МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет Химической технологии и биотехнологий
Кафедра Процессы и аппараты химической технологии
Практические работы по дисциплине
«ЭКОЛОГИЯ»
Выполнил студент __курса
______________факультета
заочной формы обучения,
учебная группа _________
_______________________
Преподаватель:__________
Москва 2017 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Теоретическая часть……………………………………………..…..стр. 3
Общие сведения…………………………..………………….………стр. 3
Методика расчета………………………………………………..…..стр. 5
Задание к практической работе.….…………………………….…..стр. 9
Выводы…………………….………………………………….……..стр.12
Список литературы…….…….……………………………….…….стр.12
Приложения…………….…….…………..………………….……...стр.13
Теоретическая часть
Расчет выбросов загрязняющих веществ
Механическими транспортными средствами в населенных пунктах
Цель работы: Рассчитать величину выбросов вредных веществ загрязняющих атмосферу от автомобильного транспорта
Общие сведения
Основным загрязнителем атмосферного воздуха является автомобильный транспорт. В крупных городах на долю автотранспорта приходится более 80% всех вредных выбросов в атмосферу. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух проводится в соответствии с нормативными документами.
1.1 Термины и определения
- выброс загрязняющего вещества: Количество загрязняющего вещества, поступающего в атмосферный воздух за рассматриваемый период (секунда, час, месяц, квартал, год), грамм в период.
- дорога: Комплекс инженерных сооружений либо полоса земли, предназначенные и используемые для движения в установленном порядке механических транспортных средств и пешеходов.
- дорожное движение: Движение пешеходов и (или) транспортных средств по дороге, в том числе стоянка и остановка в пределах дороги, и связанные с ним общественные отношения.
- населенный пункт: Компактно заселенная часть территории, место постоянного жительства граждан, имеющая необходимые для обеспечения жизнедеятельности граждан жилые и иные здания и сооружения, собственное наименование и установленные в соответствующем порядке территориальные пределы; к числу населенных пунктов относятся города, поселки городского типа и сельские населенные пункты.
- интенсивность движения: Количество транспортных средств, пересекающих заданное сечение дороги в единицу времени.
- механическое транспортное средство; МТС: Транспортное средство, приводимое в движение двигателем.
- транспортное средство: Устройство, предназначенное для движения по дороге и для перевозки пассажиров, грузов или установленного на нем оборудования.
- улично-дорожная сеть; УДС: Сеть улиц и дорог населенных пунктов, состоящая из магистральных улиц и дорог, улиц и дорог местного значения, а также мест остановки и стоянки транспортных средств.
- удельные показатели выделения загрязняющих веществ: Усредненные нормативы, которые определены на основании инструментальных замеров, материальных балансов, аналитических расчетов и отнесены к различным единицам: количеству расходуемого топлива, остановок, автомобилей.
Классификация веществ
В соответствии со способом расчета вещества выделяются в четыре группы, которые представлены в таблицах 1-4.
Группа 1: Вещества, выбросы которых определяются различными режимами движения МТС.
Группа 2: Вещества, выбросы которых зависят от потребления топлива МТС и определяются как доля потребления топлива.
Группа 3: Вещества, выбросы которых определяются в зависимости от пробега МТС.
Группа 4: Детализированные не-метановые летучие органические соединения, которые определяются как доля общего выброса не-метановых летучих органических соединений НМЛОС.
Таблица 1 - Вещества группы 1
Наименование вещества | Эквивалент |
Углерода оксид | СО |
Азота оксиды | NOx |
Твердые частицы | РМ |
Летучие органические соединения(ЛОС), в том числе: | VOC |
Метан | СН4 |
He-метановые летучие органические соединения (НМЛОС) | NMVOC |
Таблица 2 - Вещества группы 2
Наименование вещества | Эквивалент |
Углерода диоксид | С02 |
Серы диоксид | SO2 |
Кадмий | Cd |
Хром | Cr |
Медь | Сu |
Никель | Ni |
Селен | Se |
Цинк | Zn |
Таблица 3 - Вещества группы 3
Наименование вещества | Эквивалент |
Аммиак | NH3 |
Азота закись | N20 |
Полиароматические углеводороды и стойкие органические соединения | Бензо(а)пирен Индено(1,2,3-d)пирен Бензо(к)флюорантен Бензо(b)флюорантен Бензо(ghi)перилен Флюорантен |
Полихлорированные дибензо-диоксины и полихлорированные дибензо-фураны | Диоксины, Фураны |
Таблица 4 - Вещества группы 4
Наименование вещества | Эквивалент |
Алканы (СnН2n+2) | Алканы |
Алкены (СnН2n) | Алкены |
Алкины (СnН2n-2) | Алкины |
Альдегиды (СnН2nО) | Альдегиды |
Кетоны (СnН2пО) | Кетоны |
Циклоалканы (СnН2n) | Циклоалканы |
Ароматические углеводороды (СnН2n-2) | Ароматические углеводороды |
Таблица 5 – Градация МТС-2
Состав транспортных средств | Доля , Δт | Тип транспортного средства (вид потребляемого топлива) | Наименование |
Легковые автомобили
| 1 % | Мотоциклы | М |
79% | Легковые автомобили (бензин,газ) | ЛБ | |
20% | Легковые автомобили (дизтопливо) | ЛД | |
Грузовые автомобили
| 35 % | Грузовые автомобили до 3,5 тонн (бензин, газ) | ГАБ |
55% | Грузовые автомобили до 3,5 тонн (дизтопливо) | ГАД | |
10 % | Грузовые автомобили св. 3,5 тонн | ГД | |
Автобусы
| 40% | Автобусы городские и сочлененные | АГ |
25% | Микроавтобусы (газ, бензин) | МАБ (ГАБ) | |
25 % | Микроавтобусы (газ, дизтопливо) | МАД (ГАД) | |
10% | Автобусы междугородние и дальнего следования | АМ |
Метод и ка расчета
Задание к практической работе
Рассчитать объем движения автотранспорта на участке № 6 за Т часов на дату и суммарный выброс веществ Группы №1 от всех механических транспортных средств (МТС), если средняя расчетная интенсивность движения автомобилей на участке Q, авт/час. Средняя скорость на участке - V, км/ч, соотношение МТС в транспортном потоке Л/Г/А,% (доля Dj), длина участка - L, км, среднее количество остановок на участке - S, среднее время задержки на один автомобиль - D, мин/авт. Средний пробег МТС всех типов Х, тыс. км.
Вариант | 1 |
Т, ч | 3 |
дата | |
Q, авт/час | 1000 |
V, км/ч | 50 |
Л/Г/А, % | 50/20/30 |
L, км | 1 |
S | 3 |
Группа №__ | 1 |
D, мин/авт | 2 |
Х, тыс. км. | 50 |
*Примечание: Л- легковые автомобили, Г- грузовые автомобили, А- автобусы.
Участки г.Москвы: №1 - пр-т Мира на участке от пересечения с ул. Б.Галушкина до ж/д моста Ярославской железной дороги;
№2 – ул.Космонатов на участке от пр.Мира до пл. Акад. Люльки;
№3 – пр. Мира на участке от ул. Б.Галушкина до метро «Алексеевская».
№4 - пр-т Мира на участке от Садового кольца до Рижского вокзала.
№5 – Курский вокзал – Садовое кольцо – пр. Мира;
№6 – ул.Павла Корчагина (от Московского Политехнического университета до Рижского вокзала (по маршруту движения 714 автобуса))
1.Определение объема движения транспортных средств по формуле (1): Оj=Dm·(Dj·Q·T) Используя исходные данные и таблицу 5:
1.1.Определяем количество мотоциклов: Ом = 0,01∙(0,5∙1000∙3) = 15 штук;
1.2.Определяем количество легковых бензиновых (ЛБ): ОЛБ = 0,79∙(0,5∙1000∙3) = 1185 штук;
1.3.Определяем количество легковых дизельных (ЛД): ОЛД = 0,2∙(0,5∙1000∙3) = 300 штук;
1.4.Определяем количество грузовых автомобилей (ГАБ): ОГАБ = 0,35∙(0,2∙1000∙3) = 210 штук;
1.5.Определяем количество грузовых автомобилей (ГАД): ОГАД = 0,55∙(0,2∙1000∙3) = 330 штук;
1.6.Определяем количество грузовых автомобилей св.3,5т (ГД): ОГД = 0,10∙(0,2∙1000∙3) = 60штук;
1.7.Определяем количество микроавтобусов (МАБ): ОМАБ = 0,25∙(0,3∙1000∙3) = 225 штук;
1.8.Определяем количество микроавтобусов (МАД): ОМАД = 0,25∙(0,3∙1000∙3) = 225 штук;
1.9.Определяем количество автобусов городских (АГ): ОАГ = 0,4∙(0,3∙1000∙3) = 360 штук;
1.10.Определяем количество автобусов междугородних (АМ): ОАМ = 0,1∙(0,3∙1000∙3) = 90 штук;
1.11.Проверка: 15 + 1185 + 300 + 210 + 330 + 60 + 225 + 225 + 360+ 90 = 3000 - проходит по участку за 3часа.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица А.1 - Удельные выбросы веществ группы 1 и потребление топлива в зависимости от скорости движения транспортного потока, г/авт.км
Расчет- ная модель
| Наименование вещества и потребление топлива | Скорость, км/ч | |||||||||||
10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | ||
ЛБ | СО | 32,1 | 17,1 | 11,8 | 9,1 | 7,4 | 6,3 | 5,0 | 4,5 | 4,3 | 4,3 | 4,5 | 5.0 |
NOx | 1,62 | 1,77 | 1,94 | 2,12 | 2,32 | 2,53 | 2,76 | 3,00 | 3,25 | 3,52 | 3,81 | 4,11 | |
VOC | 3,9 | 2,4 | 1,8 | 1,5 | 1,3 | 1,1 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0.7 | |
СН4 | 0,21 | 0,17 | 0,13 | 0,09 | 0,06 | 0,04 | 0,03 | 0,02 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,06 | |
Потребление топлива | 130,5 | 82,2 | 69,3 | 61,7 | 55,8 | 51,6 | 49,2 | 48,4 | 49,4 | 52,1 | 56,5 | 62,7 | |
ЛД | СО | 1,44 | 0,97 | 0,77 | 0,65 | 0,57 | 0,52 | 0,47 | 0,44 | 0,41 | 0,38 | 0,36 | 0,35 |
NOx | 0,79 | 0,68 | 0,59 | 0,52 | 0,47 | 0,44 | 0,43 | 0,44 | 0,48 | 0,53 | 0,60 | 0,69 | |
VOC | 0,53 | 0,28 | 0,19 | 0,15 | 0,12 | 0,10 | 0,09 | 0,08 | 0,07 | 0,06 | 0,06 | 0,05 | |
СН4 | 0,01 | 0,01 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | |
РМ | 0,37 | 0,30 | 0,24 | 0,20 | 0,17 | 0,14 | 0,13 | 0,13 | 0,15 | 0,17 | 0,21 | 0,25 | |
Потр-е топлива | 99,0 | 82,4 | 68,6 | 57,5 | 49,3 | 43,8 | 41,2 | 41,4 | 44,3 | 50,1 | 58,6 | 70,0 | |
ГАБ
ГАД
ГД
АГ
АМ
М
Таблица А2 – Удельные выбросы загрязняющих веществ при остановке (торможении-разгоне)
Таблица А.7 – Поправочные коэффициенты, учитывающие зависимость выбросов и потребление топлива от наличия в потоке легковых автомобилей с неразогретыми (холодными) двигателями
Рачет- ная модель | Наименование вещества и потр-ние топлива | январь | февраль | март | апрель | май | июнь | июль | август | сентябрь | октябрь | ноябрь | декабрь | Ср. За год |
ЛБ | СО | 2,13 | 1,90 | 1,69 | 1,37 | 1,26 | 1,21 | 1,21 | 1,13 | 1,34 | 1,51 | 1,69 | 1,90 | 1,45 |
NOx | 1,06 | 1,05 | 1,03 | 1,01 | 1,01 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,01 | 1,02 | 1,03 | 1,05 | 1,02 | |
VOC | 1,75 | 1,60 | 1,46 | 1,25 | 1,17 | 1,14 | 1,14 | 1,09 | 1,23 | 1,34 | 1,46 | 1,60 | 1,30 | |
СН4 | 1,75 | 1,60 | 1,46 | 1,25 | 1,17 | 1,14 | 1,14 | 1,09 | 1,23 | 1,34 | 1,46 | 1,60 | 1,30 | |
Потр-ние топлива | 1,18 | 1,16 | 1,13 | 1,09 | 1,07 | 1,07 | 1,07 | 1,06 | 1,09 | 1,11 | 1,13 | 1,16 | 1,10 | |
ЛД | СО | 1,38 | 1,30 | 1,23 | 1,12 | 1,09 | 1,07 | 1,07 | 1,04 | 1,11 | 1,17 | 1,23 | 1,30 | 1,15 |
NOx | 1,13 | 1,10 | 1,07 | 1,03 | 1,02 | 1,01 | 1,01 | 1,00 | 1.03 | 1,05 | 1,07 | 1,10 | 1,04 | |
VOC | 1,91 | 1,70 | 1,51 | 1,22 | 1,12 | 1,07 | 1,07 | 1,01 | 1,19 | 1,34 | 1,51 | 1,70 | 1,29 | |
СН4 | 1,91 | 1,70 | 1,51 | 1,22 | 1,12 | 1,07 | 1,07 | 1,01 | 1,19 | 1,34 | 1,51 | 1,70 | 1,29 | |
РМ | 1,93 | 1,70 | 1,49 | 1,18 | 1,07 | 1,02 | 1,02 | 0,96 | 1,15 | 1,31 | 1,49 | 1,70 | 1,26 | |
Потр-ние топлива | 1,14 | 1,11 | 1,09 | 1,06 | 1,05 | 1,04 | 1,04 | 1,03 | 1,06 | 1,07 | 1,09 | 1,11 | 1,07 |
Таблица Б.1 – Удельное содержание веществ группы 2 в продуктах сгорания топлива, г/кг
Наименование вещества | Удельное содержание, г/кг | Топливо |
Углерода диоксид (СО2) | 3170 | Бензин, газ |
3130 | Дизельное топливо | |
Серы диоксид (SО2)
| 1 | Бензин, газ |
0,7 | Дизельное топливо | |
Кадмий (Cd) | 0,01×10-3 | Любое |
Хром (С r) | 0,05×10-3 | Любое |
Медь (Сu) | 0,0017 | Любое |
Никель (Ni) | 0,07×10-3 | Любое |
Селен(Se) | 0,01×10-3 | Любое |
Цинк (Zn) | 0.001 | Любое |
Таблица В.1 – Удельные выбросы группы 3, зависящие от пробега МТС, г/авт.км
Расчетн. модель | NH3 | N20 | Индено(1,2,3-сd)пирен | Бензо(к) флюорантен | Бензо(b) флюорантен | Бензо (ghi) перилен | Флюорантен | Бензо(а) пирен | Диоксины | Фураны |
М | 0,002 | 0,002 | - | - | - | - | - | - | - | - |
ЛБ | 0,07 | 0,053 | 1,03×10-6 | 0,3×10-6 | 0,88×10-6 | 2,9×10-6 | 18,22×10-6 | 0,48×10-6 | 10,3×10-9 | 21,2×10-9 |
ЛД | 0,001 | 0,027 | 0,7×10-6 | 0,19×10-6 | 0,6×10-6 | 0,95×10-6 | 18×10-6 | 0,63×10-6 | 0,5×10-9 | 1,0×10-9 |
ГАБ | 0,07 | 0,053 | 1,03×10-6 | 0,3×10-6 | 0,88×10-6 | 2,9×10-6 | 18,22×10-6 | 0,48×10-6 | 10,3×10-9 | 21,2×10-9 |
ГАД | 0,001 | 0,017 | 0,7×10-6 | 0,19×10-6 | 0,6×10-6 | 0,95×10-6 | 18×10-6 | 0,63×10-6 | 0,5×10-9 | 1,0×10-9 |
ГД | 0,003 | 0,03 | 1,4×10-6 | 6,09×10-6 | 5,45×10-6 | 0,77×10-6 | 21,39×10-6 | 0,9×10-6 | 3,0×10-9 | 7,9×10-9 |
АГ | 0,003 | 0,03 | 1,4×10-6 | 6,09×10-6 | 5,45×10-6 | 0,77×10-6 | 21,39×10-6 | 0,9×10-6 | 3,0×10-9 | 7,9×10-9 |
AM | 0,003 | 0,03 | 1,4-10-6 | 6,09×10-6 | 5,45×10-6 | 0,77×10-6 | 21,39×10-6 | 0,9×10-6 | 3,0×10-9 | 7,9×10-9 |
Таблица Г .1 – Процентные доли загрязняющих веществ группы 4 в не-метановых летучих органических соединениях, %
Расчетная модель | Алканы | Алкены | Алкины | Альдегиды | Кетоны | Циклоалканы | Ароматические углеводороды |
М | 17,29 | 21,3 | 6,31 | 4,32 | 0,32 | 0,88 | 49,56 |
ЛБ | 24,53 | 17,17 | 2,34 | 31,1 | 4,14 | 0,65 | 19,49 |
ЛД | 17,29 | 21.3 | 6,31 | 4,32 | 0,32 | 0,88 | 49,56 |
ГАБ | 24,53 | 17,17 | 2,34 | 31,1 | 4,14 | 0,65 | 19,49 |
ГАД | 31,53 | 13,33 | 1,05 | 24,47 | 0 | 1,16 | 25,17 |
ГД | 31,53 | 13,33 | 1,05 | 24,47 | 0 | 1,16 | 25,17 |
АГ | 31,53 | 13,33 | 1,05 | 24,47 | 0 | 1,16 | 25,17 |
Таблица Г.2 Процентные доли не-метановых летучих органических соединений, испаряющихся из топливной системы
Алканы | Алкены | Ароматические углеводороды | |
88% | 9,5 % | 2,5% |
Работу выполнил студент гр. ___________ ______________________
Ф.И.О.
_____________201__ г. ___________________
(подпись)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет Химической технологии и биотехнологий
Кафедра Процессы и аппараты химической технологии
Практические работы по дисциплине
«ЭКОЛОГИЯ»
Выполнил студент __курса
______________факультета
заочной формы обучения,
учебная группа _________
_______________________
Преподаватель:__________
Москва 2017 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Теоретическая часть……………………………………………..…..стр. 3
Общие сведения…………………………..………………….………стр. 3
Методика расчета………………………………………………..…..стр. 5
Задание к практической работе.….…………………………….…..стр. 9
Выводы…………………….………………………………….……..стр.12
Список литературы…….…….……………………………….…….стр.12
Приложения…………….…….…………..………………….……...стр.13
Теоретическая часть
Дата: 2018-12-21, просмотров: 251.