7.3. Расчет загрязнения атмосферы выхлопными газами автомобилей.

Задание. Необходимо оценить ущерб здоровью людей в жилом массиве, примыкающем к автомагистрали. Взаимное расположение автомагистрали и жилого массива схематично показано на рис. 6.2.

Исходные данные:

а) длина участка автомагистрали l = 800 м;

б) среднее число автомашин, проходящих в обоих направлениях за минуту n_к.п = 100 1/мин;

в) доля автомобилей с бензиновыми двигателями в общем числе n_к.п k = 70%;

г) координаты Δx = 40 м, Δy = 100 м и z = 2 м контрольной точки относительно середины участка автомагистрали. Высота источника загрязнения H (расположение выхлопных труб автомобилей над полотном дороги) принимается равной 0,5 м. Расчет ведется для наиболее неблагоприятного направления ветра – от источника загрязнения в сторону жилого массива.

Решение. По формуле (3.6) рассчитываем количество топлива G, сжигае­мого всеми автомашинами в единицу времени:

По формуле (3.1) (M = kG) с учетом данных табл. 3.1. найдем секундные выбросы CO, NO₂ и соединений свинца. При расчетах количество автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями примем с учетом параметров n_к.п и k, приведенных в исходных данных. Результаты расчетов сведем в табл. 7.3.

Таблица 7.3

Результаты расчета выброса вредных веществ автотранспортом

Вид Двигателя	Число автомашин, прохо-дящих в единицу вре-мени, nк. п 1/мин	Расход топлива G, г/с	Количество выбрасываемых вредных веществ M, г/с
			CO	NO2	Pb
Бензиновый	nк. п = 100·0,7 = 70	G = 133·0,7 = 93	55,8	3,72	0,093
Дизельный	nк. п = 100 – 70 = 30	G = 133 – 93 = 40	4,0	1,6	–
Сумма	100	133	59,8	4,32	0,093

Для каждого вредного вещества по формуле (3.8) найдем условную концентрацию С_усл. Результаты заносим в табл. 7.4. Расчетную скорость воздуха принимают u = 0,5 м/c.

Таблица 7.4

Результаты расчета концентрации

Показатель	Загрязняющее вещество
	СО	NO2	Pb
Суммарное количество выбрасываемого вещества М, г/с	59,8	4,32	0,093
Условная концентрация Сусл, мг/м3	0,74	0,054	0,0012
Концентрация С, мг/м3	0,37	0,027	0,0006
Приведенная концентрация С/ПДК	0,123	0,675	2

По формулам (3.10)–(3.17) вычисляем безразмерные координаты µ₁ – µ₄ и ν₁ – ν₄, характеризующие смещение контрольной точки относительно центра источника загрязнения (принимают S_оп = 0,12):

По графикам на рис. 3.2 для вычисленных пар параметров µ и ν определяем соответствующие значения функции ψ:

Ψ₁ = 2; Ψ₂ = 0,14; Ψ₃ = 2; Ψ₄ = 0,47.

Рассчитываем безразмерные параметры а и b по формулам (3.9).

По найденным значениям а и b из графика на рис. 3.1 найдем значение функции φ = 0,5 и по формуле (3.7) вычислим абсолютные концентрации С вредных веществ в контрольной точке, а также их приведенные концентрации. Результаты расчета запишем в табл. 7.4.

Рассчитываем

• по формуле (3.8) для СО

• по формуле (3.7) для NO₂

• по формуле (3.6) для Pb

Определим комплексный показатель загрязнения по формуле (4.3)

Рассчитываем общее увеличение заболеваемости населения R под влиянием суммарного загрязнения по формуле (4.9)

R = m lg(P/P₀) 100% = 0,85·lg(5,24/2) 100% = 35,5 %.