 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Учет экономического и экологического ущерба от работы локомотивов
2.1. Состав отработавших газов дизелей
По своей природе отработавшие газы дизелей представляют собой сложную многокомпонентную смесь газов, паров, капель жидкостей и дисперсных твердых частиц. Всего отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания содержат около 280 компонентов, часть которых является нетоксичными. При использовании в дизелях углеводородных топлив нефтяного происхождения и атмосферного воздуха в качестве окислителя, отработавшие газы дизеля на 99% состоят из нетоксичных компонентов – продуктов полного сгорания (диоксида углерода СО2и водяного пара Н2О), а также азота N2 и кислорода O2 воздуха (см. табл. 3).
Токсичность отработавших газов дизелей определяется в основном оставшимся одним процентом объема отработавших газов, в который входят: оксиды азота NOx, монооксид углерода СО, несгоревшие углеводороды СН, дисперсные твердые частицы, основным компонентом которых является сажа, а также оксиды серы, альдегиды, продукты конденсации и полимеризации. Кроме продуктов сгорания топлива, в отработавших газах дизелей присутствуют продукты сгорания смазочного масла и вещества, образующиеся из присадок к топливу и маслу. При этом примерно 80-95 % от общей массы токсичных компонентов отработавших газов приходится на долю пяти основных компонентов: оксидов азота NOx, оксида углерода СО, углеводородов СхНу, альдегидов RCHO, диоксида серы SО2.
Таблица 3
Усредненный состав отработавших газов двигателей внутреннего сгорания
| Компонент отработавших газов | Концентрация в отработавших газах | Токсичные компоненты отработавших газов дизелей на режиме полной нагрузки | ||
| Бензиновый двигатель | Дизель | Концентрация, г/м3 | Удельный выброс г/(кВт ч) | |
| Азот, N2 Кислород, O2 Водяной пар, H2O Диоксид углерода, CO2 Оксиды азота NOx, в том числе: монооксид азота, NO диоксид азота, NO2 Монооксид углерода, СО Углеводороды, CxHy Бенз(а)пирен, C20H12 Сажа, С Диоксид серы, SO2 Триоксид серы, SO3 Альдегиды RCHO, в том числе: Формальдегид, HCHO Акролеин, CH3CHO | 74…77% 0,3…8% 3,0…5,5% 5,0…12,0% 0,01…0,8% - - 0,5…12% 0,2…3,0% 0…20мкг/м3 0…0,04г/м3 - - 0…0,2% - | 74…78% 2,0…18% 0,5…9,0% 1,0…12,0% 0,004…0,5% 0,00013…0,013% 0,005…0,4% 0,009…0,3% 0,05…1% 0,01…1,1г/ м3 0,0018…0,02% 0,00004… 0,0006% 0,002% 0,0001… 0,0019% 0,0001… 0,00013% | - - 15…100 40…240 1,0…8 1,0…4,5 0,1…0,8 0,25…2,5 0,25…2,0 0,2 10-6… 0,5 10-6 0,05…0,5 0,1…0,5 - 1,0…10,0 - 0,001…0,04 | - - - - 10…30 6…18 0,5…2,0 1,5…12,0 1,5…8,0 1 10-6… 2 10-6 0,25…2,0 0,4…2,5 - - - 0,06…0,2 |
2.2. Нормирование выбросов вредных веществ
В Российской Федерации в настоящее время, согласно санитарным нормам СН 245-71 и их последующим дополнениям, для большинства токсичных компонентов отработавших газов установлены их предельно допустимые концентрации (ПДК) в воздухе (см. табл. 4). При этом использована трехступенчатая система нормирования, включающая среднесуточную и максимально разовую ПДК, а также предельно допустимую концентрацию вещества в воздухе рабочей зоны.
Среднесуточная ПДК токсичного вещества в атмосфере населенных пунктов не оказывает прямого или косвенного вредного воздействия на человека в условиях его круглосуточного, неопределенно долгого пребывания в зоне нормирования. Максимально разовая ПДК вредного вещества в воздухе населенных мест – это концентрация, не вызывающая рефлекторных реакций в организме человека, находящегося в течение 30 мин в данных условиях.
Предельно допустимой концентрацией токсичного вещества в воздухе рабочей зоны является концентрация, не вызывающая у работников, ежедневно находящихся в зоне нормирования по 8 часов в течение всего рабочего стажа, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемых непосредственно в процессе работы или в более отдаленные сроки.
Таблица 4
Токсичность компонентов отработавших газов
| Компонент отработавших газов | Класс опасности | Порог восприятия запаха, мг/л | Предельно допустимая концентрация, мг/нм3 | ||
| В воздухе рабочей зоны | Среднесуточная в атмосфере населенных пунктов | Максимально разовая | |||
| Оксиды азота (в пересчете на NO2) | 0,0002-0,008 | 0,04 | 0,085 | ||
| Монооксид углерода СО | - | 0,04 | |||
| Углеводороды СН (в пересчете на С) | 2-4 | 0,0007-0,6 | - | ||
| Сажа С | - | 1,5 | 0,15 | ||
| Альдегиды RCHO, в том числе | 2-3 | 0,00007-0,004 | 0,2-5 | 0,05 | 0,01-3 |
| Формальдегид HCHO | 0,00007-0,004 | 0,5 | 0,01-5 | 0,035 | |
| Акролеин СH2CHCHO | 0,00007 | 0,7 | 0,012 | 0,03 | |
| Диоксид серы SO2 | 0,00087-0,003 | 0,03 | 0,5 | ||
| Триоксид серы SO3 | - | - | - | ||
| Бенз(а)пирен С20Н12 | - | 15*10-15 | 1*10-6 | - |
Указанные значения ПДК установлены применительно к вредному веществу, находящемуся в воздухе стандартного состава, прежде всего по кислороду. При этом среднесуточные ПДК являются основными, а максимально разовые ПДК устанавливаются в первую очередь для соединений, обладающих выраженным раздражающим действием или резким запахом.
2.3. Методика учета экономического ущерба
Для определения экономического ущерба, наносимого окружающей среде от воздействия загрязнителей отработавших газов двигателей и проведения сравнительного анализа воспользуемся формулой:
где 
– размерная константа для перевода балльной системы в денежную равная 12,5 тыс. руб.м2/(у.т с); 
– безразмерная константа, учитывающая географическое положение местности (для районов южнее 650 с. ш., рекомендуемая величина 1,0); 
– показатель относительной опасности загрязнения (для городов типа Санкт-Петербург принимается равной 4,0; для городов с высотной застройкой – 6,0; для пригородной зоны – 1,0); M – приведённый годовой выброс загрязнителей отработавших газов, у. т/год; R – коэффициент разбавления выбросов, м2/с.
Величины M и R определяются по формулам
,
где i – индекс выбрасываемого загрязнителя; N – количество загрязнителей; Ai – показатель относительной агрессивности, у. т./т; mi – масса годового выброса загрязнителя i, т/год; u – среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера (10 м), м/с (по данным метеослужбы или 2,5 м/с); f – безразмерная константа, учитывающая тепловое состояние выбросов: если Δ T 
100C, то f = 1,0; если Δ T 
1000C, то f = 2,0(в промежутке f = 1,5); Δ T – ориентировочное среднее за год значение температуры перегрева газовоздушной смеси в выпусном патрубке тепловоза по отношению к атмосферному воздуху на уровне устья; h – геометрическая высота устья выпускного патрубка над головкой рельса fh = 6,0.
При оценке экономического ущерба от работы тепловозных дизелей необходимо учитывать влияние на уровни вредных выбросов конкретных тепловозов в конкретных условиях применения, а также режимов их работы. Это связано с влиянием технического состояния тепловозов, конструктивных и режимных параметров, а также условий окружающей среды на закономерности образования вредных выбросов. В связи с этим приведенный годовой выброс загрязнителей следует определять по формуле
,
где 
- масса годового выброса загрязнителя i тепловозом j на режиме k.
Таким образом, при учете экономического ущерба от воздействия отработавших газов дизелей необходимо проводить мониторинг условий применения, режимов работы и условий окружающей среды в процессе эксплуатации тепловозов и регистрировать уровни выбросов вредных веществ с учетом этих условий.
Поиск по сайту: