Розрахунок потужності викидів забруднюючих речовин від автотранспорту

Автомобільний транспорт є одним з основних джерел забруднення атмосферного повітря. Становище погіршується ще й тим, що автомобльнi викиди концентруються в приземному прошарку повітря, а саме в зоні дихання людини.

Накопичення в повітрі оксидів вуглецю, сірки, азоту, формальдегіду, промислового пилу (а з ним — сполук важких металів, поверхнево-активних речовин та інших забруднювачів) призводить до порушення функції легень.

Однією з причин зростання частоти захворювань органів дихання вважають велике навантаження на організм техногенних забруднювачів, а саме вплив автомобільного транспорту, що є істотнішим, ніж вважається.

По-перше, основна кількість автомобільного транспорту зосереджена в містах та промислових центрах.

По-друге, шкідливі викиди від автомобілів виробляються в приземних шарах атмосфери, саме там, де проходять основні етапи життєдіяльності людини і де умови для розсіювання є найгіршими.

По-третє, відпрацьовані гази двигунів автомобілів містять більш як 200 висококонцентрованих токсичних хімічних сполук, які і є основними забруднювачами атмосфери.

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.

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.

Одним із небезпечних для довкілля у викидах автотранспорту 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.

Завдання:

Визначити річну кількість забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферу, при русі автомобілів по дорогах.

В якості забруднюючих речовин прийняти чадний газ (СО), вуглеводні (незгоріле паливо СН), оксиди азоту (NOх), сажу (С) і сірки дікосид (SO2).

Таблиця 6.3 - Вихідні дані для розрахунку

Номер завдания	Марка автомобилю	Тип двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ)	Число днів роботи за рік	Добовий пробіг автомобілю
Холодний період (Х)	Теплий період (Т)
		L
дн	дн	км
	Газель Газ3221	Б
	Газель Газ3221	Д
	ЗІЛ 130	Б
	ЗІЛ 130	Д
	Газель Газ3221	Б
	Газель Газ3221	Д
	ЗІЛ 130	Б
	ЗІЛ 130	Д
	ЗІЛ 130	Д
	Газель Газ3221	Б
	Газель Газ3221	Б
	Газель Газ3221	Д
	ЗІЛ 130	Б
	ЗІЛ 130	Д
	Газель Газ3221	Б
	Газель Газ3221	Д
	ЗІЛ 130	Б
	ЗІЛ 130	Д
	ЗІЛ 130	Д
	Газель Газ3221	Б
	ЗІЛ 130	Б
	ЗІЛ 130	Д

Примітка: Б, Д – бензиновий і дизельний двигун, відповідно.

Як видно з даних таблиці, викиди основних забруднюючих речовин значно нижче в дизельних двигунах. Тому прийнято вважати їх більш екологічно чистими. Проте дизельні двигуни відрізняються підвищеними викидами сажі, що утворюється унаслідок перевитрати палива, яке виступає абсорбентом для канцерогенних поліциклічних ароматичних вуглеводнів, серед яких діоксин (циклічний ефір) і бенз(а)пірен, а так свинець і інші з'єднання, що відносяться до першого класу небезпеки забруднюючих речовин.

Крім того, робота дизельних двигунів на певних режимах характеризується димністю. Чорний дим є продуктом неповного згорання і складається з частинок вуглецю (сажі) розміром 0.1–0.3 мкм. Білий дим, що утворюється в основному при роботі двигуна на холостому ходу, складається, головним чином, з альдегідів, що мають подразливу дію, частинок палива, що випарувалося, і крапельок води. Голубий дим утворюється при охолоджуванні на повітрі відпрацьованих газів. Він складається з крапельок рідких вуглеводнів.

Автомобільний транспорт забруднює не тільки атмосферне повітря. Придорожні території забруднюються продуктами зносу шин, антифрикційних матеріалів і дорожнього покриття.