ОЦІНКА ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ ВИКИДАМИ АВТОТРАНСПОРТУ

ІНСТРУКЦІЯ

до практичної роботи № 4

з курсу “Основи екології”

для студентів всіх напрямів та форм навчання НУ "ЛП"

1. 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.

2. 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.

Легковий автомобіль під час руху викидає до 3 м³ за годину оксиду вуглецю, а вантажний – 6 м³ і більше. Щороку понад 200 млн. автомобілів викидають в атмосферу близько 200 млн.т оксиду вуглецю, 40 млн.т вуглеводнів, 20 млн.т оксидів азоту та значну кількість свинцю.

В результаті інтенсивного руху автотранспорту вздовж автомагістралей утворюються своєрідні техногенні аномалії. Дослідження придорожніх екосистем показують, що вміст свинцю в польових і лукопасовищних рослинах на віддалі 1 м від проїжджої частини в середньому складає 80,0 мг/кг, 10 м – 62,5 мг/кг і 50 м – 25,0 мг/кг.

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).

В Україні проводяться заходи, які б забезпечили зменшення забруднень атмосфери.Введені норми і правила оцінки токсичності автомобільних викидів, які відповідають рекомендованим Європейською економічною комісією ООН (ЄЕК ООН), наприклад, максимально допустимий вміст оксиду вуглецю (СО) у вихлопних газах автомобілів на холостому ході – 4,5 % за об’ємом. Ведуться роботи з підготовки норм ГДК оксидів азоту (NО_х), альдегідів та канцерогенних речовин.

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.

Забруднення й отруєння автомобілями навколишнього середовищавідбувається головним чином внаслідок складу шкідливих компонентів у відпрацьованих газах.

Викиди шкідливих речовин у відпрацьованих газах автотранспорту регламентуються стандартами; вміст свинцю і оксидів сірки обмежуються стандартами на пальне. Найбільш токсичним компонентом є окисли азоту. Якщо шкідливість окису вуглецю прийняти за одиницю, то шкідливість окислів азоту дорівнює -10, а вуглеводнів - 0,65.

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.

Таблиця 1.

Нормативи токсичності і прогнози їхнього розвитку

Оцінку завантаженості вулиць автотранспортом визначають за інтенсивністю руху:

· низька інтенсивність руху - 2,7 – 3,6 тис. автомобілів за добу;

· середня інтенсивність руху - 8 – 17 тис. автомобілів за добу;

· висока інтенсивність руху - 18 – 27 тис. автомобілів за добу.

Автомобілі поділяють на дві категорії: з карбюраторним двигуном і дизельні.

Автомобілі забруднюють повітря також гумовим, азбестовим та асфальтовим пилом, а також сажею. Пил утворюється від тертя гумових покришок з гальмовими стрічками та асфальтом. Один автомобіль розсіює за рік від 2 до 10 кг пилу. Разом із сажею та смолоподібними аерозолями пил утримує на собі бенз(а)пірен та сполуки металів, які викликають онкологічні захворювання шкіри, горла та легень. Пил та аерозолі значно послаблюють інтенсивність корисної дії ультрафіолетових променів у містах, що порушує обмін речовин в організмі та погіршує розвиток рослин.

Застосовуються і непрямі методи очищення атмосфери міст:

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

2. обов’язкове озеленення вулиць і дворових майданчиків;

3. розширення вулиць;

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

5. 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);

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

7. повне вивільнення центру міста від усіх видів транспорту;

8. 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.

3. Методика проведення роботи.

3.1. 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).

Інтенсивність руху автотранспорту визначають методом підрахунку автомобілів різних типів – 3 рази по 20 хв.

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).

3.2. 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, що враховує аерацію місцевості, визначають за таблицею 3:

Таблиця 3.

Для магістральної вулиці К_а = 1

Значення коефіцієнта К_н, що враховує зміни забруднення повітря СО відповідно величини повздовжнього нахилу вулиці, визначають за таблицею 4:

Таблиця 4.

Коефіцієнт К_с, що враховує вплив швидкості вітру на вміст СО в повітрі, визначають за таблицею 5:

Таблиця 5.

Коефіцієнт К_в (враховує вплив відносної вологості повітря на концентрацію СО) поданий у таблиці 6:

Таблиця 6.

Значення коефіцієнта К_n для різних типів перехресть наведені в таблиці 7:

Таблиця 7.

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

3.3. Обробка результатів спостережень.

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

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

3. Розраховують концентрацію оксиду вуглецю за формулою 1.

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

5. Роблять висновки про забруднення атмосферного повітря вулиці ________________________ автотранспортом.

^(назва) Таблиця 8.

Σ = N

Таблиця 9.

Контрольні запитання:

1. Назвіть основні джерела забруднень атмосферного повітря в містах і дайте їм коротку характеристику.

2. Які ви знаєте категорії автомобілів?

3. Наведіть середній склад вихлопних викидів автомобільного транспорту.

4. Від яких факторів залежить склад вихлопних газів автомобіля?

5. Скільки оксиду вуглецю за годину викидає під час руху легковий автомобіль; вантажний?

6. Масштаби викидів (річні) в атмосферне повітря автомобільним транспортом.

7. Які шкідливі викиди в атмосферу і в якій кількості зроблять 200 тис. легкових автомобілів за добу; за рік?

8. Які наслідки спричиняють викиди автотранспорту?

9. В яких місцях і чому на вулицях міста спостерігається особливо значне забруднення?

10. Які є шляхи зменшення викидів автомобільним транспортом?

11. Як оцінюють завантаженість вулиць автотранспортом?

12. Який негативний вплив чинить автотранспорт на довкілля?

13. Який вміст свинцю на певній віддалі від проїжджої частини дороги?

14. Який фізіологічний вплив чинить оксид вуглецю?

15. Назвіть ГДК СО у вихлопних газах автомобілів на холостому ході.

16. Які ви знаєте непрямі методи очищення атмосфери міст?

17. Що можна зробити для зменшення шумового навантаження автотранспортом?

18. Що б ви запропонували для зменшення забруднення повітря і ґрунтів викидами автотранспорту?

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. А.К.Запольський, А.І.Салюк. Основи екології: Підручник / За ред. К.М.Ситника. – К.: Вища шк., 2001. – 358 с.

2. Г.О.Білявський, Л.І.Бутченко, В.М.Навроцький. Основи екології: теорія та практикум. Навчальний посібник. – К.: Лібра,2002. – 352 с.

3. А.З.Філіпов. Промислова екологія (транспорт). – К.: Вища шк., 1995. – 90 с.

4. Закон України “Про охорону атмосферного повітря”.

о 13:04

Поиск по сайту: