Л. П. Майорова В. П. Тищенко А. А....

3

Л. П. Майорова

В. П. Тищенко

А. А. Черенцова

Защита атмосферы

Хабаровск 2014

4

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тихоокеанский государственный университет»

Л. П. Майорова

В. П. Тищенко

А. А. Черенцова

Защита атмосферы

Под общей редакцией доктора химических наук Л. П. Майоровой

Утверждено издательско-библиотечным советом университета

в качестве практикума

Хабаровск

Издательство ТОГУ

2014

5

УДК 502.3 (075.8)

ББК Д232я7+Е081я7+51я7

М149

Рецензенты:

профессор кафедры «Техносферная безопасность» ДВГУПС

доктор технических наук В. Д. Катин

доцент кафедры «Естественнонаучных дисциплин» ХГАЭП

кандидат технических наук А. В. Мезенцев

Майорова, Л. П.

М149 Защита атмосферы : практикум / Л. П. Майорова, В. П. Тищенко, А.

А. Черенцова ; под общ. ред. Л. П. Майоровой. – Хабаровск : Изд-во

Тихоокеан. гос. ун-та, 2014. – 115 с.

ISBN 978-5-7389-1391-4

Рассмотрены основные теоретические сведения и нормативные требования в об-

ласти защиты атмосферного воздуха. Представлены 4 практических задания по расчету

выбросов загрязняющих веществ в атмосферу автотранспортными средствами и пред-

приятиями и по санитарно-гигиенической оценке загрязнения воздуха. Даны варианты

выполнения заданий, способствующих получению навыков в принятии инженерно-

технических решений по охране окружающей среды.

Практикум предназначен для обучающихся по направлению 241000.62 «Энерго-

и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехноло-

гии» при изучении дисциплин «Техника защиты окружающей среды», «Промышленная

экология» и «Оценка воздействия на окружающую среду и экологическая экспертиза»,

а также для обучающихся всех направлений при изучении курса «Экология». Может

быть использован инженерами-экологами и слушателями курсов по повышению про-

фессиональной квалификации в области обеспечения экологической безопасности при

работах по обращению с опасными отходами.

УДК 502.3 (075)

ББК Д 232я7+F081я7+51я7

© Тихоокеанский государственный

университет, 2014

© Майорова Л.П., Тищенко В.П.,

Черенцова А.А, 2014

ISBN 978-5-7389-1391-4

6

ВВЕДЕНИЕ

Анализ экологической ситуации в России свидетельствует о том, что

кризисные тенденции на настоящий момент не преодолены, а в отдельных

аспектах даже углубляются, несмотря на принимаемые меры. Превышение

допустимых концентраций вредных веществ отмечается в атмосферном

воздухе 185 городов и промышленных центров с населением свыше 61 млн

чел. (40 % всего населения страны). Случаи пятикратного превышения

предельно допустимых концентраций загрязнителей воздуха отмечены бо-

лее чем в 120 городах. Основными источниками загрязнения воздуха по-

прежнему являются предприятия черной и цветной металлургии, химии и

нефтехимии, строительной индустрии, энергетики, целлюлозно-бумажной

промышленности, а также автотранспорт. При переносе по воздуху от ис-

точников выбросов загрязнения претерпевают изменения, в том числе и

химические превращения с образованием еще более опасных веществ.

Сформировавшиеся концентрации загрязнений в воздухе определяют сте-

пень разрушающего воздействия на экосистемы и здоровье человека. По

оценкам специалистов доля влияния загрязнения атмосферного воздуха на

общую заболеваемость у детей составляет в среднем 17 %, у взрослых –

10 %. Загрязнение воздуха порождает 41 % заболеваний органов дыхания,

16 % – эндокринной системы, 2,5 % – онкологических заболеваний у лиц в

возрасте 30–34 года и 11 % – у лиц 55–59 лет.

Для защиты воздушного бассейна от загрязнения его вредными ве-

ществами используют следующие меры: экологизацию технологических

процессов; очистку газовых выбросов от вредных примесей; рассеивание

газовых выбросов в атмосфере; устройство санитарно-защитных зон; архи-

тектурно-планировочные решения и др.

В данном учебном пособии приведены следующие работы:

1. Определение массы выбросов загрязняющих веществ в атмосфер-

ный воздух автотранспортными средствами.

2. Расчет рассеивания примесей в атмосфере.

3. Санитарно-гигиеническая оценка состояния атмосферного воздуха.

4. Расчет нейтрализаторов.

Пособие ориентировано на студентов, обучающихся по направлению

241000.62 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической техно-

логии, нефтехимии и биотехнологии». Работы 2 и 3 могут выполняться

студентами всех направлений подготовки бакалавров при изучении курса

«Экология», работы 1 и 4 более подходят для транспортного направления.

Практическая часть пособия способствует формированию у студентов

навыков в принятии инженерно-технических решений в области охраны

атмосферного воздуха. Пособие может быть полезным при выполнении

курсовых и выпускных квалификационных работ.

7

Практическая работа 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ АВТОТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ

Цель работы:

1. Ознакомление с составом выбросов автотранспорта и причинами

образования токсичных компонентов.

2. Освоение методики расчета годового валового выброса основных

токсичных компонентов автотранспортом.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Вклад автотранспорта в загрязнение атмосферного воздуха

Одним из основных источников негативного воздействия на окру-

жающую среду и здоровье населения является автомобильный транспорт,

на долю которого приходится более 40 % суммарного выброса загрязняю-

щих веществ от стационарных и передвижных источников. По данным Ро-

сприроднадзора, выбросы от автомобильного транспорта в РФ в 2010 г. со-

ставили 12,7 млн т и имеют общую тенденцию к снижению (14,7 млн т в

2007 г., 13,3 млн т – в 2011 г.). По ДФО выбросы автотранспорта оценива-

ются в 0,7 млн т, или 46,7 % суммарного выброса загрязняющих веществ

(ЗВ) в атмосферу [1]. В целом по Хабаровскому краю выбросы от авто-

транспорта в 2010 г. составили 114,4 тыс. т, в 2011 г. – 125,6 тыс. т.

(табл. 1.1). Вклад автотранспорта в суммарный выброс от стационарных и

передвижных источников (автотранспорт и тепловозы на магистралях) со-

ставил в 2011 г. 55,4 %, в Хабаровске – 49 %, Комсомольске-на-Амуре –

45 % [2].

Таблица 1.1

Суммарный выброс ЗВ от автотранспорта в Хабаровском крае в 2011 г. [2]

Количество АТС, ед. Выбросы загрязняющих веществ, тыс. т

Легко-

вые

Грузо-

вые

Авто-

бусы

SO2 NOx ЛОСНМ CO С NH3 СН4 Всего

279 100 61 539 6 315 1,2 18,4 12,3 92,4 0,6 0,2432 0,50 125,6

В состав отработавших газов (ОГ) автотранспорта входит 200–300

газообразных, жидких и твердых химических соединений, в том числе

канцерогенных (бензол (66HC ), бенз(а)пирен (

1220HC ), формальдегид

( OCH 2), ацетальдегид ( COHCH3

), диоксины и полиядерные ароматиче-

ские углеводороды (ПАУ) – N-нитрозоамины) [3, 4]. Компоненты ОГ ини-

циируют 1700–2700 разновидностей онкологических заболеваний (данные

8

Агентства по охране окружающей среды) и являются причиной 6 % смер-

тей (данные ВОЗ). Экологический ущерб, наносимый автотранспортным

комплексом (АТК) России, превышает 3,5 млрд долларов [5].

Изменение форм собственности и видов деятельности не внесло суще-

ственных изменений в степень воздействия АТК на окружающую среду

(ОС), что объясняется следующими специфическими отличиями автотранс-

портных средств (АТС) от стационарных источников загрязнения:

– скорость, мобильность, доступность и возможность доставки гру-

зов «от двери до двери» обусловили быстрый рост автопарка;

– непосредственная близость и рассредоточенность АТС по местным

проездам и дворам обусловливает 27–90 % загрязнения атмосферы жилых

районов и мест отдыха;

– в отличие от стационарных источников, имеющих дымовые и вен-

тиляционные трубы значительной высоты, выброс ОГ осуществляется в

зону дыхания, а узкие улицы и высокие здания затрудняют рассеивание и

способствуют образованию в приземном слое локальных территорий с вы-

сокими концентрациями вредных веществ;

– при безветрии или слабом движении воздуха, воздействии солнеч-

ной радиации и наличии высоких концентраций компоненты ОГ вступают

в сложные фотохимические реакции, образуя гетерогенную смесь новых

высокотоксичных загрязнителей (фотооксидантов), раздражающих слизи-

стые оболочки органов дыхания и глаз, желудочно-кишечного тракта;

– низкие удельные показатели экологической безопасности на еди-

ницу транспортной работы и сложность технической реализации средств

защиты от загрязнений не позволяют ожидать существенного улучшения

сложившейся ситуации.

Эти особенности АТС способствуют образованию в городах обшир-

ных зон устойчивого превышения санитарно-гигиенических нормативов

загрязнения воздуха.

Состав и причины выброса токсичных веществ

Источниками загрязнения воздушной среды являются топливные ис-

парения из бака, карбюратора и трубопроводов, картерные выбросы и ОГ

автомобилей (рис. 1.1).

Топливные испарения содержат около 200 различных углеводородов

и имеют место:

при заправке автомобиля (в среднем 1,4 г/л заливаемого топлива);

при испарениях из топливного бака пропорционально площади

испарения и карбюратора и трубопроводов (независимо от того, работает

двигатель или нет).

Картерные газы – это смесь части ОГ, паров моторного масла, смы-

9

ваемого со стенок цилиндров и топливовоздушной смеси, проникающей из

цилиндров в картер двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Картерные га-

зы повышают кислотность и, способствуя конденсации воды, разжижаю-

щей моторное масло, ускоряют его загрязнение и старение.

ДВС Топливный бак

Картерные газы

15–25 % выбросов

Отработавшие

газы (ОГ)

70–80 % выбросов

Пары топлива (СnHm) – из

трубопроводов системы питания,

бака и карбюратора ≈5 % выбросов

Газообразные

нетоксичные

вещества

КислородАзот

Углекислый газПары воды

Токсичные вещества

Твердые Газообразные

СажаСоединения свинца

Альд

еги

ды

Окси

ды

азо

та

Окси

ды

сер

ы

Окси

д у

глер

од

а

Угл

ево

до

ро

ды

ФормальдегидАцетальдегид

Акролеин

Ароматические углеводороды

Олефины

Парафины

Диоксины

Нафтены

Рис. 1.1. Источники выбросов и состав веществ ОГ автомобиля

Наибольшее количество веществ поступает в ОС с ОГ – гетероген-

ной смесью избыточного воздуха, продуктов полного и неполного сгора-

ния топлива и смазочного масла, присадок к ним, конденсации и полиме-

ризации различных веществ и частиц сажи, образующихся по температур-

ному, кислородному и комбинированному механизму в ходе термического

синтеза из воздуха (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Содержание токсичных веществ в выбросах АТС [3, 6]

Источник загрязнения Содержание токсичных веществ в выбросах, %

Карбюраторный ДВС Дизельный ДВС CO CnHm

NOx

CO CnHm

NOx

Отработавшие газы 95 55 98 98 90 98 Картерные газы 05 05 02 02 02 02 Топливные испарения 00 40 00 00 08 00

На долю оксидов азота (NOx), оксида углерода (СО), углеводородов

(СnHm), кислородсодержащих альдегидов (RCHO) и оксидов серы прихо-

дится приблизительно 85–90 % общей массы ОГ АТС [7, 8].

Состав, количество и свойства этой сложной, не изученной до конца

смеси изменяется в широких пределах и определяется:

– качеством, сортом, видом и условиями сгорания топлива

10

(табл. 1.3), масел;

– типом (табл. 1.3), конструкцией, качеством регулировки и режимом

работы ДВС (табл. 1.4);

– моделью, техническими параметрами и степенью изношенности

автомобиля (табл. 1.5);

– параметрами улично-дорожной сети и др.

Таблица 1.3

Состав и содержание веществ в ОГ по типам ДВС [9]

Компонент Содержание в объеме ОГ, % по массе

Примечание Бензиновые Дизельные

Азот 74–77 76–78 Не токсичен

Кислород 0,3–0,8 2–18 Не токсичен

Пары воды 3,0–5,5 0,5–4,0 Не токсичны

Диоксид углерода 5,0–12,0 1,0–10,0 Не токсичен

Оксид углерода 0,1–10,0 0,01–0,5 Токсичен

Углеводороды 0,01–3,0 0,001–0,4 Токсичны

Оксиды азота 0,05–0,6 0,009–0,5 Токсичны

Альдегиды 0,0–0,2 0,01–0,09 Токсичны

Оксиды серы (суммарно),

мг/м3 0,0–0,002 0–0,03 Токсичны

Сажа, г/м3 0,0–0,04 0,01–1,1 Токсична

Бенз(а)пирен, мг/м3 До 0,02 До 0,01 Канцероген

Соединения свинца Зависит от марки бензина – Токсичны

Таблица 1.4

Влияние режима работы ДВС содержание веществ в ОГ [10]

Вещество Содержание веществ в ОГ двигателей, % по массе

Холостой ход Разгон Движение с постоянной скоростью Торможение

Бензиновые двигатели

Оксид угле-

рода

6,900 2,900 2,700 3,900

Углеводороды 0,530 0,160 0,100 1,000

Оксиды азота 0,003 0,100 0,065 0,020

Альдегиды 0,003 0,002 0,001 0,030

Дизельные двигатели

Оксид угле-

рода

Следы 1 000 Следы Следы

Углеводороды 0,040 0,020 0,010 0,030

Оксиды азота 0,006 0,035 0,024 0,003

Альдегиды 0,001 0,002 0,001 0,003

Различие состава и содержания веществ в ОГ бензиновых и дизель-

ных ДВС объясняется:

различным составом топлива;

лучшим распылением топлива (впрыск топлива) и большим коэф-

11

фициентом избытка воздуха у дизельных двигателей 1 ;

– неравномерным поступлением топливовоздушной смеси в цилин-

дры карбюраторного двигателя, что приводит к неполному сгоранию угле-

рода (в бензинах его содержание ~ 85 %), образованию СО и выбросу не-

сгоревших углеводородов.

Важной особенностью ОГ дизелей является наличие канцерогенных

ПАУ (перилен, хризен, пирен, фенантрен, бенз(а)пирен) и диоксинов (цик-

лические эфиры, бесцветная горючая жидкость во много раз токсичнее ци-

анистого калия и кураре).

Таблица 1.5

Влияние возраста грузового АТС на содержание веществ в ОГ

Вид топлива Выбрасываемое вещество, г/кВт · ч

CO CnHm

NOx

Пыль ПАУ Альдегиды

Новый автомобиль

Дизельное топливо 3,5–4,5 2,0–3,0 11,0–14,0 0,3–0,4 0,00075 0,08

Бензин 85,0–95,0 8,0–10,0 15,0–17,0 0,05 0,075 0,65–1,0

Автомобиль, бывший в эксплуатации

Дизельное топливо 7,0–12,0 2,5–4,0 10,0–14,0 0,5–0,8 0,004 0,2–0,4

Бензин 120–130 12,0–14,0 15,0–17,0 0,1 0,25 2,0–3,0

Содержащиеся в ОГ загрязняющие вещества по химической струк-

туре, свойствам и характеру воздействия на организм человека можно

классифицировать по следующим группам.

Первую образуют нетоксичные продукты полного сгорания топлива:

кислород, водород, азот, водяной пар, углекислый газ и другие естествен-

ные компоненты атмосферного воздуха. Они занимают наибольший объем

ОГ, а их концентрация в обычных условиях не достигает вредного для че-

ловека уровня.

Вторая – это оксид углерода (угарный газ – СО) – бесцветный, не

имеющий запаха продукт неполного сгорания топлива при недостатке кис-

лорода, содержание которого в ОГ карбюраторных ДВС достигает 10 %, в

дизельных ДВС 0,2–0,3 %.

Образование СО обусловлено:

– местными различиями в составе топливовоздушной смеси и обра-

зованием зон с недостатком кислорода;

– диссоциацией молекул диоксида углерода 22 O+CO2→CO2 при

высоких (> 2 000 К) температурах;

– наличием низкотемпературных пристеночных зон, в которых тем-

пературы для развития начальных стадий окислительных реакций доста-

точны, но малы для окисления CO в CO2;

– горением сажи по схеме 22 nCO+mCO→YO+XC .

Оксид углерода несколько легче воздуха и практически нерастворим

12

в воде. Это опаснейший респираторный яд, сохраняющийся в атмосфере

2–42 месяца. Кроме нарушения жирового и углеводного обмена, витамин-

ного баланса в тканях, его токсическое действие основано на способности

в 200–300 раз быстрее кислорода адсорбироваться молекулами гемоглоби-

на крови с образованием карбоксигемоглобина – стойкого соединения, ко-

торое выводится из организма очень медленно и, затрудняя газообмен в

клетках, блокирует процессы транспортировки кислорода и клеточного

дыхания [11].

Кислородное голодание особенно пагубно для очень чувствительной

в этом отношении ткани сердечной мышцы (миокарда) и клеток централь-

ной нервной системы (ЦНС). Оно является одним из факторов, вызываю-

щих стенокардию, ослабление внимания и замедление реакции, быструю

утомляемость водителей, т. е. влияет на безопасность дорожного движе-

ния. Симптомы отравления СО: головокружение и головная боль, шум в

ушах, покраснение лица, общая слабость и сонливость, сердцебиение и бо-

ли в области сердца, затруднение дыхания, тошнота и иногда рвота, в тя-

желых случаях судороги, потеря сознания и смерть [10].

Третью группу составляют оксиды азота. Это наиболее токсичные

компоненты ОГ (≈ 98 % оксид азота (NO) – бесцветный газ и ≈ 2 % диок-

сид азота (NO2) – красно-бурый газ с характерным запахом). Они образу-

ются в результате химических реакций атмосферного кислорода и азота в

период сгорания топливовоздушной смеси (температура 2 800 °С и давле-

ние около 1 МПа), хотя теоретически возможно их образование при отно-

сительно низкотемпературном окислении азотсодержащих соединений

топлива (0,7 % по массе), но эта реакция не является доминирующей.

Их содержание в ОГ бензиновых ДВС определяется:

– температурой среды (чем больше нагрузка двигателя, тем выше

температура в камере сгорания и больше выброс оксидов азота);

– составом топливовоздушной смеси (слишком обедненная или обо-

гащенная смесь при сгорании выделяет меньше тепла, и из-за больших по-

терь теплоты в ДВС процесс горения замедляется, т. е. уменьшается коли-

чество NOx, а при стехиометрическом составе смеси (α= 1,0–1,05) их вы-

бросы достигают максимума).

Наибольшее количество оксидов азота выделяется при работе ДВС

на режимах максимальной мощности, так как процесс сгорания имеет

наименьшую продолжительность, а температура сгорания высока. Увели-

чение угла опережения впрыска топлива удлиняет период задержки вос-

пламенения, что способствует испарению топлива, улучшению однородно-

сти топливовоздушной смеси, повышению температуры ее сгорания и, как

следствие, увеличению количества оксидов азота. Уменьшение угла опе-

режения впрыска топлива снижает выделение оксидов азота, но сильно

ухудшает мощностные и экономические показатели дизелей.

13

В атмосфере оксид азота в высоких концентрациях содержится толь-

ко вблизи источников выброса, большая часть его с удалением от источни-

ка окисляется в диоксид азота. При вдыхании оксид азота действует на

нервную систему человека, вызывает параличи и судороги, а также, связы-

вая гемоглобин крови, может вызвать кислородное голодание (так как Fe+2

переходит в ион Fe+3

, который не может обратимо связывать кислород и

выходит из процесса перенесения кислорода).

Действие NO2 даже в небольших количествах проявляется в раздра-

жении слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, снижении сопро-

тивляемости организма к заболеваниям, что способствует развитию забо-

леваний легких, усилению действия канцерогенных веществ и развитию

злокачественных новообразований.

Оксиды азота в концентрациях свыше 0,004 % приводят к учащению

случаев катара верхних дыхательных путей, бронхита и воспаления лег-

ких, астматических проявлений и развитию отека легких. При их контакте

с влагой в организме образуются азотистая и азотная кислоты, разъедаю-

щие стенки кровеносных капилляров и альвеол легких и делающие их

проницаемыми для сыворотки крови, растворяющей вдыхаемый воздух с

образованием пены, препятствующей дальнейшему газообмену.

Воздействие NOx на растения при прямом контакте проявляется в

окислении хлорофилла, побурении и пожелтении листьев, хвои. Кислот-

ные осадки, закисляя воду и почву, нарушают обмен веществ у растений.

Косвенно – путем фотохимического образования окислителей, которые,

реагируя с глянцевым слоем хвои и листьев, вызывают появление трещин

и снижают их устойчивость к грибковым заболеваниям.

Четвертая, самая многочисленная группа – это несгоревшие углево-

дородные составляющие топлива (парафины, олефины, нафтены и арома-

тические соединения углерода и водорода типа CnHm, в том числе ПАУ).

Присутствие их в ОГ объясняется:

– гашением пламени в холодных пристеночных слоях камеры сгора-

ния и образованием пленки углеводородов толщиной 0,005–0,38 мкм,

часть которой выбрасывается при выхлопе;

– неполным низкотемпературным сгоранием богатых топливовоз-

душных смесей (малые коэффициенты избытка воздуха) или неудовлетво-

рительной структурой смеси;

– термическим разложением топлива;

– испарениями смазочных масел;

– невоспламенением топливовоздушной смеси в цилиндрах бензино-

вых ДВС из-за пропусков зажигания.

По характеру воздействия на организм человека выделяют:

– раздражающие углеводороды (предельные и непредельные), дей-

ствующие на ЦНС и вызывающие состояние эйфории;

14

– канцерогенные (1,2-бензантрацен (С8Н12), 1,2-бензпирен (С20Н12),

3,4-бетапирен (С12Н14), 3,4-бензфлуорантен (С20Н14) и особенно опасный

бенз(а)пирен), накапливающиеся в организме при длительном воздействии

и стимулирующие образование злокачественных опухолей [9].

Наличие двойной связи в молекуле углеводородов усиливает их ток-

сичность и тем сильнее, чем больше ненасыщенных связей в молекуле.

Поэтому циклановые углеводороды опаснее алкановых (парафиновых),

наркотическое действие которых на нервную систему с увеличением в мо-

лекуле числа атомов углерода до 9 усиливается, а затем ослабевает.

Сильными токсическими свойствами среди ароматических углеводо-

родов обладает бензол, нарушающий процессы кроветворения, деятель-

ность центральной нервной и мышечной системы.

Метан, этан, пропан и бутан (парафины) менее токсичны, чем оле-

фины (этилен, пропилен и бутилен), которые имеют неприятный запах,

раздражают слизистые оболочки органов дыхания и глаз, вызывают мно-

гочисленные хронические заболевания сосудистой и нервной системы, по-

ражение внутренних органов. Отмечается негативное действие олефинов и

парафинов на сельскохозяйственные растения (при высоких концентраци-

ях наблюдается пожелтение листьев и повреждение покрова пастбищ) и

животных.

Для ДВС характерно присутствие в ОГ до 20 различных высокомо-

лекулярных ПАУ (содержат шесть атомов углерода, соединенных тремя

двойными связями в бензольное кольцо с одной или несколькими боковы-

ми цепями). Часть ПАУ, обладая сильными отравляющими свойствами,

воздействует на процессы кровообращения, мышечную и центральную

нервную систему, а у других канцерогенные свойства настолько выраже-

ны, что даже при периодическом попадании на кожу человека отмечаются

предраковые образования. Наиболее сильным и стабильным канцерогеном

является бенз(а)пирен, доля которого в суммарном выбросе ПАУ у дизель-

ных ДВС достигает 3,7 % и у бензиновых ДВС 2,1–3,3 % [3]. В нормаль-

ных условиях это кристаллическое вещество, а в ОГ дизелей может нахо-

диться в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Попадая в почву, ПАУ депонируются в растительной массе сельско-

хозяйственных культур и далее по пищевым цепям поступают в организм

человека, где воздействуют на процессы кровообращения, центральную

нервную и мышечную систему [12, 13].

В пятую группу входят кислородсодержащие производные углево-

дородов – альдегиды, образующиеся на ранних стадиях окисления углево-

дородов топлива и тонкого слоя масла на стенках цилиндров или при сго-

рании очень бедных топливовоздушных смесей.

Обладая большой реакционной способностью, альдегиды практиче-

ски полностью выгорают при высоких температурах в камере сгорания на

15

такте расширения. Их максимальные концентрации имеют место на режи-

мах пуска (особенно холодного) и при малых нагрузках ДВС. Поэтому в

ОГ преобладают низкомолекулярные альдегиды: формальдегид до 70 % от

их общего содержания, акролеин (CH2 = CH – CHO) до 20 %, остальное со-

ставляют другие альдегиды (ацетальдегид (CH3COH), толуальдегид, бен-

зальдегид, фурфурол). В целом их содержание в ОГ карбюраторных ДВС

может достигать 240 мг/м3, а в дизельных – 30 мг/м

3 [14].

Формальдегид – бесцветный, легко растворимый в воде газ с харак-

терным резким запахом. В концентрациях до 0,007 % вызывает легкое раз-

дражение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, а более 0,01 %

нарушает функции нервной системы, вызывает развитие хронических за-

болеваний печени, почек, проявляет канцерогенные и мутагенные свой-

ства. Как генотоксический яд формальдегид инициирует опасные для жиз-

ни организмов соматические мутации, которые накапливаются и переда-

ются потомству, проявляясь в последующих поколениях [11].

Акролеин – летучая бесцветная жидкость, пары которой тяжелее

воздуха, с острым раздражающим запахом подгоревших жиров, масел и

поэтому легко обнаруживаются даже при концентрации 1 мг/м3. Его дей-

ствие на организм человека характеризуется общетоксическим и раздра-

жающим эффектом. Его концентрация в атмосфере до 0,0005 % вызывает

раздражение слизистых оболочек, которое при 0,002 % становится непере-

носимым, появляется стеснение в груди, одышка, тошнота и рвота, а при

концентрации 0,014 % наступает смерть [13]. Бронхолегочные последствия

поражения акролеином весьма серьезны, после выздоровления остаются

неисчезающие радиологические и функциональные нарушения. Контакт с

кожей может привести к серьезным ожогам, а неоднократное попадание на

кожу вызывает аллергические реакции и дерматит.

Шестую группу составляют мелкодисперсные частицы воды, мотор-

ного масла, образующиеся при крекинге, дегидрогенизации и полимериза-

ции капель не полностью окислившегося углеводородного топлива, а так-

же нерастворимых в органических растворителях частиц металлов (железо,

цинк, медь, никель) и их оксидов, сульфатов и сажи, являющихся продук-

тами износа деталей двигателя, компонентами присадок к топливу и мо-

торному маслу.

Их наличие, чаще всего в ОГ дизельных ДВС, приводит к потере

прозрачности (увеличение оптической плотности) газов и появлению об-

лака дыма различного цвета:

– белый дым – это смесь сконденсировавшихся капель топлива и па-

ра, образующаяся при работе двигателя на холостом ходу (х.х.);

– голубой дым – это сконденсировавшиеся на воздухе капли CnHm;

– черный дым содержит бесформенные пористые мелкодисперсные

частицы элементного углерода (сажи) размером 0,015–0,17 мкм, образую-

16

щиеся при объемном термическом разложении (пиролизе) углеводородов в

газовой фазе при сильном недостатке кислорода по схеме:

.mH5,0nC→HC2mn

К образованию сажи наиболее склонны ароматические углеводороды

и наименее – предельные (парафины).

В системе выпуска ОГ коагулируют в агломераты (до 1 000 частиц)

размером 0,04–0,5 мкм, вызывая неприятное ощущение загрязненности

воздуха и ухудшение видимости. ОГ становятся видимыми при концен-

трации частиц 0,13 г/м3 и приобретают черный цвет при 0,6 г/м

3.

Сажевые частицы в чистом виде нетоксичны, но, имея развитую по-

верхность до 90 м2/г [12], хорошо адсорбируют канцерогенные углеводо-

роды, в частности бенз(а)пирен и формальдегид. А так как частицы сажи

находятся длительно во взвешенном состоянии, то время воздействия

вредных веществ на организм человека увеличивается. Крупные

(2–10 мкм) частицы задерживаются в носовых пазухах, трахеях или брон-

хах и легко выводятся из организма, а мелкие (до 2 мкм), достигая альвеол

легких, вызывают развитие хронических заболеваний.

Седьмая группа – это сернистые соединения, образующиеся при ис-

пользовании топлива и смазочных масел с повышенным содержанием се-

ры и ее соединений (меркаптан (RSH), сероводород (H2S) и др.), сгораю-

щих при высокой температуре и избытке кислорода с образованием солей

сернистого (SO2) и серного (SO3) ангидридов. Их содержание в ОГ дизелей

выше, чем у бензиновых ДВС (табл. 1.3), а выброс достигает соответ-

ственно 5–11 мг и 1–13 мг на километр пробега АТС [14]. При этом на до-

лю SO3 приходится 2–3 % от общего содержания оксидов серы, а на долю

диоксида серы (SO2) – 97–98 %.

Диоксид серы – бесцветный газ с острым запахом, является умерен-

но опасным веществом. При малых (до 0,001 %) концентрациях раздража-

ет слизистые оболочки дыхательных путей и глаз, вызывает нарушение уг-

леводного обмена и функций кроветворных органов (костного мозга и се-

лезенки). При хронических отравлениях малыми дозами SO2 появляется

головная боль и бессонница, возможно развитие хронического бронхита и

конъюнктивита. Вредное влияние SO2 примерно в шесть раз сильнее CO и

за одну минуту может вызвать смертельное отравление при содержании

01,0≥ % [13]. Длительное воздействие смеси диоксида серы и монооксида

углерода вызывает нарушение генетической функции человека.

В атмосферных условиях диоксид серы сохраняется от нескольких

часов до нескольких дней, а затем вступает во взаимодействие с другими

соединениями, в частности углеводородами, или при фотохимических и

каталитических реакциях окисляется до серного ангидрида, особенно в

присутствии оксидов азота, увеличивающих скорость его окисления неза-

висимо от влажности воздуха.

17

Серный ангидрид в нормальных условиях бесцветная жидкость, а в

камере сгорания дизеля присутствует в газообразной фазе. Серный ангид-

рид адсорбируется на поверхности растений и, проникая в них, участвует в

различных окислительных процессах, в частности, окисляя ненасыщенные

жирные кислоты, изменяет проницаемость клеточных мембран, влияет на

дыхание и фотосинтез, вызывает генетические и видовые изменения.

К сернистым газам относится и сероводород (H2S) – бесцветный газ с

запахом тухлых яиц, который при концентрациях выше 0,008 мг/м3 раз-

дражает слизистые оболочки и оказывает токсическое действие на челове-

ка [13]. Сероводород и сероуглерод при взаимодействии с другими загряз-

нителями подвергаются в свободной атмосфере медленному окислению до

серного ангидрида.

Наличие сернистых газов в атмосфере оказывает неблагоприятное

воздействие и на сельскохозяйственные культуры, разрушая хлорофилл и

препятствуя фотосинтезу растений. Растения (особенно хвойные) очень

чувствительны к диоксиду серы. Его концентрации 0,08–1,0 мг/м3 в летнее

время и 0,2 мг/м3 зимой приводят к постепенному усыханию большинства

растений [12].

Оксиды серы, реагируя с влагой воздуха, образуют аэрозоли слабых

растворов сернистой (H2SO3) и серной (H2SO4) кислот, которые вызывают

бронхиальные заболевания, разрушают легочную ткань и металлы, умень-

шают прозрачность атмосферы и подкисляют атмосферные осадки. Кис-

лотные осадки повышают кислотность водоемов до такого уровня, что в

них постепенно гибнут планктон и популяции водорослей, различные ви-

ды рыб и другие обитатели. Они нарушают восковой покров листьев, хвои

и ветвей, делают их уязвимыми к засухам и болезням, доступными для

насекомых, грибов и других патогенных организмов.

Также происходит выщелачивание из почвы и растворение не только

жизненно необходимых растениям биогенных веществ, но и токсичных

металлов, которые, как и образующиеся впоследствии токсичные соедине-

ния, легко проникают в подземные и поверхностные воды. Далее они

усваиваются растениями или другими почвенными организмами и по пи-

щевым цепям попадают в организм животных и человека, поражая цен-

тральную нервную систему (ЦНС), почки и печень, вызывая различные

онкологические заболевания, нарушение функций половой системы и де-

фекты развития плода.

Особую опасность представляют соединения свинца, появляющиеся

в ОГ при использовании этилированного бензина. Около 70 % свинца в

виде соединений попадает в атмосферу с ОГ, из них 30 % оседает на землю

сразу за срезом выхлопной трубы автомобиля, а 40 % долго сохраняется в

атмосфере в виде мельчайших частиц размером 1–5 мкм.

Соединения свинца поражают органы пищеварения, перифериче-

18

скую и ЦНС, разрушают эритроциты, снижают количество гемоглобина и

вытесняют жизненно важные элементы из организма, нарушают обменные

процессы, разрушают гормоны и химические соединения в мозге, что вы-

зывает анемию, постоянную головную и мышечную боль, замедление ро-

ста и расстройства слуха, мутации и интеллектуальную деградацию живых

существ.

Кроме того, наличие свинца препятствует использованию каталити-

ческих систем нейтрализации выхлопных газов, так как продукты сгорания

свинца «отравляют» катализатор. Поэтому во многих странах применение

антидетонаторов на основе тетраэтилсвинца запрещено. Указом Президен-

та РФ производство и применение этилированных бензинов запрещено

с 01.06.2003 г.

Нежелательны в выхлопе ДВС соединения марганца, поражающие

ЦНС и вызывающие головную боль, утомляемость, боли в конечностях, в

области сердца [3, 15].

Выбросы АТС распространяются и трансформируются в атмосфере

по определенным закономерностям. Твердые частицы размером > 0,1 мм

под действием гравитационных сил оседают на подстилающих поверхно-

стях в радиусе 100–200 м от магистралей, а частицы размером < 0,1 мм и

газообразные CO, CnHm, NOx и SO2 под действием процессов диффузии

распространяются на большие расстояния в зависимости от их химической

активности и метеорологических условий.

Вещества с повышенной реакционной способностью вступают в

процессы физико-химического взаимодействия между собой и компонен-

тами атмосферного воздуха непосредственно в момент поступления в ОС,

другие – при появлении благоприятных условий (необходимые реагенты,

солнечное излучение и другие факторы).

Так, при устойчивой ясной погоде, безветрии или очень слабом воз-

духообмене (не менее суток) в приземном слое над магистралями и вблизи

них образуются высокие концентрации вредных компонентов выбросов

АТС, которые вступают друг с другом и компонентами атмосферы в слож-

ные реакции окисления и восстановления, полимеризации и конденсации,

катализа и фотосинтеза. В результате сложных фотохимических процес-

сов, стимулируемых ультрафиолетовой радиацией солнца, в атмосферном

воздухе (своеобразный вторичный реактор) образуются новые чрезвычай-

но токсичные и биологически активные вещества – фотооксиданты.

Концентрируясь, газы и аэрозольные частицы первичного и вторич-

ного происхождения (оксиды азота и серы, многочисленные органические

соединения перекисной природы, пероксибензоилнитрат (ПБН) и перокси-

ацетилнитрат (ПАН), свободные радикалы, формальдегид, кислоты и дру-

гие вещества) в сумме образуют многокомпонентную смесь, характерную

для фотохимического тумана (смога). Считается, что аэрозоли соединений

19

свинца с бромом и хлором, подвергаясь каталитическим и фотохимиче-

ским превращениям, также участвуют в образовании смога (рис. 1.2).

NОx и SO2 выбрасывают в атмосферу

промышленные предприятия и ТЭЦ

Автомобили являются источниками

поступления в атмосферу NОx, SOx,

CnHm, СО, альдегидов и других веществ

Часть NОx и SO2, взаимодействуя

с кислородом и влагой атмосферы,

образуют слабые растворы азотной

и серной кислот, выпадающих в виде

кислотных осадков

Повышенная кислотность, разрушая восковой покров

листьев, хвои, веток и вызывая гибель организмов

и рыбы, нарушает биологическое равновесие почвы

и водоемов, ведет к деградации природных экосистем

Фотохимический смог, воздействуя на органы дыхания и кровеносную систему,

бывает причиной преждевременной смерти людей со слабым здоровьем и подоб-

но действию радиации вызывает цепную реакцию клеточных повреждений жи-

вой материи, разрушение резины, бетона и металлов

Рис. 1.2. Источники образования смога и кислотных дождей

По своему физиологическому воздействию на организм человека фо-

тохимический смог крайне опасен для дыхательной и кровеносной систе-

мы, часто бывает причиной преждевременной смерти городских жителей с

ослабленным здоровьем и подобно действию радиации вызывает цепную

реакцию клеточных повреждений живой материи, разрушение резины, бе-

тона и металлов.

Первыми тревогу забили в США и Японии, где экологическая

обстановка становилась все более напряженной и стало ясно, что с

проблемой загрязнения воздушной среды АТС нужно бороться на

законодательном уровне. Правительства этих стран ввели наиболее

жесткие ограничения на токсичность выбросов АТС, а для дизелей еще и

на выбросы твердых частиц и дымность. В Европе соответствующие

Правила установлены в 1972 г. Европейской экономической комиссией

ООН, а с 1993 г. действуют новые Правила, регламентирующие вредные

выбросы в зависимости от типа автомобилей, вида топлива и

экологического класса АТС. Постепенно в нормы вводятся и качественные

изменения – вместо ограничений по дымности теперь нормируется

содержание твердых частиц, углеводородов безметановой группы

(NMVOC) и намечаются новые ограничения на выброс формальдегида.

Кроме того, в европейские Правила введена оценка испарений

топлива из системы питания автомобилей с бензиновыми двигателями,

предусматривающая их соответствие нормам при пробеге АТС до 180 тыс.

км.

20

Безусловно, значительные материальные затраты на создание эколо-

гически чистых машин обусловлены не благородством и альтруизмом за-

падных моторостроительных компаний, а законодательными актами, роль

которых хорошо прослеживается на примере США. Министерство энерге-

тики США, опираясь на законы «Об альтернативном моторном топливе»,

«О чистом воздухе», «Об энергетической политике», значительно расши-

рило научно-исследовательские работы в секторе потребления энергоре-

сурсов на АТС и разрабатывает новые программы по широкомасштабному

использованию альтернативных видов топлив.

Косвенно эти законы коснулись и России, в которую хлынул поток

зарубежных АТС, не отвечающих экологическим требованиям развитых

стран, но по удельной мощности, экономичности, шумности, ремонтопри-

годности, эксплуатационной технологичности и экологичности опережа-

ющих отечественные на 8–10 лет. Поэтому РФ в 1994 г. заключила с ЕС

соглашение о партнерстве и сотрудничестве, в соответствии со ст. 55 кото-

рого приняла на себя обязательство «гарантировать, что ее законодатель-

ство будет постепенно гармонизировано с законодательством ЕС», осо-

бенно в части «технических правил и стандартов». Данная стратегия полу-

чила подтверждение в форме «Дорожной карты по общему экономическо-

му пространству» России и ЕС, утвержденной в мае 2005 г. высшим поли-

тическим руководством обеих сторон и нашла отражение в «Концепции

развития автомобильной промышленности» и ряде законодательных актов,

а именно:

в законе «О запрете производства, ввоза и реализации бензинов с

содержанием свинца более 0,01 г/дм3»;

распоряжении Правительства о прекращении выдачи с

01.12.2002 г. «Одобрений типа транспортного средства» на грузовые авто-

мобили и автобусы, оборудованные дизелями, экологические характери-

стики которых по выбросам вредных веществ не отвечают требованиям

норм «Евро 1» (табл. 1.6).

Таблица 1.6

Нормы токсичности ОГ АТС в развитых европейских странах

Наименование

и год введения

стандарта

Содержание вредных веществ в ОГ ДВС, г/км

Бензиновых Дизельных

CO CnHm

NOx Твердые

частицы CO CnHm + NOx

NOx

Твердые

частицы

Евро 2 (1996) 2,2 0,5 – 1,00 0,9/0,7* 0,1/0,08*

Евро 3 (2000) 2,3 0,2 0,15 – 0,64 0,56 0,500 0,050

Евро 4 (2005) 1,0 0,1 0,08 – 0,50 0,30 0,250 0,025

Евро 5 (2010) 1,0 0,1 0,06 0,005 0,50 0,23 0,180 0,005

Евро 6 (2014) 1,0 0,1 0,06 0,005 0,50 0,17 0,080 0,050

* – двигатели с непосредственным впрыском/с раздельными камерами

21

На территории Евросоюза с 01.01.2014 г. будет действовать Евро 6.

Согласно нормам Евро 6 выбросы углекислого газа новыми легковыми ав-

томобилями должны составлять менее 130 г/км пути.

Специальный технический регламент (ТР) «О требованиях к выбро-

сам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории

РФ, вредных (загрязняющих) веществ» узаконил определенное отставание

от стран ЕС, где с 2000 г. действуют нормы Евро 3. ТР предусматривает

поэтапный переход к соблюдению международных норм в отношении вы-

бросов вредных веществ:

– с 22.04.2006 г. 100 % выпускаемой в обращение или ввозимой на

территорию РФ, в том числе бывших в употреблении АТС, по выбросам

вредных веществ должно соответствовать экологическому классу 2

(Евро 2), что на автобусах и грузовых автомобилях уже обеспечило

уменьшение вредных выбросов в 2,0–2,8 раза;

– с января 2008 г. – «Евро 3», которые на 30–40 % жестче норм

«Евро 2»;

– с января 2010 г. – «Евро 4», которые жестче норм «Евро 3» уже на

65–70 %;

– с января 2014 г. грузовые автомобили и автобусы с дизелями –

«Евро 5» (табл. 1.6).

Стоит отметить, что по стандартам Евро 5 нормы токсичности про-

веряют после пробега 160 тыс. км.

Закон «О техническом регулировании» потребовал ревизии подходов

к техническому регулированию в промышленной сфере и создал новый

правовой механизм, предусматривающий разработку, принятие, примене-

ние и исполнение обязательных требований (технических регламентов) и

добровольных правил (стандартов) на всех этапах жизненного цикла изде-

лий, производственных процессов, работ и услуг.

В целом для их реализации в РФ уже созданы все условия: выпуска-

ется довольно много экологически чистого топлива с ограниченным со-

держанием вредных примесей (свинец, сера и др.), налажено производство

нейтрализаторов и других необходимых компонентов, развита инфра-

структура сервиса. Это способствовало:

– увеличению в автопарке доли иномарок отечественной и зарубеж-

ной сборки, имеющих лучшие экологические показатели, а также доли

легковых автомобилей со сроком эксплуатации < 5 лет;

– обновлению парка России за счет автомобилей 2–4-го экологиче-

ских классов и сокращению доли подержанных легковых АТС не удовле-

творяющих нормам Евро 2, в 2006 г. до 26 % (2005 г. – 30 %, 2004 г. –

43,6 %);

– росту автомобилей, использующих в качестве моторного топлива

природный газ (в 4,5 раза по сравнению с 1999 г.).

22

Как отмечалось ранее, состав ОГ в большой степени зависит от

состава рабочей смеси. Формы кривых на рис. 1.3 свидетельствуют о

сложности борьбы с выбросами основных токсичных компонентов ОГ.

2 000

1 800

1 600

1 400

1 200

1 000

800

600

400

200

1,1561,0881,0200,9520,8890,8160,7480,68

800

1 000

900

700

600

500

10

400

300

200

100

NOxCO

CnHm

9

8

7

6

5

4

3

2

1

CO, % об.CnHm,

млн-1

NOx, млн-1

Рис. 1.3. Влияние коэффициента избытка воздуха на состав ОГ

бензиновых ДВС [18]

Обеднение смеси по сравнению с теоретически необходимым ее со-

ставом ( 1 ) снижает количество основных токсичных компонентов в ОГ,

но при достижении определенного уровня обеднения смеси двигатель

начинает работать неустойчиво, вплоть до пропусков зажигания, в резуль-

тате количество СnHm начинает увеличиваться.

Обогащение смеси ( 1 ) ведет к увеличению содержания продуктов

неполного сгорания, что имеет место при пуске холодного бензинового

ДВС, когда в него поступает обогащенная смесь и содержание продуктов

неполного сгорания в ОГ высоко. При движении автомобиля можно ис-

пользовать бедные смеси, при которых содержание CO, CnHm и NOx отно-

сительно невелико. На режимах максимальной мощности ( 05,1 ) резко

возрастает содержание NOx (табл. 1.7), так как процесс сгорания имеет

наименьшую продолжительность, а температура сгорания топлива высо-

кая.

Таблица 1.7

Влияние режима работы карбюраторного ДВС на содержание вредных веществ в ОГ

Режим работы Содержание компонентов

CO, % об. CnHm, мг/л NOx, мг/л

Холостой ход 4–12 2–6 –

Принудительный холостой ход 2–4 8–12 –

Средние нагрузки 0–1 0,8–1,5 2,5–4

Полные нагрузки 2–4 0,7–0,8 4–8

23

Поэтому для снижения токсичности выбросов на различных режимах

работы ДВС необходимо использовать целый ряд методов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Общие положения и условные обозначения

Настоящая методика предназначена для определения выброса за-

грязняющих веществ в атмосферный воздух автотранспортными средства-

ми (АТС) на территории населенных пунктов и при движении по автомо-

бильным внегородским дорогам общего пользования [16, 17].

Для определения выброса загрязняющих веществ АТС на террито-

рии крупных и крупнейших городов могут использоваться специальные

методики, уточняющие расчетную схему данной методики и учитывающие

изменение удельного выброса загрязняющих веществ при высоком уровне

загрузки улично-дорожной сети.

АТС разделены на следующие типы:

легковые автомобили;

грузовые автомобили и автобусы полной массой до 3 500 кг;

грузовые автомобили полной массой более 3 500 кг;

автобусы полной массой более 3 500 кг.

В зависимости от используемого моторного топлива каждый тип де-

лится на подтипы – АТС работающие:

на бензине (Б);

дизельном топливе (ДТ);

сжиженном нефтяном газе (СНГ);

компримированном (сжатом) природном газе (КПГ).

АТС согласно их экологическим характеристикам подразделяются на

экологические классы, которые в зависимости от места и даты производ-

ства ориентировочно можно определить по табл. 1.3.10 прил. 1.3.

Приведенные в данной методике удельные выбросы загрязняющих

веществ АТС различных экологических классов отражают усредненный

выброс загрязнителей при движении по городским улицам и внегородским

дорогам, а также при пуске и прогреве двигателя после стоянки.

Расчет выброса загрязняющих веществ в атмосферу можно вести по

упрощенной и детализированной расчетной схеме.

Упрощенная схема используется для расчета выброса загрязняющих

веществ в ОС, если известно потребление топлива, которое должно быть

дифференцировано по расчетным типам АТС. Расчеты выполняются для

следующих загрязняющих веществ:

СO – оксида углерода;

VOC – углеводородов (CnHm) в пересчете на CH1,85;

24

NOx – оксидов азота в пересчете на NO2;

PM – вредных частиц в пересчете на углерод;

SO2 – диоксида серы;

CO2 – диоксида углерода.

Детализированная расчетная схема используется при расчете выбро-

са в ОС загрязняющих веществ, если известен суммарный пробег различ-

ных расчетных типов АТС. Расчеты выполняются для следующих загряз-

няющих веществ:

СO – оксида углерода;

VOC – углеводородов в пересчете на CH1,85 с учетом содержащихся в

топливных испарениях;

NOx – оксидов азота в пересчете на NO2;

PM – вредных частиц в пересчете на углерод;

SO2 – диоксида серы;

CO2 – диоксида углерода;

Pb – соединений свинца (если используется неэтилированный бензин

с концентрацией соединений свинца в пределах установленных техниче-

ских нормативов);

CH4 – метана;

NMVOC – неметановых углеводородов;

NH3 – аммиака;

N2O – закиси азота.

При выполнении расчетов соответствующий расчетный тип АТС

определяется типом АТС, видом используемого топлива (подтипом АТС) и

его экологическим классом. Численность АТС соответствующего расчет-

ного типа определяется на основании исследований структуры парка

транспортных средств, средний пробег соответствующего расчетного типа

АТС устанавливается на основании данных статистической отчетности

или результатов специальных обследований.

Период года определяется по величине среднемесячной температу-

ры:

холодный (Х) период – месяцы со среднемесячной температурой

5 °С;

теплый (Т) период – месяцы со среднемесячной температурой

5 °С;

переходный период – месяцы со среднемесячной температурой от

5 до 5 °С.

Длительность расчетных периодов и среднемесячные температуры

определяются согласно Справочнику по климату.

25

Упрощенная расчетная схема

Выброс i-го загрязняющего вещества АТС (т) соответствующего

расчетного типа рассчитывается по формуле 3-10

ipjpiipjgQM , (1.1)

где pjQ – потребление моторного топлива р-го вида АТС j -го расчетного

типа за определенный период, т; ipjg – удельный выброс i -го загрязняю-

щего вещества АТС j -го расчетного типа при использовании p -го вида

топлива, г/кг (принимается по табл. 1.1.1–1.1.4 прил. 1.1).

Выброс i -го загрязняющего вещества всеми типами АТС при ис-

пользовании моторного топлива определенного вида (т) рассчитывается по

формуле

∑==

J

1jipjip MM , (1.2)

Выброс i -го загрязняющего вещества всеми АТС при использовании

всех видов топлива (т) определяется по формуле

∑==

4

1pipi MM . (1.3)

Детализированная расчетная схема

Общий выброс загрязняющих веществ автотранспортными средства-

ми на территории населенных пунктов и при движении по автомобильным

внегородским дорогам в течение заданного расчетного периода рассчиты-

вается по формуле

ii 21i MМM += , (1.4)

где i1M – выброс загрязняющих веществ на территории населенных пунк-

тов, т; i2M – выброс загрязняющих веществ при движении по внегород-

ским автомобильным дорогам, т.

Выброс i -го загрязняющего вещества (кроме углеводородов) на тер-

ритории населенных пунктов i1M АТС соответствующего расчетного типа

определяется по формуле

iii ПД1 MMM += , (1.5)

где iДM – выброс i -го загрязняющего вещества при движении АТС по го-

родским улицам и дорогам, т; iПM – выброс i -го загрязняющего вещества

при пуске и прогреве двигателя АТС после стоянки, т.

Массовый выброс углеводородов VOC1M для АТС экологического

класса Евро 0 с бензиновыми ДВС рассчитывается по формуле

26

VOCVOCVOCVOC ИПД1 MMMM ++= , (1.6)

где VOCИM – выброс VOC за счет топливных испарений, т.

Выброс i-го загрязняющего вещества автотранспортными средствами

соответствующего расчетного типа при движении по улично-дорожной сети

населенных пунктов (т) рассчитывается по формуле

jkДДLmM

kjikji , (1.7)

где kjiДm – пробеговый выброс i -го загрязняющего вещества АТС j -го

расчетного типа при движении по городским улицам и дорогам k -й груп-

пы, г/км; jkL – суммарный пробег АТС j -го расчетного типа по городским

улицам и дорогам k -й группы, млн км.

Пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении АТС по

улично-дорожной сети населенных пунктов приведены в табл. 1.2.1–1.2.12

прил. 1.2 для городских улиц и дорог следующих групп:

– I – городские улицы и дороги на территории крупнейших и сверх-

крупных городов (с численностью населения свыше 1 млн чел.);

– II – городские улицы и дороги на территории малых, средних,

больших и крупных городов, а также прочих населенных пунктов (с чис-

ленностью населения до 1 млн чел.).

Суммарный пробег АТС (млн км) рассчитывается по формуле

jjkjkNlL , , (1.8)

где jkl – средний пробег АТС j -го расчетного типа по городским улицам и

дорогам k -й группы за расчетный период, тыс. км (табл. 1.8); jN – количе-

ство АТС j -го расчетного типа, тыс. авт. (табл. 1.8).

Выброс загрязняющих веществ при движении АТС всех расчетных

типов iДM рассчитывается по формуле

∑∑== =

J

1j

2

1kijkДiД MM . (1.9)

Выброс i -го загрязняющего вещества автотранспортными средства-

ми соответствующего расчетного типа при пуске и прогреве двигателей на

территории населенных пунктов для конкретного периода года (т) рассчи-

тывается по формуле 3-10

njjjnpijПijkПtNntmM

nn , (1.10)

где nijПm – выброс i -го загрязняющего вещества при пуске и прогреве дви-

гателя АТС j -го расчетного типа для n -го периода года, г/мин; nnpt – время

прогрева двигателя, мин; jn – количество холодных пусков в сутки АТС

j -го расчетного типа; jα – коэффициент выезда АТС j -го расчетного ти-

па; jN – количество АТС j -го расчетного типа, тыс. авт.; nt – продолжи-

27

тельность расчетного периода года (холодного, переходного и теплого),

сут.

Время прогрева двигателя определяется в зависимости от среднеме-

сячной температуры воздуха (табл. 1.1.5 прил. 1.1).

Среднее количество холодных пусков jn и коэффициент выезда jα

АТС различного типа приведены в табл. 1.3.8 прил. 1.3, а удельные выбро-

сы загрязняющих веществ при пуске и прогреве двигателя nijПm – в

табл. 1.3.1–1.3.7.

Выброс i -го загрязняющего вещества АТС всех расчетных типов при

пуске и прогреве двигателей в течение года (т) рассчитывается по формуле

∑∑== =

J

1j

3

1nijniП MM , (1.11)

Выброс VOC АТС класса Евро 0 с бензиновыми ДВС за счет топ-

ливных испарений (т) в конкретный период года рассчитывается по форму-

ле

3-10jnjnjjcymИ

NtmnmMjsnjsnVOC

, (1.12)

где jsncymm – удельные топливные испарения АТС j -го расчетного типа за

счет внутрисуточных изменений температуры для s-гo климатического по-

яса для n -го периода года, г/сут.; jnm – удельные топливные испарения во

время стоянки АТС j -гo расчетного типа, для n -го периода года (темпера-

тура охлаждающей жидкости двигателя АТС более 70 °С), г/сут.; jα – ко-

эффициент выезда АТС j -го расчетного типа; jn – количество стоянок в

сутки АТС j -го типа длительностью более 1 ч; jN – количество АТС j -

го расчетного типа, тыс. авт.; nt – продолжительность расчетного периода

(холодного, переходного и теплого) года, сут.

Распределение территории Российской Федерации по климати-

ческим поясам при определении удельных топливных испарений пред-

ставлено в табл. 1.3.11 прил. 1.3, коэффициент выезда jα и количество

стоянок jn – в табл. 1.3.8 прил. 1.3, удельные топливные испарения isncymm

и jnm – в табл. 1.3.9 прил. 1.3.

Выброс VOC АТС всех расчетных типов (т) рассчитывается по фор-

муле

∑∑∑MMP

1j

3

1s

3

1nИИ jsnVOCVOC

(1.13)

где Р – количество расчетных типов АТС по принятой классифика-

ции.

Выброс i -го загрязняющего вещества АТС соответствующего рас-

четного типа при движении по автомобильным внегородским дорогам обще-

28

го пользования (т) рассчитывается по формуле

jlijlДijlLmM

2 , (1.14)

где ijlДm – пробеговый выброс i -го загрязняющего вещества АТС j -гo

расчетного типа по автомобильным дорогам l -й категории, г/км; jlL –

суммарный пробег АТС j -го расчетного типа по автомобильным дорогам

l -й категории, млн км.

Пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении АТС по

автомобильным дорогам представлены в табл. 1.2.1–1.2.12 прил. 1.2, в ко-

торых удельные выбросы загрязняющих веществ определены для автомо-

бильных внегородских дорог следующих типов:

– автомагистрали со скоростью движения не более 110 км/ч;

– загородные дороги (остальные дороги со скоростью движения не

более 90 км/ч).

Суммарный пробег АТС (млн км) рассчитывается по формуле

jjljlNlL , (1.15)

где jll – средний пробег АТС j -ro расчетного типа по автомобильным до-

рогам j -й категории за расчетный период, тыс. км (табл. 1.8); jN – количе-

ство АТС j -го расчетного типа, тыс. авт. (табл. 1.8).

Выброс загрязняющих веществ при движении АТС всех расчетных

типов по автомобильным дорогам общего пользования (т) определяется по

формуле

∑∑== =

J

1j

2

1lijl2i2 MM , (1.16)

Порядок выполнения работы

Часть I

1. Для расчета выбросов АТС по упрощенной расчетной схеме, вы-

писать исходные данные согласно варианту задания (табл. 1.8).

2. По табл. 1.3.10 прил. 1.3 установить экологический класс грузовых

автомобилей, автобусов и легковых автомобилей.

3. По табл. 1.1.1 и 1.1.2 прил. 1.2 установить ipjg – удельный выброс

i -го загрязняющего вещества АТС j -го расчетного типа при использова-

нии p -го вида топлива, г/кг.

4. По формуле (1.1) рассчитать выброс ipjM следующих загрязняю-

щих веществ (оксида углерода (CO ), углеводородов ( VOC ), оксидов азота

( xNO ), вредных частиц (PM), диоксида серы ( 2SO ) и ( 2CO ) диоксида уг-

лерода) каждым видом АТС.

29

5. По формуле (1.2) рассчитать выброс ipM перечисленных выше за-

грязняющих веществ всеми типами АТС, использующих одинаковый вид

топлива (бензиновые или дизтопливо).

6. По формуле (1.3) установить выброс iM загрязняющих веществ

всеми типами АТС при использовании всех видов топлива.

Часть II

1. Для расчета выбросов загрязняющих веществ АТС по детализиро-

ванной расчетной схеме выписать исходные данные согласно варианту за-

дания (табл. 1.9).

2. По табл. 1.3.10 прил. 1.3 установить экологический класс грузовых

автомобилей, автобусов и легковых автомобилей.

3. По формуле (1.8) рассчитать суммарный пробег АТС jkL по город-

ским улицам и дорогам.

4. По табл. 1.2.1–1.2.12 прил. 1.2 определить пробеговый выброс за-

грязняющих веществ kjiДm при движении АТС по городским улицам и до-

рогам: CO – оксида углерода; VOC – углеводородов; xNO – оксидов азо-

та; PM – вредных частиц; 2SO – диоксида серы; 2CO – диоксида углерода;

Pb – соединений свинца; 4CH – метана; NMVOC – неметановых углево-

дородов; 3NH – аммиака; ON2 – закиси азота.

5. По формуле (1.7) рассчитать выброс kjiДM загрязняющих веществ

(CO , VOC , xNO , PM , 2SO , 2CO , Pb , 4CH , NMVOC , 3NH , ON2 ) АТС

при движении по улично-дорожной сети населенных пунктов.

6. По формуле (1.9) установить выброс iДM загрязняющих веществ

(CO , VOC , xNO , PM , 2SO , 2CO , Pb , 4CH , NMVOC , 3NH , ON2 ) при

движении АТС всех расчетных типов по улично-дорожной сети населен-

ных пунктов.

7. По табл. 1.3.1–1.3.7 прил. 1.3 определить пробеговый выброс АТС

nijПm загрязняющих веществ (CO , VOC , xNO , PM , 2SO , Pb ) при пуске и

прогреве двигателя.

8. По табл. 1.1.5. прил. 1.1 определить время прогрева двигателя в

теплое время. Продолжительность расчетного периода года (теплого) со-

ставляет 98 сут. По табл. 1.8 определить количество АТС j -го расчетного

типа согласно варианту.

9. По табл. 1.3.8. прил. 1.3 установить среднее количество холодных

пусков jn и коэффициент выезда jα АТС различного типа.

10. По формуле (1.10) рассчитать выброс ijkПM загрязняющих веществ

(CO , VOC , xNO , PM , 2SO , Pb ) АТС при пуске и прогреве двигателей.

30

11. По формуле (1.11) рассчитать выброс iПM загрязняющих веществ

(CO , VOC , xNO , PM , 2SO , Pb ) АТС всех расчетных типов при пуске и

прогреве двигателей в течение года.

12. По формуле (1.5) рассчитать выброс i1M загрязняющих веществ

(CO , VOC , xNO , PM , 2SO , 2CO , Pb , 4CH , NMVOC , 3NH , ON2 ) на тер-

ритории населенных пунктов АТС.

13. По формуле (1.15) рассчитать суммарный пробег АТС jlL по вне-

городским автомобильным дорогам.

14. По табл. 1.2.1–1.2.12 прил. 1.2 определить пробеговый выброс за-

грязняющих веществ при движении АТС ijlДm по внегородским автомо-

бильным дорогам: CO – оксида углерода; VOC – углеводородов; xNO –

оксидов азота; PM – вредных частиц; 2SO – диоксида серы; 2CO – диок-

сида углерода; Pb – соединений свинца; 4CH – метана; NMVOC – неме-

тановых углеводородов; 3NH – аммиака; ON2 – закиси азота.

15. По формуле (1.14) рассчитать выброс ijl2M загрязняющих веществ


АТС движении по внегородским автомобильным дорогам.

16. По формуле (1.16) рассчитать выброс i2M загрязняющих веществ


движении АТС по внегородским автомобильным дорогам.

17. По формуле (1.4) рассчитать общий выброс iM загрязняющих ве-

ществ (CO , VOC , xNO , PM , 2SO , 2CO , Pb , 4CH , NMVOC , 3NH , ON2 )

автотранспортными средствами на территории населенных пунктов и при

движении по автомобильным внегородским дорогам в течение заданного

расчетного периода.

Состав отчета

1. Цель работы.

2. Исходные данные.

3. Выполнение расчетов согласно порядку выполнения работы (часть

1 или часть 2).

4. Выводы.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ

1. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей

среды Российской Федерации в 2010 г. URL: http://www.mnr.gov.ru/regulato

http://www.mnr.gov.ru/regulatory/detail.php?ID=128153

31

ry/detail.php?ID=128153 (дата обращения: 20.05.11).


среды Хабаровского края в 2011 г. / под ред. В.М. Шихалева. – Хабаровск :

Амурпринт, 2012. – 248 с.

3. Кульчицкий А. Р. Токсичность автомобильных и тракторных дви-

гателей. – Владимир : Изд-во Владимир. гос. ун-та, 2000. – 256 с.

4. Луканин В. Н., Трофименко Ю. В. Промышленно-транспортная

экология. – М. : Высш. шк., 2003. – 273 с.

5. Кириллов Н. Г. Проблемы экологизации автомобильного транспор-

та в России // Энергетика и промышленность России. – № 12 (40). – 2003.

URL: http://www.eprussia.ru/epr/40/2732.htm (дата обращения: 26.03.11).

6. Беднарский В. В. Экологическая безопасность при эксплуатации и

ремонте автомобилей : учеб. пособие. – Ростов н/Д : Феникс, 2003. – 384 с.

7. Грехов Л. В., Иващенко Н. А., Марков В. А. Топливная аппаратура

и системы управления дизелей. – М. : Легион-Автодата, 2004. – 344 с.

8. Смайлис В. И. Современное состояние и новые проблемы эколо-

гии дизелестроения // Двигателестроение. – 1991. – № 1. – С. 3–6.

9. Сафронов А. С., Ушков А. И., Чечкенев И. В. Автомобильные топ-

лива: Химмотология, эксплуатационные свойства, ассортимент. – СПб. :

НПИКЦ, 2002. – 264 с.

10. Орнатский Н. П. Автомобильные дороги и охрана природы. – М.

: Транспорт, 1982. – 176 с.

11. Справочник фельдшера / Р. С. Бабаянц, Н. Н. Бажанов, К. В. Бу-

нин. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Медицина, 1983. – 432 с.

12. Марков В. А., Баширов Р. М., Габитов И. И. Токсичность отрабо-

тавших газов дизелей. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. –

376 с.

13. Горбунов В. В., Патрахальцев Н. Н. Токсичность двигателей

внутреннего сгорания. – М. : Изд-во Рос. ун-та дружбы народов, 1998. –

216 с.

14. Филиппов А. З. Токсичность отработавших газов тепловых двига-

телей. – Киев : Вища школа, 1980. – 160 с.

15. Данилов A. M. Применение присадок в топливах для автомобилей

: справочник. – М. : Химия, 2000. – 232 с.

16. Расчет выбросов автотранспорта : методические указания к ла-

бораторной работе и СРС для студентов специальностей 240100, 150200,

101200, 240500 / сост. Л. П. Майорова. – Хабаровск : Изд-во Хабар. гос.

тех. ун-та, 1998. – 23 с.

17. Расчетные инструкции (методики) по инвентаризации выбросов

загрязняющих веществ автотранспортными средствами и дорожно-

строительными машинами в атмосферный воздух. – М. : Автополис-плюс,

2008. – 84 с.

http://www.mnr.gov.ru/regulatory/detail.php?ID=128153

http://redirect.subscribe.ru/_/-/www.eprussia.ru/

http://www.eprussia.ru/epr/epr.cgi?num=40

32

Таблица 1.8

Исходные данные для расчета Вари-

ант

Потребление топлива, т Страна–производитель и год выпуска

*ГБQ QГД QАБ QАД QЛБ QЛД

ГБ массой

до 3 500 кг

ГД массой бо-

лее 3 500 кг

АБ массой

до 3 500 кг

АД массой бо-

лее 3 500 кг ЛБ ЛД

11 185,9 11,62 157,62 15,75 43,1 38,38 2006

Россия

2004

Япония

2008

Россия

1993

США

2000

Россия

2005

Корея

12 171,7 23,23 115,25 11,50 87,6 90,38 1990

ЕС

1999

Корея

1998

Россия

2000

США

2005

Китай

2004

ЕС

13 158,4 17,99 145,85 15,33 42,1 38,84 1998

США

2002

Китай

2000

Россия

1994

ЕС

2005

Китай

2001

США

14 103,2 12,45 163,02 16,64 44,9 40,29 2002

Россия

1999

Япония

2008

Россия

1994

ЕС

2006

Россия

2009

Китай

15 178,9 25,45 118,80 12,45 103,0 101,6 2006

Россия

1995

Россия

2002

ЕС

1999

Россия

2008

Китай

2001

Россия

16 195,2 12,15 159,24 16,25 43,8 13,61 1997

ЕС

2005

Япония

1990

ЕС

1995

Япония

2007

Россия

2010

Китай

17 143,2 17,19 138,35 14,78 32,9 18,78 1998

Япония

1998

Корея

2003

Корея

1991

ЕС

2001

США

2002

Россия

18 188,2 11,90 158,49 15,94 43,4 29,67 2001

Россия

2001

Корея

2001

США

1993

США

1997

ЕС

2002

США

19 122,1 13,70 170,10 16,82 45,7 34,30 1996

США

1996

Россия

2008

Китай

2002

Китай

2005

Япония

1999

ЕС

10 161,6 18,35 152,38 15,52 42,6 42,38 2004

Китай

2010

Япония

1991

ЕС

1994

ЕС

1998

ЕС

2003

Корея

11 177,8 11,72 155,46 16,30 44,2 34,48 2005

Китай

1999

Россия

2008

Россия

1990

ЕС

2004

Корея

2000

ЕС

12 188,9 12,13 157,76 16,51 44,6 33,12 2000

Россия

1997

США

2002

ЕС

1996

Япония

1998

Япония

2005

Корея

13 177,8 24,90 114,93 11,45 88,5 46,73 2002

Корея

1994

Россия

2006

Япония

1998

Корея

2003

США

2001

ЕС

14 157,6 21,82 199,78 10,72 84,9 66,70 1999

Япония

2005

Корея

1989

ЕС

1993

США

1999

Япония

2008

Россия

15 43,2 7,17 39,38 5,15 40,6 17,42 1998

ЕС

2001

Китай

2004

Корея

1989

ЕС

2009

Россия

2005

Китай

33

Окончание табл. 1.8 Вари-

ант

Потребление топлива, т Страна–производитель и год выпуска

*ГБQ QГД QАБ QАД QЛБ QЛД

ГБ массой

до 3 500 кг

ГД массой бо-

лее 3 500 кг

АБ массой

до 3 500 кг

АД массой бо-

лее 3 500 кг ЛБ ЛД

16 141,2 15,18 71,88 7,16 54,0 32,67 1999

Россия

2007

Россия

2002

США

1995

Япония

2001

Корея

2002

ЕС

17 82,9 11,92 55,51 6,35 44,6 26,68 2006

Россия

1990

ЕС

2009

Китай

1997

Корея

2005

Япония

2006

Китай

18 107,1 12,61 57,69 6,56 46,3 29,04 1999

ЕС

2003

США

1991

ЕС

1993

США

2002

Корея

2006

Япония

19 42,7 6,80 37,63 5,05 40,4 19,33 1999

Япония

2001

Китай

2009

Россия

1995

Россия

2007

Япония

2000

США

20 59,8 11,78 59,81 6,54 53,3 31,22 1990

ЕС

2001

Корея

2003

ЕС

1995

ЕС

1996

США

2008

Япония

21 83,5 12,23 60,45 6,75 47,2 19,42 1999

США

1991

ЕС

2007

Япония

1995

Япония

2008

Россия

1999

США

22 121,4 13,88 65,30 7,09 47,7 27,86 2005

Китай

2008

Китай

2005

Россия

1996

Корея

1997

США

2008

Япония

23 159,5 22,32 8,88 11,01 70,3 60,71 2002

Япония

1994

США

2005

Корея

1996

Россия

2001

ЕС

2001

Корея

24 100,3 13,73 57,65 6,51 44,5 36,57 1991

ЕС

2002

Корея

2002

США

2000

Китай

2004

Китай

2010

Япония

25 84,9 11,01 5,08 6,07 52,0 37,93 1998

США

1991

ЕС

2008

Китай

1999

Китай

2009

Россия

2004

Япония

26 173,2 23,47 117,80 10,25 90,2 50,36 2005

Китай

2003

ЕС

2001

Россия

1993

США

2005

Китай

2008

Япония

27 66,3 7,84 46,33 5,67 57,4 15,61 2003

Япония

1995

Корея

2008

Россия

1996

Россия

2003

США

2003

Япония

28 143,8 16,71 97,25 8,03 74,1 74,59 1989

ЕС

2000

США

2004

ЕС

1994

Япония

2006

Китай

2008

Россия

29 173,1 26,05 112,83 10,12 100 43,47 2007

Китай

1991

ЕС

2009

Япония

1996

ЕС

2009

Россия

2002

Япония

30 134,4 15,71 73,70 6,93 65,1 41,11 2002

Корея

2004

ЕС

2005

Россия

1997

Япония

2000

Япония

2001

США

*Условные обозначения: расход топлива (т) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС – QГБ; грузовых автомобилей с дизтопливом – QГД; авто-

бусов с бензиновым ДВС – QАБ; автобусов с дизтопливом – QАД; легковых автомобилей с бензиновым ДВС – QЛБ; легковых автомобилей с диз-

топливом – QЛД

34

Таблица 1.9

Исходные данные для расчета

Ва-

ри-

ант АТС

Снаряженная

масса АТС, кг

Кол-во

АТС

Вид топ-

лива

Страна про-

изво-дитель

Год

выпуска

Объем

ДВС Vд, л

Средний годовой пробег АТС

общий по город.

улицам

по внегород. до-

рогам

1

Легковой – 2 Б

Россия

2006 1,69 14 000 8 400 5 600

Грузовой 19 355 3 Д 1997 10,85 35 000 21 000 14 000

Автобус до 3 500 5 Б 2006 2,44 42 000 25 200 16 800

2

Легковой – 7 Б ЕС 2004 3,20 15 000 9 000 6 000

Грузовой 6 000 2 Д Россия 1998 5,99 31 000 18 600 12 400

Автобус 3 050 4 Б Япония 2003 2,45 40 000 24 000 16 000

3

Легковой – 5 Д Япония 2006 2,48 16 000 9 600 6 400

Грузовой 7 400 2 Снг Россия 1992 4,25 32 000 19 200 12 800

Автобус 18 000 2 Д Россия 2000 11,97 41 000 24 600 16 400

4

Легковой – 5 Б Япония 2010 1,99 16 000 9 600 6 400


Автобус 18 500 4 Д Россия 2000 11,15 42 000 25 200 16 800

5

Легковой – 2 Б Россия 2006 2,45 15 000 9 000 6 000


Автобус 18 500 4 Д Россия 2009 8,97 43 000 25 800 17 200

6

Легковой – 3 Б США 2003 1,39 14 000 8 400 5 600


Автобус 18 000 4 Д Россия 2008 7,15 44 000 26 400 17 600

7

Легковой – 1 Д Россия 2001 2,39 15 000 9 000 6 000


Автобус 17 700 2 Д Россия 2004 6,87 45 000 27 000 18 000

8



Автобус 24 500 3 Д Россия 2005 11,15 46 000 27 600 18 400

35

Продолжение табл. 1.9

Ва-

ри-

ант АТС



Кол-во

АТС

Вид топ-

лива

Страна

произво-

дитель

Год

выпуска

Объем

ДВС Vд, л



улицам


рогам

9



Автобус 27 500 2 Д Россия 1995 7,20 47 000 28 200 18 800

10

Легковой – 5 Д Япония 2007 4,16 16 000 9 600 6 400


Автобус 17 900 4 Д Россия 1995 11,50 48 000 28 800 19 200

11



Автобус 16 000 2 Д Россия 1996 11,60 49 000 29 400 19 600

12

Легковой – 4 Б ЕС 2004 1,78 14 000 8 400 5 600


Автобус 9 400 1 Д Россия 1998 11,15 50 000 30 000 20 000

13



Автобус 16 900 3 Д Россия 1999 6,70 40 000 24 000 16 000

14

Легковой – 4 Б ЕС 2007 1,73 15 000 9 000 6 000


Автобус 18 000 3 Д Россия 2000 11,76 41 000 24 600 16 400

15



Автобус 19 100 3 Д Россия 2008 12,58 42 000 25 200 16 800

16

Легковой – 1 Б ЕС 2005 2,32 16 000 9 600 6 400


Автобус 4 715 7 Д Россия 2009 3,00 43 000 25 800 17 200

17



Автобус 2 500 4 Б Россия 2006 2,44 44 000 26 400 17 600

36

Продолжение табл. 1.9

Ва-

ри-

ант АТС



Кол-во

АТС

Вид топ-

лива

Страна

произво-

дитель

Год

выпуска

Объем

ДВС Vд, л



улицам


рогам

18



Автобус 7 010 3 Б Россия 2006 4,67 44 000 26 400 17 600

19



Автобус 8 155 4 Д Россия 2000 4,67 45 000 27 000 18 000

20



Автобус 9 990 5 Д Россия 2008 4,75 46 000 27 600 18 400

21



Автобус 9 780 3 Д Россия 2008 4,50 47 000 28 200 18 800

22

Легковой – 5 Б ЕС 2004 1,78 15 000 9 000 6 000


Автобус 18 400 2 Д Россия 1996 10,35 48 000 28 800 19 200

23



Автобус 20 395 2 Д ЕС 2000 10,35 49 000 29 400 19 600

24

Легковой – 4 Б ЕС 2004 1,59 14 000 8 400 5 600


Автобус 16 100 5 Д Япония 2003 17,99 50 000 30 000 20 000

25



Автобус 8 000 5 Д Япония 2003 6,92 43 000 25 800 17 200

37

Окончание табл. 1.9

Ва-

ри-

ант АТС



Кол-во

АТС

Вид топ-

лива

Страна

произво-

дитель

Год

выпуска

Объем

ДВС Vд, л



улицам


рогам

26

Легковой – 7 Б ЕС 2006 2,43 15000 9 000 6 000

Грузовой 20 000 3 Д Россия 2002 11,15 37000 22 200 14 800

Автобус 2 575 2 Б ЕС 2000 1,97 46000 27 600 18 400

27

Легковой – 5 Б Россия 2007 3,38 14000 8 400 5 600

Грузовой 2 650 4 Б Россия 2003 2,44 38000 22 800 15 200

Автобус 2 680 2 Д ЕС 2001 2,46 44000 26 400 17 600

28

Легковой – 5 Б США 2003 2,16 15000 9 000 6 000


Автобус 13 120 3 Д Корея 2004 7,64 48000 28 800 19 200

29

Легковой – 5 Б Россия 2008 1,77 16000 9 600 6 400


Автобус 10 140 3 Д Корея 2005 6,60 42000 25 200 16 800

30

Легковой – 6 Д Япония 2008 2,95 14000 8 400 5 600

Грузовой 21 300 3 Д Россия 2002 11,15 36000 21 600 14 400

Автобус 14 200 2 Д Корея 2005 11,05 45000 27 000 18 000

38

Приложение 1.1 Таблица 1.1.1

Удельный выброс загрязняющих веществ при сгорании 1 кг бензина Тип АТС Экологический

класс АТС

Удельный выброс, г/кг

CO VOC NO2 SO2 CO2

Легковые автомобили 0 (Евро 0) 250,0 31,0 30,0 0,54 2 670

1 (Евро 1) и выше 21,5 2,4 5,8 0,54 3 120

Грузовые автомобили и автобусы

полной массой до 3 500 кг

0 (Евро 0) 250,0 31,0 30,0 0,54 2 670

1 (Евро 1) и выше 21,5 2,4 5,8 0,54 3 120


полной массой более 3 500 кг

0 (Евро 0) 360,0 39,0 30,0 0,54 2 500

Таблица 1.1.2

Удельный выброс загрязняющих веществ при сгорании 1 кг дизельного топлива Тип АТС Экологический

класс АТС


CO VOC NO2 РМ SO2 CO2

Легковые автомобили 0 (Евро 0) 13,6 3,0 40,0 4,0 1,6 3 070

1 (Евро 1) и выше 7,5 1,4 30,0 1,1 1,6 3 100

Грузовые автомобили

и автобусы полной

массой до 3 500 кг

0 (Евро 0) 30,0 10,0 50,0 4,0 1,6 3 020

1 (Евро 1) и выше 8,6 4,3 25,0 1,1 1,6 3 090

Грузовые автомобили

и автобусы полной

массой более 3 500 кг

0 (Евро 0) 30,0 10,4 50,0 4,0 1,6 3 020

1 (Евро 1) и выше 8,6 4,3 25,0 1,4 1,6 3 090


Удельный выброс загрязняющих веществ при сгорании 1 кг сжиженного

нефтяного газа Тип АТС Экологический

класс АТС


CO VOC NO2 SO2 CO2

Легковые автомобили 0 (Евро 0) 250,0 31,0 30,0 0,12 2 520

1 (Евро 1) и выше 21,5 2,4 5,8 0,12 2 970


полной массой до 3 500 кг

0 (Евро 0) 250,0 31,0 30,0 0,12 2 520

1 (Евро 1) и выше 21,5 2,4 5,8 0,12 2 970


полной массой более 3 500 кг

0 (Евро 0) 360,0 39,0 30,0 0,12 2 350


Удельный выброс загрязняющих веществ при сгорании 1 кг сжатого

природного газа Тип АТС Экологический класс

АТС


CO VOC NO2 SO2 CO2

Грузовые автомобили и

автобусы полной массой

более 3 500 кг

0 (Евро 0) 140,0 14,0 20,0 0,08 2 500

39


Время прогрева двигателя в зависимости от температуры воздуха

Тип АТС

Время прогрева прt , мин

Свыше

5 °С

Ниже 5 до

–5 °С

Ниже –5

до –10 °С

Ниже –10

до –15 °С

Ниже –15

до –20 °С

Ниже –10

до –25 °С

Ниже

–25 °С

Легковые

автомобили

3 4 10 15 15 20 20

Грузовые

автомобили

и автобусы

4 6 12 20 25 30 30

Примечание. Для легковых автомобилей, экологические характеристики которых соответствуют Евро 1–

Евро 3, время прогрева должно умножаться на коэффициент 0,5


Время прогрева двигателя в зависимости от температуры воздуха Тип АТС Количество холодных пусков в сутки Коэффициент выезда

Легковые автомобили 3 0,5

Грузовые автомобили 2 0,6

Автобусы 2 0,6

40


Удельные показатели выброса вредных веществ легковыми автомобилями, г/км Экологи-

ческий

класс АТС

Вид

топ-

лива

Рабо-

чий

объем

двига-

теля, л

Вредное вещество

СО VOС NОx

Городские

улицы и

дороги

Внегородские

дороги

Городские

улицы и

дороги


дороги

Городские

улицы и

дороги

I II Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

0 (Евро 0) Б <1,4 20,0 17,4 8,4 9,1 3,2 2,9 1,8 1,6 1,30 1,20

1,4–2,0 22,8 19,8 9,6 10,4 3,9 3,6 2,3 2,0 1,50 1,40

>2,0 27,5 23,1 15,0 16,2 4,2 3,9 2,4 2,1 2,70 2,50

СНГ <1,4 20,0 17,4 8,4 9,1 3,2 2,9 1,8 1,6 1,30 1,20

1,4–2,0 22,8 19,8 9,6 10,4 3,9 3,6 2,3 2,0 1,50 1,40

>2,0 27,5 23,1 15,0 16,2 4,2 3,9 2,4 2,1 2,70 2,50

ДТ <2,0 0,9 0,7 0,6 0,4 0,2 0,15 0,1 0,08 3,30 3,00

>2,0 0,9 0,7 0,6 0,4 0,2 0,15 0,1 0,08 3,60 3,40

1 (Евро 1) Б <1,4 7,3 5,5 2,6 3,5 0,28 0,24 0,16 0,13 0,90 0,84

1,4–2,0 7,4 6,2 3,0 3,7 0,38 0,34 0,18 0,18 0,90 0,87

>2,0 9,1 7,9 4,1 4,9 0,51 0,46 0,28 0,23 1,20 1,17

СНГ <1,4 5,0 2,5 2,0 4,5 0,28 0,24 0,16 0,13 0,90 0,84

1,4–2,0 5,0 2,5 2,0 4,5 0,38 0,34 0,18 0,18 0,90 0,87

>2,0 5,0 2,5 4,5 4,5 0,51 0,46 0,28 0,23 1,20 1,17

ДТ <2,0 0,5 0,4 0,2 0,1 0,09 0,08 0,04 0,03 0,74 0,68

>2,0 0,5 0,4 0,2 0,1 0,09 0,08 0,04 0,03 0,74 0,68

2 (Евро 2) Б <1,4 4,9 3,8 1,2 2,2 0,09 0,08 0,03 0,03 0,33 0,30

1,4–2,0 5,2 4,2 1,9 2,3 0,09 0,08 0,04 0,03 0,36 0,33

>2,0 6,2 5,4 2,7 3,3 0,14 0,12 0,08 0,05 0,44 0,41

СНГ <1,4 4,9 3,8 1,2 2,2 0,09 0,08 0,03 0,03 0,33 0,30

1,4–2,0 5,2 4,2 1,9 2,3 0,09 0,08 0,04 0,03 0,36 0,33

>2,0 6,2 5,4 2,7 3,3 0,14 0,12 0,08 0,05 0,44 0,41

ДТ <2,0 0,5 0,4 0,2 0,1 0,09 0,08 0,04 0,03 0,74 0,68

>2,0 0,5 0,4 0,2 0,1 0,09 0,08 0,04 0,03 0,74 0,68

3 (Евро 3) Б <1,4 2,7 2,1 0,7 0,9 0,05 0,05 0,03 0,02 0,14 0,14

1,4–2,0 2,7 2,2 1,0 1,2 0,05 0,05 0,03 0,02 0,14 0,14

>2,0 3,3 2,9 1,2 1,8 0,07 0,06 0,04 0,02 0,19 0,17

СНГ <1,4 2,7 2,1 0,7 0,9 0,05 0,05 0,04 0,02 0,14 0,14

1,4–2,0 2,7 2,2 1,0 1,2 0,05 0,05 0,03 0,02 0,14 0,14

>2,0 3,3 2,9 1,2 1,8 0,07 0,06 0,04 0,02 0,19 0,17

ДТ <2,0 0,5 0,4 0,2 0,1 0,07 0,07 0,04 0,02 0,57 0,52

>2,0 0,5 0,4 0,2 0,1 0,07 0,07 0,04 0,02 0,57 0,40

41

Окончание таблицы 1.2.1 Экологи-

ческий

класс

АТС

Вид

топ-

лива

Рабочий

объем

двига-

теля, л


NОx РМ SО2


дороги

Городские

улицы и

дороги

Внегород-

ские дороги

Городские ули-

цы и дороги


дороги

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II Заго-

род-

ные

Ско

рост

ные

I II Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

1 2 3 14 15 16 17 18 19 16 17 18 19

0 (Евро 0) Б <1,4 2,30 2,70 - - - - 0,320 0,028 0,022 0,024

1,4–2,0 2,70 3,10 - - - - 0,039 0,032 0,026 0,028

>2,0 4,00 4,60 - - - - 0,049 0,041 0,030 0,034

СНГ <1,4 2,30 2,70 - - - - 0,006 0,005 0,004 0,004

1,4–2,0 2,70 3,10 - - - - 0,007 0,006 0,005 0,005

>2,0 4,00 4,60 - - - - 0,009 0,007 0,006 0,006

ДТ <2,0 2,60 2,90 0,25 0,20 0,15 0,17 0,196 0,169 0,130 0,150

>2,0 3,20 3,50 0,25 0,20 0,15 0,17 0,247 0,215 0,164 0,184

1 (Евро 1) Б <1,4 0,80 1,00 - - - - 0,029 0,025 0,020 0,022

1,4–2,0 0,80 1,00 - - - - 0,035 0,029 0,023 0,025

>2,0 1,00 1,20 - - - - 0,044 0,037 0,27 0,031

СНГ <1,4 0,80 1,00 - - - - 0,006 0,005 0,004 0,004

1,4–2,0 0,80 1,00 - - - - 0,007 0,006 0,005 0,005

>2,0 1,00 1,20 - - - - 0,009 0,007 0,006 0,006

ДТ <2,0 0,52 0,51 0,07 0,06 0,04 0,05 0,176 0,152 0,118 0,135

>2,0 0,52 0,51 0,07 0,06 0,04 0,05 0,222 0,194 0,148 0,166

2 (Евро 2) Б <1,4 0,30 0,35 - - - - 0,029 0,025 0,020 0,022

1,4–2,0 0,30 0,38 - - - - 0,035 0,029 0,023 0,025

>2,0 0,35 0,40 - - - - 0,044 0,037 0,027 0,031

СНГ <1,4 0,30 0,40 - - - - 0,006 0,005 0,004 0,004

1,4–2,0 0,30 0,38 - - - - 0,007 0,006 0,005 0,005

>2,0 0,35 0,40 - - - - 0,009 0,007 0,006 0,006

ДТ <2,0 0,52 0,51 0,07 0,06 0,04 0,05 0,176 0,152 0,118 0,135

>2,0 0,52 0,51 0,07 0,06 0,04 0,05 0,222 0,194 0,148 0,166

3 (Евро 3) Б <1,4 0,12 0,15 - - - - 0,029 0,025 0,020 0,022

1,4–2,0 0,14 0,16 - - - - 0,035 0,029 0,023 0,025

>2,0 0,16 0,17 - - - - 0,044 0,037 0,027 0,031

СНГ <1,4 0,12 0,15 - - - - 0,006 0,005 0,004 0,004

1,4–2,0 0,14 0,16 - - - - 0,007 0,006 0,005 0,005

>2,0 0,16 0,17 - - - - 0,009 0,007 0,006 0,006

ДТ <2,0 0,40 0,40 0,05 0,04 0,03 0,03 0,118 0,101 0,078 0,090

>2,0 0,20 0,40 0,05 0,04 0,03 0,03 0,148 0,129 0,098 0,110


42

Удельные показатели выброса вредных веществ легковыми автомобилями, г/км

Эколо-

гический

класс

АТС

Вид

топ-

лива

Рабо-

чий

объем

двига-

теля, л


Pb СO2

Городские улицы

и дороги


дороги

Городские

улицы и доро-

ги


дороги

I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0 (Евро 0) Б <1,4 0,032 0,028 0,022 0,00020 184,0 161,0 126,5 138,0

1,4–2,0 0,039 0,032 0,026 0,00030 218,5 184,0 149,5 161,0

>2,0 0,049 0,041 0,030 0,00039 276,0 230,0 172,5 195,5

СНГ <1,4 - - - - 145,6 127,4 100,1 109,2

1,4–2,0 - - - - 172,9 145,6 118,3 127,4

>2,0 - - - - 218,4 182,0 136,5 154,7

ДТ <2,0 - - - - 202,8 184,6 158,6 174,2

>2,0 - - - - 257,4 234,0 192,4 210,6

1 (Евро 1) Б <1,4 0,00023 0,00022 0,00017 0,00020 205,3 180,4 141,6 154,6

1,4–2,0 0,00035 0,00032 0,00024 0,00027 245,3 206,1 168,2 180,3

>2,0 0,00044 0,00041 0,00031 0,00035 309,1 257,6 193,8 219,5

СНГ <1,4 - - - - 163,5 142,0 112,1 122,1

1,4–2,0 - - - - 193,8 163,5 132,2 142,2

>2,0 - - - - 244,2 203,8 153,4 173,6

ДТ <2,0 - - - - 202,8 184,6 158,6 174,2

>2,0 - - - - 257,4 234,0 192,4 210,6

2 (Евро 2) Б <1,4 0,00023 0,00022 0,00017 0,00020 205,3 180,4 141,6 154,6

1,4–2,0 0,00035 0,00032 0,00024 0,00027 245,3 206,1 168,2 180,3

>2,0 0,00044 0,00041 0,00031 0,00035 309,1 257,6 193,8 219,5

СНГ <1,4 - - - - 163,5 142,0 112,1 122,1

1,4–2,0 - - - - 193,8 163,5 132,2 142,2

>2,0 - - - - 244,2 203,8 153,4 173,6

ДТ <2,0 - - - - 202,8 184,6 158,6 174,2

>2,0 - - - - 257,4 234,0 192,4 210,6

3 (Евро 3) Б <1,4 0,00023 0,00022 0,00017 0,00020 205,3 180,4 141,6 154,6

1,4–2,0 0,00035 0,00032 0,00024 0,00027 245,3 206,1 168,2 180,3

>2,0 0,00044 0,00041 0,00031 0,00035 309,1 257,6 193,8 219,5

СНГ <1,4 - - - - 163,5 142,0 112,1 122,1

1,4–2,0 - - - - 193,8 163,5 132,2 142,2

>2,0 - - - - 244,2 203,8 153,4 173,6

ДТ <2,0 - - - - 202,8 184,6 158,6 174,2

>2,0 - - - - 257,4 234,0 192,4 210,6

43

Продолжение таблицы 1.2.2

Эколо-

гический

класс

АТС

Вид

топ-

лива

Рабо-

чий

объем

двига-

теля, л


CH4 NMVOC


и дороги


дороги

Городские


ги


дороги

I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0 (Евро 0) Б <1,4 0,126 0,092 0,043 0,020 3,074 2,808 1,757 1,580

1,4–2,0 0,126 0,092 0,043 0,020 3,774 3,508 2,257 1,980

>2,0 0,126 0,092 0,043 0,020 4,074 3,808 2,357 2,080

СНГ <1,4 0,080 0,080 0,025 0,025 3,120 2,820 1,765 1,575

1,4–2,0 0,080 0,080 0,025 0,025 3,820 3,520 2,265 1,975

>2,0 0,080 0,080 0,025 0,025 4,120 3,820 2,365 2,075

ДТ <2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,195 0,145 0,095 0,075

>2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,195 0,145 0,095 0,075

1 (Евро 1) Б <1,4 0,040 0,040 0,020 0,010 0,240 0,200 0,140 0,120

1,4–2,0 0,040 0,040 0,020 0,010 0,340 0,300 0,160 0,140

>2,0 0,040 0,040 0,020 0,010 0,470 0,420 0,260 0,220

СНГ <1,4 0,020 0,020 0,010 0,010 0,260 0,220 0,150 0,120

1,4–2,0 0,020 0,020 0,010 0,010 0,360 0,320 0,170 0,140

>2,0 0,020 0,020 0,010 0,010 0,490 0,440 0,270 0,220

ДТ <2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,085 0,075 0,035 0,025

>2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,085 0,075 0,035 0,025

2 (Евро 2) Б <1,4 0,040 0,040 0,020 0,010 0,050 0,040 0,010 0,020

1,4–2,0 0,040 0,040 0,020 0,010 0,050 0,040 0,020 0,010

>2,0 0,040 0,040 0,020 0,010 0,100 0,080 0,040 0,040

СНГ <1,4 0,040 0,040 0,020 0,010 0,070 0,060 0,020 0,020

1,4–2,0 0,040 0,040 0,020 0,010 0,070 0,060 0,030 0,020

>2,0 0,040 0,040 0,020 0,010 0,120 0,100 0,050 0,040

ДТ <2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,085 0,075 0,035 0,025

>2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,085 0,075 0,035 0,025

3 (Евро 3) Б <1,4 0,040 0,040 0,020 0,010 0,010 0,010 0,010 0,010

1,4–2,0 0,040 0,040 0,020 0,010 0,010 0,010 0,010 0,010

>2,0 0,040 0,040 0,020 0,010 0,030 0,020 0,020 0,010

СНГ <1,4 0,040 0,040 0,020 0,010 0,030 0,030 0,020 0,010

1,4–2,0 0,040 0,040 0,020 0,010 0,030 0,030 0,020 0,010

>2,0 0,040 0,040 0,020 0,010 0,040 0,040 0,030 0,010

ДТ <2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,065 0,065 0,035 0,015

>2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,065 0,065 0,035 0,015

44

Окончание таблицы 1.2.2

Эколо-

гический

класс

АТС

Вид

топ-

лива

Рабо-

чий

объем

двига-

теля, л


N2O NH3


и дороги


дороги

Городские


ги


дороги

I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

1 2 3 12 13 14 15 16 17 18 19

0 (Евро 0) Б <1,4 0,005 0,005 0,005 0,005 0,002 0,002 0,002 0,002

1,4–2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,002 0,002 0,002 0,002

>2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,002 0,002 0,002 0,002

СНГ <1,4 0,005 0,005 0,005 0,005 0,002 0,002 0,002 0,002

1,4–2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,002 0,002 0,002 0,002

>2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,002 0,002 0,002 0,002

ДТ <2,0 0,010 0,010 0,010 0,010 0,001 0,001 0,001 0,001

>2,0 0,010 0,010 0,010 0,010 0,001 0,001 0,001 0,001

1 (Евро 1) Б <1,4 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100 0,100

1,4–2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100 0,100

>2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100 0,100

СНГ <1,4 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100 0,100

1,4–2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100 0,100

>2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100 0,100

ДТ <2,0 0,010 0,010 0,010 0,010 0,001 0,001 0,001 0,001

>2,0 0,010 0,010 0,010 0,010 0,001 0,001 0,001 0,001

2 (Евро 2) Б <1,4 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100

1,4–2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100

>2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100

СНГ <1,4 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,050 0,070 0,100

1,4–2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,050 0,070 0,100

>2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100

ДТ <2,0 0,010 0,010 0,010 0,010 0,001 0,001 0,001 0,001

>2,0 0,010 0,010 0,010 0,010 0,001 0,001 0,001 0,001

3 (Евро 3) Б <1,4 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100

1,4–2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100

>2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100

СНГ <1,4 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100

1,4–2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100

>2,0 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,070 0,070 0,100

ДТ <2,0 0,010 0,010 0,010 0,010 0,001 0,001 0,001 0,001

>2,0 0,010 0,010 0,010 0,010 0,001 0,001 0,001 0,001

45


Удельные показатели выброса вредных веществ грузовыми автомобилями и автобусами полной массой до 3 500 кг, г/км

Эколо-

гический

класс

АТС

Вид

топ-

лива


СO VOC NO2 PM SO2

Городские

улицы и

дороги

Внегород-

ские доро-

ги

Городские

улицы и

дороги

Внегород-

ские доро-

ги

Городские

улицы и

дороги

Внегород-


Городские

улицы и

дороги

Внегород-

ские доро-

ги

Городские


ги


дороги

I II Заг

ород-н

ые

Ско

-рост

ны

е

I II

Заг

ородны

е

Ско

рост

ны

е

I II

Заг

ородны

е

Ско

рост

ны

е

I II

Заг

ородны

е

Ско

рост

ны

е

I II

Заг

ородны

е

Ско

рост

ны

е

0 (Евро 0) Б 37,5 26,8 15,2 19,0 4,20 3,90 2,40 2,10 3,0 2,7 4,1 4,3 - - - - 0,058 0,053 0,049 0,054

СНГ 37,5 26,8 15,2 19,0 4,20 3,90 2,40 2,10 3,0 2,7 4,1 4,3 - - - - 0,010 0,009 0,010 0,011

ДТ 1,2 1,2 1,0 1,1 0,32 0,25 0,16 0,12 3,6 3,4 3,2 3,5 0,28 0,23 0,21 0,23 0,347 0,358 0,215 0,243

1 (Евро 1) Б 10,3 8,5 4,6 5,0 0,51 0,46 0,28 0,23 1,2 1,2 1,0 1,1 - - - - 0,058 0,053 0,049 0,054

СНГ 10,3 8,5 3,6 5,0 0,51 0,46 0,28 0,23 1,2 1,2 1,0 1,1 - - - - 0,010 0,009 0,010 0,011

ДТ 0,4 0,4 0,3 0,5 0,14 0,13 0,11 0,10 1,2 1,1 1,0 1,1 0,08 0,07 0,06 0,10 0,347 0,358 0,215 0,243

2 (Евро 2) Б 6,2 5,4 2,7 3,3 0,14 0,12 0,80 0,50 0,5 0,5 0,4 0,5 - - - - 0,058 0,053 0,049 0,054

СНГ 6,2 5,4 2,7 3,3 0,14 0,12 0,80 0,50 0,4 0,4 0,4 0,5 - - - - 0,010 0,009 0,010 0,011

ДТ 0,5 0,4 0,3 0,5 0,11 0,09 0,80 0,60 1,2 1,1 1,0 1,1 0,08 0,07 0,06 0,10 0,347 0,358 0,215 0,243

3 (Евро 3) Б 3,3 2,9 2,2 2,8 0,07 0,06 0,04 0,20 0,2 0,2 0,2 0,2 - - - - 0,058 0,053 0,049 0,054

СНГ 3,3 2,9 2,2 2,8 0,07 0,06 0,04 0,20 0,2 0,2 0,2 0,2 - - - - 0,010 0,009 0,010 0,011

ДТ 0,5 0,4 0,3 0,4 0,07 0,07 0,04 0,30 1,0 1,0 0,8 0,9 0,05 0,05 0,04 0,07 0,127 0,101 0,077 0,083

46


Удельные показатели выброса вредных веществ грузовыми автомобилями и автобусами полной массой до 3 500 кг, г/км

Экологи-

ческий

класс

АТС

Вид

топ-

лива


Pb СO2 NMVOC

Городские улицы и

дороги

Внегородские до-

роги


и дороги

Внегородские доро-

ги


и дороги


роги

I II Заго-

родные

Ско-

ростные I II

Заго-

родные

Скорост-

ные I II

Заго-

родные

Ско-

ростные

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

0 (Евро 0) Б 0,00053 0,00049 0,00045 0,00050 326,6 300,0 277,8 304,4 4,050 3,750 1,860 1,575

СНГ - - - - 306,0 281,0 260,0 284,4 4,120 3,820 1,865 1,575

ДТ - - - - 352,8 324,9 322,0 371,2 0,315 0,245 0,155 0,115

1 (Евро 1) Б 0,00053 0,00049 0,00045 0,00050 366,2 336,0 311,4 340,5 0,470 0,420 0,260 0,220

СНГ - - - - 342,7 314,7 291,2 318,1 0,470 0,420 0,260 0,220

ДТ - - - - 352,8 324,9 322,0 371,2 0,135 0,125 0,105 0,095

2 (Евро 2) Б 0,00053 0,00049 0,00045 0,00050 366,2 336,0 311,4 340,5 0,100 0,080 0,060 0,040

СНГ - - - - 342,7 314,7 291,2 318,1 0,100 0,080 0,060 0,040

ДТ - - - - 352,8 324,9 322,0 371,2 0,105 0,085 0,075 0,055

3 (Евро 3) Б 0,00053 0,00049 0,00045 0,00050 366,2 336,0 311,4 340,5 0,030 0,020 0,020 0,010

СНГ - - - - 342,7 314,7 291,2 318,1 0,030 0,020 0,020 0,010

ДТ - - - - 352,8 324,9 322,0 371,2 0,065 0,065 0,035 0,025

47


Экологи-

ческий

класс

АТС

Вид

топли-

ва


CH4 N2O NH3


дороги


роги


и дороги

Внегородские доро-

ги


и дороги


роги

I II Заго-

родные

Ско-

ростные I II

Заго-

родные

Скорост-

ные I II

Заго-

родные

Ско-

ростные

1 2 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

0 (Евро 0) Б 0,150 0,150 0,040 0,025 0,006 0,006 0,006 0,006 0,002 0,002 0,002 0,002

СНГ 0,080 0,080 0,035 0,025 0,006 0,006 0,006 0,006 0,002 0,002 0,002 0,002

ДТ 0,005 0,005 0,005 0,005 0,017 0,017 0,017 0,017 0,001 0,001 0,001 0,001

1 (Евро 1) Б 0,040 0,040 0,020 0,010 0,050 0,050 0,050 0,050 0,070 0,070 0,100 0,100

СНГ 0,040 0,040 0,020 0,010 0,050 0,050 0,050 0,050 0,070 0,070 0,100 0,100

ДТ 0,005 0,005 0,005 0,005 0,017 0,017 0,017 0,017 0,001 0,001 0,001 0,001

2 (Евро 2) Б 0,040 0,040 0,020 0,010 0,050 0,050 0,050 0,050 0,070 0,070 0,100 0,100

СНГ 0,040 0,040 0,020 0,010 0,050 0,050 0,050 0,050 0,070 0,070 0,100 0,100

ДТ 0,005 0,005 0,005 0,005 0,017 0,017 0,017 0,017 0,001 0,001 0,001 0,001

3 (Евро 3) Б 0,040 0,040 0,020 0,010 0,050 0,050 0,050 0,050 0,070 0,070 0,100 0,100

СНГ 0,040 0,040 0,020 0,010 0,050 0,050 0,050 0,050 0,070 0,070 0,100 0,100

ДТ 0,005 0,005 0,005 0,005 0,017 0,017 0,017 0,017 0,001 0,001 0,001 0,001

48


Удельные показатели выброса грузовыми автомобилями полной массой более 3 500 кг, г/км

Полная масса

АТС, кг

Вид

топ-

лива


СО VOC NОx


дороги


дороги


дороги


дороги


дороги


дороги

I II Загород-

ные

Ско-

рост-

ные


ные

Ско-

рост-

ные


ные

Ско-

рост-

ные

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Менее 7 500 Б 71,5 63,6 35,7 50,0 7,5 6,4 4,1 4,9 3,4 2,7 2,8 3,9

СНГ 71,5 63,6 35,7 50,0 7,5 6,4 4,1 4,9 3,4 2,7 2,8 3,9

ДТ 36,5 32,5 17,8 24,9 4,3 3,6 2,4 2,9 3,4 2,7 2,8 3,9

7 500–16 000 Б 99,5 88,6 55,5 77,6 8,8 7,5 6,5 7,8 6,2 4,9 5,4 7,6

СНГ 99,5 88,6 55,5 77,6 8,8 7,5 6,5 7,8 6,2 4,9 5,4 7,6

ДТ 50,9 45,3 27,5 38,5 5,2 4,4 3,8 4,6 6,2 4,9 5,4 7,6

16 000–32 000 Б 133,0 118,4 68,7 96,2 13,1 11,1 7,2 8,6 6,7 5,3 5,6 7,8

СНГ 133,0 118,4 68,7 96,2 13,1 11,1 7,2 8,6 6,7 5,3 5,6 7,8

ДТ 68,0 60,5 35,1 49,2 7,7 5,6 4,2 5,0 6,7 5,3 5,6 7,8



АТС, кг

Вид

топ-

лива


SО2 NMVOC CH4


дороги


дороги


дороги


дороги


дороги


дороги


ные

Ско-

рост-

ные


ные

Ско-

рост-

ные


ные

Ско-

рост-

ные

1 2 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Менее 7 500 Б 0,106 0,098 0,093 0,107 7,36 6,27 3,97 4,82 0,14 0,13 0,13 0,08

СНГ 0,019 0,018 0,017 0,020 7,36 6,30 4,00 4,84 0,11 0,10 0,10 0,06

ДТ 0,023 0,021 0,020 0,022 4,16 3,47 2,27 2,82 0,14 0,13 0,13 0,08

7 500–16 000 Б 0,164 0,151 0,144 0,166 8,58 7,30 6,30 7,67 0,22 0,20 0,20 0,13

СНГ 0,029 0,027 0,026 0,030 8,58 7,34 6,34 7,70 0,18 0,16 0,16 0,10

ДТ 0,035 0,032 0,320 0,033 4,98 4,20 3,60 4,47 0,22 0,20 0,20 0,13

16 000–32 000 Б 0,203 0,187 0,172 0,198 12,82 10,86 6,97 8,44 0,28 0,24 0,23 0,16

СНГ 0,036 0,033 0,031 0,036 12,82 10,92 7,02 8,47 0,22 0,19 0,18 0,13

ДТ 0,044 0,041 0,037 0,040 7,32 5,36 3,97 4,84 0,28 0,24 0,23 0,16

49


Удельные показатели выброса грузовыми автомобилями полной массой

более 3 500 кг, г/км

Полная мас-

са АТС, кг

Вид

топ-

лива


СО2 Pb




дороги




дороги

I II

Заго-

род-

ные

Ско-

ростные I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Менее 7 500 Б 602,6 553,8 526,7 605,7 0,0010 0,0009 0,0009 0,0010

СНГ 572,4 528,1 500,2 575,2 - - - -

ДТ 573,3 527,7 494,7 568,9 - - - -

7 500–16 000 Б 933,8 859,1 816,5 939,0 0,0015 0,0014 0,0013 0,0015

СНГ 887,2 815,9 775,7 892,2 - - - -

ДТ 868,2 798,3 760,0 874,0 - - - -

16 000–32 000 Б 1150,0 1058,0 977,5 1124,1 0,0019 0,0018 0,0016 0,0018

СНГ 1092,2 1004,5 928,2 1067,6 - - - -

ДТ 1088,3 1001,0 920,5 1057,3 - - - -


Полная мас-

са АТС, кг

Вид

топ-

лива


N2О NH3




дороги




дороги

I II

Заго-

род-

ные

Ско-

ростные I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

1 2 11 12 13 14 15 16 17 18

Менее 7 500 Б 0,005 0,005 0,005 0,005 0,002 0,002 0,002 0,002

СНГ 0,005 0,005 0,005 0,005 0,002 0,002 0,002 0,002

ДТ 0,005 0,005 0,005 0,005 0,002 0,002 0,002 0,002

7 500–16 000 Б 0,006 0,006 0,006 0,006 0,003 0,003 0,003 0,003

СНГ 0,006 0,006 0,006 0,006 0,003 0,003 0,003 0,003

ДТ 0,006 0,006 0,006 0,006 0,003 0,003 0,003 0,003

16 000–32

000

Б 0,007 0,007 0,007 0,007 0,003 0,003 0,003 0,003

СНГ 0,007 0,007 0,007 0,007 0,003 0,003 0,003 0,003

ДТ 0,007 0,007 0,007 0,007 0,003 0,003 0,003 0,003

50


Удельные показатели выброса вредных веществ грузовыми автомобилями с дизелями полной массой более 3 500 кг, г/км


АТС, кг

Экологический

класс АТС


СО VOC NОx




дороги




дороги



I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

I II

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Менее 7 500 0 (Евро 0) 3,1 3,0 2,7 2,6 1,8 1,6 1,3 1,4 5,0 4,8

1 (Евро 1) 1,9 1,7 1,5 1,5 1,7 1,4 1,2 1,2 3,5 3,4

2 (Евро 2) 1,5 1,2 1,2 1,2 1,5 1,3 1,1 1,1 2,5 2,4

3 (Евро 3 и выше) 1,0 0,9 0,8 0,8 1,1 0,9 0,8 0,8 1,8 1,7

7 500–16 000 0 (Евро 0) 3,5 3,3 2,8 2,7 1,8 1,6 1,6 1,6 9,4 8,7

1 (Евро 1) 1,9 1,7 1,5 1,5 1,7 1,4 1,2 1,2 5,7 4,6

2 (Евро 2) 1,5 1,2 1,2 1,2 1,5 1,3 1,1 1,1 4,1 3,3

3 (Евро 3 и выше) 1,0 0,9 0,8 0,8 1,1 0,9 0,8 0,8 2,8 2,3

16 000–32 000 0 (Евро 0) 4,2 4,0 3,5 3,3 2,2 1,8 1,6 1,6 15,0 12,0

1 (Евро 1) 2,4 2,3 2,2 2,0 2,0 1,7 1,5 1,5 8,3 6,6

2 (Евро 2) 1,8 1,7 1,6 1,5 1,6 1,5 1,2 1,2 6,0 4,8

3 (Евро 3 и выше) 1,1 1,0 1,0 1,0 1,3 1,2 1,1 1,1 5,3 4,2

Более 32 000 0 (Евро 0) 4,4 4,2 3,6 3,4 2,2 1,8 1,6 1,6 20,5 18,0

1 (Евро 1) 2,5 2,4 2,3 2,2 2,0 1,7 1,5 1,5 11,3 9,9

2 (Евро 2) 1,8 1,7 1,6 1,6 1,6 1,5 1,2 1,2 8,2 7,2

3 (Евро 3 и выше) 1,1 1,0 1,0 1,0 1,3 1,2 1,1 1,1 7,2 6,3

51



АТС, кг


класс АТС


NОx РМ SО2


дороги




дороги




дороги

Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные


ные

Ско-

рост-

ные

1 2 13 14 15 16 5 17 18 19 20 21

Менее 7 500 0 (Евро 0) 3,8 3,9 0,50 0,40 0,18 0,18 0,505 0,462 0,428 0,473

1 (Евро 1) 2,7 3,2 0,34 0,26 0,14 0,14 0,505 0,462 0,428 0,473

2 (Евро 2) 2,1 2,3 0,21 0,16 0,08 0,08 0,505 0,462 0,428 0,473

3 (Евро 3 и выше) 1,8 1,8 0,15 0,11 0,06 0,06 0,505 0,462 0,428 0,473

7 500–16 000 0 (Евро 0) 7,5 8,5 0,78 0,60 0,40 0,40 0,778 0,703 0,677 0,741

1 (Евро 1) 3,5 4,5 0,61 0,46 0,33 0,33 0,778 0,703 0,677 0,741

2 (Евро 2) 2,8 3,3 0,21 0,16 0,10 0,10 0,778 0,703 0,677 0,741

3 (Евро 3 и выше) 2,3 2,3 0.15 0,11 0,06 0,06 0,778 0,703 0,677 0,741

16 000–32 000 0 (Евро 0) 10,1 12,5 1,00 0,82 0,55 0,55 1,093 1,052 0,959 1,054

1 (Евро 1) 5,6 5,6 0,65 0,53 0,48 0,48 1,093 1,052 0,959 1,054

2 (Евро 2) 4,6 4,6 0,30 0,21 0,18 0,18 1,093 1,052 0,959 1,054

3 (Евро 3 и выше) 3,1 3,1 0,18 0,15 0,13 0,13 1,093 1,052 0,959 1,054

Более 32 000 0 (Евро 0) 15,5 17,5 1,22 0,93 0,73 0,73 1,368 1,303 1,246 1,116

1 (Евро 1) 8,5 8,5 0,78 0,61 0,48 0,48 1,368 1,303 1,246 1,116

2 (Евро 2) 7,0 7,0 0,31 0,23 0,18 0,18 1,368 1,303 1,246 1,116

3 (Евро 3 и выше) 4,7 4,7 0,22 0,17 0,13 0,13 1,368 1,303 1,246 1,116

52


Удельные показатели выброса вредных веществ грузовыми автомобилями с дизелями полной массой более 3 500 кг, г/км

Полная

масса

АТС, кг

Экологи-

ческий

класс

АТС


СО2 CН4 NMVОC N2О



Внегород-


Городские

улицы и до-

роги

Внегород-


Городские

улицы и до-

роги

Внегород-


Городские

улицы и до-

роги

Внегород-


I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

Менее

7 500

0 (Евро 0) 435,1 413,4 418,5 471,6 0,085 0,085 0,023 0,020 1,715 1,615 1,277 1,380 0,006 0,006 0,006 0,006

1 (Евро 1) 435,1 413,4 418,5 471,6 0,085 0,085 0,023 0,020 1,615 1,315 1,177 1,180 0,006 0,006 0,006 0,006

2 (Евро 2) 435,1 413,4 418,5 471,6 0,085 0,085 0,023 0,020 1,415 1,215 1,077 1,080 0,006 0,006 0,006 0,006

3 (Евро 3

и выше)

435,1 413,4 418,5 471,6 0,085 0,085 0,023 0,020 1,015 0,815 0,777 0,780 0,006 0,006 0,006 0,006

7 500–

16 000

0 (Евро 0) 706,5 649,8 617,4 679,5 0,085 0,085 0,023 0,020 1,715 1,615 1,577 1,580 0,030 0,030 0,030 0,030

1 (Евро 1) 706,5 649,8 617,4 679,5 0,085 0,085 0,023 0,020 1,615 1,315 1,177 1,180 0,030 0,030 0,030 0,030

2 (Евро 2) 706,5 649,8 617,4 679,5 0,085 0,085 0,023 0,020 1,415 1,215 1,077 1,080 0,030 0,030 0,030 0,030

3 (Евро 3

и выше)

706,5 649,8 617,4 679,5 0,085 0,085 0,023 0,020 1,015 0,815 0,777 0,780 0,030 0,030 0,030 0,030

16 000–

32 000

0 (Евро 0) 884,0 780,0 805,1 865,8 0,175 0,175 0,080 0,070 2,025 1,625 1,520 1,530 0,030 0,030 0,030 0,030

1 (Евро 1) 884,0 780,0 805,1 865,8 0,175 0,175 0,080 0,070 1,825 1,525 1,420 1,430 0,030 0,030 0,030 0,030

2 (Евро 2) 884,0 780,0 805,1 865,8 0,175 0,175 0,080 0,070 1,425 1,325 1,120 1,130 0,030 0,030 0,030 0,030

3 (Евро 3

и выше)

884,0 780,0 805,1 865,8 0,175 0,175 0,080 0,070 1,125 1,025 1,020 1,030 0,030 0,030 0,030 0,030

Более

32 000

0 (Евро 0) 1144,0 1040,0 910,0 980,0 0,175 0,175 0,080 0,070 2,025 1,625 1,520 1,430 0,040 0,040 0,040 0,040

1 (Евро 1) 1144,0 1040,0 910,0 980,0 0,175 0,175 0,080 0,070 1,825 1,525 1,420 1,430 0,040 0,040 0,040 0,040

2 (Евро 2) 1144,0 1040,0 910,0 980,0 0,175 0,175 0,080 0,070 1,425 1,325 1,120 1,130 0,040 0,040 0,040 0,040

3 (Евро 3

и выше)

1144,0 1040,0 910,0 980,0 0,175 0,175 0,080 0,070 1,125 1,025 1,020 1,030 0,040 0,040 0,040 0,040

53


Удельные показатели выброса вредных веществ автобусами полной массой более 3 500 кг, г/км

Класс автобуса Вид топлива


СО VOC NОx


и дороги


дороги




дороги



I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

I II

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Малый Б 79,2 70,5 43,2 60,7 7,6 6,8 4,0 4,8 5,4 4,3

КПГ 40,4 36,0 22,0 30,8 4,5 4,0 2,4 2,9 5,4 4,3

Средний Б 120,8 107,5 61,2 85,4 8,8 7,8 6,9 8,2 8,8 7,0

КПГ 61,6 54,8 43,9 43,9 5,2 4,6 4,1 4,9 8,8 7,0

Большой Б 187,2 166,6 111,6 111,6 13,5 12,0 8,1 8,1 9,3 7,4

КПГ 95,5 85,0 56,9 56,9 8,0 7,1 4,8 4,8 9,3 7,4




NOx SO2 Pb


дороги


и дороги


дороги


и дороги


дороги

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II Заго-

родные

Ско-

ростные

1 2 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Малый Б 4,5 6,3 0,130 0,120 0,107 0,123 0,0012 0,0011 0,0010 0,0012

КПГ 4,5 6,3 0,028 0,026 0,023 0,026 - - - -

Средний Б 7,3 10,2 0,178 0,164 0,156 0,179 0,0017 0,0016 0,0014 0,0016

КПГ 7,3 10,2 0,039 0,036 0,034 0,039 - - - -

Большой Б 8,5 8,5 0,219 0,202 0,192 0,192 0,0020 0,0018 0,0018 0,0018

КПГ 8,5 8,5 0,048 0,044 0,042 0,042 - - - -

54


Удельные показатели выброса вредных веществ автобусами полной массой более 3 500 кг, г/км



СО2 NMVOC СH4


и дороги


дороги




дороги


и дороги

I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

I II Заго-

родные

Ско-

рост-

ные

I II

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Малый Б 736,0 677,1 607,2 698,3 7,45 6,67 3,87 4,72 0,15 0,13

КПГ 696,5 641,2 574,2 660,5 4,36 3,87 2,27 2,82 0,15 0,13

Средний Б 1012,0 931,0 885,5 1018,3 8,58 7,60 6,70 8,07 0,22 0,20

КПГ 957,4 880,7 838,1 964,2 4,98 4,40 3,90 4,77 0,22 0,20

Большой Б 1242,0 1142,6 1087,9 1087,9 13,22 11,76 7,87 7,94 0,28 0,24

КПГ 1175,6 1081,5 1029,2 1029,2 7,72 6,86 4,57 4,64 0,28 0,24




СH4 N2O NH3


дороги


дороги


дороги


дороги


дороги

Заго-

родные

Ско-

ростные I II

Заго-

родные

Ско-

ростные I II

Заго-

родные

Ско-

ростные

1 2 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Малый Б 0,13 0,08 0,005 0,005 0,005 0,005 0,002 0,002 0,002 0,002

КПГ 0,13 0,08 0,005 0,005 0,005 0,005 0,002 0,002 0,002 0,002

Средний Б 0,20 0,13 0,006 0,006 0,006 0,006 0,003 0,003 0,003 0,003

КПГ 0,20 0,13 0,006 0,006 0,006 0,006 0,003 0,003 0,003 0,003

Большой Б 0,23 0,16 0,007 0,007 0,007 0,007 0,003 0,003 0,003 0,003

КПГ 0,23 0,16 0,007 0,007 0,007 0,007 0,003 0,003 0,003 0,003

55


Удельные показатели выброса вредных веществ автобусами с дизелями полной

массой более 3 500 кг, г/км

Класс

автобуса


класс АТС


СО VОC NOx

Городские

улицы и

дороги


дороги

Городские

улицы и

дороги


дороги

Городские

улицы и

дороги

I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II

Малый 0 (Евро 0) 2,9 2,7 2,5 2,5 1,8 1,7 1,3 1,4 9,4 8,7

1 (Евро 1) 1,9 1,8 1,7 1,7 1,5 1,3 1,1 1,1 7,1 6,8

2 (Евро 2) 1,5 1,2 1,2 1,2 1,1 1,1 1,1 1,0 4,7 4,3

3 (Евро 3 и выше) 1,2 1,1 1,0 1,0 0,8 0,8 0,7 0,7 2,8 2,6

Средний 0 (Евро 0) 3,1 3,0 2,7 2,7 2,2 1,9 1,4 1,4 11,5 10,4

1 (Евро 1) 2,1 2,0 1,8 1,8 1,7 1,4 1,1 1,1 8,9 8,5

2 (Евро 2) 1,5 1,2 1,2 1,2 1,5 1,3 1,0 1,0 7,8 7,4

3 (Евро 3 и выше) 1,2 1,1 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 5,5 5,2

Большой 0 (Евро 0) 4,0 3,5 3,3 3,3 3,2 2,9 2,4 2,4 15,6 14,8

1 (Евро 1) 2,5 2,1 2,0 2,0 1,7 1,3 1,1 1,1 10,9 10,4

2 (Евро 2) 2,0 1,7 1,7 1,7 1,5 1,3 1,0 1,0 7,8 7,4

3 (Евро 3 и выше) 1,4 1,2 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 1,0 5,5 5,2

Особо

большой

0 (Евро 0) 5,0 4,2 3,5 3,3 3,2 2,9 2,4 2,4 15,6 14,8

1 (Евро 1) 2,5 2,1 2,0 2,0 1,7 1,4 1,1 1,1 10,9 10,4

2 (Евро 2) 2,0 1,7 1,7 1,7 1,5 1,3 1,0 1,0 7,8 7,4

3 (Евро 3 и выше) 1,4 1,2 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 1,0 5,5 5,2


Класс

автобуса

Экологиче-

ский

класс АТС


NOx PM SO2

Внегород-

ские доро-

ги

Городские


ги

Внегород-

ские доро-

ги

Городские


ги


дороги

Заго

го-

род

ные

Ско

рост

ные

I II

Заго

го-

род

ные

Ско

рос

тны

е

I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

Малый 0 (Евро 0) 8,0 9,1 0,51 0,41 0,19 0,19 0,558 0,513 0,475 0,524

1 (Евро 1) 5,3 5,9 0,42 0,38 0,12 0,13 0,558 0,513 0,475 0,524

2 (Евро 2) 3,6 4,1 0,21 0,16 0,08 0,08 0,558 0,513 0,475 0,524

3 (Евро 3 и

выше)

2,2 2,6 0,13 0,12 0,08 0,08 0,558 0,513 0,475 0,524

Средний 0 (Евро 0) 10,1 11,5 1,14 0,91 0,35 0,40 1,001 0,924 0,888 0,978

1 (Евро 1) 7,1 7,6 0,76 0,69 0,31 0,33 1,001 0,924 0,888 0,978

2 (Евро 2) 4,1 4,1 0,53 0,46 0,31 0,27 1,001 0,924 0,888 0,978

3 (Евро 3 и

выше)

3,2 3,2 0,23 0,20 0,13 0,12 1,001 0,924 0,888 0,978

Большой 0 (Евро 0) 12,0 12,9 1,43 1,14 0,43 0,50 1,031 0,945 0,901 0,990

1 (Евро 1) 9,0 9,4 0,76 0,69 0,31 0,40 1,031 0,945 0,901 0,990

2 (Евро 2) 4,1 4,1 0,53 0,46 0,31 0,27 1,031 0,945 0,901 0,990

3 (Евро 3 и

выше)

3,2 3,2 0,23 0,20 0,13 0,12 1,031 0,945 0,901 0,990

Особо

большой

0 (Евро 0) 12,0 12,9 1,43 1,14 0,43 0,50 1,146 1,052 1,000 1,000

1 (Евро 1) 9,0 9,4 0,76 0,69 0,31 0,40 1,146 1,052 1,000 1,000

2 (Евро 2) 4,1 4,1 0,53 0,46 0,31 0,27 1,146 1,052 1,000 1,000

3 (Евро 3 и

выше)

3,2 3,2 0,23 0,20 0,13 0,12 1,146 1,052 1,000 1,000

56


Удельные показатели выброса вредных веществ автобусами с дизелями полной

массой более 3 500 кг, г/км

Класс

авто-

буса

Экологи-

ческий

класс

АТС


СО2 CH4 NMVOС


и дороги


дороги


и дороги


дороги



I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II

Ма-

лый

0 (Евро 0) 507,0 466,4 595,4 654,9 0,085 0,085 0,023 0,023 1,715 1,615

1 (Евро 1) 507,0 466,4 595,4 654,9 0,085 0,085 0,023 0,023 1,415 1,215

2 (Евро 2) 507,0 466,4 595,4 654,9 0,085 0,085 0,023 0,023 1,015 1,015

3 (Евро 3

и выше)

507,0 466,4 595,4 654,9 0,085 0,085 0,023 0,023 0,715 0,715

Сред-

ний

0 (Евро 0) 858,0 780,0 819,1 867,4 0,175 0,175 0,080 0,070 2,025 1,725

1 (Евро 1) 858,0 780,0 819,1 867,4 0,175 0,175 0,080 0,070 1,525 1,225

2 (Евро 2) 858,0 780,0 819,1 867,4 0,175 0,175 0,080 0,070 1,325 1,125

3 (Евро 3

и выше)

858,0 780,0 819,1 867,4 0,175 0,175 0,080 0,070 0,925 0,925

Боль-

шой

0 (Евро 0) 910,0 837,2 795,6 874,5 0,175 0,175 0,080 0,070 3,025 2,725

1 (Евро 1) 910,0 837,2 795,6 874,5 0,175 0,175 0,080 0,070 1,525 1,125

2 (Евро 2) 910,0 837,2 795,6 874,5 0,175 0,175 0,080 0,070 1,325 1,025

3 (Евро 3

и выше)

910,0 837,2 795,6 874,5 0,175 0,175 0,080 0,070 0,925 0,825

Особо

боль-

шой

0 (Евро 0) 1040 956,8 910,0 1001 0,175 0,175 0,080 0,070 3,025 2,725

1 (Евро 1) 1040 956,8 910,0 1001 0,175 0,175 0,080 0,070 1,525 1,225

2 (Евро 2) 1040 956,8 910,0 1001 0,175 0,175 0,080 0,070 1,325 1,125

3 (Евро 3

и выше)

1040 956,8 910,0 1001 0,175 0,175 0,080 0,070 0,925 0,825


Класс

авто-

буса

Экологи-

ческий

класс

АТС


NMVOС N2O NH2


дороги


и дороги


дороги


и дороги


дороги

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

I II

Заго-

род-

ные

Ско-

рост-

ные

Ма-

лый

0 (Евро 0) 1,277 1,380 0,060 0,060 0,060 0,060 0,002 0,002 0,002 0,002

1 (Евро 1) 1,080 654,9 0,060 0,060 0,060 0,060 0,002 0,002 0,002 0,002

2 (Евро 2) 0,977 0,980 0,060 0,060 0,060 0,060 0,002 0,002 0,002 0,002

3 (Евро 3

и выше)

0,680 654,9 0,060 0,060 0,060 0,060 0,002 0,002 0,002 0,002

Сред-

ний

0 (Евро 0) 1,377 1,380 0,060 0,060 0,060 0,060 0,002 0,002 0,002 0,002

1 (Евро 1) 1,077 1,080 0,002 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 0,003 0,003

2 (Евро 2) 1,077 0,980 0,002 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 0,003 0,003

3 (Евро 3

и выше)

0,977 0,680 0,002 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 0,003 0,003

Боль-

шой

0 (Евро 0) 2,320 2,330 0,002 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 0,003 0,003

1 (Евро 1) 1,020 1,030 0,002 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 0,003 0,003

2 (Евро 2) 0,720 0,730 0,002 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 0,003 0,003

3 (Евро 3

и выше)

0,620 0,630 0,002 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 0,003 0,003

Особо

боль-

шой

0 (Евро 0) 1,320 2,330 0,040 0,040 0,040 0,040 0,004 0,004 0,004 0,004

1 (Евро 1) 1,020 1,030 0,040 0,040 0,040 0,040 0,004 0,004 0,004 0,004

2 (Евро 2) 1,020 1,030 0,040 0,040 0,040 0,040 0,004 0,004 0,004 0,004

3 (Евро 3

и выше)

0,620 0,630 0,040 0,040 0,040 0,040 0,004 0,004 0,004 0,004

57


Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя легковыми автомобилями экологического

класса 0 (Евро 0)

Рабочий объем,

л

Вид топ-

лива

Удельные выбросы загрязняющих веществ, г/мин

СО VOC NO2 PM SO2 Pb

Т Х Т Х Т Х Т Х Т Х Т Х

Менее 1,4 Б, СНГ 2,30 4,50 0,18 0,27 0,01 0,02 - - 0,008 0,009 0,00006 0,00007

ДТ 0,14 0,21 0,06 0,07 0,06 0,09 0,002 0,004 0,016 0,018 - -

1,4–2,0 Б, СНГ 3,00 6,00 0,31 0,47 0,02 0,03 - - 0,010 0,012 0,00008 0,00010

ДТ 0,19 0,29 0,08 0,10 0,08 0,12 0,003 0,006 0,020 0,024 - -

Более 2,0 Б, СНГ 4,50 8,80 0,44 0,66 0,03 0,04 - - 0,012 0,014 0,00010 0,00013

ДТ 0,35 0,63 0,14 0,17 0,13 0,20 0,005 0,010 0,024 0,030 - -

Примечания: 1. Т – теплый период; Х – холодный период.

2. В переходный период значения выбросов СО, VOC, РМ, SO2 и Pb должны умножаться на коэффициент 0,9 от значений холодного периода го-

да. Выбросы NОx принимаются равными выбросам в холодный период.

3. Выброс Pb при использовании СНГ не определяется, выброс SO2 составляет 0,002 г/мин.


Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя легковыми автомобилями экологического

класса 1 (Евро 1) Рабочий

объем, л

Вид топли-

ва




Менее 1,4 Б, СНГ 0,80 1,70 0,06 0,10 0,008 0,016 - - 0,007 0,008 0,00006 0,00007

ДТ 0,08 0,13 0,04 0,05 0,036 0,054 0,001 0,002 0,016 0,018 - -

1,4–2,0 Б, СНГ 1,20 2,40 0,11 0,17 0,016 0,024 - - 0,009 0,010 0,00007 0,00008

ДТ 0,11 0,17 0,06 0,07 0,048 0,072 0,002 0,003 0,020 0,024 - -

Более 2,0 Б, СНГ 2,00 4,00 0,14 0,22 0,024 0,032 - - 0,011 0,013 0,00008 0,00011

ДТ 0,21 0,32 0,10 0,12 0,078 0,120 0,003 0,005 0,024 0,030 - -


2. В переходный период значения выбросов СО, VOC, РМ, SO2 и Pb должны умножаться на коэффициент 0,9 от значений холодного периода

года. Выбросы NОx принимаются равными выбросам в холодный период.

3. Выброс Pb при использовании СНГ не определяется, выброс SO2 составляет 0,002 г/мин.

58


Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя грузовыми автомобилями экологического класса

0 (Евро 0) полной массой более 3 500 кг

Рабочий объем, л Вид топлива




Менее 7 500 Б 15,0 28,1 1,50 3,80 0,20 0,30 - - 0,020 0,025 0,00015 0,00017

СНГ 15,0 28,1 1,50 3,80 0,20 0,30 - - 0,004 0,005 - -

КПГ 7,6 14,3 0,89 2,20 0,20 0,30 - - 0,004 0,006 - -

7 500–16 000 Б 18,0 33,2 2,60 6,60 0,20 0,30 - - 0,028 0,036 0,0017 0,00023

СНГ 18,0 33,2 2,60 6,60 0,20 0,30 - - 0,005 0,007 - -

КПГ 9,2 16,9 1,53 3,90 0,20 0,30 - - 0,006 0,008 - -

16 000–32 000 Б 18,0 33,2 2,60 6,60 0,20 0,30 - - 0,028 0,036 0,0017 0,00023

СНГ 18,0 33,2 2,60 6,60 0,20 0,30 - - 0,005 0,007 - -

КПГ 9,2 16,9 1,53 3,90 0,20 0,30 - - 0,006 0,008 - -





Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя автобусами экологического класса 0 (Евро 0)

полной массой более 3 500 кг Рабочий объем, л Вид топлива Удельные выбросы загрязняющих веществ, г/мин



Малый Б 15,0 28,1 1,50 3,80 0,20 0,30 - - 0,020 0,025 0,00015 0,00017

КПГ 7,8 14,3 0,89 2,20 0,20 0,30 - - 0,004 0,006 - -

Средний Б 18,0 33,2 2,60 6,60 0,20 0,30 - - 0,028 0,036 0,0017 0,00023

КПГ 9,2 16,9 1,53 6,60 0,20 0,30 - - 0,006 0,008 - -

Большой Б 22,8 42,0 3,10 7,70 0,20 0,30 - - 0,033 0,043 0,00020 0,00027

КПГ 11,6 21,4 1,83 4,54 0,20 0,30 - - 0,007 0,010 - -




59


Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя грузовыми автомобилями и

автобусами полной массой менее 3 500 кг Вид топлива Удельные выбросы загрязняющих веществ, г/мин



Экологический класс 0 (Евро 0)

Б 5,0 9,1 0,65 1,00 0,05 0,07 - - 0,013 0,016 0,00010 0,00012

СНГ 5,0 9,1 0,65 1,00 0,05 0,07 - - 0,002 0,003 - -

ДТ 1,5 2,4 0,20 0,50 0,40 0,60 - - 0,025 0,031 - -

Экологический класс 1 (Евро 1 и выше)

Б 2,00 3,90 0,13 0,14 0,024 0,032 - - 0,011 0,013 0,00010 0,00012

СНГ 2,00 3,90 0,13 0,14 0,024 0,032 - - 0,002 0,002 - -

ДТ 0,35 0,53 0,14 0,17 0,130 0,200 0,005 0,010 0,025 0,031 - -





Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя грузовыми автомобилями

полной массой более 3 500 кг Полная масса, кг Вид топлива Удельные выбросы загрязняющих веществ, г/мин

СО VOC NO2 PM SO2

Т Х Т Х Т Х Т Х Т Х


Менее 7 500 Д 1,9 3,1 0,30 0,60 0,50 0,70 0,010 0,040 0,034 0,040

7 500–16 000 Д 2,8 4,4 0,38 0,80 0,60 0,80 0,020 0,080 0,042 0,052

16 000–32 000 Д 3,0 8,2 0,40 1,10 1,00 2,00 0,030 0,120 0,053 0,064


Менее 7 500 Д 0,6 0,9 0,25 0,30 0,22 0,33 0,008 0,016 0,034 0,040

7 500–16 000 Д 0,9 1,3 0,38 0,46 0,32 0,48 0,012 0,024 0,042 0,052

16 000–32 000 Д 1,3 2,0 0,59 0,71 0,51 0,77 0,019 0,038 0,053 0,064

Более 32 000 Д 1,7 2,5 0,80 0,96 0,62 0,93 0,023 0,046 0,053 0,064




60


Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя автобусами полной массой более 3 500 кг

Полная масса, кг Вид топ-

лива


СО VOC NO2 PM SO2

Т Х Т Х Т Х Т Х Т Х


Менее 7 500 Д 1,9 3,1 0,30 0,60 0,50 0,70 0,020 0,080 0,023 0,028

7 500–16 000 Д 2,8 4,4 0,40 0,80 0,60 0,80 0,030 0,120 0,040 0,047

16 000–32 000 Д 4,6 8,2 0,45 1,10 1,00 2,00 0,040 0,160 0,047 0,056


Менее 7 500 Д 0,5 0,7 0,21 0,25 0,23 0,35 0,007 0,014 0,023 0,028

7 500–16 000 Д 1,2 1,8 0,53 0,64 0,57 0,86 0,016 0,032 0,040 0,047

16 000–32 000 Д 1,5 2,2 0,66 0,79 0,69 1,04 0,020 0,040 0,047 0,056

Более 32 000 Д 1,5 2,2 0,66 0,79 0,69 1,04 0,020 0,040 0,047 0,056





Количество стоянок и коэффициент выезда

Тип АТС Количество стоянок в сутки Коэффициент выезда

Легковые автомобили, грузовые автомобили и авто-

бусы полной массой до 3 500 кг

3 0,5

Грузовые автомобили и автобусы полной массой

свыше 3 500 кг

2 0,5

61


Удельные испарения паров бензина АТС экологического класса 0 (Евро 0) Период года Удельные испарения за счет внутрисуточных изменений темпе-

ратуры для климатических поясов, г/сут

Удельные испаре-

ния во время сто-

янки, г/сут 1 2 3

Легковые и грузовые автомобили, автобусы полной массой до 3 500 кг

Холодный 0,26 0,75 2,20 18,20

Переходный 1,42 1,92 2,60 12,97

Теплый 3,20 5,60 9,66 8,17

Грузовые автомобили и автобусы полной массой более 3 500 кг

Холодный 0,65 1,88 5,65 45,50

Переходный 3,55 4,80 6,52 32,43

Теплый 8,20 14,10 24,15 20,43


Экологические классы АТС в зависимости от года выпуска и

страны-производителя АТС Страна-производитель ТС Вид

топлива

Евро 0 Евро 1 Евро 2 Евро 3 Евро 4

Россия Отечественные

модели

Б До 2006 - С 2006 С 2008 С 2010

ДТ До 1997 1997–2000 С 2001 С 2008 С 2010

Иномарки Б, ДТ - - 2001–2005 С 2006 С 2010

ЕС Б До 1992 1992–1996 1997–2000 2001–2004 С 2005

ДТ До 1992 1992–1996 1997–2001 2002–2004 С 2005

Япония Б, ДТ - До 1997 1998–2004 2005–2010 С 2004

Корея Б, ДТ - До 2000 2001–2002 2003–2005 С 2006

США Б, ДТ - До 1995 1996–2000 2001–2003 С 2004

Китай Б, ДТ - До 2003 2004–2007 С 2008 -


Распределение территорий РФ по климатическим поясам при определении

удельных топливных испарений

Климатиче-

ский пояс Административный район

1

Республики: Бурятия, Карелия, Коми, Саха (Якутия)

Автономные округа: Ненецкий, Ханты-Мансийский, Ямало-Ненецкий

Края: Красноярский

Области: Амурская, Иркутская, Мурманская, Томская

2

Республики: Алтай, Башкортостан, Марий Эл, Татарстан, Тува, Удмурдская, Чуваш-

ская, Хакасия

Автономные области: Еврейская

Края: Приморский, Хабаровский

Области: Архангельская, Белгородская, Брянская, Владимирская, Вологодская, Воро-

нежская, Ивановская, Калининградская, Калужская, Камчатская, Кемеровская, Киров-

ская, Костромская, Курганская, Курская, Ленинградская, Липецкая, Магаданская, Мос-

ковская, Нижегородская, Новгородская, Омская, Оренбургская, Орловская, Пензенская,

Пермская, Псковская, Рязанская, Самарская, Саратовская, Сахалинская, Смоленская,

Тамбовская, Тверская, Тульская, Тюменская, Ульяновская, Челябинская, Читинская,

Ярославская

Города: Москва, Санкт-Петербург

3

Республики: Адыгея, Дагестан, Ингушетия, Кабардино-Балкарская, Калмыкская, Кара-

чаево-Черкесская, Северная Осетия, Чеченская

Края: Краснодарский, Ставропольский

Области: Астраханская, Волгоградская, Ростовская

62


РАСЧЕТ РАССЕИВАНИЯ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРЕ

Цель работы: освоение методики расчета приземных концентраций

примесей в заданной точке.


Источники загрязнения окружающей среды

Для современных технологических площадок характерно наличие

разнообразных выбросов: технологических и вентиляционных,

организованных и неорганизованных, высоких и низких, точечных и

линейных, нагретых и холодных, стабильных и периодического действия

[1].

К технологическим относятся хвостовые выбросы технологических

процессов, выбросы при продувке технологического оборудования, посто-

янно действующие дыхательные трубы, периодически действующие

предохранительные клапаны, трубы ТЭЦ и котельных и т. п. Технологиче-

ские выбросы характеризуются высокой концентрацией вредных веществ

при небольшом объеме газовоздушной смеси [2].

К вентиляционным относятся выбросы общеобменной и местной

вытяжной вентиляции. Вентиляционные выбросы общеобменной

вентиляции характеризуются большими объемами газовоздушной смеси,

но низкими концентрациями вредных веществ. Объемы вентиляционных

выбросов бывают настолько велики, что валовое количество вредных

веществ, содержащихся в них, часто превышает технологические выбросы.

Технологические выбросы, а также выбросы местной вытяжной

вентиляции должны проходить предварительную очистку в

пылегазоочистных аппаратах.

К организованным относятся выбросы, отводимые от мест выделе-

ния системой газоотводов, что позволяет применять для улавливания со-

держащихся в них вредных веществ соответствующие установки.

Неорганизованными являются выбросы, возникающие за счет негер-

метичности открыто устанавливаемого технологического оборудования,

коммуникаций, канализационных колодцев, пробоотборников и т. п.

По перепаду температур между выбросом и окружающей средой ис-

точники можно разделить на нагретые и холодные, а по геометрическим

параметрам (высоте выброса, форме выбросного устройства) выбросы раз-

деляют на высокие и низкие, точечные и линейные. К точечным выбросам

относятся трубы, шахты, крышные вентиляторы и т. д., к линейным –

63

аэрационные фонари, технологические линии и ряд близко расположенных

источников загрязнения.

В зависимости от высоты H устья источника выброса вредного ве-

щества над уровнем земной поверхности согласно ОНД–86 различают ис-

точники:

– высокие, 50H ≥ м;

– средней высоты, =H 10–50 м;

– низкие, H = 2–10 м;

– наземные, 2H ≤ м.

Рассеивание выбросов в атмосфере

Рассеивание – это перенос и усреднение концентрации примесей в

атмосфере.

Рассеивание выбросов в атмосфере подчиняется законам

турбулентной диффузии. На процесс рассеивания оказывают влияние

состояние атмосферы, расположение предприятий и источников выбросов.

Рассеивание происходит под действием трех процессов:

– действие ветра;

– диффузия по осям Z,Y,X ;

– пульсации по осям Z,Y,X .

Направления осей:

X – параллельно ветру и земле;

Y – параллельно земле и перпендикулярно ветру;

Z – перпендикулярно земле и ветру (рис. 2.1).

Рассеивание по горизонтали

определяется действием ветра, по вертикали

– разностью температур и плотностью

воздуха. В результате рассеивания в зоне

дыхания на высоте 1,5–2,5 м формируются

приземные концентрации П

C (рис. 2.2).

Основным документом,

регламентирующим расчет рассеивания

выбросов промышленных предприятий,

является ОНД–86 «Методика расчета концентраций в атмосферном

воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий».

Степень опасности загрязнения атмосферного воздуха характеризуется

наибольшими рассчитанными значениями концентрации,

соответствующими неблагоприятным метеорологическим условиям, в том

числе опасной скорости ветра (разовые концентрации, относящиеся к 20–

30-минутному интервалу осреднения).

Z

X Y

Рис. 2.1. Расположение осей

при расчете рассеивания

64

факел

Сп

I II III1а

Рис. 2.2. Распространение примесей в атмосфере: I – зона переброски

факела; 1a – зона неорганизованного загрязнения;

II – зона задымления (10–49 Hтр); III – зона постепенного

снижения концентраций

Расчетом определяются [3]:

1. Максимальная приземная концентрация при неблагоприятных

метеоусловиях МC .

2. Расстояние по оси факела MX , м, на котором эта концентрация

достигается.

3. Опасная скорость ветра MU – скорость ветра, при которой

приземная концентрация максимальна.

4. Приземные концентрации в узлах сетки или в расчетной точке pC .

Сначала рассчитывается приземная концентрация по оси факела

выброса C на расстоянии X , м от источника выброса (координата X

расчетной точки)

1SCC

М , (2.1)

где МC – максимальное значение приземной концентрации, мг/м3; 1S –

безразмерный коэффициент.

Затем определяется значение концентрации pC на расстоянии Y , м,

от источника выброса (координата Y расчетной точки)

2SCC

p , (2.2)

где S2 – безразмерный коэффициент.

В общем виде

21SSCC

Мp . (2.3)

В зависимости от направления ветра pC может определяться как

1SCC

Мp , если расчетная точка расположена по оси факела выброса, и

65

2МpSCC , если расчетная точка расположена по перпендикуляру к оси

факела выброса.

Приземная концентрация вредных веществ pC в любой точке

местности при наличии N источников определяется как сумма

концентраций веществ от отдельных источников при заданных

направлении и скорости ветра

pn3p2p1pp C...CCCC ++++= .

Например, для расчетной схемы, приведенной на рис. 2.3, в

расчетной точке суммарная концентрация определяется от источников

выброса 1И , 2И , 3И . Источник 4И находится за расчетной точкой и в

расчетах не учитывается. Суммарная концентрация в расчетной точке

составит

23max212max11maxpSCSSCSCC .

X

Y И1

И2

И3

И4РТ

Направление ветра

Рис. 2.3. Расчетная схема расположения расчетной точки

и источников выбросов

Факторы рассеивания

Метеопараметры Ветер. Направление и скорость ветра не остаются постоянными.

Вследствие непрерывного изменения направления ветра расчетная точка

то попадает в факел выброса, то выходит из него. При увеличении

скорости ветра приземная концентрация уменьшается. Опасной называется

скорость ветра, при которой приземные концентрации максимальны

(пригибание факела выброса к земле).

Температурная стратификация атмосферы. Обычно температура

понижается с увеличением высоты. Температурный градиент составляет

приблизительно 1 °С/100 м высоты. При определенных условиях наступает

инверсия – состояние атмосферы, характеризующееся отклонениями

температурного градиента. Инверсии могут быть приземные и

приподнятые. Толщина инверсионного слоя может меняться так же, как и

66

высота появления инверсий. В инверсионных условиях ослабляется

турбулентный обмен, что ведет к ухудшению рассеивания и увеличению

приземных концентраций.

Согласно натурным обследованиям ГГО им. А. И. Воейкова, к

наиболее опасным условиям загрязнения воздуха для высоких источников

относятся:

– приподнятая инверсия, нижняя граница которой находится над

источником выбросов, увеличивающая максимальную приземную

концентрацию на 50–100 %;

– штилевой слой, расположенный ниже источника выброса, когда на

уровне выбросов скорость движения ветра в 1,5–2,0 раза превышает

величину скорости выброса.

Для низких источников выбросов наиболее неблагоприятным

является сочетание приземной инверсии со слабым ветром. Особенно

опасное загрязнение имеет место, когда при холодных выбросах

приподнятая инверсия, расположенная непосредственно над источником

выбросов, сопровождается слабым ветром, близким к штилю.

Влажность. С повышением влажности приземная концентрация

пыли увеличивается.

Рельеф. На заветренной стороне холмов и в понижениях рельефа

приземная концентрация увеличивается.

Застройка. Здания, находящиеся в набегающем потоке, вызывают

изменения в полях скоростей воздушного потока и искажают его. Над

зданием скорость ветра увеличивается, за зданием снижается и на

некотором расстоянии от него достигает первоначального значения. На

наветренных поверхностях здания создается избыточное давление, а на

заветренных – разрежение. При обтекании зданий воздушным потоком над

зданием и за ним образуются зоны аэродинамической тени (рис. 2.4).

Нзд

1,8Нзд

b≤2,5Нзд 6Нзд+b

Нзд

1,8Нзд

B>2,5Нзд 4Нзд

бa

Рис. 2.4. Схема движения воздушного потока при обтекании здания ветром, направленным

перпендикулярно их продольной оси: а – узкое здание; б – широкое здание

Параметры источников выбросов

Интенсивность выброса. При увеличении массы выброса приземная

концентрация увеличивается.

Высота источника выброса. С увеличением высоты источника

67

выброса повышается площадь факела и приземная концентрация

уменьшается.

Температура уходящих газов. При повышении температуры выброса

увеличивается подъем факела выброса, площадь его увеличивается и

приземная концентрация уменьшается.

Скорость выхода газовоздушной смеси. С повышением скорости

выхода газовоздушной смеси увеличивается подъем факела выброса,

площадь его увеличивается и приземная концентрация уменьшается.

Агрегатное состояние. Газы рассеиваются лучше. Чем крупнее

пыль, тем выше скорость осаждения и выше приземные концентрации.

В ОНД–86 приняты следующие допущения:

для наземных источников высота принимается равной 2 м;

если устье источника имеет вид прямоугольника, диаметр

заменяют эффективным диаметром по формуле

ba

baD

эф

2,

где a и b – стороны прямоугольника.



1. Подготовить исходные данные (табл. 2.1.1-2.1.4 прил. 2.1)

1.1 Масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в

единицу времени, г/с

=Mc

CO ; =Mc

NO2 ; =Mc

SO2 ;

=Mc

ТВ ; =Mc

.дрпыль

1.2. Параметры источников выбросов (табл. 2.1.3 прил. 2.1)

Нагретый источник Холодный источник

=H =H

=D =D

=1V =1V

0

W =0W

=ГT == ВТТ =зη

зη =

1.3. Координаты расчетной точки и источников выброса (табл. 2.1.4

прил. 2.1)

=Xp ; =Yp ;

=XИГ ; =YИГ ;

68

=XИХ ; =YИХ .

1.4. Метеопараметры (табл. 2.1.1 прил. 2.1)

=ВT ; =МU .

1.5. Место расположения объекта и объект (табл. 2.1.1 прил. 2.1)

2. Рассчитать значение средней скорости выхода газовоздушной сме-

си (W0 , м/с) из устья источника для источников холодных и нагретых вы-

бросов и вписать значения в п. 1.2

2

1

oD

V4W

,

где V1 – расход газовоздушной смеси (м3/с), D – диаметр устья ис-

точника выброса (м), ∆Т – разность между температурой выбрасываемой

газовоздушной смеси ТГ и температурой окружающего атмосферного воз-

духа ТВ

(ºС).

∆Т = ТГ

- ТВ

3. Рассчитать значения параметров МeМ

,f,,f

TH

DWf

2

2

01000

; 3 165,0H

TVМ

;

H

DWМ

0

3,1 ; 3

Мe800f ;

3. Рассчитать значения коэффициентов m и n в зависимости от пара-

метров ÌeÌ ff ,,, .

Коэффициент m определяется в зависимости от f :

3 f34,0f1,067,0

1m

при 100f < ;

3

47,1

fm при 100f .

Для fe<f<100 значение коэффициента m вычисляется

при f = fe.

Коэффициент n при 100f < определяется в зависимости от Мυ :

1n = при 2υМ ≥ ;

13,313,2532,0nММ 2

при 2≤5,0 M

;

Мn 4,4 при 5,0υМ < .

4. Рассчитать для каждого вредного вещества максимальную при-

земную концентрацию МC , мг/м3, при выбросе газовоздушной смеси из

69

одиночного точечного источника при неблагоприятных метеоусловиях:

Нагретый источник:

31

2 TVH

FmnMАC

p

М

,

где A – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмо-

сферы, (табл. 2.1); M – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмо-

сферу в единицу времени, г/с (см. п. 1.1); F – безразмерный коэффициент,

учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном возду-

хе; m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной

смеси из устья источника выброса; H – высота источника выброса над

уровнем земли, м (для наземных источников принимается 2H = м); pη –

безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; 1V

– расход газовоздушной смеси, м3/с; TΔ – разность между температурой

выбрасываемой газовоздушной смеси ГT и температурой окружающего

воздуха ВT , °С.

Для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость

упорядоченного оседания которых равна 0 , 1F = ; для мелкодисперсных

аэрозолей при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбро-

сов зη не менее 90 % 2F = ; от 75 до 90 % 5,2F = ; менее 75 % и при от-

сутствии очистки 3F = .

Значения зη указаны в варианте задания (табл. 2.1.2 прил. 2.1). В

случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот не бо-

лее 50 м на 1 км2 1ηp = .

Значение ТВ принимается равным средней максимальной темпера-

туре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по СНиП 23-01–99

«Строительная климатология» (табл. 2.1.1 прил. 2.1).

Для 100f ≥ (или 0TΔ ≈ ) и М

0,5 (холодные выбросы)

1

34

8 VH

DFnMAC

p

М

.

Значение n определяется в зависимости от Мυ′

H

W3,10

DМ

,

где D – диаметр холодного источника выброса, м.

1n = при 2υM ≥′ ;

13,313,2532,02

MM

n при 2≤5,0 M

;

Mn 4,4 при 5,0υM <′ .

70

Таблица 2.1

Значение коэффициента А [3]

Район А

Бурятия и Читинская область 250

Европейская территория страны: районы РФ южнее 50º с. ш., остальные райо-

ны Нижнего Поволжья, Кавказа; азиатская территория РФ; Дальний Восток и

остальная территория Сибири 200

Европейская территория РФ и Урала от 50 до 52º с. ш. за исключением попа-

дающих в эту зону перечисленных выше районов 180

Европейская территория РФ и Урала севернее 52ºс.ш (за исключением центра

европейской территории страны) 160

Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская, Ивановская

области 140

5. Определить расстояние МX , м, от источника выброса, на котором

при неблагоприятных метеоусловиях достигается максимальная приземная

концентрация МC , мг/м3.

Расчет выполняется:

а) для газообразных примесей;

б) твердых веществ от нагретого источника;

в) твердых веществ от холодного источника:

4

)5( HdFX

М

,

где безразмерный коэффициент d находится по формулам:

при 100f < (нагретый источник)

328,0148,2e

fd при 5,0≤M

;

328,0195,4 fdm

при 2≤5,0M

;

328,017 fdv

при 2М

;

при 100f > или 0TΔ ≈ (холодный источник)

7,5d = при 5,0υM ≤′ ;

Md 4,11 при 2υ5,0 M ≤′< ;

M16d при 2υM >′ .

6. Определить значение опасной скорости ветра MU , м/с, на уровне

флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается

наибольшее значение приземной концентрации MC :

при 100f < (нагретый источник)

5,0UM = при 5,0≤M ;

MM υU = при 2≤5,0 M ;

71

f12,01UMM

при 2M ;

при 100f или 0TΔ ≈ (холодный источник)

5,0UM = при 5,0υM ≤′ ;

MM υU ′= при 2υ5,0 M ≤′< ;

MM υ2,2U ′= при 2υM >′ .

7. Определить значение приземной концентрации каждого вещества

МИC , мг/м3, при неблагоприятных метеоусловиях и скорости ветра U , м/с,

отличающейся от опасной скорости ветра MU , м/с. Значение U принять в

расчетах равной среднегодовой скорости ветра по табл. 2.1.1 прил. 2.1.

MCr

МИC ,

где r – безразмерная величина, определяемая в зависимости от MUU по

формулам: 3

M

2

MMU

U34,1-

U

U67,1

U

U67,0r

при 1

U

U

M

≤ ;

2U

U

U

U2

U

U3

r

M

2

M

M

при 1U

U

M

> .

8. Рассчитать расстояние от источника выброса МИX , м, на котором

достигается концентрация МИС , мг/м3,

ММИХрХ ,

где р – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от от-

ношения MUU по формулам:

3p = при 25,0U

U

M

≤ ;

1U

U143,8p

5

M

при 1

U

U25,0

M

≤< ;

68,0U

U32,0p

M

при 1

U

U

M

> .

9. Рассчитать значение приземной концентрации при неблагоприят-

ных метеоусловиях pC , мг/м3, в точке, заданной координатами X и Y .

9.1. Рассчитать значение C , мг/м3, на расстоянии X , м, от источни-

ка по оси факела выброса.

9.1.1. Определить значение X :

72

а) для нагретого источника ИГpГ

XXX ,

б) холодного источника ИХpХ

XXX .

9.1.2. Рассчитать значения безразмерного параметра 1S в зависимо-

сти от отношения MXX и коэффициента F по формулам (при расчете рас-

сеивания выбросов от нагретого источника ГX=X от холодного –

ХХХ )

2

м

3

м

4

м1)XX(6)XX(8)XX(3s при 1XX

м ;

1)XX(13,0

13,1S

2

м

1

при 8XX1м ;

120)XX(2,35)XX(58,3

XXS

м

2

м

м

1

при 5,1F и 8XXм ;

8,17)ХХ(47,2)ХХ(1,0

1S

м

2

м

1

при 8>X

X

M

и 5,1>F .

Для низких или наземных источников (высотой не более 10 м) при

значениях 1XX M < величина 1S заменяется на HS1 ;

1

H

1S2H125,0H10125,0S при 10H2 <≤ .

9.1.3. Рассчитать значение C , мг/м3 для каждого ингредиента выбро-

са

MCSC

1.

9.2. Рассчитать значение концентрации pC на расстоянии Y , м, по

перпендикуляру к оси факела выброса.

9.2.1. Определить значение Y :

а) для нагретого источника ИГPГ

YYY ,

б) холодного источника ИХP YYY .

9.2.2. Рассчитать значение безразмерного коэффициента 2S в зави-

симости от скорости ветра U , м/с, и отношения XY по значению аргу-

мента Уt .

2

2

X

УUt

У

при 5U ≤ ;

2

25

X

Уt

У

при 5U > ;

73

24322

1,45178,1251

1

УУУУtttt

S

.

9.2.3. Рассчитать для каждого ингредиента выброса значение при-

земной концентрации в расчетной точке pC , мг/м3,

2SCC

p .

10. Рассчитать суммарную концентрацию твердых веществ в расчет-

ной точке от холодного и нагретого источников, мг/м3.

.ССC ТВ

ИХр

ТВ

ИГрТВ +=

11. Результаты свести в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Результаты расчета рассеивания выбросов в атмосфере

Ингредиент МС , мг/м

3 МХ , м МИС , мг/м

3 МИХ , м С , мг/м

3

рС , мг/м3

1 2 3 4 5 6 7

12. Сравнить концентрации в расчетной точке с ПДК [4] (табл. 2.1.5

прил. 2.1).




3. Расчеты рассеивания выбросов в атмосфере для нагретого и хо-

лодного источников.

4. Результаты расчетов (табл. 2.2).

5. Выводы о соответствии приземных концентраций ПДК.


1. ГОСТ 17.2.1.04–77*. Охрана природы. Атмосфера. Источники и

метеорологические факторы загрязнения, промышленные выбросы. Ос-

новные термины и определения. М., Изд-во стандартов, 1977. 11 с.

2. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю вы-

бросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (Дополненное и пе-

реработанное). СПб., 2012. 223 с.

3. ОНД–86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе

вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Л., Гидроме-

теоиздательство, 1987. 93 с.

4. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух.

СПб., 2010. 248 с.

74

5. Об охране окружающей среды : федеральный закон от 10.01.2002

№ 7-ФЗ (ред. от 02.07.2013). – Доступ из справ.-правовой системы «Кон-

сультантПлюс».

6. Об охране атмосферного воздуха : федеральный законот

04.05.1999 № 96-ФЗ (ред. от 25.06.2012). – Доступ из справ.-правовой си-

стемы «КонсультантПлюс».

7. О внесении изменений в федеральный закон «Об охране окружа-

ющей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации :

проект № 529927-5. М., 2011. 13 с.

75


Расчетные характеристики

Ва

ри-

ант

Место расположения

объекта

Средняя темпера-

тура наиболее

жаркого месяца

Расчетная

скорость

ветра, U, м/с

Примечание

1 Благовещенск 26,9 8,5 Населенные места

2 Тында 24,9 4,0 Населенные места

3 Петропавловск-Камчатский 16,9 5,0 Населенные места

4 Камчатская область 19,7 6,0 Курортная местность

5 Анадырь 14,6 8,5 Населенные места

6 Магадан 17,9 9,8 Населенные места

7 Иваново 23,0 6,5 Населенные места

8 Хабаровск 25,7 11,2 Населенные места

9 Калуга 23,4 7,2 Населенные места

10 Красноярск 24,7 9,4 Населенные места

11 Новосибирск 24,6 10,2 Населенные места

12 Пермь 23,7 8,8 Населенные места

13 Владивосток 23,2 10,3 Курортная местность

14 Дальнереченск 25,7 9,8 Курортная местность

15 Долинск (Сахалин) 22,4 13,5 Населенные места

16 Москва 23,7 7,9 Населенные места

17 Комсомольск-на-Амуре 24,9 12,1 Населенные места

18 Кисловодск 24,4 7,5 Курортная местность

19 Псков 22,9 8,4 Населенные места

20 Санкт-Петербург 22,1 8,7 Населенные места


Масса вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу в единицу времени, г/с

Ва

ри-

ант


CO 2NO 2SO Взвешенные

вещества

Эффективность

очистки, %

Пыль

древесная


очистки, %

1 3,00 0,90 1,20 2,60 80 1,50 74

2 4,50 0,70 1,22 3,14 85 0,15 98

3 8,90 1,20 4,50 3,90 79 1,20 88

4 4,00 0,80 1,80 5,60 76 0,12 95

5 2,10 0,60 0,90 3,30 80 0,15 87

6 3,40 0,90 1,30 2,55 84 0,19 88

7 2,60 0,90 0,95 3,30 85 0,15 75

8 1,40 0,40 0,90 3,00 88 0,24 92

9 2,80 1,20 1,90 3,64 88 0,45 95

10 0,98 0,84 1,20 5,12 73 0,18 95

11 4,40 0,90 1,60 4,20 88 0,35 96

12 3,00 1,10 1,90 2,30 92 0,14 88

13 0,95 0,75 1,08 3,30 84 0,24 91

76

Окончание табл. 2.1.2

Ва-

ри-

ант


CO 2NO 2SO Взвешенные

вещества


очистки, %

Пыль

древесная

Эффектив-

ность очист-

ки, %

14 1,6 0,4 1,3 2,2 82 0,46 84

15 4,4 1,6 2,8 3,7 86 0,43 93

16 3,2 0,9 1,3 4,0 80 0,57 92

17 2,8 1,2 1,9 4,2 88 0,24 95

18 5,5 1,2 2,3 6,4 75 0,55 92

19 6,0 1,5 3,9 7,2 80 0,13 96

20 3,3 1,0 2,0 5,0 85 0,47 91


Параметры источников выбросов

Вариант Нагретый источник Холодный источник

H , м D , м 1V , м

3/с

ГT , ºС H , м D , м 1

V , м3/с

1 18 0,40 0,96 140 6,0 0,30 1,30

2 22 0,45 1,16 150 5,8 0,32 1,24

3 20 0,40 0,98 160 6,5 0,40 1,44

4 25 0,45 1,55 175 6,8 0,38 1,02

5 20 0,40 1,23 180 5,9 0,35 1,11

6 25 0,45 1,40 160 8,0 0,40 1,60

7 20 0,35 0,88 315 4,6 0,30 0,80

8 18 0,30 0,65 210 8,2 0,35 0,95

9 20 0,46 1,40 180 12,0 0,40 1,80

10 15 0,30 0,70 190 4,5 0,25 0,56

11 28 0,50 1,60 180 5,5 0,30 0,84

12 30 0,50 1,70 180 6,8 0,42 1,35

13 42 0,45 1,58 210 6,5 0,40 1,05

14 46 0,50 2,12 315 8,0 0,45 1,60

15 32 0,40 1,25 195 7,2 0,35 0,84

16 28 0,35 0,85 215 6,5 0,32 0,94

17 24 0,30 0,78 180 4,9 0,30 0,85

18 36 0,25 0,45 190 4,8 0,25 0,45

19 30 0,50 1,80 140 12,0 0,40 2,12

20 36 0,65 2,80 180 6,0 0,35 0,68

Приложение 2.1.4

Координаты точек

Вариант

Нагретый источник Холодный источник Расчетная точка

ИТХ

ИТY

ИХХ

ИХY р

Х p

Y

1 100 100 150 100 200 170

2 150 100 200 110 250 120

3 80 40 120 45 170 50

77


Вариант Нагретый источник Холодный источник Расчетная точка

ИТХ ИТY

ИХХ ИХY

рХ pY

4 60 50 90 60 140 75

5 75 55 110 70 250 80

6 120 100 150 100 280 120

7 250 100 200 120 350 130

8 350 340 380 300 450 350

9 100 120 130 130 180 142

10 80 100 120 120 150 130

11 50 50 100 55 120 60

12 110 40 40 70 190 80

13 100 50 120 70 180 90

14 100 70 140 80 250 85

15 120 20 160 40 220 50

16 150 30 100 40 350 50

17 600 240 620 200 730 260

18 250 50 300 80 320 95

19 300 80 330 100 420 90

20 250 100 290 120 370 130


ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе

(извлечение из ГН 2.1.6.1338–03 и ГН 2.1.6.1339-03)

Вещество

Класс

опас-

ности

ПДКн.м, мг/м3

ОБУВ,

мг/м3

ПДКр.з,

мг/м3 ПДКм.р

ПДКс.с

Азота диоксид 3 0,2 0,04 – 2

Ангидрид сернистый 3 0,5 0,05 – 10

Взвешенные вещества 3 0,5 0,15 – –

Пыль древесная 4 0,1 – – 6

Углерода оксид 4 5 3 – 20

78


САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

Цель работы: освоение принципов нормирования примесей атмо-

сферы


Основные принципы санитарно-гигиенического

и экологического нормирования качества окружающей среды

В соответствии с федеральным законом «Об охране окружающей

среды Российской Федерации» от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ нормирование в

области охраны окружающей среды осуществляется в целях государствен-

ного регулирования воздействия хозяйственной и иной деятельности на

окружающую среду, гарантирующего сохранение благоприятной окру-

жающей среды и обеспечение экологической безопасности. Закон опреде-

ляет негативное воздействие как «воздействие хозяйственной и иной дея-

тельности, последствия которой приводят к негативным изменениям каче-

ства окружающей среды». В международной практике под воздействием

на окружающую среду понимают «любое отрицательное или положитель-

ное изменение в окружающей среде, полностью или частично являющееся

результатом деятельности организации, ее продукции или услуг».

Нормирование в области охраны окружающей среды заключается в

установлении нормативов качества окружающей среды, нормативов допу-

стимого воздействия на окружающую среду при осуществлении хозяй-

ственной и иной деятельности, иных нормативов в области охраны окру-

жающей среды, а также нормативных документов в области охраны окру-

жающей среды. Цель нормирования достигается путем установления огра-

ничений (нормативов) как на сами источники воздействия, так и на факто-

ры среды, отражающие и характеристики воздействия, и отклики экоси-

стем.

Нормативы качества окружающей среды устанавливаются для оцен-

ки состояния окружающей среды в целях сохранения естественных эколо-

гических систем, генетического фонда растений, животных и других орга-

низмов. Они включают нормативы, установленные в соответствии с пока-

зателями состояния окружающей среды:

химическими (в том числе нормативы предельно допустимых

концентраций химических веществ, включая радиоактивные вещества);

79

физическими (в том числе показатели уровней радиоактивности и

тепла);

биологическими (в том числе виды и группы растений, животных

и других организмов, используемых как индикаторы качества окружающей

среды, а также нормативы предельно допустимых концентраций микроор-

ганизмов).

Рассматривается нормирование санитарно-гигиеническое (защита

человека) и экологическое (учет допустимой нагрузки на экосистему). До-

пустимой считается нагрузка, при которой отклонение от нормального со-

стояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно,

не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к

ухудшению качества среды.

Как экологическое, так и санитарно-гигиеническое нормирование

основано на знании эффектов, оказываемых разнообразными факторами

воздействия на живые организмы. Эти факторы могут иметь физическую,

химическую и биологическую природу. Одним из важных понятий в ток-

сикологии и нормировании является понятие вредного вещества, воздей-

ствие которого на биологические системы может привести к отрицатель-

ным последствиям. Все ксенобиотики (чужеродные для живых организ-

мов, искусственно синтезированные вещества), как правило, рассматрива-

ют как вредные. Для большинства из них нормативы не установлены.

Установление нормативов качества окружающей среды основано на

понятии «порога воздействия». Порог вредного действия – это минималь-

ная доза вещества, при воздействии которой в организме могут возникнуть

изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных

реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Пороговая

доза вещества (или пороговое действие вообще) может вызывать у орга-

низма отклик, который не компенсируется за счет механизмов поддержа-

ния внутреннего равновесия организма.

В основе санитарно-гигиенического нормирования лежит понятие

предельно допустимой концентрации (ПДК). ПДК – это норматив, уста-

навливающий концентрацию вредного вещества в единице объема (возду-

ха, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа ра-

ботающих), которые при воздействии за определенный промежуток вре-

мени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблаго-

приятных последствий у его потомства.

Нормирование качества атмосферного воздуха населенных мест

Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность

свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, хи-

80

мических и биологических факторов на людей, растительный и животный

мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.

Состояние воздушной среды оценивается концентрациями загрязняющих

веществ. Концентрации не являются постоянными во времени. Они меня-

ются в зависимости от метеорологических условий, характера выброса в

атмосферу, вида и плотности застройки и т. д.

Различают разовую, среднесуточную, среднемесячную и среднегодо-

вую концентрацию. Под разовой концентрацией понимают содержание за-

грязняющих примесей в воздухе при относительно кратковременном отбо-

ре проб воздуха (30–20 мин). Наивысшее значение концентрации, полу-

ченное при анализе многократно отобранных проб, называют максималь-

ной разовой концентрацией.

Выражение концентраций примесей в атмосфере может быть раз-

личным. При санитарно-гигиенической оценке качества атмосферного

воздуха концентрацию загрязняющих веществ принято выражать в мг/м3.

Именно эта размерность используется при установлении предельно допу-

стимых концентраций. Однако в ряде случаев при проведении инструмен-

тального контроля концентрации загрязняющих веществ могут быть вы-

ражены в ppm, ppb, % объемных.

1 ppm = 103 ppb;

1 ppm = 10–4

% об.

Для сравнения с ПДК все концентрации должны быть приведены к

размерности мг/м3.

По эффекту воздействия примесей на человека устанавливают сле-

дующие виды концентраций: предельно допустимая, опасная для жизни и

смертельная.

В настоящее время нормирование состояния воздушной среды осно-

вано на соблюдении санитарно-гигиенических норм. Нормативами каче-

ства воздуха определены допустимые пределы содержания вредных ве-

ществ как в производственной (предназначенной для размещения про-

мышленных предприятий, опытных производств научно-

исследовательских институтов и т. п.), так и в селитебной зоне (предназна-

81

ченной для размещения жилого фонда, общественных зданий и сооруже-

ний) населенных пунктов.

В нормировании качества воздушной среды приняты следующие ви-

ды ПДК (рис. 3.1).

ПДК

ПДК рабочей

зоны

ПДК населенных

мест

Производствен-

ные цеха и

промплощадки

ПДК максимальная

разоваяЗоны отдыха

и селитебныеПДК средне-

суточная

Рис. 3.1. ПДК в нормировании качества атмосферного воздуха

Особенностью нормирования качества атмосферного воздуха явля-

ется зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в

воздухе, на здоровье населения не только от значения их концентраций, но

и от продолжительности временного интервала, в течение которого чело-

век дышит данным воздухом. Поэтому в Российской Федерации, как и во

всем мире, для загрязняющих веществ, как правило, установлены 2 норма-

тива:

норматив, рассчитанный на короткий период воздействия загряз-

няющих веществ. Это «предельно допустимые максимальные разовые

концентрации»;

норматив, рассчитанный на более продолжительный период воз-

действия (8 ч, сут, по некоторым веществам год). В Российской Федерации

данный норматив устанавливается для 24 ч и называется «предельно допу-

стимые среднесуточные концентрации».

Различают ПДКр.з – предельно допустимые концентрации вредных

веществ в воздухе рабочей зоны и ПДКн.м – предельно допустимые концен-

трации вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест. ПДКр.з –

(ГОСТ 12.1.005–88) – это такая концентрация, которая при ежедневной

(кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжи-

тельности, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не

вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаружива-

емых современными методами исследований в процессе работы или в от-

даленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Нормативы

ПДКр.з и ОБУВр.з – ориентировочно безопасных уровней воздействия –

82

устанавливаются следующими нормативными документами:

ГН 2.2.5.1313–03 (с дополнениями) – ПДК загрязняющих веществ в возду-

хе рабочей зоны, ГН 2.2.5.1314–03 (с дополнениями) – ОБУВ загрязняю-

щих веществ в воздухе рабочей зоны. ПДКр.з устанавливается при 20 °С и

используется при нормировании примесей в воздухе рабочей зоны и на

территории промплощадок.

ПДК населенных мест (ПДКн.м) – это максимальная концентрация

примеси в атмосфере, отнесенная к определенному периоду осреднения,

которая при периодическом действии или на протяжении всей жизни чело-

века не оказывает ни на него, ни на окружающую среду в целом вредного

действия (включая отдаленные последствия). ПДКн.м устанавливается при

0 °С и используется при нормировании качества атмосферного воздуха в

населенных пунктах и зонах отдыха в соответствии с

СанПиН 2.1.6.1032–01.

С учетом особенностей нормирования качества атмосферного возду-

ха для населенных мест и зон отдыха устанавливаются ПДК максимальная

разовая (ПДКм.р) и ПДК среднесуточная (ПДКс.с). В качестве основной ха-

рактеристики рассматривается ПДКм.р, которая устанавливается для

предотвращения появления запахов, привкусов, раздражающего действия

и рефлекторных реакций, а также острого влияния атмосферных загрязне-

ний при кратковременном (20 мин) воздействии. Понятие ПДКм.р исполь-

зуется при установлении научно-технических нормативов – предельно до-

пустимых выбросов загрязняющих веществ. В результате рассеивания

примесей в воздухе при неблагоприятных метеорологических условиях на

границе санитарно-защитной зоны предприятия концентрация вредного

вещества в любой момент времени не должна превышать ПДКм.р.

Среднесуточная ПДК (ПДКс.с) устанавливается для предотвращения

неблагоприятного действия на здоровье человека при длительном поступ-

лении загрязняющих веществ в организм. ПДКс.с рассчитана на все группы

населения и на неопределенно долгий период воздействия и, следователь-

но, является самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом, уста-

навливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде.

Именно величина ПДКс.с может выступать в качестве «эталона» для оцен-

ки благополучия воздушной среды в селитебной зоне.

При отсутствии ПДК для ряда веществ определены ОБУВ – ориен-

тировочно безопасные уровни воздействия, которые утверждаются сроком

на 3 года. В некоторых случаях сроком на 1 год устанавливаются ВДК –

временно допустимые концентрации.

Основные нормативные документы:

ГН 2.1.6.1338–03 (с дополнениями) – ПДК загрязняющих веществ

в атмосферном воздухе;

83

ГН 2.1.6.1339–03 (с дополнениями) – ОБУВ загрязняющих ве-

ществ в атмосферном воздухе;

СанПиН 2.1.6.1032–01 «Гигиенические требования к обеспечению

качества атмосферного воздуха населенных мест».

Гигиеническими нормами (ГН) установлены: класс опасности ве-

щества, допустимые максимальная разовая и среднесуточная концентра-

ции примесей.

Класс опасности – показатель, характеризующий степень опасности

для человека веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Установлены

следующие классы опасности:

1-й класс – чрезвычайно опасные;

2-й класс – высоко опасные;

3-й класс – опасные;

4-й класс – умеренно опасные.

Учет класса опасности позволяет дифференцированно подходить к

обоснованию необходимых профилактических мероприятий (например, к

мерам безопасности при работе с различными веществами), а также пред-

варительно оценивать сравнительную опасность воздействия тех или иных

веществ на организм человека.

Соблюдение норм обеспечивается с учетом суммации биологического

действия веществ или продуктов их трансформации в атмосфере, а также

загрязнения от всех строящихся, действующих, намеченных к

строительству источников загрязнения атомосферы (с учетом фоновых

концентраций).

При санитарно-гигиенической оценке загрязнения атмосферного

воздуха должны соблюдаться следующие условия нормирования:

1. В населенных пунктах р.мПДК≤C ii ,

где iС – приземная концентрация i -го вещества, мг/м3; р.мПДК i – макси-

мальная разовая ПДК i-го вещества, мг/м3.

В населенных пунктах с учетом фона ,р.мПДК≤C+C iiфi

где iфС – фоновая концентрация i-го вещества, мг/м3.

2. В зонах отдыха в соответствии с СанПиН 2.1.6.1032–01

.р.мПДК8,0≤C ii

С учетом фона .р.мПДК8,0≤С+C iiфi

3. На территории промплощадки .з.pПДК3,0≤C ii

С учетом фона ,з.рПДК3,0≤С+C iiфi

где з.рПДК i – ПДК рабочей зоны для i-го вещества, мг/м3.

84

4. При одновременном присутствии в атмосфере нескольких

веществ, обладающих суммацией вредного действия, их безразмерная

суммарная концентрация должна удовлетворять условиям:

– населенные пункты

∑ 1≤р.мПДК

СС

р.мПДК

CС...

р.мПДК

СС

р.мПДК

CC n

1ii

iфi

n

nфn

2

2ф2

1

1ф1

,

где n – количество веществ, входящих в суммацию.

– зоны отдыха в соответствии с СанПиН 2.1.6.1032–01

∑ ,8,0≤р.мПДК

ССn

1ii

iфi

– территория промплощадки ∑ 3,0≤з.pПДК

ССn

1ii

iфi

Если вещества при совместном присутствии обладают эффектом

неполной суммации (коэффициент комбинированного действия Кк.д > 1)

или потенцирования (коэффициент Кп < 1) формулы п. 4 будут иметь

соответственно следующий вид:

;∑ )К(илиК≤р.мПДК

СС

р.мПДК

CС...

р.мПДК

СС

р.мПДК

CC n

1iпд.к

i

iфi

n

nфn

2

2ф2

1

1ф1

);К(илиК ∑ 8,0≤р.мПДК

ССпд.к

n

1ii

iфi

∑ ).К(илиК 3,0≤з.pПДК

ССn

1iпд.к

i

iфi

Не обладают эффектом суммации 2-, 3- и 4-компонентные смеси,

включающие диоксид азота и (или) сероводород и входящие в состав мно-

гокомпонентного загрязнения атмосферного воздуха, если удельный вес

концентраций одного из них, выраженный в долях соответствующих мак-

симальных разовых ПДК, составляет:

в 2 компонентной смеси – более 80 %;

в 3 компонентной смеси – более 70 %;

в 4 компонентной смеси – более 60 %.

В соответствии с СанПиН 2.1.6.1032–01 критерий 0,8 ПДК должен

соблюдаться в местах массового отдыха населения, на территории разме-

щения лечебно-профилактических учреждений длительного пребывания

больных и центров реабилитации. К местам массового отдыха отнесены

территории, выделенные в генпланах городов, в схемах районной плани-

ровки и развития пригородной зоны, в решениях органов местного само-

управления для организации курортных зон, размещения санаториев, про-

филакториев, домов отдыха, пансионатов, баз туризма, садово-огородных

85

участков и мест организованного отдыха населения (парки, пляжи, скверы,

спортивные базы и их сооружения на открытом воздухе).

Дать санитарно-гигиеническую оценку загрязнения атмосферы – это

значит сравнить фактические концентрации примесей в воздухе с

предельно допустимыми концентрациями по условиям нормирования.

При выполнении условий нормирования загрязнение атмосферы не

превышает допустимого, при невыполнении – загрязнение превышает

допустимое и должны быть разработаны мероприятия по уменьшению

загрязнения атмосферы.

Нормирование выбросов в атмосферу предусматривает учет не толь-

ко гигиенических, но и экологических критериев качества атмосферного

воздуха.

Экологический норматив – это критерий качества атмосферного воз-

духа, который отражает предельно допустимое максимальное содержание

загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферном воздухе, при котором отсут-

ствует вредное воздействие на окружающую среду.

Регламентируется ПДКр.э (разовая экологическая). Предполагается

переход к условиям нормирования [1, 2]:

;

iПДК

прiC

прiq

1;фi

qпрi

qi

q

=

≤+=

;

iПДК

фiC

фiq =

.

р.эПДКи мр

ПДКmini

ПДК ,

где qпрi и qфi – безразмерные приведенные приземная и фоновая концен-

трации.

В последнее время растет число публикаций, описывающих эффекты

действия загрязняющих веществ на биоту, в том числе атмосферных при-

месей на растительность. Так, установлено, что хвойные породы деревьев,

лишайники чувствительнее прочих видов реагируют на присутствие в воз-

духе кислых газов, в первую очередь сернистого ангидрида. Исследовате-

ли предлагают установить предельно допустимые концентрации для диких

видов с тем, чтобы использовать эти нормативы при оценке ущерба и

ограничении воздействия на особо охраняемые природные объекты. Одна-

ко широкое применение чувствительность растений нашла лишь в биоло-

гическом мониторинге; экологическое нормирование состояния атмосфер-

ного воздуха на практике фактически не реализовано.

86

Существенным недостатком системы экологического нормирования

является также отсутствие интегральных показателей предельно допусти-

мого воздействия на отдельные компоненты природной среды и экосисте-

мы в целом. Для обеспечения устойчивого (ноосферного) развития важно

знать границу количественного изменения нормативов экосистемы, при

котором сохраняется биологическое разнообразие в экосистеме, продол-

жаются процессы обмена веществ и энергии и не меняется способ функци-

онирования различных ее компонентов.

Сравнительные данные по ПДКс.с в разных странах и рекомендуемые

для древесных пород в России приведены в табл. 3.1.

Требование обеспечения ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ в ат-

мосферном воздухе имеет ряд недостатков:

гигиенические нормативы направлены на охрану здоровья чело-

века, не защищают объекты животного и растительного мира и не могут

служить критерием для оценки качества атмосферного воздуха в целом;

ПДК не учитывают региональную специфику;

ПДК и ПДУ основаны на пороговом принципе и непричинении

вреда единственным действующим фактором;

отсутствует четкая связь с экономическими инструментами охра-

ны окружающей среды.

Таблица 3.1

Значения ПДКс.с., мг/м3 [3]

Страна Загрязняющие вещества

Ангидрид

сернистый

Диоксид

азота

Оксид

углерода

Взвешенные

вещества

Россия 0,05 0,04 3,0 0,15

Япония 0,12 0,08 12,5 0,10

Австрия 0,20 0,10 7,0 0,12–0,2

Швейцария 0,10 0,08 8,0 0,15

Германия 0,14 0,08 10,0 0,15

Канада 0,12 0,16 Нет свед. 0,20

Древесные породы (Россия) 0,015 0,02 3,0 0,05



1. Подготовить исходные данные по следующим показателям:

1.1. Территория (табл. 3.1.1 прил. 3.1)

1.2. Приземные и фоновые концентрации.

Значения приземных концентраций при предварительном выполне-

нии работы «Расчет рассеивания выбросов в атмосфере» берутся из гр. 7

87

табл. 2.2 этой работы, значения фоновых концентраций – из табл. 3.1.3

прил. 3.1 согласно варианту задания.

Если работа «Санитарно-гигиеническая оценка загрязнения атмо-

сферы» выполняется автономно, значения приземных концентраций выби-

раются согласно варианту задания из табл. 3.1.1 прил. 3.1, фоновых – из

табл. 3.1.3 прил. 3.1.

Данные, кроме фоновых концентраций, выраженных не в мг/м3, зане-

сти в табл. 3.2.

2. Установить, с какой ПДК (максимальной разовой – ПДКм.р или

рабочей зоны – ПДКр.з) будут сравниваться фактические концентрации.

Для населенных мест и зон отдыха (п. 1.1) нормирование примесей

атмосферы при экспозиции не более 20 мин ведется по р.ПДКм , которая

устанавливается при температуре 0 °С; для промплощадок нормирование

ведется по ПДКр.з, которая устанавливается при температуре 20 °С.

3. Привести значения фоновых концентраций (табл. 3.1.3 прил. 3.1) к

размерности мг/м3, пользуясь соотношениями

0

3/V

MMppmммг

,

где ррm – значение концентрации в ррм; MM – молекулярная масса

вещества, г/моль (табл. 3.1.2 прил. 3.1); 0

V – молярный объем, л/моль,

4,220V л при температуре 0 °С; Vo = 24,04 л при температуре 20 °С.

При сравнении с р.ПДКм 4,220V л, при сравнении с ПДКр.з Vo =

24,04 л.

o

3-3

V

10ММррвммг

/ ,

где ррв – концентрация в объемных частях примеси на 910

объемных

частей воздуха ( ррв10ррт1 3= ).

0

4

3 10.%/

V

ММобммг

,

где .% об – концентрация в объемных частях примеси на 210 объемных

частей воздуха ( рртоб 410.%1 ).

Заполнить таблицу (табл. 3.2).

При отсутствии у какой-либо примеси значений i

C или iф

C в

соответствующих графах проставляется 0. Значения ПДКi принимаются по

табл. 3.1.4 прил. 3.1.

88

Таблица 3.2

Значения концентраций веществ в атмосферном воздухе

Ингредиент iC , мг/м

3 iф

C , мг/м3

iПДК , мг/м

3

Примечание: i

C – приземная концентрация i -й примеси; iф

C – фоновая концентрация

i -й примеси.

4. Установить и перечислить вещества, обладающие суммацией

действия (табл. 3.1.4 прил. 3.1). Группа суммации устанавливается при

наличии в атмосферном воздухе (графа 1 табл. 3.2) всех ингредиентов,

входящих в эту группу. Одно и то же вещество может входить в несколько

групп суммации. Заполнить табл. 3.3.

Таблица 3.3

Перечень веществ, обладающих суммацией действия

Номер группы

суммации

Вещества, образующие

группу суммации

Коэффициент комбинированного

действия или Кп

1 2 3

5. В соответствии с условиями нормирования оценить загрязнение

атмосферы и сделать выводы.

При наличии суммаций, в которые входят диоксид азота и (или) се-

роводород, установить наличие эффекта суммации. Например, приземные

концентрации составляют для диоксида азота 0,12 мг/м3, для диоксида се-

ры 0,18 мг/м3. Фоновые концентрации равны соответственно 0,1 и 0,25

мг/м3. ПДК м.р составляет соответственно 0,2 и 0,5 мг/м

3. В соответствии с

табл. 3.1.4 прил. 3.1 эти вещества при совместном присутствии обладают

эффектом неполной суммации (6204. Азота диоксид, серы диоксид

(Кк.д = 1,6)). Используем условие нормирования для веществ, обладающих

суммацией действия:

96,1=86,0+1,1=5,0

25,0+18,0+

2,0

1,0+12,0

Вклад диоксида азота составляет %,56=10096,1

1,1 т. е. доля его в 2-х

компонентной смеси менее 80 %. Суммация учитывается..

С условиями нормирования (пункт 4 стр. 81)сравниваются поочередно все

группы суммации, затем по условиям нормирования (пункт 1–3, стр. 80)

оцениваются индивидуальные вещества, не вошедшие в группы суммации. При

выполнении условий нормирования загрязнение атмосферы не превышает

89

допустимого по соответствующим группам суммации или

индивидуальным веществам. Если условия нормирования не выполняются

– загрязнение атмосферы выше допустимого. В этом случае необходимо

установить вещества, дающие максимальный вклад в загрязнение, по

которым должны быть проведены первоочередные мероприятия.

В приведенном выше примере 1,96 > 1,6 (Кк.д), следовательно,

загрязнение атмосферы по суммации диоксид серы – диоксид азота

превышает допустимое.




3. Приведение всех концентраций к размерности мг/м3.

4. Результаты расчетов (табл. 3.2).

5. Перечень суммаций (табл. 3.3), оценка по условиям нормирования.

6. Выводы о соответствии уровня загрязнения допустимому.

7. Выводы о необходимости мероприятий для снижения приземных

концентраций конкретных веществ.


1. СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению

качества атмосферного воздуха населенных мест». М., 2001. 11 с.

2. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю

выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. СПб., 2012. 166 с.

3. Экология. Основы реставрации. В.П. Князева М., 2005 Архитекту-

ра-С,2005 г.400 с.

4. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух.

СПб., 2010. 155 с.

5. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концен-

трации химических веществ в окружающей среде. Справочник. Л. : «Хи-

мия», 1985. 528 с.

90


Приземные концентрации примесей в атмосфере

Вариант

Приземные концентрации, мг/м3

Территория Углерода

оксид

Диоксид

серы

Диоксид

азота

Взвешен-

ные веще-

ства

1 2,30 0,12 0,055 0,56 Населенные места



4 3,15 0,42 0,015 0,25 Центр реабилитации


6 0,89 0,154 0,0185 0,18 Пром. площадка


8 1,97 0,165 0,054 0,12 Пром. площадка



11 3,78 0,65 0,15 0,85 Парк

12 3,44 0,44 0,025 0,156 Санаторий

13 2,14 0,24 0,0354 0,258 Туристическая база


15 2,65 0,352 0,082 0,126 Пром. площадка



18 4,12 0,35 0,067 0,18 Пром. площадка

19 3,82 0,246 0,0354 0,17 Курортная зона



Атомные массы некоторых элементов

Н C N O F S Cl Pb

1,0 12,0 14,0 16,0 19,0 32,06 35,45 207,2

91


Фоновые концентрации примесей в атмосфере

Ва-

ри-

ант CO 2SO 2NO

Фенол,

мг/м3

HF

Фур-

фу-

рол,

мг/м3

42SOH

Аце-

тон,

мг/м3

Фор-

маль-

дегид,

мг/м3

Взве-

шен-

ные

вещ-ва

1 2 ppm 10–5

%

об.

30 ppb 0,008 0,01

мг/м3

0,01 – 0,12 0,02 0,20

2 0,0001

% об.

0,1 мг/м3

0,02 ppm 0,04 50 ppb – 0,02

мг/м3

0,05 0,12 0,10

3 3 ppm 32 ppb 10–6

% об.

0,005 – 0,04 0,1

мг/м3

0,02 0,01 0,12

4 300 ppb 10–6

%

об.

0,03

мг/м3

0,007 – 0,03 0,03

ppm

0,04 0,015 0,15

5 0,00005

% об.

0,035

ppm

0,02

мг/м3

0,005 0,012

мг/м3

0,005 25 ppb 0,25 – 0,11

6 2,5 ppm 2 · 10–6

% об.

0,01

мг/м3

0,004 4 ppb 0,03 – 0,20 0,005 0,12

7 1,5 ppm 3 · 10–6

% об.

14 ppb 0,01 – 0,02 0,1

мг/м3

0,03 0,011 0,15

8 500 ppb – 10–7

% об

0,008 – 0,01 0,02

ppm

0,06 0,013 0,18

9 10–6

% об. 0,1 мг/м3 0,03 ppm 0,009 0,011

мг/м3

0,012 20 ppb – 0,003 0,22

10 2·10–6

%

об

15 ppb 0,012

ppm

0,004 0,01

мг/м3

0,001 – 0,15 0,018 0,38

11 3·10–6

%

об

0,12 ppm 12 ppb 0,002 – 0,03 0,01

мг/м3

0,11 0,008 0,14

12 2 ppm 10–8

%

об.

0,1 мг/м3 – 3,5 ppb 0,01 0,032

мг/м3

0,099 0,007 0,12

13 1,6 ppm 0,2 мг/м3 10

–7

% об

0,004 20 ppb – 0,2

мг/м3

0,05 – 0,28

14 2,3·10–6

% об

16 ppb 0,12 ppm 0,002 – 0,01 – 0,20 0,003 0,14

15 2 мг/м3 0,1 мг/м

3 10

–7

% об

0,006 1,8 ppm – 0,2 ppm 0,15 0,003 0,18

16 3,5 мг/м3 0,16 ppm 12 ppb 0,005 0,001

мг/м3

0,01 – 0,08 0,006 0,12

17 2,3 мг/м3 12 ppb 0,011

ppm

– 10–7

% об.

0,007 0,22

мг/м3

0,015 0,004 0,08

18 2,8·10–6

% об

0,13 ppm 20 ppb 0,004 0,01

мг/м3

0,011 0,02

мг/м3

0,10 – 0,14

19 1,3 ppm 10–7

%

об.

0,01

мг/м3

0,001 3 ppb 0,02 – 0,018 0,02 0,45

20 2,1·10–7

% об

0,1 мг/м3 0,03 ppm 0,003 10 ppb – 0,2

мг/м3

0,089 0,012 0,67

92


ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе (извлечение из ГН 2.1.6.1338-03, ГН 2.1.6.1339-03, ГН 2.2.5.1313–03, ГН 2.2.5.1314–03

с дополнениями) [4, 5]

Вещество

Класс

опас-

ности

м.нПДК , мг/м3

ОБУВ,

мг/м3

з.pПДК ,

мг/м3 р.мПДК

с.сПДК

1. Азота диоксид 3 0,20 0,04 – 2

2. Азота оксид 3 0,40 0,06 – 5

3. Акролеин 2 0,03 0,03 – 0,2

4. Аммиак 4 0,20 0,04 – 20

5. Анилин 2 0,05 0,03 – 0,1

6. Ацетальдегид 3 0,01 0,01 – 5

7. Ангидрид сернистый 3 0,50 0,05 – 10

8. Ацетон 4 0,35 0,35 – 200

9. Бенз(а)пирен 1 – 1*10–6

– 0,00015

10. Бензин 4 5,00 1,50 – 100

11. Бензол 2 1,50 0,10 – 15

12. Бутан 4 200 – 300

13. Бутилацетат 4 0,10 0,10 – 200

14. Ванадия (V) оксид

1/2*

–

0,002

– 0,1 (дым)

0,5 (пыль)

15. Взвешенные вещества 3 0,50 0,15 – –

16. Гексан 4 60 – – 300

17. Диметилсульфид 4 0,08 – – 50

18. Железа оксид (по Fe) 3 – 0,04 – 4

19. Кислота азотная 2/3* 0,40 0,15 – 2

20. Кислота серная 2 0,30 0,10 – 1

21. Кислота уксусная 3 0,20 0,06 – 5

22. Ксилол 3 0,20 0,20 – 50

23. Марганец и его соединения (по

MnO2)

2 0,01 0,001 – 0,3

24. Озон 1 0,16 0,03 – 0,1

25. Пыль неорганическая, содерж.

SiO2, %:

70 % (динас и др.) 3 0,15 0,05 –

2070 % (шамот, цемент) 3 0,30 0,10 – 6*

20 % (доломит и др.) 3 0,50 0,15 – 6

26. Пыль цементного производства 3 – 0,02 – –

27. Растворитель мебельный

(АРМ-3)

3 0,09 0,09 – –

28. Ртуть металлическая 1 – 0,0003 – 0,01/0,005

29. Сажа 3 0,15 0,05 – 4

30. Свинец и его соединения (кроме

тетраэтилсвинца)

1 0,001 0,0003 – 0,01/0,005

31. Сварочная аэрозоль – 0,03 – – –

32. Абразивно-металлическая пыль – 0,04 – – –

93


Вещество

Класс

опас-

ности

м.нПДК , мг/м3

ОБУВ,

мг/м3

з.pПДК ,

мг/м3 р.мПДК

с.сПДК

33. Сероводород 2 0,008 – – 10

34. Скипидар 4 2,00 1,0 – 300

35.35. Спирт бутиловый и изобутиловый 3 0,10 0,1 – 10

36. Спирт метиловый 3 1,00 0,5 – 5

37. Спирт этиловый 4 5,00 5,0 – 1000

38. Стирол 2/3* 0,04 0,002 – 30,0/10,0

39. Толуол 3 0,60 0,6 – 50

40. Углерода оксид 4 5,00 3,0 – 20

41. Фенол 2 0,01 0,003 – 0,3

42. Формальдегид 2 0,035 0,003 – 0,5

43. Фтористый водород 2/1* 0,02 0,005 – 0,5/0,1

44. Фурфурол 3 0,05 0,05 – 10

45. Хлор 2 0,10 0,03 – 1,0

46. Циклогексанол 3 0,06 0,06 – –

47. Этилбензол 3 0,02 0,02 – 50

48. Этилен 3/4* 3,00 3,0 – 100

49. Углеводороды (при хранении) 4 5,00 1,5 – 300

50. Углеводороды (при сгорании) 1,00 – – –

51. Едкий натр /2 – – 0,01 0,5

52. Хлорид натрия /3 – – 0,15 5,0

53. Сода кальцинированная /3 – – 0,04 2,0

54. 3х-валентные соединения хрома /3 – – 0,01 1,0

55. Кремния диоксид аморфный /3 – – 0,02 –

56. Уайт-спирит (по С) /4 – – 1,0 300

57. Сольвент-нафта (в пересчeте на С) /4 – – 0,2 100

58. Пыль древесная – 0,5 6,0

59. Этилцеллозольв /3 – 0,7 10

60. Пыль каменного угля 0,1

* Числитель – класс опасности по ГН 2.1.6.1338-03, в знаменателе – по

ГН 2.2.5.1313–03

Эффектом суммации обладают:

6001. Акриловая и метакриловая кислоты.

6002. Акриловая и метакриловая кислоты, бутилакрилат,

бутилметакрилат, метилакрилат, метилметакрилат.

6003. Аммиак, сероводород.

6004. Аммиак, сероводород, формальдегид.

6005. Аммиак, формальдегид.

6006. Азота диоксид и оксид, мазутная зола, серы диоксид.

6007. Азота диоксид, гексан, углерода оксид, формальдегид.

6008. Азота диоксид, гексен, серы диоксид, углерода оксид.

94

6009. Азота диоксид, серы диоксид1.

1 Искл. 6009, см. 6204.

6010. Азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид, фенол.

6011. Ацетон, акролеин, фталевый ангидрид.

6012. Ацетон, трикрезол, фенол.

6013. Ацетон и фенол.

6014. Ацетон и ацетофенон.

6015. Ацетон, фурфурол, формальдегид и фенол.

6016. Ацетальдегид и винилацетат.

6017. Аэрозоли пятиокиси ванадия и окислов марганца.

6018. Аэрозоли пятиокиси ванадия и серы диоксида.

6019. Аэрозоли пятиокиси ванадия и трехокиси хрома.

6020. Бензол и ацетофенон.

6021. Валериановая, капроновая и масляная кислоты.

6022. Вольфрамовый триоксид и серы диоксид.

6023. Гексахлоран и фозалон.

6024. 2,3-Дихлор-1,4-нафтахинон и 1,4-нафтахинон.

6025. 1,2-Дихлорпропан, 1,2,3-трихлорпропан и тетрахлорэтилен.

6026. Изопропилбензол и гидроперекись изопропилбензола.

6027. Изобутенилкарбинол и диметилвинилкарбинол.

6028. Метилгидропиран и метилентетрагидропиран.

6029. Моно-, ди-, и трипропиламин.

6030. Мышьяковистый ангидрид и свинца ацетат.

6031. Мышьяковистый ангидрид и германий.

6032. Озон, двуокись азота и формальдегид.

6033. Пропионовая кислота и пропионовый альдегид.

6034. Свинца оксид, серы диоксид.

6035. Сероводород, формальдегид.

6036. Сернокислые медь, кобальт, никель и серы диоксид.

6037. Серы диоксид, окись углерода, фенол и пыль конвертерного

производства.

6038. Серы диоксид и фенол.

6039. Серы диоксид и фтористый водород2.

2 Искл. 6039, см. 6205.

6040. Серы диоксид и трехокись серы, аммиак и оксиды азота.

6041. Серы диоксид и кислота серная.

6042. Серы диоксид и никель металлический.

6043. Серы диоксид и сероводород.

6044. Сероводород и динил.

6045. Сильные минеральные кислоты (серная, соляная и азотная).

6046. Углерода оксид и пыль цементного производства.

95

6047. Уксусная кислота и уксусный ангидрид.

6048. Фенол и ацетофенон.

6049. Фурфурол, метиловый и этиловый спирты.

6050. Циклогексан и бензол.

6051. Этилен, пропилен, бутилен и амилен.

6052. Уксусная кислота, фенол, этилацетат.

6053. Фтористый водород и плохо растворимые соли фтора

3. При совместном присутствии эффектом неполной суммации обла-

дают:

6201. Вольфрамат натрия, парамолибдат аммония, свинца ацетат

(коэффициент комбинированного действия Ккд = 1,6).

6202. Вольфрамат натрия, мышьяковистый ангидрид, парамолибдат

аммония, свинца ацетат (Ккд = 2,0).

6203. Вольфрамат натрия, германия диоксид, мышьяковистый

ангидрид, парамолибдат аммония, свинца ацетат (Ккд = 2,5).

6204. Азота диоксид, серы диоксид (Ккд = 1,6).

6205. Серы диоксид и фтористый водород (Ккд = 1,8)

4. Эффектом потенцирования обладают:

6301. Бутилакрилат и метилакрилат с коэффициентом 0,8.

6302. Фтористый водород и фторсоли с коэффициентом 0,83.

3 Искл. 6302, см.6053.

5. При совместном присутствии сохраняются ПДК каждого вещества

при изолированном воздействии:

• Гексиловый, октиловый спирты.

• Серы диоксид, цинка оксид.

96


РАСЧЕТ НЕЙТРАЛИЗАТОРОВ

Цель работы: ознакомление с путями уменьшения загрязнения

окружающей среды (ОС) токсичными компонентами отработавших газов

(ОГ), принципами их нейтрализации, методикой расчета и оценки эффек-

тивности жидкостных нейтрализаторов.


Пути снижения токсичности отработавших газов автомобилей

Основными причинами повышенного содержания токсичных ве-

ществ в ОГ эксплуатирующихся АТС являются:

– низкое качество топлива;

– плохое техническое обслуживание и как следствие нарушение со-

става горючей смеси на основных эксплуатационных режимах из-за изме-

нения стабильности регулировочных характеристик ДВС и его систем, что

ухудшает процесс воспламенения горючей смеси;

– неразвитость системы управления транспортными потоками;

– неразвитость системы контроля состава ОГ;

– невысокая профессиональная квалификация водителей;

– возраст АТС, значительная часть которых морально и технически

устарели (выпущены до 1980 г.)

Известно, что углеводородное топливо сгорает в камере при взаимо-

действии с кислородом воздуха. При идеальном случае реакция горения

углеводородного топлива при взаимодействии с кислородом воздуха в ка-

мере сгорания сопровождается интенсивным выделением тепла, преобра-

зуемого в работу, и может быть выражена уравнением

( ) .OmH5,0+nCO→Om25,0+n+HC 222mn

(4.1)

Теоретически для сгорания 1 кг бензина требуется 14,7 кг воздуха,

но на практике состав топливовоздушной горючей смеси не соответствует

стехиометрическому (расчетному), т. е. горючая смесь недостаточно хо-

рошо подготовлена для процесса воспламенения и горения, длящегося ты-

сячные доли секунды. В камере сгорания остаются газы от предыдущего

цикла, препятствующие доступу кислорода к молекулам топлива, тем са-

мым не удается добиться ее идеального перемешивания по объему цилин-

дра, особенно у непрогретого двигателя и на переходных режимах.

В идеальном случае ОГ должны содержать 2CO и OH2 , но в реаль-

ных условиях из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью,

97

двигатель работает не экономично и дополнительно выбрасывает в атмо-

сферу:

продукты неполного сгорания – CO , mnHC , 2H , альдегиды, сажу

и др.;

продукты термических реакций между кислородом и азотом –

NOx;

соединения неорганических веществ, присутствующих в топливе,

– серы ( 2SO ) и свинца (при использовании этилированного бензина).

Рассматривая комплекс «АТС–дорога–ОС», в широком круге науч-

но-технических и организационно-технологических вопросов уменьшения

вредного воздействия АТС на ОС можно выделить следующие направле-

ния:

1. Разработка конструкций АТС с меньшим содержанием токсичных

компонентов в ОГ и шумом более низкого уровня путем изменения кон-

струкции, рабочего процесса, технологии производства и специального ре-

гулирования систем и ДВС. Методы этой группы включают многочислен-

ные мероприятия по улучшению смесеобразования и обеднения смеси, до-

зирования и распределения ее по цилиндрам (электромеханические и

электронные системы впрыска топлива, модифицированные быстро про-

греваемые впускные клапаны, термостатирование воздуха, гомогенизация

смеси).

С помощью специальных регулировок состава смеси, частоты вра-

щения холостого хода (х.х.), угла опережения зажигания и опережения

впрыска топлива, времени перекрытия клапанов, поддержания двигателя в

чистоте, снижения загрязнения системы питания и отложений в газорас-

пределительном механизме и всасывающей трубе повышается предел

обеднения рабочей смеси и полнота ее сгорания, уменьшается количество

СО и mnHC .

2. Поиск альтернативных видов топлива и различных присадок, из-

меняющих физико-химические свойства топлива, ведется в направлении:

использования присадок (металлоорганические соединения меди,

хрома и никеля, сульфамины и щелочноземельные металлы, главным обра-

зом барий) к топливам (0,01 % по массе), снижающих выброс свинца, се-

ры, канцерогенных веществ, твердых частиц и сажи дизелями;

перевода двигателей на альтернативный источник энергии (водо-

род, пропан-бутан, природный газ, воздух), что позволит в некоторой сте-

пени решить энергетическую проблему и уменьшить вредное воздействие

на ОС (табл. 4.1).

3. Создание энергосиловых установок для АТС, выбрасывающих

меньшее количество вредных веществ. Замена распространенных в насто-

98

ящее время карбюраторных ДВС на двигатели других типов (табл. 4.2) на

водородном топливе или на сжатом воздухе (двигатель французского

изобретателя Ги Негра), с гибридной силовой установкой (объединение

ДВС, генератора переменного тока, тягового электромотора и аккумулято-

ра – Toyota Prius), комбинации ДВС с емкостным накопителем энергии на

базе конденсаторов.

Таблица 4.1

Перспективные топлива

Топливо Преимущество Недостатки

Углеводородные га-

зы:

- природные (метан,

этан)

- сжиженные (про-

пан, бутан)

Уменьшение содержания сажи,

CO, NOx, CnHm в ОГ за счет каче-

ственного смесеобразования, сни-

жения температуры в камере сго-

рания. Улучшение экономичности

работы, увеличение мощности и

межремонтных периодов

Большая масса топливной системы,

особенно при работе на природном

газе. Меньший запас хода. Затруд-

ненный запуск в холодное время,

взрывопожароопасность, возмож-

ность отравлений при некачествен-

ных уплотнениях. Необходимость

конструктивных изменений

Водород:

- как основное топ-

ливо;

- как добавка к бен-

зину (до 20 %)

Высокая энергоемкость и практи-

чески неограниченная сырьевая

база. В ОГ нет сажи, минимальное

содержание CO и CnHm

Высокая стоимость и коррозионная

способность, что повышает требова-

ния к контактирующим материалам и

уплотнениям; взрывоопасность.

Трудно сжижается (при

T = 24 °K) и обладает высокой диф-

фузионной способностью. Не решена

проблема хранения и транспортиров-

ки на автомобиле. Мощность двига-

теля уменьшается на 20–25 %, а со-

держание NOx в ОГ в 2 раза выше,

чем у карбюраторных ДВС

Смеси высокоокта-

новых компонентов

(добавка МТБЭ к

бензину)

Увеличение на 2,6–4,0 % выпуска

высокооктановых топлив, что

улучшит пусковые качества без

изменения токсичности топлива.

Отсутствует Pb, на 10–37 % < CO,

на 2-7 % – CnHm и на 3–5 % – NOx

Некоторое увеличение выброса CnHm.

Усложнение конструкции автомоби-

ля и затруднения при эксплуатации в

зимний период, возможность усиле-

ния коррозии

Добавка к бензину

15 % метанола и

7–9 % изобутилового

спирта для предот-

вращения расслаи-

вания смеси

Токсичность ОГ уменьшается на

10–30 %, экономия бензина со-

ставляет 13–15 %.

Токсичность метанола в 1,5–2,0 раза

выше, чем бензина и ухудшаются

пусковые качества ДВС, особенно в

холодное время. Повышение требо-

ваний к водоустойчивости топлива

Водотопливные

эмульсии

Дополнительное распыление топ-

лива, снижение дымности и вы-

броса NOx (за счет уменьшения

максимальных температур в каме-

ре сгорания)

Не выявлены

99

Окончание табл. 4.1

Топливо Преимущество Недостатки

Синтетические

спирты:

– этанол

– метанол

Высокий КПД, антидетона-

ционная стойкость топлива.

Снижение содержания NOx

(в 5–8 раз) в ОГ за счет

меньших температур горения

Токсичность и низкая энергоем-

кость метанола, что увеличивает

удельный расход топлива и требует

конструктивных изменений, обес-

печивающих пуск в любую погоду,

защиту от коррозии, хорошее

уплотнение и герметизацию баков

Таблица 4.2

Перспективные транспортные двигатели

Двигатель Преимущества Недостатки

Дизельный и осо-

бенно малотоксич-

ные модификации

Меньший на 30–50 % удельный

расход топлива, отсутствие

свинца и меньшее содержание в

ОГ CO, CnHm

Повышение содержания сажи с

сорбированными на ней углево-

дородами, соединениями серы,

неприятный запах и невозмож-

ность нейтрализации NOx из-за

высокого содержания O2 в ОГ.

Роторно-

поршневой

ДВС (двигатель

Ванкеля)

Меньше масса и размеры, ком-

пактен, способен работать на

бензине с низким октановым

числом, конструктивно прост,

высокооборотен и имеет боль-

шую удельную мощность. Хо-

рошо компонуется с нейтрали-

заторами ОГ. Ниже выброс NOx

Из-за утечки CnHm через уплот-

нения (потери топлива до 9 %)

повышенная токсичность ОГ.

Худшая топливная экономич-

ность, меньший срок службы,

необходимость применения

сложных уплотнений

Двигатель с внеш-

ним подводом теп-

лоты (двигатель

Стирлинга)

Высокий КПД (40–41 %), мно-

готопливность, меньше токсич-

ность, отсутствует неприятный

запах ОГ, практически нет

CnHm, CO, сажи благодаря хо-

рошему смесеобразованию при

стационарном процессе горения

Значительная стоимость, слож-

ность конструкции и системы ре-

гулирования, необходимость вы-

сококачественных уплотнений.

Большие габариты. Довольно вы-

сокая концентрация NOx из-за

высокой температуры горения

ДВС с послойным

смесеобразованием

Токсичность ОГ значительно

ниже, чем у бензиновых ДВС (в

2,0–2,5 раза меньше CO) и на 8–

10 % меньше расход топлива

Конструктивно сложнее, чем

обычный ДВС

Электрический

двигатель

Отсутствуют ОГ, практически

бесшумен и легко управляется,

нет сложной трансмиссии. Спо-

собен кратковременно работать

с перегрузкой, следовательно,

не требует большого запаса

мощности

Несовершенство аккумуляторов,

их большая масса, малый срок

службы, высокая стоимость.

Ограниченные радиус действия и

скорость. Ограниченность ресур-

сов электроэнергии и отсутствие

высокоэффективных экологиче-

ски чистых способов ее произ-

водства

100

4. Повышение профессионального уровня водителей (обучение раци-

ональным приемам вождения в условиях плотных городских транспорт-

ных потоков), технического персонала и ИТР.

5. Улучшение технического состояния автомобиля ведется путем:

разработки прогрессивных технологических методов контроля и

регулировки АТС;

совершенствования и применения индустриальных систем ТО и

ТР;

создания необходимой для этих целей контрольно-измерительной

аппаратуры, оборудования и приборов;

организации постов контроля ОГ.

6. Организационно-технические методы уменьшения объема выбро-

сов формируются путем:

рационального выбора структуры парка подвижного состава, что

повышает коэффициент использования грузоподъемности автомобиля

(применение прицепов и полуприцепов, использование для перевозки мелких

партий груза автомобилей малой грузоподъемности, внедрение специали-

зированного подвижного состава);

совершенствования организации грузовых автомобильных перево-

зок;

оптимальной маршрутизации перевозок с использованием матема-

тических методов и ЭВМ;

развития и рациональной организации доставки пассажиров в го-

родах общественным транспортом;

формирования пассажиропотоков и оптимизации их характери-

стик;

изменения типа городского транспорта и целесообразной транс-

портной планировки городов (транспортные развязки на разных уровнях,

подземные тоннели и пешеходные переходы, кольцевые магистрали и ма-

гистрали-дублеры).

7. Рациональная организация и регулирование дорожного движения

осуществляется путем:

совершенствование дорог посредством уменьшения продольных

уклонов, увеличения радиусов поворота и обеспечения видимости, приме-

нения усовершенствованных покрытий и поддержания их в хорошем со-

стоянии, проложения дорог в выемках;

снижения коэффициента загрузки дороги посредством перерас-

пределения транспортных потоков в пространстве и времени, ликвидации

соответствующих источников движения, запрещения грузового движения,

упорядочения движения транзитных транспортных средств;

101

выравнивания состава транспортного потока за счет дифференци-

ации полос для легковых и грузовых автомобилей на магистралях с много-

рядным движением, дифференциации магистралей, специализации полос у

пересечений по направлению движения;

повышения пропускной способности перекрестка за счет установ-

ки знаков приоритетного проезда, перераспределения количества полос

при входе на перекресток и выходе с него, применения АСУ дорожным

движением, установки дополнительных секций на светофоры, внедрения

«зеленой волны», увеличения продолжительности светофорного регулиро-

вания;

сокращения конфликтных точек при введении одностороннего

движения по двум параллельным улицам или дорогам, применения раз-

метки, направляющих островков;

использования средств и методов организации и регулирования

движения, обеспечивающих оптимальные режимы движения и характери-

стики транспортных потоков (сокращение остановок у светофоров, числа

переключения передач и времени работы двигателей на неустановившихся

режимах).

8. Ограничение распространения загрязнения от источника к челове-

ку осуществляется за счет:

применения рациональных приемов застройки магистральных

улиц с учетом розы ветров;

увеличения расстояния от дороги до жилой застройки;

максимального озеленения территории микрорайонов и раздели-

тельных полос магистральных улиц, использования экранов из газоустой-

чивых пород деревьев и кустарников.

Но практика показала, что достичь уровня токсичности, требуемого

законодательством развитых стран, без дополнительной очистки ОГ до их

выброса в атмосферу нельзя. Поэтому широкое распространение получила

идея ликвидации вредных веществ, выходящих из цилиндров двигателя,

уже в выпускной системе автомобиля.

Еще в 70-х г. XX в. стало ясно, что добиться существенного улучше-

ния ситуации с токсичностью без применения дополнительных устройств

невозможно, так как уменьшение одного параметра влечет увеличение

других. Поэтому активно занялись совершенствованием систем нейтрали-

зации ОГ, которые использовались ранее для автотракторной техники, ра-

ботающей в особых условиях, например при прокладке туннелей и разра-

ботке шахт.

9. Разработка устройств очистки и нейтрализации выбросов от ток-

сичных компонентов, устанавливаемых в системе выпуска на пути движе-

ния ОГ до глушителя.

102

Нейтрализаторы отработавших газов

Очистители, улавливая испарения топлива и картерных газов на

входе и выходе из ДВС, очищают ОГ, а нейтрализаторы посредством хи-

мических реакций окисления или восстановления нейтрализуют токсичные

компоненты выбросов. Нейтрализаторы относят к методам внешнего по-

давления выбросов ДВС.

В настоящее время известны термические (в т.ч. пламенные), катали-

тические и жидкостные нейтрализаторы.

Термический реактор (окислительный нейтрализатор) действует как

дожигатель продуктов неполного сгорания топлива в теплоизолированных

объемах со специальной организацией течения газов, устанавливаемых в

выпускной системе ДВС (рис. 4.1).

Воз

дух

Отработавшие

газы

Рис. 4.1. Схема термического нейтрализатора ОГ

Снижение содержания CO и CnHm доокислением кислородом возду-

ха, подмешиваемого к ОГ с помощью нагнетателей, пульсаров или эжек-

торов, осуществляется при температуре 500> °С, достигаемой уменьше-

нием теплопотерь за счет теплоизоляции корпуса реактора, проставок-

экранов, использования тепла реакции окисления, а также кратковремен-

ным уменьшением угла опережения зажигания. Такие реакторы поддержи-

вают повышенную температуру выхлопных газов (до 900 0С) в течение пе-

риода времени доокисления, так что окислительные реакции продолжают-

ся в выхлопных газах и после того, как они покинут цилиндр. Реакторы

особенно эффективны на режимах богатой смеси при больших нагрузках,

не выходят из строя со временем. Но так как они не дают полного окисле-

ния CnHm, CO и не восстанавливают NOx, то применяются на многих япон-

ских и американских двигателях как дополнительные устройства перед ка-

талитическим нейтрализатором. Термическая нейтрализация не зависит от

вида сжигаемого топлива, наличия присадок и позволяет использовать в

двигателях этилированный бензин.

Пламенная нейтрализация (ПН) отработавших газов (ОГ) неконку-

рентоспособна ввиду того, что требует дополнительного расхода топлива,

затрат энергии на поддержание пламени, подачу воздуха. Кроме этого ПН

103

имеет низкую эффективность очистки ОГ от NOx, CnHm, СО и сажи, высо-

кую пожароопасность, необходимость системы автоматики, связывающей

режимы эксплуатации с осуществлением дополнительной подачи топлива

и воздуха.

В начале 70-х гг. прошлого века появились первые каталитические

нейтрализаторы ОГ (рис. 4.2, б и д), устанавливаемые в системе выпуска

до глушителя (рис. 4.2, а).

Это были двухкомпонентные нейтрализаторы (нейтрализация CО и

mnHC ) окислительного типа, так как молекулы CО и mnHC подвергались

беспламенному поверхностному окислению в присутствии катализаторов

(дожигались) до нетоксичных 2CО и ОH2 :

22 CO2→O+CO2 (температура 250 – 300 °С); (4.2)

( ) OmH5,0+nCO→Om25,0+n+HC 222mn (температура 400 °С). (4.3)

Катализатор, не вступая в химические реакции, своим присутствием

ускоряет их течение. В качестве катализаторов используют:

благородные металлы ( Ru , Rh , Pd , Os , Ir и Pt ). Самой стойкой

к действию сернистых соединений, образующихся при сгорании содержа-

щейся в бензине серы, оказалась платина, которой в чистом виде или с до-

бавлением палладия и родия, покрывают поверхность керамических сот

нейтрализаторов. Вес благородных металлов, наносимых на подложку, со-

ставляет 2–3 г, на них приходится до 60 % себестоимости устройства. Ос-

новными преимуществами таких катализаторов являются эффективность,

термостойкость и долговечность;

катализаторы на основе переходных металлов и их соединений,

преимущественно окисные катализаторы – CuO на 32OAl , 32OMn+CuO ,

32OCr+CuO и др;

проматированные катализаторы, состоящие из соединений пере-

ходных металлов с небольшими (до 0,1 % по массе) добавками благород-

ных металлов. Они занимают промежуточное положение между катализа-

торами на основе благородных металлов и окисными.

В зависимости от типа носителя различают нейтрализаторы с нанесе-

нием активного компонента на гранулированный носитель (чаще всего

сферический) и на носитель блочной или монолитной структуры (блок с

большим количеством каналов диаметром 1 - 2 мм с нанесенным на их по-

верхность катализатором). Достоинством нейтрализаторов первого типа

является легкость замены вышедшего из строя катализатора, к недостаткам

относятся высокое аэродинамическое сопротивление каталитического слоя

и неполное использование поверхности из-за наличия застойных зон.

104

Использование блочных катализаторов позволяет по сравнению с

гранулированными уменьшить объем, массу и площадь поперечного сече-

ния нейтрализатора, уменьшить время разогрева при холодных пусках.

Существуют также нейтрализаторы с катализаторами на волокни-

стых носителях, трубчатых элементах, сетках, перфорированных пласти-

нах и т.д.

Каталитические нейтрализаторы конструктивно состоят из входного

и выходного устройств, корпуса и заключенного в него реактора (моно-

литный блок носителя с подложкой).

В корпусе из нержавеющей стали располагался носитель –

монолитное инертное тело из спецкерамики (рис. 4.2, в) с

многочисленными (до 300 в 1 см2) продольными сотами-ячейками диамет-

ром 1–2 мм. На поверхность сот-ячеек нанесена шероховатая специальная

подложка толщиной 20–60 мкм с развитым микрорельефом (рис. 4.2, г),

увеличивающим эффективную площадь контакта ОГ с катализатором до

20 тыс. м2.

1

a

б

гкерамический носитель

промежуточный слой

катализатор

в

СO

CnH

mN

Ox

СO

CnH

mN

Ox

СO

CnH

mN

Ox

д

СO2, H2O

, N2

е

Рис. 4.2. Каталитические нейтрализаторы: а – размещение нейтрализатора в выпускной

системе под днищем автомобиля: 1 – двигатель, 2 – нейтрализатор, 3 – глушитель;

б – нейтрализатор с керамическим носителем; в – керамический носитель; г – строение

поверхности носителя; д – нейтрализатор с металлическим носителем; е – вид поверх-

ности нейтрализатора на двигателе с нарушенными регулировками

В настоящее время каталитические нейтрализаторы устанавливаются

в выхлопной системе вместо глушителя.

Применение каталитических нейтрализаторов вызвало более широ-

кое распространение бессвинцовых бензинов, так как содержащийся в

обычном этилированном бензине тетраэтилсвинец «отравлял» платину,

сводя на нет ее каталитическое действие. Автопроизводители стали пере-

водить двигатели на неэтилированный бензин, а нефтяные компании –

105

увеличивать долю его выпуска.

Первоначально борьба с NOx велась понижением температуры сго-

рания горючей смеси, для чего ДВС оснащали устройствами рециркуляции

(ЕGR) – отбора до 10–12 % выхлопных газов и подачи их на вход двигате-

ля на режимах средних и полных нагрузок. Это особенно важно, когда в

нейтрализаторе не обеспечено точное поддержание состава смеси, что ха-

рактерно для карбюраторной системы питания.

В настоящее время используются так называемые трехкомпонент-

ные нейтрализаторы, обеспечивающие снижение выбросов CО , mnHC и

NOx. В качестве конечных продуктов образуются водяной пар (Н2О), угле-

кислый газ (СО2) и азот (N2). Чтобы процент преобразования трехкомпо-

нентным каталитическим нейтрализатором всех трех токсичных компо-

нентов отработавших газов (СО, СnНm, NОx) был как можно выше, эти

компоненты должны находиться в отработавших газах в химическом рав-

новесии. Для этого требуется стехиометрическое соотношение топлива и

воздуха в рабочей смеси ( коэффициент избытка воздуха a = 1). Поэтому

«окно», обеспечивающее значение a, очень близкое к единице, крайне ма-

ло. Смесеобразование должно регулироваться замкнутым контуром лямб-

да-управления, позволяющим поддерживать состав смеси с точностью ±

1%. Схема трехкомпонентного нейтрализатора приведена на рис. 4. 3.

Рис. 4.3. Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор: 1 – лямбда-зонд; 2 – гоф-

рированный подстилающий слой; 3 – теплоизолирующая двойная оболочка; 4 - абсорб-

ционный слой с покрытием из благородных металлов; 5 – подложка-носитель;

6 – корпус нейтрализатора

Распространены два типа подложки-носителя: керамические и ме-

таллические. Керамические монолиты представляют собой керамические

106

тела, пронизанные несколькими тысячами мелких каналов, по которым пе-

репускаются отработавшие газы (рис. 4.4). Керамика изготавливается из

термостойкого магниево-алюминиевого силиката. Огнеупорная керамика

выдерживает температуру до 800 – 850 °С, но при неисправности системы

питания и длительной работе на переобогащенной рабочей смеси монолит

может не выдержать и оплавиться, нейтрализатор выходит из строя (см.

рис. 4.2, е).

Металлический монолит, являющийся альтернативой керамическо-

му, изготовлен из мелкогофрированной металлической фольги толщиной

0,05 мм (рис. 4,4) и закреплен методом высокотемпературной пайки. Бла-

годаря тонкостенной структуре, в нем размещается больше газовых кана-

лов на одной и той же площади. Это позволяет увеличить площадь рабочей

поверхности, получить меньшее противодавление, ускорить разогрев ката-

литического нейтрализатора до рабочей температуры и, главное, расши-

рить температурный диапазон до 1000 – 1050 ºС.

Керамические и металлические монолиты требуют покрытия из ок-

сида алюминия (А1203) – так называемый абсорбционный слой, который

увеличивает эффективную поверхность каталитического нейтрализатора в

7000 раз. Это позволяет максимально увеличить эффективную площадь

контакта каталитического покрытия с выхлопными газами – до величин

около 20 тыс. м2. Нанесенный поверх него действующий каталитический

слой содержит благородные металлы, а именно платину, палладий и ро-

дий. В трёхкомпонентных каталитических нейтрализаторах платина и пал-

ладий вызывают окисление СО и СН, а родий «борется» с NOx.

Рис. 4.4. Каталитический нейтрализатор: а – с керамической подложкой;

б – с металлической подложкой

Одной из новых разработок в области каталитической очистки явля-

ется создание блочных ячеистых катализаторов, состоящих из высокопо-

ристых ячеистых материалов (например нихрома), нанесенного на эту ос-

нову вторичного (промежуточного) носителя Аl2О3 в активной форме и ка-

талитически активной фазы, введенной в слой вторичного носителя (как

а) б)

107

правило, одного и более платиновых металлов). Данные катализаторы мо-

гут использоваться при очистке ОГ как карбюраторных, так и дизельных

двигателей от выбросов СО, СnНm, NOx и сажи. Новые возможности для

изготовления высокоэффективных пористых каталитических блоков пред-

ставляет самораспространяющийся высокотемпературный синтез (CBC).

Температура каталитического нейтрализатора играет очень важную

роль в обеспечении эффективности очистки отработавших газов. Преобра-

зование вредных веществ в трехкомпонентном каталитическом нейтрали-

заторе начинается лишь при рабочей температуре свыше 300 °С. Идеаль-

ные условия работы, обеспечивающие высокую степень очистки отрабо-

тавших газов и длительный срок службы нейтрализатора, находятся в диа-

пазоне температур 400–800 °С. Время же, необходимое для разогрева, мо-

жет достигать нескольких минут и зависит от типа двигателя, способа его

эксплуатации и температуры воздуха. Холодный катализатор практически

неэффективен – следовательно, необходимо уменьшить время достижения

температуры активации. Эту проблему можно решать путем приближения

нейтрализатора к двигателю, дополнительным подогревом или установкой

специального пускового нейтрализатора.

Каталитическая обработка отработавших газов с помощью трехком-

понентного каталитического нейтрализатора в настоящее время является

самым эффективным методом очистки для бензиновых двигателей, рабо-

тающих на гомогенных горючих смесях при a~1. Но эти идеальные режи-

мы работы могут соблюдаться не всегда. Несмотря на это, в среднем мож-

но исходить из снижения количества вредных веществ в отработавших га-

зах до 98 %. Эффективность по СО составляет 70–96 %, СnНm – 50–97 %,

NОх – до 90 %.

Для двигателей с непосредственным впрыском бензина применяют

накопительные нейтрализаторы, которые способны удерживать оксиды

азота при работе на бедных смесях. При заполнении нейтрализатора до

предела производится перевод его на режим регенерации, в процессе кото-

рого накопленные в нем оксиды азота выводятся и восстанавливаются до

азота.

Конструктивно каталитические нейтрализаторы для дизельных ДВС

отличаются отсутствием эжектора для подачи свежего воздуха, большей, в

2 - 2,5 раза, глубиной слоя катализатора и наличием теплозащитной ру-

башки. Нейтрализация NОх не происходит. Кроме того, необходима тща-

тельная очистка ОГ от сажи. Все каталитические нейтрализаторы требуют

поддержания хорошего технического состояния автомобиля.

Центральным научно-исследовательским автомобильным и автомо-

торным институтом НАМИ разработан ряд каталитических нейтрализато-

ров для тракторов, автопогрузчиков и других автомобилей, работающих на

108

дизельном топливе. Нейтрализатор устанавливается в выпускную систему

дизеля на место стандартного глушителя и обеспечивает снижение выбро-

сов оксида углерода на 80 % и углеводородов на 70 %. Нейтрализатор вы-

полняет также функции глушителя и искрогасителя. Базовая модель

нейтрализатора создана с применением платинового катализатора на ме-

таллоблочном носителе. В настоящее время разработаны каталитические

нейтрализаторы для дизелей мощностью от 25 до 500 л.с. Ресурс каталити-

ческого нейтрализатора составляет 160000 км при применении малосерни-

стого топлива. Однако производятся и каталитические нейтрализаторы с

гранулированным сероустойчивым катализатором. Области применения

катализаторов для дизельных ДВС: автобусы, автопогрузчики, коммуналь-

ная техника на базе автомобилей КамАЗ и ЗИЛ, тракторов ВТЗ и МТЗ и

др., горношахтное оборудование, автомобили с дизельным приводом, ра-

ботающим по газодизельному циклу.

Экологическим отделением НАМИ предложен ряд современных

конструкций каталитических нейтрализаторов, входящих в состав навес-

ных гаражных систем очистки ОГ, установленных на любые транспортные

средства, перемещающиеся по территории гаражей и других помещений.

Учитывая значительное образование сажи, на многих моделях авто-

мобилей с дизельными двигателями появились системы снижения токсич-

ности выброса, включающие рециркуляцию ОГ, каталитический нейтрали-

затор и специальный сажевый фильтр (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Система снижения токсичности выхлопа дизельных двигателей

Преимущества каталитических нейтрализаторов: высокая эффек-

тивность, возможность нейтрализации трех основных компонентов ОГ, от-

носительно низкие температуры начала работы (при использовании ка-

тализаторов на основе благородных металлов).

Недостатки: высокая стоимость, снижение мощности двигателя и

динамических качеств автомобиля, увеличение (на 5 %) расхода топлива,

109

возможность образования серной кислоты при наличии серы в топливе,

отравление катализаторов свинцом при работе на этилированном бензине

(ресурс 100–200 часов).

На системы нейтрализации и электронные устройства экологическо-

го назначения приходится до 15 % стоимости современного автомобиля,

выпускаемого в США и Европе. Хотя цена одного каталитического

нейтрализатора достигает 150 дол. и его хватает в среднем на 80 тыс. км

пробега АТС, все промышленно развитые страны давно используют их.

Одним из альтернативных методов нейтрализации ОГ является ис-

пользование низкотемпературной плазмы. Исследования в Японии, США

и России привели к созданию экспериментальных образцов оборудования,

основанного на плазменных технологиях. Низкотемпературная плазма со-

стоит из положительно заряженных ионов и отрицательно заряженных

электронов, полученных в специальных устройствах при различных видах

импульсных высоковольтных электрических разрядов (коронный, барьер-

ный и др.), а также из нейтральных атомов и молекул.

ОГ дизеля, пройдя предварительную осушку во влагоотделителе,

направляются в плазмохимический реактор, где к ним «подмешивают» мас-

ло. Под действием электрического разряда в трубках разрядного устройства

частички сажи активно адсорбируют на своей поверхности масло. Для уда-

ления сажи, частички которой находятся в масляном коконе, используется

маслоотделитель. Сажа собирается в специальный контейнер, а масло после

дополнительной очистки в фильтре продолжает циркулировать по замкну-

тому контуру. За счет этого удается обеспечить очень высокую эффектив-

ность поглощения частичек сажи (до 100 %) во всем диапазоне оборотов ди-

зеля. Из маслоотделителя часть ОГ можно направить во впускной

коллектор (рециркуляция), что снижает содержание NOxв выхлопе.

По предварительным расчетам плазменная очистка обойдется в

1,5–2,0 раза дешевле, чем в существующих многокомпонентных устрой-

ствах. Не требуется использовать благородные металлы, значительно уве-

личивается ресурс систем нейтрализации, сокращается время на их ТО.

Однако к промышленному выпуску плазмохимических реакторов можно

будет перейти, когда удастся сократить затраты мощности на электропита-

ние реактора. В опытных системах они достигают 4–5 % и более от мощ-

ности

дизеля.

Принцип действия жидкостного нейтрализатора основан на рас-

творении или химическом взаимодействии компонентов ОГ, пропускае-

мых через воду, водный раствор сульфита натрия, водный раствор дву-

углекислой соды или другую жидкость. Наиболее эффективно использова-

ние 10 % водного раствора сульфита натрия с добавкой 0,5% гидрохинона.

110

Очистка с помощью жидкостных нейтрализаторов (ЖН) включает в

себя улавливание мелкодисперсных частиц, абсорбцию, конденсацию и

фильтрацию.

Благодаря жидкостным нейтрализаторам в ОГ уменьшается содер-

жание оксидов азота (до 30 %), альдегидов (до 50 %), сажи (60—80 %),

бенз(а)пирена, снижается интенсивность запаха. СО и СnНm практически

не улавливаются, что определяет использование жидкостных нейтрализа-

торов только для дизельных ДВС.

Более эффективна комплексная очистка. Каталитический нейтрали-

затор, включаемый в систему очистки ОГ дизелей, стоит по ходу газового

потока до ЖН и снижает запах ОГ и содержание СО и углеводородов, но

значительно повышает выбросы серной кислоты. Поэтому при использо-

вании такой комплексной очистки возникает необходимость поглощения

тумана серной кислоты с помощью ЖН. Жидкость поглощает низшие

спирты, фенолы, альдегиды, кетоны и кислоты из-за их высокой раствори-

мости в воде.

Большинство ЖН относится к типу барботажных, в которые ОГ про-

дуваются через слой нейтрализирующего раствора. Их применяют, в част-

ности, на подземных автосамосвалах МоАЗ-6401-9598, подземных бульдо-

зерах Д-108 и бульдозерах Д-535 и другом транспорте.

Поверхностные и пленочные ЖН используются редко из-за их недо-

статочной эффективности. Ударно-инерционные и центробежные ЖН так-

же неперспективны для дизелей, так как их эффективность достаточно

низкая, удается улавливать только частицы диаметром более 20 мкм

(ударно-инерционные) и более 10 мкм. (центробежные). Динамические

ЖН не распространены из-за больших размеров. Насадочные ЖН обычно

более эффективны, чем барботажные и пленочные, обладают относительно

небольшими размерами и гидродинамические сопротивлением. Из распы-

ливающих ЖН наиболее эффективны скрубберы Вентури. Наиболее эф-

фективной очисткой обладают ЖН, включающие в себя сопло Вентури с

подачей воды в него из водяного бака в количестве, соответствующем

условиям полного испарения воды, и емкость с насыпкой. Эффективность

очистки ОГ' от сажи в такой конструкции составляет 70–80 %. На основа-

нии этой конструкции ЖН разработаны для подземных погрузочно-

доставочных и строительно-дорожных машин.

Во всех конструкциях ЖН происходит брызгоунос. В большинстве

случаев для сепарации капель из ОГ используют различные виды насадок,

которые устанавливают на выходе ОГ из ЖН в виде слоя толщиной 80-200

мм и более.

На рис. 4.6 представлена схема жидкостного нейтрализатора НТЖ-2,

применяемого на автосамосвале МАЗ-205 с двухтактным дизельным ДВС.

111

6

12 3

4

5

hф

h1

h2ОГ

Рис. 4.6. Схема жидкостного нейтрализатора

ОГ поступают в нейтрализатор по трубе 1 и через коллектор 2 попа-

дают в бак 3, где вступают в реакцию с рабочей жидкостью. Очищенные

газы проходят через фильтр 4, сепаратор 5 и выбрасываются в атмосферу.

По мере испарения жидкость доливают в рабочий бак из дополнительного

бака 6.

Основные преимущества жидкостных нейтрализаторов:

- поглощение до 80% окислов азота;

- не требуется времени для выхода на рабочий режим после пуска

холодного двигателя;

- охлаждение ОГ перед выпуском в атмосферу.

Недостатки:

- значительные габариты и масса;

- необходимость частой смены рабочего раствора и трудоемкость

очисток внутренних полостей от налетов смол и сажи;

- инертность по отношению к продуктам неполного сгорания топли-

ва (СО и СН);

- интенсивное испарение жидкости;

- трудности эксплуатации при отрицательных температурах;

- коррозия деталей и узлов.

Однако, несмотря на отмеченные недостатки, использование жид-

костных нейтрализаторов в комбинированных системах очистки может

быть рациональным, особенно для установок, отработавшие газы которых

должны иметь низкую температуру при поступлении в атмосферу (в шах-

тах, в закрытых помещениях). За рубежом ЖН, в основном, серийно вы-

пускаются для машин с дизельным приводом, предназначенных для экс-

плуатации в подземных условиях.

112


Расчет основных параметров жидкостного нейтрализатора

Расчет заключается в определении основных конструктивных разме-

ров, необходимого количества раствора для нейтрализатора ОГ и прово-

дится в следующей последовательности.

1. Определить объемный расход ОГ, м3/ч при заданной температуре

выброса

21 tQQ

ОГ , (4.6)

где ОГQ – объемный расход ОГ через двигатель при температуре 0 °С,

нормальных м3/ч (см. вариант задания, табл. 4.1.1 прил. 4.1); α – коэффи-

циент объемного расширения газов ( 00366,02731a == ); 2t – температура

ОГ на выходе из нейтрализатора (в расчетах принимается равной 50 °С).

2. Определить количество жидкости, кг, уносимой ОГ в течение часа

1000

ddQm 12

, (4.7)

где 1d – влагосодержание воздуха, поступающего в двигатель, г/м3; 2d –

влагосодержание ОГ при температуре 2t в условиях, близких к насыще-

нию. В расчетах принять 64d2 = г/м3.

При выполнении данной работы значение 1d определяется из усло-

вия

10011

maxd

d ,

100

11

maxd

d , (4.8)

где maxd – максимальная влажность при заданной температуре 1t

(табл. 4.1.2 прил. 4.1).

В расчетах значения 1t и φ1 принимать согласно варианту (табл.

4.1.1 прил. 4.1).

При типовых расчетах значение 1d принимается при температуре

1t = 15 оС и относительной влажности φ1 = 60 %. Тогда 1d = 5 г/м

3.

3. Определить площадь поверхности жидкости в нейтрализаторе S .

Площадь поверхности жидкости в нейтрализаторе определяется из

условия необходимого времени контакта газа с раствором кон = 0,8–1,0 с.

Путь контактирования ОГ с раствором принимается равным сумме высоты

фильтра фh (рис. 4.6) и толщины слоя жидкости от нижней кромки коллек-

тора до зеркала жидкости (обычно 5,0H ≈ м).

113

Тогда скорость ОГ V, м/с в нейтрализаторе

5,015,0τHV кон === . (4.9)

Площадь поверхности жидкости S, м2 определяется по формуле

ПV

)t,(QS

срОГ

3600

0036601, (4.10)

где V – скорость ОГ в нейтрализаторе, м/с; П – пористость фильтра (в

расчетах принять 8,0П = ); срt – средняя температура ОГ, °C определяется

по формуле

22ttt огср . (4.11)

В расчетах принять 350огt °С.

4. Определить минимально допустимое количество раствора в

нейтрализаторе minm , кг, которое зависит от размеров и конструкции

нейтрализатора и рассчитывается по формуле

21 hhSmmin , (4.12)

где ρ – плотность раствора, кг/м3 (в расчете принять 0601ρ = кг/м

3); 1h

– расстояние от дна нейтрализатора до верхней кромки трубок коллектора

(см. рис. 4.6). Конструктивно принимается 050≈1 ,h м; 2h – высота раствора

над трубками коллектора (изменяется в пределах 1500502 ,,h м); S –

площадь поверхности жидкости в коллекторе, м2.

5. Общее количество раствора Σm , кг, для работы двигателя в тече-

ние времени τ находится по формуле

minmmm , (4.13)

где m – масса жидкости, уносимая с ОГ, кг; τ – время работы двигателя,

час (см. табл. 4.1.1 прил. 4.1); minm – минимально допустимое количество

жидкости в нейтрализаторе, кг.

6. Рассчитать количество выделяющихся альдегидов (по ацетальде-

гиду) за время работы двигателя, кг, 3-10 ОГAA QCM , (4.14)

где AM – количество выделяющихся альдегидов за время работы двигате-

ля, кг; AC – концентрация альдегидов в ОГ ( 2,002,0 A

C г/нм3); ОГQ –

объем ОГ, нм3/ч; τ – время работы двигателя, ч.

7. Исходя из ориентировочного расхода реагентов 2 кг на 1 кг альде-

гидов, определить количество реагента (32

SONa , 3

NaHCO ) в твердом виде,

необходимое для обезвреживания альдегидов, кг:

AP M2M = . (4.15)

114




3. Расчет основных параметров жидкостного нейтрализатора.

4. Расчет компонентов для окислительного нейтрализатора ОГ.

5. Выводы.


1. Ясенков Е. П. Элементы автотранспортного комплекса и их воз-

действие на окружающую среду // Автомобильная промышленность, 2007.

– № 8. – С. 4–6.

2. Автомобильный транспорт России 2002–2003 : ежегод. доклад

(«Синяя книга» IRU) / Постоянное представительство IRU в России и СНГ.

– M. : 2003. – 144 с.


среды в Хабаровском крае в 2002 году / под ред. В.М. Болтрушко. – Хаба-

ровск, 2003. – 202 с.

4. Справочник по методам и техническим средствам снижения вы-

бросов загрязняющих веществ в атмосферу, применяемым при разработке

проекта нормативов ПДВ. – НИИ «Атмосфера». – СПб, 2005. – 165 с.

5. Фокин Д. В. Каталитическая очистка отработавших газов. IRL:

http://www.dvfokin.narod.ru/auto_ych/Benzin/Benzin_abgas_katalitic.htm

(дата обращения: 01.04.2014).

http://www.avtomash.ru/guravto/2007/20070800.htm

http://www.dvfokin.narod.ru/auto_ych/Benzin/Benzin_abgas_katalitic.htm

115

Приложение 4.1


Варианты заданий

Ва-

ри-

ант

Объемный расход ОГ

ОГQ при 0°С, н. м3/ч

Температура воздуха,

поступающего в дви-

гатель, t1, °С

Относительная

влажность воз-

духа 1, %

Время работы

двигателя , ч

1 320 10 60 6

2 400 15 60 7

3 420 16 60 8

4 450 14 60 10

5 470 12 60 12

6 500 14 60 14

7 300 10 40 4

8 300 12 50 6

9 300 14 50 8

10 300 16 40 10

11 300 18 60 12

12 300 20 55 14

13 350 8 40 2

14 350 10 50 4

15 350 12 60 6

16 350 16 60 8

17 350 20 35 10

18 350 25 55 12

19 200 –5 50 4

20 250 –10 50 6

21 280 +5 50 8

22 300 +10 50 10

23 320 +15 50 12

24 230 +29 50 14

25 300 –5 60 6

26 300 –8 60 6

27 300 –10 60 6

28 300 –12 60 6

29 300 –14 60 6

30 300 –16 60 6

31 200 15 60 4

32 250 15 60 4

33 300 15 60 4

34 350 15 60 4

35 400 15 60 4

36 500 15 60 4

116


Максимальная влажность воздуха при различной температуре

Температура, °С Масса водяных паров, г/м3 Температура, °С

Масса водяных паров,

г/м3

–15 1,571 20 17,164

–10 2,300 21 18,204

–9 2,488 22 19,286

–8 2,674 23 20,450

–7 3,883 24 21,604

–6 3,111 25 22,867

–5 3,360 26 24,190

–4 3,614 27 25,582

–3 3,902 28 27,004

–2 4,194 29 28,529

0 4,522 30 30,139

–1 4,874 31 31,890

1 5,210 32 33,640

2 5,574 33 35,480

3 5,963 34 37,400

4 7,310 35 39,410

5 6,791 36 41,520

6 6,998 37 43,710

7 7,492 38 46

8 8,017 39 48,400

9 8,574 40 50,910

10 9,165 41 53,200

11 9,792 42 56,260

12 10,457 43 59,090

13 11,162 44 62,050

14 11,908 45 65,140

15 12,699 46 68,360

16 13,536 47 71,730

17 14,421 48 75,220

18 15,357 49 78,860

19 16,364 50 82,630

117

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В учебном пособии рассмотрены проблемы загрязнения атмосферного

воздуха и меры борьбы с данными проблемами. Одним из основных источ-

ников негативного воздействия на окружающую среду и здоровье населения

является автомобильный транспорт, на долю которого приходится более

40 % суммарного выброса загрязняющих веществ от стационарных и пере-

движных источников. Загрязнение атмосферы городов зависит непосред-

ственно от интенсивности и организации дорожного движения АТС, техни-

ческого состояния и планово-предупредительной системы обслуживания и

ремонта автомобилей, степени мастерства вождения и применения устройств

нейтрализации ОГ.

Основными причинами повышенного содержания токсичных веществ

в ОГ эксплуатирующихся АТС являются:

– низкое качество топлива;

– плохое техническое обслуживание и как следствие нарушение соста-

ва горючей смеси на основных эксплуатационных режимах из-за изменения

стабильности регулировочных характеристик ДВС и его систем, что ухудша-

ет процесс воспламенения горючей смеси;

– неразвитость системы управления транспортными потоками и кон-

троля состава ОГ;

– невысокая профессиональная квалификация водителей;

– возраст АТС, более 50 % которых морально и технически устарели

(выпущены до 1980 г.)

Мероприятия по улучшению состояния атмосферного воздуха во мно-

гом определены действующим законодательством. К ним можно отнести:

нормирование выбросов загрязняющих веществ;

контроль выбросов вредных веществ;

применение экономических санкций (например, порядок платы за

загрязнение предусматривает кратное увеличение выплат при превышении

ПДВ или при несанкционированных выбросах);

финансирование природоохранных мероприятий.

Примеси, поступающие в атмосферу, оказывают различное токсиче-

ское воздействие на организм человека (канцерогенное, мутагенное, в виде

запаха и др.). Эти обстоятельства вызвали необходимость устанавливать для

загрязняющих веществ санитарно-гигиенические нормативы, основной ха-

рактеристикой которых является допустимая концентрация веществ. Сани-

тарно-гигиенические нормативы устанавливаются в интересах охраны здоро-

вья человека и сохранения генетического фонда некоторых популяций расти-

тельного и животного мира. Гигиеническое нормирование охватывает также

производственную и жилищно-бытовую сферу жизни человека.

118

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................... 3


ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕ-

ЩЕСТВ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ АВТОТРАНСПОРТНЫМИ

СРЕДСТВАМИ.........................................................................................

4

Общие сведения........................................................................................ 4

Практическая часть.................................................................................. 20

Библиографические ссылки.................................................................... 27


РАСЧЕТ РАССЕИВАНИЯ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРЕ..................

59

Общие сведения........................................................................................ 59




САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ

АТМОСФЕРЫ..........................................................................................

75

Общие сведения........................................................................................ 75




РАСЧЕТ НЕЙТРАЛИЗАТОРОВ............................................................

93

Общие сведения........................................................................................ 93



ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................................ 114

119

Учебное издание

Майорова Людмила Петровна

Тищенко Виктор Павлович

Черенцова Анна Александровна

ЗАЩИТА АТМОСФЕРЫ

Практикум

Отпечатано с авторского оригинала-макета

Дизайнер обложки Е. И. Саморядова

Подписано в печать 14. Формат 60×84 16

1

Бумага писчая. Гарнитура «Таймс». Печать цифровая.

Усл. печ. л. . Тираж 150 экз. Заказ

Издательство Тихоокеанского государственного университета.

680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.

Отдел оперативной полиграфии издательства Тихоокеанского государственного университета.

680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.

Л. П. Майорова В. П. Тищенко А. А....

Documents