Лабораторная работа: Оцінка забруднення атмосферного повітря викидами автотранспорту

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”

ЗВІТ

До лабораторної роботи №4

з курсу:

„Основи екології”

на тему:

Оцінка забруднення атмосферного повітря викидами автотранспорту

Виконав: ст. гр. ЗІ-11

Лис О.Р.

Львів – 2010

Вступ

Мета роботи

Ознайомитися з наслідками забруднень атмосферного повітря автомобільними викидами, їх складом, масштабами. На практиці визначити завантаження вулиць міста автотранспортом, оцінити ступінь забрудненості атмосферного повітря відпрацьованими газами автомобілів (за концентрацією СО). Зробити висновки про забруднення атмосферного повітря на певній ділянці вулиці автотранспортом та обговорити способи зменшення його негативного впливу на стан довкілля.

Короткі теоретичні відомості

На вулицях міст і сіл України постійно зростає чисельність автомобілів, які негативно впливають на самопочуття мешканців, спричиняють як пряму, так і опосередковану дію: шум, забруднення повітря й ґрунтів, ущільнення ґрунтів тощо. Склад вихлопних газів автомобіля коливається в широких межах і залежить від ряду факторів: типу двигуна (карбюраторний, дизельний), режиму роботи і навантаження, технічного стану, якості палива, кваліфікації і досвідченості водія (табл.1 додатку). Вихлопні гази автомобільного транспорту містять в середньому 4-5% оксиду вуглецю, ненасичені вуглеводні й альдегіди з неприємним запахом, сірковмісні сполуки, сполуки свинцю в разі застосування етильованого бензину, оксиди азоту і особливо небезпечний канцероген бенз(α)пірен, сажу тощо. Відомо, що вихлопні гази автомобільних двигунів містять ряд шкідливих речовин: оксид вуглецю, оксиди азоту, диоксид сірки, канцерогенні речовини, сажу та інші. Одним із найнебезпечніших для довкілля у викидах є оксид вуглецю. Так, наприклад, при концентрації СО в повітрі 0,2 – 0,25 % людина через декілька хвилин втрачає свідомість, а збільшення концентрації призводить до її смерті. Доведено, що середньостатистичний автомобіль викидає в повітря за рік 770 кг СО, 226 кг вуглеводнів, 41 кг оксидів азоту і до 4,5 кг твердих речовин (сажа і зольні речовини). Автомобільні викиди зумовлюють появу смогів та кислотних дощів, почастішання респіраторних захворювань населення тощо. Особливо значне забруднення спостерігається поблизу перехресть вулиць, біля світлофорів, де автомобілі змінюють швидкість або двигуни працюють на холостому ході.

Методика виконання лабораторної роботи

Послідовність проведення роботи

Студенти розподіляються на групи по 3 особи (один підраховує, другий записує, третій оцінює ситуацію), які після інструктажу займають спостережні пункти по обидва боки вулиці ( з пожвавленим рухом автотранспорту і де багато транспортних розв’язок і світлофорів).

Ступінь забрудненості повітря автотранспортом залежить не лише від інтенсивності руху, вантажності машин, кількості та характеру викидів, а й типу забудови, рельєфу місцевості, погоди, напряму вітру, вологості й температури повітря. Тому всі ці особливості слід зазначати. Нахил визначають візуально чи з допомогою екліметра, швидкість вітру – анемометром, вологість повітря – психрометром, вміст СО, пилу, оксидів азоту і сірки, вуглеводнів визначають за стандартними методиками. Зазначають наявність насаджень, які поглинають пил та інші забруднювачі, зменшують шумове навантаження, регулюють мікроклімат (вміст вологи, кисню, СО₂, йонів, фітонцидів).

Визначення концентрації СО в забрудненому автомобільними викидами атмосферному повітрі

Вплив різних чинників (табл. 2-8) під час визначення концентрації СО враховує формула:

С_СО = (А + 0,01NК_m) · К_а · К_н · К_с · К_в · К_n , мг/м³ , (1)

де А – фонове забруднення атмосферного повітря (А = 0,5 мг/м³); N – сумарна інтенсивність руху автомобілів на ділянці вулиці (шт./год.); К_m – коефіцієнт токсичності автомобілів за викидами в повітря СО; К_а – коефіцієнт, що враховує аерацію місцевості; К_н – коефіцієнт, що враховує зміну забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю, залежно від величини поздовжнього нахилу; К_с – те саме відносно швидкості вітру; К_в – те саме відносно вологості повітря; К_n – коефіцієнт збільшення забрудненості атмосферного повітря оксидом вуглецю біля перехресть.

Коефіцієнт токсичності автомобілів визначають як середньо залежний для потоку автомобілів за формулою:

К_m = Р_і ΣК^′_m ,

де Р_і – склад руху – сумарна кількість типів автомобілів (частки одиниці, наприклад, при кількості типів автомобілів 5 – Р_і = 0,5). Значення К^′_m визначають за таблицею 2.

Таблиця 2.

Значення коефіцієнта К_а (К_а = 1,0);

Значення коефіцієнта К_н (К_н =1,06);

Коефіцієнт К_с (К_с=1,20);

Коефіцієнт К_в (К_в=1,15);

Значення коефіцієнта К_n (К_n=1,8);

Підставивши значення наведених коефіцієнтів, обчислюю концентрацію оксиду вуглецю на певній ділянці вулиці за різних метеорологічних умов або на ділянках з різною забудовою. Роблю висновки, які чинники більше, а які менше впливають на забрудненість повітря оксидом вуглецю, що міститься у викидах автотранспорту.

Обробка результатів спостережень

1. Здійснюють оцінку руху автотранспорту на певних ділянках вулиці (розташування і кількість пунктів спостереження визначає викладач). Дані заносять в таблицю 8.

1.Ведуть спостереження за станом навколишнього середовища. Дані заносять в таблицю 9.

2.Розраховують концентрацію оксиду вуглецю за формулою 1.

3.Обговорюють способи зменшення негативного впливу автотранспорту на стан довкілля.

Роблять висновки про забруднення атмосферного повітря вулиці Митрополита Андрея автотранспортом

Результати роботи

С_СО = (А + 0,01NК_m) · К_а · К_н · К_с · К_в · К_n = (0,5+0,01*2250*11,9)*1*1,06*1,2*1,15*1,8= =706,313 мг/м³

Висновок

Я ознайомився з наслідками забруднень атмосферного повітря автомобільними викидами, їх складом, масштабами. На практиці визначив завантаження вулиці міста автотранспортом, оцінив ступінь забрудненості атмосферного повітря відпрацьованими газами автомобілів (за концентрацією СО). У ряді країн законодавчо встановлені гранично допустимі норми виділення токсичних компонентів автомобільними двигунами і заплановані більш жорсткі вимоги на майбутні роки.

Такі норми встановлені у відповідних правилах ЄЕК ООН і директивах ЄС. У таблиці 1 наведено нормативи токсичності і прогнози їхнього розвитку. Останнім часом з метою зменшення негативного впливу автотранспорту на довкілля і здоров’я людей вживають заходи, серед яких заборона на використання домішок тетраетилсвинцю в пальне, перехід на природний газ тощо.

Застосовуються і непрямі методи очищення атмосфери міст:

-  забудова нових житлових кварталів в Україні передбачає роз’єднане розміщення будинків (замість суцільної забудови кварталу, як це було раніше);

-  обов’язкове озеленення вулиць і дворових майданчиків;

-  розширення вулиць;

-  введення на деяких вулицях одностороннього руху, при якому скорочується кількість зупинок транспорту;

-  впровадження регульованого руху за принципом “ зеленої хвилі ” (автоматичне регулювання руху по цілому мікрорайону, що разом із збільшенням швидкості руху зменшує частоту гальмувань і зупинок автомобіля і, відповідно, спричинює зменшення викиду в атмосферу продуктів неповного згоряння палива);

-  заборона проїзду через центр міста автомобілів, крім маршрутних мікроавтобусів та таксі;

-  повне вивільнення центру міста від усіх видів транспорту;

-  заборона проїзду транзитного транспорту через місто (об’їзні кільцеві дороги).

Здійснюється також більш суворий контроль за технічним станом транспортних засобів, в першу чергу – за станом двигунів автомобілів.