Бережной С.А. , Мартемьянов В.А., Седов Ю.И. и др. Сборник типовых расчетов и заданий по экологии
Подождите немного. Документ загружается.
мероприятия организуются органами власти или комиссией по чрезвычайным ситуациям в начальной стадии
залпового (аварийного) выброса СДЯВ в атмосферу; время последующего сообщения для населения. Своевременная
информированность населения о реальной обстановке, как правило, предполагает разумное поведение людей
(адекватное опасности), предупреждает панику, неверные действия людей и т.д. При разработке соответствующих
текстов оповещения населения студент может воспользоваться образцами текстов, приведенных ниже.
Образец текста оповещения о разрушении наибольшей емкости СДЯВ на ХОО химкомбината (см. рис. 3.1а)
следующий: "Внимание! Говорит председатель городской комиссии по чрезвычайным ситуациям. Граждане! На
химкомбинате в 14 ч 05 минут произошла авария о емкостью, в которой хранилось 30 т аммиака. Сильно-
действующее ядовитое вещество загрязняет окружающую среду. Облако загрязненного воздуха движется в
направлении микрорайона "Новый" и подойдет к нему через 36 минут с безпороговой концентрацией, т.е. не
представляющей опасности для людей. Всем жителям микрорайона "Новый" необходимо соблюдать спокойствие,
желательно находиться в помещениях, воспользоваться марле-ватными повязками, смоченными водой, не ходить в
сторону химкомбината в течение 27 ч 30 минут из-за длительного испарения аммиака и ждать дальнейших указаний
через 4 часа. Срочно передайте данную информацию соседям и всем встречным. Комиссия по чрезвычайным
ситуациям города".
Образец текста оповещения о разрушении всего ХОО (выброшено в атмосферу два СДЯВ - ом. рис. 3.16) на
химкомбинате следующий: "Внимание! Говорит городская комиссия по чрезвычайным ситуациям. Граждане! На
химкомбинате в 14 ч 05 минут произошла авария с полным разрушением емкостей, в которых хранились
сильнодействующие ядовитые вещества: аммиак и сероводород. Облако зараженного воздуха с пороговой
концентрацией этих веществ движется в направлении микрорайона "Новый" и подойдет к южной части микрорайона
через 36 минут. Всем жителям южной части микрорайона "Новый" до улицы Строителей немедленно покинуть
помещения и собраться в середине своих улиц для временной эвакуации в северную часть микрорайона "Новый".
Автобусы в эти места будут поданы через 10 минут. Продолжительность пребывания в северной части микрорайона 2
часа 30 минут. Возможно при этом кратковременное легкое раздражение дыхательных путей. Необходимо
использовать подручные средства защиты органов дыхания. В южную часть макрорайона "Новый" срочно
направляются медицинские и другие формирования для оказания помощи возможным пострадавшим и охране
имущества населения. Срочно передайте информацию о временной эвакуации соседям и всем встречным, окажите
помощь старикам и детям. Ждите дальнейших указаний в северной части микрорайона "Новый" через I час.
Городская комиссия по чрезвычайным ситуациям".
В случае полной эвакуации населения микрорайона "Новый" образец текста оповещения о разрушении всего ХОО
на комбинате следующий: «Внимание! Говорит городская комиссия по чрезвычайным ситуациям. Граждане! На
химкомбинате в 18 ч 10 минут произошла авария с полным разрушением емкостей, в которых хранились
сильнодействующие вещества: хлор и методами. Облако зараженного воздуха с пороговой концентрацией этих
веществ движется в направлении микрорайона "Новый" и подойдет к нему через 24 минуты, а впоследствии накроет
его полностью. Воем жителям микрорайона "Новый" немедленно покинуть помещения и собраться в середине своих
улиц для срочной эвакуации в поселок Горек , находящийся на расстоянии 30 км. Автобусы в эти места будут поданы
через 7 минут. Продолжительность пребывания в поселке Горек 3 часа из-за высокой токсичности этих веществ. В
нем развернут эвакопункт со всем необходимым на это время. В микрорайон срочно направляются медицинские и
другие формирования для оказания помощи возможным пострадавшим, а также для охраны имущества населения.
Срочно передайте информацию об эвакуации соседям и всем встречным. Ждите дальнейших указаний в поселке
Горек. Городская комиссия по чрезвычайным ситуациям.»
К единому комплексу организационных и инженерно-технических мероприятий относят: уменьшение запасов
СДЯВ; вывод складов СДЯВ за границы производства и жилой зоны; наблюдение и контроль за герметичностью
установок, состоянием вентиляции и т.п.; создание более гибкой и устойчивой системы использования и содержания
СДЯВ (усиление защитных свойств емкостей и трубопроводов); оборудование устройств по локализации пос-
ледствий аварий; устройство автоматической сигнализации для персонала ОЭ; создание системы (автоматической)
аварийного оповещения населения об опасности; обеспечение работающих ОЭ и населения средствами коллективной
а индивидуальной защиты; подготовка подручных средств защиты; обучения населения и работающих 0Э
действиями на случай химического заражения; эвакуация людей в безопасные места; разработка конкретных
действий газоспасателей, пожарных и других формирований при аварии; оказание первой медпомощи и другие.
Вышеуказанные инженерные решения будут способствоватъ четким и быстрым действиям обслуживающего
персонала ХОО химкомбината и населения микрорайона "НОВЫЙ" по экологической беэопасности в случае аварии
(разрушения) на ХОО.
4. РАСЧЕТ ТОКСИЧНЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ ПРИ
ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ.
4.1. Методики расчета
Основными токсичными компонентами отработавших газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС)
автотранспорта ЯВЛЯЮТСЯ оксиды углерода, азота и углеводороды. Оценку уровня загрязнения воздушной среды
отработавшими газами следует производить на основе расчета. Методика расчета включает поэтапное определение
эмиссии (выбросов) отработавших газов и концентрации загрязнения воздуха этими газами на различном удалении от
дороги, а затем сравнение полученных данных с ПДК данных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов.
При расчете выбросов учитываются различные типы автотранспортных средств и конкретные дорожные условия [8].
i i
ДiДiДkikj
KNGKGmq
1 1
)]()[(206,0
Расчет выполняют в следующей последовательности:
1. Определяют мощность эмиссии q
j
, мг/м*с, 3В отдельно для каждого компонента (окиси углерода, оксидов азота,
углеводородов) на конкретном участке дороги по формуле
(4.1)
где m - коэффициент, учитывающий дорожные и транспортные условия, принимается по графику рис. 4.1 в
зависимости от средней скорости транспортного потока V , км/ч; G
ik
- средний эксплуатационный расход топлива для
данного типа карбюраторных автомобилей, принимается по табл. 4.1, л/км; G
iд
- то же для дизельных автомобилей, л/
км; N
ik
- интенсивность движения каждого выделенного типа карбюраторных автомобилей, авт./ч; N
iд
то же
дизельных автомобилей, авт./ч; Kк и Кд - коэффициенты, принимаемые для данного компонента загрязнения с
карбюраторными и дизельными типами ДВС, соответственно, по табл. 4.2.
2. Рассчитывают концентрации Cj , мг/м
3
, загрязнения атмосферного воздуха токсичными компонентами
отработавших газов на различном удалении от дороги, используя модель Гауссового распределения примесей в
атмосфере на небольших высотах, по формуле
где - стандартное отклонение Гауссового рассеивания в вертикальном направлении по табл. 4.3. м; v
В
- скорость
ветра, преобладающего в расчетный период, м/с; - угол, составляемый направлением ветра к трассе дороги (при
угле менее 30°Sin
(принять равным 0,5); Fj - фоновая концентрация загрязнения воздуха, мг/м
3
.
3. Результаты расчета по формуле (4.2) сопоставляют с ПДК, установленными для токсичных составляющих
отработавших газов тепловых двигателей в воздухе населенных мест, которые приведены в табл. 4.4.
4. По полученным данным строятся графики загрязнения придорожной зоны токсичными компонентами
отработавших газов. Пример графика приведен на рис.4.2.
5. При необходимости уменьшения ширины распространения 3В необходимо предусматривать защитные
зеленые насаждения, экраны, валы и др. Снижение концентрации 3В за защитными сооружениями приведено в табл.
4.5.
Таблица 4.5. Снижение концентрации 3В различными мероприятиями
4.2. Задание на расчет
Задание № 4.2.1. Определить концентрации загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода, оксидами азота и
углеводородами в солнечную и дождливую погоду в расчетном поперечнике на расстояниях от кромки
автомобильной дороги, указанных в табл. 4.3, и выбрать защитные мероприятия по снижению концентрации 3В в
зоне жилой застройки, удаленной на расстояние l, м, от дороги, до допустимого уровня, если скорость гос-
подствующего ветра составляет 3 м/с. Сведения о фоновых концентрациях отсутствуют.
Исходные данные для расчета приведены в табл. 4.6, а именно: интенсивность движения составила Nа, авт./ч;
шифры типов автомобилей (1...6) соответствуют принятым в табл. 4.1; средняя скорость потока движения V , км/ч;
угол направления ветра к оси трассы , град.
Таблица 4.6. Исходные данные к заданию № 4.2.1
4.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета
Перед началом выполнения задания студент должен внимательно изучить методику расчета токсичных выбросов
при эксплуатации автомобилей, изложенную в подразделе 4.1.
При выполнении задания № 4.2.1 сначала он определяет мощность эмиссии каждого компонента 3В на
конкретном участке дороги по формуле (4.1), а затем рассчитывает уровни концентрации каждого компонента 3В на
различном удалении от дороги в поперечном направлении и в зоне жилой застройки по формуле (4.2). По
полученным результатам студент строит графики загрязнения придорожной зоны токсичными компонентами
отработавших газов и сравнивает их с величинами ПДКj. С помощью этих графиков он определяет концентрации 3В
над кромкой дороги и в начале жилой застройки. В случае превышения ПДКj ему следует дать рекомендации по
нормализации концентраций 3В в жилой зоне в соответствии с положениями, изложенными в подразделах 4.1 и 4.4.
4.4. Инженерные решения по результатам расчета
Инженерные решения по результатам расчета, направленные на снижение концентрации токсичных компонентов
отработавших газов в зоне влияния дороги, следует осуществлять на основе технико-экономического сравнения
следующих вариантов защитных мероприятий: 1) изменение параметров дороги, направленное на повышение
средней скорости транспортного потока; 2) ограничение движения отдельных типов автомобилей полностью или в
отдельные интервалы времени; 3) усиление контроле за движением автомобилей с неотрегулированными ДВС в
целях минимизации токсичных выбросов; 4) применение неэтилированного бензина и каталитического дожигания
выхлопных газов карбюраторных ДВС; 5) устройство защитных сооружений.
Главным критерием при таком сравнении служит степень уменьшения концентрации 3В в расчетных точках при
минимально возможной площади отвода земель под защитные сооружения и наименьших приведенных затратах на
обустройство 1 км дороги, достигнутое без снижения ее пропускной способности. Наиболее эффективными, с
позиций экологии, но требующими значительных капитальных вложений на реконструкцию дорожной сети, являют-
ся первый и пятый варианты защитных мероприятий. Второй и третий варианты относятся к организационным
мероприятиям, не требуют больших капитальных затрат, но дают значительно меньший экологический эффект.
Реализация второго варианта ведет к преднамеренному снижению интенсивности движения по сравнению с
проектной. Внедрение четвертого варианта по всей территории РФ будет возможно лишь после внедрения новых
стандартов на автомобильные бензины. Поэтому защитные мероприятия следует применять в комплексе и с учетом
специфики местных условий.
В итоговом заключении студент приводит основные выводы по расчету токсичных выбросов в атмосферу
автотранспортом и указывает защитные мероприятия, осуществить которые следует в первую очередь, и какой при
этом будет эффект.
5. РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОЙ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОКОВ
5.1. Методика расчета
Оценка требуемой очистки сточных вод (CB) позволяет сделать обоснованный выбор типа и
мощности очистных сооружений, вариантов размещения оголовков выпуска (у берега или в стрежень) и
их конструктивных особенностей. Участок водоема от места выпуска стоков условно делят на зоны: 1)
начального разбавления, в которой скорости истечения стоков ( V
с
) существенно выше скорости потока
воды ( V
п
); 2) основного разбавления, в которой V
с
= V
п
и перемешивание стоков идет за счет
турбулентной диффузии; 3) зона самоочищения, которую в расчетах не учитывают. Общее разбавление
СВ определяют как произведение краткости начального и основного разбавлении ( п
н
и п
o
),
являющихся результатом перемешивания стоков в 1 и 2 зонах [ 9 ].
Значение п
н
определяют по формуле
где d – отношение расчетного диаметра струи к диаметру выпускных отверстий; m - безразмерный
коэффициент, величину которого находят по формуле
Р
п
и P
с
– плотности соответственно потоков воды и СВ, принимаемые обычно равными единице.
Значение п
o
находят как обратную величину коэффициента смешения . определяемого по формуле
где l
ф
– расстояние от выпуска СВ до створа водопользования по фарватеру, км; - безразмерный
коэффициент, учитывающий гидрологические особенности водоема. Значение находят по формуле
где – коэффициент, учитывавший место выпуска (при выпуске в стрежень = 1,5, у берега – 1,0); –
коэффициент извилистости, равный отношению расстояния от места выпуска до створа водопользования
по прямой l
п
к расстоянию между местом выпуска и створом водопользования по фарватеру – l
ф
, Д –
коэффициент турбулентной диффузии.
Для условий задания Д зачисляют по формуле
Д = V
п
h / 200, (5.5)
где h.– глубина водоема, м.
Расчетную концентрацию 3В (С
р
, мг/л) после полного перемешивания находят по формуле
С
р
= С
исх
/ (п
н
п
o
), (5.6)
где С
исх
– концентрация 3В в неочищенных стоках, мг/л. Требуемая степень очистки Э
0
определяется
по формуле
Э
0
= (С
р
– С
пдк
) / С
р
, (5.7)
Ср
Значения ПДК для 3В берут из сборника [ 4, 10 ], при наличии фонового загрязнения С
пдк
уменьшается на величину фоновой концентрации данного 3В.
Если Ср ПДК, то Эо не определяют по формуле (5.7) из-за нецелесообразности очистки.
5.2. Задание на расчет
Задание № 5.2.1. По исходным данным табл. 5.1 определить требуемую степень очистки
производственных стоков с максимальным расходом Q
макс
содержащих 3В с концентрацией С
исх
, при
двух вариантах выпуска – у берега и в стрежень реки с фоновым загрязнением 20% от ПДК 3В. Глубина
реки h , минимальный расход воды Q
мин
, скорость потока V
п
, скорость истечения стоков V
с
. Створ
водопользования находится от места выпуска на расстоянии l
п
по прямой и l
ф
по фарватеру. Отношение
расчетного диаметра струи к диаметру оголовков равно d , плотности стоков и воды в потоке равны
единице. Створ водопользования совпадает со створом полного разбавления. Дать оценку каждому
варианту выпуска и обосновать инженерные решения по защите водоема от загрязнения, превышающего
ПДК.
5.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета
Перед выполнением работы студент изучает раздел 5.2 учебного пособия [ 3 ] и свой вариант задания.
По сборникам [ 4, 10 ] он определяет ПДК 3В и его лимитирующий показатель вредности. По формулам
(5.1...5.7) студент находит кратности начального и основного разбавлений, расчетную концентрацию ЗВ
(после его полного перемешивания) в водоеме и требуемую степень очистки. Используя материалы
подраздела 2.3.3 учебного пособия [ 11 ], студент выбирает для данного 3В наиболее адекватный метод
очистки и другие эффективные методы и средства защиты воды от загрязнения (в соответствии с
требованиями подраздела 5.4),
5.4. Инженерные решения по результатам расчета
Инженерные решения по результатам расчета включают: 1) выбор места сброса (у берега или в
стрежень); 2) оценку целесообразности применения рассеивающих выпусков при неполном
перемешивании СB до створа водопользования (определяется по соотношению между кратностью
полного разбавления и частным от деления Q
мин
на Q
макс
); 3) выбор и обоснование метода и средств
очистки для заданного 3В (анализируются методы – адсорбции, флотации, электрохимической и
биологической очисток, а также конкретные технические средства – магнитные сепараторы, озонаторы
и др.).
В итоговом заключении по заданию № 5.2.1 студент приводит расчетную концентрацию 3В и его
лимитирующий показатель вредности, требуемую степень очистки, а также рекомендуемые методы и
средства по уменьшению загрязнения.
6. РАСЧЕТ И ОЦЕНКА ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА С АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
6.1. Методика расчета
Оседающие на покрытии автомобильных дорог пыль, продукты износа покрытий, шин и тормозных
колодок, выбросы от работы ДВС автомобилей, материалы, используемые для борьбы с гололедом, и т.д.
приводят (при смыве дождевыми и талыми водами) к насыщению вод поверхностного стока различными
3В, которые затем могут попасть в водотоки и водоемы.
Оценку загрязнения поверхностного стока (сброса) с автомобильных дорог и определение
необходимости его очистки следует производить расчетом. Он выполняется в следующей после-
довательности:
1. Определяют расход дождевых вод Q
c
д
, л/с, руководствуясь СНиП 2.04.03-85 [ 12 ], по формуле
Q
c
д
= q
уд
FK, (6.1)
где q
уд
– удельный расход дождевых вод, л/c 1 га (для Тверской и окружающих ее областей и времени
поверхностной концентрации 5 минут q
уд
= 4 л/c га); F – площадь (не более 5 га) участка автодороги
(моста), равная произведению длины участка на ширину части дороги, с которых вода будет поступать в
водоток, или на расстояние в свету между перилами для мостов, га; К - коэффициент, учитывающий
изменение удельного расхода воды в зависимости от среднего продольного уклона участка дороги или
моста и принимаемый по табл. 6.1.
Таблица 6.1. Значения К в зависимости от среднего продольного уклона дороги i
i , % 0 0,1 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 1,5
К 0,56 0,80 0,87 0,94 1,0 1,05 1,18 1,35
i , % 0 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0
К 1,48 1.59 1,69 1,77 1,85 1,92 1,99 2.12
2. Рассчитывают расход талых вод Q
c
т
, л/с, по формуле
Q
c
т
= 0,5Fh
c
K
c
, (6.2)
где h
c
– слой стока за 10 дневных часов, мм (для Тверской и окружающих ее областей h
c
= 20 мм); К
с
–
коэффициент, учитывающий окучивание снега (К
с
= 0,8).
3. Определяют величину фактического сброса (ФС), г/ч, 3В с поверхностными СВ по каждому
ингредиенту (взвешенные вещества, свинец, нефтепродукты) загрязнения по формуле
ФС = 3600С
ф
Q
c
, (6.3)
где 3600 - коэффициент перевода; С
ф
– фактическая концентрация 3В в поверхностном стоке по
каждому ингредиенту загрязнений согласно табл. 6.2, мг/л; Q
c
– расчетный расход поверхностных сточных
вод (принимают только наибольший из рассчитанных выше расходов дождевых и талых вод), л/с.
Таблица 6.2. Концентрации загрязнений в поверхностном стоке, мг/л, с покрытий автодорог
4. Определяют коэффициент турбулентной диффузии Д по формуле (5.5) при заданной V
п .
5. Рассчитывают коэффициент , учитывающий влияние гидравлических факторов смешения, по формуле
(5.4), принимая О
макс
равным Q
c .
6. Определяют коэффициент смешения CB с водой водотока по формуле (5.3).
7. Определяют предельно допустимое содержание 3В в поверхностном стоке c учетом смешения его с
водами водотока C
прд
, мг/л, по формуле Фролова - Родзиллера
С
прд
= Q
мин
(С
пдк
– С
в
)/ Q
с
+ С
пдк
, (6.4)
где Q
мин
– среднемесячный (минимальный) расход воды в водотоке 95% обеспеченности, м
3
/с; С
пдк
– ПДК
данного 3В в водотоке, мг/л (берут из табл. 6.3).
8. Рассчитывают величину предельно допустимого сброса (ПДС), г/ч, ЗВ по каждому ингредиенту
загрязнения по формуле
ПДС = 3600С
прд
Q
с
, (6.5)
где 3600 – коэффициент перевода; остальные обозначения те же, что и в формуле (6.4).
9. Полученные величины ПДС и ФС по каждому ингредиенту загрязнения изображают в виде
гистограммы и анализируют результаты расчетов, как указано в подразделах 6.3 и 6.4.
6.2. Задание на расчет
Задание № 6.2.1. Определить поверхностный сток и ПДС 3В (взвешенные вещества, нефтепродукты,
свинец) в водоток с автодороги Тверской области. Оценить величину фактического сброса (ФС) этих
веществ с поверхностными СB по каждому ингредиенту. Итоговые результаты расчета изобразить в виде
гистограммы, сделать их анализ для обоснования возможности реализации вариантов сброса СВ в водоток
без предварительной очистки или через очистные сооружения и предложить соответствующие
инженерные решения. Содержание взвешенных веществ в реке (в природных условиях) С
в
= 15 мг/л,
фоновые концентрации прочих веществ отсутствуют. Автомобильная дорога имеет j категорию с
продольным уклоном i, % 0, и площадью участка водосбора F, га. Глубина в русле водотока h , м, средняя
скорость потока в русле V
п
, м/с, расстояние от места выпуска CB до контрольного створа по течению реки
l
ф
, м, коэффициент извилистости
, минимальный расход воды в водотоке Q
мин
,м
3
/с.
Численные значения исходных данных приведены в табл. 6.4.
6.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета
Перед выполнением задания студент должен внимательно изучить подразделы 5.2.4 и 5.2.5 учебного
пособия [ 3 ], методику расчета и оценки загрязнения поверхностного стока с автомобильной дороги, а
также задание № 6.2.1, изложенные в подразделах 6.1 и 6.2. Затем он определяет расход дождевых и талых
вод и величину ФС по каждому ингредиенту 3В по формулам (6.1...6.3). После этого находят величину
ПДС по формуле (6.5), причем необходимые для расчета коэффициенты Д, и определяют по формулам
(5.3...5.5) подраздела 5.1 настоящего пособия. Для удобства последующего анализа величины ФС и ПДС
по каждому ингредиенту 3В следует представить графически в виде гистограммы.
Если величина ФС ПДС, то может быть допущен сброс поверхностных СВ с автодороги
непосредственно в водоток без очистки. В случаях, когда ФС > ПДС, сброс поверхностных СB без очистки
не допускается. При очистке следует обеспечивать на выходе из очистного сооружения концентрацию 3В,
не превышающую значение С
прд
, определенное по формуле (6.4).
6.4. Инженерные решения по результатам расчета
Если при анализе результатов расчетов сделан вывод допустимости сброса поверхностных СВ без
очистки, то при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов применяют обычные схемы
водоотвода в соответствии с действующими нормами на проектирование и типовыми решениями [ 8 ]. В
противном случае следует применять схемы поверхностного водоотвода с покрытия автомобильных дорог
и мостов, обеспечивающие сбор вод поверхностного стока и направляющие их на очистные сооружения.
Конструкции очистных сооружений рекомендуется, как правило, принимать по действующим типовым
проектам. Допускается применение индивидуальных очистных сооружений, например, камерные и
тонкослойные отстойники.
Сброс дождевых и талых вод с поверхности автомобильных дорог за пределами водоохранных зон и
населенных пунктов производится кюветами, лотками, по откосам на рельеф без дополнительной очистки,
но со скоростями меньше размывающих для грунтов в месте выпуска воды. В проектах автомобильных
дорог и мостов не следует предусматривать устройства мойки автомобилей в пределах водоохранной зоны
водотоков и водоемов.
В итоговом заключении студент дает величины Q
c
д
, Q
c
т
, ФC, С
прд
и ПДС, а также приводит решение о
целесообразности (или нецелесообразности) очистки СB с автодороги. При необходимости последней он
указывает какие приняты отстойники.
7, РАСЧЕТ И ОЦЕНКА УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ВДОЛЬ
АВТОДОРОГ
7 1. Методика расчета
При работе ДВС автомобилей образуются "условно твердые" выбросы, состоящие из аэрозольных и
пылевидных частиц. В наибольших количествах выбрасываются соединения свинца и сажа. При
интенсивности движения более 40 тыс. авт./сутки существенными становятся выбросы кадмия и цинка.
Наибольшую опасность для биосферы представляет накопление в почве соединений свинца, что
обусловлено высокой доступностью его растениям и переходом по звеньям пищевой цепи в животных,
птиц и человека. Выбросы соединений свинца происходят при работе ДВС автомобилей на этилированном
бензине (в бензине марок А-76 и АИ-93 содержится, соответственно, 0,17 г/кг и 0,37 г/кг соединений
свинца). Около 20% общего количества свинца разносится с отработавшими газами в виде аэрозолей, а
80% выпадает в виде твердых частиц размером до 25 мкм и водорастворимых соединений на поверхности
прилегающих к дороге земель. Они накапливаются в почве на глубине пахотного слоя или фильтрации
воды атмосферных осадков вдоль автодорог.
Оценку загрязнения придорожных земель выбросами свинца и выбор защитных мероприятий по
уменьшению ширины их распространения следует вести на основе расчета уровня загрязнения
поверхностного слоя почвы (УЗП) по следующей методике [ 8 ].
1. Определяют мощность эмиссии свинца Р
э
, мг/мсут., при среднесуточной интенсивности
движения за расчетный период по формуле
Р
э
= К
п
m
p
К
т
К
о
(G
i
P
i
N
i
), (7.1)
где К
п
= 0,74 – коэффициент пересчета; m
p
– коэффициент, учитывающий дорожные условия, принимается по рис.
7.1; К
т
= 0,8 – коэффициент, учитывающий долю выбрасываемого свинца в виде твердых частиц в общем объеме
выбросов; K
о
= 0,8 – коэффициент, учитывающий оседание свинца в системе выпуска отработавших газов
автомобиля; G
i
– средний эксплуатационный расход топлива для данного типа автомобилей (см. табл. 4.1), л/км; N
i
–
среднесуточная интенсивность движения автомобилей данного типа, авт./сут. ,Р
i
– содержание добавки свинца в
топливе, применяемом в автомобиле данного типа, г/кг.
Рис. 7.1. Зависимость коэффициента m
p
от средней скорости транспортного потока V
2. Рассчитывают величину отложения свинца на поверхности земли Р
п
, мг/м
2
, по формуле
Р
э
= (0,4 К
l
T
р
P
э
) + F, (7.2)
где К
l
– коэффициент, учитывающий расстояние l, м, от края проезжей части, принимается по табл. 7.1;
– коэффициент, зависящий от силы и направления ветра, принимается равным отношению площади розы
ветров со стороны дороги, противоположной рассматриваемой зоне, к общей ее площади; Т
р
– расчетный
срок эксплуатации автодороги в сутках, принимается равным 7300 суток, что соответствует 20–летнему
перспективному сроку, F – фоновое загрязнение поверхности земли, мг/м
2
.