 |
Часть 2. Определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение
|
|
|
|
Курсовая работа
N=26
Студент ИЭ 09-22 __________ Чемезова С.Г
номер группы подпись, дата инициалы, фамилия
Руководитель __________ В. В. Заворуев
подпись, дата инициалы, фамилия
Красноярск 2011
СОДЕРЖАНИЕ
1. Часть 1. Расчет количества транспортных средств и выбросов вредных веществ автотранспортом в окружающую среду……………………...…..…3
2. Часть 2. Определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение…......………12
3. Часть 3. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на участке транспортные тоннели по концентрации угарного газа…………………………..........................................................…15
4. Библиографический список..............................................................................19
Часть 1. Расчет количества транспортных средств и выбросов вредных веществ автотранспортом в окружающую среду
Цель: познакомиться с методом расчета величины выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по всем группам автотранспортного парка.
Теоретическая часть
В основу расчета выбросов вредных веществ автомобильным транспортом заложен средний удельный выброс по автомобилям отдельных групп (грузовые, автобусы, легковые). При этом выброс вредных веществ корректируется в зависимости от технического состояния автомобилей, их среднего возраста, влияния природно-климатических условий.
Расчет производится на основе статистической отчетности о наличии и работе автотранспорта и учетной документации по расчетным формам «Выброс автотранспорта».
Коэффициенты влияния среднего возраста парка на выброс окиси углерода, углеводородов и окислов азота, а также коэффициенты влияния уровня технического состояния приняты постоянными и даны в таблицах соответствующих заданий. Годовой выброс вредных веществ по отдельным группам автомобилей определяется перемножением построчно данных пробега автомобилей, удельного выброса вредных веществ и коэффициента влияния.
|
|
|
Общий выброс складывается из выбросов вредных веществ от всех групп автомобилей.
Ход работы
1. Определить годовой выброс окиси углерода за период с 2007 по 2010 гг. по всем группам автотранспортного парка, используя данные удельного выброса вредных веществ и пробега для различных автомобилей, представленные в табл. 1 и 2, по формуле
Мtj = mjik · Lik(П·Rjik),
где Мtj – масса выброшенного j-го вредного вещества за расчетный период t, т/год; mjik – удельный выброс j-го вредного вещества автомобилей i-ой группы с двигателем k-го типа за расчетный период, г/км; Lik – пробег автомобилей i-ой группы с двигателем k-го типа за расчетный период, млн. км; П·Rjik – произведение коэффициентов влияния n факторов на выброс j-го вредного вещества автомобилей i-ой группы с двигателем k-го типа в рассматриваемом регионе.
Таблица 1
Удельные выбросы вредных веществ (mjik) различных групп автомобилей на
1 км пробега (г/км)
| Группа автомобилей Ингредиент | Год | |||
| Грузовые бензиновые окись углерода | 85,9 | 61,9 | 71,3 | |
| углеводороды | 14,2 | 13,3 | 12,7 | |
| окислы азота | ||||
| Грузовые дизельные окись углерода | 14,5 | |||
| углеводороды | 6,4 | 6,1 | 6,4 | 6,2 |
| окислы азота | 8,5 | 8,5 | 8,5 | 8,5 |
| Автобусы бензиновые окись углерода | 61,2 | 57,5 | 55,9 | |
| углеводороды | 11,3 | 10,7 | 9,4 | |
| окислы азота | ||||
| Автобусы дизельные окись углерода | ||||
| углеводороды | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 |
| окислы азота | 8,5 | 8,5 | 8,5 | 8,5 |
| Легковые окись углерода | 19,8 | 18,7 | 18,0 | |
| углеводороды | 2,6 | 2,3 | 2,1 | |
| окислы азота | 2,9 | 2,8 | 2,6 | 2,3 |
|
|
|
Таблица 2
Пробег автомобилей (Lik) в группе по типам ДВС (млн. км/год)
| Группа автомобилей | Год | |||
| Грузовые бензиновые | 453,4 | 449,7 | 431,9 | |
| Грузовые дизельные | 96,6 | 119,4 | 131,2 | 138,4 |
| Автобусы бензиновые | 257,5 | 223,8 | ||
| Автобусы дизельные | 54,8 | 52,4 | 49,7 | |
| Легковые | 413,9 | 535,5 | 680,3 |
2. Полученные результаты занести в таблицу 3.
Таблица 3
Годовой выброс окиси углерода по всем группам автотранспортного парка
| Группа автомобилей год | Пробег авто-мобилей (Lik), млн. км/год | Удельный выброс окиси углерода (mjik), г/км | Коэффициенты влияния | Годовой выброс окиси углерода (Мtj), т/год | |
| среднего возраста парка (П) | уровня технического состояния (Rjik) | ||||
| Грузовые бензиновые | |||||
| 453,4 | 1,33 | 1,69 | 0,071 | ||
| 85,9 | 1,33 | 1,69 | 0,092 | ||
| 449,7 | 61,9 | 1,33 | 1,69 | 0,063 | |
| 431,9 | 71,3 | 1,33 | 1,69 | 0,069 | |
| Грузовые дизельные | |||||
| 96,6 | 1,33 | 1,8 | 0,003 | ||
| 119,4 | 1,33 | 1,8 | 0,004 | ||
| 131,2 | 1,33 | 1,8 | 0,005 | ||
| 138,4 | 14,5 | 1,33 | 1,8 | 0,005 |
| Автобусы бензиновые | |||||
| 1,32 | 1,69 | 0,040 | |||
| 257,5 | 61,2 | 1,32 | 1,69 | 0,035 | |
| 57,5 | 1,32 | 1,69 | 0,031 | ||
| 223,8 | 55,9 | 1,32 | 1,69 | 0,028 | |
| Автобусы дизельные | |||||
| 1,27 | 1,8 | 0,002 | |||
| 54,8 | 1,27 | 1,8 | 0,002 | ||
| 52,4 | 1,27 | 1,8 | 0,002 | ||
| 49,7 | 1,27 | 1,8 | 0,002 | ||
| Легковые | |||||
| 1,28 | 1,63 | 0,015 | |||
| 413,9 | 19,8 | 1,28 | 1,63 | 0,017 | |
| 535,5 | 18,7 | 1,28 | 1,63 | 0,021 | |
| 680,3 | 1,28 | 1,63 | 0,026 |
3. Определить долю количества окиси углерода, выбрасываемого разными группами автомобилей за период с 2007 по 2010 гг. Полученные результаты занести в табл. 4.
Таблица 4
Доля количества выбросов окиси углерода
| Группа автомобилей | ||||||||
| тонн | % | тонн | % | тонн | % | тонн | % | |
| Грузовые бензиновые | 0,071 | 54,106 | 0,092 | 61,187 | 0,063 | 51,595 | 0,069 | 53,581 |
| Грузовые дизельные | 0,003 | 2,631 | 0,004 | 2,849 | 0,005 | 3,885 | 0,005 | 3,719 |
| Автобусы бензиновые | 0,040 | 30,683 | 0,035 | 23,356 | 0,031 | 25,809 | 0,028 | 21,604 |
| Автобусы дизельные | 0,002 | 1,248 | 0,002 | 1,248 | 0,002 | 1,482 | 0,002 | 1,319 |
| Легковые | 0,015 | 11,332 | 0,017 | 11,360 | 0,021 | 17,229 | 0,026 | 19,777 |
| Всего | 0,132 | 100,000 | 0,151 | 100,000 | 0,121 | 100,000 | 0,129 | 100,000 |
|
|
|
4. Построить график, отражающий динамику изменения годового выброса окиси углерода разными группами автомобилей за период с 2007 по 2010 гг.
5. Определить годовой выброс углеводородов за период с 2007 по 2010 гг. по всем группам автотранспортного парка. Полученные результаты занести в табл. 5.
Таблица 5
Годовой выброс углеводородов по всем группам автотранспортного парка
| Группа автомобилей год | Пробег автомоби-лей (Lik), млн. км/год | Удельный выброс углево-дородов (mjik), г/км | Коэффициенты влияния | Годовой выброс углево-дородов (Мtj), т/год | |
| среднего возраста парка (П) | уровня технического состояния (Rjik) | ||||
| Грузовые бензиновые | |||||
| 453,4 | 1,2 | 1,86 | 0,0152 | ||
| 14,2 | 1,2 | 1,86 | 0,0151 | ||
| 449,7 | 13,3 | 1,2 | 1,86 | 0,0133 | |
| 431,9 | 12,7 | 1,2 | 1,86 | 0,0122 | |
| Грузовые дизельные | |||||
| 96,6 | 6,4 | 1,2 | 0,0015 | ||
| 119,4 | 6,1 | 1,2 | 0,0017 | ||
| 131,2 | 6,4 | 1,2 | 0,0020 | ||
| 138,4 | 6,2 | 1,2 | 0,0021 | ||
| Автобусы бензиновые | |||||
| 1,2 | 1,86 | 0,0075 | |||
| 257,5 | 11,3 | 1,2 | 1,86 | 0,0065 | |
| 10,7 | 1,2 | 1,86 | 0,0058 | ||
| 223,8 | 9,4 | 1,2 | 1,86 | 0,0047 | |
| Автобусы дизельные | |||||
| 6,4 | 1,17 | 0,0007 | |||
| 54,8 | 6,4 | 1,17 | 0,0008 | ||
| 52,4 | 6,4 | 1,17 | 0,0008 | ||
| 49,7 | 6,4 | 1,17 | 0,0007 | ||
| Легковые | |||||
| 1,17 | 1,83 | 0,0022 | |||
| 413,9 | 2,6 | 1,17 | 1,83 | 0,0023 | |
| 535,5 | 2,3 | 1,17 | 1,83 | 0,0026 | |
| 680,3 | 2,1 | 1,17 | 1,83 | 0,0031 |
6. Определить долю количества углеводородов, выбрасываемых разными группами автомобилей за период с 2007 по 2010 гг. Полученные результаты занести в табл. 6.
Таблица 6
Доля количества выбросов углеводородов
| Группа автомобилей | ||||||||
| тонн | % | тонн | % | тонн | % | тонн | % | |
| Грузовые бензиновые | 0,0152 | 56,1269 | 0,0151 | 57,0809 | 0,0133 | 54,2359 | 0,0122 | 53,6945 |
| Грузовые дизельные | 0,0015 | 5,4862 | 0,0017 | 6,5999 | 0,0020 | 8,1873 | 0,0021 | 9,0321 |
| Автобусы бензиновые | 0,0075 | 27,6302 | 0,0065 | 24,5211 | 0,0058 | 23,6748 | 0,0047 | 20,5935 |
| Автобусы дизельные | 0,0007 | 2,6579 | 0,0008 | 3,0986 | 0,0008 | 3,1882 | 0,0007 | 3,2644 |
| Легковые | 0,0022 | 8,0987 | 0,0023 | 8,6995 | 0,0026 | 10,7138 | 0,0031 | 13,4155 |
| Всего | 0,0270 | 100,0000 | 0,0265 | 100,0000 | 0,0246 | 100,0000 | 0,0228 | 100,0000 |
|
|
|
7. Построить график, отражающий динамику изменения годового выброса углеводородов разными группами автомобилей за период с 2007 по 2010 гг.
8. Определить годовой выброс окислов азота за период с 2007 по 2010 гг. по всем группам автотранспортного парка. Полученные результаты занести в табл. 7.
Таблица 7
Годовой выброс окислов азота по всем группам автотранспортного парка
| Группа автомобилей год | Пробег автомобилей (Lik),млн. км/год | Удельный выброс окислов азота, (mjik), г/км | Коэффициенты влияния | Годовой выброс окислов азота (Мtj), т/год | ||||
| среднего возраста парка (П) | уровня технического состояния (Rjik) | |||||||
| Грузовые бензиновые | ||||||||
| 453,4 | 0,8 | 0,0029 | ||||||
| 0,8 | 0,0031 | |||||||
| 449,7 | 0,8 | 0,0029 | ||||||
| 431,9 | 0,8 | 0,0028 | ||||||
| Грузовые дизельные | ||||||||
| 96,6 | 8,5 | 0,0008 | ||||||
| 119,4 | 8,5 | 0,0010 | ||||||
| 131,2 | 8,5 | 0,0011 | ||||||
| 138,4 | 8,5 | 0,0012 | ||||||
| Автобусы бензиновые | ||||||||
| 0,8 | 0,0018 | |||||||
| 257,5 | 0,8 | 0,0016 | ||||||
| 0,8 | 0,0016 | |||||||
| 223,8 | 0,8 | 0,0014 | ||||||
| Автобусы дизельные | ||||||||
| 8,5 | 0,0004 | |||||||
| 54,8 | 8,5 | 0,0005 | ||||||
| 52,4 | 8,5 | 0,0004 | ||||||
| 49,7 | 8,5 | 0,0004 | ||||||
| Легковые | ||||||||
| 2,9 | 0,85 | 0,0008 | ||||||
| 413,9 | 2,8 | 0,85 | 0,0010 | |||||
| 535,5 | 2,6 | 0,85 | 0,0012 | |||||
| 680,3 | 2,3 | 0,85 | 0,0013 | |||||
9. Определить долю количества окислов азота, выбрасываемых разными группами автомобилей. Полученные результаты занести в табл. 8.
Таблица 8
Доля количества выбросов окислов азота
| Группа автомобилей | ||||||||
| тонн | % | тонн | % | тонн | % | тонн | % | |
| Грузовые бензиновые | 0,0029 | 42,9443 | 0,0031 | 42,5977 | 0,0029 | 40,0638 | 0,0028 | 38,7935 |
| Грузовые дизельные | 0,0008 | 12,1518 | 0,0010 | 14,1616 | 0,0011 | 15,5240 | 0,0012 | 16,5101 |
| Автобусы бензиновые | 0,0018 | 26,4258 | 0,0016 | 22,9956 | 0,0016 | 21,7380 | 0,0014 | 20,1018 |
| Автобусы дизельные | 0,0004 | 6,0382 | 0,0005 | 6,4996 | 0,0004 | 6,2001 | 0,0004 | 5,9289 |
| Легковые | 0,0008 | 12,4399 | 0,0010 | 13,7455 | 0,0012 | 16,4741 | 0,0013 | 18,6656 |
| Всего | 0,0068 | 100,0000 | 0,0072 | 100,0000 | 0,0072 | 100,0000 | 0,0071 | 100,0000 |
10. Построить график, отражающий динамику изменения годового выброса окислов азота разными группами автомобилей за период с 2007 по 2010 гг.
11. Определить долю количества выбросов окиси углерода, углеводородов и окислов азота грузовыми автомобилями, автобусами и легковыми автомобилями от общего количества выбросов тех же ингредиентов всеми группами автомобилей в целом за период с 2007 по 2010 гг. Полученные результаты занести в табл. 9.
|
|
|
Таблица 9
Доля количества выбросов вредных веществ (по ингредиентам) грузовыми автомобилями, автобусами и легковыми автомобилями
| Год Ингредиент | Годовой выброс вредных веществ (Мtj), т/год | В том числе по группам автомобилей | |||||
| Грузовые с бензиновым ДВС и дизельные | Автобусы с бензиновым ДВС и дизельные | Легковые | |||||
| т/год | % | т/год | % | т/год | % | ||
| окись углерода | 0,1318 | 0,0748 | 56,7366 | 0,0421 | 31,9317 | 0,0149 | 11,3317 |
| углеводороды | 0,0270 | 0,0167 | 61,6132 | 0,0082 | 30,2881 | 0,0022 | 8,0987 |
| окислы азота | 0,0068 | 0,0400 | 51,1000 | 0,0220 | 24,6000 | 0,0008 | 24,3000 |
| окись углерода | 0,1505 | 0,0964 | 64,0358 | 0,0370 | 24,6045 | 0,0171 | 11,3597 |
| углеводороды | 0,0265 | 0,0169 | 63,6808 | 0,0560 | 211,4355 | 0,0023 | 8,6995 |
| окислы азота | 0,0072 | 0,0041 | 56,7593 | 0,0220 | 306,9804 | 0,0010 | 13,7455 |
| окись углерода | 0,1213 | 0,0673 | 55,4803 | 0,0331 | 27,2909 | 0,0209 | 17,2288 |
| углеводороды | 0,0246 | 0,1000 | 406,2732 | 0,0450 | 182,8229 | 0,0026 | 10,7138 |
| окислы азота | 0,0072 | 0,0040 | 55,5878 | 0,0120 | 167,0440 | 0,0012 | 16,4741 |
| окись углерода | 0,1292 | 0,1500 | 116,1150 | 0,0650 | 50,3165 | 0,0255 | 19,7773 |
| углеводороды | 0,0228 | 0,0143 | 62,7266 | 0,0450 | 197,3610 | 0,0031 | 13,4155 |
| окислы азота | 0,0071 | 0,0039 | 55,3036 | 0,0120 | 168,4136 | 0,0013 | 18,6656 |
12. Определить долю количества годового выброса окиси углерода, углеводородов и окислов азота автотранспортным парком в целом от общего годового количества вредных веществ, выбрасываемых в окружающую среду. Полученные результаты занести в табл. 10.
Таблица 10
Доля количества выбросов вредных веществ (по ингредиентам) всеми группами автомобилей за период с 2007 по 2010 гг.
| Год | Суммарный годовой выброс вредных веществ, т/год | В том числе по ингредиентам | |||||
| окись углерода | углеводороды | окислы азота | |||||
| т/год | % | т/год | % | т/год | % | ||
| 0,1657 | 0,1318 | 79,5941 | 0,0270 | 16,3268 | 0,0068 | 4,0791 | |
| 0,1842 | 0,1505 | 81,7277 | 0,0265 | 14,3810 | 0,0072 | 3,8913 | |
| 0,1531 | 0,1213 | 79,2260 | 0,0246 | 16,0808 | 0,0072 | 4,6933 | |
| 0,1591 | 0,1292 | 81,1913 | 0,0228 | 14,3304 | 0,0071 | 4,4783 |
13. Построить график, отражающий динамику изменения суммарного годового выброса вредных веществ в атмосферу города автотранспортным парком в целом за период с 2007 по 2010 гг.
Часть 2. Определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение
Цель: познакомиться с методом оценки загруженности участка улицы разными видами автотранспорта.
Теоретическая часть
Существенной составляющей загрязнения воздушной среды городов, особенно крупных, являются выхлопные газы автотранспорта, которые в ряде столиц мира, административных центрах России, 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 другое. 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, на 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 5,1% и 13,8% соответственно. 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. Полученные параметры необходимы для расчетов уровня загрязнения воздушной среды, предлагаемого в следующей работе.
Ход работы
Сбор материала по загруженности улиц автотранспортом проводится с замерами в 8, 13 и 18 часов и в ночные часы. Из ряда замеров вычисляют среднее. Интенсивность движения автотранспорта определяют методом подсчета автомобилей разных типов 3 раза по 20 мин в каждом из сроков.
Запись ведется согласно таблице:
Таблица 1
Загруженность улицы автотранспортом в разное время суток
| Время, час | Тип автомобиля | Число, штук |
| Легкий грузовой | ||
| Средний грузовой | ||
| Тяжелый грузовой (дизельный) | ||
| Автобус | ||
| Легковой | ||
| Легкий грузовой | ||
| Средний грузовой | ||
| Тяжелый грузовой (дизельный) | ||
| Автобус | ||
| Легковой | ||
| Легкий грузовой | ||
| Средний грузовой | ||
| Тяжелый грузовой (дизельный) | ||
| Автобус | ||
| Легковой | ||
| ночные часы | Легкий грузовой | |
| Средний грузовой | ||
| Тяжелый грузовой (дизельный) | ||
| Автобус | ||
| Легковой |
1. Тип улицы: городские улицы и дороги с односторонней застройкой
2. Уклон: 20 С.
1. Разделить автомобили на три категории: с карбюраторным двигателем, дизельные, автобусы.
| Категория автомобиля | Время, час | |||
| Ночные часы | ||||
| Грузовой | ||||
| Автобус | ||||
| Легковой |
2. Построить графики загруженности улицы автотранспортом в разное время суток.
3. Провести оценку движения транспорта по улице.
По графику видно, что в утренние часы поток автомобилей достаточно интенсивный, поскольку большинство населения едут на работу, на учебу и т.п. В обеденные часы поток машин уменьшается. Вторая половина дня – это час пик, поэтому загруженность улицы автотранспортом увеличивается и достигает максимума около 18 часов вечера, когда люди возвращаются с работы домой. В поздние часы количество автомобилей снижается, так в это время население города отдыхает.
4. Определить загруженность улицы всеми видами автотранспорта за час.
Для этого определим общее число всех видов автомобилей в 8, 13, 18 и ночные часы:
| Время, час | Число, штук |
| Ночные часы |
Рассчитаем интенсивность движения автомобилей в час, то есть определим среднее число автомобилей, приходящихся на один час:
(1770+1302+1752+684)•1/4=1377 шт.
5. Рассчитать интенсивность движения автомобилей в сутки.
1377*24=33048 шт/сутки
5. Провести суммарную оценку 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.
Вывод: согласно ГОСТ-17.2.2.03-77, загруженность улиц всеми видами автотранспорта является высокой, так как составляет 33048 штук.
|
|
|
