Исследование источников загрязнения городской среды на примере автотранспортных систем

Тёплый период:

= (8,95 + 2,08) ∙15· 80 · 10^-6 = 0,013т/год;

_{(бензин нефтяной)}= (2,11 + 0,23) · 15 · 80 · 10^-6 =  0,003т/год;

=  (0,05+0,02) · 15 · 80 · 10^-6 =  0,00008 т/год;

= (0,034+ 0,01)· 15 · 80 · 10^-6 =  0,00005 т/год

Холодный период:

=  (92,18+2,22) · 15 · 160 · 10^-6 =0,227 т/год;

_{(бензин нефтяной)} = (5,66+0,27) · 15 · 160 · 10^-6 = 0,014 т/год;

= (0,42+0,02) · 15 · 160 · 10^-6 =  0,0010т/год;

= (0,19+ 0,01) · 15 · 160 · 10^-6 =  0,0005т/год;  

  

Переходный период:

= (18,31 + 2,14) · 15 · 125 · 10^-6 =  0,038т/год;

_{(бензин нефтяной)} =  (1,19 + 0,25) · 15 · 125 · 10^-6 =  0,003 т/год;

= (0,1 + 0,02) · 15 · 125 · 10^-6 =  0,0002 т/год;

= (0,04 + 0,01) · 15 · 125 · 10^-6 =  0,0004 т/год;

= 0,9 · (0,023 + 0,005) · 10 · 125 · 10^-6 =  0,00009 т/год.

Таблица 1. Результаты расчетов валового выброса i-го вещества для легковых автомобилей выпуска после 01.01.94г. для каждого периода года

 

Вещество	mnp i		tnp	mL i	L1	L2	mxx i	txx1	txx2	М1 k	М2k	Мji
Теплый период
CO	2,3		3	7,5	0,073	0,077	2,5	1	1	8,95	2,08	0,013
CH (бензин нефтяной)	0,18		3	1	0,073	0,077	0,15	1	1	2,11	0,23	0,003
NOX	0,01		3	0,14	0,073	0,077	0,01	1	1	0,05	0,02	0,00008
SO2	0,008		3	0,036	0,073	0,077	0,007	1	1	0,034	0,01	0,00005
Переходный период
CO	4,05	4		8,37	0,073	0,077	1,5	1	1	18,31	2,14	0,038
CH (бензин нефтяной)	0,24	4		1,35	0,073	0,077	0,15	1	1	1,19	0,325	0,003
NOX	0,02	4		0,14	0,073	0,077	0,01	1	1	0,1	0,02	0,0002
SO2	0,081	4		0,040	0,073	0,077	0,007	1	1	0,04	0,01	0,00009
Холодный период
CO	4,5		20	9,3	0,073	0,077	1,5	1	1	92,18	2,22	0,227
CH (бензин нефтяной)	0,27		20	1,5	0,073	0,077	0,15	1	1	5,66	0,27	0,014
NOX	0,02		20	0,14	0,073	0,077	0,01	1	1	0,42	0,02	0,0010
SO2	0,09		20	0,045	0,073	0,077	0,007	1	1	0,19	0,01	0,0005

 

Для определения общего валового выброса М_i валовые выбросы одноимённых веществ по периодам года суммируются:

М_CO = 0,013+ 0,227 + 0,038 = 0,278т/год

М_{CH(бензин нефтяной)} = 0,003 + 0,014 + 0,003 = 0,02т/год

М_NOx = 0,00008 + 0,0010 + 0,0002 = 0,0013т/год

М_SO2 = 0,00005 + 0,0005 + 0,00009 = 0,0006т/год

Рассчитаем максимально  разовый выброс i –го вещества G_i  по формуле:

Расчёт G_i производится для холодного периода для легковых автомобилей выпуска после 01.01.94г.

G_i – максимально разовый выброс i –го вещества (мощность выброса), г/с;

N_k – наибольшее количество автомобилей, выезжающих со стоянки в течении 1 часа (15 автомобилей).

 

Находим выброс СО, CH (керосин), NO_x, SO₂, С одним грузовым автомобилем ,произведённым в странах СНГ двигатель работает на дизельном топливе, грузоподъемностью свыше 16т

в тёплый период:

m_npCO= 3г/мин; m_LCO = 7,5г/мин

m_{npCH(керосин)} = 0,4г/мин; m_{L CH(керосин)}  = 1,1г/мин

m_npNOx =1г/мин; m_{L NOx} = 4,5г/мин

m_npSO2 = 0,113г/мин; m_LSO2 = 0,78г/мин

m_{nр С} = 0,04г/мин; m_LС = 0,4г/мин

t_пр = 4мин;

m_xxCO= 2,9г/мин; m_xxSO2 = 0,1г/мин

m_{xxCH(керосин)} = 0,45г/мин; m_xxС = 0,04г/мин

m_xxNOx = 1г/мин;

t_xx1 = t_xx2 = 1мин;

М_1CO = 3 ∙ 4 +  7,5· 0,073 + 2,9 · 1 = 15,45г;

М_2CO = 7,5· 0,077 + 2,9 · 1 = 3,48г;

М_{1CH(керосин)} = 0,4 ∙ 4 +  1,1·0,073 + 0,45 · 1 = 3,22г;

М_{2CH(керосин)} = 1,1·0,077 + 0,45 · 1 = 0,53г;

М_{1 NOx} = 1 ∙ 4 + 4,5· 0,073 + 1· 1 = 5,33г;

М_{2 NOx} = 4,5∙ 0,077 + 1∙1 = 1,35г;

М_1SO2 = 0,113 ∙ 4 + 0,78· 0,073 + 0,1 · 1 = 0,61г;

М_{2 SO2} = 0,78 ∙ 0,077 + 0,1∙1 =0,16г;

М_1С = 0,04∙ 4 +  0,4·0,073 + 0,04 · 1 = 0,23г.

М_{2 С} = 0,4∙ 0,077 + 0,04∙1 = 0,07г;

Находим выброс СО, CH (керосин), NO_x, SO₂, C грузовых автомобилей произведённых в странах СНГ, двигатель работает на дизельном топливе, грузоподъемностью свыше 16т в холодный период, стоянка без подогрева:

m_npCO= 8,2г/мин; m_LCO = 9,3г/мин

m_{npCH(керосин)} = 1,1г/мин; m_{L CH(керосин)}  = 1,3г/мин

m_npNOx = 2г/мин; m_{L NOx} = 4,5г/мин

m_npSO2 = 0,113г/мин; m_LSO2 = 0,97г/мин

m_npС = 0,16г/мин; m_LС = 0,5г/мин

t_пр = 30мин;

m_xxCO= 2,9г/мин; m_xxSO2 = 0,1г/мин

m_{xxCH(керосин)} = 0,45г/мин; m_xxС = 0,04г/мин

m_xxNOx = 1г/мин;

t_xx1 = t_xx2 = 1мин;

М _1CO = 8,2 ∙ 30 + 9,3·0,073 + 2,9 · 1 = 249,58г;

М_{2 CO} = 9,3∙ 0,077 + 2,9∙1 =3,62г;

 М_{1CH(керосин)} = 1,1 ∙ 30 +  1,3· 0,073 + 0,45 · 1 = 33,55г;

М_{2CH(керосин)} = 1,3∙ 0,077 + 0,45∙1 = 0,55г;

М_1NOx = 2 ∙ 30+ 4,5· 0,073+ 1 · 1 =61,33г;

М_{2 NOx} = 4,5· 0,077 + 1 · 1= 1,35г;

М_1SO2 = 0,113 ∙ 30+ 0,97· 0,073 + 0,1 · 1 = 3,56г;

М_{2 SO2} = 0,97· 0,077 + 0,1 · 1= 0,17г;

М_1С = 0,16 ∙ 30+  0,5· 0,073 + 0,04 · 1 = 4,88г;

М_{2 С}= 0,5· 0,077+ 0,04 · 1= 0,08г.

Находим выброс СО, CH (керосин), NO_x, SO₂, C грузовых  автомобилей произведённых в странах СНГ , двигатель работает на дизельном топливе, грузоподъемностью свыше 16т в переходный  период, стоянка без подогрева:

m_npCO= 7,38г/мин;

m_{npCH(керосин)} = 0,99г/мин;

m_npNOx = 2г/мин;

m_npSO2 =0,101г/мин;

m_npС = 0,15г/мин;

m_LCO = 8,37г/мин;

m_{L CH(керосин)} =1,17 г/мин;

m_{L NOx} = 4,5г/мин;

m_LSO2 = 0,87г/мин;

m_LС = 0,45г/мин;

t_пр = 6мин;

m_xxCO= 1,3г/мин; m_xxSO2 = 0,112г/мин

m_xxCH = 0,57г/мин; m_xxС = 0,023г/мин

m_xxNOx = 0,56г/мин;

t_xx1 = t_xx2 = 1мин;

В переходный период значения СО, CH (керосин), SO₂, C умножаются на коэффициент 0,9 от значений холодного периода. Выбросы NO_x принимаются равными выбросами в холодный период.

М_1CO = 2,50 ∙ 6∙ 0,9 +  7,2· 0,062 ∙ 0,9 + 1,3 · 1 = 15,20г;

М_2CO = 7,2· 0,0725 ∙ 0,9 + 1,3 · 1 = 1,76г;

М_{1CH(керосин)} = 0,8∙ 6∙ 0,9 +  1· 0,062∙ 0,9 + 0,57 · 1 = 4,94г;

М_{2CH(керосин)} = 1· 0,0725∙ 0,9 + 0,57 · 1 = 0,635г;

М_1NOx = 0,86 ∙6 + 3,9· 0,062 + 0,56 · 1 = 5,96г;

М_{2 NOx} = 3,9· 0,0725 + 0,56 · 1= 0,842г;

М_1SO2 = 0,023∙ 6∙ 0,9 + 0,86· 0,062 ∙ 0,9 + 0,112 · 1 = 0,279г;

М_{2 SO2} = 0,86· 0,0725 ∙ 0,9 + 0,112 · 1 = 0,168г;

М_1С = 0,93 ∙ 6∙ 0,9 + 0,45· 0,062∙ 0,9 + 0,023· 1 = 5,07г;

М_2С = 0,45· 0,0725∙ 0,9 + 0,023 · 1 = 0,052г.

Рассчитаем валовый  выброс М_i^j i - го вещества для иностранных грузовых автомобилей выпуска после 01.01.94 г.:

α_В = N_КВ/ N_К;

где:  N_КВ – среднее за расчётный период количество автомобилей k – й группы, выезжающих в течении дня со стоянки, шт. (определяется самостоятельно: принимаем 4, так как 1 автомобиль на ремонте).

α_В = 4 / 5 = 0,8;

 

Тёплый период:

= 0,8 ·(8,002 + 1,465) ∙5 · 80 · 10^-6 = 0,003т/год;

_{(керосин)}= 0,8 · (8,6 + 0,628) · 5 · 80 · 10^-6 = 0,0029 т/год;

= 0,8 · (4,6+0,84) · 5 · 80 · 10^-6 =   0,0017т/год;

= 0,8 · (3,1+ 0,16)· 5 · 80 · 10^-6 =   0,001т/год;

= 0,8 · (2,5 + 0,044) · 5 · 80 · 10^-6 =   0,0008т/год;

Холодный период:

= 0,8 · (31,47+ 1,55) · 5 · 160 · 10^-6 = 0,021 т/год;

_{(керосин)} = 0,8 ·(10,23+0,64) · 5 · 160 · 10^-6 =  0,006т/год;

= 0,8 · (1,12+0,84) · 5 · 160 · 10^-6 = 0,0012 т/год;

= 0,8 ·(0,441+ 0,17) · 5 · 160 · 10^-6 =  0,0004т/год;

= 0,8 · (11,21+ 0,024) · 5 · 160 · 10^-6 = 0,007т/год.

 

Переходный период:

= 0,8 · (15,20+ 1,76) · 5 · 125 · 10^-6 =  0,008т/год;

_{(керосин)} = 0,8 · (4,94 + 0,635) · 5 · 125 · 10^-6 =  0,003 т/год;

= 0,8 · (5,96 + 0,842) · 5 · 125 · 10^-6 =  0,003 т/год;

= 0,8 · (0,279 + 0,168) · 5 · 125 · 10^-6 =  0,0002 т/год;

= 0,8 · (5,07 + 0,052) · 5 · 125 · 10^-6 =  0,003 т/год.

Таблица 2. Результаты расчетов валового выброса i-го вещества для грузовых автомобилей выпуска после 01.01.94г. для каждого периода года

 

Вещество	mnp i	tnp	mL i	L1	L2	mxx i	txx1	txx2	М1 k	М2k	Мji
Теплый период
CO	1, 65	4	6	0,062	0,0725	1,03	1	1	8,002	1,465	0,003
CH (керосин)	2,00	4	0,8	0,062	0,0725	0,57	1	1	8,6	0,628	0,0029
NOX	0,96	4	3,9	0,062	0,0725	0,56	1	1	4,6	0,84	0,0017
SO2	0,74	4	0,69	0,062	0,0725	0,112	1	1	3,1	0,16	0,001
C	0,62	4	0,3	0,062	0,0725	0,023	1	1	2,5	0,044	0,0008
Переходный период
CO	2,25	6	6,48	0,062	0,0725	1,03	1	1	15,20	1,76	0,008
CH (керосин)	0,72	6	0,9	0,062	0,0725	0,57	1	1	4,94	0,635	0,003
NOX	0,86	6	3,5	0,062	0,0725	0,56	1	1	5,96	0,842	0,003
SO2	0,021	6	0,77	0,062	0,0725	0,112	1	1	0,279	0,168	0,0002
C	0,83	6	0,41	0,062	0,0725	0,023	1	1	5,07	0,052	0,003
Холодный период
CO	2,5	12	7,2	0,062	0,0725	1,03	1	1	31,47	1,55	0,021
CH (керосин)	0,8	12	1	0,062	0,0725	0,57	1	1	10,23	0,64	0,006
NOX	0,86	12	3,9	0,062	0,0725	0,56	1	1	1,12	0,84	0,0012
SO2	0,023	12	0,86	0,062	0,0725	0,112	1	1	0,441	0,17	0,0004
C	0,93	12	0,45	0,062	0,0725	0,023	1	1	11,21	0,024	0,007

 

Для определения общего валового выброса М_i валовые выбросы одноимённых веществ по периодам года суммируются:

М_CO = 0,003+ 0,008 + 0,021 = 0,032т/год

М_{CH(керосин)} = 0,0029 + 0,006 + 0,003 =  0,01т/год

М_NOx = 0,0017 + 0,003 + 0,0012 = 0,0059т/год

М_SO2 = 0,001 + 0,0002 + 0,0004 = 0,0016т/год

М_C = 0,0008 + 0,003 + 0,007 = 0,011т/год

Рассчитаем максимально разовый  выброс i –го вещества G_i  по формуле:

Расчёт G_i производится для холодного периода грузовых  автомобилей выпуска после 01.01.94г.

G_i – максимально разовый выброс i –го вещества (мощность выброса), г/с;

N_k – наибольшее количество автомобилей, выезжающих со стоянки в течении 1 часа (5 автомобилей).

Находим выброс СО, CH (керосин), NO_x, SO₂, С одним автобусом, произведённым в странах СНГ, двигатель работает на дизельном топливе, особо большой в тёплый период:

m_npCO= 0г/мин; m_LCO = 7,5г/мин

m_{npCH(керосин)} = 0,45г/мин; m_{L CH(керосин)}  = 1,1г/мин

m_npNOx = 1г/мин; m_{L NOx} = 4,5г/мин

m_npSO2 = 0,113г/мин; m_LSO2 = 0,78г/мин

m_{nр С} = 0,04г/мин; m_LС = 0,3г/мин

t_пр = 4мин;

m_xxCO= 3,5г/мин; m_xxSO2 = 0,1г/мин

m_{xxCH(керосин)} = 0,4г/мин; m_xxС = 0,04г/мин

m_xxNOx = 0,8г/мин;

t_xx1 = t_xx2 = 1мин;

М_1CO = 0 ∙ 4 +  7,5· 0,062 + 3,5 · 1 = 3,9г;

М_2CO = 7,5· 0,0725 + 3,5 · 1  = 4,0г;

М_{1CH(керосин)} = 0,45 ∙ 4 + 1,1·0,062 + 0,4 · 1 = 2,26г;

М_{2CH(керосин)} = 1,1·0,0725 + 0,4 · 1 = 0,47г;

М_{1 NOx} = 1 ∙ 4 + 4,5· 0,062 + 0,8 · 1 = 5,07г;

М_{2 NOx} = 0,8∙ 0,0725 + 0,8∙1 = 0,858г;

М_1SO2 = 0,113 ∙ 4 + 0,78· 0,062 + 0,1 · 1 = 0,6г;

М_{2 SO2} = 0,78 ∙ 0,0725 + 0,1∙1 = 0,156г;

М_1С = 0,04∙ 4 +  0,3·0,062 + 0,04 · 1 = 0,2г.

М_{2 С} = 0,3∙ 0,0725 + 0,04∙1 = 0,06г;

Находим выброс СО, CH (керосин), NO_x, SO₂, C автобусом, произведённым в странах СНГ, двигатель работает на дизельном топливе, особо большой в холодный период, стоянка без подогрева:

m_npCO= 0г/мин; m_LCO = 9,3г/мин

m_{npCH(керосин)} = 1,1г/мин; m_{L CH(керосин)}  = 1,3г/мин