Расчет количества загрязняющих веществ от автомобильного транспорта

Автомобильный транспорт также является источником загрязнения атмосферы. Так как число автомобилей непрерывно возрастает, особенно в крупных городах, то растет и валовой выброс вредных продуктов в атмосферу. Автотранспорт относится к движущимся источникам загрязнения, широко встречающимся в жилых районах и местах отдыха.

Автомобильный транспорт при сжигании бензина или дизельного топлива выбрасывает отработавшие газы, состоящие из нетоксичных паров воды, диоксида углерода, азота, кислорода и водорода, а также из токсичных веществ: оксида углерода, оксидов азота, углеводородов, альдегидов, сажи, бенз(а)пирена и др.

Токсичными выбросами ДВС являются отработавшие и картерные газы, пары топлива из карбюратора и топливного бака. Исследования состава отработавших газов ДВС показывают, что в них содержится несколько десятков компонентов. Диоксид серы образуется в отработавших газах в том случае, когда сера содержится в исходном топливе (дизельное топливо). Наибольшей токсичностью обладает выхлоп карбюраторных ДВС за счет большого выброса оксида углерода, оксидов азота, углеводородов и др. Дизельные ДВС выбрасывают в больших количествах сажу, которая в чистом виде не токсична. Однако частицы сажи, обладая высокой адсорбционной способностью, несут на своей поверхности частицы токсичных веществ, в том числе и канцерогенных. Сажа может длительное время находиться во взвешенном состоянии в воздухе, увеличивая время воздействия токсичных веществ на человека. Состав отработавших газов ДВС зависит от режима работы двигателя. У двигателя, работающего на бензине, при неустановившихся режимах (разгоне, торможении) нарушаются процессы смесеобразования, что способствует повышенному выделению токсичных продуктов. В дизелях, с уменьшением нагрузки, содержание токсичных компонентов отработавших газах уменьшается, а при работе на режиме максимальной нагрузки токсичность возрастает за счет роста выбросов оксида углерода, оксидов азота и углеводородов.

Таблица 1. Состав отработавших газов ДВС

Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей и, особенно, от двигателя — источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы оксида углерода увеличиваются в 4...5 раз. Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70 % свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в виде соединений в атмосферу с отработавшими газами, из них 30 % оседает на земле сразу за срезом выпускной трубы автомобиля, 40 % остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5,..3 кг свинца в год.

Концентрация свинца в воздухе зависит от содержания свинца в бензине:

Концентрация свинца в бензине, г/л 0,15 0,20 0,25 0,50

Концентрация свинца в воздухе, мкг/м 0,40 0,50 0,55 1,00

Исключить поступление высокотоксичных соединений свинца в атмосферу можно заменой этилированного бензина неэтилированным.

Концентрации оксида углерода СО, мг/м³, в воздухе автомагистралей (на краю про­езжей части) можно найти по формуле:

Ссо = 1,53 N^0,368,

где N — интенсивность движения автомобилей, авт./ч.

Концентрации оксида углерода и других токсичных компонентов отработавших газов автомобильных двигателей достигают наибольших значений на перекрестках С_со(пер) = С_со(1+N₂ /N₁)

где С_со(пер) — концентрация СО на перекрестке;

С_со — то же на главной магистрали с интенсивностью движения N₁

N₂ — интенсивность дви­жения на второстепенной магистрали.