6. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ. ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

В состав отработавших газов двигателей автомобильного транспорта входит ряд компонентов, из которых существенный объем занимают токсичные газы: окись углерода -, углеводороды -, окислы азота -, соединения свинца.

Оценку уровня загрязнения воздушной среды указанными отработавшими газами следует производить на основе прогнозов в соответствии с расчетами.

Методика расчета основана на поэтапном определении эмиссии (выбросов) отработавших газов, концентрации загрязнения воздуха этими газами на различном удалении от дороги и затем - сравнении полученных данных с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) данных веществ в воздушной среде.

При расчете выбросов учитываются различные типы автотранспортных средств и конкретные дорожные условия.

В качестве расчетной принимается интенсивность движения различных типов автомобилей в смешанном потоке в соответствии с «Руководством по определению пропускной способности автомобильных дорог».

Мощность эмиссии , , в отработавших газах отдельно для каждого газообразного вещества определяется по формуле:

(24)

где - мощность эмиссии данного вида загрязнений от транспортного потока на конкретном участке дороги, г/м.с.;

- коэффициент перехода к принятым единицам измерения

- коэффициент, учитывающий дорожные и автотранспортные условия принимается по графику (рисунок 3) в зависимости от средней скорости транспортного потока, определяемой в соответствии с ВСН 25-98 «Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах», Минавтодор РФ

- средний эксплуатационный расход топлива для данного типа (марки) карбюраторных автомобилей. Для оценочных расчетов может быть принят по средним эксплуатационным нормам с учетом условий движения, которые приведены в таблице 5 приложения 1, л/км

- средний эксплуатационный расход топлива для данного типа (марки) дизельных автомобилей. Для оценочных расчетов может быть принят по средним эксплуатационным нормам с учетом условий движения, которые приведены в таблице 5 приложения 1, л/км;

- расчетная перспективная интенсивность движения каждого выделенного типа карбюраторных автомобилей, авт./сут

- расчетная перспективная интенсивность движения каждого выделенного типа дизельных автомобилей, авт./сут;

и- коэффициенты, принимаемые для данного компонента загрязнения для карбюраторных и дизельных типов двигателей соответственно (принимаются по таблице 7).

Таблица 7 - Значения коэффициентов и

Рисунок 3 - Зависимость величины коэффициента «» учитывающего дорожные и транспортные условия движения, от средней скорости транспортного потока.

Мощность эмиссии в воздушную среду соединений свинца в виде аэрозолей определяется по формуле

(25)

где -мощность эмиссии в воздушную среду соединений свинца на конкретном участке дороги, г/м.с.;

- коэффициент перехода к принятым единицам измерения

- коэффициент, учитывающий дорожные и автотранспортные условия принимается по графику (рисунок 2) в зависимости от средней скорости транспортного потока

- коэффициент, учитывающий оседание свинца в системе выпуска отработавших газов;

- коэффициент, учитывающий долю выбрасываемого свинца в виде аэрозолей в общем объеме выбросов;

- средний эксплуатационный расход топлива для данного типа (марки) карбюраторных автомобилей (принимается по таблице 5 приложения 1), л/км

- расчетная перспективная интенсивность движения каждого выделенного типа карбюраторных автомобилей, авт./сут

- содержание добавки свинца в топливе, применяемом в автомобиле данного типа, г/кг.

При наличии фактических данных об эмиссии токсичных составляющих отработавших газов автомобилей следует принимать непосредственно значения этих данных без пересчета по расходу топлива.

При расчете рассеивания выбросов от автотранспорта и определения концентрации токсичных веществ на различном удалении от дороги используется модель Гауссового распределения примесей в атмосфере на небольших высотах.

Концентрация загрязнений атмосферного воздуха окисью углерода углеводородами, окислами азота, соединениями свинца вдоль автомобильной дороги определяется по формуле:

(26)

где - концентрация данного вида загрязнения в воздухе, г/м3;

- стандартное отклонение Гауссового рассеивания в вертикальном направлении (принимается по таблице 6 приложения 1), м;

V- скорость ветра, преобладающего в расчетный месяц летнего периода м/с;

-угол составляемый направлением ветра к трассе дороги. При угле от 90 до 30 градусов скорость ветра следует умножать на синус угла при угле менее 30 градусов - коэффициент 0,5

- фоновая концентрация загрязнения воздуха, г/м3.

Результаты расчета по формуле (26) сопоставляются с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) установленными органами Министерства здравоохранения с учетом класса опасности для токсичных составляющих отработавших газов тепловых двигателей в воздухе населенных мест. ПДК приведены в таблице 7 приложения 1.

По полученным результатам строится график загрязнения отработавшими газами придорожной зоны.

При необходимости уменьшения ширины распространения загрязнения следует предусматривать защитные зеленые насаждения, экраны, защитные валы прокладку автомобильной дороги в выемке. Снижение концентрации загрязнений защитными сооружениями в процентах к величине концентрации приведено в таблице 8 приложения 1.

Выбор защитных мероприятий следует осуществлять на основе технико-экономического сравнения следующих основных вариантов:

- изменение параметров дороги, направленное на повышение средней скорости транспортного потока;

- ограничение движения отдельных типов автомобилей полностью или в отдельные интервалы времени;

- усиление контроля за движением автомобилей с неотрегулированными двигателями по участку, чувствительному к загрязнению воздушной среды, в целях минимизации токсичных выбросов

- устройство защитных сооружений.

Исходные данные для расчета загрязнения атмосферы токсичными компонентами отработавших газов:

Движение транспортного потока происходит на автомобильной дороге III категории. Средняя скорость потока движения - (50 + i) км/час. Скорость господствующего ветра - (2 + 0,3i) м/с. Угол направления ветра к оси трассы - (20 + 2i)°. Автомобильная дорога на рассматриваемом участке проходит в границах населенного пункта жилая застройка находится на расстоянии 40 метров от кромки проезжей части дороги. Данные по фоновой концентрации отсутствуют. Исходные данные по составу транспортного потока приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Данные по составу транспортного потока

Определить концентрацию загрязнения атмосферного воздуха свинца на различном расстоянии от автомобильной дороги на расчетном поперечнике. Построить графики загрязнения атмосферного воздуха отработавшими газами (, свинцом) придорожной зоны в зависимости от расстояния от автомобильной дороги. Определить размеры санитарно-защитных зон. Предусмотреть мероприятия по снижению концентрации загрязнений различными типами защитных сооружений и зеленых насаждений.

Пример расчета загрязнения атмосферы токсичными компонентами отработавших газов

1. По рисунку 3 в соответствии со средней скоростью транспортного потока определяем m.

2. По формуле (24) определяется мощность эмиссии загрязняющих веществ по компонентам: а) для окиси углерода; б) для углеводородов; в) для окислов азота.

3. Мощность эмиссии в воздушную среду соединений свинца в виде аэрозолей определяется по формуле (25).

4. По формуле (26) определяется концентрация загрязнения атмосферного воздуха различными компонентами в зависимости от расстояния от дороги. На расстоянии 20 метров от кромки проезжей части, где принята граница застройки, концентрация загрязнения рассчитывается по компонентам: а) для окиси углерода; б) для углеводородов; в) для окислов азота; г) для свинца.

5. Аналогично определяется концентрация и для других расстояний. Результаты расчетов заносятся в таблицу 9.

Таблица 9 - Концентрация загрязнений в атмосфере в зависимости от расстояния от кромки проезжей части дороги, мг/м3

6. По результатам расчетов строятся графики распространения загрязнений в атмосфере в зависимости от расстояния от дороги.

7. На графиках откладываются значения предельно-допустимых концентраций загрязняющих веществ и определяются санитарно-защитные зоны.

8. В случае превышения предельно-допустимых концентраций загрязняющих веществ на расстоянии 40 метров от края проезжей части дороги предусмотреть мероприятия по снижению концентрации загрязнений различными типами защитных сооружений и зеленых насаждений.

По результатам работы делается вывод.