Афанасьєва І.А., К.Є. Вакуленко

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до самостійної роботи та практичних занять

з дисципліни «Екологічні характеристики міст»

 

(для студентів 3 курсу денної форми навчання та 4 курсу заочної форми навчання освітньо-кваліфікаційного рівня бакалавр, галузі знань 0701 - «Транспорт і транспортна інфраструктура») за напрямом підготовки 6.070101 – «Транспортні технології (за видами транспорту)»)

 

Харків – ХНАМГ – 2011

Методичні вказівки до самостійної роботи та практичних занять складено відповідно до робочої програми з дисципліни «Екологічні характеристики міст» (для студентів 3 курсу денної форми навчання та 4 курсу заочної форми навчання освітньо-кваліфікаційного рівня бакалавр, галузі знань 0701 - «Транспорт і транспортна інфраструктура») за напрямом підготовки 6.070101 – «Транспортні технології (за видами транспорту)»)/ Укл. О.І. Лежнева, А.О. Шевченко, І.А. Афанасьєва, К.Є. Вакуленко – Харків: ХНАМГ, 2011. – 49 с.

.

 

Укладачі: О.І. Лежнева, А.О. Шевченко, І.А. Афанасьєва, К.Є. Вакуленко

 

Рецензент: доктор технічних наук, проф. Ю.О. Давідіч

 

 

Затверджено на засіданні кафедри ТСЛ від 24.01.2011 р., протокол № 6

 

 

 

Зміст

Вступ
Практичне заняття 1. Опис проблемних екологычних питань, що пов’язані з експлуатацією різних видів транспорту
Практичне заняття 2. Розрахунок викидів забруднюючих речовин на території автотранспортного підприємства
Практичне заняття 3. Розрахунок питомих рівнів платежів (екокомпенсація) за викиди в атмосферу забруднюючих речовин автотрансопртними засобами підприжмства
Практичне заняття 4. Оцінка впливу параметрів дороги, транспортного потоку і погодно-кліматичних факторів на рівень забруднення атмосферного повітря відпрацьованими газами автомобілів
Практичне заняття 5. Визначення шумового забруднення під час руху транспортних засобів

ВСТУП

 

 

Внаслідок урбанізації територій створюється нове середовище проживання. У ній геосфера активно взаємодіє з техносферою, оскільки містобудівні системи являють собою сукупність природних і штучно-планувальних утворень. У цих системах змінюються природні умови, порушується екологічний баланс, що склався в результаті еволюції, яка протікала багато мільйонів років.

Предметом вивчення дисципліни «Екологічні характеристики міст» є дослідження процесів взаємодії в системі «людська діяльність – навколишнє середовище на урбанізованій території». Розглядувана дисципліна – це комплекс містобудівних, медико-біологічних, географічних, соціально-економічних і технічних наук. У рамках цієї дисципліни вивчаються взаємодії штучного і природного середовищ на територіях міст і зон їхнього впливу.

У результаті вивчення дисципліни студент повинен вміти використовувати знання для практичного вирішення завдань захисту основних елементів біосфери від забруднень, а також знати закони й державні документи про заходи для подальшого поліпшення охорони природи і раціонального використання природних ресурсів; методи й засоби захисту навколишнього середовища і природних ресурсів від шкідливого впливу транспорту; методи визначення економічного збитку від забруднення навколишнього середовища.

При вивченні курсу «Екологічні характеристики міст» слід самостійно працювати над лекційним матеріалом, літературою, що рекомендується, виконувати практичні завдання.

 

ЗАВДАННЯ ДО ПРАКТИЧНИХ РОБІТ І ВКАЗІВКИ ДО ЇХНЬОГО ВИКОНАННЯ

 

 

Мета даної роботи – закріплення знань, що були набуті при вивченні курсу, і контроль рівня засвоєння матеріалу з окремих розділів. У процесі виконання практичних робіт студент одержує можливість перевірити повноту засвоєння матеріалу й успішно підготуватися до іспиту.

Звіт до практичних робіт складається з п'яти завдань, кожне з яких представлене у варіантах. У процесі їх виконання студенти повинні засвоїти методики розрахунку викидів забруднюючих речовин на території автотранспортного підприємства, а також розрахунку питомих рівнів платежів за викиди забруднюючих речовин автотранспортом підприємства в атмосферу; визначення рівня забруднення атмосферного повітря відпрацьованими газами автомобілів, забруднення придорожньої смуги свинцем, а також шумового забруднення від проїзду автотранспорту.

Практичні роботи оформляють на аркушах формату А4 рукописно або за допомогою ПК. Варіанти завдань визначають за двома останніми цифрами шифру залікової книжки студента. Кожне завдання має включати порядок виконання роботи, формули, які використовувались для обчислень, з розшифровкою символів, результати розрахунків у вигляді таблиць і графіків, аналіз результатів і висновки. Рисунки розташовують по тексту, нумерують і супроводжують найменуванням. Список використаної літератури надається наприкінці звіту в порядку, що відповідає посиланням у тексті.

Практичні завдання оцінюють з урахуванням якості оформлення роботи, ясності, точності й чіткості окремих формулювань, правильності вживання термінів, достовірності отриманих результатів, правильно зроблених висновків.

 

Практичне завдання №1

Опис проблемних екологічних питань, що пов'язані з експлуатацією різних видів транспорту

Мета заняття: навчитися виділяти проблемні екологічні питання і визначати шляхи вирішення проблем

 

Користуючись підручниками і літературою, що рекомендується, підготувати відповідь на запропоновану тему. Особливу увагу слід приділити впливу автомобільного транспорту (там, де це не умовлено) на складові навколишнього середовища. Завершити виклад теми необхідно розглядом заходів, що спрямовані на підвищення відповідних параметрів якості навколишнього середовища. Відповіді викладати чітко, грамотно, у довільній формі. Варіант обирають за передостанньою цифрою номера залікової книжки студента.

 

Таблиця 1

Варіант	Тема
	Види і джерела забруднення навколишнього середовища
	Вплив транспорту на навколишнє середовище
	Транспорт і літосфера
	Транспорт і атмосфера
	Транспорт і гідросфера
	Шляхи підвищення екологічної безпеки автомобільного транспорту. Застосування альтернативних палив
	Види смогів і механізми їх утворення
	Основні джерела транспортного шуму і його вплив на людину та навколишнє середовище
	Стічні води на підприємствах транспорту. Методи очищення стічних вод
	Електромагнітне, вібраційне забруднення навколишнього середовища транспортними засобами різних видів транспорту

Опишіть властивості токсичних речовин відповідно до табл. 2, характер їхнього впливу на навколишнє середовище й організм людини, вкажіть величини гранично припустимих концентрацій. Варіант обирають за останньою цифрою номера залікової книжки студента.

Таблиця 2

Варіант	Компоненти відпрацьованих газів
	оксид вуглецю, сажа
	оксиди азоту, альдегіди
	оксиди сірки, вуглеводні
	сажа, вуглеводні
	свинець, оксиди азоту
	вуглеводні, оксиди азоту
	альдегіди, оксид вуглецю
	оксид вуглецю, свинець
	оксиди азоту, оксиди сірки
	вуглеводні, оксид вуглецю

 

У відповіді наведіть умови утворення даних токсичних речовин, залежність їхніх концентрацій у відпрацьованих газах від атмосферних умов (температура, тиск, вологість), конструктивних параметрів двигунів, параметрів режиму роботи і технічного стану. Наведіть основні методи зниження концентрацій запропонованих токсичних компонентів.

Практичне завдання №2

Розрахунок викидів забруднюючих речовин на території автотранспортного підприємства

Мета заняття: Сформувати навички визначення кількості викидів забруднюючих речовин на території автотранспортного підприємства.

Теоретичні відомості

У нашій країні найбільший вплив на забруднення атмосферного повітря роблять промислові підприємства, але у великих містах автомобільний транспорт у забрудненні атмосфери відіграє найбільшу роль. В останні роки в містах різко збільшилася чисельність транспортних засобів, головним чином за рахунок автомобілів, які знаходяться в особистому користуванні громадян, і частково за рахунок розширення парку транспортних засобів індивідуальних підприємців, які виконують перевезення пасажирів на комерційній основі.

Відомо, що автомобільний транспорт є основним забруднювачем атмосферного повітря у великих містах. Різке збільшення чисельності автомобільного транспорту висуває на одне з перших місць проблему захисту атмосферного повітря і населення від впливу забруднюючих речовин.

Основними проблемами, пов'язаними зі шкідливим впливом транспорту на навколишнє середовище, є транспортний шум і загазованість атмосферного повітря. Наявність шкідливих домішок в атмосфері позначається: на людях (погіршення самопочуття, збільшення захворювань, зниження продуктивності праці і якості роботи і т.п.); на тваринах і рослинах (захворювання, вимирання, порушення рівноваги в природі і т.п.); на будівлях і спорудах (передчасний вихід з ладу внаслідок розкладання будівельних матеріалів і корозії).

Автомобільний транспорт забруднює атмосферу трьома способами: емісією шкідливих речовин з відпрацьованими газами, проривом газів у картер двигуна й емісією шкідливих речовин у результаті випару палива в паливних баках, карбюраторах, а також у результаті витоків палива. Головним з них є перший спосіб, на частку якого приходиться близько 2/3 шкідливих викидів автомобілів в атмосферу.

 

Вихідні дані:

Таблиця 2.1 – Середній час роботи двигуна при прогріві

Номера варіанту
Температура повітря, °С	вище +5°С	(+5… -5)°С	(-5… -10)°С	(-10… -15)°C	(-15… -20)°С	(-20… -25)°С	нижче -25°С	вище +5°С	(+5… -5)°С	(-10… -15)°C
Час прогріву, хв.

Примітка: При зберіганні автомобіля у приміщенні

У табл. 2.1 варіант обирають за останньою цифрою номера залікової книжки студента.

Таблиця 2.2 – Кількість автомобілів -ї групи

№ п/п	Група автомобілів	Номер варіанта
	Вантажні й спеціальні вантажні з бензиновим двигуном
	Вантажні й спеціальні вантажні з дизельним двигуном
	Вантажні газобалонні, які працюють на стиснутому природному газі										2
	Автобуси з бензиновими двигунами		I8
	Автобуси з дизельними двигунами
	Легкові автомобілі (службові та спеціальні)

 

У табл. 2.2 варіант обирають за передостанньою цифрою номера залікової книжки студента.

 

Хід виконання:

1. Розрахувати викиди -ї забруднюючої речовини транспортними засобами -ї групи.

Основними нетоксичними компонентами відпрацьованих газів автотранспортних засобів є азот, кисень, пари води і вуглекислий газ. Усього налічується близько 200 шкідливих (забруднюючих) речовин, багато з яких небезпечні для здоров'я людини. До токсичних компонентів відносяться: оксиди вуглецю, оксиди азоту, альдегіди, вуглеводні, сірчистий газ, сажа, бенз(а)пірен та ін.

У загальному переліку шкідливих речовин враховуємо тільки три інгредієнти: оксид вуглецю (), незгорілі (не канцерогенні) вуглеводні () і оксиди азоту ().

Викид у грамах одним автомобілем -ї групи за день при виїзді з території АТП і поверненні на територію АТП визначають за формулами

 

, г; (2.1)

 

, г, (2.2)

 

де - питомий викид i-ї речовини при прогріві двигуна автомобілем -ї групи, г/хв;

- питомий викид i-ї речовини при роботі двигуна на холостому ходу, г/хв;

- питомий викид i-ї речовини при русі автомобіля по території АТП, г/км;

- час прогріву двигуна, хв.;

, - час роботи двигуна на холостому ходу при виїзді (поверненні) на територію АТП, хв;

, - пробіг по території АТП одного автомобіля в день при виїзді (поверненні), км.

Відповідно до наданого викладачем варіанта розрахувати викид i-ї забруднюючої речовини (, , ), які утворюють транспортні засоби -ї групи на території АТП. У роботі необхідно представити розрахунок викидів , , для автомобілів першої групи при виїзді з території АТП і при поверненні на територію. Результати розрахунків для автомобілів інших груп подати в табл. 2.3.

 

Таблиця 2.3 – Результати розрахунку викидів шкідливих речовин

Група автомобілів
Вантажні й спеціальні вантажні з бензиновим двигуном
Вантажні й спеціальні вантажні з дизельним двигуном
Вантажні газобалонні, які працюють на стиснутому природному газі
Автобуси з бензиновими двигунами
Автобуси з дизельними двигунами
Легкові автомобілі (службові й спеціальні)
Валовий викид, , кг/год

 

Питомі викиди i-ї забруднюючої речовини відповідно до режимів роботи автомобіля -їгрупи наведено у табл. додатку А. Кількість автомобілів -ї групи наведені у табл. 2.2., температуру повітря і час прогріву двигуна обирають згідно з варіантом, використовуючи значення табл. 2.1. Довідкові дані для інших розрахунків наведено в додатку Б.

2. Розрахувати валовий викид забруднюючих речовин транспортними засобами АТП за розрахунковий період року.

Валовий викид i-ї речовини, тобто викид усіма автомобілями АТП за певний період року можна визначити за формулою

 

, кг / год, (2.3)

 

де - валовий викид, кг/рік;

- коефіцієнт випуску автомобілів на лінію;

- кількість автомобілів k-ї групи в АТП, од.;

- кількість робочих днів у розрахунковому періоді року, днів.

Результати розрахунків занести у табл. 2.3.

3. Викид сполук свинцю у грамах одним автомобілем -ї групи при виїзді з території АТП і поверненні на територію АТП розраховують по формулам

, г; (2.4)

 

, г, (2.5)

 

де - зміст свинцю в 1 літрі бензину, г/л;

, - витрата бензину при прогріві двигуна й роботі на холостому ходу, л/хв;

- витрата бензину при русі автомобіля по території АТП, л/км.

Розрахунок викиду сполук свинцю проводять тільки для автомобілів з карбюраторними двигунами.

Валовий викид свинцю в кілограмах розраховують за формулою

 

, кг/год, (2.6)

 

де - валовий викид свинцю, кг/рік;

, - викид свинцю одним автомобілем - ї групи відповідно при виїзді з території АТП і поверненні на територію АТП, г;

- коефіцієнт випуску автомобілів на лінію;

- кількість автомобілів - ї групи в АТП, од.;

- кількість робочих днів у розрахунковому періоді року, днів.

 

Практичне заняття №3