Расчет загазованности территории

Анализ источников загрязнения атмосферного воздуха городской среды: автомобильный транспорт, теплоэнергетический комплекс, промышленные предприятия, коммунально-бытовое хозяйство. Влияние озеленения и расстояния на концентрацию загазованности территории.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 14.12.2014
Размер файла 56,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Введение

Известны 4 источника загрязнения атмосферного воздуха городской среды: автомобильный транспорт, теплоэнергетический комплекс, промышленные предприятия и коммунально-бытовое хозяйство (ТБО). В целом по Москве автомобильному транспорту принадлежит около 90% всей массы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (2010 г.). На территории жилой застройки, расположенной вдали от ТЭЦ и промышленных предприятий, (особенно домов, расположенных на 1-й линии застройки) вклад автотранспорта в загрязнение атмосферы значителен. В выбросах автотранспорта содержатся такие токсичные вещества, как окись углерода, оксиды азота, сернистый ангидрид, сажа и около 40 видов углеводородных соединений (ароматических, полициклических, предельных, непредельных).

Существенно, что загрязнение выхлопами автомобилей происходит в приземном слое воздуха, где и наблюдаются максимальные уровни загрязнения. При этом принципиальной может быть разница в чистоте воздуха между нижними и верхними этажами.

Отработавшие газы от автотранспорта составляют многокомплексную смесь до 280 вредных ингредиентов. Наиболее опасными для человека являются окись углерода (СО), оксиды азота, углеводороды и различные соединения свинца.

1. Расчет степени загазованности

Все горячие газы при смешении с окружающим воздухом быстро охлаждается и их плотность быстро приближается к плотности воздуха, поэтому он быстро рассеивается по территории как некий средний газ.

В градостроительной практике за представительный показатель уровня загрязнения атмосферного воздуха часто принимается концентрация в приземном слое территории и по высоте здания окиси углерода. ПДКСС (среднесуточная) СО равна 3 мг/ м3, а ПДКМР (максимально разовая) - 5 мг/м3.

Количество выбрасываемых автомобилем вредных веществ зависит от технического состояния двигателя, качества топлива и режима работы двигателя.

Снижение загрязнения атмосферного воздуха связано с электрификацией автотранспорта (замена автомобиля электромобилем, широкое развитие троллейбусного движения, метрополитена, монорельсовых дорог и др.). Однако предложенные варианты электромобилей не отвечают современным требованиям и нуждаются в серьезном усовершенствовании. Таким образом, можно говорить лишь о частичной электрификации транспортных средств.

Проблема непосредственного снижения вредных выбросов в самом источнике (автомобиле) наталкивается на ряд технических трудностей. Ведутся исследования, направленные на усовершенствование рабочего процесса двигателей и систем зажигания, разработку специальных топлив, изыскание эффективных и экономичных нейтрализаторов выхлопных газов и т.п. Для выполнения всех этих исследований и внедрения их результатов в практику, очевидно, потребуется достаточное время.

Таким образом, на ближайшую перспективу технические усовершенствования существующих типов автомобилей способны лишь снизить, но не устранить выброс вредных примесей в атмосферу. Поэтому сочетание технических мер с градостроительными и административно-законодательными дают наибольший гигиенический эффект на ближайшие 20-30 лет.

Одним из градостроительных мероприятий часто применяемых для этих целей является озеленение территории застройки. Обычно посадка зеленых насаждений осуществляется вдоль улицы, около перекрестков и на внутриквартальной территории. При этом обязательна посадка кустарников (высокая степень поглощения вредных веществ), а также деревьев. В таблице 1 представлена эффективность этих мероприятий.

Таблица 1. Влияние озеленения на снижение загазованности территории

Наименование посадок

Степень снижения загазованности, %

Кустарник (ширина полосы 0,6 - 1,6 м)

7 - 15

Однорядная посадка деревьев при шахматном порядке (ширина полосы 10 - 15м)

25

Двухрядная посадка деревьев, при расстоянии между рядами 3 - 5м, ряды аналогичны однорядной посадке (ширина полосы 21 - 25м)

40

Трехрядная посадка деревьев, при расстоянии между рядами 3м, ряды аналогичны однорядной посадке (ширина полосы 26 - 30м)

50

Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном и неравномерном сгорании топлива. Всего 15% его расходуется на движение автомобиля, а 85% «летит на ветер». К тому же камеры сгорания автомобильного двигателя - это своеобразный химический реактор, синтезирующий ядовитые вещества и выбрасывающий их в атмосферу.

Двигаясь со скоростью 80-90 км/ч, в среднем автомобиль превращает в углекислоту столько же кислорода, сколько 300-350 человек. Но дело не только в углекислоте. Годовой выхлоп одного автомобиля - это 800 кг окиси углерода (СО), 40 кг оксидов азота и более 200 кг различных углеводородов. В этом наборе весьма коварна окись углерода. Из-за высокой токсичности её концентрация в атмосферном воздухе желательно не должна превышать 1 мг/м3.

Известны случаи трагической гибели людей, запускавших двигатели автомобилей при закрытых воротах гаража. В одноместном гараже смертельная концентрация окиси углерода возникает уже через 2-3 минуты после включения стартера. В холодное время года, остановившись для ночлега на обочине дороги, неопытные водители иногда включают двигатель для обогрева машины. Из-за проникновения окиси углерода в кабину такой ночлег может оказаться последним.

Уровень загазованности магистралей и примагистральных территорий зависит от интенсивности движения автомобилей, ширины и рельефа улицы, скорости ветра, доли грузового транспорта и автобусов в общем потоке и других факторов. При интенсивности движения 500 транспортных единиц в час концентрация окиси углерода на открытой территории на расстоянии 30-40 м от автомагистрали снижается в 3 раза и достигает нормы. Затруднено рассеивание выбросов автомобилей на тесных улицах. В итоге практически все жители города испытывают на себе вредное влияние загрязнённого воздуха.

На скорость распространения загрязнения и концентрацию его в отдельных зонах города значительно влияют температурные инверсии. В основном, они характерны для севера европейской части России, Сибири, Дальнего Востока и возникают, как правило, при штилевой погоде (75% случаев) или при слабых ветрах (от 1 до 4 м/с). Инверсионный слой выполняет роль экрана, от которого на землю отражается факел вредных веществ, в результате чего их приземные концентрации возрастают в несколько раз.

Из соединений металлов, входящих в состав твёрдых выбросов автомобилей, наиболее изученными являются соединения свинца. Это обусловлено тем, что соединения свинца, поступая в организм человека и теплокровных животных с водой, воздухом и пищей, оказывают на него наиболее вредное действие. До 50% дневного поступления свинца в организм приходится на воздух, в котором значительную долю составляют отработавшие газы автомобилей.

Градостроительные мероприятия, улучшающие условия рассеивания выхлопных газов автотранспорта в жилой застройке и позволяющие снижать концентрации до предельно допустимых значений - важный фактор в борьбе за чистоту воздушного бассейна в городе.

Известны случаи трагической гибели людей, запускавших двигатели автомобилей при закрытых воротах гаража. В одноместном гараже смертельная концентрация окиси углерода возникает уже через 2-3 минуты после включения стартера. В холодное время года, остановившись для ночлега на обочине дороги, неопытные водители иногда включают двигатель для обогрева машины, а из-за проникновения угарного газа в кабину такой ночлег может оказаться последним.

Уровень загазованности магистралей и примагистральных территорий зависит от интенсивности движения автомобилей, ширины и рельефа улицы, скорости ветра, доли грузового транспорта и автобусов в общем потоке и других факторов. При интенсивности движения 500 транспортных единиц в час концентрация СО на открытой территории на расстоянии 30-40 м от автомагистрали снижается в 3 раза и достигает нормы. Затруднено рассеивание выбросов автомобилей на тесных улицах. В итоге практически все жители города испытывают на себе вредное влияние загрязнённого воздуха. Градостроительные мероприятия, улучшающие условия рассеивания выхлопных газов автотранспорта в жилой застройке и позволяющие снижать концентрации до предельно допустимых значений - важный фактор в борьбе за чистоту воздушного бассейна в городе.

Значения фоновых концентраций загрязняющих веществ типичны для многих районов Москвы, как соседствующих с территориями производственного назначения, так и находящихся от них на относительном удалении.

Для анализа загрязнения воздушной среды необходимо определить концентрации окиси углерода на бордюре проезжей части, которая определяется по эмпирической формуле, предложенной В.Ф. Сидоренко (ВолГАСУ):

С= ,

Где - расчетная концентрация СО на бордюре проезжей части, мг/м3; N - количество автомобилей в час в обоих направлениях: - скорость ветра на улице, м/с, при штиле =1 м/с; H - ширина улицы в линиях регулирования застройки, м; - коэффициент, учитывающий конструкцию двигателей, уровень технического обслуживания машин, вид топлива и т.д.

В настоящее время =0,35; - коэффициент, учитывающий долю общественного и грузового транспорта () в потоке и его среднюю скорость (табл.3); - коэффициент, учитывающий повышение уровня концентрации СО, вследствие прерывистости движения транспорта из-за наличия перекрестков (табл. 2).

Таблица 2. Значения при разных автотранспортных потоках

до 25 %

Средняя скорость транспортного потока, км/ч

10-20

30

40

50

60

70

Значения

1,05

0,9

0,75

0,7

0,6

0,55

Таблица 3. Значения, учитывающие прерывистость транспортного потока

Значения

Расстояние между перекрестками, м

100

200

400

600

800

2,0

1,5

1,25

1,1

1

Расчет концентрации СО у бордюра перекрестка проводится по формуле:

Србп = С, мг(СО)/м , где N>N

Изменение концентрации СО за счет удаления от проезжей части дороги осуществляется по формуле:

С = СХ / СБ,

где СХ - концентрация СО на расстоянии х от бордюра, СБ - концентрация СО на бордюре проезжей части. При этом снижение концентрации СО в зависимости от расстояния можно определить по графику (рис.1), построенном по данным таблицы 4, приведенной ниже.

Таблица 4. Зависимость снижения загазованности от расстояния

х, м

0

5

10

15

20

30

40

50

60

90

С

1

0,83

0,72

0,61

0,53

0,43

0,38

0,33

0,3

0,2

Рис. 1. Изменение загазованности (СО) в зависимости от расстояния

Расчет загрязнения атмосферного воздуха на территории застройки

Существующая загазованность СО на фасаде здания Ст1 оценивается по формуле:

Ст1= Р - ?Соз )• С•К1 ,

где СР - концентрация СО на бордюре проезжей части; СО на расстоянии х от бордюра; С - снижение концентрации выхлопных газов (СО) по территории застройки; ?Соз - снижение концентрации СО зелеными насаждениями; К1 - изменение концентрации СО перед зданием в зависимости от его ширины и этажности.

Концентрация СО за фасадом здания Ст2 рассчитывается по формуле:

Ст2=Ст1•К2,

где К2 - изменение концентрации СО за зданием в зависимости от его ширины и этажности.

Перед зданием возникает повышенная концентрация СО на расстоянии 0,8-1,2Н; за зданием резкое падение - 0,06-0,4Н.

На расстоянии 4-5 высот 1-5 этажного здания наблюдается повышение концентраций, значения которых в 2 раза выше по сравнению с концентрацией СО за зданием. По ширине зона равняется высоте здания h, по протяженности - длине здания (табл. 5). Снижение уровня загазованности от границы зоны повышенных концентраций при открытой местности происходит по вышеописанным правилам.

Таблица 5. Концентрация СО (мг/м3) в зависимости от этажности и ширины здания

Перед фасадом здания (Т1)

кол-во секций

n - этажность

5

9

16

2 (50 м)

1,0

1,05

1,1

4 (100м)

1,2

1.25

1,3

8 (200м)

1,5

1,4

1,35

За зданием (Т2)

кол-во секций

n - этажность

5

9

16

2 (50 м)

0.5

0.5

0.5

4 (100м)

0.2

0.15

0.12

8 (200м)

0.12

0.08

0.07

При застройке здания под углом 45° к магистрали снижение концентраций СО на 10% больше, нежели на открытой местности, т.е. воспользоваться правилами при открытой местности, но величина концентрации будет на 10% меньше по сравнению с открытой территорией).

При замкнутых планировочных решениях в двором пространстве концентрация СО увеличивается на 20-30% по сравнению с ожидаемой для обычного фронтального расположенного здания.

Определение уровня загазованности в расчетных точках

Изменение концентрации оксида углерода СО в расчетных точках перед зданием и за ним определяется в зависимости от здания ширины и этажности по таблицам 5.

Цель работы: расчет величин массового выброса оксида углерода СО от автотранспорта, двигающихся на известном участке дороги длиной L (км) в транспортном потоке с плотностью Р со средней скоростью V.

Рассчитать величины массового выброса оксида углерода (СО) от двигающегося потока автотранспорта на бордюре проезжей части, на перекрестке и на территории застройки, движущегося с известной скоростью V (км/ч) и плотностью потока N (авт./км).

2. Расчет концентрации СО

При условии:

Если Н = 25,44 м, Нзд = 13,5 м, тогда

А1 =

Расчет концентрация СО на бордюре. При ветре = 4 м/с, расчетная концентрация СО на бордюре проезжей части, составит:

С= мг (СО)/м;

При ветре = 3 м/с, расчетная концентрация СО на бордюре проезжей части:

С=мг (СО)/м;

Расчет концентрация СО у бордюра перекрестка:

Срб= С, мг(СО)/м, при N>N

Срб=11,7мг(СО)/м;

Изменение концентрации СО за счет удаления от проезжей части рассчитывается с учетом формулы:

С = сх / ср ,

где cх - концентрация СО на расстоянии х от бордюра, cp - концентрация СО на бордюре проезжей части. В результате:

cх = ср• С ,

3. Определение уровня загазованности в расчетных точках

Изменение концентрации окиси углерода перед зданием и за ним в зависимости от его ширины и этажности.

Таблица 6. Перед зданием (Т1)

Количество секций

Этажность, nэт

5

9

16

2 (50 м)

1,0

1,05

1,1

4 (100 м)

1,2

1,25

1,3

8 (200 м)

1,5

1,4

1,35

Таблица 7. За зданием (Т2)

Количество секций

Этажность, n

5

9

16

2 (50 м)

0.5

0.5

0.5

4 (100м)

0.2

0.15

0.12

8 (200м)

0.12

0.08

0.07

атмосферный воздух загазованность озеленение

После проведенных расчетов загазованности необходимо нанести картограмму распространения загрязнителя (СО) от движущегося автотранспорта на заданную территорию микрорайона в масштабе 1:500 или 1:1000 на лист формата А3 (можно А2), содержащем ситуационный план заданной территории. На картограмме обязательно должна быть выделена зона с нормативными значениями уровня ПДК (менее 3 мг/м3). При выполнении практической работы необходимо предложить обоснованные варианты мероприятий по уменьшению загазованности рассчитываемой территории. В заключение работы необходимо сделать вывод об оценке загазованности рассматриваемой территории микрорайона.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Загрязнение, охрана и методы определения загрязнений воздуха. Характеристика предприятия и источников загрязнения атмосферного воздуха. Методика определения выбросов вредных веществ в атмосферу. Расчет платежей за загрязнение атмосферного воздуха.

    курсовая работа [422,1 K], добавлен 02.07.2015

  • Организация статистического учета состояния атмосферного воздуха на территории Республики Беларусь. Оценка показателей природоохранной деятельности, направленной на снижение уровня загрязнения атмосферного воздуха в областях Республики Беларусь.

    дипломная работа [1,8 M], добавлен 16.05.2017

  • Антропогенные источники загрязнения атмосферного воздуха. Мероприятия по охране атмосферного воздуха от передвижных и стационарных источников загрязнения. Совершенствование системы эксплуатации и экологического контроля автотранспортных средств.

    реферат [81,8 K], добавлен 07.10.2011

  • Изучение и анализ загрязнения атмосферного воздуха выхлопами газа автомобильного транспорта. Возрастающее количество автомобильного транспорта и решение проблемы его воздействия на качество городской среды и здоровье населения. Негативные последствия.

    реферат [22,8 K], добавлен 17.07.2008

  • Метеорологические условия, влияющие на формирование загрязнения атмосферного воздуха в городской среде. Оценка и сравнительный анализ состояния воздушной среды городов Вологда и Череповец. Организация контроля и мониторинга уровней загрязнения.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 16.09.2017

  • Анализ физико-географических условий, оказывающих влияние на состояние воздушного бассейна в Саратове. Изучение источников антропогенного и промышленного загрязнения. Расчет комплексного индекса загрязнения приземного слоя атмосферы и ветрового режима.

    курсовая работа [48,8 K], добавлен 08.04.2012

  • Основные источники загрязнения: промышленные предприятия; автомобильный транспорт; энергетика. Природные и техногенные источники загрязнения воды, почвы. Главные источники загрязнения атмосферы. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе.

    презентация [1,8 M], добавлен 24.02.2016

  • Оценка предприятия ООО "Экос" как источника загрязнения окружающей среды. Состояние атмосферного воздуха на территории производства, качество сточных вод и система управления отходами. Картографические и графические методы исследования и их результаты.

    дипломная работа [3,8 M], добавлен 09.07.2009

  • Параметры источников выброса загрязняющих веществ. Степень влияния загрязнения атмосферного воздуха на населенные пункты в зоне влияния производства. Предложения по разработке нормативов ПДВ в атмосферу. Определение ущерба от загрязнения атмосферы.

    дипломная работа [109,1 K], добавлен 05.11.2011

  • Понятие и способы охраны атмосферного воздуха. Экологические требования для источников загрязнения атмосферы, установленные нормативы и плата. Правовая охрана озонового слоя. Ответственность за нарушение законодательства об охране атмосферного воздуха.

    реферат [22,7 K], добавлен 25.01.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.