 стр.
Определение геомеханических и геокинематических параметров сильнейших землетрясений монголии
282.82kb.
1 стр.
Маташенко О. О., Степанян И. А
49.13kb.
1 стр.
Химия высоких давлений
22.13kb.
1 стр.
На групповое занятие по курсу 122(раздел II). Тема 3: "Огневая подготовка". Занятие 1: "Краткие сведения по основам стрельбы из стрелкового оружия"
347.24kb.
1 стр.
Тема 3 Концепция Менеджмента Тотального Качества (tqm)
45.31kb.
1 стр.
Лукина Екатерина Сергеевна исследовательская работа Урбанонимы Рязанского района Юго-Восточного административного округа города Москвы Форма презентации доклад
178.77kb.
1 стр.