Расчет концентрации оксида углерода вблизи автодороги по методике в.Ф. Сидоренко
Данный метод наиболее удобен для оценки ожидаемого уровня загрязнения атмосферы придорожной территории городских улиц, в частности при выборе места для строительства жилых и общественный зданий.
Для ориентировочных расчетов уровня концентрации окиси углерода над кромкой проезжей части с учетом интенсивности и скорости движения, состава транспортного потока, подъемов на дороге и установки нейтрализаторов предлагается пользоваться эмпирической формулой:
СО0 = (7,33 + 0,026 ·N) · K1 · K2 · K3, (3)
где СО0 – уровень концентрации углерода на высоте 1,5 м над кромкой проезжей части, мг/м3;
N – интенсивность движения автомобилей с карбюраторными двигателями, авт./час;
К1 – коэффициент учета состава транспортного потока и его средней скорости (таблица 4);
К2 – коэффициент учета влияния подъемов на выбросы (таблица 5);
К3 – коэффициент учета установки нейтрализаторов для очистки от СО и применения более современных двигателей внутреннего сгорания: без нейтрализаторов К3 = 1, с применением нейтрализаторов и более современных двигателей К3 = 0,11…0,17.
Пример. Определим уровень концентрации окиси углерода СО0 над кромкой проезжей части, если интенсивность движения N = 50 авт./час, подъем 50 ‰, доля грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями 60 %, а скорость движения 40 км/час, с учетом и без учета установки нейтрализаторов.
Расчет выполняем по формуле (3), а коэффициент К1 и К2 находим по таблицам 4 и 5. Для доли автомобилей с карбюраторными двигателями 60 % при скорости движения 40 км/час коэффициент К1 = 0,95. Для подъема 50 ‰ коэффициент К2 = 1,04.
Для автомобилей с установленным нейтрализатором (К3 = 0,17):
СО0 = (7,33 + 0,026 · 50) · 0,95 · 1,04 · 0,17 = 1,44 мг/м3.
Для автомобилей без нейтрализаторов (К3 = 1):
СО0 = (7,33 + 0,026 · 50) · 0,95 · 1 · 1,04 = 8,52 мг/м3.
Таблица 4
Коэффициент учета состава транспортного потока
Доля автомобилей с карбюраторными двигателями в общем потоке, % |
Значение коэффициента К1 при скорости автомобилей, км/ч |
||||||
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
|
10 20 |
1,02 1,05 |
0,87 0,91 |
0,72 0,77 |
0,65 0,69 |
0,54 0,62 |
0,46 0,57 |
0,55 0,67 |
30 40 |
1,08 1,09 |
0,95 0,97 |
0,82 0,86 |
0,73 0,76 |
0,70 0,77 |
0,66 0,78 |
0,75 0,85 |
50 60 |
1,11 1,12 |
1,01 1,04 |
0,91 0,95 |
0,80 0,89 |
0,84 0,89 |
0,90 0,93 |
0,95 1,03 |
70 80 |
1,14 1,17 |
1,08 1,11 |
1,00 1,05 |
0,87 0,90 |
0,95 - |
1,04 - |
1,12 - |
Таблица 5
Коэффициент учета влияния подъемов на выбросы
Величина подъема, ‰ |
< 10 |
10 – 30 |
30 – 50 |
50 – 70 |
Коэффициент К2 |
1 |
1,02 |
1,04 |
1,06 |
Вывод. Выполненный расчет показывает, что монтаж нейтрализаторов на автомобилях является весьма перспективным, так как уменьшает в нашем случае выбросы в атмосферу СО в 6 раз и обеспечивает загазованность воздуха в допустимых пределах, когда уровень концентрации в воздухе СО не превышает 3 мг/м3.
По формуле (1) можно рассчитать концентрацию СО только над кромкой проезжей части, что недостаточно, так как часто нужно знать концентрацию СО на определенном расстоянии от дороги. Для этого следует воспользоваться формулой (4), которая позволяет рассчитать уровень концентрации СОХ в точке, удаленной от кромки проезжей части на расстоянии Х:
СОХ = 0,5∙ СО0 – 0,1 ∙ Х, (4)
где Х – удаление защищаемого объекта от проезжей части, м;
СО0 – концентрация окиси углерода на кромкой проезжей части, мг/м3.
Например, при концентрации окиси углерода над кромкой проезжей части СО0 = 8,52 мг/м3 на расстоянии Х = 10 м загазованность составит:
СОх = 0,5·8,52 – 0,1·10 = 3,26 мг/м3, что несколько превышает среднесуточную ПДК, равную 3 мг/м3.