Расчет выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта

Для автомобилей с карбюраторными двигателями рассчитывается выброс СО, СН, и NO₂, для автомобилей с дизельными двигателями – СО, СН, NO₂ и С.

Выброс i-го вещества (г) одним автомобилем k-й группы в день при выезде с территории предприятия М^/_ik и возврате М^//_ik рассчитывается по формулам:

(5.27)

, (5.28)

где m_npik – удельный выброс i-го вещества при прогреве двигателя автомобиля k-й группы, г/мин; m_eik – пробеговый выброс i-го вещества при движении автомобиля по территории с относительно постоянной скоростью, г/км; m_xxik – удельный выброс i-го компонента при работе двигателя на холостом ходу, г/мин; t_np – время прогрева двигателя, мин; L₁, L₂ – пробег по территории предприятия одного автомобиля в день при выезде (возврате), км; t_xx1, t_xx2 – время работы двигателя на холостом ходу при выезде (возврате) на территории предприятия, мин.

Массовый выброс продуктов неполного сгорания при прогреве двигателя в данном случае – величина не постоянная, по мере прогрева двигателя выбросы СО, СН и С уменьшаются, поэтому m_npik должен отражать интегральную оценку выброса за время t_np. Выбросы NO₂ на этом режиме незначительны.

Скорость движения автомобилей на территории предприятия составляет 10…20 км/ч, нагрузка практически отсутствует, поэтому основную часть выброса также составляют продукты неполного сгорания (СО, СН, С).

Значения m_npi, m_eik, m_xxik для различных групп автомобилей представлены в таблицах 5.13…5.19. Приведенные в таблицах значения отражают категорию автомобилей, структуру парка по грузоподъемности и пассажировместимости, тип двигателя и используемое топливо, период года.

Пробег автомобиля k-й группы по территории предприятия в день определятся путем замера пути (L₁), проходимого автомобилем от центра площадки, выделенной для стоянки данной группы автомобилей, до выездных ворот (при выезде) и от въездных ворот до центральной стоянки (L₂) при выезде.

Таблица 5.13 Удельные выбросы загрязняющих веществ легковыми автомобилями при хранении на открытых стоянках

Вид выброса	Обозна-чение выб-росов	Загрязняющее вещество
СО	СН	NO2
теп-лый	холод-ный	теп-лый	холод-ный	теп-лый	холод-ный
Удельный выброс при прогреве ДВС, г/мин	mnpi	5,0	9,1	0,4	1,0	0,05	0,1
Удельный выброс при работе ДВС на холо-стом ходу, г/мин	mxxi	4,5	4,5	0,4	0,4	0,05	0,05
Пробеговый выброс при движении со скоростью 10…20 км/ч, г/мин	mei	17,0	21,3	1,7	2,5	0,4	0,3

Примечание:

1. Для газобаллонных двигателей выбросы СО и СН должны умножаться на коэффициенты 0,51 и 0,59 соответственно.

2. В переходный период выбросы СО и СН должны умножаться на коэффициент 0,9 от значения холодного периода. Выбросы NO₂ равны выбросам в холодный период.

 

Периоды года (холодный, теплый, переходный) условно определяются по величине среднемесячной температуры. Месяцы, в которых среднемесячная температура ниже 0,5⁰С, относятся к холодному периоду, месяцы со среднемесячной температурой +5⁰С – к теплому периоду и с температурой от –5⁰С до +5⁰С – к холодному.

Для предприятий, находящихся в разных климатических зонах, продолжительность таких периодов будет разной. Влияние периода года учитывается только для выезжающих автомобилей. Количество рабочих дней в расчетном периоде (Др) зависит от режима работы предприятия и длительности периодов с температурой ниже –5⁰С, от 5⁰С до +5⁰С, выше + 5⁰С.

В таблице 5.14 приведены значения среднемесячных температур для некоторых регионов РК.

 

Таблица 5.14 Среднемесячные температуры воздуха (⁰С) для некоторых регионов Республики Казахстан

 

Насе-ленный пункт	Месяц
Алматы	-5,5	-6,7	7,0	11,3	16,3	21,0	24,0	22,0	16,4	8,9	1,4	-6,9
Караганда	-12,2	-15,3	-9,0	5,6	13,9	18,9	20,4	18,1	13,2	1,7	-5,7	-12,1
Тараз	-4,7	-6,1	2,6	11,8	17,8	22,4	25,5	22,8	17,0	9,9	-3,0	-4,9
Павлодар	-20	-10	-7								-5	-15

 

Таблица 5.15 Пробеговые выбросы загрязняющих веществ грузовыми автомобилями

Грузоподъем-ность, кг	Тип двигателя	Пробеговый выброс загрязняющих веществ, г/км (meik)
СО	СН	NO2	Сажа
Период года
Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.
q£1000	карбюраторный	19,6	24,3	3,5	4,2	0,4	0,3	-	-
1000<q<3000	карбюраторный	27,6	34,4	4,9	6,0	0,6	0,5	-	-
дизельный	3,2	3,9	0,6	0,7	2,5	2,3	0,2	0,3
3000<q<6000	карбюраторный	47,4	59,3	8,5	10,3	1,0	0,8	-	-
дизельный	4,1	5,0	0,7	0,9	3,0	2,4	0,2	0,3
-q³6000	карбюраторный	55,3	68,8	9,9	11,9	1,2	0,9	-	-
дизельный		6,2	0,9	1,1	3,5	2,7	0,2	0,3
Автопоезда	карбюраторный	79,0	98,8	10,2	12,4	1,8	1,4	-	-
дизельный	7,5	9,3	1,1	1,3	4,5	3,5	0,3	0,4

Примечание:

1. Для газобаллонных двигателей выбросы СО и СН должны умножаться на коэффициенты 0,51 и 0,59 соответственно.

2. В переходный период выбросы СО и СН должны умножаться на коэффициент 0,9 от значения холодного периода. Выбросы NO₂ равны выбросам в холодный период.

 

Таблица 5.16 Удельные выбросы загрязняющих веществ автомобилями в процессе прогрева двигателя

Грузоподъем-ность, кг	Тип двигателя	Удельный выброс загрязняющих веществ, г/км (mрik)
СО	СН	NO2	Сажа
Период года
Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.
q£1000	карбюраторный	4,5	9,1 6,2	0,4	1,0 0,65	0,5	0,1 0,05	-	-
1000<q<3000	карбюраторный	8,1	21,8 14,2	1,6	3,6 2,4	0,1	0,2 0,1	-	-
дизельный	1,54	2,36 1,92	0,2	0,5 0,32	0,45	0,45	0,01	0,08 0,05
3000<q<6000	карбюраторный		44,5 26,1	2,9	8,7 5,4	0,2	0,3 0,2	-	-
дизельный	2,8	4,37 3,6	0,3	0,8 0,54	0,62	0,84 0,62	0,03	0,21 0,12
q³6000	карбюраторный	23,4	57,2 33,8	3,3	9,1 6,3	0,2	0,3 0,2	-	-
дизельный	2,9	8,18 5,3	0,4	1,1 0,7	1,0	2,0 1,0	0,04	0,35 0,18

Примечание:

1. Для холодного периода года в числителе приведены данные для автомобилей, хранящихся на открытых площадках без средств подогрева, в знаменателе – при наличии средств подогрева. В переходный период выбросы СО и СН должны умножаться на коэффициент 0,9 от значения холодного периода. Выбросы NO₂ равны выбросам в холодный период.

2. Для газобаллонных двигателей выбросы СО и СН должны умножаться на коэффициенты 0,51 и 0,59 соответственно.

 

Таблица 5.17 Пробеговые выбросы загрязняющих веществ автобусами

Класс автобуса	Тип двигателя	Пробеговый выброс загрязняющих веществ, г/км (mеik)
СО	СН	NO2	Сажа
Период года
Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.
Особо малый (РАФ, УАЗ)	карбюраторный	19,5	24,3	3,5	4,2	0,4	0,3	-	-
Малый (КАВЗ, ПАЗ)	карбюраторный	27,6	34,4	4,9	6,0	0,6	0,5	-	-
Средний (ЛАЗ)	карбюраторный	47,4	59,3	8,5	10,3	1,0	0,8	-	-
Большой (ЛАЗ, ЛиАЗ)	карбюраторный	55,3	68,8	9,9	11,9	1,2	0,9	-	-
(Икарус-250)	дизельный	5,1	6,2	0,9	1,1	3,5	2,7	0,2	0,3
Особо большой (Икарус-280)	дизельный	7,5	9,3	1,1	1,3	4,5	3,5	0,3	0,4

Примечание:

1. Для газобаллонных двигателей выбросы СО и СН должны умножаться на коэффициенты 0,51 и 0,59 соответственно.

2. В переходный период выбросы СО и СН должны умножаться на коэффициент 0,9 от значения холодного периода. Выбросы NO₂ равны выбросам в холодный период.

 

Таблица 5.18 Удельные выбросы загрязняющих веществ автобусами в процессе прогрева двигателя

Класс автобуса	Тип двигателя	Удельный выброс загрязняющих веществ, г/км (mnpik)
СО	СН	NO2	Сажа
Период года
Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.
Особо малый (РАФ, УАЗ)	карбюраторный	4,5	9,1 6,2	0,4	1,0 0,65	0,05	0,1 0,05	-	-
Малый (КАВЗ, ПАЗ)	карбюраторный	8,1	21,8 14,2	1,6	3,6 2,4	0,1	0,2 0,1	-	-
Средний (ЛАЗ)	карбюраторный	18,1	44,5 26,1	2,9	8,7 5,4	0,2	0,3 0,2	-	-
Большой (ЛАЗ, ЛиАЗ)	карбюраторный	23,4	57,2 33,8	3,3	9,1 6,3	0,2	0,3 0,2	-	-
дизельный	2,9	8,18 5,3	0,4	1,1 0,7	1,0	2,0 1,0	0,04	0,35 0,18
(Икарус-250)	дизельный	4,6	8,9 6,4	0,5	1,3 0,8	0,61	1,25 0,61	0,03	0,12 0,08
Особо большой (Икарус-280)	дизельный	4,6	8,9 6,4	0,5	1,3 0,8	0,61	1,25 0,61	0,03	0,12 0,08

Примечание:

1. Для холодного периода года в числителе приведены данные для автомобилей, хранящихся на открытых площадках без средств подогрева, в знаменателе – при наличии средств подогрева. В переходный период выбросы СО и СН должны умножаться на коэффициент 0,9 от значения холодного периода. Выбросы NO₂ равны выбросам в холодный период.

2. Для газобаллонных двигателей выбросы СО и СН должны умножаться на коэффициенты 0,51 и 0,59 соответственно.

 

Таблица 5.19 Удельные выбросы загрязняющих веществ при работе двигателя на холостом ходу

Категория автомобиля	Тип ДВС	Удельный выброс загрязняющих веществ, г/мин (mxxik)
СО	СН	NO2	Сажа
Грузовые автомобили грузоподъемностью:
До 1000 кг	карбюраторный	4,5	0,4	0,05	-
От 1000 до 3000 кг	карбюраторный	8,1	1,6	0,1	-
дизельный	1,54	0,2	0,45	0,01
От 3000 до 6000 кг	карбюраторный	18,1	2,9	0,2	-
дизельный	2,8	0,3	0,62	0,03
Свыше 6000 кг	дизельный	2,9	0,3	1,0	0,04
Автопоезд	карбюраторный	18,1	2,9	0,2	-
дизельный	2,9	0,3	1,0	0,04
Автобусы:
Особо малый	карбюраторный	4,5	0,4	0,05	-
Малый	карбюраторный	8,1	1,6	0,1	-
Средний	карбюраторный	18,1	2,9	0,2	-
Большой (ЛАЗ, ЛиАЗ)	карбюраторный	23,4	3,3	0,2	-
дизельный	2,9	0,4	1,0	0,04
Большой (Икарус-250)	дизельный	4,6	0,5	0,61	0,03
Особо большой (Икарус-280)	дизельный	4,6	0,5	0,61	0,03

 

Валовый выброс i-го вещества (кг) автомобилями рассчитывается раздельно для каждого периода года по формуле:

(5.29)

где a_b – коэффициент выпуска; N_k - количество автомобилей k-й группы в хозяйстве; D_p – количество рабочих дней в расчетном периоде (холодном, теплом, переходном); j – период года.

Для сравнительной оценки автомобилей как источников загрязнения атмосферы отработавшими газами, введен условный параметр – показатель токсичности автомобиля T_s – пробеговый выброс. Этот показатель определяется как отношение массы токсичных компонентов, выделяемых автомобилем, к единице пробега:

, (5.30)

где m_i – масса токсичных веществ, выделяемых автомобилем в единицу времени, кг/ч; v – скорость автомобиля, км/ч.

Каждый автомобиль с бензиновым двигателем в среднем выделяет на 1 км пути: СО – 25 г, СН – 2 г, NO₂ – 2,5 г, свинца – 0,105 г, бенз(а)пирена – 0,012мг. Оксид серы образуется в ОГ в том случае, когда сера имеется в исходном топливе, что характерно для дизельных ДВС.

 

Расчет эколого-экономического ущерба, наносимого окружающей среде

 

Под экономическим ущербом понимается стоимостная оценка негативных последствий в окружающей среде, вызванных изменением компонентов природной среды и их последующим воздействием на реципиентов (людей, объекты производственной и непроизводственной сфер).

Экономический ущерб от загрязнения окружающей среды является комплексной величиной и определяется как сумма ущербов, наносимых отдельными видами реципиентов в пределах загрязненной зоны.

В зависимости от целевого назначения показателя экономического ущерба его оценка может быть произведена с разной степенью точности, для чего существует два расчетных метода: укрупненный метод и метод прямого счета.

Укрупненный метод может применятся на первоначальных этапах проведения исследований по определению направлений природоохранной деятельности на предприятии, для выработки общих целей и задач по повышению эффективности использования и охраны природных ресурсов, т. е. укрупненный метод основан на определении приближенных расчетных величин ущерба с использованием удельных показателей ущерба, общих площадей нарушения и объемов загрязнений.

Метод прямого счета основан на непосредственном расчете затрат, фактически возникших в экономике, в связи с нарушением и загрязнением природной среды.

Величина общего эколого-экономического ущерба, наносимого предприятием окружающей среде укрупненным методом определяется по формуле:

У = У_а + У_в + У_з, тенге/год, (5.31)

где У – суммарный экономический ущерб от годовой массы всех видов выбросов, поступающих в природную среду от отдельного источника или предприятия в целом, тенге/год;

У_а – экономический ущерб, причиняемый годовым выбросом загрязнений в атмосферу, тенге/год;

У_в – экономический ущерб, причиняемый годовым сбросом загрязняющих примесей в водные объекты, тенге/год;

У_з – экономический ущерб от годового нарушения и загрязнения земельных ресурсов, тенге/год.

Экономическая оценка ущерба, причиняемого годовым выбросом загрязнений в воздушный бассейн для всякого источника определяется по формуле:

, тенге/год, (5.32)

где γ – стоимостная оценка 1 усл. т загрязняющих веществ, выброшенных в атмосферу, тенге/усл.т;

σ – безразмерный показатель, характеризующий относительную опасность загрязнения атмосферы в зависимости от типа территории;

f – безразмерный коэффициент, учитывающий характер рассеивания примеси в атмосфере;

М – приведенная масса годового выброса загрязняющих веществ из источника, усл.т/год.

Значение коэффициента f определяется в зависимости от агрегатного состояния вещества по формулам:

а) для газообразных примесей и легких мелкодисперсных частиц или частиц с очень малой скоростью оседания (менее 1 см/с)

, (5.33)

где h – геометрическая высота устья источника по отношению к среднему уровню зоны атмосферного загрязнения, м;

φ – безразмерная поправка на тепловой подъем факела выброса в атмосферу, определяется по формуле:

, (5.34)

где ΔΤ – среднегодовое значение разницы температур в устье источника и в окружающей среде на уровне устья, ^оС;

U - среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера, м/с. В тех случаях когда значение U неизвестно, оно принимается равным 3 м/с.

б) для твердых частиц или частиц, оседающих со скоростью 1...20 см/с

(5.35)

в) для частиц оседающих со скоростью свыше 20 см/с, принимается не зависимо от значений h, f (ΔT), U

f = f₃ = 10 (5.36)

Значение приведенной массы годового выброса загрязнений в атмосферу из источника определяется по формуле:

, усл. т/год, (5.37)

где m_i – масса годового выброса примеси i - го вида в атмосферу, т/год;

A_i – коэффициент агрессивности примеси i–го вида или показатель относительной опасности примеси i–го вида, усл.т/т;

N – общее число примесей, выбрасываемых в атмосферу.

Значение A_i определяется по формуле:

, усл.т/т, (5.38)

где ПДК_i – средне суточная предельно допустимая концентрация i–го загрязняющего вещества в атмосфере, мг/м³

Величина экономического ущерба от загрязнения водных ресурсов определяется в зависимости от концентрации и степени вредности загрязняющих веществ, которые содержатся в сточных водах различных производств, для окружающей среды.

Экономическая оценка ущерба от годичного сброса загрязняющих примесей в к–ый водохозяйственный участок некоторым предприятием или населенным пунктом определяется по формуле:

У_в = γ _* σ_{к *} M, тенге/год, (5.39)

где γ – стоимостная оценка 1 усл. т загрязняющих веществ сброшенных в водные объекты, тенге/усл.т;

σ_к – константа, имеющая определенное значение для различных рыбохозяйственных участков;

M – приведенная масса годового сброса примесей данным источником загрязнения в к–ый водохозяйственный участок, усл.т/год.

Значение величины М определяется по формуле:

M = , усл.т/год, (5.40)

где i – индекс сбрасываемой примеси;

N – общее число примесей, сбрасываемых в водные источники;

A_i – показатель относительной опасности сброса i–го вещества в водный объект, усл.т/т;

m_i – общая масса годового сброса i–ой примеси оцениваемым источником, т/год.

Если источник сбрасывает сточные воды нескольких типов, различающихся степенью очистки, то следует определить общую массу (m_i) годового сброса i–ой примеси в водоем суммарно со всеми типами сточных вод (после очистки) по формуле:

m_i = , т/год, (5.41)

где m_ij – масса годового поступления i–го вещества в водоем от данного источника со сточными водами j–го типа (j = 1, 2, 3,..., к), т/год.

Если источник воды j–го типа сбрасываются в водоем только от оцениваемого источника, без смешения со сточными водами других источников и величина концентрации i–ой примеси в поступающих в водоем сточных водах j–го типа в течении года относительно постоянна, то масса годового поступления i–го вещества со сточными водами j–го типа могут быть приближенно определены по формуле:

m_ij = С_{ij *} V_j, т/год, (5.42)

где C_ij – концентрация i–ой примеси в сточных водах j–го типа, г/м³;

V_j – объем годового сброса сточных вод j–го типа данным источником в водоем, млн. м³/год.

Численное значение величины А_i для каждого загрязняющего вещества определяется по формуле:

, усл.т/т, (5.43)

где ПДК_р/хi – предельно–допустимая концентрация i–го вещества в воде водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей, г/м³.

В тех случаях, когда предельно–допустимая концентрация не установлена для данного вещества, рекомендуется величину А_i принимать равным 5*10⁴.

Годовой экономический ущерб, причиняемый экономике данного района загрязнением земельных ресурсов отходами производства определяется по формуле:

У_з = q*S*З, тенге/год, (5.44)

где q – годовая масса, складируемых отходов, т/год;

S – удельная площадь земли, занятая 1000 т (1 т)отходов, га/1000т (га/т);

З - денежная оценка 1 га земли, тенге/га.