Теоретическая часть. В течение всей жизни человек находится в среде воздуха, от качества которой зависит его здоровье, самочувствие

 

В течение всей жизни человек находится в среде воздуха, от качества которой зависит его здоровье, самочувствие, работоспособность. Воздух контактирует со всеми элементами природы. Ухудшение качества воздуха, из-за присутствия в нем различных загрязняющих веществ, ведет к гибели зеленых насаждений, загрязнению почв, водоемов и водотоков, к повреждению памятников культуры, конструкций зданий и сооружений, к ухудшению здоровья горожан.

Главными источниками загрязнения воздуха в городах являются промышленные предприятия и автомобильный транспорт.

Категория опасности предприятия используется для характеристики изменений качества атмосферы через выбросы, осуществляемые стационарными источниками с учётом их токсичности.

КОП определяется через массовые характеристики выбросов в атмосферу:

,

где m – количество загрязняющих веществ, выбрасываемый предприятием;

КОВ_i – категория опасности i -го вещества, м³/с;

М_i – масса выбросов i -й примести в атмосферу, мг/с;

ПДК_i – среднесуточная ПДК i -го вещества в атмосфере населённого пункта, мг/м³;

a_i – безразмерная константа, позволяющая соотнести степень вредности i -го вещества с вредностью диоксида серы (таблица 7).

 

Таблица 7 – Значения коэффициента a

 

Класс опасности вещества
ai	1, 7	1, 3	1, 0	0, 9

Значения КОП рассчитывают при условии, когда . При значения КОП не рассчитываются и принимаются равными нулю.

Для расчета КОП при отсутствии ПДК_СС (средне суточная предельно допустимая концентрация) используют значения ПДК_МР (предельно допустимая максимальная разовая концентрация) или уменьшенные в 10 раз значения предельно допустимых концентраций рабочей зоны. Для вещество, по которым отсутствует информация о ПДК или ОБУВ (ориентировочный безопасный уровень вещества), значения КОП приравнивают к массе выбросов данных веществ.

Предприятия по величине категории опасности делят в соответствии с условиями, приведёнными в таблице 8:

 

Таблица 8 – Категории опасности предприятий

 

Категория опасности предприятия	Значения КОП
I	≥ 31, 7 ∙ 106
II	≥ 31, 7 ∙ 104
III	≥ 31, 7 ∙ 103
IV	< 31, 7 ∙ 103

 

Например: при величине выброса диоксида азота 3, 521 т/год категория опасности вещества будет равна

 

 

Таблица 9 – Предельно допустимые концентрации загрязняющих

веществ

 

№	Вещество	Класс опасности	ПДКМР, мг/м3	ПДКСС, мг/м3
	Углерода оксид
	Азота диоксид		0, 2	0, 04
	Азота оксид		0, 4	0, 06
окончание таблицы 9
	Серы диоксид		0, 5	0, 05
	Аммиак		0, 2	0, 04
	Сероводород		0, 008	-
	Озон		0, 16	0, 03
	Формальдегид		0, 035	0, 003
	Фенол		0, 01	0, 003
	Бензол		0, 3	0, 1
	Толуол		0, 6	-
	Параксилол		0, 3	-
	Стирол		0, 04	0, 002
	Этилбензол		0, 02	-
	Нафталин		0, 003	-
	Взвешенные вещества		0, 5	0, 15
	Зола		0, 15	0, 05
	Пыль цементных производств		0, 02	0, 02
	Железа оксид		0, 04	0, 04
	Кадмия оксид		0, 0003	0, 0003
	Кальция карбид		0, 3	0, 3
	Кальция оксид		0, 3	0, 3
	Керосин		1, 2	1, 2
	Кислота азотная		0, 4	0, 15
	Кислота серная		0, 3	0, 1
	Кислота уксусная		0, 2	0, 06
	Пыль древесная		0, 1	0, 1
	Пыль		0, 3	0, 1

 

Массовый выброс загрязняющих веществ автомобильным транспортом при движении по данной улице М_ij рассчитывается по формуле.

 

где m_ij – приведённый пробеговый выброс, г/км

 

где m_i – пробеговый выброс i -го загрязняющего вещества транспортным средством, г/кг;

К_ri – коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ при движении по территории населённых пунктов;

К_ti – коэффициент, учитывающий влияния технического состояния автомобилей на массовых выброс i -го загрязнителя;

L^N_общ – суммарный годовой пробег автомобилей по данной улице, который является функцией времени, интенсивности движения и скорости АТС, км.

Суммарный сезонный пробег по улице рассчитывается:

где v_авт – скорость движения транспортных средств;

N^N_сез – число автомобилей, прошедших по улице за сезон;

t_g– время движения автотранспортного средства по данной улице, которое рассчитывается по формуле:

где L – длина улицы, км.

Таким образом, суммарный годовой пробег автомобилей будет рассчитываться по формуле:

Число автомобилей, прошедших по данной улице за сезон, определяется суммированием

где t– время, 6 часов; n– количество дней в сезоне.

Значения приведённых пробеговых выбросов i-го данным типом транспортных средств приведены в таблице 10.

Категория опасности автотранспорта (КОА) рассчитывают по аналогии с категорией опасности предприятия:

Таблица 10 – Приведённый пробеговый выброс для различных типов

автотранспорта

Тип автотран-спорта	Примеси	Пробеговый выброс, г/км	Коэффициенты	Приведённый пробеговый выброс, г/км
Кri	Kti	Kni
Легковые	CO	13, 0	0, 87	1, 72	–	19, 8
NO2	1, 5	0, 94	1, 0	–	1, 4
CH	2, 6	0, 92	1, 48	–	3, 5
SO2	0, 076	1, 15	1, 15	–	0, 1
Pb	0, 025	1, 15	1, 15	–	0, 03
Грузовые бензиновые	CO	52, 6	0, 89	2, 0	0, 68	63, 7
NO2	5, 1	0, 79	1, 0	0, 67	2, 7
CH	4, 7	0, 85	1, 83	0, 87	6, 4
SO2	0, 16	1, 15	1, 15	1, 19	0, 3
Pb	0, 023	1, 15	1, 15	1, 19	0, 04
Грузовые дизельные	CO	2, 8	0, 95	1, 6	0, 68	2, 9
NO2	8, 2	0, 92	1, 0	0, 82	6, 2
CH	1, 1	0, 93	2, 1	0, 76	1, 6
SO2	0, 96	1, 15	1, 15	1, 2	1, 5
Сажа	0, 5	0, 8	1, 9	0, 54	0, 4
Автобусы бензиновые	CO	67, 1	0, 89	1, 4	0, 9	75, 2
NO2	9, 9	0, 79	1, 4	0, 89	9, 7
CH	5, 0	0, 85	1, 4	0, 96	5, 7
SO2	0, 25	1, 15	1, 1	1, 3	0, 4
Pb	0, 037	1, 15	1, 1	1, 3	0, 1
Автобусы дизельные	CO	4, 5	0, 95	1, 4	0, 89	5, 3
NO2	9, 1	0, 92	1, 4	0, 93	10, 9
CH	1, 4	0, 93	1, 4	0, 92	1, 7
SO2	0, 9	1, 15	1, 1	1, 3	1, 5
Сажа	0, 8	0, 8	1, 4	0, 75	0, 7

 

Помимо вредных выбросов в атмосферу, связанных с сжиганием топлива, эксплуатация автомобильного транспорта приводит также к выбросам пыли (М_n) в результате взаимодействия автомобиля и дороги. Степень загрязнение атмосферы в результате этого процесса можно показать через категорию опасности дороги (КОД):

 

 

где М^у – содержание пыли в воздухе улицы, V^у – объём воздуха, в котором рассеяна пыль.

Количество пыли, выбрасываемой N -ым количеством автомобилей i -го класса, рассчитывается по формуле:

где S_A – площадь проекции автомобиля на поверхность дороги, м²;

ψ – сдуваемость пыли, мг/(см² с);

N_i – интенсивность движения автомобилей i -го класса.

 

Таблица 11 – Значения удельной сдуваемости и средней площади

проекции на поверхность дороги для различных классов

автотранспортных средств

Тип АТС	Значения удельной сдуваемости	Средняя площадь проекции на поверхность дороги, м2
Легковые автомобили
Грузовые автомобили
Автобусы

 

Объём воздуха, в котором распространяется пыль, рассчитывается как произведение площади улицы на высоту приземного слоя атмосферы (3 метра).

В качестве комплексного показателя, использующегося для определения опасности улицы от её загрязнения автотранспортом, применяется такой показатель, как категория опасности улицы (КОУ):

КОУ = КОА + КОД

Категория опасности территориального производственного комплекса (КОГ) рассчитывается как сумма категорий опасности предприятий (КОП) и улиц (КОУ), расположенных в пределах этого комплекса:

Вопросы для самоконтроля:

1 Что такое категория опасность предприятия и как она определяется?

2 Какова методика расчета загрязняющих веществ автомобильным транспортом при движении по данной улице?

3 Как рассчитываются категории опасности автотранспорта, дороги и улицы?

4 Что такое категория опасности территориального производственного комплекса?