Розрахунок та оцінка викидів забруднюючих речовин у атмосферу від автотранспорту

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни "Нормування антропогенного навантаження на навколишнє природне середовище"

на тему: "Розрахунок та оцінка викидів забруднюючих речовин у атмосферу від автотранспорту"

Зміст

Вступ

1. Оцінка викидів забруднюючих речовин в атмосферу від автотранспорту

1.1 Забруднюючі речовини що викидають автомобілі та їхній вплив на навколишнє середовище і здоров'я людей

1.2 Комплексний вплив автомобільного транспорту на навколишнє природне середовище України

1.3 Впровадження ресурсозберігаючих технологій на автомобільному транспорті

2. Розрахунок викидів забруднюючих речовин в атмосферу від парків автотранспорту

2.1 Розрахунок викидів забруднюючих речовин від транспортних засобів на відкритій стоянці за рік

2.2 Розрахунок викидів забруднюючих речовин в атмосферу від автотранспорту в зоні ремонту

2.3 Оцінка забруднення атмосферного повітря, автотранспортом за концентрацією оксиду вуглецю

Висновок

Література

забруднюючий автомобіль атмосферний повітря

Вступ

Транспортно-дорожний комплекс - одне з найпотужніших джерел забруднення навколишнього середовища. Крім того, транспорт - основне джерело шуму у містах, а також джерело теплового забруднення.

Гази, які виділяються внаслідок спалювання палива у двигунах внутрішнього згорання, містять більше 200 найменувань шкідливих речовин, у тому числі канцерогени. Нафтопродукти, залишки від стертих шин та гальмівних колодок, сипкі і пилові вантажі, хлориди, які використовують для посипання доріг взимку, забруднюють придорожні смуги та водні об'єкти.

Важко уявити сучасну людину без автомобіля. У розвинутих країнах автомобіль вже давно став найнеобхіднішою побутовою річчю. Рівень так званої "автомобілізації" населення став одним з основних економічних показників розвитку країни і якості життя населення. Але ми забуваємо, що поняття "автомобілізації" включає в себе комплекс технічних засобів, що забезпечують рух: автомобіль та дорогу.

У наш час автотранспорт є основним джерелом забруднення повітря у великих містах.

Шкідливі речовини, під час експлуатації автотранспорту, потрапляють у повітря з вихлопними газами, випарами з паливних систем, а також під час заправки автомобіля паливом. На викиди оксидів вуглецю (вуглекислий газ і чадний газ) впливає також рельєф дороги та режим і швидкість руху автомобіля. Наприклад, якщо збільшувати швидкість авто і різко зменшувати її під час гальмування, то у вихлопних газах кількість оксидів вуглецю збільшується у 8 разів. Мінімальна кількість оксидів вуглецю виділяється при рівномірній швидкості автомобіля 60 км/год.

Зазвичай вихлопні гази накопичуються у нижніх шарах атмосфери, тобто шкідливі речовини знаходяться в зоні дихання людини. Тому автомобільний транспорт варто віднести до категорії найнебезпечніших джерел забруднення повітря поблизу автомагістралей.

В даній роботі хотілося би висвітлити як загальний так і компонентний вплив автомобілів на навколишнє середовище та здоров'я людей, на основі рахункових даних.

Метою цієї роботи можна вважати, отримання навичок в обрахунках впливу автомобілів на навколишнє середовище і здоров'я населення.

Завданням даної теми виступає вивчення, і набування навичок обрахування впливу автомобілів на навколишнє природне середовище, здоровя на життя людей, та детальне вивчення впливу таких компонентів як : С, СН, Рb, NO₂, SO₂,CO.

Актуальністю теми можна назвати, те що за останні 20 років, кількість автомобілів зросла в декілька разів, навіть в декілька десятків. Автомобілі щорічно збільшують сумарні викиди, і вміння визначати впливи і їхню кількість є важливим для сьогодення.

1. Оцінка викидів забруднюючих речовин в атмосферу від автотранспорту

1.1 Забруднюючі речовини що викидають автомобілі та їхній вплив на навколишнє середовище і здоров'я людей

Шкідливі речовини, що містяться у викидах відпрацьованих газів автомобіля, вкрай негативно впливають на здоров'я людини. Оксиди вуглецю

та азоту, вуглеводні, сполуки, що містять сірку, - це той небезпечний "коктейль", який ми вживаємо щодня на вулицях нашого міста. Шкідливий для людини й автомобільний шум - він впливає не лише на слух, а й на розвиток гіпертонії, виразки шлунку і діабету. Вплив автомобільного транспорту на екологічну ситуацію у нашій країні досяг критичної межі - показники забруднення атмосферного повітря і довкілля перевищують всі допустимі показники світових норм і стандартів[1]. Тому проблема зменшення негативного впливу на довкілля автомобільного транспорту на всіх стадіях його життєвого циклу є актуальною.

Аналіз статистичних даних і оцінок негативного впливу автомобільного транспорту на навколишнє середовище і населення показує, що загальна сума викидів забруднювальних речовин в атмосферу в країнах СНД щорічно становить майже 21,2 млн. т, зокрема, 19,2 млн. т, (90 %) - від автомобільного транспорту, і 2,0 млн. т, від інших викидів [2].

Шкідливі викиди автомобільного транспорту істотно залежать від режиму роботи двигуна і якості використовуваного пального. Дані про дослідження середнього виходу основних токсичних компонентів у відпрацьованих газах при згорянні 1000 кг пального у повністю справних карбюраторних і дизельних двигунах наведено в табл. 1. 1.

Таблиця 1.1. Викид в Атмосферу токсичних компонентів при згорянні 1000кг пального в карбюраторних і дизельних двигунах

Токсичні компоненти	Кількість (кг) шкідливих викидів у відпрацьованих газах на 1000кг відпрацьованого пального
	Карбюраторні двигуни	Дизельні двигуни
Оксид вуглецю (СО)	267,00	28,4
Окисли Азоту (NO2)	26,60	40,8
Вуглеводні (СН)	33,20	9,1
Сажа	1,34	3,4
Сірчистий газ	1,34	34,0
Свинець (Pb)	0,27	-
Всього	397,75	115,7

Аналіз табл. 1.1. показує, що бензинові двигуни порівняно з дизельними значно більше забруднюють атмосферу оксидами вуглецю і токсичними вуглеводнями. Для дизельних двигунів характерною екологічною проблемою є підвищений викид твердих часток сажі і "задимленість" відпрацьованих газів [3].

Тепер спростуймо один міф: дизельний двигун вважається екологічно чистішим, ніж карбюраторний. Але дизельні двигуни викидають дуже багато сажі, яка утворюється як продукт згорання палива. Ця сажа містить у собі канцерогенні речовини та мікроелементи, викид яких у атмосферу просто недопустимий. А тепер уявіть скільки цих речовин потрапляє у нашу атмосферу, якщо більшість наших потягів оснащені саме такими двигунами, бо дісталися нам у спадок від Радянського Союзу.

Вихлопні гази накопичуються у нижніх шарах атмосфери, тобто шкідливі речовини знаходяться в зоні дихання людини. Тому автомобільний транспорт варто віднести до категорії найнебезпечніших джерел забруднення повітря поблизу автомагістралей.

Забруднення поверхні землі транспортними і дорожніми викидами накопичується поступово, в залежності від кількості автотранспорту, що проїжджає через трасу, дорогу, магістраль і зберігається дуже довго навіть після ліквідації дорожнього полотна (закриття дороги, траси, магістралі або повна ліквідація шляху та асфальтного покриття). Для майбутнього покоління, яке найімовірніше відмовиться від автомобілів у їх сучасному вигляді, транспортне забруднення ґрунтів стане найболючішим і найважчим наслідком минулого. Можливо, що навіть під час ліквідації побудованих нашим поколінням доріг, забруднений неокислюючими металами та канцерогенами ґрунт доведеться просто прибирати з поверхні.

Різні хімічні елементи, особливо метали, що накопичуються у ґрунтах, засвоюють рослини і через них по харчовому ланцюгу переходять в організм тварин і людини. Частина з них розчиняється і виноситься ґрунтовими водами, потім потрапляє в ріки, водойми і вже через питну воду може потрапити у людський організм.

Найбільш поширеним і найтоксичнішим із транспортних викидів є свинець. Санітарна норма вмісту свинцю у ґрунті - 32 мг/кг. За даними екологів вміст свинцю на поверхні ґрунту біля траси Київ-Одеса в Україні наближається до 1000 мг/кг, але в місті, де дуже інтенсивний рух транспорту, цей показник може бути більшим у 5 разів. Більшість рослин легко переносить підвищення вмісту важких металів у ґрунті, лише при вмісті свинцю більше 3000 мг/кг починається пригнічення рослинного світу навколо дороги. Для тварин небезпечним є вміст 150 мг/кг свинцю у їжі.

Як можна захистити навколишнє середовище від транспорту? Наприклад, у США будують захисні смуги шириною 100 м з обох боків магістралі чи дороги, де дуже інтенсивний рух транспорту. За 10 років експлуатації такої дороги у її захисних смугах на кожному метрі акумулюється до 3 кг свинцю. У Голландії дозволено використовувати під посіви землю, яка знаходиться на відстані 150 м і далі від дороги, оскільки там дослідили, що у межах 150 м від магістралі у рослинах накопичується в середньому від 5 мг/кг до 200 мг/кг свинцю.

А тепер подивимося на нашу Україну: їдеш і біля дороги навіть без ніякої захисної смуги поля пшениці, рапсу, маку, буряків і т. ін. Коло дороги випасають худобу, ростуть фруктові дерева, з яких восени збирають щедрий врожай.

Латвійські вчені встановили, що на глибині 5-10 см концентрація металів менша, ніж на поверхні ґрунту. Найбільше викидів накопичується на відстані 7-15 метрів від краю проїжджої частини, через 25 м концентрація знижується приблизно удвічі, а через 100 м наближається до норми. Також варто звернути увагу на те, що із загальної кількості викидів 25% залишається на самому дорожньому полотні, а решта 75% осідають на прилеглій території.

Транспорт не лише забруднює навколишнє середовище, він також є джерелом шуму.

Рівень шуму вимірюють у децибелах (дБа). Для людини межа дорівнює 90 дБа, якщо звук перевищує цю межу, то це може викликати у людини нервові розлади і постійний стрес. Останнім часом транспортний шум став дуже гострою проблемою для населення. Близько 40% населення Києва проживає в умовах так званого шумового дискомфорту, при чому половина з них знаходиться під впливом шуму, рівень якого перевищує 70 дБ.

Загальний рівень шуму на наших дорогах вищий, ніж на Заході. Це наслідок того, що у транспортному потоці занадто багато вантажних автомобілів, рівень шуму яких дорівнює 8-10 дБа, тобто у два рази вищий, ніж у легкових. Але головна причина у відсутності контролю рівня шуму на дорогах. Вимоги щодо обмеження шуму відсутні навіть у Правилах дорожнього руху. Не дивно, що неправильне обладнання вантажівок та погане фіксування вантажів стало масовим явищем на дорогах. Часом вантажівка, яка перевозить зо два десятки газових труб, створює більше шуму, ніж поп-оркестр.

Вважається, що у місті 60-80% шуму створює рух транспортних засобів.

Джерелами шуму під час руху транспорту є: силовий агрегат, системи впуску і випуску, агрегат трансмісії, колеса під час контакту з поверхнею дороги. Звичайно, я не дуже добре тямлю у автомобілях і навіть не уявляю що таке агрегат трансмісії, але я точно знаю, що в шумових характеристиках транспорту під час руху по дорозі проявляється технічний рівень і якість дорожнього полотна. А тепер згадаємо наше національне лихо: погані дороги з вибоїнами, з численними латками, калюжами, ровами і т. ін. Отже, погана дорога це не тільки проблема автомобілістів та транспортників, це й екологічна проблема.

У розвинутих країнах для зниження транспортного шуму вдаються до таких заходів:

• забезпечення рівномірного і вільного руху;

• зниження інтенсивності руху та заборона руху вантажного транспорту у нічний час;

• перенесення транзитних магістралей і доріг для вантажного руху із житлових зон;

• побудова шумозахисних споруд та зелені насадження;

• створення на придорожній території захисних смуг;

• побудова прозорих захисних шумових екранів.

Але досягнення науково-технічного прогресу приносять людям не тільки користь, але й шкоду. "За все потрібно платити", - плата за автомобіль - наше здоров'я та наше життя. Це і нещасні випадки, і ДТП, і забруднення навколишнього середовища викидами шкідливих газів, і транспортний шум. Від цього страждають всі люди, навіть ті, хто не має власного автомобіля. І не тільки людям шкодить транспорт - всій природі. Звичайно, джерелом цього всього є не дорога, а автомобіль. Дорога навпаки захищає природу від автомобіля, а обов'язок інженера, будівельника і водія у тому, щоб цей захист був якомога ефективніший. Я не закликаю вас жити без автомобіля, я тільки хочу, щоб ми змогли знайти якомога більше можливостей для того, аби зменшити вплив автомобіля на навколишнє середовище[4].

1.2 Комплексний вплив автомобільного транспорту на навколишнє природне середовище України

На території України є велика кількість пересувних джерел забруднення навколишнього природного середовища: автомобільний, авіаційний і залізничний транспорт, морські й річкові судна та ін., серед яких основним є автомобіль. Сучасне місто, селище або село не можуть існувати без автомобільних видів транспорту[5]. З року в рік зростає чисельність пасажирів і кількість вантажів, що їх перевозять автомобільним транспортом. Забруднення навколишнього природного середовища цим видом транспорту слід розглядати комплексно, оскільки для роботи автомобілів необхідна інфраструктура, що включає стаціонарні джерела (гаражі, автозаправні та шиномонтажні станції, шиноремонтні заводи, заводи авто рулів, станції технічного обслуговування, автотранспортні підприємства, дорожньо-експлуатаційні дільниці, мийні машини, автовокзали, акумуляторні станції та ін.)[6].

Двигун внутрішнього згоряння. Під час роботи двигун внутрішнього згорання виділяє в навколишнє природне середовище тепло, шкідливі газоподібні й механічні домішки. До складу газів і домішок, що виділяються, входять газоподібні продукти (залишкове повітря у вихлопі -- N₂, O₂ та ін.; продукти повного згоряння - СО₂, SO₂, Н₂О; продукти неповного згоряння - СО, НСНО, Н₂, С_nН_m та ін.; інші речовини - NOⁿ NO₂, SO₃, пароподібні компоненти при температурі вихлопу 110 °С (пари незгорілого масла і палива, продукти повного окиснення - вода, неорганічні та органічні кислоти, продукти неповного згоряння - оліфени, альдегіди, ароматичні сполуки) і тверді продукти згоряння, що утворюються насамперед з присадок до палива (сажа, зола). До палива виготовляють більше ніж 80 присадок, які об'єднують в чотири групи: нітроалкани, нітрокарболіти, нітрати і пероксиди. До відпрацьованих газів входять: азот, кисень, пари води, діоксид вуглецю, альдегіди, сажа, бенз(а)пірен, свинець, ртуть та ін. Автомобілі викидають в атмосферу понад 700 хімічних елементів і сполук, які мають ефект сумації та впливають на навколишнє природне середовище й живі організми .

Акумуляторні батареї. Під час експлуатації кислотних акумуляторних батарей виділяються водень, кисень, діоксид сірки, серм'янистий водень (стибін), миш'яковистий водень, вуглекислий газ, а також аерозоль (туман) сірчаної кислоти (акумуляторні гази). З лужних акумуляторів виділяються лужні метали (калій, натрій, літій) у вигляді гідроксидів NaOH, KON, LiON. Під час експлуатації кислотних і лужних акумуляторних батарей виділяються забруднюючі речовини, які впливають на навколишнє природне середовище[7].

Автомобільні шини. У процесі стирання автомобільних шин у навколишнє природне середовище потрапляють гума, марганець та інші елементи. Під час спалювання 1 т зношених шин в атмосферу надходить 270 кг сажі й 450 кг токсичних газів. В Україні щороку з експлуатації виходить близько 150 тис. т покришок, а з урахуванням накопичених в автогосподарствах зношених автомобільних шин переробці підлягає приблизно 230 тис. т. Основна маса їх скупчена на відвалах і розкидана на узбіччях доріг, створюючи загрозу загоряння та біохімічного забруднення.

Автозаправні станції. На території України є велика кількість автозаправних станцій (АЗС). Більшість з них не відповідає вимогам екологічної безпеки. Так, у м. Сімферополі АЗС функціонують поблизу водойм. За екологічними вимогами рівень ґрунтових вод має бути на глибині понад 5 м. АЗС є джерелом забруднення не тільки атмосферного повітря, а й вод, ґрунтів, донних відкладів, рослин тощо. Під час будівництва АЗС слід використовувати плівку певної товщини і природні сорбенти (зокрема, вермикуліт, флогопіт), щоб запобігти потраплянню бензину, масел, дизельного палива у ґрунти, води та ін. Отже, АЗС забруднюють довкілля, тому для них обов'язковим є проведення екологічної експертизи та екологічного аудиту[8].

Дорожньо-будівельні та дорожньо-монтажні роботи. На дорожньо-експлуатаційних дільницях (ДЕД) навколишнє природне середовище забруднюють не лише бенз(а)пірен, бензол, толуол, ксилол, нафталін, а й важкі метали та інші хімічні елементи. Проведені нами дослідження територій ДЕД Криму свідчать, що на них виявлено техногенні аномалії в ґрунтах (у дужках - вміст у мг/кг), зокрема, вмісту миш'яку (80), стронцію (630), вольфраму (3,2), марганцю (2000), кальцію (320000), хрому (100), міді (120), свинцю (150), ртуті (5), цинку (630), магнію (32000). На ДЕД завозять будівельні матеріали (щебінь, гудрон та ін.), які мають проходити санітарно-гігієнічну оцінку на хімічні елементи й радіонукліди. Крім того, на території ДЕД є котельні та спеціальні цехи, які забруднюють довкілля. За санітарно-гігієнічною оцінкою ґрунтів, наприклад, на ДЕД-588 виділено 4 категорії забруднення: допустима (Z_с = 16), помірно-небезпечна (Z_с = 16-32), небезпечна (Z_с = 32-128) і надзвичайно небезпечна (Z_с = 128-175). Це свідчить про те, що ДЕД роблять певний внесок у забруднення навколишнього природного середовища.

Експлуатація автомобільних доріг. Зі зростанням інтенсивності руху автомагістралі та вулиці міст стають джерелами транспортного шуму, забруднення повітря, ґрунтів, рослинності, води і біосфери в цілому. Автомобільні дороги можуть бути асфальтованими, бетонованими і брущатими. У процесі асфальтування використовують щебінь, бітум, асфальтени, дьоготь та ін. Під впливом оксидів соди й азоту відбувається старіння асфальтобетону. Ремонт автодоріг здійснюють латками, які дуже швидко руйнуються, внаслідок чого утворюються вибоїни з водою і багнюкою. Погані дорогі є джерелом утворення пилу. Пил містить Sі, Ва, РЬ, Zn, Сu, Ni, Со, Мо, W, Сd. Забруднення довкілля відбувається як під час будівництва доріг, так і в процесі їх експлуатації[9].

Станції технічного обслуговування (СТО), автомийки, станції шиномонтажу. Підприємства послуг для автомобілістів розташовані у центрі міст. Вони не мають очисних споруд, каналізаційних систем, їхні стоки течуть вулицями міст, забруднюючи довкілля. Екологічну експертизу та екологічний аудит цих підприємств не проводять або проводять на неналежному рівні[8].

Вплив автотранспорту в зимовий період. Взимку для знищення снігу на дорогах використовують сіль і пісок. Внаслідок розчинення солі в сніговому і льодовому покриві вміст її у воді, що стікає з доріг, є надмірним. Солона вода негативно впливає на рослинність, що призводить до її знищення. Пісок і пил вбирають в себе забруднюючі речовини й у вигляді пилу потрапляють у біосферу.

Так, у м. Сімферополі щороку спостерігається перевищення ГДК пилу в 10-15 разів. Дрібний пил перебуває в атмосфері місяцями і вбирає забруднюючі речовини. Проведені нами дослідження пилу щодо вмісту ртуті свідчать, що кількість її збільшується у п'ятиповерхових будинках з висотою, тобто зростає від першого до п'ятого поверхів. При цьому слід враховувати ефект сумації[6]

Автостоянки. У містах дуже зросла кількість автомашин. Чиновники залишають машини на територіях зелених зон, тротуарах, пішохідних доріжках. Міста і так недостатньо озеленені. Тому відсутність законів стосовно пар-кування автомашин призводить до знищення зелених зон.

Автотранспортні підприємства, гаражі, автовокзали. На стаціонарних об'єктах не здійснюють моніторингових досліджень стану навколишнього природного середовища. Слід проводити комплексне еколого-геохімічне картування і санітарно-гігієнічну оцінку ґрунтів, вод, рослин. Зазначені підприємства також дуже негативно впливають на довкілля[9].

Дорожні, сільськогосподарські ландшафти. Лісопосадки вздовж автодоріг сприяють очищенню атмосферного повітря і перешкоджають проникненню забруднюючих речовин, які викидає автомобіль, на далекі відстані. Проведені нами дослідження в Криму свідчать, що аномалії вмісту свинцю спостерігаються на відстані близько 400 м від узбіччя дороги, якщо немає лісозахисних смуг. Понад дорогами часто сіють пшеницю, садять виноград та інші культури. Тому, коли немає лісосмуг, відбувається забруднення сільськогосподарських ландшафтів.

Загибель людей і тварин на автомобільних дорогах. Це один з основних аспектів негативного впливу автомобіля. Щороку в результаті дорожньо-транспортних пригод гине багато людей і .тварин. Собаки, коти, їжаки, птахи гинуть під час руху автомобілів і без аварійних ситуацій[5].

Атмогеохімічні карти забруднення довкілля України автомобільним транспортом. За даними Державного комітету статистики України, з року в рік зростають обсяги викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря від автотранспорту. Ми уклали атмогеохімічну карту викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря. Розподіл викидів має субмередіональне простягання. Максимальна кількість викидів автотранспортом (у тис. т) становить: у Донецькій області -211,9, Дніпропетровській - 161,7, Харківській - 131,1, Одеській - 110,4, Луганській - 107,3, Запорізькій - 0,8, у м. Києві - 149,2.

Було обчислено частку викидів забруднюючих речовин в атмосферу автомобільним транспортом на території України, а також питоме навантаження викидів на територію (т/км²) і населення (кг/людину). За цими розрахунками укладено дві атмогеохімічні карти.

Частка викидів забруднюючих речовин від автотранспорту коливається від 11,8 до 87,1%. Найбільшою вона є (в %) у містах Севастополі (87,1), Києві (82,5), а також в областях: Одеській (81,7), Закарпатській (80,6), Житомирській (79,5), Тернопільській (78,1), Миколаївській (73,4).

Питоме навантаження викидів шкідливих речовин на територію варіює від 1,508 до 8,294 т/км². Воно є найбільшим (в т/км²) у м. Києві та Київській області (8,294), у Донецькій (7,996), Дніпропетровській (5,069), Харківській (4,271,), Львівській (4,160) і Луганській (4,019) областях.

Питоме навантаження викидів шкідливих речовин автомобілями на населення змінюється від 26 до 107 кг/людину. Цей показник є найбільшим (в кг/людину) в м. Києві (57), Запорізькій (53), Вінницькій (52), Полтавській (51), Київській (50), Донецькій (45) областях.

На атмогеохімічних картах добре видно, як розподіляються забруднюючі речовини від автотранспорту на території України.

На основі викладеного можна зробити такі висновки:

Атмогеохімічні карти забруднення навколишнього природного середовища України автомобільним транспортом мають велике соціально-економічне та екологічне значення.

• Рекомендується укладати атмогеохімічні карти забруднення територій областей, районів і міст.

• Для підготовки конкретних рекомендацій щодо зменшення викидів забруднюючих речовин автотранспортом в атмосферу необхідно розробити комплексні програми з урахуванням викладених аспектів (критеріїв), а також генеральних планів забудови, метеорологічних і кліматичних умов.

• Було встановлено кореляційний зв'язок між викидами забруднюючих речовин стаціонарними й пересувними джерелами в атмосферу та акумуляцією цих речовин у депонуючих середовищах (ґрунтах, донних відкладах). Тому рекомендується еколого геохімічне картування територій стосовно ґрунтів і сапі-тарно-гігієнічна оцінка забруднення всіх середовищ.

На основі проведених досліджень розроблено методику повернення економічних втрат, спричинених забрудненням навколишнього природного середовища. Нині у світі налічується понад 600 мільйонів працюючих автомобілів, у тому числі легкових -- 80%, вантажних і автобусів -20%. У навколишнє середовище автомобілі викидають понад 700 забруднюючих речовин, у тому числі 500 - органічних. Тому зменшення викидів забруднюючих речовин автомобільним транспортом у довкілля є актуальною проблемою XXI століття[10].

1.3 Впровадження ресурсозберігаючих технологій на автомобільному транспорті

Проблема захисту навколишнього середовища від токсичних компонентів вихлопних газів двигуна внутрішнього згорання (ДВЗ) стає дедалі більш актуальною. Широке застосування таких двигунів у всьому світі сприяло значному забрудненню відпрацьованими газами повітря міських та промислових районів. Небезпека дії відпрацьованих газів двигунів збільшується через те, що компоненти вихлопних газів здатні взаємодіяти із складниками повітря, утворюючи хімічні комплекси, шкідливі для флори та фауни планети. Забруднення внаслідок природних явищ здатні переноситися на великі відстані.

Принцип роботи двигуна внутрішнього згорання заснований на перетворенні хімічної енергії різного палива органічного походження в теплову і далі в механічну енергію в робочій порожнині двигуна.

Під час горіння окислених киснем повітря вуглеводнів у двигуні утворюються токсичні й нетоксичні речовини. Токсичні речовини є продуктами неповного згорання і побічних реакцій, що відбуваються при високих температурах у камері згорання ДВЗ. Крім того, у самому пальному місяться шкідливі речовини, які при роботі двигуна викидаються в навколишнє середовище. Наявність токсичних компонентів у вихлопних газах зумовлена також рядом конструктивних та регулюваних факторів двигуна, видом пального та мастил, що використовуються, і залежить від умов протікання процесу зго¬рання палива, умов роботи та технічного стану двигуна [11].

Існує багато способів зменшення токсичності вихлопних газів двигуна внутрішнього згорання. Основними шляхами зниження їхньої токсичності є:

попередження утворення токсичних компонентів (зміна параметрів роботи двигуна за рахунок регулювання системи живлення; зміна конструкцій камер спалювання пального; подача його безпосередньо в камеру згорання тощо);

нейтралізація утворених токсичних домішок (рециркуляція відпрацьованих газів; вогнева нейтралізація відпрацьованих газів; каталітична нейтралізація; використання присадок).

До переваг цих способів можна віднести ефективне зниження вмісту токсичних компонентів у вихлопних газах двигуна внутрішнього згорання, а до недоліків - ускладнення або зміна конструкції двигуна, створення необхідних умов для роботи нейтралізуючих пристроїв, ефективна робота цих пристроїв на пев¬них режимах роботи двигуна, поява нових токсичних речовин у вихлопних газах у результаті використання присадок [12].

За оцінками фахівців, у країнах СНД щорічні сумарні автомобільні викиди становлять близько 400 млн т, серед яких: 27 млн т оксиду вуглецю (II), 2,5 - вуглеводнів, 9 - оксидів азоту, 200-230 млн т вуглекислого газу. кожний літр спалюваного палива з відпрацьованими газами двигунів виділяється від 0,001 до 0,2 г такої особливо токсичної сполуки, як формальдегід. Дія формальдегіду характеризується подразнюючим ефектом щодо нервової системи. Подразнюючи внутрішні органи та інгібуючи ферменти, він порушує обмінні процеси у клітинах шляхом пригнічення цитоплазматичного та ядерного синтезу. Чадний газ та оксиди азоту, які виділяються з вихлопної труби автомобіля, - ось одна з основних причин головного болю, втоми, невмотивованого роздратування, низької працездатності. Сірчистий газ здатний впливати на генетичний апарат, спричинюючи безпліддя і вроджені каліцтва, а всі ці чинники разом зумовлюють стреси, нервові прояви, прагнення до самотності, байдужість до близьких людей. У великих містах також дуже поширені захворювання органів кровообігу і дихання, інфаркти, гіпертонія і новоутворення. За розрахунками фахівців, "внесок" автомобільного транспорту в забруднення атмосфери становить до 90% за оксидом вуглецю та 70% -- за оксидом азоту[13].

Утворення токсичних речовин - продуктів неповного згоряння та оксидів азоту - в циліндрі двигуна у процесі згоряння відбувається принципово різними шляхами. Перша група токсичних речовин пов'язана з хімічними реакціями окиснення палива, що відбуваються як у передполуменевий період, так і у процесі їх згоряння. Друга група токсичних речовин утворюється при сполученні азоту та надлишкового кисню у продуктах згоряння. Токсичність вихлопних газів дуже сильно залежить від технічного стану і регулювань двигуна.

Для поліпшення екологічності автомобільного транспорту розроблено кілька основних методів:

-зниження питомих витрат палива в автомобілях;

-використання принципово нових конструкцій двигунів;

-підвищення якості палива та додавання присадок;

-використання екологічно безпечних видів палива;

-утилізація або нейтралізація токсичних викидів;

-діагностика й налагодження всіх систем двигуна.

Ефективним способом підвищення повноти згоряння палива, а отже й економічності та водночас екологічності роботи двигуна, є впровадження інжекторних систем подавання палива. Застосування цих систем дає змогу збільшити ККД двигуна на 15%, зменшивши відповідно витрати палива та токсичні викиди. Однак відомо, що деякі режими економічної та екологічної роботи двигунів перебувають в суперечливій залежності. Це пов'язано з налаштуванням двигуна або на динамічний, або на економічний та екологічний режими роботи. Серйозною альтернативою двигунам автомобілів можна вважати електричні, які, однак, до цих пір не можуть замінити двигуни внутрішнього згоряння через значні, властиві електродвигунам, вади: невеликий запас ходу (40-120 км), маленька швидкість автомобіля (30-40 км/год.), тривалий час заряджання акумуляторів (до 8 год.)[14].

Багато автомобілебудівних компаній розробили і випускають окремі моделі машин з гібридними конструкціями двигунів, що являють собою зчленування бензинових та електричних агрегатів. Тестові випробування деяких автомобілів з бензиновим, гібридним і дизельним двигунами виявили велику екологічність останньої моделі. Крім того, потребують перевірки щодо експлуатаційної придатності акумулятори гібридного автомобіля. На цей час гібридні конструкції автомобілів можна вважати такими, що проходять випробування у споживачів.

Використання присадок до палива та мастила можна віднести до способів підвищення їхньої якості та продовження ресурсу роботи двигуна для збільшення повноти і якості згоряння палива. Але досить часто введення присадок до палива призводить під час його згоряння до появи у відпрацьованих газах не менш токсичних сполук плюмбуму або органічних кислот. Тому в наш час особливу увагу привертає втілення таких нових технологій виробництва автомобільних бензинів, як алкілування, ізомеризація, каталітичний крекінг, що сприяє підвищеному виходу високооктанових ізомерних вуглеводневих фракцій. Але вартість таких бензинів є досить високою, що знижує їх конкурентну спроможність на ринку бензинів, модифікованих присадками. До альтернативних автомобільним бензинам видів палива відносять стиснений нафтовий газ, природний газ, біодизельне паливо, водень. Всі вони мають набагато вищий "екологічний потенціал", ніж у бензинів та дизельного палива. Широкому використанню такого палива перешкоджають: висока вартість та складність газового обладнання (досягає 20% вартості автомобіля); проблеми використання кріогенних установок на автотранспорті; вартість біодизеля (перевищує вартість дизельного палива) та проблеми культивації рослин, які є сировиною для виробництва такого палива; проблеми зберігання водню на автомобілі та економічна доцільність його використання.

Зниження токсичності відпрацьованих газів автомобілів можна досягти, обладнавши двигуни системами нейтралізації та очищення вихлопних газів. На сьогоднішній день відомими є рідинні, термічні, каталітичні, електрокаталітичні, комбіновані нейтралізатори та вловлювачі сажі. Різні типи установок, на яких експлуатуються двигуни внутрішнього згоряння, обладнано певними видами нейтралізаторів. Складність експлуатації таких пристроїв на автомобільному транспорті зумовлена: великою масою та габаритами рідинних установок, необхідністю часто замінювати поглинальні розчини та малою ефективністю очищення газів від СО і NО ; підвищеним вмістом оксидів азоту у відпрацьованих газах після термічних нейтралізаторів, їх нестійкою роботою у режимах холостого ходу та малих навантажень, малою ефективністю при температурах нижче ніж 500 °С; зміною ефективності роботи каталітичних нейтралізаторів на різних режимах роботи двигуна та створенням додаткового опору виходу відпрацьованих газів, що призводить до зниження потужності та зростання витрат палива[15].

Останнім часом проводять дослідження з впровадження озонної технології зниження токсичності відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згоряння. Основною якістю, що визначає специфіку фізичних і хімічних властивостей озону, є велика надмірна енергія його молекули. Він легко реагує у звичайних умовах з переважною кількістю органічних сполук. Насичене озоном паливо, потрапляючи до камери згоряння двигуна, ініціює проходження озону каталітичних процесів в об'ємі паливо-повітряного заряду, що в цілому збільшує повноту згоряння палива та знижує вміст у відпрацьованих газах таких токсичних сполук, як оксид вуглецю (II), вуглеводні палива та оксиди азоту.

Ученими була розроблена установка живлення двигуна озонованим паливом. Ця установка живиться від акумуляторної батареї та працює безпосередньо на борту автомобіля. Експерименти, що проводили з цією установкою, дали такі результати:

-- при роботі двигуна в режимі холостого ходу зі зміною величини коефіцієнта надлишку повітря у межах 0,88-1,1 та збільшенням дози озону в бензині від 0,1 до 0,4 г/кг у відпрацьованих газах двигуна знижується вміст оксиду вуглецю (II) на 16-82%, вуглеводнів - на 30-51%. У режимі роботи двигуна з навантаженням 15 кг та за умови вмісту в бензині озону 0,4 г/кг спостерігається зниження у відпрацьованих газах вмісту оксиду вуглецю (II) на 78%, вуглеводнів палива - на 76%;

- вміст оксидів азоту у відпрацьованих газах двигуна залежить від способу подавання озону в паливо. Встановлено, що за умови подавання озону в об'єм паливо-повітряної суміші вміст оксидів азоту у відпрацьованих газах зростає на 13-39% залежно від режимів роботи двигуна. При подаванні озону в бензин перед подачею на утворення паливо-повітряної суміші вміст оксидів азоту у відпрацьованих газах знижується на 12-23% як для холостого ходу, так і для режиму роботи двигуна з навантаженням. Випробування роботи установки озонування на борту під час руху автомобіля ГАЗ 2410 дало такі результати: у відпрацьованих газах знижено вміст оксиду вуглецю (II) на 32-41% , оксидів азоту - у середньому на 27-29%, вуглеводнів - на 42-48%. При роботі на озонованому бензині витрати палива двигуном знижуються на 5-7% , двигун працює стабільніше і рівномірніше, в холодну пору року полегшується запуск двигуна. Розроблено технологічні схеми автономних установок живлення карбюраторного та дизельного двигунів озонованим паливом. Ці установки не потребують зміни конструкції двигуна, їх легко монтувати, у своїй роботі вони використовують внутрішні резерви автомобіля (енергію акумуляторної батареї, роботу бортового генератора, наявність бортового компресора та стисненого повітря на борту автомобіля).

Розрахувавши вартість бортової системи озонування палива, витрати на монтаж та експлуатацію установки. Встановлено, що строк окупності витрат становитиме 1,5 року лише за рахунок зниження витрат палива при роботі автомобіля на озонованому бензині. Запропонована система не вимагає зміни конструкції автомобіля, проста у виготовленні при періодичному профілактичному обслуговуванні надійна експлуатації[16].

2. Розрахунок викидів забруднюючих речовин в атмосферу від парків автотранспорту

2.1 Розрахунок викидів забруднюючих речовин від транспортних засобів на відкритій стоянці за рік

Розрахунок викидів виконують для СО,СН, NO₂, C, SO₂, Pb. (І-та речовини).

Для автомобілів з бензиновими двигунами розраховують викид: СО,СН, NO₂, SO₂, Pb. (тільки при використанні етильованого бензину).

З газовими двигунами СО,СН, NO₂, SO₂.

З дизельними двигунами - СО,СН, NO₂, C, SO₂.

Вихід І-тої речовини одним автомобілем К-тої речовини (1 групи) в день при виїзді будуть позначати М₁ (г/день) з відкритої або закритої стоянки розраховується за формулою:

М₁ = м_n• Tn+m_L1 •L₁+m_x1•T_x1 (2.1.)

а при в'їзді М₂ (г/день) розраховують за формулою 2.2

М₂= m_L2•L₂+m_x2•T_x2 (2.2.)

m_n - питомий викид І-тої речовини при прогріві двигуна автомобіля К-тої групи (грам/хв.), розраховуємо за формулою 2.3

m_L1, m_L2 - пробіговий викид І-тої речовини автомобілем К-тої групи при виїзді та в'їзді L₂ (грам/км).

m_x1, m_x2 - питомий викид І-тої речовини при роботі двигуна К-тої групи на холостому ходу при виїзді х₁і вїзді х₂ (грам/хв.), розраховуємо за формулою 2.4

Tn - час прогріву двигуна (за табличними даними таблиці 2.2)

L₁, L₂ - пробіг автомобіля К-тої групи на території стоянки при виїзді L₁ та в'їзді L₂ дорівнює 0,17 км.

Т_х1, Т_х2 - час роботи двигуна автомобіля К-тої групи на холостому ходу при виїзді (х₁) та вїзді (х₂). на стоянку у хвилинах. Час роботи двигуна на холостому ходу при виїзді і в'їзді приймається рівній 1 хв.

При проведенні екологічного контролю питомі викиди забруднюючих речовин рахують за формулою:

m_n1 = m_n•K_і (2.3.)

m_x = m_x•K_і (2.4)

де, Kі - коефіцієнт зниження викиду І-тої забруднюючої речовини при проведенні екологічного контролю, визначаємо за табл.2.1

Таблиця 2.1 Значення коефіцієнтів зниження питомих викидів

Тип двигуна	Кі
	СО	СН	NO2	C	SO2	Pb
Бензин	0,8	0,9	1	-	0,95	-
Дизель	0,9	0,9	1	0,8	0,95	-

Таблиця 2.2 Час прогріву двигунів на відкритих та закритих стоянках, що не опалюються.

Категорія автомобіля	Час прогріву при температурі повітря (t0C)
	>5	+5 , -5	-5, -10	-10,-15	-15,-20	-20,-25	< 25
Легковий	3	4	10	15	15	20	20
Грузовий, автобуси	4	6	12	20	25	30	30

Періоди року (холодний (65 днів), теплий(150 днів), перехідний(45 днів)) визначають за середньомісячною температурою. Місяці для яких середньомісячна температура < -5⁰C відносять до холодних. Місяці із середньомісячною температурою < +5⁰ C - теплі. Місяці із температурою -5 до +5⁰ C - перехідні.

Валовий викид І-тої речовини транспортним засобом M_i т/рік розраховують для кожного періоду року за формулою (2.5):

M_i = 0,000001 • ?а_в (М₁+М₂) • N_k • T_p (2.5)

де, а_в - коефіцієнт виїзду визначають за формулою (2.6)

N_k - кількість автомобілів К-тої групи за розрахунковий період.

T_p - кількість днів роботи у холодному, перехідному і теплому переодах.

?а_в (2.6)

n - середня кількість за розрахунковий період автомобілів К-тої групи, що виїжджали протягом дня зі стоянки.

Для визначення загального валового викиду ?М (тонн/рік) валові викиди по періодах року сумуються.

?М = Мт+Мх+Мп (2.7)

де, Мт,х,п - викиди забруднених речовин у теплий, холодний, перехідний періоди.

Завдання 2.1.1.

Розрахувати викиди забруднених речовин транспортними засобами на відкритій стоянці за рік.

Вихідні дані:

На відкритій стоянці знаходяться Грузові дизельні автомобілі вантажопідйомністю 5 - 8 тонн 77 штук. Починаємо розрахунок за формулою (2.1) і заносимо відповіді у таблицю 2.1. у колонку 10.

m_n та m_L з формули (2.1) , (лише для холодного і теплого періоду), а перехідний період розраховуюємо за формулою (2.8):

Перехідний період = холодний х 0,9 (крім NO₂ ) (2.8)

m_n для перехідного періоду:

СО = 4,4*0,9=3,96

СН = 0,8*0,9=0,72

SO₂ = 0,108*0,9=0,097

С = 0,12*0,9=0,108,

отримані дані вносимо до таблиці 2.1 у колонку 2

m_L для перехідного періоду :

СО = 6,2*0,9=5,58

СН =1,1*0,9=0,99

SO₂ =0,56*0,9=0,504

С =0,034*0,9=0,315,

отримані дані вносимо до таблиці 2.1 у колонку 5

m_x беремо для холодного, теплого та перехідного періоду. Дані для періодів однакові та заносимо їх у табл. 2.1, колонку 8

отже, починаємо обрахунки за формулою (2.1) , але не забуваймо обрахувати за формулами (2.3) та (2.4) m_n1 та m_x .

Холодний період

М₁(СО)=4,4*0,9*12+6,2*0,17+2,8*0,9*1=51,09

М₁ (СН) = 0,8*0,9*12+1,1*0,17+0,35*0,9*1=9,142

М₁(NO₂) = 0,8*1*12+3,5*0,17+0,6*1*1=10,8

М₁ (SO₂) = 0.108*0.95*12+0.56*0,17+0,09*0,95*1=1,412

М₁(С) = 0,12*0,8*12+0,35*0,17+0,03*0,8*1=1,24

Перехідний період

М₁(СО)=3,96*0,9*6+5,58*0,17+2,8*0,9*1=24,85

М₁ (СН) =0,72*0,9*6+0,99*0,17+0,35*0,9*1=4,371

М₁(NO₂)=0,8*1*6+3,5*0,17+0,6*1*1= 5,995

М₁ (SO₂)=0,0972*0,95*6+0,504*0,17+0,09*0,95*1=0,73

М₁(С) =0,108*0,8*6+0,315*0,17+0,03*0,8*1=0,602

Теплий період

М₁(СО)=2,8*0,9*4+5,1*0,17+2,8*0,9*1=13,47

М₁ (СН) =0,38*0,9*4+0,9*0,17+0,35*0,9*1=1,836

М₁(NO₂)=0,6*1*4+3,5*0,17+0,6*1*1=3,595

М₁ (SO₂)=0,09*0,95*4+0,45*0,17+0,09*0,95*1=0,504

М₁(С) =0,03*0,8*4+0,25*0,17+0,03*0,8*1=0,163

Розрахунки за формулою (2.2):

Холодний період

М₂(СО)=6,2*0,17+2,8*0,9*1=3,574

М₂ (СН) =1,1*0,17+0,35*0,9*1=0,502

М₂(NO₂)=3,5*0,17+0,6*1*1=1,195

М₂(SO₂)=0,56*0,17+0,09*0,95*1=0,181

М₂ (С)= 0,35*0,17+0,03*0,8*1=0,082

Перехідний період

М₂(СО)=5,58*0,17+2,8*0,9*1=3,469

М₂ (СН) =0,99*0,17+0,35*0,9*1= 0,483

М₂(NO₂)=3,8*0,17+0,6*1*1=1,195

М₂(SO₂)=0,504*0,17+0,09*0,95*1=0,171

М₂ (С)= 0,315*0,17+0,03*0,81=0,078

Теплий період

М₂(СО)=5,1*0,17+2,8*0,9*1=3,387

М₂ (СН) =0,9*0,17+0,35*0,9*1=0,468

М₂(NO₂)=3,5*0,17+0,6*1*1=1,195

М₂(SO₂)=0,45*0,17+0,09*0,95*1=0,162

М₂ (С)=0,25*0,17+0,063*0,8*1=0,067

Продовжуємо розрахунки за формулою (2.5):

Холодний період

М_і(СО)= 0,000001*0,9*(51,09+3,574)*77*65=0,246

М_і (СН) =0,000001*0,9*(9,142+0,502)*77*65=0,043

М_і(NO₂)= 0,000001*0,9*(10,8+1,195)*77*65=0,054

М_і(SO₂)= 0,000001*0,9*(1,412+0,181)*77*65=0,007

М_і(С)= 0,000001*0,9*(1,24+0,082)*77*65=0,006

Перехідний період

М_і(СО)= 0,000001*0,9*(24,85+3,469)*77*45=0,088

М_і (СН) =0,000001*0,9*(4,371+0,483)*77*45=0,033

М_і(NO₂)= 0,000001*0,9*(5,995+1,195)*77*45=0,022

М_і(SO₂)= 0,000001*0,9*(0,73+0,171)*77*45=0,003

М_і(С)= 0,000001*0,9*(0,602+0,078)*77*45=0,002

Теплий період

М_і(СО)= 0,000001*0,9*(13,47+3,387)*77*150=0,175

М_і (СН) =0,000001*0,9*(1,836+0,468)*77*150=0,24

М_і(NO₂)= 0,000001*0,9*(3,595+1,195)*77*150=0,05

М_і(SO₂)= 0,000001*0,9*(0,504+0,162)*77*150=0,007

М_і(С)= 0,000001*0,9*(0,163+0,067)*77*150=0,002

Підрахуємо сумарний викид речовин за формулою (2.7)

?М(СО)=0,246+0,088+0,175=0,509

?М(СН)=0,043+0,015+0,024=0,082

?М(NO₂)=0,054+0,025+0,05=0,129

?М(SO₂)₌0,007+0,0028+0,007=0,0168

?М(С)=0,006+0,002+0,002=0,01

Завдання 2.1.2.

Розрахувати викиди забруднених речовин транспортними засобами на відкритій стоянці за рік.

Вихідні дані: На відкритій стоянці знаходяться грузові карбюраторні автомобілі вантажопідйомністю 5 - 8 тонн 44 штуки.

Починаємо розрахунок за формулою (2.1) і заносимо відповіді у таблицю 2.1. у колонку 10. m_n та m_L з формули (2.1) , (лише для холодного і теплого періоду), а перехідний період розраховуюємо за формулою (2.9):

Перехідний період = холодний х 0,9 (крім NO₂ ) (2.9)

m_n для перехідного періоду:

СО = 33,2*0,9=29,88

СН = 6,6*0,9=5,94

SO₂ = 0,036*0,9=0,0324

Pb = 0,08*0,9=0,0072,

отримані дані вносимо до таблиці 2.1 у колонку 2

m_L для перехідного періоду

СО = 59,3*0,9=53,37

СН =10,3*0,9=9,27

SO₂ =0,22*0,9=0,198

Pb =0,054*0,9=0,048,

отримані дані вносимо до таблиці 2.1 у колонку 5

m_x беремо для холодного, теплого та перехідного періоду. Дані для періодів однакові та заносимо їх у табл. 2.1, колонку 8

Отже, починаємо обрахунки за формулою (2.1) , але не забуваймо обрахувати за формулами (2.3) та (2.4) m_n1 та m_x .

Холодний період

М₁(СО)=33,2*0,8*12+59,3*0,17+13,5*0,8*1=339,601

М₁ (СН) = 6,6*0,9*12+10,3*0,17+2,2*0,9*1=75,011

М₁(NO2) = 0,3*1*12+1*0,17+0,2*1*1=3,97

М₁ (SO2) = 0.036*0.95*12+0.22*0.17+0.029*0,95*1=0.47535

М₁(Pb) = 0,008*12+0,54*0,17+0,006*1=0,11118

Перехідний період

М₁(СО)=29,88*0,8*6+53,37*0,17+13,5*0,8*1=163,297

М₁ (СН) =5,94*0,9*6+9,27*0,17+2,2*0,9*1=35,6319

М₁(NO2)=0,3*1*6+1*0,17+0,2*1*1=2,153

М₁ (SO2)=0,0324*0,95*6+0,198*0,17+0,029*0,95*1=0,24589

М₁(Pb) =0,0072*6+0,048*0,17+0,006*1=0,05746

Теплий період

М₁(СО)=18*0,8*4+47,4*0,17+13,5*0,8*1=76,458

М₁ (СН) =2,6*0,9*4+8,7*0,17+2,2*0,9*1=12,819

М₁(NO2)=0,2*1*4+1*0,17+0,2*1*1=1,17

М₁ (SO2)=0,028*0,95*4+0,18*0,17+0,029*0,95*1=1,12215

М₁(Pb) =0,006*4+0,044*0,17+0,006=0,03748

Розрахунки за формулою (2.2):

Холодний період

М₂(СО)=59,3*0,17+13,5*0,8*1=20,881

М₂ (СН) =10,3*0,17+2,2*0,9*1=3,731

М₂(NO2)=1*0,17+0,2*1*1=0,37

М₂(SO2)=0,22*0,17+0,029*0,95*1=0,06495

М₂ (Pb)= 0,054*0,17+0,006*1=0,01518

Перехідний період

М₂(СО)=53,77*0,17+13,5*0,8*1=19,8729

М₂ (СН) =9,27*0,17+2,2*0,9*1=3,5559

М₂(NO2)=1*0,17+0,2*1*1=0,353

М₂(SO2)=0,198*0,17+0,029*0,95*1=0,06121

М₂ (Pb)= 0,048*0,17+0,006*1=0,01426

Теплий період

М₂(СО)=47,4*0,17+13,5*0,8*1=18,858

М₂ (СН) =8,7*0,17+2,2*0,9*1=3,459

М₂(NO2)=1*0,17+0,2*1*1=0,37

М₂(SO2)=0,18*0,17+0,029*0,95*1=0,05815

М₂ (Pb)=0,044*0,17+0,006*1=0,01348

Продовжуємо розрахунки за формулою (2.5):

Холодний період

М_і(СО)= 0,000001*0,9*(339,601+20,881)*44*65=0,9279

М_і (СН) =0,000001*0,9*(75,011+3,731)*44*65=0,2027

М_і(NO₂)= 0,000001*0,9*(3,97+0,37)*44*65=0,0112

М_і(SO₂)= 0,000001*0,9*(0,47535+0,06495)*44*65=0,0014

М_і(Pb)= 0,000001*0,9*(0,11118+0,01518)*44*65=0,0003

Перехідний період

М_і(СО)= 0,000001*0,9*(163,297+19,8729)*44*45=0,3264

М_і (СН) =0,000001*0,9*(35,6319+3,5559)*44*45=0,0698

М_і(NO₂)= 0,000001*0,9*(2,153+0,353)*44*45=0,0447

М_і(SO₂)= 0,000001*0,9*(0,24589+0,06121)*44*45=0,0005

М_і(Pb)= 0,000001*0,9*(0,05746+0,01426)*44*45=0,0001

Теплий період

М_і(СО)= 0,000001*0,9*(76,458+19,8729)*44*150=0,5662

М_і (СН) =0,000001*0,9*(12,819+3,459)*44*150=0,0967

М_і(NO₂)= 0,000001*0,9*(1,17+0,37)*44*150=0,0091

М_і(SO₂)= 0,000001*0,9*(1,12215+0,05815)*44*150=0,007

М_і(Pb)= 0,000001*0,9*(0,03748+0,01348)*44*150=0,0003

Підрахуємо сумарний викид речовин за формулою (2.7)

?М(СО)=0,9279+0,3264+0,5662=1,8205

?М(СН)=0,2027+0,0698+0,967=1,2395

?М(NO₂)=0,0112+0,0447+0,0091=0,065

?М(SO₂)₌0,0014+0,0005+0,007=0,0089

?М(Pb)=0,0003+0,0001+0,0003=0,0007

Розрахувати викиди забруднених речовин транспортними засобами на відкритій стоянці за рік.

Вихідні дані: На відкритій стоянці знаходяться автобуси великого класу 10,5 - 12 м. 17 штук.

Починаємо розрахунок за формулою (2.1) і заносимо відповіді у таблицю 2.1. у колонку 10.

m_n та m_L з формули (2.1) , (лише для холодного і теплого періоду), а перехідний період розраховуюємо за формулою (2.9):

Перехідний період = холодний х 0,9 (крім NO₂ ) (2.9)

m_n для перехідного періоду:

СО = 42*0,9=37,8

СН = 7,7*0,9=6,93

SO₂ = 0,043*0,9=0,0387

Pb = 0,009*0,9=0,0081,

отримані дані вносимо до таблиці 2.1 у колонку 2

m_L для перехідного періоду

СО = 68,8*0,9=61,92

СН =11,9*0,9=10,71

SO₂ =0,26*0,9=0,234

Pb =0,065*0,9=0,0585,

отримані дані вносимо до таблиці 2.1 у колонку 5

m_x для холодного, теплого та перехідного періоду. Дані для періодів однакові та заносимо їх у табл. 2.1, колонку 8

Отже, починаємо обрахунки за формулою (2.1) , але не забуваймо обрахувати за формулами (2.3) та (2.4) m_n1 та m_x .

Холодний період

М₁(СО)=42*0,8*8+68,8*0,17+17,2*0,8*1=294,3

М₁ (СН) = 7,7*0,9*8+11,9*0,17+2,8*0,9*1=59,98

М₁(NO2) = 0,3*1*8+1,2*0,17+0,3*1*1=2,904

М₁ (SO2) = 0.043*0.95*8+0.026*0.17+0.029*0,95*1=0.3999

М₁(Pb) = 0,009*8+0,065*0,17+0,007*1*1=0,09

Перехідний період

М₁(СО)=37,8*0,8*6+61,92*0,17+17,2*0,8*1=205,7

М₁ (СН) =6,93*0,9*6+10,71*0,17+2,8*0,9*1=41,76

М₁(NO2)=0,3*1*6+1,2*0,17+0,3*1*1=2,304

М₁ (SO2)=0,039*0,95*6+0,234*0,17+0,029*0,95*1=0,288

М₁(Pb) =0,008*6+0,059*0,17+0,007*1=0,066

Теплий період

М₁(СО)=22,8*0,8*4+55,3*0,17+17,2*0,8*1=23,116

М₁ (СН) =3,1*0,9*4+9,9*0,17+2,8*0,9*1=15,36

М₁(NO2)=0,2*1*4+1,2*0,17+0,3*1*1=1,304

М₁ (SO2)=0,033*0,95*4+0,22*0,17+0,029*0,95*1=0,19

М₁(Pb) =0,006*4+0,053*0,17+0,007*1*1=0,04

Розрахунки за формулою (2.2):

Холодний період

М₂(СО)=68,8*0,17+17,2*0,8*1=25,456

М₂ (СН) =11,9*0,17+2,8*0,9*1=4,543

М₂(NO2)=1,2*0,17+0,3*1*1=0,504

М₂(SO2)=0,26*0,17+0,029*0,95*1=0,0781

М₂ (Pb)= 0,065*0,17+0,007*1*1=0,0181