Расчет выбросов загрязняющих веществ

Учитывается выброс следующих загрязняющих веществ:

• оксид углерода - СО;

• углеводороды - СН;

• оксиды азота - NO_x (в пересчёте на NO₂);

• твёрдые частицы (сажа) - С;

• диоксид серы - S0₂

• соединения свинца - Рb

Оксид углерода (СО) — бесцветный газ, не имеющий запаха, известен также под названием «угарный газ». Образуется в результате неполного сгорания ископаемого топлива (угля, газа, нефти) в условиях недостатка кислорода и при низкой температуре. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн.т. При этом 65 % от всех выбросов приходится на транспорт, 21 % — на мелких потребителей и бытовой сектор, а 14 % — на промышленность. При вдыхании угарный газ за счёт имеющейся в его молекуле двойной связи образует прочные комплексные соединения с гемоглобином крови человека и тем самым блокирует поступление кислорода в кровь.

Углеводороды(CH) — химические соединения углерода и водорода. К ним относят тысячи различных загрязняющих атмосферу веществ, содержащихся в несгоревшем бензине, жидкостях, применяемых в химчистке, прoмышленных растворителях и т. д. Некоторые классы углеводородов обладают свойствами канцерогенности (полиароматические углеводороды, ароматические углеводороды, содержащиеся в сажах и смолах), мутагенности. В присутствии углеводородов возрастает сложность атмосферных реакций, резко увеличивается количество свободных радикалов, ответственных за образование загрязняющих веществ в несвойственных количествах.

Оксиды азота (оксид и диоксид азота) — газообразные вещества: монооксид азота NO и диоксид азота NO₂ объединяются одной общей формулой NO_х. При всех процессах горения образуются окислы азота, причем большей частью в виде оксида. Чем выше температура сгорания, тем интенсивнее идет образование окислов азота. Другим источником окислов азота являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 65 млн тонн в год. От общего количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота на транспорт приходится 55 %, на энергетику — 28 %, на промышленные предприятия — 14 %, на мелких потребителей и бытовой сектор — 3 %.

Углерод(С) входит в состав атмосферных аэрозолей, в результате чего может изменяться региональный климат, уменьшаться количество солнечных дней. Углерод поступает в окружающую среду в виде сажи в составе выхлопных газов автотранспорта, при сжигании угля на ТЭС, при открытых разработках угля, подземной его газификации, получении угольных концентратов и др. Высокое содержание углерода в атмосферных аэрозолях ведет к повышению заболеваемости населения.

Сажа — твердые частицы, образующиеся при неполном сгорании органических веществ, переносящиеся дымоми осаждающиеся на поверхностях, соприкасающихся с ним. Сажа— аморфный углерод. В больших количествах её используют для приготовления чёрной краски в полиграфической и лакокрасочной промышленности. Сажа входит в категорию частиц опасных для лёгких, так как частицы менее пяти микрометров в диаметре не отфильтровываются в верхних дыхательных путях.

Свинец (Pb) — серебристо-серый металл, токсичный в любой известной форме. Широко используется для производства красок, боеприпасов, типографского сплава и т. п. Около 60 % мировой добычи свинца ежегодно расходуется для производства кислотных аккумуляторов. Однако основным источником (около 80 %) загрязнения атмосферы соединениями свинца являются выхлопные газы транспортных средств, в которых используется этилированный бензин.

Диоксид серы (SO₂) (диоксид серы, сернистый ангидрид) — бесцветный газ с резким запахом. Образуется в процессе сгорания серосодержащих ископаемых видов топлива, в основном угля, а также при переработке сернистых руд. Он, в первую очередь, участвует в формировании кислотных дождей. Общемировой выброс SO₂ оценивается в 190 млн тонн в год. Длительное воздействие диоксида серы на человека приводит вначале к потере вкусовых ощущений, стесненному дыханию, а затем — к воспалению или отеку лёгких.

Влияние условий движения автомобилей в транспортном потоке на выброс загряз­няющих веществ прежде всего проявляется через обусловленное организацией движения соотношения установившихся и неустановившихся режимов движения. Поэтому в общем виде величина выброса автомобилей i-ro загрязняющего вещества М. на участке улицы длинной 1 за единицу времени может быть определена по формуле:

М_i = М_li + D,

Где:

М_li - выброс i-ro загрязняющего вещества при непрерывном движении транспорт­ного потока, г/ч;

D_i - дополнительный выброс i-ro загрязняющего вещества, связанный с задержкой транспортных средств, г/ч;

Транспортный поток подразделяется на пять групп расчётных автомобилей:

• расчётный легковой автомобиль (РЛА) - усреднённая модель легкового автомобиля, отражающая существующее распределение легковых автомобилей с двигателями различного литража в потоке;

• расчётный грузовой автомобиль с бензиновым двигателем (РГАБ) - усредненная модель грузового автомобиля с бензиновым двигателем, отражающая существующее распределение грузовых автомобилей различной грузоподъемности в потоке;

• расчётный грузовой автомобиль с дизельным двигателем (РГАД) - усредненная модель грузового автомобиля с дизельным двигателем, отражающая существующее распределение грузовых автомобилей различной грузоподъёмности в потоке;

• расчётный автобус с бензиновым двигателем (РАБ) - усреднённая модель автобуса с бензиновым двигателем, отражающая существующее распределение автобусов различного класса в потоке;

• расчётный автобус с дизельным двигателем (PAД) - усреднённая модель автобуса с дизельным двигателем, отражающая существующее распределение автобусов различного класса в потоке.

 

На перекрестке четыре входных и четыре выходных направления. Рассчитываем количество выбросов для каждого из них. Поскольку скорость движения на перекрестке около V = 35 км/ч, выброс i-гo загрязняющего вещества для входного и выходного направления Ми опреде­ляется по формуле:

Где: т^´´_lik - пробеговый выброс i-гo загрязняющего вещества автомобилем k-й расчетной группы, г/км

 

Таблица (3.5). Пробеговый выброс загрязняющих веществ (m´´_lik)

Тип транспортных средств	Выброс загрязняющих веществ, г/км
CO	CH	NOx	C	Pb	SO2
РЛА	11,4	3.7	0,8	—	0,02	0,08
РГАБ	75,2	10,8	1,8	—	0,03	0,20
РГАД	3,0	1,9	3.4	0,38	—	1,18
РАБ	102,3	11,8	2.0	—	0,04	0,29
РАД	3,7	1,7	4,2	0,38	—	1,48

 

Доля РГАБ cocтавляет 75%, РГАД -25%, РАБ - 37%, РАД - 63%.

Рассмотрим входное направление 1:

РЛА=3400 авт/ч

РГАБ=115 авт/ч

РГАД=320 авт/ч

РАБ=50 авт/ч

РАД=40 авт/ч

l=0,2км

V=35 км/ч

 

*CO

РЛА: M1=11,4*0,2*3400=7752 г/ч;

РГАБ:M1=75,2*0,2*0,75*115=1297,2 г/ч;

РГАД: М1=3* 0,2*0,25*320=48 г/ч;

РАБ: M1=102,3*0,2*0,37*50=378,5г/ч;

РАД: М1=3,7*0,2*0,63*40=18,6г/ч;

Суммарный выброс СО

М1со = 9494,3 г/ч

*CH

РЛА: M1=3,7*0,2*3400=2516 г /ч;

РГАБ: M1= 10,8*0,2*0,75*115=186,3 г/ч;

РГАД: М1=1,9*0,2*0,25*320=30,4 г/ч;

РАБ: М1= 11,8*0,2*0,37*50=43,6 г/ч;

РАД: M1= 1,7*0,2*0,63*40= 4,28 г/ч;

Суммарный выброс СН

M1CH=2780,5 г/ч

* NOx

РЛА: M1=0,8*0,2*3400=544 г/ч;

РГАБ: M1=1,8*0,2*0,75*115=31,05 г/ч;

РГАД: М1=3,4*0,1*0,25*320=54,4 г/ч;

РАБ: М,=2*0,2*0,37*50=7.4 г/ч;

РАД: Mi=4,2*0,2*0,63*40=21.1 г/ч;

Суммарный выброс NOx

MlNOx =657,9 г/ч

*C

РЛА: M1=0;

РГАБ: М1=0;

РГАД: M1=0,38*0,2*0,25*320=6,08 г/ч;

РАБ: М1=0;

РАД: M1=0,38*0,2*0,63*40=1,9 г/ч;

Суммарным выброс С

M1c=7,98 г/ч

*Pb

РЛА: М1=0,02*0,2*3400=13,6 г/ч;

РГАБ: М1=0,03*0,2*0,75*115=0,51 г/ч;

РГАД: M1=0;

РАБ: М1=0,04*0,2*0,37*50=0,15 г/ч;

РАД: M1= 0;

Суммарный выброс РЬ

M1Pb=14,26 г/ч;

 

*S02

РЛА: М1=0,08*0,2*3400=54,4 г/ч;

РГАБ: М1=0,20*0,2*0,75*115=3,45 г/ч;

РГАД: M1= 1,18*0,2*0,25*320=18,9 г/ч;

РАБ: М1=0,29*0,2*0,37*50= 1,07 г/ч;

РАД: М1=1,48*0,2*0,63*40=7,45 г/ч;

Суммарным выброс SO2

M1SO2 =85,3 г/ч

Аналогично рассчитываем другие входы и выходы (по той же формуле 3.4)

Все расчеты производим в табличной форме.

Итоговая таблица по Мli

Направление	Выбросы, г/ч
	СО	СН	NOx	С	РЬ	SO2
	Вход	9494.3	2780.5	657.9	7.9	14.3	85.3
Выход	7367.5	2505.4	593.7	7.9	14.2	84,3
	Вход	3386.2	933.1	206.3	8.3	3.6	62.3
Выход	5215.2	1137.8		7.5	5.7	70.1
	Вход	3367.7	835.6	369.8		5.2	46.8
Выход	2856.1	780.3	204.5		3.9	33.4
	Вход	2172.1	819.2	305.2	5.7	3.2	27.8
Выход	1243.6	667.9	184.4		2.7	39.6
Итого	35102.7	10459.8	2799.8	55.3	52.8	325.7

По данным таблицы строим гистограмму выбросов в атмосферу загрязняющих веществ автотранспортом.

Рис. Гистограмма выбросов в атмосферу загрязняющих веществ

Выводы

К основным загрязняющим атмосферу веществам, которые выбрасывают подвижные источники, относятся оксид углерода, углеводороды и оксиды азота. Оксид углерода (CO) и оксиды азота (N0x) поступают в атмосферу только с выхлопными газами, тогда как не полностью сгоревшие углеводороды поступают как вместе с выхлопными газами (что составляет примерно 60 % от общей массы выбрасываемых углеводородов), так и из картера (около 20 %), топливного бака (около 10 %) и карбюратора (примерно 10 %); твердые примеси поступают в основном с выхлопными газами (90 %) и из картера (10 %).

 

 

Московский Государственный Университет

Природообустройства

 

 

Кафедра: «Общей и инженерной экологии»

 

Курсовая работа

· На тему: Swot анализ по районам: Пензенская область, Курганская область, Карачаево-Черкесская республика, Республика Хакасия.

 

 

Выполнила:

студентка 412 группы

Салий А.

Проверил:

Новиков А.

 

 

Москва 2012