Забруднення навколишнього середовища шкідливими викидами автотранспортних засобів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство науки й освіти

Харківська національна академія міського господарства

Кафедра транспортних систем та логістики

РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНЕ ЗАВДАННЯ

з теми: «Забруднення навколишнього середовища шкідливими викидами автотранспортних засобів»

Виконала: ст. гр.ТС2006-1

Бурма Вікторія

Перевірила: Вакуленко К.Є.

Харків - 2009

ВСТУП

Навколишнє природне середовище зазнає різноманітних фізичних забруднень: теплових, шумових, світлових, вібраційних, інфразвукових, електромагнітних та іонізуючих. Джерелами викидів шкідливих речовин є відпрацьовані гази автомобільних двигунів, випаровування з системи живлення, підтікання пального і мастил у процесі роботи та обслуговування автомобілів, а також продукти зносу фрикційних накладок зчеплення, накладок гальмівних колодок, шин. Потрапляючи в атмосферу, водойми, грунт шкідливі речовини, що викидаються автомобільним транспортом, негативно впливають на біосферу. Особлива увага необхідно приділити таким характерним для автотранспорту впливам, як викиди діоксида азоту й випромінювання шуму. Головне джерело забруднення навколишнього середовища автомобільний транспорт і інфраструктура автотранспортного комплексу. Автотранспортні засоби у процесі експлуатації здійснюють викиди забруднюючих речовин у навколишнє природне середовище. Шкідливі вуглеводні (ароматичні, парафіни, нафтени, бензпірени) містяться у вихлопних газах автомобілів (недосконалість процесів згоряння бензину в циліндрах двигунів), картерних газах, випарах бензинів. Дуже шкідливі також сажа (оскільки добре адсорбує забруднювачі), ненасичені (олефінові) вуглеводні (етилен та інші), які становлять 35 % загальної кількості вуглеводневих викидів і є однією з причин утворення смогів -- фотохімічних туманів у містах-гігантах. У вихлопних газах автомобілів міститься близько 200 шкідливих компонентів, найнебезпечніші з яких - бензпірени, оксиди азоту, сполуки свинцю та ртуті, альдегіди.

ВИХІДНІ ДАНІ

Таблиця 1 - Тема для опису екологічного питання

Варіант	Тема
4	Транспорт і гідросфера

Таблиця 2 - Тема для опису екологічного питання

Варіант	Компоненти відпрацьованих газів
7	Оксид вуглецю, свинець

Таблиця 3 - Середній час роботи двигуна при прогріві

Варіант	7
Температура, повітря, ?С	(вище +5) ?С
Час прогріву, хв.	4

Таблиця 4 - Кількість автомобілів к-ї групи

№ п/п	Група автомобілів	Номер варіанта
		4
1	Вантажні й спеціальні вантажні з бензиновим двигуном	9
2	Вантажні й спеціальні вантажні з дизельним двигуном	10
3	Вантажні й газобалонні, які працюють на стиснутому природному газі	7
4	Автобуси з бензиновими двигунами	17
5	Автобуси з дизельними двигунами	15
6	Легкові автомобілі (службові та спеціальні)	6

Таблиця 5 - Термін експлуатації автомобілів к-ї групи

№ п/п	Група автомобілів	Номер варіанта
		4
1	Вантажні й спеціальні вантажні з бензиновим двигуном	11
2	Вантажні й спеціальні вантажні з дизельним двигуном	10
3	Вантажні й газобалонні, які працюють на стиснутому природному газі	6
4	Автобуси з бензиновими двигунами	11
5	Автобуси з дизельними двигунами	15
6	Легкові автомобілі (службові та спеціальні)	7

Таблиця 6 - Значення коефіцієнта, що враховує кількість мешканців населеного пункту

Кількість населення, тис. чол.	Номер варіанта
	7
до 100	-
100, 1-250	1,2
250, 1-500	-
500, 1-1000	-
Понда 1000	-

Таблиця 7 - Значення коефіцієнта, що залежить від народногосподарського призначення населеного пункту

Тип населеного пункту	Номер варіанта
	4
Невеликі міста, районні центри, селища міського типу	-
Багатофунк. центри (промислові міста, тр. вузли)	-
Курортні міста й туристичні центри	1,65

ЗМІСТ

ВСТУП

ВИХІДНІ ДАНІ

1 ОПИС ПРОБЛЕМНИХ ЕКОЛОГІЧНИХ ПИТАНЬ, ЩО ПОВЯЗАНІ З ЕКСПЛУАТАЦІЄЮ РІЗНИХ ВИДІВ ТРАНСПОРТУ

1.1 Транспорт і гідросфера

1.2 Оксид вуглецю. Свинець

2 РОЗРАХУНОК ВИКІДІВ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН НА ТЕРІТОРІЇ АВТОТРАНСПОРТНОГО ПІДПРИЄМСТВА

2.1 Теоретичні відомості

2.2 Розрахунок викиду і-ї забруднюючої речовини транспортними засобами к-ї групи

2.3 Розрахунок валового викиду забруднюючих речовин транспортними засобами АТП за розрахунковий період року

3 РОЗРАХУНОК ПИТОМИХ РІВНІВ ПЛАТЕЖІВ (ЕКОКОМПЕНСАЦІЇ) ЗА ВИКИДИ В АТМОСФЕРУ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН АВТОТРАНСПОРТНИМИ ЗАСОБАМИ ПІДПРИЄМСТВА

3.1 Розрахунок річного викиду забруднюючих речовин автотранспортним парком

3.2 Розрахунок річного рівня платежів за викиди в атмосферу

Висновок

Список літератури

1 ОПИС ПРОБЛЕМНИХ ЕКОЛОГІЧНИХ ПИТАНЬ, ЩО ПОВЯЗАНІ З ЕКСПЛУАТАЦІЄЮ РІЗНИХ ВИДІВ ТРАНСПОРТУ

1.1 Транспорт і гідросфера

забруднення навколишній атмосфера транспорт викид

Транспорт є одним з найважливіших елементів матеріально-технічної бази вітчизняного виробництва и необхідною умовою функціонування сучасного індустріального суспільства. Автомобільний транспорт зіграв величезну роль в формуванні сучасного характеру розселення людей, в розповсюдженні дальнього туризму, в територіальній децентралізації промисловості та сфери обслуговування. Маневреність, мобільність, високі швидкості доставки вантажів и перевезення пасажирів, комфорт поїздки та інші позитивні якості автомобільного транспорту забезпечили йому високі темпи зростання.

Наряду с перевагами, які забезпечує суспільству розвинута транспортна мережа, її прогрес також супроводжується негативними наслідками -- поганим впливом транспорту на довколишнє середовище. Екологічні втрати від експлуатації автотранспортних засобів обумовлені токсичними викидами. Щорічно автотранспортними засобами виділяється в атмосферу більш 12 млн. тонн різноманітних забруднюючих речовин: окиси вуглецю, азоту и сірки, вуглеводородів та ін.

Інтенсивне забруднення гідросфери автотранспортом виникає внаслідок наступних факторів. Одним з них є відсутність гаражів для тисяч індивідуальних автомобілів, що зберігаються на відкритих площадках, у дворах жилих районів. Стан погіршується ще й тим, що мережа ремонтних служб для автомобілів особистого використання недостатньо розвинута. Це примушує їх володарів призводити ремонт і технічне обслуговування своїми силами, що вони і роблять, звичайно, без урахування екологічних наслідків. Прикладом можуть служити приватні мийки чи несанкціоновані площадки для мийки автомобілів: із-за відсутності миючих пунктів цю операцію часто виконують на березі річки, озера чи ставка. Між цим автолюбителі все в більших об'ємах користуються синтетичними миючими засобами, які представляють небезпеку для водойм.

Ливневі стічні води з поверхонь автомагістралей, площадок АЗС, з території автотранспортних и авторемонтних підприємств також являються потужним джерелом забруднення водних басейнів в міському середовищі нафтопродуктами, фенолами и легкоокислюючимися органічними речовинами. Надходження зі стоками тяжких металів и токсичних речовин різко обмежує споживання та використання водних ресурсів.

Для зниження забруднення поверхневих вод відкритих водойм необхідно створення безстічної системи водопостачання на ділянках, що використовуються для миття автомобілів, а також будівництво локальних очищаючих споруд с наступним розбавленням остаточної кількості забруднюючих речовин. Практика показала, що існуючі технологічні процеси по знебрудненню стічних вод сприяють видаленню 95-99% органічних речовин і 40-99% зважених речовин. Однак вони практично не знижують склад в них солей, з яких найбільшу небезпеку представляють токсичні речовини, в тому числі канцерогенні, до яких відноситься один з найбільш токсичних - тетроетилсвинець.

1.2 Оксид вуглецю. Свинець

Оксид вуглецю. Оксид вуглецю це газ без кольору і запаху. Температура кипіння - 191,50С, замерзання - 2040 С, тобто ця речовина в різних кліматичних умовах на землі може існувати тільки у вигляді газу. Щільність за повітрям складає - 0,97 (легше за повітря). Погано сорбується активованим вугіллям та пористими поверхнями, що робить неможливим використання загальновійськового протигазу для захисту.

Оксид вуглецю є хорошим відновником і може вступати у різні реакції окислення.

Оксид вуглецю горить синім полум'ям з утворенням двоокису вуглецю. Ця реакція проходить при нагріванні або при участі каталізатора.

Тобто, при попаданні на поверхню гопкаліту виходить окислення СО до СО2, перетворення сполуки супертоксичної до сполуки із меншим рівнем токсичності. Цю властивість використовують для знешкодження оксиду вуглецю при застосуванні гопкалітового патрону, як спеціального засобу захисту органів дихання. При хлоруванні у присутності світла утворюється фосген (бойова отруйна речовина). Про ці хімічні властивості не слід забувати тоді, коли горять деякі хлормісткі полімери, тобто при їх горінні можливе утворення цієї високотоксичної сполуки.

Оксид вуглецю, який за своєю хімічною природою є відновником, добре вступає в реакцію із двовалентним залізом гемоглобіну (HbFe2+), утворюючи карбоксигемоглобін, який не в змозі переносити кисень. Ця реакція пояснює механізм токсичної дії отрути. Окрім цього, оксид вуглецю може утворювати комплексні сполуки із солями металів чи вільними металами (такі сполуки отримали назву "карбоніли"), фторорганічними сполуками.

Найбільш токсичними із групи карбонілів є пентакарбоніл заліза [Fe (CO) 5] та тетракарбоніл нікелю [Ni (CO) 4]. Це рідини із високим ступенем токсичності можуть проникнути у вигляді пари через легені, а також в капельно-рідинному стані через шкіру. Ці сполуки є сильними відновниками і вони можуть викликати важкі ураження слизових оболонок дихальних шляхів і привести до розвитку набряку легенів, Причому, набряк легенів може розвиватись і при резорбційному шляху проникнення. Смертельна концентрація карбонілів 0,01 г/м3.

Цю групу сполук можна розглядати, як перспективну із точки зору удосконалення розвитку хімічної зброї.

Свинець. Свинець (Pb) -- важкий, м'який, ковкий, сірий метал. Зазвичай зустрічається у вигляді руди галініта, іноді у вигляді самородків; є кінцевим, стабільним продуктом розпаду урану. Свинець -- найм'якіший і найслабший з використовуваних металів із низькою точкою плавлення, поганий провідник електрики, стійкий до кислотної корозії, може бути отрутним, накопичується в організмі при уживанні води зі свинцевих труб, використання: фарби на основі свинцю і бензину з його добавками є ефективним захистом проти радіації, використовується в гальванічних елементах, склі, кераміці і сплавах типу олова й у припої.

Свинець - метал, який виявляє різноманітну токсичну дію на організм людини. Він вражає нервову систему - порушує проходження нервових імпульсів, так як гальмує роботу синапсу (місце контакту двох нервових клітин). В серцево-судинній системі він знижує активність ензимів, що беруть участь в синтезі гему; під дією свинцю скорочується життя червоних кров'яних тілець. Цей метал негативно впливає і на нирки: тривала присутність цього металу в очищеній нирками крові спочатку руйнує клітини нефронів (основних фільтраційних елементів), що на більш пізніх стадіях інтоксикації може викликати фібріому (пухлину).

В промисловості свинець використовується для виробництва автомобільних акумуляторів, а його сполуки використовуються як антидетонатор в моторних паливах. Хоча зараз все більше автомобілів уже їздять на екологічно чистих видах палива, у нас в країні ще дуже багато старих автомобілів, котрі заправляються бензином з добавкою тетраетилсвинцю - речовини, яка покращує роботу двигуна під час спалювання палива. Більшість свинцю, який іде на виробництво акумуляторів, використовується як втор сировина, проте при його неправильному зберіганні, забруднення навколишнього середовища може спричинити серйозні екологічні проблеми. Тому зараз всі промислово розвинені країни намагаються якнайшвидше позбутися старих машин - в середньому один такий автомобіль, щорічно викидає в атмосферу 4кг свинцю. Ще одна причина свинцевого отруєння - деякі фарби, які мають в своєму складі цей метал. В першу чергу на таку небезпеку наражаються діти, які тануть до рота шматки фарби, що відстають від стіни. Крім того, вагітним жінкам або під час годування дитини взагалі не можна бути там, де використовуються речовини з вмістом свинцю.

2 РОЗРАХУНОК ВИКІДІВ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН НА ТЕРІТОРІЇ АВТОТРАНСПОРТНОГО ПІДПРИЄМСТВА

2.1 Теоретичні відомості

У нашій країні найбільший вплив на забруднення атмосферного повтря роблять промислові підприємства, але у великих містах автомобільний транспорт у забрудненні атмосфери відіграє найбільшу роль. В останні роки в містах різко збільшилася чисельність транспортних засобів, головним чином за рахунок автомобілів, які знаходяться в особистому користуванні громадян, і частково за рахунок розширення парку транспортних засобів індивідуальних підприємців,які виконують перевезення пасажирів на комерційній основі.

Хід виконання:

2.2 Розрахунок викиду і-ї забруднюючої речовини транспортними засобами к-ї групи

Викид у грамах (СО, С_nH_m, NO_x) одним автомобілем к-ї групи за день при виїзді з території АТП М_ік і поверненні на територію АТП М_ік визначають за формулами:

, г (2.1)

, г , (2.2)

де m_прік - питомий викид і-ї речовини при прогріві двигуна автомобілем

к\ї групи, г/хв.;

m_ххік - питомий викід і-ї речовини при роботі двигуна

на холостому ходу, г/хв.;

m_Тік - питомий викид і-ї речовини при русі автомобіля по території АТП,

г/км;

t_пр - час прогріву двигуна, хв.;

t_хх1, t_хх2 - час роботи двигуна на холостому ходу при виїзді на територію

АТП, хв.;

L₁, L₂ - пробіг по території АТП одного автомобіля в день при виїзді

(поверненні), км.

Розрахунок викидів забруднюючих речовин для автомобілів інших груп проводимо аналогічно. Результати зводимо до таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Результати розрахунку викидів шкідливих речовин

Група автомобілів	МСО	МСН	МNO
	МСО	МСО	МСН	МСН	МNO	МNO
Вантажні й спеціальні вантажні з бензиновим двигуном	93,9	39	10,72	5	1,46	0,88
Група автомобілів	МСО	МСН	МNO
	МСО	МСО	МСН	МСН	МNO	МNO
Вантажні й спеціальні вантажні з дизельним двигуном	31,3	13	8,04	3,75	1,46	0,88
Вантажні й газобалонні, які працюють на стиснутому природному газі	45	19,55	7,46	3,55	1,382	0,835
Автобуси з бензиновими двигунами	91,05	31,16	9	3,42	1,5	0,69
Автобуси з дизельними двигунами	33	11,3	8,55	3,24	1,6	0,74
Легкові автомобілі (службові та спеціальні)	34,7	9,6	3,22	0,91	0,49	0,17
Валовий викід Мівал. кг/год	489,5	72,12	21,14

2.3 Розрахунок валового викиду забруднюючих речовин транспортними засобами АТП за розрахунковий період року

Валовий викид і-ї речовини , тобто викид усіма автомобілями АТП за певний період року можна визначити за формулою:

, кг/год. , (2.3)

де М_івал. - валовий викид, кг/год.;

б_в - коефіцієнт випуску автомобілів на лінію;

N_к - кількість автомобілів к-ї групи в АТП, од.;

Д_р - кількість робочих днів у розрахунковому періоді року, днів.

Результати розрахунків інших речовин зведені в таблиці 2.1.

Викид сполук свинцю у грамах одним автомобілем к-ї групи при виїзді з території АТП М_ск і повернення на територію АТП М_ск розраховують по формулі:

, г (2.4)

, г , (2.5)

де d_c - зміст свинцю в 1 літрі бензину, г/л;

q_пр, q_хх - витрата бензину при прогріві двигуна й роботи на холостому

ходу, л/хв.;

q_р - витрата бензину при русі автомобіля по території АТП, л/км;

Розрахунок для інших груп автомобілів проводимо аналогічно. Результати зведені в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 - Розрахунок викиду сполук свинцю у грамах одним автомобілем

Тип автомобіля	Мск, г	Мск, г
Вантажні й спеціальні вантажні з бензиновим двигуном	0,042	0,025
Вантажні й спеціальні вантажні з дизельним двигуном	0,036	0,019
Вантажні й газобалонні, які працюють на стиснутому природному газі	0,032	0,017
Автобуси з бензиновими двигунами	0,054	0,024
Автобуси з дизельними двигунами	0,03	0,02
Легкові автомобілі (службові та спеціальні)	0,018	0,005

Валовий викид свинцю в кілограмах розраховують за формулою:

, кг/рік, (2.6)

де М_свал - валовий викид свинцю, кг/рік;

М_ск , М_ск - викид свинцю одним автомобілем к-ї групи відповідно при

виїзді з території АТП і повернення на територію АТП, г.;

б_в - коефіцієнт випуску автомобілів на лінію;

N_к - кількість автомобілів к-ї групи в АТП, од.;

Д_р - кількість робочих днів у розрахунковому періоді року, днів.

3 РОЗРАХУНОК ПИТОМИХ РІВНІВ ПЛАТЕЖІВ (ЕКОКОМПЕНСАЦІЇ) ЗА ВИКИДИ В АТМОСФЕРУ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН АВТОТРАНСПОРТНИМИ ЗАСОБАМИ ПІДПРИЄМСТВА

Забруднення навколишнього середовища призводить до витрат у народному господарстві в двох напрямках: на попередження впливу забрудненого середовища на реципієнтів і витрат, пов'язаних з впливом на них забрудненого середовища. Останні виникають, якщо повне попередження такого впливу неможливе або якщо витрати на повне попередження впливу виявляються більшими, ніж сума витрат у вищезгаданих напрямках при частковому запобіганні впливу забрудненого середовища на людей і різні об'єкти.

3.1 Розрахунок річного викиду забруднюючих речовин автотранспортним парком

Для усього автомобільного парку маса викинутої за розрахунковий період і-їзабруднюючої речовини може бути визначена за наступною залежністю:

, кг/год , (3.1)

де N_jk - кількість автомобілів к-ї групи з двигуном j-го типу за

розрахунковий період, од.;

б_в - коефіцієнт випуску автомобілів на лінію;

m_jk - питомий викид і-ї речовини к-ї групи автомобілів двигуном j-го

типу, г/км;

L_jk - річний пробіг автомобіля к-ї групи з двигуном j-го типу, км;

К_ТСjk - коефіцієнт, що враховує технічний стан автомобіля к-ї групи

З двигуном j-го типа за розрахунковий період.

3.2 Розрахунок річного рівня платежів за викиди в атмосферу

Річний рівень платежів визначають за формулою:

, грн/год, (3.2)

де К_і - коефіцієнт, що враховує територіальні соціально-екологічні

особливості населеного пункту;

К_інд - коефіцієнт індексації. К_інд = 1,58;

М_і - річний викид і-тої речовини, т/рік;

Н_і - запропонований норматив плати, грн/т;

К_П(і) - коефіцієнт кратності плати за шкідливі речовини. (коефіцієнт

встановлює міська територіальна влада у межах 1? К_П(і)?5).

Для розрахунку приймаємо:

К_П(СО) =1; К_П(СН) = 1,2; К_П(NO) =1,5.

Коефіцієнт К_і залежить від кількості мешканців населеного пункту, його народногосподарського призначення й розраховується за формулою:

, (3.3)

де К_меш - коефіцієнт, що враховує кількість мешканців населеного пункту;

К_ф - коефіцієнт, що залежить від народногосподарського призначення

населеного пункту.

Для розрахунку використовують інформацію, наведену в додатку В.

ВИСНОВОК

У цьому розрахунково-графічному завданні, яке складалося з трьох розділів, мені необхідно було зробити:

1. Описати проблему екологічних питань, що пов'язані з експлуатацією різних видів транспорту. Таким чином, я розглянула питання електромагнітного та вібраційного забруднення навколишнього середовища транспортними засобами різних видів, а також такі компоненти відпрацьованих газів як: вуглеводні та оксиди азоту.

2. Я провела розрахунок викидів забруднюючих речовин на території автотранспортного підприємства. Усі результати зведені в таблицях.

3. Далі я розрахувала питомі рівні платежів за викиди в атмосферу забруднюючих речовин автотранспортними засобами підприємства.

Завдяки цьому завданню я навчилася виділяти проблемні екологічні питання та визначати шляхи їх вирішення та розраховувати суму витрат на їх ліквідування.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1.Промислова екологія. Практикум: Навч. посібник для студ. вищих навч. Зал./ Дніпродзержинський держ. технічний ун-т. -- К.; Дніпродзержинськ : НМЦ ВО ; ДДТУ, 2006. -- 186 с. 16. Бойчук Ю.Д.

2.Екологія і охорона навколишнього середовища: Навч. посіб. для студ. вузів. -- Суми : Університетська книга, 2006. -- 283 с 17. Бойчук Ю.Д.

3.Екологія і охорона навколишнього середовища: Навч. посібник. -- 2. вид. -- Суми : Університетська книга, 2006. -- 284 с. 18. Долішній М.І.

4.Розміщення продуктивних сил і регіональна економіка: Навчальний посібник. - Львів.: Львівська політехніка, 2006. - 256 с. 19. С.І. Дорогунцов Розміщення продуктивних сил і регіональна економіка: Підручник. - К.: КНЕУ, 2005. - 988 с. 20. Заболоцький Б.Ф.

Размещено на Allbest.ru