Оценка загрязнения воздуха автотранспортом

  «Автомобили, автомобили… буквально все заполонили» 
 

Оценка  загрязнения воздуха  автотранспортом

• Во  многих странах мира автомобиль  превратился в злейшего врага  природы, да и самого человека.
• В настоящее время в мире насчитывается 600 млн. легковых и 160 млн. грузовых автомобилей, примерно 2 млн. городских автобусов. В среднем на 1 кв.км земной поверхности приходится 8 автомобилей (естественно, что их плотность в крупных городах на несколько порядков выше).
• В автомобильных двигателях внутреннего сгорания в мире ежегодно сжигается около 2 млрд т нефтяного топлива. При этом коэффициент полезного действия в среднем составляет 23%, остальные 77% уходят на обогрев окружающей среды. В России автотранспорт ежедневно выбрасывает в атмосферу 16,6 млн. т загрязняющих веществ.
• 30% заболеваний горожан непосредственно связаны с загрязненностью воздуха выхлопными газами.

• Динамика  развития автомобильного транспорта  в г. Тольятти характеризуется  следующими цифрами: в 1989 г. в городе  насчитывалось около 60 тыс. автомобилей, в настоящее время – 150 тыс. Таким  образом, автотранспорт сегодня  стал основным источником загрязнения  воздуха города. Причем, по оценке  ГАИ, каждый пятый автомобиль  г. Тольятти – это источник  повышенного загрязнения воздуха, т.к. 50% бензина АИ-93 является этилированным (этилированный бензин при сгорании  выделяет наиболее опасный для  здоровья свинец).

• Оборудование  и материалы: калькулятор, блокнот, ручка
• Мы выбрали участок автотрассы с интенсивным движением вблизи школы длиной примерно 0,5 км (500 м) с хорошим обзором на улице Мира.
• Измерили шагами длину участка (l, м), предварительно определив среднюю длину своего шага.
• Подсчитали количество единиц автотранспорта, проходящего по участку в течение 20 минут (с 14.00 до 14.20). Рассчитали количество единиц автотранспорта, проходящего по участку за 1 час, умножив количество, полученное за 20 минут на 3. Заполнили таблицу №1.

• Таблица  № 1
• Движение автотранспорта на магистрали

 
 

Тип  автотранспорта  

Количество  за 20 мин., шт.  

Количество  за 1 час, шт. (N)  

Общий  путь за 1 час, (L, км)  

Легковой  автомобиль 

205 

615 

38.13 

Грузовой  автомобиль 

5 

15 

0.93 

Газель 

101 

303 

18.786 

Автобус 

16 

48 

2.976

• Движение  автотранспорта на  участке внутриквартального  проезда

 

Тип  автотранспорта  

Количество  за 20 мин., шт  

Количество  за 1 час, шт. (N)  

Общий  путь за 1 час, (L, км)  

Легковой  автомобиль  

52 

256 

9.672  

Грузовой  автомобиль  

2 

6 

0.372  

Газель  

4 

12 

0.744 

• Рассчитали  общий путь, пройденный выявленным  количеством автомобилей каждого  типа за 1 час (L, км), по формуле:
• L = N * l
• где N – количество автомобилей каждого типа, проходящих за 1 час;
• L – длина участка, км.
• Заполнили последний столбик таблицы № 1.
• Рассчитали количество топлива (Q, л) разного вида, сжигаемого на выбранном участке двигателями автомашин, по формуле:
• Q = L * V.
• Заполнили таблицу № 2.
• Значения V возяли из таблицы № 3.
• Условно принимаем:
• 90% легковых автомобилей используют в качестве топлива бензин, а 10 % - газ;
• Грузовые автомобили используют дизельное топливо;
• Газели используют газ;

• 50%  автобусов используют  бензин, а 50%  - газ.
• Таблица № 2
• Расход топлива разными видами автотранспорта(на магистрали)

 

 Тип автотранспорта  

Q,  в том числе  

бензин 

дизельное  топливо  

газ  

Легковой  автомобиль  

4.11804  

0.45756 

Грузовой  автомобиль  

0.3069  

Газель  

3.19362  

Автобус  

0.62496  

0.62496 

Тип  автотранспорта 

Q,  в том числе  

бензин 

дизельное  топливо  

газ  

Легковой  автомобиль 

1.0445  

0.116064  

Грузовой  автомобиль  
 

0.12276  

Газель  

0.12648  

• (внутри  квартала)

• Таблица  № 3
• Расход топлива в зависимости от типа автотранспорта

 

Тип  автотранспорта  

Средние  нормы расхода  топлива (литров на 100 км  

Удельный  расход топлива V (литров  на 1 км)  

Легковой  автомобиль  

12  

0,12  

Грузовой  автомобиль  

33  

0,33  

Газель  

17  

0,17  

Автобус  

42  

0,42 

• Количество  вредных веществ, выбрасываемых  автотранспортом при движении, зависит  от количества и вида сжигаемого  топлива. Основными загрязнителями  воздуха являются угарный газ, углеводороды и диоксид азота. В таблице № 4 представлено среднее  количество выбросов этих веществ  в зависимости от используемого  топлива.
• Коэффициент К численно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигателе автомашины количества топлива, необходимого для проезда 1 км (т.е. равного удельному расходу топлива).

• Таблица  № 4
• Среднее количество вредных выбросов в зависимости от используемого топлива

 

Вид  топлива  

Значение  коэффициента (К)  

Угарный  газ  

Углеводороды  

Диоксид  азота  

Бензин  

0,6  

0,1  

0,04  

Дизельное  топливо 

0,1  

0,03  

0,04  

Газ  

0,2  

0,04  

0,016 

• Таблица  № 5
• Выделение загрязнителей в зависимости от вида топлива(на магистрали)

 

Вид  топлива  

Сумма Q, л  

Количество  вредных веществ, л  

Угарный  газ  

Углеводороды  

Диоксид  азота  

Бензин  

4.743  

10.945  

1.824  

0.73  

Дизельное  топливо  

0.3069  

0.118  

0.035  

0.047 

Газ  

4.27614  

3.289  

0.658  

0.263 

Всего:  

9.32604  

32.282  

6.098  

3.443 

(Внутри квартала)  

Вид  топлива  

Сумма Q, л  

Количество  вредных веществ, л  

Угарный  газ  

Углеводороды  

Диоксид  азота  

Бензин  

1.0445  

2.41  

0.402  

0.161  
 

Дизельное  топливо  

0.12276  

0.047  

0.014  

0.019  

Газ  

0.116064  

0.089  

0.018  

0.007  

Всего  

1.283324  

4.442  

0.839  

0.474 

• Провели  такое же исследование для  участка внутриквартального проезда.
• Сопоставили полученные результаты и сделали выводы о том, что движение автотранспорта на магистрали значительно выше, чем внутри квартала .
• Высказали свои предположения, какой вид транспорта является наиболее предпочтительным с экологической точки зрения и почему.
• Мы предлагаем варианты решения данной экологической проблемы.