Определение антропогенных загрязнений окружающей среды

ПРАКТИЧЕСКАЯ  РАБОТА № 6

Определение антропогенных загрязнений окружающей среды

 

Введение

Автотранспорт является одним из основных загрязнителей  атмосферы оксидами азота NO_X (смесью оксидов азота N0 и N0₂) и угарным газом (оксидом углерода (II), СО), содержащихся в выхлопных газах. Доля транспортного загрязнения воздуха составляет более 60% по СО и более 50% по NO_X от общего загрязнения атмосферы этими газами. Повышенное содержание СО и NO_X можно обнаружить в выхлопных газах неотрегулированного двигателя, а также двигателя в режиме прогрева.

Выбросы вредных веществ от автотранспорта характеризуются количеством основных загрязнителей воздуха, попадающих в атмосферу из выхлопных (отработанных) газов, за определенный промежуток времени.

К выбрасываемым  вредным веществам относятся  угарный газ (концентрация в выхлопных  газах 0,3 — 10% об.), углеводороды — несгоревшее топливо (до 3% об.) и оксиды азота (до 0,8%), сажа.

Количество  выбросов вредных веществ, поступающих  от автотранспорта в атмосферу, может быть оценено расчетным методом. Исходными данными для расчета количества выбросов являются:

• количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по выделенному участку автотрассы в единицу времени;
• нормы расхода топлива автотранспортом (средние нормы расхода топлива автотранспортом при движении в условиях города приведены в табл. 6.1);
• значения эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего (приведены в табл. 6.2).

 

Таблица 6.1

Тип автотранспорта	Средние нормы расхода топлива (л  на 100 км)	Удельный расход топлива Yt (л на 1 км)
Легковой автомобиль	11-13	0,11-0,13
Грузовой автомобиль	29-33	0,29-0,33
Тип автотранспорта	Средние нормы расхода топлива (л  на 100 км)	Удельный расход топлива Yt (л на 1 км)
Автобус	41-44	0,41-0,44
Дизельный грузовой автомобиль	31—34	0,31-0,34

 

Таблица 6.2

Вид топлива	Значение коэффициента (А")
	Угарный газ	Углеводороды	Диоксид азота
Бензин	0,6	0,1	0,04
Дизельное топливо	0,1	0,03	0,04

 

Коэффициент КЧИС- Таблица 6.2 ленно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигателе автомашины количества топлива (также в литрах), необходимого для проезда 1 км (т.е. равного удельному расходу).

Одним из видов антропогенных загрязнений  окружающей среды является загрязнение сточными водами промышленных предприятий. В сточных водах могут содержаться различные компоненты в концентрациях, во много раз превышающих предельно допустимые. Загрязнение воды, имеющее место в сточных водах, можно смоделировать. Моделирование загрязнений воды состоит в приготовлении растворов со значительной концентрацией загрязнителей (на уровне 10 — 100 ПДК). Обнаружение загрязненных сточных вод должно быть быстрым (экспрессным), так как, попав в окружающую среду, они могут принести огромный экологический ущерб (гибель организмов и деградация окружающей среды, попадание загрязнителей в цепи питания, заболевания людей и др.).

 

Цель работы

Ознакомление  с основными видами антропогенных  загрязнений окружающей среды и методами их экспрессного анализа.

Задание 6.1 Расчетная оценка количества выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта

 

Оборудование

Пишущие принадлежности, микрокалькулятор.

 

Выполнение работы

1. Выберите  участок автотрассы вблизи школы  (места жительства, отдыха) длиной 0,5—1 км, имеющий хороший обзор (из окна школы, из парка, с пришкольной территории).

2.  Измерьте  шагами длину участка (l, м), предварительно определив среднюю длину своего шага.

3.  Определите  количество единиц автотранспорта, проходящего по участку в какой-либо период времени в течение 20 минут¹. При этом заполняйте табл. 6.3 (для примера в таблице заполнена строка «Легковые автомобили»):

Таблица 6.3

Тип автотранспорта	Количество, шт.	Всего за 20 минут	За 1 час, Лрнгг.	Общий путь за 1 час, L, км
Легковые автомобили	11111111 111111	14	42
Грузовой автомобиль
Автобусы
Дизельные грузовые автомобили

Количество  единиц автотранспорта за 1 час рассчитывают, умножая на 3 количество, полученное за 20 минут.

4. Рассчитайте  общий путь, пройденный выявленным  количеством автомобилей каждого типа за 1 час (L, км) по формуле:

где N_i — количество автомобилей каждого типа за 1 час;

i — обозначение типа автотранспорта;

l — длина участка, км.

Полученный  результат занесите в табл. 6.3.

5. Рассчитайте  количество топлива (Q_i л) разного вида, сжигаемого при этом двигателями автомашин, по формуле:

значения  Y_i возьмите из табл. 6.1.

Полученный  результат занесите в табл. 6.4.

 

Определите  общее количество сожженного топлива  каждого вида (££?) и занесите результат  в табл. 6.4.

 

Таблица 6.4

Тип автомобиля	NI	Qp в том числе
		бензин	дизельное топливо
1. Легковые автомобили
2. Грузовые автомобили
3. Автобусы
4. Дизельные грузовые автомобили
	Всего IQ

6. Рассчитайте  количество выделившихся вредных  веществ в литрах при нормальных  условиях по каждому виду топлива  и всего по табл. 6.5.

Таблица  6.5

Таблица 6.5

Вид вредного вещества	Количество, л	Масса, г	Количество воздуха для разбавления, м3	Значение ПДК, мг/м3
СО
Углеводороды
NO2

Справочные  значения предельно допустимых концентраций приведены в Приложении 1 (табл. П 1.4).

Сопоставьте полученные результаты с количеством  выбросов вредных веществ, производимых находящимися в вашем районе за водами, фабриками, котельными, автопредприятиями  и другими загрязнителями воздуха. При этом пользуйтесь соответствующими данными по экологической оценке количества выбросов от этих предприятий (такие данные можно получить, например, в районном или городском комитете по экологии и т.п.).

Принимая  во внимание близость к автомагистрали жилых и общественных зданий, сделайте вывод об экологической обстановке в районе исследованного вами участка  автомагистрали.

 

Таблица 6.6

Вид топлива	ΣQ, л	Количество вредных веществ, л
		СО	Углеводороды	NO2
Бензин
Дизельное топливо
-	Всего (V), л

 

Обработка результатов и выводы

1. Рассчитайте:

массу выделившихся вредных веществ (т, г) по формуле:

у-м .

т - 22,4 '

количество  чистого воздуха, необходимое для  разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения санитарно-допустимых условий окружающей среды.

Результаты  запишите в табл. 6.6.

 

¹ Подсчет единиц автотранспорта рекомендуется проводить в присутствии учителя, находясь на удалении от автотрассы.