Защита атмосферы

Л. П. Майорова
В. П. Тищенко
А. А. Черенцова
Защита атмосферы
Хабаровск 2014
3
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тихоокеанский государственный университет»
Л. П. Майорова
В. П. Тищенко
А. А. Черенцова
Защита атмосферы
Под общей редакцией доктора химических наук Л. П. Майоровой
Утверждено издательско-библиотечным советом университета
в качестве практикума
Хабаровск
Издательство ТОГУ
2014
4
УДК 502.3 (075.8)
ББК Д232я7+Е081я7+51я7
М149
Рецензенты:
профессор кафедры «Техносферная безопасность» ДВГУПС
доктор технических наук В. Д. Катин
доцент кафедры «Естественнонаучных дисциплин» ХГАЭП
кандидат технических наук А. В. Мезенцев
Майорова, Л. П.
М149 Защита атмосферы : практикум / Л. П. Майорова, В. П. Тищенко, А.
А. Черенцова ; под общ. ред. Л. П. Майоровой. – Хабаровск : Изд-во
Тихоокеан. гос. ун-та, 2014. – 115 с.
ISBN 978-5-7389-1391-4
Рассмотрены основные теоретические сведения и нормативные требования в области защиты атмосферного воздуха. Представлены 4 практических задания по расчету
выбросов загрязняющих веществ в атмосферу автотранспортными средствами и предприятиями и по санитарно-гигиенической оценке загрязнения воздуха. Даны варианты
выполнения заданий, способствующих получению навыков в принятии инженернотехнических решений по охране окружающей среды.
Практикум предназначен для обучающихся по направлению 241000.62 «Энергои ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» при изучении дисциплин «Техника защиты окружающей среды», «Промышленная
экология» и «Оценка воздействия на окружающую среду и экологическая экспертиза»,
а также для обучающихся всех направлений при изучении курса «Экология». Может
быть использован инженерами-экологами и слушателями курсов по повышению профессиональной квалификации в области обеспечения экологической безопасности при
работах по обращению с опасными отходами.
УДК 502.3 (075)
ББК Д 232я7+F081я7+51я7
ISBN 978-5-7389-1391-4
© Тихоокеанский государственный
университет, 2014
© Майорова Л.П., Тищенко В.П.,
Черенцова А.А, 2014
5
ВВЕДЕНИЕ
Анализ экологической ситуации в России свидетельствует о том, что
кризисные тенденции на настоящий момент не преодолены, а в отдельных
аспектах даже углубляются, несмотря на принимаемые меры. Превышение
допустимых концентраций вредных веществ отмечается в атмосферном
воздухе 185 городов и промышленных центров с населением свыше 61 млн
чел. (40 % всего населения страны). Случаи пятикратного превышения
предельно допустимых концентраций загрязнителей воздуха отмечены более чем в 120 городах. Основными источниками загрязнения воздуха попрежнему являются предприятия черной и цветной металлургии, химии и
нефтехимии, строительной индустрии, энергетики, целлюлозно-бумажной
промышленности, а также автотранспорт. При переносе по воздуху от источников выбросов загрязнения претерпевают изменения, в том числе и
химические превращения с образованием еще более опасных веществ.
Сформировавшиеся концентрации загрязнений в воздухе определяют степень разрушающего воздействия на экосистемы и здоровье человека. По
оценкам специалистов доля влияния загрязнения атмосферного воздуха на
общую заболеваемость у детей составляет в среднем 17 %, у взрослых –
10 %. Загрязнение воздуха порождает 41 % заболеваний органов дыхания,
16 % – эндокринной системы, 2,5 % – онкологических заболеваний у лиц в
возрасте 30–34 года и 11 % – у лиц 55–59 лет.
Для защиты воздушного бассейна от загрязнения его вредными веществами используют следующие меры: экологизацию технологических
процессов; очистку газовых выбросов от вредных примесей; рассеивание
газовых выбросов в атмосфере; устройство санитарно-защитных зон; архитектурно-планировочные решения и др.
В данном учебном пособии приведены следующие работы:
1. Определение массы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух автотранспортными средствами.
2. Расчет рассеивания примесей в атмосфере.
3. Санитарно-гигиеническая оценка состояния атмосферного воздуха.
4. Расчет нейтрализаторов.
Пособие ориентировано на студентов, обучающихся по направлению
241000.62 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии». Работы 2 и 3 могут выполняться
студентами всех направлений подготовки бакалавров при изучении курса
«Экология», работы 1 и 4 более подходят для транспортного направления.
Практическая часть пособия способствует формированию у студентов
навыков в принятии инженерно-технических решений в области охраны
атмосферного воздуха. Пособие может быть полезным при выполнении
курсовых и выпускных квалификационных работ.
6
Практическая работа 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ АВТОТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ
Цель работы:
1. Ознакомление с составом выбросов автотранспорта и причинами
образования токсичных компонентов.
2. Освоение методики расчета годового валового выброса основных
токсичных компонентов автотранспортом.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Вклад автотранспорта в загрязнение атмосферного воздуха
Одним из основных источников негативного воздействия на окружающую среду и здоровье населения является автомобильный транспорт,
на долю которого приходится более 40 % суммарного выброса загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников. По данным Росприроднадзора, выбросы от автомобильного транспорта в РФ в 2010 г. составили 12,7 млн т и имеют общую тенденцию к снижению (14,7 млн т в
2007 г., 13,3 млн т – в 2011 г.). По ДФО выбросы автотранспорта оцениваются в 0,7 млн т, или 46,7 % суммарного выброса загрязняющих веществ
(ЗВ) в атмосферу [1]. В целом по Хабаровскому краю выбросы от автотранспорта в 2010 г. составили 114,4 тыс. т, в 2011 г. – 125,6 тыс. т.
(табл. 1.1). Вклад автотранспорта в суммарный выброс от стационарных и
передвижных источников (автотранспорт и тепловозы на магистралях) составил в 2011 г. 55,4 %, в Хабаровске – 49 %, Комсомольске-на-Амуре –
45 % [2].
Таблица 1.1
Суммарный выброс ЗВ от автотранспорта в Хабаровском крае в 2011 г. [2]
Количество АТС, ед.
Выбросы загрязняющих веществ, тыс. т
Легко- Грузо- Авто- SO2 NOx ЛОСНМ CO
С
NH3
СН4 Всего
вые
вые
бусы
279 100 61 539 6 315
1,2
18,4
12,3
92,4 0,6 0,2432 0,50 125,6
В состав отработавших газов (ОГ) автотранспорта входит 200–300
газообразных, жидких и твердых химических соединений, в том числе
канцерогенных (бензол ( C 6 H 6 ), бенз(а)пирен ( C 20 H12 ), формальдегид
( CH 2 O ), ацетальдегид ( CH 3 COH ), диоксины и полиядерные ароматические углеводороды (ПАУ) – N-нитрозоамины) [3, 4]. Компоненты ОГ инициируют 1700–2700 разновидностей онкологических заболеваний (данные
7
Агентства по охране окружающей среды) и являются причиной 6 % смертей (данные ВОЗ). Экологический ущерб, наносимый автотранспортным
комплексом (АТК) России, превышает 3,5 млрд долларов [5].
Изменение форм собственности и видов деятельности не внесло существенных изменений в степень воздействия АТК на окружающую среду
(ОС), что объясняется следующими специфическими отличиями автотранспортных средств (АТС) от стационарных источников загрязнения:
– скорость, мобильность, доступность и возможность доставки грузов «от двери до двери» обусловили быстрый рост автопарка;
– непосредственная близость и рассредоточенность АТС по местным
проездам и дворам обусловливает 27–90 % загрязнения атмосферы жилых
районов и мест отдыха;
– в отличие от стационарных источников, имеющих дымовые и вентиляционные трубы значительной высоты, выброс ОГ осуществляется в
зону дыхания, а узкие улицы и высокие здания затрудняют рассеивание и
способствуют образованию в приземном слое локальных территорий с высокими концентрациями вредных веществ;
– при безветрии или слабом движении воздуха, воздействии солнечной радиации и наличии высоких концентраций компоненты ОГ вступают
в сложные фотохимические реакции, образуя гетерогенную смесь новых
высокотоксичных загрязнителей (фотооксидантов), раздражающих слизистые оболочки органов дыхания и глаз, желудочно-кишечного тракта;
– низкие удельные показатели экологической безопасности на единицу транспортной работы и сложность технической реализации средств
защиты от загрязнений не позволяют ожидать существенного улучшения
сложившейся ситуации.
Эти особенности АТС способствуют образованию в городах обширных зон устойчивого превышения санитарно-гигиенических нормативов
загрязнения воздуха.
Состав и причины выброса токсичных веществ
Источниками загрязнения воздушной среды являются топливные испарения из бака, карбюратора и трубопроводов, картерные выбросы и ОГ
автомобилей (рис. 1.1).
Топливные испарения содержат около 200 различных углеводородов
и имеют место:
 при заправке автомобиля (в среднем 1,4 г/л заливаемого топлива);
 при испарениях из топливного бака пропорционально площади
испарения и карбюратора и трубопроводов (независимо от того, работает
двигатель или нет).
Картерные газы – это смесь части ОГ, паров моторного масла, смы8
ваемого со стенок цилиндров и топливовоздушной смеси, проникающей из
цилиндров в картер двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Картерные газы повышают кислотность и, способствуя конденсации воды, разжижающей моторное масло, ускоряют его загрязнение и старение.
Пары топлива (СnHm) – из
трубопроводов системы питания,
бака и карбюратора ≈5 % выбросов
ДВС
Топливный бак
Углеводороды
Акролеин
Ацетальдегид
Формальдегид
Альдегиды
Сажа
Соединения свинца
Оксиды азота
Твердые Газообразные
Оксиды серы
Токсичные вещества
15–25 % выбросов
Оксид углерода
Картерные газы
Отработавшие
газы (ОГ)
70–80 % выбросов
Газообразные
нетоксичные
вещества
Кислород
Азот
Углекислый газ
Пары воды
Нафтены
Парафины
Диоксины
Олефины
Ароматические углеводороды
Рис. 1.1. Источники выбросов и состав веществ ОГ автомобиля
Наибольшее количество веществ поступает в ОС с ОГ – гетерогенной смесью избыточного воздуха, продуктов полного и неполного сгорания топлива и смазочного масла, присадок к ним, конденсации и полимеризации различных веществ и частиц сажи, образующихся по температурному, кислородному и комбинированному механизму в ходе термического
синтеза из воздуха (табл. 1.2).
Таблица 1.2
Содержание токсичных веществ в выбросах АТС [3, 6]
Источник загрязнения
Отработавшие газы
Картерные газы
Топливные испарения
Содержание токсичных веществ в выбросах, %
Карбюраторный ДВС
Дизельный ДВС
CO
CnHm
NOx
CO
CnHm
95
55
98
98
90
05
05
02
02
02
00
40
00
00
08
NOx
98
02
00
На долю оксидов азота (NOx), оксида углерода (СО), углеводородов
(СnHm), кислородсодержащих альдегидов (RCHO) и оксидов серы приходится приблизительно 85–90 % общей массы ОГ АТС [7, 8].
Состав, количество и свойства этой сложной, не изученной до конца
смеси изменяется в широких пределах и определяется:
– качеством, сортом, видом и условиями сгорания топлива
9
(табл. 1.3), масел;
– типом (табл. 1.3), конструкцией, качеством регулировки и режимом
работы ДВС (табл. 1.4);
– моделью, техническими параметрами и степенью изношенности
автомобиля (табл. 1.5);
– параметрами улично-дорожной сети и др.
Таблица 1.3
Состав и содержание веществ в ОГ по типам ДВС [9]
Содержание в объеме ОГ, % по массе
Компонент
Бензиновые
Дизельные
Азот
74–77
76–78
Кислород
0,3–0,8
2–18
Пары воды
3,0–5,5
0,5–4,0
Диоксид углерода
5,0–12,0
1,0–10,0
Оксид углерода
0,1–10,0
0,01–0,5
Углеводороды
0,01–3,0
0,001–0,4
Оксиды азота
0,05–0,6
0,009–0,5
Альдегиды
0,0–0,2
0,01–0,09
Оксиды серы (суммарно),
0,0–0,002
0–0,03
мг/м3
Сажа, г/м3
0,0–0,04
0,01–1,1
Бенз(а)пирен, мг/м3
До 0,02
До 0,01
Соединения свинца
Зависит от марки бензина
–
Примечание
Не токсичен
Не токсичен
Не токсичны
Не токсичен
Токсичен
Токсичны
Токсичны
Токсичны
Токсичны
Токсична
Канцероген
Токсичны
Таблица 1.4
Влияние режима работы ДВС содержание веществ в ОГ [10]
Содержание веществ в ОГ двигателей, % по массе
Вещество
Холостой ход Разгон Движение с постоянной скоростью Торможение
Бензиновые двигатели
Оксид угле6,900
2,900
2,700
3,900
рода
Углеводороды
0,530
0,160
0,100
1,000
Оксиды азота
0,003
0,100
0,065
0,020
Альдегиды
0,003
0,002
0,001
0,030
Дизельные двигатели
Оксид углеСледы
1 000
Следы
Следы
рода
Углеводороды
0,040
0,020
0,010
0,030
Оксиды азота
0,006
0,035
0,024
0,003
Альдегиды
0,001
0,002
0,001
0,003
Различие состава и содержания веществ в ОГ бензиновых и дизельных ДВС объясняется:
 различным составом топлива;
 лучшим распылением топлива (впрыск топлива) и большим коэф-
10
фициентом избытка воздуха у дизельных двигателей   1 ;
– неравномерным поступлением топливовоздушной смеси в цилиндры карбюраторного двигателя, что приводит к неполному сгоранию углерода (в бензинах его содержание ~ 85 %), образованию СО и выбросу несгоревших углеводородов.
Важной особенностью ОГ дизелей является наличие канцерогенных
ПАУ (перилен, хризен, пирен, фенантрен, бенз(а)пирен) и диоксинов (циклические эфиры, бесцветная горючая жидкость во много раз токсичнее цианистого калия и кураре).
Таблица 1.5
Влияние возраста грузового АТС на содержание веществ в ОГ
Выбрасываемое вещество, г/кВт · ч
Вид топлива
CO
CnHm
NOx
Пыль
ПАУ
Альдегиды
Новый автомобиль
Дизельное топливо 3,5–4,5 2,0–3,0 11,0–14,0 0,3–0,4
0,00075
0,08
Бензин
85,0–95,0 8,0–10,0 15,0–17,0
0,05
0,075
0,65–1,0
Автомобиль, бывший в эксплуатации
Дизельное топливо 7,0–12,0 2,5–4,0 10,0–14,0 0,5–0,8
0,004
0,2–0,4
Бензин
120–130 12,0–14,0 15,0–17,0
0,1
0,25
2,0–3,0
Содержащиеся в ОГ загрязняющие вещества по химической структуре, свойствам и характеру воздействия на организм человека можно
классифицировать по следующим группам.
Первую образуют нетоксичные продукты полного сгорания топлива:
кислород, водород, азот, водяной пар, углекислый газ и другие естественные компоненты атмосферного воздуха. Они занимают наибольший объем
ОГ, а их концентрация в обычных условиях не достигает вредного для человека уровня.
Вторая – это оксид углерода (угарный газ – СО) – бесцветный, не
имеющий запаха продукт неполного сгорания топлива при недостатке кислорода, содержание которого в ОГ карбюраторных ДВС достигает 10 %, в
дизельных ДВС 0,2–0,3 %.
Образование СО обусловлено:
– местными различиями в составе топливовоздушной смеси и образованием зон с недостатком кислорода;
– диссоциацией молекул диоксида углерода 2CO 2 → 2CO + O 2 при
высоких (> 2 000 К) температурах;
– наличием низкотемпературных пристеночных зон, в которых температуры для развития начальных стадий окислительных реакций достаточны, но малы для окисления CO в CO2;
– горением сажи по схеме XC + YO 2 → mCO + nCO 2 .
Оксид углерода несколько легче воздуха и практически нерастворим
11
в воде. Это опаснейший респираторный яд, сохраняющийся в атмосфере
2–42 месяца. Кроме нарушения жирового и углеводного обмена, витаминного баланса в тканях, его токсическое действие основано на способности
в 200–300 раз быстрее кислорода адсорбироваться молекулами гемоглобина крови с образованием карбоксигемоглобина – стойкого соединения, которое выводится из организма очень медленно и, затрудняя газообмен в
клетках, блокирует процессы транспортировки кислорода и клеточного
дыхания [11].
Кислородное голодание особенно пагубно для очень чувствительной
в этом отношении ткани сердечной мышцы (миокарда) и клеток центральной нервной системы (ЦНС). Оно является одним из факторов, вызывающих стенокардию, ослабление внимания и замедление реакции, быструю
утомляемость водителей, т. е. влияет на безопасность дорожного движения. Симптомы отравления СО: головокружение и головная боль, шум в
ушах, покраснение лица, общая слабость и сонливость, сердцебиение и боли в области сердца, затруднение дыхания, тошнота и иногда рвота, в тяжелых случаях судороги, потеря сознания и смерть [10].
Третью группу составляют оксиды азота. Это наиболее токсичные
компоненты ОГ (≈ 98 % оксид азота (NO) – бесцветный газ и ≈ 2 % диоксид азота (NO2) – красно-бурый газ с характерным запахом). Они образуются в результате химических реакций атмосферного кислорода и азота в
период сгорания топливовоздушной смеси (температура 2 800 °С и давление около 1 МПа), хотя теоретически возможно их образование при относительно низкотемпературном окислении азотсодержащих соединений
топлива (0,7 % по массе), но эта реакция не является доминирующей.
Их содержание в ОГ бензиновых ДВС определяется:
– температурой среды (чем больше нагрузка двигателя, тем выше
температура в камере сгорания и больше выброс оксидов азота);
– составом топливовоздушной смеси (слишком обедненная или обогащенная смесь при сгорании выделяет меньше тепла, и из-за больших потерь теплоты в ДВС процесс горения замедляется, т. е. уменьшается количество NOx, а при стехиометрическом составе смеси ( α = 1,0–1,05) их выбросы достигают максимума).
Наибольшее количество оксидов азота выделяется при работе ДВС
на режимах максимальной мощности, так как процесс сгорания имеет
наименьшую продолжительность, а температура сгорания высока. Увеличение угла опережения впрыска топлива удлиняет период задержки воспламенения, что способствует испарению топлива, улучшению однородности топливовоздушной смеси, повышению температуры ее сгорания и, как
следствие, увеличению количества оксидов азота. Уменьшение угла опережения впрыска топлива снижает выделение оксидов азота, но сильно
ухудшает мощностные и экономические показатели дизелей.
12
В атмосфере оксид азота в высоких концентрациях содержится только вблизи источников выброса, большая часть его с удалением от источника окисляется в диоксид азота. При вдыхании оксид азота действует на
нервную систему человека, вызывает параличи и судороги, а также, связывая гемоглобин крови, может вызвать кислородное голодание (так как Fe+2
переходит в ион Fe+3, который не может обратимо связывать кислород и
выходит из процесса перенесения кислорода).
Действие NO2 даже в небольших количествах проявляется в раздражении слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, снижении сопротивляемости организма к заболеваниям, что способствует развитию заболеваний легких, усилению действия канцерогенных веществ и развитию
злокачественных новообразований.
Оксиды азота в концентрациях свыше 0,004 % приводят к учащению
случаев катара верхних дыхательных путей, бронхита и воспаления легких, астматических проявлений и развитию отека легких. При их контакте
с влагой в организме образуются азотистая и азотная кислоты, разъедающие стенки кровеносных капилляров и альвеол легких и делающие их
проницаемыми для сыворотки крови, растворяющей вдыхаемый воздух с
образованием пены, препятствующей дальнейшему газообмену.
Воздействие NOx на растения при прямом контакте проявляется в
окислении хлорофилла, побурении и пожелтении листьев, хвои. Кислотные осадки, закисляя воду и почву, нарушают обмен веществ у растений.
Косвенно – путем фотохимического образования окислителей, которые,
реагируя с глянцевым слоем хвои и листьев, вызывают появление трещин
и снижают их устойчивость к грибковым заболеваниям.
Четвертая, самая многочисленная группа – это несгоревшие углеводородные составляющие топлива (парафины, олефины, нафтены и ароматические соединения углерода и водорода типа CnHm, в том числе ПАУ).
Присутствие их в ОГ объясняется:
– гашением пламени в холодных пристеночных слоях камеры сгорания и образованием пленки углеводородов толщиной 0,005–0,38 мкм,
часть которой выбрасывается при выхлопе;
– неполным низкотемпературным сгоранием богатых топливовоздушных смесей (малые коэффициенты избытка воздуха) или неудовлетворительной структурой смеси;
– термическим разложением топлива;
– испарениями смазочных масел;
– невоспламенением топливовоздушной смеси в цилиндрах бензиновых ДВС из-за пропусков зажигания.
По характеру воздействия на организм человека выделяют:
– раздражающие углеводороды (предельные и непредельные), действующие на ЦНС и вызывающие состояние эйфории;
13
– канцерогенные (1,2-бензантрацен (С8Н12), 1,2-бензпирен (С20Н12),
3,4-бетапирен (С12Н14), 3,4-бензфлуорантен (С20Н14) и особенно опасный
бенз(а)пирен), накапливающиеся в организме при длительном воздействии
и стимулирующие образование злокачественных опухолей [9].
Наличие двойной связи в молекуле углеводородов усиливает их токсичность и тем сильнее, чем больше ненасыщенных связей в молекуле.
Поэтому циклановые углеводороды опаснее алкановых (парафиновых),
наркотическое действие которых на нервную систему с увеличением в молекуле числа атомов углерода до 9 усиливается, а затем ослабевает.
Сильными токсическими свойствами среди ароматических углеводородов обладает бензол, нарушающий процессы кроветворения, деятельность центральной нервной и мышечной системы.
Метан, этан, пропан и бутан (парафины) менее токсичны, чем олефины (этилен, пропилен и бутилен), которые имеют неприятный запах,
раздражают слизистые оболочки органов дыхания и глаз, вызывают многочисленные хронические заболевания сосудистой и нервной системы, поражение внутренних органов. Отмечается негативное действие олефинов и
парафинов на сельскохозяйственные растения (при высоких концентрациях наблюдается пожелтение листьев и повреждение покрова пастбищ) и
животных.
Для ДВС характерно присутствие в ОГ до 20 различных высокомолекулярных ПАУ (содержат шесть атомов углерода, соединенных тремя
двойными связями в бензольное кольцо с одной или несколькими боковыми цепями). Часть ПАУ, обладая сильными отравляющими свойствами,
воздействует на процессы кровообращения, мышечную и центральную
нервную систему, а у других канцерогенные свойства настолько выражены, что даже при периодическом попадании на кожу человека отмечаются
предраковые образования. Наиболее сильным и стабильным канцерогеном
является бенз(а)пирен, доля которого в суммарном выбросе ПАУ у дизельных ДВС достигает 3,7 % и у бензиновых ДВС 2,1–3,3 % [3]. В нормальных условиях это кристаллическое вещество, а в ОГ дизелей может находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии.
Попадая в почву, ПАУ депонируются в растительной массе сельскохозяйственных культур и далее по пищевым цепям поступают в организм
человека, где воздействуют на процессы кровообращения, центральную
нервную и мышечную систему [12, 13].
В пятую группу входят кислородсодержащие производные углеводородов – альдегиды, образующиеся на ранних стадиях окисления углеводородов топлива и тонкого слоя масла на стенках цилиндров или при сгорании очень бедных топливовоздушных смесей.
Обладая большой реакционной способностью, альдегиды практически полностью выгорают при высоких температурах в камере сгорания на
14
такте расширения. Их максимальные концентрации имеют место на режимах пуска (особенно холодного) и при малых нагрузках ДВС. Поэтому в
ОГ преобладают низкомолекулярные альдегиды: формальдегид до 70 % от
их общего содержания, акролеин (CH2 = CH – CHO) до 20 %, остальное составляют другие альдегиды (ацетальдегид (CH3COH), толуальдегид, бензальдегид, фурфурол). В целом их содержание в ОГ карбюраторных ДВС
может достигать 240 мг/м3, а в дизельных – 30 мг/м3 [14].
Формальдегид – бесцветный, легко растворимый в воде газ с характерным резким запахом. В концентрациях до 0,007 % вызывает легкое раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, а более 0,01 %
нарушает функции нервной системы, вызывает развитие хронических заболеваний печени, почек, проявляет канцерогенные и мутагенные свойства. Как генотоксический яд формальдегид инициирует опасные для жизни организмов соматические мутации, которые накапливаются и передаются потомству, проявляясь в последующих поколениях [11].
Акролеин – летучая бесцветная жидкость, пары которой тяжелее
воздуха, с острым раздражающим запахом подгоревших жиров, масел и
поэтому легко обнаруживаются даже при концентрации 1 мг/м3. Его действие на организм человека характеризуется общетоксическим и раздражающим эффектом. Его концентрация в атмосфере до 0,0005 % вызывает
раздражение слизистых оболочек, которое при 0,002 % становится непереносимым, появляется стеснение в груди, одышка, тошнота и рвота, а при
концентрации 0,014 % наступает смерть [13]. Бронхолегочные последствия
поражения акролеином весьма серьезны, после выздоровления остаются
неисчезающие радиологические и функциональные нарушения. Контакт с
кожей может привести к серьезным ожогам, а неоднократное попадание на
кожу вызывает аллергические реакции и дерматит.
Шестую группу составляют мелкодисперсные частицы воды, моторного масла, образующиеся при крекинге, дегидрогенизации и полимеризации капель не полностью окислившегося углеводородного топлива, а также нерастворимых в органических растворителях частиц металлов (железо,
цинк, медь, никель) и их оксидов, сульфатов и сажи, являющихся продуктами износа деталей двигателя, компонентами присадок к топливу и моторному маслу.
Их наличие, чаще всего в ОГ дизельных ДВС, приводит к потере
прозрачности (увеличение оптической плотности) газов и появлению облака дыма различного цвета:
– белый дым – это смесь сконденсировавшихся капель топлива и пара, образующаяся при работе двигателя на холостом ходу (х.х.);
– голубой дым – это сконденсировавшиеся на воздухе капли CnHm;
– черный дым содержит бесформенные пористые мелкодисперсные
частицы элементного углерода (сажи) размером 0,015–0,17 мкм, образую15
щиеся при объемном термическом разложении (пиролизе) углеводородов в
газовой фазе при сильном недостатке кислорода по схеме:
C n H m → nC  0,5mH 2 .
К образованию сажи наиболее склонны ароматические углеводороды
и наименее – предельные (парафины).
В системе выпуска ОГ коагулируют в агломераты (до 1 000 частиц)
размером 0,04–0,5 мкм, вызывая неприятное ощущение загрязненности
воздуха и ухудшение видимости. ОГ становятся видимыми при концентрации частиц 0,13 г/м3 и приобретают черный цвет при 0,6 г/м3.
Сажевые частицы в чистом виде нетоксичны, но, имея развитую поверхность до 90 м2/г [12], хорошо адсорбируют канцерогенные углеводороды, в частности бенз(а)пирен и формальдегид. А так как частицы сажи
находятся длительно во взвешенном состоянии, то время воздействия
вредных веществ на организм человека увеличивается. Крупные
(2–10 мкм) частицы задерживаются в носовых пазухах, трахеях или бронхах и легко выводятся из организма, а мелкие (до 2 мкм), достигая альвеол
легких, вызывают развитие хронических заболеваний.
Седьмая группа – это сернистые соединения, образующиеся при использовании топлива и смазочных масел с повышенным содержанием серы и ее соединений (меркаптан (RSH), сероводород (H2S) и др.), сгорающих при высокой температуре и избытке кислорода с образованием солей
сернистого (SO2) и серного (SO3) ангидридов. Их содержание в ОГ дизелей
выше, чем у бензиновых ДВС (табл. 1.3), а выброс достигает соответственно 5–11 мг и 1–13 мг на километр пробега АТС [14]. При этом на долю SO3 приходится 2–3 % от общего содержания оксидов серы, а на долю
диоксида серы (SO2) – 97–98 %.
Диоксид серы – бесцветный газ с острым запахом, является умеренно опасным веществом. При малых (до 0,001 %) концентрациях раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и глаз, вызывает нарушение углеводного обмена и функций кроветворных органов (костного мозга и селезенки). При хронических отравлениях малыми дозами SO2 появляется
головная боль и бессонница, возможно развитие хронического бронхита и
конъюнктивита. Вредное влияние SO2 примерно в шесть раз сильнее CO и
за одну минуту может вызвать смертельное отравление при содержании
≥0,01 % [13]. Длительное воздействие смеси диоксида серы и монооксида
углерода вызывает нарушение генетической функции человека.
В атмосферных условиях диоксид серы сохраняется от нескольких
часов до нескольких дней, а затем вступает во взаимодействие с другими
соединениями, в частности углеводородами, или при фотохимических и
каталитических реакциях окисляется до серного ангидрида, особенно в
присутствии оксидов азота, увеличивающих скорость его окисления независимо от влажности воздуха.
16
Серный ангидрид в нормальных условиях бесцветная жидкость, а в
камере сгорания дизеля присутствует в газообразной фазе. Серный ангидрид адсорбируется на поверхности растений и, проникая в них, участвует в
различных окислительных процессах, в частности, окисляя ненасыщенные
жирные кислоты, изменяет проницаемость клеточных мембран, влияет на
дыхание и фотосинтез, вызывает генетические и видовые изменения.
К сернистым газам относится и сероводород (H2S) – бесцветный газ с
запахом тухлых яиц, который при концентрациях выше 0,008 мг/м 3 раздражает слизистые оболочки и оказывает токсическое действие на человека [13]. Сероводород и сероуглерод при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются в свободной атмосфере медленному окислению до
серного ангидрида.
Наличие сернистых газов в атмосфере оказывает неблагоприятное
воздействие и на сельскохозяйственные культуры, разрушая хлорофилл и
препятствуя фотосинтезу растений. Растения (особенно хвойные) очень
чувствительны к диоксиду серы. Его концентрации 0,08–1,0 мг/м3 в летнее
время и 0,2 мг/м3 зимой приводят к постепенному усыханию большинства
растений [12].
Оксиды серы, реагируя с влагой воздуха, образуют аэрозоли слабых
растворов сернистой (H2SO3) и серной (H2SO4) кислот, которые вызывают
бронхиальные заболевания, разрушают легочную ткань и металлы, уменьшают прозрачность атмосферы и подкисляют атмосферные осадки. Кислотные осадки повышают кислотность водоемов до такого уровня, что в
них постепенно гибнут планктон и популяции водорослей, различные виды рыб и другие обитатели. Они нарушают восковой покров листьев, хвои
и ветвей, делают их уязвимыми к засухам и болезням, доступными для
насекомых, грибов и других патогенных организмов.
Также происходит выщелачивание из почвы и растворение не только
жизненно необходимых растениям биогенных веществ, но и токсичных
металлов, которые, как и образующиеся впоследствии токсичные соединения, легко проникают в подземные и поверхностные воды. Далее они
усваиваются растениями или другими почвенными организмами и по пищевым цепям попадают в организм животных и человека, поражая центральную нервную систему (ЦНС), почки и печень, вызывая различные
онкологические заболевания, нарушение функций половой системы и дефекты развития плода.
Особую опасность представляют соединения свинца, появляющиеся
в ОГ при использовании этилированного бензина. Около 70 % свинца в
виде соединений попадает в атмосферу с ОГ, из них 30 % оседает на землю
сразу за срезом выхлопной трубы автомобиля, а 40 % долго сохраняется в
атмосфере в виде мельчайших частиц размером 1–5 мкм.
Соединения свинца поражают органы пищеварения, перифериче17
скую и ЦНС, разрушают эритроциты, снижают количество гемоглобина и
вытесняют жизненно важные элементы из организма, нарушают обменные
процессы, разрушают гормоны и химические соединения в мозге, что вызывает анемию, постоянную головную и мышечную боль, замедление роста и расстройства слуха, мутации и интеллектуальную деградацию живых
существ.
Кроме того, наличие свинца препятствует использованию каталитических систем нейтрализации выхлопных газов, так как продукты сгорания
свинца «отравляют» катализатор. Поэтому во многих странах применение
антидетонаторов на основе тетраэтилсвинца запрещено. Указом Президента РФ производство и применение этилированных бензинов запрещено
с 01.06.2003 г.
Нежелательны в выхлопе ДВС соединения марганца, поражающие
ЦНС и вызывающие головную боль, утомляемость, боли в конечностях, в
области сердца [3, 15].
Выбросы АТС распространяются и трансформируются в атмосфере
по определенным закономерностям. Твердые частицы размером > 0,1 мм
под действием гравитационных сил оседают на подстилающих поверхностях в радиусе 100–200 м от магистралей, а частицы размером < 0,1 мм и
газообразные CO, CnHm, NOx и SO2 под действием процессов диффузии
распространяются на большие расстояния в зависимости от их химической
активности и метеорологических условий.
Вещества с повышенной реакционной способностью вступают в
процессы физико-химического взаимодействия между собой и компонентами атмосферного воздуха непосредственно в момент поступления в ОС,
другие – при появлении благоприятных условий (необходимые реагенты,
солнечное излучение и другие факторы).
Так, при устойчивой ясной погоде, безветрии или очень слабом воздухообмене (не менее суток) в приземном слое над магистралями и вблизи
них образуются высокие концентрации вредных компонентов выбросов
АТС, которые вступают друг с другом и компонентами атмосферы в сложные реакции окисления и восстановления, полимеризации и конденсации,
катализа и фотосинтеза. В результате сложных фотохимических процессов, стимулируемых ультрафиолетовой радиацией солнца, в атмосферном
воздухе (своеобразный вторичный реактор) образуются новые чрезвычайно токсичные и биологически активные вещества – фотооксиданты.
Концентрируясь, газы и аэрозольные частицы первичного и вторичного происхождения (оксиды азота и серы, многочисленные органические
соединения перекисной природы, пероксибензоилнитрат (ПБН) и пероксиацетилнитрат (ПАН), свободные радикалы, формальдегид, кислоты и другие вещества) в сумме образуют многокомпонентную смесь, характерную
для фотохимического тумана (смога). Считается, что аэрозоли соединений
18
свинца с бромом и хлором, подвергаясь каталитическим и фотохимическим превращениям, также участвуют в образовании смога (рис. 1.2).
NОx и SO2 выбрасывают в атмосферу
промышленные предприятия и ТЭЦ
Автомобили являются источниками
поступления в атмосферу NОx, SOx,
CnHm, СО, альдегидов и других веществ
Часть NОx и SO2, взаимодействуя
с кислородом и влагой атмосферы,
образуют слабые растворы азотной
и серной кислот, выпадающих в виде
кислотных осадков
Фотохимический смог, воздействуя на органы дыхания и кровеносную систему, Повышенная кислотность, разрушая восковой покров
бывает причиной преждевременной смерти людей со слабым здоровьем и подоб- листьев, хвои, веток и вызывая гибель организмов
но действию радиации вызывает цепную реакцию клеточных повреждений жи- и рыбы, нарушает биологическое равновесие почвы
вой материи, разрушение резины, бетона и металлов
и водоемов, ведет к деградации природных экосистем
Рис. 1.2. Источники образования смога и кислотных дождей
По своему физиологическому воздействию на организм человека фотохимический смог крайне опасен для дыхательной и кровеносной системы, часто бывает причиной преждевременной смерти городских жителей с
ослабленным здоровьем и подобно действию радиации вызывает цепную
реакцию клеточных повреждений живой материи, разрушение резины, бетона и металлов.
Первыми тревогу забили в США и Японии, где экологическая
обстановка становилась все более напряженной и стало ясно, что с
проблемой загрязнения воздушной среды АТС нужно бороться на
законодательном уровне. Правительства этих стран ввели наиболее
жесткие ограничения на токсичность выбросов АТС, а для дизелей еще и
на выбросы твердых частиц и дымность. В Европе соответствующие
Правила установлены в 1972 г. Европейской экономической комиссией
ООН, а с 1993 г. действуют новые Правила, регламентирующие вредные
выбросы в зависимости от типа автомобилей, вида топлива и
экологического класса АТС. Постепенно в нормы вводятся и качественные
изменения – вместо ограничений по дымности теперь нормируется
содержание твердых частиц, углеводородов безметановой группы
(NMVOC) и намечаются новые ограничения на выброс формальдегида.
Кроме того, в европейские Правила введена оценка испарений
топлива из системы питания автомобилей с бензиновыми двигателями,
предусматривающая их соответствие нормам при пробеге АТС до 180 тыс.
км.
19
Безусловно, значительные материальные затраты на создание экологически чистых машин обусловлены не благородством и альтруизмом западных моторостроительных компаний, а законодательными актами, роль
которых хорошо прослеживается на примере США. Министерство энергетики США, опираясь на законы «Об альтернативном моторном топливе»,
«О чистом воздухе», «Об энергетической политике», значительно расширило научно-исследовательские работы в секторе потребления энергоресурсов на АТС и разрабатывает новые программы по широкомасштабному
использованию альтернативных видов топлив.
Косвенно эти законы коснулись и России, в которую хлынул поток
зарубежных АТС, не отвечающих экологическим требованиям развитых
стран, но по удельной мощности, экономичности, шумности, ремонтопригодности, эксплуатационной технологичности и экологичности опережающих отечественные на 8–10 лет. Поэтому РФ в 1994 г. заключила с ЕС
соглашение о партнерстве и сотрудничестве, в соответствии со ст. 55 которого приняла на себя обязательство «гарантировать, что ее законодательство будет постепенно гармонизировано с законодательством ЕС», особенно в части «технических правил и стандартов». Данная стратегия получила подтверждение в форме «Дорожной карты по общему экономическому пространству» России и ЕС, утвержденной в мае 2005 г. высшим политическим руководством обеих сторон и нашла отражение в «Концепции
развития автомобильной промышленности» и ряде законодательных актов,
а именно:
 в законе «О запрете производства, ввоза и реализации бензинов с
содержанием свинца более 0,01 г/дм3»;
 распоряжении
Правительства о прекращении выдачи с
01.12.2002 г. «Одобрений типа транспортного средства» на грузовые автомобили и автобусы, оборудованные дизелями, экологические характеристики которых по выбросам вредных веществ не отвечают требованиям
норм «Евро 1» (табл. 1.6).
Таблица 1.6
Нормы токсичности ОГ АТС в развитых европейских странах
Содержание вредных веществ в ОГ ДВС, г/км
Наименование
Бензиновых
Дизельных
и год введения
Твердые
Твердые
стандарта
CO CnHm NOx
CO CnHm + NOx NOx
частицы
частицы
Евро 2 (1996)
2,2
0,5
–
1,00
0,9/0,7*
0,1/0,08*
Евро 3 (2000)
2,3
0,2 0,15
–
0,64
0,56
0,500
0,050
Евро 4 (2005)
1,0
0,1 0,08
–
0,50
0,30
0,250
0,025
Евро 5 (2010)
1,0
0,1 0,06 0,005 0,50
0,23
0,180
0,005
Евро 6 (2014)
1,0
0,1 0,06 0,005 0,50
0,17
0,080
0,050
* – двигатели с непосредственным впрыском/с раздельными камерами
20
На территории Евросоюза с 01.01.2014 г. будет действовать Евро 6.
Согласно нормам Евро 6 выбросы углекислого газа новыми легковыми автомобилями должны составлять менее 130 г/км пути.
Специальный технический регламент (ТР) «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории
РФ, вредных (загрязняющих) веществ» узаконил определенное отставание
от стран ЕС, где с 2000 г. действуют нормы Евро 3. ТР предусматривает
поэтапный переход к соблюдению международных норм в отношении выбросов вредных веществ:
– с 22.04.2006 г. 100 % выпускаемой в обращение или ввозимой на
территорию РФ, в том числе бывших в употреблении АТС, по выбросам
вредных веществ должно соответствовать экологическому классу 2
(Евро 2), что на автобусах и грузовых автомобилях уже обеспечило
уменьшение вредных выбросов в 2,0–2,8 раза;
– с января 2008 г. – «Евро 3», которые на 30–40 % жестче норм
«Евро 2»;
– с января 2010 г. – «Евро 4», которые жестче норм «Евро 3» уже на
65–70 %;
– с января 2014 г. грузовые автомобили и автобусы с дизелями –
«Евро 5» (табл. 1.6).
Стоит отметить, что по стандартам Евро 5 нормы токсичности проверяют после пробега 160 тыс. км.
Закон «О техническом регулировании» потребовал ревизии подходов
к техническому регулированию в промышленной сфере и создал новый
правовой механизм, предусматривающий разработку, принятие, применение и исполнение обязательных требований (технических регламентов) и
добровольных правил (стандартов) на всех этапах жизненного цикла изделий, производственных процессов, работ и услуг.
В целом для их реализации в РФ уже созданы все условия: выпускается довольно много экологически чистого топлива с ограниченным содержанием вредных примесей (свинец, сера и др.), налажено производство
нейтрализаторов и других необходимых компонентов, развита инфраструктура сервиса. Это способствовало:
– увеличению в автопарке доли иномарок отечественной и зарубежной сборки, имеющих лучшие экологические показатели, а также доли
легковых автомобилей со сроком эксплуатации < 5 лет;
– обновлению парка России за счет автомобилей 2–4-го экологических классов и сокращению доли подержанных легковых АТС не удовлетворяющих нормам Евро 2, в 2006 г. до 26 % (2005 г. – 30 %, 2004 г. –
43,6 %);
– росту автомобилей, использующих в качестве моторного топлива
природный газ (в 4,5 раза по сравнению с 1999 г.).
21
Как отмечалось ранее, состав ОГ в большой степени зависит от
состава рабочей смеси. Формы кривых на рис. 1.3 свидетельствуют о
сложности борьбы с выбросами основных токсичных компонентов ОГ.
C n H m,
млн-1
1 000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
NOx, млн-1
CO, % об.
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
CO
NOx
CnHm
2 000
1 800
1 600
1 400
1 200
1 000
800
600
400
200
0,68 0,7480,816 0,889 0,952 1,020 1,088 1,156

Рис. 1.3. Влияние коэффициента избытка воздуха на состав ОГ
бензиновых ДВС [18]
Обеднение смеси по сравнению с теоретически необходимым ее составом (   1 ) снижает количество основных токсичных компонентов в ОГ,
но при достижении определенного уровня обеднения смеси двигатель
начинает работать неустойчиво, вплоть до пропусков зажигания, в результате количество СnHm начинает увеличиваться.
Обогащение смеси (   1 ) ведет к увеличению содержания продуктов
неполного сгорания, что имеет место при пуске холодного бензинового
ДВС, когда в него поступает обогащенная смесь и содержание продуктов
неполного сгорания в ОГ высоко. При движении автомобиля можно использовать бедные смеси, при которых содержание CO, CnHm и NOx относительно невелико. На режимах максимальной мощности (   1,05 ) резко
возрастает содержание NOx (табл. 1.7), так как процесс сгорания имеет
наименьшую продолжительность, а температура сгорания топлива высокая.
Таблица 1.7
Влияние режима работы карбюраторного ДВС на содержание вредных веществ в ОГ
Содержание компонентов
Режим работы
CO, % об.
CnHm, мг/л
NOx, мг/л
Холостой ход
4–12
2–6
–
Принудительный холостой ход
2–4
8–12
–
Средние нагрузки
0–1
0,8–1,5
2,5–4
Полные нагрузки
2–4
0,7–0,8
4–8
22
Поэтому для снижения токсичности выбросов на различных режимах
работы ДВС необходимо использовать целый ряд методов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Общие положения и условные обозначения
Настоящая методика предназначена для определения выброса загрязняющих веществ в атмосферный воздух автотранспортными средствами (АТС) на территории населенных пунктов и при движении по автомобильным внегородским дорогам общего пользования [16, 17].
Для определения выброса загрязняющих веществ АТС на территории крупных и крупнейших городов могут использоваться специальные
методики, уточняющие расчетную схему данной методики и учитывающие
изменение удельного выброса загрязняющих веществ при высоком уровне
загрузки улично-дорожной сети.
АТС разделены на следующие типы:
 легковые автомобили;
 грузовые автомобили и автобусы полной массой до 3 500 кг;
 грузовые автомобили полной массой более 3 500 кг;
 автобусы полной массой более 3 500 кг.
В зависимости от используемого моторного топлива каждый тип делится на подтипы – АТС работающие:
 на бензине (Б);
 дизельном топливе (ДТ);
 сжиженном нефтяном газе (СНГ);
 компримированном (сжатом) природном газе (КПГ).
АТС согласно их экологическим характеристикам подразделяются на
экологические классы, которые в зависимости от места и даты производства ориентировочно можно определить по табл. 1.3.10 прил. 1.3.
Приведенные в данной методике удельные выбросы загрязняющих
веществ АТС различных экологических классов отражают усредненный
выброс загрязнителей при движении по городским улицам и внегородским
дорогам, а также при пуске и прогреве двигателя после стоянки.
Расчет выброса загрязняющих веществ в атмосферу можно вести по
упрощенной и детализированной расчетной схеме.
Упрощенная схема используется для расчета выброса загрязняющих
веществ в ОС, если известно потребление топлива, которое должно быть
дифференцировано по расчетным типам АТС. Расчеты выполняются для
следующих загрязняющих веществ:
СO – оксида углерода;
VOC – углеводородов (CnHm) в пересчете на CH1,85;
23
NOx – оксидов азота в пересчете на NO2;
PM – вредных частиц в пересчете на углерод;
SO2 – диоксида серы;
CO2 – диоксида углерода.
Детализированная расчетная схема используется при расчете выброса в ОС загрязняющих веществ, если известен суммарный пробег различных расчетных типов АТС. Расчеты выполняются для следующих загрязняющих веществ:
СO – оксида углерода;
VOC – углеводородов в пересчете на CH1,85 с учетом содержащихся в
топливных испарениях;
NOx – оксидов азота в пересчете на NO2;
PM – вредных частиц в пересчете на углерод;
SO2 – диоксида серы;
CO2 – диоксида углерода;
Pb – соединений свинца (если используется неэтилированный бензин
с концентрацией соединений свинца в пределах установленных технических нормативов);
CH4 – метана;
NMVOC – неметановых углеводородов;
NH3 – аммиака;
N2O – закиси азота.
При выполнении расчетов соответствующий расчетный тип АТС
определяется типом АТС, видом используемого топлива (подтипом АТС) и
его экологическим классом. Численность АТС соответствующего расчетного типа определяется на основании исследований структуры парка
транспортных средств, средний пробег соответствующего расчетного типа
АТС устанавливается на основании данных статистической отчетности
или результатов специальных обследований.
Период года определяется по величине среднемесячной температуры:
 холодный (Х) период – месяцы со среднемесячной температурой
 5 °С;
 теплый (Т) период – месяцы со среднемесячной температурой
 5 °С;
 переходный период – месяцы со среднемесячной температурой от
 5 до  5 °С.
Длительность расчетных периодов и среднемесячные температуры
определяются согласно Справочнику по климату.
24
Упрощенная расчетная схема
Выброс i-го загрязняющего вещества АТС (т) соответствующего
расчетного типа рассчитывается по формуле
M ipj  Qpi  gipj 10-3 ,
(1.1)
где Q pj – потребление моторного топлива р-го вида АТС j -го расчетного
типа за определенный период, т; g ipj – удельный выброс i -го загрязняющего вещества АТС j -го расчетного типа при использовании p -го вида
топлива, г/кг (принимается по табл. 1.1.1–1.1.4 прил. 1.1).
Выброс i -го загрязняющего вещества всеми типами АТС при использовании моторного топлива определенного вида (т) рассчитывается по
формуле
J
M ip = ∑M ipj ,
(1.2)
j =1
Выброс i -го загрязняющего вещества всеми АТС при использовании
всех видов топлива (т) определяется по формуле
4
M i = ∑M ip .
(1.3)
p =1
Детализированная расчетная схема
Общий выброс загрязняющих веществ автотранспортными средствами на территории населенных пунктов и при движении по автомобильным
внегородским дорогам в течение заданного расчетного периода рассчитывается по формуле
Mi = М1 + M 2 ,
(1.4)
где M 1 – выброс загрязняющих веществ на территории населенных пункi
i
i
тов, т; M 2 – выброс загрязняющих веществ при движении по внегородским автомобильным дорогам, т.
Выброс i -го загрязняющего вещества (кроме углеводородов) на территории населенных пунктов M1 АТС соответствующего расчетного типа
определяется по формуле
M 1i = M Дi + M Пi ,
(1.5)
где M Д – выброс i -го загрязняющего вещества при движении АТС по гоi
i
i
родским улицам и дорогам, т; M П – выброс i -го загрязняющего вещества
при пуске и прогреве двигателя АТС после стоянки, т.
Массовый выброс углеводородов M 1
для АТС экологического
класса Евро 0 с бензиновыми ДВС рассчитывается по формуле
i
VOC
25
M1
VOC
= MД
VOC
+ MП
VOC
+ MИ ,
(1.6)
VOC
где M И – выброс VOC за счет топливных испарений, т.
Выброс i-го загрязняющего вещества автотранспортными средствами
соответствующего расчетного типа при движении по улично-дорожной сети
населенных пунктов (т) рассчитывается по формуле
M Д  m Д  L jk ,
(1.7)
VOC
i jk
где m Д
i jk
i jk
– пробеговый выброс i -го загрязняющего вещества АТС j -го
расчетного типа при движении по городским улицам и дорогам k -й группы, г/км; L jk – суммарный пробег АТС j -го расчетного типа по городским
улицам и дорогам k -й группы, млн км.
Пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении АТС по
улично-дорожной сети населенных пунктов приведены в табл. 1.2.1–1.2.12
прил. 1.2 для городских улиц и дорог следующих групп:
– I – городские улицы и дороги на территории крупнейших и сверхкрупных городов (с численностью населения свыше 1 млн чел.);
– II – городские улицы и дороги на территории малых, средних,
больших и крупных городов, а также прочих населенных пунктов (с численностью населения до 1 млн чел.).
Суммарный пробег АТС (млн км) рассчитывается по формуле
(1.8)
L jk  l jk  N j , ,
где l jk – средний пробег АТС j -го расчетного типа по городским улицам и
дорогам k -й группы за расчетный период, тыс. км (табл. 1.8); N j – количество АТС j -го расчетного типа, тыс. авт. (табл. 1.8).
Выброс загрязняющих веществ при движении АТС всех расчетных
типов M Д i рассчитывается по формуле
J
2
M Д i = ∑∑M Д ijk .
(1.9)
j =1k =1
Выброс i -го загрязняющего вещества автотранспортными средствами соответствующего расчетного типа при пуске и прогреве двигателей на
территории населенных пунктов для конкретного периода года (т) рассчитывается по формуле
M П ijk  mП ij  t np  n j   j  N j  t n 10 -3 ,
(1.10)
где mП ij – выброс i -го загрязняющего вещества при пуске и прогреве двигателя АТС j -го расчетного типа для n -го периода года, г/мин; tnp – время
n
n
n
n
прогрева двигателя, мин; n j – количество холодных пусков в сутки АТС
j -го расчетного типа; α j – коэффициент выезда АТС j -го расчетного типа; N j – количество АТС j -го расчетного типа, тыс. авт.; t n – продолжи26
тельность расчетного периода года (холодного, переходного и теплого),
сут.
Время прогрева двигателя определяется в зависимости от среднемесячной температуры воздуха (табл. 1.1.5 прил. 1.1).
Среднее количество холодных пусков n j и коэффициент выезда α j
АТС различного типа приведены в табл. 1.3.8 прил. 1.3, а удельные выбросы загрязняющих веществ при пуске и прогреве двигателя mП ij – в
табл. 1.3.1–1.3.7.
Выброс i -го загрязняющего вещества АТС всех расчетных типов при
пуске и прогреве двигателей в течение года (т) рассчитывается по формуле
n
J
3
M П i = ∑∑M ijn ,
(1.11)
j =1n =1
Выброс VOC АТС класса Евро 0 с бензиновыми ДВС за счет топливных испарений (т) в конкретный период года рассчитывается по формуле
(1.12)
MИ
 mcym   j  n j  m jn  t n  N j  10 -3 ,
VOC jsn
где mcym
jsn


jsn
– удельные топливные испарения АТС j -го расчетного типа за
счет внутрисуточных изменений температуры для s-гo климатического пояса для n -го периода года, г/сут.; m jn – удельные топливные испарения во
время стоянки АТС j -гo расчетного типа, для n -го периода года (температура охлаждающей жидкости двигателя АТС более 70 °С), г/сут.; α j – коэффициент выезда АТС j -го расчетного типа; n j – количество стоянок в
сутки АТС j -го типа длительностью более 1 ч; N j – количество АТС j го расчетного типа, тыс. авт.; t n – продолжительность расчетного периода
(холодного, переходного и теплого) года, сут.
Распределение территории Российской Федерации по климатическим поясам при определении удельных топливных испарений представлено в табл. 1.3.11 прил. 1.3, коэффициент выезда α j и количество
стоянок n j – в табл. 1.3.8 прил. 1.3, удельные топливные испарения mcym
isn
и m jn – в табл. 1.3.9 прил. 1.3.
Выброс VOC АТС всех расчетных типов (т) рассчитывается по формуле
P
MИ
VOC
3
3
 ∑∑∑M И
j1 s 1 n 1
VOC jsn
(1.13)
где Р – количество расчетных типов АТС по принятой классификации.
Выброс i -го загрязняющего вещества АТС соответствующего расчетного типа при движении по автомобильным внегородским дорогам обще27
го пользования (т) рассчитывается по формуле
M 2 ijl  m Д ijl  L jl ,
(1.14)
где m Д ijl – пробеговый выброс i -го загрязняющего вещества АТС j -гo
расчетного типа по автомобильным дорогам l -й категории, г/км; L jl –
суммарный пробег АТС j -го расчетного типа по автомобильным дорогам
l -й категории, млн км.
Пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении АТС по
автомобильным дорогам представлены в табл. 1.2.1–1.2.12 прил. 1.2, в которых удельные выбросы загрязняющих веществ определены для автомобильных внегородских дорог следующих типов:
– автомагистрали со скоростью движения не более 110 км/ч;
– загородные дороги (остальные дороги со скоростью движения не
более 90 км/ч).
Суммарный пробег АТС (млн км) рассчитывается по формуле
(1.15)
L jl  l jl  N j ,
где l jl – средний пробег АТС j -ro расчетного типа по автомобильным дорогам j -й категории за расчетный период, тыс. км (табл. 1.8); N j – количество АТС j -го расчетного типа, тыс. авт. (табл. 1.8).
Выброс загрязняющих веществ при движении АТС всех расчетных
типов по автомобильным дорогам общего пользования (т) определяется по
формуле
J
2
M 2 i = ∑∑M 2 ijl ,
(1.16)
j =1l =1
Порядок выполнения работы
Часть I
1. Для расчета выбросов АТС по упрощенной расчетной схеме, выписать исходные данные согласно варианту задания (табл. 1.8).
2. По табл. 1.3.10 прил. 1.3 установить экологический класс грузовых
автомобилей, автобусов и легковых автомобилей.
3. По табл. 1.1.1 и 1.1.2 прил. 1.2 установить g ipj – удельный выброс
i -го загрязняющего вещества АТС j -го расчетного типа при использовании p -го вида топлива, г/кг.
4. По формуле (1.1) рассчитать выброс M ipj следующих загрязняющих веществ (оксида углерода ( CO ), углеводородов ( VOC ), оксидов азота
( NO x ), вредных частиц ( PM ), диоксида серы ( SO 2 ) и ( CO 2 ) диоксида углерода) каждым видом АТС.
28
5. По формуле (1.2) рассчитать выброс M ip перечисленных выше загрязняющих веществ всеми типами АТС, использующих одинаковый вид
топлива (бензиновые или дизтопливо).
6. По формуле (1.3) установить выброс M i загрязняющих веществ
всеми типами АТС при использовании всех видов топлива.
Часть II
1. Для расчета выбросов загрязняющих веществ АТС по детализированной расчетной схеме выписать исходные данные согласно варианту задания (табл. 1.9).
2. По табл. 1.3.10 прил. 1.3 установить экологический класс грузовых
автомобилей, автобусов и легковых автомобилей.
3. По формуле (1.8) рассчитать суммарный пробег АТС L jk по городским улицам и дорогам.
4. По табл. 1.2.1–1.2.12 прил. 1.2 определить пробеговый выброс загрязняющих веществ m Д при движении АТС по городским улицам и доi jk
рогам: CO – оксида углерода; VOC – углеводородов; NO x – оксидов азота; PM – вредных частиц; SO 2 – диоксида серы; CO 2 – диоксида углерода;
Pb – соединений свинца; CH 4 – метана; NMVOC – неметановых углеводородов; NH 3 – аммиака; N 2O – закиси азота.
5. По формуле (1.7) рассчитать выброс M Д загрязняющих веществ
i jk
( CO , VOC , NO x , PM , SO 2 , CO 2 , Pb , CH 4 , NMVOC , NH 3 , N 2O ) АТС
при движении по улично-дорожной сети населенных пунктов.
6. По формуле (1.9) установить выброс M Д i загрязняющих веществ
( CO , VOC , NO x , PM , SO 2 , CO 2 , Pb , CH 4 , NMVOC , NH 3 , N 2O ) при
движении АТС всех расчетных типов по улично-дорожной сети населенных пунктов.
7. По табл. 1.3.1–1.3.7 прил. 1.3 определить пробеговый выброс АТС
mП ij загрязняющих веществ ( CO , VOC , NO x , PM , SO 2 , Pb ) при пуске и
прогреве двигателя.
8. По табл. 1.1.5. прил. 1.1 определить время прогрева двигателя в
теплое время. Продолжительность расчетного периода года (теплого) составляет 98 сут. По табл. 1.8 определить количество АТС j -го расчетного
типа согласно варианту.
9. По табл. 1.3.8. прил. 1.3 установить среднее количество холодных
пусков n j и коэффициент выезда α j АТС различного типа.
10. По формуле (1.10) рассчитать выброс M П ijk загрязняющих веществ
n
( CO , VOC , NO x , PM , SO 2 , Pb ) АТС при пуске и прогреве двигателей.
29
11. По формуле (1.11) рассчитать выброс M П i загрязняющих веществ
( CO , VOC , NO x , PM , SO 2 , Pb ) АТС всех расчетных типов при пуске и
прогреве двигателей в течение года.
12. По формуле (1.5) рассчитать выброс M 1 загрязняющих веществ
i
( CO , VOC , NO x , PM , SO 2 , CO 2 , Pb , CH 4 , NMVOC , NH 3 , N 2O ) на территории населенных пунктов АТС.
13. По формуле (1.15) рассчитать суммарный пробег АТС L jl по внегородским автомобильным дорогам.
14. По табл. 1.2.1–1.2.12 прил. 1.2 определить пробеговый выброс загрязняющих веществ при движении АТС m Д ijl по внегородским автомобильным дорогам: CO – оксида углерода; VOC – углеводородов; NO x –
оксидов азота; PM – вредных частиц; SO 2 – диоксида серы; CO 2 – диоксида углерода; Pb – соединений свинца; CH 4 – метана; NMVOC – неметановых углеводородов; NH 3 – аммиака; N 2O – закиси азота.
15. По формуле (1.14) рассчитать выброс M 2 ijl загрязняющих веществ
( CO , VOC , NO x , PM , SO 2 , CO 2 , Pb , CH 4 , NMVOC , NH 3 , N 2O ) при
АТС движении по внегородским автомобильным дорогам.
16. По формуле (1.16) рассчитать выброс M 2 загрязняющих веществ
i
( CO , VOC , NO x , PM , SO 2 , CO 2 , Pb , CH 4 , NMVOC , NH 3 , N 2O ) при
движении АТС по внегородским автомобильным дорогам.
17. По формуле (1.4) рассчитать общий выброс M i загрязняющих веществ ( CO , VOC , NO x , PM , SO 2 , CO 2 , Pb , CH 4 , NMVOC , NH 3 , N 2O )
автотранспортными средствами на территории населенных пунктов и при
движении по автомобильным внегородским дорогам в течение заданного
расчетного периода.
Состав отчета
1. Цель работы.
2. Исходные данные.
3. Выполнение расчетов согласно порядку выполнения работы (часть
1 или часть 2).
4. Выводы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ
1. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей
среды Российской Федерации в 2010 г. URL: http://www.mnr.gov.ru/regulato
30
ry/detail.php?ID=128153 (дата обращения: 20.05.11).
2. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей
среды Хабаровского края в 2011 г. / под ред. В.М. Шихалева. – Хабаровск :
Амурпринт, 2012. – 248 с.
3. Кульчицкий А. Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей. – Владимир : Изд-во Владимир. гос. ун-та, 2000. – 256 с.
4. Луканин В. Н., Трофименко Ю. В. Промышленно-транспортная
экология. – М. : Высш. шк., 2003. – 273 с.
5. Кириллов Н. Г. Проблемы экологизации автомобильного транспорта в России // Энергетика и промышленность России. – № 12 (40). – 2003.
URL: http://www.eprussia.ru/epr/40/2732.htm (дата обращения: 26.03.11).
6. Беднарский В. В. Экологическая безопасность при эксплуатации и
ремонте автомобилей : учеб. пособие. – Ростов н/Д : Феникс, 2003. – 384 с.
7. Грехов Л. В., Иващенко Н. А., Марков В. А. Топливная аппаратура
и системы управления дизелей. – М. : Легион-Автодата, 2004. – 344 с.
8. Смайлис В. И. Современное состояние и новые проблемы экологии дизелестроения // Двигателестроение. – 1991. – № 1. – С. 3–6.
9. Сафронов А. С., Ушков А. И., Чечкенев И. В. Автомобильные топлива: Химмотология, эксплуатационные свойства, ассортимент. – СПб. :
НПИКЦ, 2002. – 264 с.
10. Орнатский Н. П. Автомобильные дороги и охрана природы. – М.
: Транспорт, 1982. – 176 с.
11. Справочник фельдшера / Р. С. Бабаянц, Н. Н. Бажанов, К. В. Бунин. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Медицина, 1983. – 432 с.
12. Марков В. А., Баширов Р. М., Габитов И. И. Токсичность отработавших газов дизелей. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. –
376 с.
13. Горбунов В. В., Патрахальцев Н. Н. Токсичность двигателей
внутреннего сгорания. – М. : Изд-во Рос. ун-та дружбы народов, 1998. –
216 с.
14. Филиппов А. З. Токсичность отработавших газов тепловых двигателей. – Киев : Вища школа, 1980. – 160 с.
15. Данилов A. M. Применение присадок в топливах для автомобилей
: справочник. – М. : Химия, 2000. – 232 с.
16. Расчет выбросов автотранспорта : методические указания к лабораторной работе и СРС для студентов специальностей 240100, 150200,
101200, 240500 / сост. Л. П. Майорова. – Хабаровск : Изд-во Хабар. гос.
тех. ун-та, 1998. – 23 с.
17. Расчетные инструкции (методики) по инвентаризации выбросов
загрязняющих веществ автотранспортными средствами и дорожностроительными машинами в атмосферный воздух. – М. : Автополис-плюс,
2008. – 84 с.
31
Таблица 1.8
Исходные данные для расчета
Вариант
Потребление топлива, т
Q*ГБ
QГД
QАБ
QАД
QЛБ
QЛД
11
185,9
11,62
157,62
15,75
43,1
38,38
12
171,7
23,23
115,25
11,50
87,6
90,38
13
158,4
17,99
145,85
15,33
42,1
38,84
14
103,2
12,45
163,02
16,64
44,9
40,29
15
178,9
25,45
118,80
12,45
103,0
16
195,2
12,15
159,24
16,25
43,8
13,61
17
143,2
17,19
138,35
14,78
32,9
18,78
18
188,2
11,90
158,49
15,94
43,4
29,67
19
122,1
13,70
170,10
16,82
45,7
34,30
10
161,6
18,35
152,38
15,52
42,6
42,38
11
177,8
11,72
155,46
16,30
44,2
34,48
12
188,9
12,13
157,76
16,51
44,6
33,12
13
177,8
24,90
114,93
11,45
88,5
46,73
14
157,6
21,82
199,78
10,72
84,9
66,70
15
43,2
7,17
39,38
5,15
40,6
17,42
101,6
ГБ массой
до 3 500 кг
2006
Россия
1990
ЕС
1998
США
2002
Россия
2006
Россия
1997
ЕС
1998
Япония
2001
Россия
1996
США
2004
Китай
2005
Китай
2000
Россия
2002
Корея
1999
Япония
1998
ЕС
32
Страна–производитель и год выпуска
ГД массой боАБ массой
АД массой более 3 500 кг
до 3 500 кг
лее 3 500 кг
2004
2008
1993
Япония
Россия
США
1999
1998
2000
Корея
Россия
США
2002
2000
1994
Китай
Россия
ЕС
1999
2008
1994
Япония
Россия
ЕС
1995
2002
1999
Россия
ЕС
Россия
2005
1990
1995
Япония
ЕС
Япония
1998
2003
1991
Корея
Корея
ЕС
2001
2001
1993
Корея
США
США
1996
2008
2002
Россия
Китай
Китай
2010
1991
1994
Япония
ЕС
ЕС
1999
2008
1990
Россия
Россия
ЕС
1997
2002
1996
США
ЕС
Япония
1994
2006
1998
Россия
Япония
Корея
2005
1989
1993
Корея
ЕС
США
2001
2004
1989
Китай
Корея
ЕС
ЛБ
ЛД
2000
Россия
2005
Китай
2005
Китай
2006
Россия
2008
Китай
2007
Россия
2001
США
1997
ЕС
2005
Япония
1998
ЕС
2004
Корея
1998
Япония
2003
США
1999
Япония
2009
Россия
2005
Корея
2004
ЕС
2001
США
2009
Китай
2001
Россия
2010
Китай
2002
Россия
2002
США
1999
ЕС
2003
Корея
2000
ЕС
2005
Корея
2001
ЕС
2008
Россия
2005
Китай
Окончание табл. 1.8
Вариант
Потребление топлива, т
Q*ГБ
QГД
QАБ
QАД
QЛБ
QЛД
16
141,2
15,18
71,88
7,16
54,0
32,67
17
82,9
11,92
55,51
6,35
44,6
26,68
18
107,1
12,61
57,69
6,56
46,3
29,04
19
42,7
6,80
37,63
5,05
40,4
19,33
20
59,8
11,78
59,81
6,54
53,3
31,22
21
83,5
12,23
60,45
6,75
47,2
19,42
22
121,4
13,88
65,30
7,09
47,7
27,86
23
159,5
22,32
8,88
11,01
70,3
60,71
24
100,3
13,73
57,65
6,51
44,5
36,57
25
84,9
11,01
5,08
6,07
52,0
37,93
26
173,2
23,47
117,80
10,25
90,2
50,36
27
66,3
7,84
46,33
5,67
57,4
15,61
28
143,8
16,71
97,25
8,03
74,1
74,59
29
173,1
26,05
112,83
10,12
100
43,47
30
134,4
15,71
73,70
6,93
65,1
41,11
ГБ массой
до 3 500 кг
1999
Россия
2006
Россия
1999
ЕС
1999
Япония
1990
ЕС
1999
США
2005
Китай
2002
Япония
1991
ЕС
1998
США
2005
Китай
2003
Япония
1989
ЕС
2007
Китай
2002
Корея
Страна–производитель и год выпуска
ГД массой боАБ массой
АД массой более 3 500 кг
до 3 500 кг
лее 3 500 кг
2007
2002
1995
Россия
США
Япония
1990
2009
1997
ЕС
Китай
Корея
2003
1991
1993
США
ЕС
США
2001
2009
1995
Китай
Россия
Россия
2001
2003
1995
Корея
ЕС
ЕС
1991
2007
1995
ЕС
Япония
Япония
2008
2005
1996
Китай
Россия
Корея
1994
2005
1996
США
Корея
Россия
2002
2002
2000
Корея
США
Китай
1991
2008
1999
ЕС
Китай
Китай
2003
2001
1993
ЕС
Россия
США
1995
2008
1996
Корея
Россия
Россия
2000
2004
1994
США
ЕС
Япония
1991
2009
1996
ЕС
Япония
ЕС
2004
2005
1997
ЕС
Россия
Япония
ЛБ
ЛД
2001
Корея
2005
Япония
2002
Корея
2007
Япония
1996
США
2008
Россия
1997
США
2001
ЕС
2004
Китай
2009
Россия
2005
Китай
2003
США
2006
Китай
2009
Россия
2000
Япония
2002
ЕС
2006
Китай
2006
Япония
2000
США
2008
Япония
1999
США
2008
Япония
2001
Корея
2010
Япония
2004
Япония
2008
Япония
2003
Япония
2008
Россия
2002
Япония
2001
США
*Условные обозначения: расход топлива (т) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС – QГБ; грузовых автомобилей с дизтопливом – QГД; автобусов с бензиновым ДВС – QАБ; автобусов с дизтопливом – QАД; легковых автомобилей с бензиновым ДВС – QЛБ; легковых автомобилей с дизтопливом – QЛД
33
Таблица 1.9
Исходные данные для расчета
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
АТС
Снаряженная
масса АТС, кг
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
–
19 355
до 3 500
–
6 000
3 050
–
7 400
18 000
–
10 300
18 500
–
9 000
18 500
–
9 000
18 000
–
6 650
17 700
–
14 500
24 500
Средний годовой пробег АТС
Кол-во Вид топ- Страна проГод
Объем
по город. по внегород. доАТС
лива
изво-дитель выпуска ДВС Vд, л общий
улицам
рогам
2
Б
2006
1,69
14 000
8 400
5 600
3
Д
Россия
1997
10,85
35 000
21 000
14 000
5
Б
2006
2,44
42 000
25 200
16 800
7
Б
ЕС
2004
3,20
15 000
9 000
6 000
2
Д
Россия
1998
5,99
31 000
18 600
12 400
4
Б
Япония
2003
2,45
40 000
24 000
16 000
5
Д
Япония
2006
2,48
16 000
9 600
6 400
2
Снг
Россия
1992
4,25
32 000
19 200
12 800
2
Д
Россия
2000
11,97
41 000
24 600
16 400
5
Б
Япония
2010
1,99
16 000
9 600
6 400
4
Д
Россия
2002
4,75
33 000
19 800
13 200
4
Д
Россия
2000
11,15
42 000
25 200
16 800
2
Б
Россия
2006
2,45
15 000
9 000
6 000
3
Д
Россия
2009
4,75
34 000
20 400
13 600
4
Д
Россия
2009
8,97
43 000
25 800
17 200
3
Б
США
2003
1,39
14 000
8 400
5 600
5
Д
Россия
2009
4,75
36 000
21 600
14 400
4
Д
Россия
2008
7,15
44 000
26 400
17 600
1
Д
Россия
2001
2,39
15 000
9 000
6 000
4
Д
Россия
2009
4,75
37 000
22 200
14 800
2
Д
Россия
2004
6,87
45 000
27 000
18 000
6
Б
Япония
2006
1,99
16 000
9 600
6 400
3
Д
Россия
2003
7,12
38 000
22 800
15 200
3
Д
Россия
2005
11,15
46 000
27 600
18 400
34
Вариант
9
10
11
12
13
14
15
16
17
АТС
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Снаряженная
масса АТС, кг
–
11 000
27 500
–
18 225
17 900
–
8 120
16 000
–
11 170
9 400
–
6 950
16 900
–
6 950
18 000
–
15 605
19 100
–
16 635
4 715
–
27 900
2 500
Страна
Кол-во Вид топпроизвоАТС
лива
дитель
7
Б
Россия
3
Д
Россия
2
Д
Россия
5
Д
Япония
3
Д
Россия
4
Д
Россия
6
Б
Россия
2
Д
Россия
2
Д
Россия
4
Б
ЕС
3
Д
Россия
1
Д
Россия
5
Б
Россия
5
Д
Россия
3
Д
Россия
4
Б
ЕС
5
Д
Россия
3
Д
Россия
4
Б
Россия
4
Д
Россия
3
Д
Россия
1
Б
ЕС
3
Д
Россия
7
Д
Россия
4
Б
Россия
3
Д
Россия
4
Б
Россия
35
Год
выпуска
Объем
ДВС Vд, л
2006
2003
1995
2007
2002
1995
2006
1998
1996
2004
1999
1998
2008
2005
1999
2007
2006
2000
2007
2007
2008
2005
2004
2009
2006
2005
2006
1,99
4,75
7,20
4,16
16,50
11,50
1,99
4,75
11,60
1,78
4,75
11,15
1,58
4,75
6,70
1,73
4,76
11,76
7,68
10,85
12,58
2,32
10,85
3,00
2,28
14,86
2,44
Продолжение табл. 1.9
Средний годовой пробег АТС
по город.
по внегород. дообщий
улицам
рогам
14 000
8 400
5 600
39 000
23 400
15 600
47 000
28 200
18 800
16 000
9 600
6 400
40 000
24 000
16 000
48 000
28 800
19 200
15 000
9 000
6 000
31 000
18 600
12 400
49 000
29 400
19 600
14 000
8 400
5 600
32 000
19 200
12 800
50 000
30 000
20 000
14 000
8 400
5 600
33 000
19 800
13 200
40 000
24 000
16 000
15 000
9 000
6 000
34 000
20 400
13 600
41 000
24 600
16 400
16 000
9 600
6 400
35 000
21 000
14 000
42 000
25 200
16 800
16 000
9 600
6 400
36 000
21 600
14 400
43 000
25 800
17 200
15 000
9 000
6 000
37 000
22 200
14 800
44 000
26 400
17 600
Вариант
18
19
20
21
22
23
24
25
АТС
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Снаряженная
масса АТС, кг
–
26 900
7 010
–
23 000
8 155
–
31 400
9 990
–
28 350
9 780
–
28 400
18 400
–
38 200
20 395
–
16 380
16 100
–
16 000
8 000
Кол-во Вид топАТС
лива
2
4
3
3
4
4
3
2
5
3
2
3
5
3
2
5
1
2
4
5
5
3
4
5
Б
Д
Б
Б
Д
Д
Б
Д
Д
Б
Д
Д
Б
Д
Д
Б
Д
Д
Б
Д
Д
Б
Д
Д
Страна
производитель
Япония
Россия
Россия
Россия
Россия
Россия
Япония
Россия
Россия
Россия
Россия
Россия
ЕС
Россия
Россия
Россия
Россия
ЕС
ЕС
Россия
Япония
Россия
Россия
Япония
36
Год
выпуска
Объем
ДВС Vд, л
2009
2006
2006
2007
2000
2000
2005
2003
2008
2008
2006
2008
2004
2001
1996
2009
1999
2000
2004
2003
2003
2006
2004
2003
3,38
14,86
4,67
2,44
14,86
4,67
4,48
14,86
4,75
3,40
14,86
4,50
1,78
14,86
10,35
2,44
14,86
10,35
1,59
14,86
17,99
2,30
11,15
6,92
Продолжение табл. 1.9
Средний годовой пробег АТС
по город.
по внегород. дообщий
улицам
рогам
14 000
8 400
5 600
38 000
22 800
15 200
44 000
26 400
17 600
15 000
9 000
6 000
39 000
23 400
15 600
45 000
27 000
18 000
16 000
9 600
6 400
40 000
24 000
16 000
46 000
27 600
18 400
14 000
8 400
5 600
31 000
18 600
12 400
47 000
28 200
18 800
15 000
9 000
6 000
32 000
19 200
12 800
48 000
28 800
19 200
16 000
9 600
6 400
33 000
19 800
13 200
49 000
29 400
19 600
14 000
8 400
5 600
35 000
21 000
14 000
50 000
30 000
20 000
16 000
9 600
6 400
36 000
21 600
14 400
43 000
25 800
17 200
Вариант
26
27
28
29
30
АТС
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Легковой
Грузовой
Автобус
Снаряженная
масса АТС, кг
–
20 000
2 575
–
2 650
2 680
–
3 050
13 120
–
15 000
10 140
–
21 300
14 200
Страна
Кол-во Вид топпроизвоАТС
лива
дитель
7
Б
ЕС
3
Д
Россия
2
Б
ЕС
5
Б
Россия
4
Б
Россия
2
Д
ЕС
5
Б
США
5
Б
Россия
3
Д
Корея
5
Б
Россия
2
Б
Россия
3
Д
Корея
6
Д
Япония
3
Д
Россия
2
Д
Корея
37
Год
выпуска
Объем
ДВС Vд, л
2006
2002
2000
2007
2003
2001
2003
2003
2004
2008
2001
2005
2008
2002
2005
2,43
11,15
1,97
3,38
2,44
2,46
2,16
2,44
7,64
1,77
11,15
6,60
2,95
11,15
11,05
Окончание табл. 1.9
Средний годовой пробег АТС
по город.
по внегород. дообщий
улицам
рогам
15000
9 000
6 000
37000
22 200
14 800
46000
27 600
18 400
14000
8 400
5 600
38000
22 800
15 200
44000
26 400
17 600
15000
9 000
6 000
39000
23 400
15 600
48000
28 800
19 200
16000
9 600
6 400
40000
24 000
16 000
42000
25 200
16 800
14000
8 400
5 600
36000
21 600
14 400
45000
27 000
18 000
Приложение 1.1
Таблица 1.1.1
Удельный выброс загрязняющих веществ при сгорании 1 кг бензина
Тип АТС
Легковые автомобили
Грузовые автомобили и автобусы
полной массой до 3 500 кг
Грузовые автомобили и автобусы
полной массой более 3 500 кг
Экологический
класс АТС
0 (Евро 0)
1 (Евро 1) и выше
0 (Евро 0)
1 (Евро 1) и выше
0 (Евро 0)
CO
250,0
21,5
250,0
21,5
360,0
Удельный выброс, г/кг
VOC
NO2
SO2
31,0
30,0
0,54
2,4
5,8
0,54
31,0
30,0
0,54
2,4
5,8
0,54
39,0
30,0
0,54
CO2
2 670
3 120
2 670
3 120
2 500
Таблица 1.1.2
Удельный выброс загрязняющих веществ при сгорании 1 кг дизельного топлива
Тип АТС
Легковые автомобили
Грузовые автомобили
и автобусы полной
массой до 3 500 кг
Грузовые автомобили
и автобусы полной
массой более 3 500 кг
Экологический
класс АТС
0 (Евро 0)
1 (Евро 1) и выше
0 (Евро 0)
CO
13,6
7,5
30,0
VOC
3,0
1,4
10,0
Удельный выброс, г/кг
NO2
РМ
40,0
4,0
30,0
1,1
50,0
4,0
1 (Евро 1) и выше
8,6
4,3
25,0
0 (Евро 0)
30,0
10,4
1 (Евро 1) и выше
8,6
4,3
SO2
1,6
1,6
1,6
CO2
3 070
3 100
3 020
1,1
1,6
3 090
50,0
4,0
1,6
3 020
25,0
1,4
1,6
3 090
Таблица 1.1.3
Удельный выброс загрязняющих веществ при сгорании 1 кг сжиженного
нефтяного газа
Тип АТС
Легковые автомобили
Грузовые автомобили и автобусы
полной массой до 3 500 кг
Грузовые автомобили и автобусы
полной массой более 3 500 кг
Экологический
класс АТС
0 (Евро 0)
1 (Евро 1) и выше
0 (Евро 0)
1 (Евро 1) и выше
0 (Евро 0)
CO
250,0
21,5
250,0
21,5
360,0
Удельный выброс, г/кг
VOC
NO2
SO2
31,0
30,0
0,12
2,4
5,8
0,12
31,0
30,0
0,12
2,4
5,8
0,12
39,0
30,0
0,12
CO2
2 520
2 970
2 520
2 970
2 350
Таблица 1.1.4
Удельный выброс загрязняющих веществ при сгорании 1 кг сжатого
природного газа
Тип АТС
Грузовые автомобили и
автобусы полной массой
более 3 500 кг
Экологический класс
АТС
0 (Евро 0)
38
CO
140,0
Удельный выброс, г/кг
VOC
NO2
SO2
14,0
20,0
0,08
CO2
2 500
Таблица 1.1.5
Время прогрева двигателя в зависимости от температуры воздуха
Время прогрева t пр , мин
Тип АТС
Свыше
5 °С
3
Ниже 5 до
–5 °С
4
Ниже –5
до –10 °С
10
Ниже –10
до –15 °С
15
Ниже –15
до –20 °С
15
Ниже –10
до –25 °С
20
Ниже
–25 °С
20
Легковые
автомобили
Грузовые
4
6
12
20
25
30
30
автомобили
и автобусы
Примечание. Для легковых автомобилей, экологические характеристики которых соответствуют Евро 1–
Евро 3, время прогрева должно умножаться на коэффициент 0,5
Таблица 1.1.6
Время прогрева двигателя в зависимости от температуры воздуха
Тип АТС
Легковые автомобили
Грузовые автомобили
Автобусы
Количество холодных пусков в сутки
3
2
2
39
Коэффициент выезда
0,5
0,6
0,6
Приложение 1.2
Таблица 1.2.1
Удельные показатели выброса вредных веществ легковыми автомобилями, г/км
Экологи-
Вид
Рабо-
ческий
класс АТС
топлива
чий
объем
двигателя, л
Вредное вещество
СО
Городские
улицы и
VOС
Внегородские
дороги
дороги
I
II
Городские
улицы и
NОx
Внегородские
дороги
дороги
дороги
Заго-
Ско-
Заго-
Ско-
род-
рост-
род-
рост-
ные
ные
ные
ные
I
II
Городские
улицы и
I
II
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
0 (Евро 0)
Б
<1,4
20,0
17,4
8,4
9,1
3,2
2,9
1,8
1,6
1,30
1,20
1,4–2,0
22,8
19,8
9,6
10,4
3,9
3,6
2,3
2,0
1,50
1,40
>2,0
27,5
23,1
15,0
16,2
4,2
3,9
2,4
2,1
2,70
2,50
<1,4
20,0
17,4
8,4
9,1
3,2
2,9
1,8
1,6
1,30
1,20
1,4–2,0
22,8
19,8
9,6
10,4
3,9
3,6
2,3
2,0
1,50
1,40
>2,0
27,5
23,1
15,0
16,2
4,2
3,9
2,4
2,1
2,70
2,50
<2,0
0,9
0,7
0,6
0,4
0,2
0,15
0,1
0,08
3,30
3,00
>2,0
0,9
0,7
0,6
0,4
0,2
0,15
0,1
0,08
3,60
3,40
<1,4
7,3
5,5
2,6
3,5
0,28
0,24
0,16
0,13
0,90
0,84
1,4–2,0
7,4
6,2
3,0
3,7
0,38
0,34
0,18
0,18
0,90
0,87
>2,0
9,1
7,9
4,1
4,9
0,51
0,46
0,28
0,23
1,20
1,17
<1,4
5,0
2,5
2,0
4,5
0,28
0,24
0,16
0,13
0,90
0,84
1,4–2,0
5,0
2,5
2,0
4,5
0,38
0,34
0,18
0,18
0,90
0,87
>2,0
5,0
2,5
4,5
4,5
0,51
0,46
0,28
0,23
1,20
1,17
<2,0
0,5
0,4
0,2
0,1
0,09
0,08
0,04
0,03
0,74
0,68
>2,0
0,5
0,4
0,2
0,1
0,09
0,08
0,04
0,03
0,74
0,68
СНГ
ДТ
1 (Евро 1)
Б
СНГ
ДТ
2 (Евро 2)
Б
СНГ
ДТ
3 (Евро 3)
Б
СНГ
ДТ
<1,4
4,9
3,8
1,2
2,2
0,09
0,08
0,03
0,03
0,33
0,30
1,4–2,0
5,2
4,2
1,9
2,3
0,09
0,08
0,04
0,03
0,36
0,33
>2,0
6,2
5,4
2,7
3,3
0,14
0,12
0,08
0,05
0,44
0,41
<1,4
4,9
3,8
1,2
2,2
0,09
0,08
0,03
0,03
0,33
0,30
1,4–2,0
5,2
4,2
1,9
2,3
0,09
0,08
0,04
0,03
0,36
0,33
>2,0
6,2
5,4
2,7
3,3
0,14
0,12
0,08
0,05
0,44
0,41
<2,0
0,5
0,4
0,2
0,1
0,09
0,08
0,04
0,03
0,74
0,68
>2,0
0,5
0,4
0,2
0,1
0,09
0,08
0,04
0,03
0,74
0,68
<1,4
2,7
2,1
0,7
0,9
0,05
0,05
0,03
0,02
0,14
0,14
1,4–2,0
2,7
2,2
1,0
1,2
0,05
0,05
0,03
0,02
0,14
0,14
>2,0
3,3
2,9
1,2
1,8
0,07
0,06
0,04
0,02
0,19
0,17
<1,4
2,7
2,1
0,7
0,9
0,05
0,05
0,04
0,02
0,14
0,14
1,4–2,0
2,7
2,2
1,0
1,2
0,05
0,05
0,03
0,02
0,14
0,14
>2,0
3,3
2,9
1,2
1,8
0,07
0,06
0,04
0,02
0,19
0,17
<2,0
0,5
0,4
0,2
0,1
0,07
0,07
0,04
0,02
0,57
0,52
>2,0
0,5
0,4
0,2
0,1
0,07
0,07
0,04
0,02
0,57
0,40
40
Окончание таблицы 1.2.1
Экологи-
Вид
Рабочий
ческий
топ-
объем
NОx
класс
лива
двига-
Внегородские
Городские
Внегород-
Городские ули-
Внегородские
теля, л
дороги
улицы и
ские дороги
цы и дороги
дороги
АТС
Вредное вещество
РМ
SО2
дороги
Заго-
Ско-
Заго-
Ско
род-
рост-
род-
ные
ные
I
II
Заго-
Ско-
рост
род-
рост-
ные
ные
ные
ные
I
II
1
2
3
14
15
16
17
18
19
16
17
18
19
0 (Евро 0)
Б
<1,4
2,30
2,70
-
-
-
-
0,320
0,028
0,022
0,024
1,4–2,0
2,70
3,10
-
-
-
-
0,039
0,032
0,026
0,028
>2,0
4,00
4,60
-
-
-
-
0,049
0,041
0,030
0,034
<1,4
2,30
2,70
-
-
-
-
0,006
0,005
0,004
0,004
1,4–2,0
2,70
3,10
-
-
-
-
0,007
0,006
0,005
0,005
>2,0
4,00
4,60
-
-
-
-
0,009
0,007
0,006
0,006
<2,0
2,60
2,90
0,25
0,20
0,15
0,17
0,196
0,169
0,130
0,150
>2,0
3,20
3,50
0,25
0,20
0,15
0,17
0,247
0,215
0,164
0,184
<1,4
0,80
1,00
-
-
-
-
0,029
0,025
0,020
0,022
1,4–2,0
0,80
1,00
-
-
-
-
0,035
0,029
0,023
0,025
>2,0
1,00
1,20
-
-
-
-
0,044
0,037
0,27
0,031
<1,4
0,80
1,00
-
-
-
-
0,006
0,005
0,004
0,004
1,4–2,0
0,80
1,00
-
-
-
-
0,007
0,006
0,005
0,005
>2,0
1,00
1,20
-
-
-
-
0,009
0,007
0,006
0,006
<2,0
0,52
0,51
0,07
0,06
0,04
0,05
0,176
0,152
0,118
0,135
>2,0
0,52
0,51
0,07
0,06
0,04
0,05
0,222
0,194
0,148
0,166
<1,4
0,30
0,35
-
-
-
-
0,029
0,025
0,020
0,022
1,4–2,0
0,30
0,38
-
-
-
-
0,035
0,029
0,023
0,025
>2,0
0,35
0,40
-
-
-
-
0,044
0,037
0,027
0,031
<1,4
0,30
0,40
-
-
-
-
0,006
0,005
0,004
0,004
1,4–2,0
0,30
0,38
-
-
-
-
0,007
0,006
0,005
0,005
>2,0
0,35
0,40
-
-
-
-
0,009
0,007
0,006
0,006
<2,0
0,52
0,51
0,07
0,06
0,04
0,05
0,176
0,152
0,118
0,135
>2,0
0,52
0,51
0,07
0,06
0,04
0,05
0,222
0,194
0,148
0,166
<1,4
0,12
0,15
-
-
-
-
0,029
0,025
0,020
0,022
1,4–2,0
0,14
0,16
-
-
-
-
0,035
0,029
0,023
0,025
>2,0
0,16
0,17
-
-
-
-
0,044
0,037
0,027
0,031
<1,4
0,12
0,15
-
-
-
-
0,006
0,005
0,004
0,004
1,4–2,0
0,14
0,16
-
-
-
-
0,007
0,006
0,005
0,005
>2,0
0,16
0,17
-
-
-
-
0,009
0,007
0,006
0,006
<2,0
0,40
0,40
0,05
0,04
0,03
0,03
0,118
0,101
0,078
0,090
>2,0
0,20
0,40
0,05
0,04
0,03
0,03
0,148
0,129
0,098
0,110
СНГ
ДТ
1 (Евро 1)
Б
СНГ
ДТ
2 (Евро 2)
Б
СНГ
ДТ
3 (Евро 3)
Б
СНГ
ДТ
Таблица 1.2.2
41
Удельные показатели выброса вредных веществ легковыми автомобилями, г/км
Вредное вещество
Экологический
класс
АТС
Вид
топ-
чий
объем
лива
двигателя, л
СO2
Pb
РабоГородские улицы
и дороги
Внегородские
дороги
I
II
Загородные
4
5
6
Городские
улицы и дороги
Ско-
Внегородские
дороги
Ско-
ростные
I
II
Загородные
7
8
9
10
11
ростные
1
2
3
0 (Евро 0)
Б
<1,4
0,032
0,028
0,022
0,00020
184,0
161,0
126,5
138,0
1,4–2,0
0,039
0,032
0,026
0,00030
218,5
184,0
149,5
161,0
>2,0
0,049
0,041
0,030
0,00039
276,0
230,0
172,5
195,5
СНГ
ДТ
1 (Евро 1)
Б
СНГ
ДТ
2 (Евро 2)
Б
СНГ
ДТ
3 (Евро 3)
Б
СНГ
ДТ
<1,4
-
-
-
-
145,6
127,4
100,1
109,2
1,4–2,0
-
-
-
-
172,9
145,6
118,3
127,4
>2,0
-
-
-
-
218,4
182,0
136,5
154,7
<2,0
-
-
-
-
202,8
184,6
158,6
174,2
>2,0
-
-
-
-
257,4
234,0
192,4
210,6
<1,4
0,00023
0,00022
0,00017
0,00020
205,3
180,4
141,6
154,6
1,4–2,0
0,00035
0,00032
0,00024
0,00027
245,3
206,1
168,2
180,3
>2,0
0,00044
0,00041
0,00031
0,00035
309,1
257,6
193,8
219,5
<1,4
-
-
-
-
163,5
142,0
112,1
122,1
1,4–2,0
-
-
-
-
193,8
163,5
132,2
142,2
>2,0
-
-
-
-
244,2
203,8
153,4
173,6
<2,0
-
-
-
-
202,8
184,6
158,6
174,2
>2,0
-
-
-
-
257,4
234,0
192,4
210,6
<1,4
0,00023
0,00022
0,00017
0,00020
205,3
180,4
141,6
154,6
1,4–2,0
0,00035
0,00032
0,00024
0,00027
245,3
206,1
168,2
180,3
>2,0
0,00044
0,00041
0,00031
0,00035
309,1
257,6
193,8
219,5
<1,4
-
-
-
-
163,5
142,0
112,1
122,1
1,4–2,0
-
-
-
-
193,8
163,5
132,2
142,2
>2,0
-
-
-
-
244,2
203,8
153,4
173,6
<2,0
-
-
-
-
202,8
184,6
158,6
174,2
>2,0
-
-
-
-
257,4
234,0
192,4
210,6
<1,4
0,00023
0,00022
0,00017
0,00020
205,3
180,4
141,6
154,6
1,4–2,0
0,00035
0,00032
0,00024
0,00027
245,3
206,1
168,2
180,3
>2,0
0,00044
0,00041
0,00031
0,00035
309,1
257,6
193,8
219,5
<1,4
-
-
-
-
163,5
142,0
112,1
122,1
1,4–2,0
-
-
-
-
193,8
163,5
132,2
142,2
>2,0
-
-
-
-
244,2
203,8
153,4
173,6
<2,0
-
-
-
-
202,8
184,6
158,6
174,2
>2,0
-
-
-
-
257,4
234,0
192,4
210,6
42
Продолжение таблицы 1.2.2
Вредное вещество
Экологический
класс
АТС
CH4
РабоВид
топ-
чий
объем
лива
двигателя, л
Городские улицы
и дороги
NMVOC
Внегородские
дороги
I
II
Загородные
Городские
улицы и дороги
Ско-
Внегородские
дороги
ростные
I
II
Загородные
Скоростные
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 (Евро 0)
Б
<1,4
0,126
0,092
0,043
0,020
3,074
2,808
1,757
1,580
1,4–2,0
0,126
0,092
0,043
0,020
3,774
3,508
2,257
1,980
>2,0
0,126
0,092
0,043
0,020
4,074
3,808
2,357
2,080
<1,4
0,080
0,080
0,025
0,025
3,120
2,820
1,765
1,575
1,4–2,0
0,080
0,080
0,025
0,025
3,820
3,520
2,265
1,975
>2,0
0,080
0,080
0,025
0,025
4,120
3,820
2,365
2,075
<2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,195
0,145
0,095
0,075
>2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,195
0,145
0,095
0,075
<1,4
0,040
0,040
0,020
0,010
0,240
0,200
0,140
0,120
1,4–2,0
0,040
0,040
0,020
0,010
0,340
0,300
0,160
0,140
>2,0
0,040
0,040
0,020
0,010
0,470
0,420
0,260
0,220
<1,4
0,020
0,020
0,010
0,010
0,260
0,220
0,150
0,120
1,4–2,0
0,020
0,020
0,010
0,010
0,360
0,320
0,170
0,140
>2,0
0,020
0,020
0,010
0,010
0,490
0,440
0,270
0,220
<2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,085
0,075
0,035
0,025
>2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,085
0,075
0,035
0,025
<1,4
0,040
0,040
0,020
0,010
0,050
0,040
0,010
0,020
1,4–2,0
0,040
0,040
0,020
0,010
0,050
0,040
0,020
0,010
>2,0
0,040
0,040
0,020
0,010
0,100
0,080
0,040
0,040
<1,4
0,040
0,040
0,020
0,010
0,070
0,060
0,020
0,020
1,4–2,0
0,040
0,040
0,020
0,010
0,070
0,060
0,030
0,020
>2,0
0,040
0,040
0,020
0,010
0,120
0,100
0,050
0,040
<2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,085
0,075
0,035
0,025
>2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,085
0,075
0,035
0,025
<1,4
0,040
0,040
0,020
0,010
0,010
0,010
0,010
0,010
1,4–2,0
0,040
0,040
0,020
0,010
0,010
0,010
0,010
0,010
>2,0
0,040
0,040
0,020
0,010
0,030
0,020
0,020
0,010
СНГ
ДТ
1 (Евро 1)
Б
СНГ
ДТ
2 (Евро 2)
Б
СНГ
ДТ
3 (Евро 3)
Б
СНГ
ДТ
<1,4
0,040
0,040
0,020
0,010
0,030
0,030
0,020
0,010
1,4–2,0
0,040
0,040
0,020
0,010
0,030
0,030
0,020
0,010
>2,0
0,040
0,040
0,020
0,010
0,040
0,040
0,030
0,010
<2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,065
0,065
0,035
0,015
>2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,065
0,065
0,035
0,015
43
Окончание таблицы 1.2.2
Вредное вещество
Экологический
класс
АТС
N2O
РабоВид
топ-
чий
объем
лива
двигателя, л
Городские улицы
и дороги
NH3
Внегородские
дороги
I
II
Загородные
Городские
улицы и дороги
Ско-
Внегородские
дороги
ростные
I
II
Загородные
Скоростные
1
2
3
12
13
14
15
16
17
18
19
0 (Евро 0)
Б
<1,4
0,005
0,005
0,005
0,005
0,002
0,002
0,002
0,002
1,4–2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,002
0,002
0,002
0,002
>2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,002
0,002
0,002
0,002
<1,4
0,005
0,005
0,005
0,005
0,002
0,002
0,002
0,002
1,4–2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,002
0,002
0,002
0,002
>2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,002
0,002
0,002
0,002
<2,0
0,010
0,010
0,010
0,010
0,001
0,001
0,001
0,001
>2,0
0,010
0,010
0,010
0,010
0,001
0,001
0,001
0,001
<1,4
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
0,100
1,4–2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
0,100
>2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
0,100
<1,4
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
0,100
1,4–2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
0,100
>2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
0,100
<2,0
0,010
0,010
0,010
0,010
0,001
0,001
0,001
0,001
>2,0
0,010
0,010
0,010
0,010
0,001
0,001
0,001
0,001
<1,4
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
1,4–2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
>2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
<1,4
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,050
0,070
0,100
1,4–2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,050
0,070
0,100
>2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
<2,0
0,010
0,010
0,010
0,010
0,001
0,001
0,001
0,001
>2,0
0,010
0,010
0,010
0,010
0,001
0,001
0,001
0,001
<1,4
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
1,4–2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
>2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
СНГ
ДТ
1 (Евро 1)
Б
СНГ
ДТ
2 (Евро 2)
Б
СНГ
ДТ
3 (Евро 3)
Б
СНГ
ДТ
<1,4
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
1,4–2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
>2,0
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,070
0,070
0,100
<2,0
0,010
0,010
0,010
0,010
0,001
0,001
0,001
0,001
>2,0
0,010
0,010
0,010
0,010
0,001
0,001
0,001
0,001
44
Таблица 1.2.3
Удельные показатели выброса вредных веществ грузовыми автомобилями и автобусами полной массой до 3 500 кг, г/км
Вредное вещество
СO
ские доро-
улицы и
ские доро-
улицы и
топ-
дороги
ги
дороги
ги
дороги
лива
15,2
19,0
4,20
3,90
15,2
19,0
4,20
3,90
1,2
1,0
1,1
0,32
10,3
8,5
4,6
5,0
СНГ
10,3
8,5
3,6
ДТ
0,4
0,4
Б
6,2
СНГ
I
II
2,40
2,10
3,0
2,7
2,40
2,10
3,0
2,7
0,25
0,16
0,12
3,6
0,51
0,46
0,28
0,23
5,0
0,51
0,46
0,28
0,3
0,5
0,14
0,13
5,4
2,7
3,3
0,14
6,2
5,4
2,7
3,3
ДТ
0,5
0,4
0,3
Б
3,3
2,9
СНГ
3,3
ДТ
0,5
Городские
улицы и
ские доро-
улицы и доро-
дороги
ги
ги
I
II
4,1
4,3
-
-
4,1
4,3
-
-
3,4
3,2
3,5
0,28
1,2
1,2
1,0
1,1
0,23
1,2
1,2
1,0
0,11
0,10
1,2
1,1
0,12
0,80
0,50
0,5
0,14
0,12
0,80
0,50
0,5
0,11
0,09
0,80
2,2
2,8
0,07
0,06
2,9
2,2
2,8
0,07
0,4
0,3
0,4
0,07
I
II
Б
37,5
26,8
СНГ
37,5
26,8
ДТ
1,2
Б
Внегородские
дороги
I
II
Скоростные
II
Внегород-
Загородные
I
ские дороги
Городские
Скоростные
3 (Евро 3)
улицы и
SO2
Загородные
2 (Евро 2)
Вид
Внегород-
Скоростные
1 (Евро 1)
Городские
PM
Загородные
0 (Евро 0)
Внегород-
Скоростные
АТС
Городские
Загородные
класс
Внегород-
Ско-ростные
гический
NO2
Городские
Загород-ные
Эколо-
VOC
-
-
0,058
0,053
0,049
0,054
-
-
0,010
0,009
0,010
0,011
0,23
0,21
0,23
0,347
0,358
0,215
0,243
-
-
-
-
0,058
0,053
0,049
0,054
1,1
-
-
-
-
0,010
0,009
0,010
0,011
1,0
1,1
0,08
0,07
0,06
0,10
0,347
0,358
0,215
0,243
0,5
0,4
0,5
-
-
-
-
0,058
0,053
0,049
0,054
0,4
0,4
0,4
0,5
-
-
-
-
0,010
0,009
0,010
0,011
0,60
1,2
1,1
1,0
1,1
0,08
0,07
0,06
0,10
0,347
0,358
0,215
0,243
0,04
0,20
0,2
0,2
0,2
0,2
-
-
-
-
0,058
0,053
0,049
0,054
0,06
0,04
0,20
0,2
0,2
0,2
0,2
-
-
-
-
0,010
0,009
0,010
0,011
0,07
0,04
0,30
1,0
1,0
0,8
0,9
0,05
0,05
0,04
0,07
0,127
0,101
0,077
0,083
45
Таблица 1.2.4
Удельные показатели выброса вредных веществ грузовыми автомобилями и автобусами полной массой до 3 500 кг, г/км
Вредное вещество
СO2
Pb
Экологический
класс
АТС
Вид
NMVOC
Городские улицы и
Внегородские до-
Городские улицы
Внегородские доро-
Городские улицы
Внегородские до-
дороги
роги
и дороги
ги
и дороги
роги
топлива
I
II
Заго-
Ско-
родные
ростные
I
II
Заго-
Скорост-
родные
ные
I
II
Заго-
Ско-
родные
ростные
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
0 (Евро 0)
Б
0,00053
0,00049
0,00045
0,00050
326,6
300,0
277,8
304,4
4,050
3,750
1,860
1,575
СНГ
-
-
-
-
306,0
281,0
260,0
284,4
4,120
3,820
1,865
1,575
ДТ
-
-
-
-
352,8
324,9
322,0
371,2
0,315
0,245
0,155
0,115
Б
0,00053
0,00049
0,00045
0,00050
366,2
336,0
311,4
340,5
0,470
0,420
0,260
0,220
СНГ
-
-
-
-
342,7
314,7
291,2
318,1
0,470
0,420
0,260
0,220
ДТ
-
-
-
-
352,8
324,9
322,0
371,2
0,135
0,125
0,105
0,095
Б
0,00053
0,00049
0,00045
0,00050
366,2
336,0
311,4
340,5
0,100
0,080
0,060
0,040
СНГ
-
-
-
-
342,7
314,7
291,2
318,1
0,100
0,080
0,060
0,040
ДТ
-
-
-
-
352,8
324,9
322,0
371,2
0,105
0,085
0,075
0,055
Б
0,00053
0,00049
0,00045
0,00050
366,2
336,0
311,4
340,5
0,030
0,020
0,020
0,010
СНГ
-
-
-
-
342,7
314,7
291,2
318,1
0,030
0,020
0,020
0,010
ДТ
-
-
-
-
352,8
324,9
322,0
371,2
0,065
0,065
0,035
0,025
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3)
46
Окончание таблицы 1.2.4
Вредное вещество
CH4
Экологический
класс
АТС
Вид
N2O
NH3
Городские улицы и
Внегородские до-
Городские улицы
Внегородские доро-
Городские улицы
Внегородские до-
дороги
роги
и дороги
ги
и дороги
роги
топлива
I
II
Заго-
Ско-
родные
ростные
I
II
Заго-
Скорост-
родные
ные
I
II
Заго-
Ско-
родные
ростные
1
2
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
0 (Евро 0)
Б
0,150
0,150
0,040
0,025
0,006
0,006
0,006
0,006
0,002
0,002
0,002
0,002
СНГ
0,080
0,080
0,035
0,025
0,006
0,006
0,006
0,006
0,002
0,002
0,002
0,002
ДТ
0,005
0,005
0,005
0,005
0,017
0,017
0,017
0,017
0,001
0,001
0,001
0,001
Б
0,040
0,040
0,020
0,010
0,050
0,050
0,050
0,050
0,070
0,070
0,100
0,100
СНГ
0,040
0,040
0,020
0,010
0,050
0,050
0,050
0,050
0,070
0,070
0,100
0,100
ДТ
0,005
0,005
0,005
0,005
0,017
0,017
0,017
0,017
0,001
0,001
0,001
0,001
Б
0,040
0,040
0,020
0,010
0,050
0,050
0,050
0,050
0,070
0,070
0,100
0,100
СНГ
0,040
0,040
0,020
0,010
0,050
0,050
0,050
0,050
0,070
0,070
0,100
0,100
ДТ
0,005
0,005
0,005
0,005
0,017
0,017
0,017
0,017
0,001
0,001
0,001
0,001
Б
0,040
0,040
0,020
0,010
0,050
0,050
0,050
0,050
0,070
0,070
0,100
0,100
СНГ
0,040
0,040
0,020
0,010
0,050
0,050
0,050
0,050
0,070
0,070
0,100
0,100
ДТ
0,005
0,005
0,005
0,005
0,017
0,017
0,017
0,017
0,001
0,001
0,001
0,001
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3)
47
Таблица 1.2.5
Удельные показатели выброса грузовыми автомобилями полной массой более 3 500 кг, г/км
Полная масса
АТС, кг
1
Менее 7 500
7 500–16 000
16 000–32 000
Вид
топлива
2
Б
СНГ
ДТ
Б
СНГ
ДТ
Б
СНГ
ДТ
СО
Городские улицы и
дороги
I
II
3
71,5
71,5
36,5
99,5
99,5
50,9
133,0
133,0
68,0
4
63,6
63,6
32,5
88,6
88,6
45,3
118,4
118,4
60,5
Внегородские
дороги
СкоЗагородростные
ные
5
6
35,7
50,0
35,7
50,0
17,8
24,9
55,5
77,6
55,5
77,6
27,5
38,5
68,7
96,2
68,7
96,2
35,1
49,2
Вредное вещество
VOC
Городские улицы и
Внегородские
дороги
дороги
СкоЗагородI
II
ростные
ные
7
8
9
10
7,5
6,4
4,1
4,9
7,5
6,4
4,1
4,9
4,3
3,6
2,4
2,9
8,8
7,5
6,5
7,8
8,8
7,5
6,5
7,8
5,2
4,4
3,8
4,6
13,1
11,1
7,2
8,6
13,1
11,1
7,2
8,6
7,7
5,6
4,2
5,0
NОx
Городские улицы и
Внегородские
дороги
дороги
СкоЗагородI
II
ростные
ные
11
12
13
14
3,4
2,7
2,8
3,9
3,4
2,7
2,8
3,9
3,4
2,7
2,8
3,9
6,2
4,9
5,4
7,6
6,2
4,9
5,4
7,6
6,2
4,9
5,4
7,6
6,7
5,3
5,6
7,8
6,7
5,3
5,6
7,8
6,7
5,3
5,6
7,8
Окончание таблицы 1.2.5
Полная масса
АТС, кг
1
Менее 7 500
7 500–16 000
16 000–32 000
Вид
топлива
2
Б
СНГ
ДТ
Б
СНГ
ДТ
Б
СНГ
ДТ
SО2
Городские улицы и
Внегородские
дороги
дороги
СкоЗагородI
II
ростные
ные
15
16
17
18
0,106
0,098
0,093
0,107
0,019
0,018
0,017
0,020
0,023
0,021
0,020
0,022
0,164
0,151
0,144
0,166
0,029
0,027
0,026
0,030
0,035
0,032
0,320
0,033
0,203
0,187
0,172
0,198
0,036
0,033
0,031
0,036
0,044
0,041
0,037
0,040
Вредное вещество
NMVOC
Городские улицы и
Внегородские
дороги
дороги
СкоЗагородI
II
ростные
ные
19
20
21
22
7,36
6,27
3,97
4,82
7,36
6,30
4,00
4,84
4,16
3,47
2,27
2,82
8,58
7,30
6,30
7,67
8,58
7,34
6,34
7,70
4,98
4,20
3,60
4,47
12,82
10,86
6,97
8,44
12,82
10,92
7,02
8,47
7,32
5,36
3,97
4,84
48
CH4
Городские улицы и
Внегородские
дороги
дороги
СкоЗагородI
II
ростные
ные
23
24
25
26
0,14
0,13
0,13
0,08
0,11
0,10
0,10
0,06
0,14
0,13
0,13
0,08
0,22
0,20
0,20
0,13
0,18
0,16
0,16
0,10
0,22
0,20
0,20
0,13
0,28
0,24
0,23
0,16
0,22
0,19
0,18
0,13
0,28
0,24
0,23
0,16
Таблица 1.2.6
Удельные показатели выброса грузовыми автомобилями полной массой
более 3 500 кг, г/км
Вредное вещество
СО2
Полная масса АТС, кг
Pb
Вид
Городские ули-
Внегородские
Городские ули-
Внегородские
топ-
цы и дороги
дороги
цы и дороги
дороги
лива
ЗагоI
род-
II
ные
1
Менее 7 500
7 500–16 000
16 000–32 000
Скоростные
I
II
Заго-
Ско-
род-
рост-
ные
ные
2
Б
3
602,6
4
553,8
5
526,7
6
605,7
7
0,0010
8
0,0009
9
0,0009
10
0,0010
СНГ
572,4
528,1
500,2
575,2
-
-
-
-
ДТ
573,3
527,7
494,7
568,9
-
-
-
-
Б
933,8
859,1
816,5
939,0
0,0015
0,0014
0,0013
0,0015
СНГ
887,2
815,9
775,7
892,2
-
-
-
-
ДТ
868,2
798,3
760,0
874,0
-
-
-
-
Б
1150,0
1058,0
977,5
1124,1
0,0019
0,0018
0,0016
0,0018
СНГ
1092,2
1004,5
928,2
1067,6
-
-
-
-
ДТ
1088,3
1001,0
920,5
1057,3
-
-
-
-
Окончание таблицы 1.2.6
Вредное вещество
N2О
Полная масса АТС, кг
NH3
Вид
Городские ули-
Внегородские
Городские ули-
Внегородские
топ-
цы и дороги
дороги
цы и дороги
дороги
лива
ЗагоI
II
родные
1
Менее 7 500
Скоростные
I
II
Заго-
Ско-
род-
рост-
ные
ные
2
Б
11
0,005
12
0,005
13
0,005
14
0,005
15
0,002
16
0,002
17
0,002
18
0,002
СНГ
0,005
0,005
0,005
0,005
0,002
0,002
0,002
0,002
ДТ
0,005
0,005
0,005
0,005
0,002
0,002
0,002
0,002
Б
0,006
0,006
0,006
0,006
0,003
0,003
0,003
0,003
СНГ
0,006
0,006
0,006
0,006
0,003
0,003
0,003
0,003
ДТ
0,006
0,006
0,006
0,006
0,003
0,003
0,003
0,003
16 000–32
Б
0,007
0,007
0,007
0,007
0,003
0,003
0,003
0,003
000
СНГ
0,007
0,007
0,007
0,007
0,003
0,003
0,003
0,003
ДТ
0,007
0,007
0,007
0,007
0,003
0,003
0,003
0,003
7 500–16 000
49
Таблица 1.2.7
Удельные показатели выброса вредных веществ грузовыми автомобилями с дизелями полной массой более 3 500 кг, г/км
Вредное вещество
СО
VOC
NОx
Городские улиВнегородские
Городские улиВнегородские
Городские улиПолная масса
Экологический
цы и дороги
дороги
цы и дороги
дороги
цы и дороги
АТС, кг
класс АТС
СкоСкоЗагоЗагоI
II
ростI
II
ростI
II
родные
родные
ные
ные
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Менее 7 500
0 (Евро 0)
3,1
3,0
2,7
2,6
1,8
1,6
1,3
1,4
5,0
4,8
1 (Евро 1)
1,9
1,7
1,5
1,5
1,7
1,4
1,2
1,2
3,5
3,4
2 (Евро 2)
1,5
1,2
1,2
1,2
1,5
1,3
1,1
1,1
2,5
2,4
3 (Евро 3 и выше)
1,0
0,9
0,8
0,8
1,1
0,9
0,8
0,8
1,8
1,7
7 500–16 000
0 (Евро 0)
3,5
3,3
2,8
2,7
1,8
1,6
1,6
1,6
9,4
8,7
1 (Евро 1)
1,9
1,7
1,5
1,5
1,7
1,4
1,2
1,2
5,7
4,6
2 (Евро 2)
1,5
1,2
1,2
1,2
1,5
1,3
1,1
1,1
4,1
3,3
3 (Евро 3 и выше)
1,0
0,9
0,8
0,8
1,1
0,9
0,8
0,8
2,8
2,3
16 000–32 000
0 (Евро 0)
4,2
4,0
3,5
3,3
2,2
1,8
1,6
1,6
15,0
12,0
1 (Евро 1)
2,4
2,3
2,2
2,0
2,0
1,7
1,5
1,5
8,3
6,6
2 (Евро 2)
1,8
1,7
1,6
1,5
1,6
1,5
1,2
1,2
6,0
4,8
3 (Евро 3 и выше)
1,1
1,0
1,0
1,0
1,3
1,2
1,1
1,1
5,3
4,2
Более 32 000
0 (Евро 0)
4,4
4,2
3,6
3,4
2,2
1,8
1,6
1,6
20,5
18,0
1 (Евро 1)
2,5
2,4
2,3
2,2
2,0
1,7
1,5
1,5
11,3
9,9
2 (Евро 2)
1,8
1,7
1,6
1,6
1,6
1,5
1,2
1,2
8,2
7,2
3 (Евро 3 и выше)
1,1
1,0
1,0
1,0
1,3
1,2
1,1
1,1
7,2
6,3
50
Окончание таблицы 1.2.7
Полная масса
АТС, кг
1
Менее 7 500
7 500–16 000
16 000–32 000
Более 32 000
Экологический
класс АТС
2
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3 и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3 и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3 и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3 и выше)
NОx
Внегородские
дороги
СкоЗагоростродные
ные
13
14
3,8
3,9
2,7
3,2
2,1
2,3
1,8
1,8
7,5
8,5
3,5
4,5
2,8
3,3
2,3
2,3
10,1
12,5
5,6
5,6
4,6
4,6
3,1
3,1
15,5
17,5
8,5
8,5
7,0
7,0
4,7
4,7
Вредное вещество
РМ
Городские улиВнегородские
цы и дороги
дороги
СкоЗагоI
II
ростродные
ные
15
16
5
17
0,50
0,40
0,18
0,18
0,34
0,26
0,14
0,14
0,21
0,16
0,08
0,08
0,15
0,11
0,06
0,06
0,78
0,60
0,40
0,40
0,61
0,46
0,33
0,33
0,21
0,16
0,10
0,10
0.15
0,11
0,06
0,06
1,00
0,82
0,55
0,55
0,65
0,53
0,48
0,48
0,30
0,21
0,18
0,18
0,18
0,15
0,13
0,13
1,22
0,93
0,73
0,73
0,78
0,61
0,48
0,48
0,31
0,23
0,18
0,18
0,22
0,17
0,13
0,13
51
SО2
Городские улицы и дороги
I
II
18
0,505
0,505
0,505
0,505
0,778
0,778
0,778
0,778
1,093
1,093
1,093
1,093
1,368
1,368
1,368
1,368
19
0,462
0,462
0,462
0,462
0,703
0,703
0,703
0,703
1,052
1,052
1,052
1,052
1,303
1,303
1,303
1,303
Внегородские
дороги
СкоЗагородростные
ные
20
21
0,428
0,473
0,428
0,473
0,428
0,473
0,428
0,473
0,677
0,741
0,677
0,741
0,677
0,741
0,677
0,741
0,959
1,054
0,959
1,054
0,959
1,054
0,959
1,054
1,246
1,116
1,246
1,116
1,246
1,116
1,246
1,116
Таблица 1.2.8
Удельные показатели выброса вредных веществ грузовыми автомобилями с дизелями полной массой более 3 500 кг, г/км
Вредное вещество
СО2
Полная
масса
АТС, кг
Менее
7 500
7 500–
16 000
16 000–
32 000
Более
32 000
Экологический
класс
АТС
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3
и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3
и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3
и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3
и выше)
Городские улицы и дороги
CН4
Внегородские дороги
0,085
0,085
0,085
0,085
Загородные
0,023
0,023
0,023
0,023
Скоростные
0,020
0,020
0,020
0,020
NMVОC
Городские
Внегородулицы и доские дороги
роги
Заго- СкоI
II
род- ростные
ные
1,715 1,615 1,277 1,380
1,615 1,315 1,177 1,180
1,415 1,215 1,077 1,080
1,015 0,815 0,777 0,780
Городские
улицы и дороги
Скоростные
471,6
471,6
471,6
471,6
I
II
0,085
0,085
0,085
0,085
Внегородские дороги
N2О
Городские
улицы и дороги
Внегородские дороги
I
II
435,1
435,1
435,1
435,1
413,4
413,4
413,4
413,4
Загородные
418,5
418,5
418,5
418,5
706,5
706,5
706,5
706,5
649,8
649,8
649,8
649,8
617,4
617,4
617,4
617,4
679,5
679,5
679,5
679,5
0,085
0,085
0,085
0,085
0,085
0,085
0,085
0,085
0,023
0,023
0,023
0,023
0,020
0,020
0,020
0,020
1,715
1,615
1,415
1,015
1,615
1,315
1,215
0,815
1,577
1,177
1,077
0,777
1,580
1,180
1,080
0,780
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
884,0
884,0
884,0
884,0
780,0
780,0
780,0
780,0
805,1
805,1
805,1
805,1
865,8
865,8
865,8
865,8
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,080
0,080
0,080
0,080
0,070
0,070
0,070
0,070
2,025
1,825
1,425
1,125
1,625
1,525
1,325
1,025
1,520
1,420
1,120
1,020
1,530
1,430
1,130
1,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
0,030
1144,0
1144,0
1144,0
1144,0
1040,0
1040,0
1040,0
1040,0
910,0
910,0
910,0
910,0
980,0
980,0
980,0
980,0
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,080
0,080
0,080
0,080
0,070
0,070
0,070
0,070
2,025
1,825
1,425
1,125
1,625
1,525
1,325
1,025
1,520
1,420
1,120
1,020
1,430
1,430
1,130
1,030
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
52
0,006
0,006
0,006
0,006
Загородные
0,006
0,006
0,006
0,006
Скоростные
0,006
0,006
0,006
0,006
I
II
0,006
0,006
0,006
0,006
Таблица 1.2.9
Удельные показатели выброса вредных веществ автобусами полной массой более 3 500 кг, г/км
Вредное вещество
СО
VOC
NОx
Городские улицы
Внегородские
Городские улиВнегородские
Городские улиКласс автобуса
Вид топлива
и дороги
дороги
цы и дороги
дороги
цы и дороги
СкоСкоЗагоЗагоI
II
ростI
II
ростI
II
родные
родные
ные
ные
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Малый
Б
79,2
70,5
43,2
60,7
7,6
6,8
4,0
4,8
5,4
4,3
КПГ
40,4
36,0
22,0
30,8
4,5
4,0
2,4
2,9
5,4
4,3
Средний
Б
120,8
107,5
61,2
85,4
8,8
7,8
6,9
8,2
8,8
7,0
КПГ
61,6
54,8
43,9
43,9
5,2
4,6
4,1
4,9
8,8
7,0
Большой
Б
187,2
166,6
111,6
111,6
13,5
12,0
8,1
8,1
9,3
7,4
КПГ
95,5
85,0
56,9
56,9
8,0
7,1
4,8
4,8
9,3
7,4
Окончание таблицы 1.2.9
Класс автобуса
Вид топлива
1
Малый
2
Б
КПГ
Б
КПГ
Б
КПГ
Средний
Большой
NOx
Внегородские
дороги
ЗагоСкородростные
ные
13
14
4,5
6,3
4,5
6,3
7,3
10,2
7,3
10,2
8,5
8,5
8,5
8,5
Вредное вещество
SO2
Pb
Городские улицы Внегородские Городские улицы
Внегородские
и дороги
дороги
и дороги
дороги
ЗагоСкоЗагоСкоI
II
родростI
II
родные ростные
ные
ные
15
16
17
18
19
20
21
22
0,130
0,120
0,107
0,123
0,0012 0,0011 0,0010
0,0012
0,028
0,026
0,023
0,026 0,178
0,164
0,156
0,179
0,0017 0,0016 0,0014
0,0016
0,039
0,036
0,034
0,039
0,219
0,202
0,192
0,192
0,0020 0,0018 0,0018
0,0018
0,048
0,044
0,042
0,042
53
Таблица 1.2.10
Удельные показатели выброса вредных веществ автобусами полной массой более 3 500 кг, г/км
Вредное вещество
СО2
NMVOC
СH4
Городские улицы
Внегородские
Городские улиВнегородские
Городские улицы
Класс автобуса
Вид топлива
и дороги
дороги
цы и дороги
дороги
и дороги
СкоСкоЗагоЗагоI
II
ростI
II
ростI
II
родные
родные
ные
ные
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Малый
Б
736,0
677,1
607,2
698,3
7,45
6,67
3,87
4,72
0,15
0,13
КПГ
696,5
641,2
574,2
660,5
4,36
3,87
2,27
2,82
0,15
0,13
Средний
Б
1012,0
931,0
885,5
1018,3
8,58
7,60
6,70
8,07
0,22
0,20
КПГ
957,4
880,7
838,1
964,2
4,98
4,40
3,90
4,77
0,22
0,20
Большой
Б
1242,0 1142,6 1087,9 1087,9 13,22
11,76
7,87
7,94
0,28
0,24
КПГ
1175,6 1081,5 1029,2 1029,2
7,72
6,86
4,57
4,64
0,28
0,24
Окончание таблицы 1.2.10
Класс автобуса
Вид топлива
1
Малый
2
Б
КПГ
Б
КПГ
Б
КПГ
Средний
Большой
СH4
Внегородские
дороги
ЗагоСкородные ростные
13
14
0,13
0,08
0,13
0,08
0,20
0,13
0,20
0,13
0,23
0,16
0,23
0,16
Вредное вещество
N2O
Городские улицы и
Внегородские
дороги
дороги
ЗагоСкоI
II
родные ростные
15
16
17
18
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,006
0,006
0,006
0,006
0,006
0,006
0,006
0,006
0,007
0,007
0,007
0,007
0,007
0,007
0,007
0,007
54
NH3
Городские улицы и
Внегородские
дороги
дороги
ЗагоСкоI
II
родные ростные
19
20
21
22
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
Таблица 1.2.11
Удельные показатели выброса вредных веществ автобусами с дизелями полной
массой более 3 500 кг, г/км
Вредное вещество
VОC
Городские
Внегородские
Внегородские
улицы и
дороги
дороги
дороги
ЗагоСкоЗагоСкородростI
II
родростные
ные
ные
ные
2,5
2,5
1,8
1,7
1,3
1,4
1,7
1,7
1,5
1,3
1,1
1,1
1,2
1,2
1,1
1,1
1,1
1,0
1,0
1,0
0,8
0,8
0,7
0,7
2,7
2,7
2,2
1,9
1,4
1,4
1,8
1,8
1,7
1,4
1,1
1,1
1,2
1,2
1,5
1,3
1,0
1,0
1,0
1,0
1,1
1,0
1,0
1,0
3,3
3,3
3,2
2,9
2,4
2,4
2,0
2,0
1,7
1,3
1,1
1,1
1,7
1,7
1,5
1,3
1,0
1,0
1,2
1,2
1,1
1,0
1,0
1,0
3,5
3,3
3,2
2,9
2,4
2,4
2,0
2,0
1,7
1,4
1,1
1,1
1,7
1,7
1,5
1,3
1,0
1,0
1,2
1,2
1,1
1,0
1,0
1,0
СО
Класс
автобуса
Малый
Средний
Большой
Особо
большой
Экологический
класс АТС
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3 и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3 и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3 и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3 и выше)
Городские
улицы и
дороги
I
II
2,9
1,9
1,5
1,2
3,1
2,1
1,5
1,2
4,0
2,5
2,0
1,4
5,0
2,5
2,0
1,4
2,7
1,8
1,2
1,1
3,0
2,0
1,2
1,1
3,5
2,1
1,7
1,2
4,2
2,1
1,7
1,2
NOx
Городские
улицы и
дороги
I
II
9,4
7,1
4,7
2,8
11,5
8,9
7,8
5,5
15,6
10,9
7,8
5,5
15,6
10,9
7,8
5,5
8,7
6,8
4,3
2,6
10,4
8,5
7,4
5,2
14,8
10,4
7,4
5,2
14,8
10,4
7,4
5,2
Окончание таблицы 1.2.11
Вредное вещество
Класс
автобуса
Малый
Средний
Большой
Особо
большой
Экологический
класс АТС
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3 и
выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3 и
выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3 и
выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3 и
выше)
NOx
Внегородские дороги
Заго
Ско
горост
род
ные
ные
8,0
9,1
5,3
5,9
3,6
4,1
2,2
2,6
PM
Городские
Внегородулицы и доро- ские дороги
ги
Заго Ско
горос
I
II
род тны
ные
е
0,51
0,41
0,19 0,19
0,42
0,38
0,12 0,13
0,21
0,16
0,08 0,08
0,13
0,12
0,08 0,08
I
II
Загородные
0,558
0,558
0,558
0,558
0,513
0,513
0,513
0,513
0,475
0,475
0,475
0,475
0,524
0,524
0,524
0,524
10,1
7,1
4,1
3,2
11,5
7,6
4,1
3,2
1,14
0,76
0,53
0,23
0,91
0,69
0,46
0,20
0,35
0,31
0,31
0,13
0,40
0,33
0,27
0,12
1,001
1,001
1,001
1,001
0,924
0,924
0,924
0,924
0,888
0,888
0,888
0,888
0,978
0,978
0,978
0,978
12,0
9,0
4,1
3,2
12,9
9,4
4,1
3,2
1,43
0,76
0,53
0,23
1,14
0,69
0,46
0,20
0,43
0,31
0,31
0,13
0,50
0,40
0,27
0,12
1,031
1,031
1,031
1,031
0,945
0,945
0,945
0,945
0,901
0,901
0,901
0,901
0,990
0,990
0,990
0,990
12,0
9,0
4,1
3,2
12,9
9,4
4,1
3,2
1,43
0,76
0,53
0,23
1,14
0,69
0,46
0,20
0,43
0,31
0,31
0,13
0,50
0,40
0,27
0,12
1,146
1,146
1,146
1,146
1,052
1,052
1,052
1,052
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
55
SO2
Городские
улицы и дороги
Внегородские
дороги
Скоростные
Таблица 1.2.12
Удельные показатели выброса вредных веществ автобусами с дизелями полной
массой более 3 500 кг, г/км
Класс
автобуса
Малый
Средний
Большой
Особо
большой
Экологический
класс
АТС
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3
и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3
и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3
и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3
и выше)
СО2
Городские улицы
Внегородские
и дороги
дороги
ЗагоСкоI
II
родростные
ные
507,0
466,4
595,4 654,9
507,0
466,4
595,4 654,9
507,0
466,4
595,4 654,9
507,0
466,4
595,4 654,9
Вредное вещество
CH4
Городские улицы
Внегородские
и дороги
дороги
ЗагоСкоI
II
родростные
ные
0,085
0,085
0,023 0,023
0,085
0,085
0,023 0,023
0,085
0,085
0,023 0,023
0,085
0,085
0,023 0,023
NMVOС
Городские улицы и дороги
I
II
1,715
1,415
1,015
0,715
1,615
1,215
1,015
0,715
858,0
858,0
858,0
858,0
780,0
780,0
780,0
780,0
819,1
819,1
819,1
819,1
867,4
867,4
867,4
867,4
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,080
0,080
0,080
0,080
0,070
0,070
0,070
0,070
2,025
1,525
1,325
0,925
1,725
1,225
1,125
0,925
910,0
910,0
910,0
910,0
837,2
837,2
837,2
837,2
795,6
795,6
795,6
795,6
874,5
874,5
874,5
874,5
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,080
0,080
0,080
0,080
0,070
0,070
0,070
0,070
3,025
1,525
1,325
0,925
2,725
1,125
1,025
0,825
1040
1040
1040
1040
956,8
956,8
956,8
956,8
910,0
910,0
910,0
910,0
1001
1001
1001
1001
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,175
0,080
0,080
0,080
0,080
0,070
0,070
0,070
0,070
3,025
1,525
1,325
0,925
2,725
1,225
1,125
0,825
Окончание таблицы 1.2.12
Класс
автобуса
Малый
Средний
Большой
Особо
большой
Экологический
класс
АТС
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3
и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3
и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3
и выше)
0 (Евро 0)
1 (Евро 1)
2 (Евро 2)
3 (Евро 3
и выше)
NMVOС
Внегородские
дороги
ЗагоСкородростные
ные
1,277
1,380
1,080
654,9
0,977
0,980
0,680
654,9
Вредное вещество
N2O
Городские улицы
Внегородские
и дороги
дороги
ЗагоСкоI
II
родростные
ные
0,060 0,060
0,060 0,060
0,060 0,060
0,060 0,060
0,060 0,060
0,060 0,060
0,060 0,060
0,060 0,060
NH2
Городские улицы
Внегородские
и дороги
дороги
ЗагоСкоI
II
родростные
ные
0,002 0,002
0,002 0,002
0,002 0,002
0,002 0,002
0,002 0,002
0,002 0,002
0,002 0,002
0,002 0,002
1,377
1,077
1,077
0,977
1,380
1,080
0,980
0,680
0,060
0,002
0,002
0,002
0,060
0,002
0,002
0,002
0,060
0,002
0,002
0,002
0,060
0,002
0,002
0,002
0,002
0,003
0,003
0,003
0,002
0,003
0,003
0,003
0,002
0,003
0,003
0,003
0,002
0,003
0,003
0,003
2,320
1,020
0,720
0,620
2,330
1,030
0,730
0,630
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,002
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
0,003
1,320
1,020
1,020
0,620
2,330
1,030
1,030
0,630
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
0,004
56
Приложение 1.3
Таблица 1.3.1
Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя легковыми автомобилями экологического
класса 0 (Евро 0)
Рабочий объем,
л
Вид топлива
СО
VOC
Удельные выбросы загрязняющих веществ, г/мин
NO2
PM
SO2
Х
Т
Х
Т
Х
Т
Х
0,27
0,01
0,02
0,008
0,009
0,07
0,06
0,09
0,002
0,004
0,016
0,018
0,47
0,02
0,03
0,010
0,012
0,10
0,08
0,12
0,003
0,006
0,020
0,024
0,66
0,03
0,04
0,012
0,014
0,17
0,13
0,20
0,005
0,010
0,024
0,030
Pb
Т
Х
Т
Т
Х
Менее 1,4
Б, СНГ
2,30
4,50
0,18
0,00006
0,00007
ДТ
0,14
0,21
0,06
1,4–2,0
Б, СНГ
3,00
6,00
0,31
0,00008
0,00010
ДТ
0,19
0,29
0,08
Более 2,0
Б, СНГ
4,50
8,80
0,44
0,00010
0,00013
ДТ
0,35
0,63
0,14
Примечания: 1. Т – теплый период; Х – холодный период.
2. В переходный период значения выбросов СО, VOC, РМ, SO2 и Pb должны умножаться на коэффициент 0,9 от значений холодного периода года. Выбросы NОx принимаются равными выбросам в холодный период.
3. Выброс Pb при использовании СНГ не определяется, выброс SO2 составляет 0,002 г/мин.
Таблица 1.3.2
Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя легковыми автомобилями экологического
класса 1 (Евро 1)
Рабочий
объем, л
Вид топлива
СО
VOC
Удельные выбросы загрязняющих веществ, г/мин
NO2
PM
SO2
Т
Х
Т
Х
Т
Х
0,008
0,016
0,007
0,008
0,036
0,054
0,001
0,002
0,016
0,018
0,016
0,024
0,009
0,010
0,048
0,072
0,002
0,003
0,020
0,024
0,024
0,032
0,011
0,013
0,078
0,120
0,003
0,005
0,024
0,030
Pb
Т
Х
Т
Х
Т
Х
Менее 1,4
Б, СНГ
0,80
1,70
0,06
0,10
0,00006
0,00007
ДТ
0,08
0,13
0,04
0,05
1,4–2,0
Б, СНГ
1,20
2,40
0,11
0,17
0,00007
0,00008
ДТ
0,11
0,17
0,06
0,07
Более 2,0
Б, СНГ
2,00
4,00
0,14
0,22
0,00008
0,00011
ДТ
0,21
0,32
0,10
0,12
Примечания: 1. Т – теплый период; Х – холодный период.
2. В переходный период значения выбросов СО, VOC, РМ, SO2 и Pb должны умножаться на коэффициент 0,9 от значений холодного периода
года. Выбросы NОx принимаются равными выбросам в холодный период.
3. Выброс Pb при использовании СНГ не определяется, выброс SO2 составляет 0,002 г/мин.
57
Таблица 1.3.3
Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя грузовыми автомобилями экологического класса
0 (Евро 0) полной массой более 3 500 кг
Рабочий объем, л
Вид топлива
СО
VOC
Удельные выбросы загрязняющих веществ, г/мин
NO2
PM
SO2
Х
Т
Х
Т
Х
Т
Х
3,80
0,20
0,30
0,020
0,025
3,80
0,20
0,30
0,004
0,005
2,20
0,20
0,30
0,004
0,006
6,60
0,20
0,30
0,028
0,036
6,60
0,20
0,30
0,005
0,007
3,90
0,20
0,30
0,006
0,008
6,60
0,20
0,30
0,028
0,036
6,60
0,20
0,30
0,005
0,007
3,90
0,20
0,30
0,006
0,008
Pb
Т
Х
Т
Т
Х
Менее 7 500
Б
15,0
28,1
1,50
0,00015
0,00017
СНГ
15,0
28,1
1,50
КПГ
7,6
14,3
0,89
7 500–16 000
Б
18,0
33,2
2,60
0,0017
0,00023
СНГ
18,0
33,2
2,60
КПГ
9,2
16,9
1,53
16 000–32 000
Б
18,0
33,2
2,60
0,0017
0,00023
СНГ
18,0
33,2
2,60
КПГ
9,2
16,9
1,53
Примечания: 1. Т – теплый период; Х – холодный период.
2. В переходный период значения выбросов СО, VOC, РМ, SO2 и Pb должны умножаться на коэффициент 0,9 от значений холодного периода года. Выбросы NОx принимаются равными выбросам в холодный период.
Таблица 1.3.4
Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя автобусами экологического класса 0 (Евро 0)
полной массой более 3 500 кг
Рабочий объем, л
Вид топлива
СО
VOC
Удельные выбросы загрязняющих веществ, г/мин
NO2
PM
SO2
Х
Т
Х
Т
Х
Т
Х
3,80
0,20
0,30
0,020
0,025
2,20
0,20
0,30
0,004
0,006
6,60
0,20
0,30
0,028
0,036
6,60
0,20
0,30
0,006
0,008
7,70
0,20
0,30
0,033
0,043
4,54
0,20
0,30
0,007
0,010
Pb
Т
Х
Т
Т
Х
Малый
Б
15,0
28,1
1,50
0,00015
0,00017
КПГ
7,8
14,3
0,89
Средний
Б
18,0
33,2
2,60
0,0017
0,00023
КПГ
9,2
16,9
1,53
Большой
Б
22,8
42,0
3,10
0,00020
0,00027
КПГ
11,6
21,4
1,83
Примечания: 1. Т – теплый период; Х – холодный период.
2. В переходный период значения выбросов СО, VOC, РМ, SO2 и Pb должны умножаться на коэффициент 0,9 от значений холодного периода года. Выбросы NОx принимаются равными выбросам в холодный период.
58
Таблица 1.3.5
Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя грузовыми автомобилями и
автобусами полной массой менее 3 500 кг
Вид топлива
СО
Б
СНГ
ДТ
VOC
Т
Х
Т
Х
5,0
5,0
1,5
9,1
9,1
2,4
0,65
0,65
0,20
1,00
1,00
0,50
Удельные выбросы загрязняющих веществ, г/мин
NO2
PM
Т
Х
Т
Х
Экологический класс 0 (Евро 0)
0,05
0,07
0,05
0,07
0,40
0,60
Экологический класс 1 (Евро 1 и выше)
0,024
0,032
0,024
0,032
0,130
0,200
0,005
0,010
SO2
Pb
Т
Х
Т
Х
0,013
0,002
0,025
0,016
0,003
0,031
0,00010
-
0,00012
-
Б
2,00
3,90
0,13
0,14
0,011
0,013
0,00010
0,00012
СНГ
2,00
3,90
0,13
0,14
0,002
0,002
ДТ
0,35
0,53
0,14
0,17
0,025
0,031
Примечания: 1. Т – теплый период; Х – холодный период.
2. В переходный период значения выбросов СО, VOC, РМ, SO2 и Pb должны умножаться на коэффициент 0,9 от значений холодного периода года. Выбросы NОx принимаются равными выбросам в холодный период.
Таблица 1.3.6
Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя грузовыми автомобилями
полной массой более 3 500 кг
Полная масса, кг
Вид топлива
СО
Менее 7 500
7 500–16 000
16 000–32 000
Д
Д
Д
Т
Х
1,9
2,8
3,0
3,1
4,4
8,2
Удельные выбросы загрязняющих веществ, г/мин
VOC
NO2
PM
Т
Х
Т
Х
Т
Экологический класс 0 (Евро 0)
0,30
0,60
0,50
0,70
0,010
0,38
0,80
0,60
0,80
0,020
0,40
1,10
1,00
2,00
0,030
Экологический класс 1 (Евро 1 и выше)
0,25
0,30
0,22
0,33
0,008
0,38
0,46
0,32
0,48
0,012
0,59
0,71
0,51
0,77
0,019
0,80
0,96
0,62
0,93
0,023
SO2
Х
Т
Х
0,040
0,080
0,120
0,034
0,042
0,053
0,040
0,052
0,064
Менее 7 500
Д
0,6
0,9
0,016
0,034
0,040
7 500–16 000
Д
0,9
1,3
0,024
0,042
0,052
16 000–32 000
Д
1,3
2,0
0,038
0,053
0,064
Более 32 000
Д
1,7
2,5
0,046
0,053
0,064
Примечания: 1. Т – теплый период; Х – холодный период.
2. В переходный период значения выбросов СО, VOC, РМ, SO2 и Pb должны умножаться на коэффициент 0,9 от значений холодного периода года. Выбросы NОx принимаются равными выбросам в холодный период.
59
Таблица 1.3.7
Удельные показатели выброса загрязняющих веществ при прогреве двигателя автобусами полной массой более 3 500 кг
Полная масса, кг
Вид топУдельные выбросы загрязняющих веществ, г/мин
лива
СО
VOC
NO2
PM
SO2
Т
Х
Т
Х
Т
Х
Т
Х
Т
Х
Экологический класс 0 (Евро 0)
Менее 7 500
Д
1,9
3,1
0,30
0,60
0,50
0,70
0,020
0,080
0,023
0,028
7 500–16 000
Д
2,8
4,4
0,40
0,80
0,60
0,80
0,030
0,120
0,040
0,047
16 000–32 000
Д
4,6
8,2
0,45
1,10
1,00
2,00
0,040
0,160
0,047
0,056
Экологический класс 1 (Евро 1 и выше)
Менее 7 500
Д
0,5
0,7
0,21
0,25
0,23
0,35
0,007
0,014
0,023
0,028
7 500–16 000
Д
1,2
1,8
0,53
0,64
0,57
0,86
0,016
0,032
0,040
0,047
16 000–32 000
Д
1,5
2,2
0,66
0,79
0,69
1,04
0,020
0,040
0,047
0,056
Более 32 000
Д
1,5
2,2
0,66
0,79
0,69
1,04
0,020
0,040
0,047
0,056
Примечания: 1. Т – теплый период; Х – холодный период.
2. В переходный период значения выбросов СО, VOC, РМ, SO2 и Pb должны умножаться на коэффициент 0,9 от значений холодного периода года. Выбросы NОx принимаются равными выбросам в холодный период.
Таблица 1.3.8
Количество стоянок и коэффициент выезда
Тип АТС
Количество стоянок в сутки
Легковые автомобили, грузовые автомобили и авто3
бусы полной массой до 3 500 кг
Грузовые автомобили и автобусы полной массой
2
свыше 3 500 кг
60
Коэффициент выезда
0,5
0,5
Таблица 1.3.9
Удельные испарения паров бензина АТС экологического класса 0 (Евро 0)
Период года
Холодный
Переходный
Теплый
Холодный
Переходный
Теплый
Удельные испарения за счет внутрисуточных изменений темпеУдельные испарературы для климатических поясов, г/сут
ния во время стоянки, г/сут
1
2
3
Легковые и грузовые автомобили, автобусы полной массой до 3 500 кг
0,26
0,75
2,20
18,20
1,42
1,92
2,60
12,97
3,20
5,60
9,66
8,17
Грузовые автомобили и автобусы полной массой более 3 500 кг
0,65
1,88
5,65
45,50
3,55
4,80
6,52
32,43
8,20
14,10
24,15
20,43
Таблица 1.3.10
Экологические классы АТС в зависимости от года выпуска и
страны-производителя АТС
Страна-производитель ТС
Россия
Отечественные
модели
Иномарки
ЕС
Япония
Корея
США
Китай
Вид
топлива
Б
ДТ
Б, ДТ
Б
ДТ
Б, ДТ
Б, ДТ
Б, ДТ
Б, ДТ
Евро 0
Евро 1
Евро 2
Евро 3
Евро 4
До 2006
До 1997
До 1992
До 1992
-
1997–2000
1992–1996
1992–1996
До 1997
До 2000
До 1995
До 2003
С 2006
С 2001
2001–2005
1997–2000
1997–2001
1998–2004
2001–2002
1996–2000
2004–2007
С 2008
С 2008
С 2006
2001–2004
2002–2004
2005–2010
2003–2005
2001–2003
С 2008
С 2010
С 2010
С 2010
С 2005
С 2005
С 2004
С 2006
С 2004
-
Таблица 1.3.11
Распределение территорий РФ по климатическим поясам при определении
удельных топливных испарений
Климатический пояс
1
2
3
Административный район
Республики: Бурятия, Карелия, Коми, Саха (Якутия)
Автономные округа: Ненецкий, Ханты-Мансийский, Ямало-Ненецкий
Края: Красноярский
Области: Амурская, Иркутская, Мурманская, Томская
Республики: Алтай, Башкортостан, Марий Эл, Татарстан, Тува, Удмурдская, Чувашская, Хакасия
Автономные области: Еврейская
Края: Приморский, Хабаровский
Области: Архангельская, Белгородская, Брянская, Владимирская, Вологодская, Воронежская, Ивановская, Калининградская, Калужская, Камчатская, Кемеровская, Кировская, Костромская, Курганская, Курская, Ленинградская, Липецкая, Магаданская, Московская, Нижегородская, Новгородская, Омская, Оренбургская, Орловская, Пензенская,
Пермская, Псковская, Рязанская, Самарская, Саратовская, Сахалинская, Смоленская,
Тамбовская, Тверская, Тульская, Тюменская, Ульяновская, Челябинская, Читинская,
Ярославская
Города: Москва,
Санкт-Петербург
Республики:
Адыгея,
Дагестан, Ингушетия, Кабардино-Балкарская, Калмыкская, Карачаево-Черкесская, Северная Осетия, Чеченская
Края: Краснодарский, Ставропольский
Области: Астраханская, Волгоградская, Ростовская
61
Практическая работа 2
РАСЧЕТ РАССЕИВАНИЯ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРЕ
Цель работы: освоение методики расчета приземных концентраций
примесей в заданной точке.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Источники загрязнения окружающей среды
Для современных технологических площадок характерно наличие
разнообразных
выбросов:
технологических
и
вентиляционных,
организованных и неорганизованных, высоких и низких, точечных и
линейных, нагретых и холодных, стабильных и периодического действия
[1].
К технологическим относятся хвостовые выбросы технологических
процессов, выбросы при продувке технологического оборудования, постоянно действующие дыхательные трубы, периодически действующие
предохранительные клапаны, трубы ТЭЦ и котельных и т. п. Технологические выбросы характеризуются высокой концентрацией вредных веществ
при небольшом объеме газовоздушной смеси [2].
К вентиляционным относятся выбросы общеобменной и местной
вытяжной вентиляции. Вентиляционные выбросы общеобменной
вентиляции характеризуются большими объемами газовоздушной смеси,
но низкими концентрациями вредных веществ. Объемы вентиляционных
выбросов бывают настолько велики, что валовое количество вредных
веществ, содержащихся в них, часто превышает технологические выбросы.
Технологические выбросы, а также выбросы местной вытяжной
вентиляции
должны
проходить
предварительную
очистку
в
пылегазоочистных аппаратах.
К организованным относятся выбросы, отводимые от мест выделения системой газоотводов, что позволяет применять для улавливания содержащихся в них вредных веществ соответствующие установки.
Неорганизованными являются выбросы, возникающие за счет негерметичности открыто устанавливаемого технологического оборудования,
коммуникаций, канализационных колодцев, пробоотборников и т. п.
По перепаду температур между выбросом и окружающей средой источники можно разделить на нагретые и холодные, а по геометрическим
параметрам (высоте выброса, форме выбросного устройства) выбросы разделяют на высокие и низкие, точечные и линейные. К точечным выбросам
относятся трубы, шахты, крышные вентиляторы и т. д., к линейным –
62
аэрационные фонари, технологические линии и ряд близко расположенных
источников загрязнения.
В зависимости от высоты H устья источника выброса вредного вещества над уровнем земной поверхности согласно ОНД–86 различают источники:
– высокие, H ≥50 м;
– средней высоты, H = 10–50 м;
– низкие, H = 2–10 м;
– наземные, H ≤2 м.
Рассеивание выбросов в атмосфере
Рассеивание – это перенос и усреднение концентрации примесей в
атмосфере.
Рассеивание выбросов в атмосфере подчиняется законам
турбулентной диффузии. На процесс рассеивания оказывают влияние
состояние атмосферы, расположение предприятий и источников выбросов.
Рассеивание происходит под действием трех процессов:
– действие ветра;
– диффузия по осям X , Y , Z ;
– пульсации по осям X , Y , Z .
Направления осей:
X – параллельно ветру и земле;
Y – параллельно земле и перпендикулярно ветру;
Z – перпендикулярно земле и ветру (рис. 2.1).
Рассеивание
по
горизонтали
Z
определяется действием ветра, по вертикали
– разностью температур и плотностью
воздуха. В результате рассеивания в зоне
дыхания на высоте 1,5–2,5 м формируются
X
Y
приземные концентрации C П (рис. 2.2).
Основным
документом,
регламентирующим расчет рассеивания
Рис. 2.1. Расположение осей
выбросов промышленных предприятий,
является ОНД–86 «Методика расчета концентраций в атмосферном
воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий».
при расчете
рассеивания
Степень
опасности
загрязнения атмосферного воздуха характеризуется
наибольшими
рассчитанными
значениями
концентрации,
соответствующими неблагоприятным метеорологическим условиям, в том
числе опасной скорости ветра (разовые концентрации, относящиеся к 20–
30-минутному интервалу осреднения).
63
факел
Сп
1а
II
I
III
Рис. 2.2. Распространение примесей в атмосфере: I – зона переброски
факела; 1a – зона неорганизованного загрязнения;
II – зона задымления (10–49 Hтр); III – зона постепенного
снижения концентраций
Расчетом определяются [3]:
1. Максимальная приземная концентрация при неблагоприятных
метеоусловиях CМ .
2. Расстояние по оси факела X M , м, на котором эта концентрация
достигается.
3. Опасная скорость ветра U M – скорость ветра, при которой
приземная концентрация максимальна.
4. Приземные концентрации в узлах сетки или в расчетной точке C p .
Сначала рассчитывается приземная концентрация по оси факела
выброса C на расстоянии X , м от источника выброса (координата X
расчетной точки)
C  C М  S1 ,
(2.1)
3
где CМ – максимальное значение приземной концентрации, мг/м ; S1 –
безразмерный коэффициент.
Затем определяется значение концентрации C p на расстоянии Y , м,
от источника выброса (координата Y расчетной точки)
(2.2)
C p  C  S2 ,
где S2 – безразмерный коэффициент.
В общем виде
(2.3)
C p  C М  S1  S 2 .
В зависимости от направления ветра C p может определяться как
C p  C М  S1 , если расчетная точка расположена по оси факела выброса, и
64
C p  C М  S2 , если расчетная точка расположена по перпендикуляру к оси
факела выброса.
Приземная концентрация вредных веществ C p в любой точке
местности при наличии N источников определяется как сумма
концентраций веществ от отдельных источников при заданных
направлении и скорости ветра
C p = C p1 + C p 2 + C p 3 + ... + C pn .
Например, для расчетной схемы, приведенной на рис. 2.3, в
расчетной точке суммарная концентрация определяется от источников
выброса И 1 , И 2 , И 3 . Источник И 4 находится за расчетной точкой и в
расчетах не учитывается. Суммарная концентрация в расчетной точке
составит
C p  C max 1  S1  C max 2  S1  S2  C max 3  S2 .
Направление ветра
Y
И1
РТ
И2
И4
И3
X
Рис. 2.3. Расчетная схема расположения расчетной точки
и источников выбросов
Факторы рассеивания
Метеопараметры
Ветер. Направление и скорость ветра не остаются постоянными.
Вследствие непрерывного изменения направления ветра расчетная точка
то попадает в факел выброса, то выходит из него. При увеличении
скорости ветра приземная концентрация уменьшается. Опасной называется
скорость ветра, при которой приземные концентрации максимальны
(пригибание факела выброса к земле).
Температурная стратификация атмосферы. Обычно температура
понижается с увеличением высоты. Температурный градиент составляет
приблизительно 1 °С/100 м высоты. При определенных условиях наступает
инверсия – состояние атмосферы, характеризующееся отклонениями
температурного градиента. Инверсии могут быть приземные и
приподнятые. Толщина инверсионного слоя может меняться так же, как и
65
высота появления инверсий. В инверсионных условиях ослабляется
турбулентный обмен, что ведет к ухудшению рассеивания и увеличению
приземных концентраций.
Согласно натурным обследованиям ГГО им. А. И. Воейкова, к
наиболее опасным условиям загрязнения воздуха для высоких источников
относятся:
– приподнятая инверсия, нижняя граница которой находится над
источником выбросов, увеличивающая максимальную приземную
концентрацию на 50–100 %;
– штилевой слой, расположенный ниже источника выброса, когда на
уровне выбросов скорость движения ветра в 1,5–2,0 раза превышает
величину скорости выброса.
Для низких источников выбросов наиболее неблагоприятным
является сочетание приземной инверсии со слабым ветром. Особенно
опасное загрязнение имеет место, когда при холодных выбросах
приподнятая инверсия, расположенная непосредственно над источником
выбросов, сопровождается слабым ветром, близким к штилю.
Влажность. С повышением влажности приземная концентрация
пыли увеличивается.
Рельеф. На заветренной стороне холмов и в понижениях рельефа
приземная концентрация увеличивается.
Застройка. Здания, находящиеся в набегающем потоке, вызывают
изменения в полях скоростей воздушного потока и искажают его. Над
зданием скорость ветра увеличивается, за зданием снижается и на
некотором расстоянии от него достигает первоначального значения. На
наветренных поверхностях здания создается избыточное давление, а на
заветренных – разрежение. При обтекании зданий воздушным потоком над
зданием и за ним образуются зоны аэродинамической тени (рис. 2.4).
a
б
1,8Нзд
1,8Нзд
Нзд
b≤2,5Нзд
Нзд
B>2,5Нзд
6Нзд+b
4Нзд
Рис. 2.4. Схема движения воздушного потока при обтекании здания ветром, направленным
перпендикулярно их продольной оси: а – узкое здание; б – широкое здание
Параметры источников выбросов
Интенсивность выброса. При увеличении массы выброса приземная
концентрация увеличивается.
Высота источника выброса. С увеличением высоты источника
66
выброса повышается площадь факела и приземная концентрация
уменьшается.
Температура уходящих газов. При повышении температуры выброса
увеличивается подъем факела выброса, площадь его увеличивается и
приземная концентрация уменьшается.
Скорость выхода газовоздушной смеси. С повышением скорости
выхода газовоздушной смеси увеличивается подъем факела выброса,
площадь его увеличивается и приземная концентрация уменьшается.
Агрегатное состояние. Газы рассеиваются лучше. Чем крупнее
пыль, тем выше скорость осаждения и выше приземные концентрации.
В ОНД–86 приняты следующие допущения:
 для наземных источников высота принимается равной 2 м;
 если устье источника имеет вид прямоугольника, диаметр
заменяют эффективным диаметром по формуле
2a  b
Dэф 
,
ab
где a и b – стороны прямоугольника.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Порядок выполнения работы
1. Подготовить исходные данные (табл. 2.1.1-2.1.4 прил. 2.1)
1.1 Масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в
единицу времени, г/с
c
=
; McNO =
; MSO
;
M cCO =
c
c
; Mпыль др. =
MТВ =
1.2. Параметры источников выбросов (табл. 2.1.3 прил. 2.1)
Нагретый источник
Холодный источник
H=
H=
D=
D=
V1 =
V1 =
W0 
W0 =
Г
T =
Т =ТВ =
ηз =
ηз =
1.3. Координаты расчетной точки и источников выброса (табл. 2.1.4
прил. 2.1)
; Yp =
;
Xp =
X ИГ =
; YИГ =
;
2
2
67
; YИХ =
.
1.4. Метеопараметры (табл. 2.1.1 прил. 2.1)
; UМ =
.
TВ =
1.5. Место расположения объекта и объект (табл. 2.1.1 прил. 2.1)
2. Рассчитать значение средней скорости выхода газовоздушной смеси (W0 , м/с) из устья источника для источников холодных и нагретых выбросов и вписать значения в п. 1.2
X ИХ =
4  V1
,
  D2
где V1 – расход газовоздушной смеси (м3/с), D – диаметр устья источника выброса (м), ∆Т – разность между температурой выбрасываемой
газовоздушной смеси ТГ и температурой окружающего атмосферного воздуха ТВ (ºС).
∆Т = ТГ - ТВ
3. Рассчитать значения параметров f ,  М , f e , М
Wo 
1000  W02  D
;
f 
H 2  T
 М 
 М  0,65  3
1,3  W0  D
;
H
V1  T
;
H
f e  800М  ;
3
3. Рассчитать значения коэффициентов m и n в зависимости от параметров f , Ì , f e , Ì .
Коэффициент m определяется в зависимости от f :
1
при f < 100 ;
m
0,67  0,1  f  0,34  3 f
m
1,47
3 f
при f  100 .
Для fe<f<100 значение коэффициента m вычисляется
при f = fe.
Коэффициент n при f < 100 определяется в зависимости от υМ :
при υМ ≥2 ;
n=1
2
n  0,532  М  2,13  М  3,13
при 0,5 ≤ M  2 ;
при υМ < 0 ,5 .
n  4,4  М
4. Рассчитать для каждого вредного вещества максимальную приземную концентрацию CМ , мг/м3, при выбросе газовоздушной смеси из
68
одиночного точечного источника при неблагоприятных метеоусловиях:
Нагретый источник:
А  M  n  m  F  p
CМ 
,
H 2  3 V1  T
где A – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, (табл. 2.1); M – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с (см. п. 1.1); F – безразмерный коэффициент,
учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной
смеси из устья источника выброса; H – высота источника выброса над
уровнем земли, м (для наземных источников принимается H = 2 м); η p –
безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; V1
– расход газовоздушной смеси, м3/с; ΔT – разность между температурой
выбрасываемой газовоздушной смеси T Г и температурой окружающего
воздуха T В , °С.
Для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость
упорядоченного оседания которых равна 0 , F = 1 ; для мелкодисперсных
аэрозолей при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов ηз не менее 90 % F = 2 ; от 75 до 90 % F = 2,5 ; менее 75 % и при отсутствии очистки F = 3 .
Значения η з указаны в варианте задания (табл. 2.1.2 прил. 2.1). В
случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот не более 50 м на 1 км2 η p = 1 .
Значение ТВ принимается равным средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по СНиП 23-01–99
«Строительная климатология» (табл. 2.1.1 прил. 2.1).
Для f ≥100 (или ΔT ≈0 ) и  М  0,5 (холодные выбросы)
A  M  n  F  p  D
.
CМ 
4
8  H 3  V1
Значение n определяется в зависимости от υ′
М
1,3  W0  D
 М 
,
H
где D – диаметр холодного источника выброса, м.
n=1
при υ′
M ≥2 ;
2
n  0,532   M   2,13  M  3,13
при 0,5 ≤M  2 ;
n  4,4  M
при υ′
M < 0 ,5 .
69
Таблица 2.1
Значение коэффициента А [3]
Район
Бурятия и Читинская область
Европейская территория страны: районы РФ южнее 50º с. ш., остальные районы Нижнего Поволжья, Кавказа; азиатская территория РФ; Дальний Восток и
остальная территория Сибири
Европейская территория РФ и Урала от 50 до 52º с. ш. за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов
Европейская территория РФ и Урала севернее 52ºс.ш (за исключением центра
европейской территории страны)
Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская, Ивановская
области
А
250
200
180
160
140
5. Определить расстояние X М , м, от источника выброса, на котором
при неблагоприятных метеоусловиях достигается максимальная приземная
концентрация CМ , мг/м3.
Расчет выполняется:
а) для газообразных примесей;
б) твердых веществ от нагретого источника;
в) твердых веществ от холодного источника:
(5  F )  d  H
XМ 
,
4
где безразмерный коэффициент d находится по формулам:
при f < 100 (нагретый источник)

d  2,48  1  0,28  3 f e


d  4,95   m  1  0,28  3 f

d  7   v  1  0,28  3 f

при M ≤0,5 ;

при 0,5  M ≤2 ;
при М  2 ;
при f > 100 или ΔT ≈0 (холодный источник)
d = 5,7
при υ′
M ≤0 ,5 ;
при 0 ,5 < υ′
d  11,4  M
M ≤2 ;
d  16 M
при υ′
M > 2.
6. Определить значение опасной скорости ветра U M , м/с, на уровне
флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается
наибольшее значение приземной концентрации CM :
при f < 100 (нагретый источник)
при  M ≤0,5 ;
U M = 0 ,5
U M = υM
при 0,5  M ≤2 ;
70


при  M  2 ;
U M   M 1  0,12  f
при f  100 или ΔT ≈0 (холодный источник)
при υ′
U M = 0 ,5
M ≤0 ,5 ;
U M = υ′
при 0 ,5 < υ′
M
M ≤2 ;
при υ′
U M = 2,2υ′
M
M > 2.
7. Определить значение приземной концентрации каждого вещества
CМИ , мг/м3, при неблагоприятных метеоусловиях и скорости ветра U , м/с,
отличающейся от опасной скорости ветра U M , м/с. Значение U принять в
расчетах равной среднегодовой скорости ветра по табл. 2.1.1 прил. 2.1.
CМИ  r  C M ,
где r – безразмерная величина, определяемая в зависимости от U U M по
формулам:
2
3
U
 U 
 U 
 U 
  1,67
 - 1,34

≤1 ;
при
r  0,67
U
U
U
U
M
 M
 M
 M
 U 

3
U
U
 M
при
> 1.
r
2
U
M
 U   U 
  
  2
2
 UM   UM 
8. Рассчитать расстояние от источника выброса X МИ , м, на котором
достигается концентрация СМИ , мг/м3,
Х МИ  р  Х М ,
где р – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения U U M по формулам:
U
≤0 ,25 ;
при
p=3
UM
5
U

U 
  1 при 0 ,25 <
≤1 ;
p  8,431 
UM
 UM 
U
 U 
  0,68
p  0,32
> 1.
при
U
U
M
 M
9. Рассчитать значение приземной концентрации при неблагоприятных метеоусловиях C p , мг/м3, в точке, заданной координатами X и Y .
9.1. Рассчитать значение C , мг/м3, на расстоянии X , м, от источника по оси факела выброса.
9.1.1. Определить значение X :
71
а) для нагретого источника X Г  X p  X ИГ ,
б) холодного источника X Х  X p  X ИХ .
9.1.2. Рассчитать значения безразмерного параметра S1 в зависимости от отношения X X M и коэффициента F по формулам (при расчете рассеивания выбросов от нагретого источника X = X Г от холодного –
Х  ХХ )
s1  3(X X м ) 4  8(X X м ) 3  6(X X м ) 2 при X X м  1 ;
1,13
1  X Xм  8 ;
0,13(X X м ) 2  1 при
X Xм
F  1,5 и X X м  8 ;
S1 
3,58(X X м ) 2  35,2(X X м )  120 при
S1 
X
1
при
> 8 и F > 1,5 .
XM
0,1(Х Х м ) 2  2,47(Х Х м )  17,8
Для низких или наземных источников (высотой не более 10 м) при
значениях X X M < 1 величина S1 заменяется на S1H ;
S1H  0,12510  H  0,125H  2S1 при 2 ≤H < 10 .
9.1.3. Рассчитать значение C , мг/м3 для каждого ингредиента выброса
C  S1  C M .
9.2. Рассчитать значение концентрации C p на расстоянии Y , м, по
перпендикуляру к оси факела выброса.
9.2.1. Определить значение Y :
а) для нагретого источника YГ  YP  YИГ ,
б) холодного источника Y  YP  YИХ .
9.2.2. Рассчитать значение безразмерного коэффициента S 2 в зависимости от скорости ветра U , м/с, и отношения Y X по значению аргумента tУ .
U У 2
tУ 
при U ≤5 ;
X2
5 У 2
tУ 
при U > 5 ;
X2
S1 
72
S2 
1
.
3
4 2


12
,
8

t

17

t

45
,
1

t
У
У
У
9.2.3. Рассчитать для каждого ингредиента выброса значение приземной концентрации в расчетной точке C p , мг/м3,
1  5  t
2
У
C p  C  S2 .
10. Рассчитать суммарную концентрацию твердых веществ в расчетной точке от холодного и нагретого источников, мг/м3.
ТВ
CТВ = С ТВ
р ИГ + С р ИХ .
11. Результаты свести в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Результаты расчета рассеивания выбросов в атмосфере
Ингредиент
1
СМ , мг/м3 Х М , м СМИ , мг/м3 Х МИ , м С , мг/м3 С р , мг/м3
2
3
4
5
6
7
12. Сравнить концентрации в расчетной точке с ПДК [4] (табл. 2.1.5
прил. 2.1).
Состав отчета
1. Цель работы.
2. Исходные данные.
3. Расчеты рассеивания выбросов в атмосфере для нагретого и холодного источников.
4. Результаты расчетов (табл. 2.2).
5. Выводы о соответствии приземных концентраций ПДК.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ
1. ГОСТ 17.2.1.04–77*. Охрана природы. Атмосфера. Источники и
метеорологические факторы загрязнения, промышленные выбросы. Основные термины и определения. М., Изд-во стандартов, 1977. 11 с.
2. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (Дополненное и переработанное). СПб., 2012. 223 с.
3. ОНД–86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе
вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Л., Гидрометеоиздательство, 1987. 93 с.
4. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух.
СПб., 2010. 248 с.
73
5. Об охране окружающей среды : федеральный закон от 10.01.2002
№ 7-ФЗ (ред. от 02.07.2013). – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
6. Об охране атмосферного воздуха : федеральный законот
04.05.1999 № 96-ФЗ (ред. от 25.06.2012). – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
7. О внесении изменений в федеральный закон «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации :
проект № 529927-5. М., 2011. 13 с.
74
Приложение 2.1
Таблица 2.1.1
Ва
риант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Расчетные характеристики
Средняя темпера- Расчетная
Место расположения
тура наиболее
скорость
объекта
жаркого месяца ветра, U, м/с
Благовещенск
26,9
8,5
Тында
24,9
4,0
Петропавловск-Камчатский
16,9
5,0
Камчатская область
19,7
6,0
Анадырь
14,6
8,5
Магадан
17,9
9,8
Иваново
23,0
6,5
Хабаровск
25,7
11,2
Калуга
23,4
7,2
Красноярск
24,7
9,4
Новосибирск
24,6
10,2
Пермь
23,7
8,8
Владивосток
23,2
10,3
Дальнереченск
25,7
9,8
Долинск (Сахалин)
22,4
13,5
Москва
23,7
7,9
Комсомольск-на-Амуре
24,9
12,1
Кисловодск
24,4
7,5
Псков
22,9
8,4
Санкт-Петербург
22,1
8,7
Примечание
Населенные места
Населенные места
Населенные места
Курортная местность
Населенные места
Населенные места
Населенные места
Населенные места
Населенные места
Населенные места
Населенные места
Населенные места
Курортная местность
Курортная местность
Населенные места
Населенные места
Населенные места
Курортная местность
Населенные места
Населенные места
Таблица 2.1.2
Масса вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу в единицу времени, г/с
Нагретый источник
Холодный источник
Ва
риПыль
Эффективность
NO 2 SO2 Взвешенные Эффективность
ант CO
вещества
очистки, %
древесная
очистки, %
1 3,00 0,90 1,20
2,60
80
1,50
74
2 4,50 0,70 1,22
3,14
85
0,15
98
3 8,90 1,20 4,50
3,90
79
1,20
88
4 4,00 0,80 1,80
5,60
76
0,12
95
5 2,10 0,60 0,90
3,30
80
0,15
87
6 3,40 0,90 1,30
2,55
84
0,19
88
7 2,60 0,90 0,95
3,30
85
0,15
75
8 1,40 0,40 0,90
3,00
88
0,24
92
9 2,80 1,20 1,90
3,64
88
0,45
95
10 0,98 0,84 1,20
5,12
73
0,18
95
11 4,40 0,90 1,60
4,20
88
0,35
96
12 3,00 1,10 1,90
2,30
92
0,14
88
13 0,95 0,75 1,08
3,30
84
0,24
91
75
Нагретый источник
Вариант
CO
NO 2
14
15
16
17
18
19
20
1,6
4,4
3,2
2,8
5,5
6,0
3,3
0,4
1,6
0,9
1,2
1,2
1,5
1,0
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
H,м
18
22
20
25
20
25
20
18
20
15
28
30
42
46
32
28
24
36
30
36
SO2 Взвешенные Эффективность
вещества
очистки, %
2,2
3,7
4,0
4,2
6,4
7,2
5,0
82
86
80
88
75
80
85
1,3
2,8
1,3
1,9
2,3
3,9
2,0
Окончание табл. 2.1.2
Холодный источник
ЭффективПыль
ность очистдревесная
ки, %
0,46
84
0,43
93
0,57
92
0,24
95
0,55
92
0,13
96
0,47
91
Таблица 2.1.3
Параметры источников выбросов
Нагретый источник
Холодный источник
3
V1 , м /с
TГ , ºС
V1 , м3/с
D,м
H,м
D,м
0,40
0,96
140
6,0
0,30
1,30
0,45
1,16
150
5,8
0,32
1,24
0,40
0,98
160
6,5
0,40
1,44
0,45
1,55
175
6,8
0,38
1,02
0,40
1,23
180
5,9
0,35
1,11
0,45
1,40
160
8,0
0,40
1,60
0,35
0,88
315
4,6
0,30
0,80
0,30
0,65
210
8,2
0,35
0,95
0,46
1,40
180
12,0
0,40
1,80
0,30
0,70
190
4,5
0,25
0,56
0,50
1,60
180
5,5
0,30
0,84
0,50
1,70
180
6,8
0,42
1,35
0,45
1,58
210
6,5
0,40
1,05
0,50
2,12
315
8,0
0,45
1,60
0,40
1,25
195
7,2
0,35
0,84
0,35
0,85
215
6,5
0,32
0,94
0,30
0,78
180
4,9
0,30
0,85
0,25
0,45
190
4,8
0,25
0,45
0,50
1,80
140
12,0
0,40
2,12
0,65
2,80
180
6,0
0,35
0,68
Приложение 2.1.4
Нагретый источник
Вариант
1
2
3
Координаты точек
Холодный источник
Расчетная точка
Х ИТ
YИТ
Х ИХ
YИХ
Хр
Yp
100
150
80
100
100
40
150
200
120
76
100
110
45
200
250
170
170
120
50
Вариант
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Нагретый источник
Х ИТ
YИТ
60
50
75
55
120
100
250
100
350
340
100
120
80
100
50
50
110
40
100
50
100
70
120
20
150
30
600
240
250
50
300
80
250
100
Окончание табл. 2.1.4
Расчетная точка
Хр
Yp
140
75
250
80
280
120
350
130
450
350
180
142
150
130
120
60
190
80
180
90
250
85
220
50
350
50
730
260
320
95
420
90
370
130
Холодный источник
Х ИХ
YИХ
90
60
110
70
150
100
200
120
380
300
130
130
120
120
100
55
40
70
120
70
140
80
160
40
100
40
620
200
300
80
330
100
290
120
Таблица 2.1.5
ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе
(извлечение из ГН 2.1.6.1338–03 и ГН 2.1.6.1339-03)
Класс
ПДКн.м, мг/м3
ОБУВ, ПДКр.з,
Вещество
опасмг/м3
ПДКм.р
ПДКс.с
мг/м3
ности
Азота диоксид
3
0,2
0,04
–
2
Ангидрид сернистый
3
0,5
0,05
–
10
Взвешенные вещества
3
0,5
0,15
–
–
Пыль древесная
4
0,1
–
–
6
Углерода оксид
4
5
3
–
20
77
Практическая работа 3
САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ
Цель работы: освоение принципов нормирования примесей атмосферы
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Основные принципы санитарно-гигиенического
и экологического нормирования качества окружающей среды
В соответствии с федеральным законом «Об охране окружающей
среды Российской Федерации» от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ нормирование в
области охраны окружающей среды осуществляется в целях государственного регулирования воздействия хозяйственной и иной деятельности на
окружающую среду, гарантирующего сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности. Закон определяет негативное воздействие как «воздействие хозяйственной и иной деятельности, последствия которой приводят к негативным изменениям качества окружающей среды». В международной практике под воздействием
на окружающую среду понимают «любое отрицательное или положительное изменение в окружающей среде, полностью или частично являющееся
результатом деятельности организации, ее продукции или услуг».
Нормирование в области охраны окружающей среды заключается в
установлении нормативов качества окружающей среды, нормативов допустимого воздействия на окружающую среду при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, иных нормативов в области охраны окружающей среды, а также нормативных документов в области охраны окружающей среды. Цель нормирования достигается путем установления ограничений (нормативов) как на сами источники воздействия, так и на факторы среды, отражающие и характеристики воздействия, и отклики экосистем.
Нормативы качества окружающей среды устанавливаются для оценки состояния окружающей среды в целях сохранения естественных экологических систем, генетического фонда растений, животных и других организмов. Они включают нормативы, установленные в соответствии с показателями состояния окружающей среды:
 химическими (в том числе нормативы предельно допустимых
концентраций химических веществ, включая радиоактивные вещества);
78
 физическими (в том числе показатели уровней радиоактивности и
тепла);
 биологическими (в том числе виды и группы растений, животных
и других организмов, используемых как индикаторы качества окружающей
среды, а также нормативы предельно допустимых концентраций микроорганизмов).
Рассматривается нормирование санитарно-гигиеническое (защита
человека) и экологическое (учет допустимой нагрузки на экосистему). Допустимой считается нагрузка, при которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно,
не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к
ухудшению качества среды.
Как экологическое, так и санитарно-гигиеническое нормирование
основано на знании эффектов, оказываемых разнообразными факторами
воздействия на живые организмы. Эти факторы могут иметь физическую,
химическую и биологическую природу. Одним из важных понятий в токсикологии и нормировании является понятие вредного вещества, воздействие которого на биологические системы может привести к отрицательным последствиям. Все ксенобиотики (чужеродные для живых организмов, искусственно синтезированные вещества), как правило, рассматривают как вредные. Для большинства из них нормативы не установлены.
Установление нормативов качества окружающей среды основано на
понятии «порога воздействия». Порог вредного действия – это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме могут возникнуть
изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных
реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Пороговая
доза вещества (или пороговое действие вообще) может вызывать у организма отклик, который не компенсируется за счет механизмов поддержания внутреннего равновесия организма.
В основе санитарно-гигиенического нормирования лежит понятие
предельно допустимой концентрации (ПДК). ПДК – это норматив, устанавливающий концентрацию вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.
Нормирование качества атмосферного воздуха населенных мест
Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность
свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, хи79
мических и биологических факторов на людей, растительный и животный
мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.
Состояние воздушной среды оценивается концентрациями загрязняющих
веществ. Концентрации не являются постоянными во времени. Они меняются в зависимости от метеорологических условий, характера выброса в
атмосферу, вида и плотности застройки и т. д.
Различают разовую, среднесуточную, среднемесячную и среднегодовую концентрацию. Под разовой концентрацией понимают содержание загрязняющих примесей в воздухе при относительно кратковременном отборе проб воздуха (30–20 мин). Наивысшее значение концентрации, полученное при анализе многократно отобранных проб, называют максимальной разовой концентрацией.
Выражение концентраций примесей в атмосфере может быть различным. При санитарно-гигиенической оценке качества атмосферного
воздуха концентрацию загрязняющих веществ принято выражать в мг/м3.
Именно эта размерность используется при установлении предельно допустимых концентраций. Однако в ряде случаев при проведении инструментального контроля концентрации загрязняющих веществ могут быть выражены в ppm, ppb, % объемных.
1 ppm = 103 ppb;
1 ppm = 10–4 % об.
Для сравнения с ПДК все концентрации должны быть приведены к
размерности мг/м3.
По эффекту воздействия примесей на человека устанавливают следующие виды концентраций: предельно допустимая, опасная для жизни и
смертельная.
В настоящее время нормирование состояния воздушной среды основано на соблюдении санитарно-гигиенических норм. Нормативами качества воздуха определены допустимые пределы содержания вредных веществ как в производственной (предназначенной для размещения промышленных
предприятий,
опытных
производств
научноисследовательских институтов и т. п.), так и в селитебной зоне (предназна80
ченной для размещения жилого фонда, общественных зданий и сооружений) населенных пунктов.
В нормировании качества воздушной среды приняты следующие виды ПДК (рис. 3.1).
Производственные цеха и
промплощадки
ПДК рабочей
зоны
ПДК
ПДК
максимальная
разовая
ПДК
населенных
мест
ПДК средне-
Зоны отдыха
и селитебные
суточная
Рис. 3.1. ПДК в нормировании качества атмосферного воздуха
Особенностью нормирования качества атмосферного воздуха является зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в
воздухе, на здоровье населения не только от значения их концентраций, но
и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом. Поэтому в Российской Федерации, как и во
всем мире, для загрязняющих веществ, как правило, установлены 2 норматива:
 норматив, рассчитанный на короткий период воздействия загрязняющих веществ. Это «предельно допустимые максимальные разовые
концентрации»;
 норматив, рассчитанный на более продолжительный период воздействия (8 ч, сут, по некоторым веществам год). В Российской Федерации
данный норматив устанавливается для 24 ч и называется «предельно допустимые среднесуточные концентрации».
Различают ПДКр.з – предельно допустимые концентрации вредных
веществ в воздухе рабочей зоны и ПДКн.м – предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест. ПДКр.з –
(ГОСТ 12.1.005–88) – это такая концентрация, которая при ежедневной
(кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не
вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Нормативы
ПДКр.з и ОБУВр.з – ориентировочно безопасных уровней воздействия –
81
устанавливаются
следующими
нормативными
документами:
ГН 2.2.5.1313–03 (с дополнениями) – ПДК загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны, ГН 2.2.5.1314–03 (с дополнениями) – ОБУВ загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны. ПДКр.з устанавливается при 20 °С и
используется при нормировании примесей в воздухе рабочей зоны и на
территории промплощадок.
ПДК населенных мест (ПДКн.м) – это максимальная концентрация
примеси в атмосфере, отнесенная к определенному периоду осреднения,
которая при периодическом действии или на протяжении всей жизни человека не оказывает ни на него, ни на окружающую среду в целом вредного
действия (включая отдаленные последствия). ПДКн.м устанавливается при
0 °С и используется при нормировании качества атмосферного воздуха в
населенных
пунктах
и
зонах
отдыха
в
соответствии
с
СанПиН 2.1.6.1032–01.
С учетом особенностей нормирования качества атмосферного воздуха для населенных мест и зон отдыха устанавливаются ПДК максимальная
разовая (ПДКм.р) и ПДК среднесуточная (ПДКс.с). В качестве основной характеристики рассматривается ПДКм.р, которая устанавливается для
предотвращения появления запахов, привкусов, раздражающего действия
и рефлекторных реакций, а также острого влияния атмосферных загрязнений при кратковременном (20 мин) воздействии. Понятие ПДКм.р используется при установлении научно-технических нормативов – предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ. В результате рассеивания
примесей в воздухе при неблагоприятных метеорологических условиях на
границе санитарно-защитной зоны предприятия концентрация вредного
вещества в любой момент времени не должна превышать ПДКм.р.
Среднесуточная ПДК (ПДКс.с) устанавливается для предотвращения
неблагоприятного действия на здоровье человека при длительном поступлении загрязняющих веществ в организм. ПДКс.с рассчитана на все группы
населения и на неопределенно долгий период воздействия и, следовательно, является самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом, устанавливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде.
Именно величина ПДКс.с может выступать в качестве «эталона» для оценки благополучия воздушной среды в селитебной зоне.
При отсутствии ПДК для ряда веществ определены ОБУВ – ориентировочно безопасные уровни воздействия, которые утверждаются сроком
на 3 года. В некоторых случаях сроком на 1 год устанавливаются ВДК –
временно допустимые концентрации.
Основные нормативные документы:
 ГН 2.1.6.1338–03 (с дополнениями) – ПДК загрязняющих веществ
в атмосферном воздухе;
82
 ГН 2.1.6.1339–03 (с дополнениями) – ОБУВ загрязняющих веществ в атмосферном воздухе;
 СанПиН 2.1.6.1032–01 «Гигиенические требования к обеспечению
качества атмосферного воздуха населенных мест».
 Гигиеническими нормами (ГН) установлены: класс опасности вещества, допустимые максимальная разовая и среднесуточная концентрации примесей.
Класс опасности – показатель, характеризующий степень опасности
для человека веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Установлены
следующие классы опасности:
 1-й класс – чрезвычайно опасные;
 2-й класс – высоко опасные;
 3-й класс – опасные;
 4-й класс – умеренно опасные.
Учет класса опасности позволяет дифференцированно подходить к
обоснованию необходимых профилактических мероприятий (например, к
мерам безопасности при работе с различными веществами), а также предварительно оценивать сравнительную опасность воздействия тех или иных
веществ на организм человека.
Соблюдение норм обеспечивается с учетом суммации биологического
действия веществ или продуктов их трансформации в атмосфере, а также
загрязнения от всех строящихся, действующих, намеченных к
строительству источников загрязнения атомосферы (с учетом фоновых
концентраций).
При санитарно-гигиенической оценке загрязнения атмосферного
воздуха должны соблюдаться следующие условия нормирования:
1. В населенных пунктах Ci ≤ПДК iм.р ,
где Сi – приземная концентрация i -го вещества, мг/м3; ПДК iм.р – максимальная разовая ПДК i-го вещества, мг/м3.
В населенных пунктах с учетом фона Ci + Cф i ≤ПДК i м.р,
где Сф i – фоновая концентрация i-го вещества, мг/м3.
2. В зонах отдыха в соответствии с СанПиН 2.1.6.1032–01
Ci ≤0,8ПДК iм.р.
С учетом фона Ci + Сф i ≤0,8ПДК iм.р.
3. На территории промплощадки Ci ≤0,3ПДК i p.з.
С учетом фона Ci + Сф i ≤0,3ПДК i р.з,
где ПДК i р.з – ПДК рабочей зоны для i-го вещества, мг/м3.
83
4. При одновременном присутствии в атмосфере нескольких
веществ, обладающих суммацией вредного действия, их безразмерная
суммарная концентрация должна удовлетворять условиям:
– населенные пункты
n С С
C1  C ф 1 С 2  С ф 2
С n  Cф n
i
фi

 ... 
∑
≤1 ,
ПДК 1м.р ПДК 2 м.р
ПДК n м.р i 1 ПДК i м.р
где n – количество веществ, входящих в суммацию.
– зоны отдыха в соответствии с СанПиН 2.1.6.1032–01
n С С
i
фi
∑
≤0,8,
i 1 ПДК м.р
i
n С С
i
фi
– территория промплощадки ∑
≤0,3
i 1 ПДК p.з
i
Если вещества при совместном присутствии обладают эффектом
неполной суммации (коэффициент комбинированного действия Кк.д > 1)
или потенцирования (коэффициент Кп < 1) формулы п. 4 будут иметь
соответственно следующий вид:
n С С
C1  C ф 1 С 2  С ф 2
С n  Cф n
i
фi

 ... 
∑
≤К к.д или(К п );
ПДК 1м.р ПДК 2 м.р
ПДК n м.р i 1 ПДК i м.р
n С С
i
фi
∑
≤0,8 К к.д или (К п );
i 1 ПДК м.р
i
n С С
i
фi
∑
≤0,3 К к.д или (К п ).
i 1 ПДК p.з
i
Не обладают эффектом суммации 2-, 3- и 4-компонентные смеси,
включающие диоксид азота и (или) сероводород и входящие в состав многокомпонентного загрязнения атмосферного воздуха, если удельный вес
концентраций одного из них, выраженный в долях соответствующих максимальных разовых ПДК, составляет:
 в 2 компонентной смеси – более 80 %;
 в 3 компонентной смеси – более 70 %;
 в 4 компонентной смеси – более 60 %.
В соответствии с СанПиН 2.1.6.1032–01 критерий 0,8 ПДК должен
соблюдаться в местах массового отдыха населения, на территории размещения лечебно-профилактических учреждений длительного пребывания
больных и центров реабилитации. К местам массового отдыха отнесены
территории, выделенные в генпланах городов, в схемах районной планировки и развития пригородной зоны, в решениях органов местного самоуправления для организации курортных зон, размещения санаториев, профилакториев, домов отдыха, пансионатов, баз туризма, садово-огородных
84
участков и мест организованного отдыха населения (парки, пляжи, скверы,
спортивные базы и их сооружения на открытом воздухе).
Дать санитарно-гигиеническую оценку загрязнения атмосферы – это
значит сравнить фактические концентрации примесей в воздухе с
предельно допустимыми концентрациями по условиям нормирования.
При выполнении условий нормирования загрязнение атмосферы не
превышает допустимого, при невыполнении – загрязнение превышает
допустимое и должны быть разработаны мероприятия по уменьшению
загрязнения атмосферы.
Нормирование выбросов в атмосферу предусматривает учет не только гигиенических, но и экологических критериев качества атмосферного
воздуха.
Экологический норматив – это критерий качества атмосферного воздуха, который отражает предельно допустимое максимальное содержание
загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферном воздухе, при котором отсутствует вредное воздействие на окружающую среду.
Регламентируется ПДКр.э (разовая экологическая). Предполагается
переход к условиям нормирования [1, 2]:
q =q
+ q ≤1;
i
прi
фi
C
прi
q
=
;
прi ПДК
i
C
q
фi
=
фi
;
ПДК
i


ПДК i  min ПДК
и ПДК р.э . ,
мр


и qфi – безразмерные приведенные приземная и фоновая концен-
где qпрi
трации.
В последнее время растет число публикаций, описывающих эффекты
действия загрязняющих веществ на биоту, в том числе атмосферных примесей на растительность. Так, установлено, что хвойные породы деревьев,
лишайники чувствительнее прочих видов реагируют на присутствие в воздухе кислых газов, в первую очередь сернистого ангидрида. Исследователи предлагают установить предельно допустимые концентрации для диких
видов с тем, чтобы использовать эти нормативы при оценке ущерба и
ограничении воздействия на особо охраняемые природные объекты. Однако широкое применение чувствительность растений нашла лишь в биологическом мониторинге; экологическое нормирование состояния атмосферного воздуха на практике фактически не реализовано.
85
Существенным недостатком системы экологического нормирования
является также отсутствие интегральных показателей предельно допустимого воздействия на отдельные компоненты природной среды и экосистемы в целом. Для обеспечения устойчивого (ноосферного) развития важно
знать границу количественного изменения нормативов экосистемы, при
котором сохраняется биологическое разнообразие в экосистеме, продолжаются процессы обмена веществ и энергии и не меняется способ функционирования различных ее компонентов.
Сравнительные данные по ПДКс.с в разных странах и рекомендуемые
для древесных пород в России приведены в табл. 3.1.
Требование обеспечения ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ в атмосферном воздухе имеет ряд недостатков:
 гигиенические нормативы направлены на охрану здоровья человека, не защищают объекты животного и растительного мира и не могут
служить критерием для оценки качества атмосферного воздуха в целом;
 ПДК не учитывают региональную специфику;
 ПДК и ПДУ основаны на пороговом принципе и непричинении
вреда единственным действующим фактором;
 отсутствует четкая связь с экономическими инструментами охраны окружающей среды.
Таблица 3.1
3
Значения ПДКс.с., мг/м [3]
Загрязняющие вещества
Ангидрид
Диоксид
Оксид
сернистый
азота
углерода
Россия
0,05
0,04
3,0
Япония
0,12
0,08
12,5
Австрия
0,20
0,10
7,0
Швейцария
0,10
0,08
8,0
Германия
0,14
0,08
10,0
Канада
0,12
0,16
Нет свед.
Древесные породы (Россия)
0,015
0,02
3,0
Страна
Взвешенные
вещества
0,15
0,10
0,12–0,2
0,15
0,15
0,20
0,05
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Порядок выполнения работы
1. Подготовить исходные данные по следующим показателям:
1.1. Территория (табл. 3.1.1 прил. 3.1)
1.2. Приземные и фоновые концентрации.
Значения приземных концентраций при предварительном выполнении работы «Расчет рассеивания выбросов в атмосфере» берутся из гр. 7
86
табл. 2.2 этой работы, значения фоновых концентраций – из табл. 3.1.3
прил. 3.1 согласно варианту задания.
Если работа «Санитарно-гигиеническая оценка загрязнения атмосферы» выполняется автономно, значения приземных концентраций выбираются согласно варианту задания из табл. 3.1.1 прил. 3.1, фоновых – из
табл. 3.1.3 прил. 3.1.
Данные, кроме фоновых концентраций, выраженных не в мг/м3, занести в табл. 3.2.
2. Установить, с какой ПДК (максимальной разовой – ПДКм.р или
рабочей зоны – ПДКр.з) будут сравниваться фактические концентрации.
Для населенных мест и зон отдыха (п. 1.1) нормирование примесей
атмосферы при экспозиции не более 20 мин ведется по ПДКм.р , которая
устанавливается при температуре 0 °С; для промплощадок нормирование
ведется по ПДКр.з, которая устанавливается при температуре 20 °С.
3. Привести значения фоновых концентраций (табл. 3.1.3 прил. 3.1) к
размерности мг/м3, пользуясь соотношениями
ppm  MM
мг / м 3 
,
V0
где ррm – значение концентрации в ррм; MM – молекулярная масса
вещества, г/моль (табл. 3.1.2 прил. 3.1); V0 – молярный объем, л/моль,
V0  22,4 л при температуре 0 °С; Vo = 24,04 л при температуре 20 °С.
При сравнении с ПДКм. р V0  22,4 л, при сравнении с ПДКр.з Vo =
24,04 л.
ррв  ММ  10
мг/м 
Vo
-3
3
,
где ррв – концентрация в объемных частях примеси на 10 9 объемных
частей воздуха ( 1 ррт = 10 3 ррв ).
%об.  ММ  10 4
мг/м 
,
V0
3
где % об. – концентрация в объемных частях примеси на 10 2 объемных
частей воздуха (1% об.  10 4 ррт ).
Заполнить таблицу (табл. 3.2).
При отсутствии у какой-либо примеси значений Ci или Cф i в
соответствующих графах проставляется 0. Значения ПДКi принимаются по
табл. 3.1.4 прил. 3.1.
87
Таблица 3.2
Значения концентраций веществ в атмосферном воздухе
Cф i , мг/м3
ПДК i , мг/м3
Ci , мг/м3
Ингредиент
Примечание: C i – приземная концентрация i -й примеси; Cф i – фоновая концентрация
i -й примеси.
4. Установить и перечислить вещества, обладающие суммацией
действия (табл. 3.1.4 прил. 3.1). Группа суммации устанавливается при
наличии в атмосферном воздухе (графа 1 табл. 3.2) всех ингредиентов,
входящих в эту группу. Одно и то же вещество может входить в несколько
групп суммации. Заполнить табл. 3.3.
Таблица 3.3
Перечень веществ, обладающих суммацией действия
Номер группы
Вещества, образующие
Коэффициент комбинированного
суммации
группу суммации
действия или Кп
1
2
3
5. В соответствии с условиями нормирования оценить загрязнение
атмосферы и сделать выводы.
При наличии суммаций, в которые входят диоксид азота и (или) сероводород, установить наличие эффекта суммации. Например, приземные
концентрации составляют для диоксида азота 0,12 мг/м3, для диоксида серы 0,18 мг/м3. Фоновые концентрации равны соответственно 0,1 и 0,25
мг/м3. ПДК м.р составляет соответственно 0,2 и 0,5 мг/м3. В соответствии с
табл. 3.1.4 прил. 3.1 эти вещества при совместном присутствии обладают
эффектом неполной суммации (6204. Азота диоксид, серы диоксид
(Кк.д = 1,6)). Используем условие нормирования для веществ, обладающих
суммацией действия:
0,12 + 0,1 0,18 + 0,25
+
= 1,1 + 0,86 = 1,96
0,2
0,5
1,1
100 = 56 %, т. е. доля его в 2-х
1,96
компонентной смеси менее 80 %. Суммация учитывается..
С условиями нормирования (пункт 4 стр. 81)сравниваются поочередно все
группы суммации, затем по условиям нормирования (пункт
1–3, стр. 80)
оцениваются индивидуальные вещества, не вошедшие в группы суммации. При
выполнении условий нормирования загрязнение атмосферы не превышает
Вклад диоксида азота составляет
88
допустимого
по
соответствующим
группам
суммации
или
индивидуальным веществам. Если условия нормирования не выполняются
– загрязнение атмосферы выше допустимого. В этом случае необходимо
установить вещества, дающие максимальный вклад в загрязнение, по
которым должны быть проведены первоочередные мероприятия.
В приведенном выше примере 1,96 > 1,6 (Кк.д), следовательно,
загрязнение атмосферы по суммации диоксид серы – диоксид азота
превышает допустимое.
Состав отчета
1. Цель работы.
2. Исходные данные.
3. Приведение всех концентраций к размерности мг/м3.
4. Результаты расчетов (табл. 3.2).
5. Перечень суммаций (табл. 3.3), оценка по условиям нормирования.
6. Выводы о соответствии уровня загрязнения допустимому.
7. Выводы о необходимости мероприятий для снижения приземных
концентраций конкретных веществ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ
1. СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению
качества атмосферного воздуха населенных мест». М., 2001. 11 с.
2. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю
выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. СПб., 2012. 166 с.
3. Экология. Основы реставрации. В.П. Князева М., 2005 Архитектура-С,2005 г.400 с.
4. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух.
СПб., 2010. 155 с.
5. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник. Л. : «Химия», 1985. 528 с.
89
Приложение 3.1
Таблица 3.1.1
Приземные концентрации примесей в атмосфере
Приземные концентрации, мг/м3
Вариант
Углерода
Диоксид
Диоксид
оксид
серы
азота
Взвешенные веще-
Территория
ства
1
2,30
0,12
0,055
0,56
Населенные места
2
1,55
0,63
0,08
0,15
Населенные места
3
2,88
0,55
0,055
0,35
Населенные места
4
3,15
0,42
0,015
0,25
Центр реабилитации
5
2,18
0,085
0,05
0,15
Населенные места
6
0,89
0,154
0,0185
0,18
Пром. площадка
7
0,97
0,254
0,0199
0,25
Населенные места
8
1,97
0,165
0,054
0,12
Пром. площадка
9
2,33
0,33
0,014
0,13
Населенные места
10
2,25
0,215
0,09
0,25
Населенные места
11
3,78
0,65
0,15
0,85
Парк
12
3,44
0,44
0,025
0,156
Санаторий
13
2,14
0,24
0,0354
0,258
Туристическая база
14
3,12
0,45
0,057
0,246
Населенные места
15
2,65
0,352
0,082
0,126
Пром. площадка
16
3,28
0,258
0,054
0,147
Населенные места
17
4,68
0,87
0,035
0,14
Населенные места
18
4,12
0,35
0,067
0,18
Пром. площадка
19
3,82
0,246
0,0354
0,17
Курортная зона
20
2,97
0,346
0,0547
0,951
Населенные места
Таблица 3.1.2
Атомные массы некоторых элементов
Н
C
N
O
F
S
Cl
Pb
1,0
12,0
14,0
16,0
19,0
32,06
35,45
207,2
90
Таблица 3.1.3
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Фоновые концентрации примесей в атмосфере
ФурАцеФенол,
фу- H 2SO4
NO 2
SO 2
тон,
CO
HF
3
мг/м
рол,
мг/м3
мг/м3
2 ppm
10–5 % 30 ppb 0,008 0,01
0,01
–
0,12
об.
мг/м3
0,0001 0,1 мг/м3 0,02 ppm 0,04 50 ppb
–
0,02
0,05
% об.
мг/м3
3 ppm
32 ppb
10–6
0,005
–
0,04
0,1
0,02
% об.
мг/м3
300 ppb 10–6 %
0,03
0,007
–
0,03
0,03
0,04
об.
мг/м3
ppm
0,00005
0,035
0,02
0,005 0,012 0,005 25 ppb 0,25
% об.
ppm
мг/м3
мг/м3
2,5 ppm 2 · 10–6
0,01
0,004 4 ppb 0,03
–
0,20
% об.
мг/м3
1,5 ppm 3 · 10–6 14 ppb 0,01
–
0,02
0,1
0,03
% об.
мг/м3
500 ppb
–
10–7
0,008
–
0,01
0,02
0,06
% об
ppm
10–6 % об. 0,1 мг/м3 0,03 ppm 0,009 0,011 0,012 20 ppb
–
3
мг/м
2·10–6 % 15 ppb
0,012 0,004 0,01 0,001
–
0,15
3
об
ppm
мг/м
3·10–6 % 0,12 ppm 12 ppb 0,002
–
0,03
0,01
0,11
3
об
мг/м
2 ppm
10–8 % 0,1 мг/м3
–
3,5 ppb 0,01 0,032 0,099
об.
мг/м3
1,6 ppm 0,2 мг/м3 10–7
0,004 20 ppb
–
0,2
0,05
3
% об
мг/м
2,3·10–6 16 ppb 0,12 ppm 0,002
–
0,01
–
0,20
% об
2 мг/м3 0,1 мг/м3 10–7
0,006 1,8 ppm – 0,2 ppm 0,15
% об
3,5 мг/м3 0,16 ppm 12 ppb 0,005 0,001 0,01
–
0,08
3
мг/м
2,3 мг/м3 12 ppb
0,011
–
10–7 0,007 0,22 0,015
ppm
% об.
мг/м3
2,8·10–6 0,13 ppm 20 ppb 0,004 0,01 0,011 0,02
0,10
3
3
% об
мг/м
мг/м
1,3 ppm 10–7 %
0,01
0,001 3 ppb 0,02
–
0,018
3
об.
мг/м
2,1·10–7 0,1 мг/м3 0,03 ppm 0,003 10 ppb
–
0,2
0,089
3
% об
мг/м
91
Фор- Взвемаль- шендегид, ные
мг/м3 вещ-ва
0,02
0,20
0,12
0,10
0,01
0,12
0,015
0,15
–
0,11
0,005
0,12
0,011
0,15
0,013
0,18
0,003
0,22
0,018
0,38
0,008
0,14
0,007
0,12
–
0,28
0,003
0,14
0,003
0,18
0,006
0,12
0,004
0,08
–
0,14
0,02
0,45
0,012
0,67
Таблица 3.1.4
ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе
(извлечение из ГН 2.1.6.1338-03, ГН 2.1.6.1339-03, ГН 2.2.5.1313–03, ГН 2.2.5.1314–03
с дополнениями) [4, 5]
Класс
ПДК н.м , мг/м3
ОБУВ, ПДК p.з ,
Вещество
опасмг/м3
мг/м3
ности ПДК м.р ПДК с.с
1. Азота диоксид
3
0,20
0,04
–
2
2. Азота оксид
3
0,40
0,06
–
5
3. Акролеин
2
0,03
0,03
–
0,2
4. Аммиак
4
0,20
0,04
–
20
5. Анилин
2
0,05
0,03
–
0,1
6. Ацетальдегид
3
0,01
0,01
–
5
7. Ангидрид сернистый
3
0,50
0,05
–
10
8. Ацетон
4
0,35
0,35
–
200
9. Бенз(а)пирен
1
–
1*10–6
–
0,00015
10. Бензин
4
5,00
1,50
–
100
11. Бензол
2
1,50
0,10
–
15
12. Бутан
4
200
–
300
13. Бутилацетат
4
0,10
0,10
–
200
14. Ванадия (V) оксид
–
0,1 (дым)
1/2*
–
0,002
0,5 (пыль)
15. Взвешенные вещества
3
0,50
0,15
–
–
16. Гексан
4
60
–
–
300
17. Диметилсульфид
4
0,08
–
–
50
18. Железа оксид (по Fe)
3
–
0,04
–
4
19. Кислота азотная
2/3*
0,40
0,15
–
2
20. Кислота серная
2
0,30
0,10
–
1
21. Кислота уксусная
3
0,20
0,06
–
5
22. Ксилол
3
0,20
0,20
–
50
23. Марганец и его соединения (по
2
0,01
0,001
–
0,3
MnO2)
24. Озон
1
0,16
0,03
–
0,1
25. Пыль неорганическая, содерж.
SiO2, %:
3
0,15
0,05
–
 70 % (динас и др.)
3
0,30
0,10
–
6*
70  20 % (шамот, цемент)
3
0,50
0,15
–
6
 20 % (доломит и др.)
26. Пыль цементного производства
3
–
0,02
–
–
27. Растворитель мебельный
3
0,09
0,09
–
–
(АРМ-3)
28. Ртуть металлическая
1
–
0,0003
–
0,01/0,005
29. Сажа
3
0,15
0,05
–
4
30. Свинец и его соединения (кроме
1
0,001
0,0003
–
0,01/0,005
тетраэтилсвинца)
31. Сварочная аэрозоль
–
0,03
–
–
–
32. Абразивно-металлическая пыль
–
0,04
–
–
–
92
Окончание табл. 3.1.4
Класс
ПДК н.м , мг/м
опасности ПДК м.р ПДК с.с
33. Сероводород
2
0,008
–
34. Скипидар
4
2,00
1,0
35.35. Спирт бутиловый и изобутиловый
3
0,10
0,1
36. Спирт метиловый
3
1,00
0,5
37. Спирт этиловый
4
5,00
5,0
38. Стирол
2/3*
0,04
0,002
39. Толуол
3
0,60
0,6
40. Углерода оксид
4
5,00
3,0
41. Фенол
2
0,01
0,003
42. Формальдегид
2
0,035
0,003
43. Фтористый водород
2/1*
0,02
0,005
44. Фурфурол
3
0,05
0,05
45. Хлор
2
0,10
0,03
46. Циклогексанол
3
0,06
0,06
47. Этилбензол
3
0,02
0,02
48. Этилен
3/4*
3,00
3,0
49. Углеводороды (при хранении)
4
5,00
1,5
50. Углеводороды (при сгорании)
1,00
–
51. Едкий натр
/2
–
–
52. Хлорид натрия
/3
–
–
53. Сода кальцинированная
/3
–
–
54. 3х-валентные соединения хрома
/3
–
–
55. Кремния диоксид аморфный
/3
–
–
56. Уайт-спирит (по С)
/4
–
–
57. Сольвент-нафта (в пересчeте на С)
/4
–
–
58. Пыль древесная
–
59. Этилцеллозольв
/3
–
60. Пыль каменного угля
3
Вещество
ОБУВ,
мг/м3
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
0,01
0,15
0,04
0,01
0,02
1,0
0,2
0,5
0,7
0,1
ПДК p.з ,
мг/м3
10
300
10
5
1000
30,0/10,0
50
20
0,3
0,5
0,5/0,1
10
1,0
–
50
100
300
–
0,5
5,0
2,0
1,0
–
300
100
6,0
10
* Числитель – класс опасности по ГН 2.1.6.1338-03, в знаменателе – по
ГН 2.2.5.1313–03
Эффектом суммации обладают:
6001. Акриловая и метакриловая кислоты.
6002. Акриловая
и
метакриловая
кислоты,
бутилакрилат,
бутилметакрилат, метилакрилат, метилметакрилат.
6003. Аммиак, сероводород.
6004. Аммиак, сероводород, формальдегид.
6005. Аммиак, формальдегид.
6006. Азота диоксид и оксид, мазутная зола, серы диоксид.
6007. Азота диоксид, гексан, углерода оксид, формальдегид.
6008. Азота диоксид, гексен, серы диоксид, углерода оксид.
93
6009. Азота диоксид, серы диоксид1.
1
Искл. 6009, см. 6204.
6010. Азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид, фенол.
6011. Ацетон, акролеин, фталевый ангидрид.
6012. Ацетон, трикрезол, фенол.
6013. Ацетон и фенол.
6014. Ацетон и ацетофенон.
6015. Ацетон, фурфурол, формальдегид и фенол.
6016. Ацетальдегид и винилацетат.
6017. Аэрозоли пятиокиси ванадия и окислов марганца.
6018. Аэрозоли пятиокиси ванадия и серы диоксида.
6019. Аэрозоли пятиокиси ванадия и трехокиси хрома.
6020. Бензол и ацетофенон.
6021. Валериановая, капроновая и масляная кислоты.
6022. Вольфрамовый триоксид и серы диоксид.
6023. Гексахлоран и фозалон.
6024. 2,3-Дихлор-1,4-нафтахинон и 1,4-нафтахинон.
6025. 1,2-Дихлорпропан, 1,2,3-трихлорпропан и тетрахлорэтилен.
6026. Изопропилбензол и гидроперекись изопропилбензола.
6027. Изобутенилкарбинол и диметилвинилкарбинол.
6028. Метилгидропиран и метилентетрагидропиран.
6029. Моно-, ди-, и трипропиламин.
6030. Мышьяковистый ангидрид и свинца ацетат.
6031. Мышьяковистый ангидрид и германий.
6032. Озон, двуокись азота и формальдегид.
6033. Пропионовая кислота и пропионовый альдегид.
6034. Свинца оксид, серы диоксид.
6035. Сероводород, формальдегид.
6036. Сернокислые медь, кобальт, никель и серы диоксид.
6037. Серы диоксид, окись углерода, фенол и пыль конвертерного
производства.
6038. Серы диоксид и фенол.
6039. Серы диоксид и фтористый водород2.
2
Искл. 6039, см. 6205.
6040. Серы диоксид и трехокись серы, аммиак и оксиды азота.
6041. Серы диоксид и кислота серная.
6042. Серы диоксид и никель металлический.
6043. Серы диоксид и сероводород.
6044. Сероводород и динил.
6045. Сильные минеральные кислоты (серная, соляная и азотная).
6046. Углерода оксид и пыль цементного производства.
94
6047. Уксусная кислота и уксусный ангидрид.
6048. Фенол и ацетофенон.
6049. Фурфурол, метиловый и этиловый спирты.
6050. Циклогексан и бензол.
6051. Этилен, пропилен, бутилен и амилен.
6052. Уксусная кислота, фенол, этилацетат.
6053. Фтористый водород и плохо растворимые соли фтора
3. При совместном присутствии эффектом неполной суммации обладают:
6201. Вольфрамат натрия, парамолибдат аммония, свинца ацетат
(коэффициент комбинированного действия Ккд = 1,6).
6202. Вольфрамат натрия, мышьяковистый ангидрид, парамолибдат
аммония, свинца ацетат (Ккд = 2,0).
6203. Вольфрамат натрия, германия диоксид, мышьяковистый
ангидрид, парамолибдат аммония, свинца ацетат (Ккд = 2,5).
6204. Азота диоксид, серы диоксид (Ккд = 1,6).
6205. Серы диоксид и фтористый водород (Ккд = 1,8)
4. Эффектом потенцирования обладают:
6301. Бутилакрилат и метилакрилат с коэффициентом 0,8.
6302. Фтористый водород и фторсоли с коэффициентом 0,83.
3
Искл. 6302, см.6053.
5. При совместном присутствии сохраняются ПДК каждого вещества
при изолированном воздействии:
• Гексиловый, октиловый спирты.
• Серы диоксид, цинка оксид.
95
Практическая работа 4
РАСЧЕТ НЕЙТРАЛИЗАТОРОВ
Цель работы: ознакомление с путями уменьшения загрязнения
окружающей среды (ОС) токсичными компонентами отработавших газов
(ОГ), принципами их нейтрализации, методикой расчета и оценки эффективности жидкостных нейтрализаторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Пути снижения токсичности отработавших газов автомобилей
Основными причинами повышенного содержания токсичных веществ в ОГ эксплуатирующихся АТС являются:
– низкое качество топлива;
– плохое техническое обслуживание и как следствие нарушение состава горючей смеси на основных эксплуатационных режимах из-за изменения стабильности регулировочных характеристик ДВС и его систем, что
ухудшает процесс воспламенения горючей смеси;
– неразвитость системы управления транспортными потоками;
– неразвитость системы контроля состава ОГ;
– невысокая профессиональная квалификация водителей;
– возраст АТС, значительная часть которых морально и технически
устарели (выпущены до 1980 г.)
Известно, что углеводородное топливо сгорает в камере при взаимодействии с кислородом воздуха. При идеальном случае реакция горения
углеводородного топлива при взаимодействии с кислородом воздуха в камере сгорания сопровождается интенсивным выделением тепла, преобразуемого в работу, и может быть выражена уравнением
Cn Hm + (n + 0,25m)O2 → nCO 2 + 0,5mH2O.
(4.1)
Теоретически для сгорания 1 кг бензина требуется 14,7 кг воздуха,
но на практике состав топливовоздушной горючей смеси не соответствует
стехиометрическому (расчетному), т. е. горючая смесь недостаточно хорошо подготовлена для процесса воспламенения и горения, длящегося тысячные доли секунды. В камере сгорания остаются газы от предыдущего
цикла, препятствующие доступу кислорода к молекулам топлива, тем самым не удается добиться ее идеального перемешивания по объему цилиндра, особенно у непрогретого двигателя и на переходных режимах.
В идеальном случае ОГ должны содержать CO 2 и H 2O , но в реальных условиях из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью,
96
двигатель работает не экономично и дополнительно выбрасывает в атмосферу:
 продукты неполного сгорания – CO , Cn H m , H 2 , альдегиды, сажу
и др.;
 продукты термических реакций между кислородом и азотом –
NOx;
 соединения неорганических веществ, присутствующих в топливе,
– серы ( SO 2 ) и свинца (при использовании этилированного бензина).
Рассматривая комплекс «АТС–дорога–ОС», в широком круге научно-технических и организационно-технологических вопросов уменьшения
вредного воздействия АТС на ОС можно выделить следующие направления:
1. Разработка конструкций АТС с меньшим содержанием токсичных
компонентов в ОГ и шумом более низкого уровня путем изменения конструкции, рабочего процесса, технологии производства и специального регулирования систем и ДВС. Методы этой группы включают многочисленные мероприятия по улучшению смесеобразования и обеднения смеси, дозирования и распределения ее по цилиндрам (электромеханические и
электронные системы впрыска топлива, модифицированные быстро прогреваемые впускные клапаны, термостатирование воздуха, гомогенизация
смеси).
С помощью специальных регулировок состава смеси, частоты вращения холостого хода (х.х.), угла опережения зажигания и опережения
впрыска топлива, времени перекрытия клапанов, поддержания двигателя в
чистоте, снижения загрязнения системы питания и отложений в газораспределительном механизме и всасывающей трубе повышается предел
обеднения рабочей смеси и полнота ее сгорания, уменьшается количество
СО и C n H m .
2. Поиск альтернативных видов топлива и различных присадок, изменяющих физико-химические свойства топлива, ведется в направлении:
 использования присадок (металлоорганические соединения меди,
хрома и никеля, сульфамины и щелочноземельные металлы, главным образом барий) к топливам (0,01 % по массе), снижающих выброс свинца, серы, канцерогенных веществ, твердых частиц и сажи дизелями;
 перевода двигателей на альтернативный источник энергии (водород, пропан-бутан, природный газ, воздух), что позволит в некоторой степени решить энергетическую проблему и уменьшить вредное воздействие
на ОС (табл. 4.1).
3. Создание энергосиловых установок для АТС, выбрасывающих
меньшее количество вредных веществ. Замена распространенных в насто97
ящее время карбюраторных ДВС на двигатели других типов (табл. 4.2) на
водородном топливе или на сжатом воздухе (двигатель французского
изобретателя Ги Негра), с гибридной силовой установкой (объединение
ДВС, генератора переменного тока, тягового электромотора и аккумулятора – Toyota Prius), комбинации ДВС с емкостным накопителем энергии на
базе конденсаторов.
Таблица 4.1
Перспективные топлива
Топливо
Преимущество
Недостатки
Углеводородные гаБольшая масса топливной системы,
Уменьшение содержания сажи,
зы:
особенно при работе на природном
CO, NOx, CnHm в ОГ за счет каче- природные (метан,
газе. Меньший запас хода. Затрудственного смесеобразования, сниэтан)
ненный запуск в холодное время,
жения температуры в камере сго- сжиженные (провзрывопожароопасность,
возможрания. Улучшение экономичности
пан, бутан)
ность отравлений при некачественработы, увеличение мощности и
ных уплотнениях. Необходимость
межремонтных периодов
конструктивных изменений
Водород:
Высокая энергоемкость и практи- Высокая стоимость и коррозионная
- как основное топ- чески неограниченная сырьевая способность, что повышает требоваливо;
база. В ОГ нет сажи, минимальное ния к контактирующим материалам и
- как добавка к бен- содержание CO и CnHm
уплотнениям;
взрывоопасность.
зину (до 20 %)
Трудно
сжижается
(при
T = 24 °K) и обладает высокой диффузионной способностью. Не решена
проблема хранения и транспортировки на автомобиле. Мощность двигателя уменьшается на 20–25 %, а содержание NOx в ОГ в 2 раза выше,
чем у карбюраторных ДВС
Смеси высокоокта- Увеличение на 2,6–4,0 % выпуска Некоторое увеличение выброса CnHm.
новых компонентов высокооктановых топлив, что Усложнение конструкции автомоби(добавка МТБЭ к улучшит пусковые качества без ля и затруднения при эксплуатации в
бензину)
изменения токсичности топлива. зимний период, возможность усилеОтсутствует Pb, на 10–37 % < CO, ния коррозии
на 2-7 % – CnHm и на 3–5 % – NOx
Добавка к бензину Токсичность ОГ уменьшается на Токсичность метанола в 1,5–2,0 раза
15 % метанола и 10–30 %, экономия бензина со- выше, чем бензина и ухудшаются
7–9 % изобутилового ставляет 13–15 %.
пусковые качества ДВС, особенно в
спирта для предотхолодное время. Повышение требовращения расслаиваний к водоустойчивости топлива
вания смеси
Водотопливные
Дополнительное распыление топ- Не выявлены
эмульсии
лива, снижение дымности и выброса NOx (за счет уменьшения
максимальных температур в камере сгорания)
98
Топливо
Синтетические
спирты:
– этанол
– метанол
Окончание табл. 4.1
Преимущество
Недостатки
Высокий КПД, антидетона- Токсичность и низкая энергоемционная стойкость топлива. кость метанола, что увеличивает
Снижение содержания NOx удельный расход топлива и требует
(в 5–8 раз) в ОГ за счет конструктивных изменений, обесменьших температур горения печивающих пуск в любую погоду,
защиту от коррозии, хорошее
уплотнение и герметизацию баков
Таблица 4.2
Перспективные транспортные двигатели
Двигатель
Преимущества
Недостатки
Дизельный и осо- Меньший на 30–50 % удельный Повышение содержания сажи с
бенно малотоксич- расход топлива, отсутствие сорбированными на ней углевоные модификации свинца и меньшее содержание в дородами, соединениями серы,
ОГ CO, CnHm
неприятный запах и невозможность нейтрализации NOx из-за
высокого содержания O2 в ОГ.
РоторноМеньше масса и размеры, ком- Из-за утечки CnHm через уплотпоршневой
пактен, способен работать на нения (потери топлива до 9 %)
ДВС
(двигатель бензине с низким октановым повышенная токсичность ОГ.
Ванкеля)
числом, конструктивно прост, Худшая топливная экономичвысокооборотен и имеет боль- ность, меньший срок службы,
шую удельную мощность. Хо- необходимость
применения
рошо компонуется с нейтрали- сложных уплотнений
заторами ОГ. Ниже выброс NOx
Двигатель с внеш- Высокий КПД (40–41 %), мно- Значительная стоимость, сложним подводом теп- готопливность, меньше токсич- ность конструкции и системы релоты
(двигатель ность, отсутствует неприятный гулирования, необходимость выСтирлинга)
запах ОГ, практически нет сококачественных
уплотнений.
CnHm, CO, сажи благодаря хо- Большие габариты. Довольно вырошему смесеобразованию при сокая концентрация NOx из-за
стационарном процессе горения высокой температуры горения
ДВС с послойным Токсичность ОГ значительно Конструктивно сложнее, чем
смесеобразованием ниже, чем у бензиновых ДВС (в обычный ДВС
2,0–2,5 раза меньше CO) и на 8–
10 % меньше расход топлива
Электрический
Отсутствуют ОГ, практически Несовершенство аккумуляторов,
двигатель
бесшумен и легко управляется, их большая масса, малый срок
нет сложной трансмиссии. Спо- службы, высокая стоимость.
собен кратковременно работать Ограниченные радиус действия и
с перегрузкой, следовательно, скорость. Ограниченность ресурне требует большого запаса сов электроэнергии и отсутствие
мощности
высокоэффективных экологически чистых способов ее производства
99
4. Повышение профессионального уровня водителей (обучение рациональным приемам вождения в условиях плотных городских транспортных потоков), технического персонала и ИТР.
5. Улучшение технического состояния автомобиля ведется путем:
 разработки прогрессивных технологических методов контроля и
регулировки АТС;
 совершенствования и применения индустриальных систем ТО и
ТР;
 создания необходимой для этих целей контрольно-измерительной
аппаратуры, оборудования и приборов;
 организации постов контроля ОГ.
6. Организационно-технические методы уменьшения объема выбросов формируются путем:
 рационального выбора структуры парка подвижного состава, что
повышает коэффициент использования грузоподъемности автомобиля
(применение прицепов и полуприцепов, использование для перевозки мелких
партий груза автомобилей малой грузоподъемности, внедрение специализированного подвижного состава);
 совершенствования организации грузовых автомобильных перевозок;
 оптимальной маршрутизации перевозок с использованием математических методов и ЭВМ;
 развития и рациональной организации доставки пассажиров в городах общественным транспортом;
 формирования пассажиропотоков и оптимизации их характеристик;
 изменения типа городского транспорта и целесообразной транспортной планировки городов (транспортные развязки на разных уровнях,
подземные тоннели и пешеходные переходы, кольцевые магистрали и магистрали-дублеры).
7. Рациональная организация и регулирование дорожного движения
осуществляется путем:
 совершенствование дорог посредством уменьшения продольных
уклонов, увеличения радиусов поворота и обеспечения видимости, применения усовершенствованных покрытий и поддержания их в хорошем состоянии, проложения дорог в выемках;
 снижения коэффициента загрузки дороги посредством перераспределения транспортных потоков в пространстве и времени, ликвидации
соответствующих источников движения, запрещения грузового движения,
упорядочения движения транзитных транспортных средств;
100
 выравнивания состава транспортного потока за счет дифференциации полос для легковых и грузовых автомобилей на магистралях с многорядным движением, дифференциации магистралей, специализации полос у
пересечений по направлению движения;
 повышения пропускной способности перекрестка за счет установки знаков приоритетного проезда, перераспределения количества полос
при входе на перекресток и выходе с него, применения АСУ дорожным
движением, установки дополнительных секций на светофоры, внедрения
«зеленой волны», увеличения продолжительности светофорного регулирования;
 сокращения конфликтных точек при введении одностороннего
движения по двум параллельным улицам или дорогам, применения разметки, направляющих островков;
 использования средств и методов организации и регулирования
движения, обеспечивающих оптимальные режимы движения и характеристики транспортных потоков (сокращение остановок у светофоров, числа
переключения передач и времени работы двигателей на неустановившихся
режимах).
8. Ограничение распространения загрязнения от источника к человеку осуществляется за счет:
 применения рациональных приемов застройки магистральных
улиц с учетом розы ветров;
 увеличения расстояния от дороги до жилой застройки;
 максимального озеленения территории микрорайонов и разделительных полос магистральных улиц, использования экранов из газоустойчивых пород деревьев и кустарников.
Но практика показала, что достичь уровня токсичности, требуемого
законодательством развитых стран, без дополнительной очистки ОГ до их
выброса в атмосферу нельзя. Поэтому широкое распространение получила
идея ликвидации вредных веществ, выходящих из цилиндров двигателя,
уже в выпускной системе автомобиля.
Еще в 70-х г. XX в. стало ясно, что добиться существенного улучшения ситуации с токсичностью без применения дополнительных устройств
невозможно, так как уменьшение одного параметра влечет увеличение
других. Поэтому активно занялись совершенствованием систем нейтрализации ОГ, которые использовались ранее для автотракторной техники, работающей в особых условиях, например при прокладке туннелей и разработке шахт.
9. Разработка устройств очистки и нейтрализации выбросов от токсичных компонентов, устанавливаемых в системе выпуска на пути движения ОГ до глушителя.
101
Нейтрализаторы отработавших газов
Очистители, улавливая испарения топлива и картерных газов на
входе и выходе из ДВС, очищают ОГ, а нейтрализаторы посредством химических реакций окисления или восстановления нейтрализуют токсичные
компоненты выбросов. Нейтрализаторы относят к методам внешнего подавления выбросов ДВС.
В настоящее время известны термические (в т.ч. пламенные), каталитические и жидкостные нейтрализаторы.
Термический реактор (окислительный нейтрализатор) действует как
дожигатель продуктов неполного сгорания топлива в теплоизолированных
объемах со специальной организацией течения газов, устанавливаемых в
выпускной системе ДВС (рис. 4.1).
Во
зд
ух
Отработавшие
газы
Рис. 4.1. Схема термического нейтрализатора ОГ
Снижение содержания CO и CnHm доокислением кислородом воздуха, подмешиваемого к ОГ с помощью нагнетателей, пульсаров или эжекторов, осуществляется при температуре > 500 °С, достигаемой уменьшением теплопотерь за счет теплоизоляции корпуса реактора, проставокэкранов, использования тепла реакции окисления, а также кратковременным уменьшением угла опережения зажигания. Такие реакторы поддерживают повышенную температуру выхлопных газов (до 900 0С) в течение периода времени доокисления, так что окислительные реакции продолжаются в выхлопных газах и после того, как они покинут цилиндр. Реакторы
особенно эффективны на режимах богатой смеси при больших нагрузках,
не выходят из строя со временем. Но так как они не дают полного окисления CnHm, CO и не восстанавливают NOx, то применяются на многих японских и американских двигателях как дополнительные устройства перед каталитическим нейтрализатором. Термическая нейтрализация не зависит от
вида сжигаемого топлива, наличия присадок и позволяет использовать в
двигателях этилированный бензин.
Пламенная нейтрализация (ПН) отработавших газов (ОГ) неконкурентоспособна ввиду того, что требует дополнительного расхода топлива,
затрат энергии на поддержание пламени, подачу воздуха. Кроме этого ПН
102
имеет низкую эффективность очистки ОГ от NOx, CnHm, СО и сажи, высокую пожароопасность, необходимость системы автоматики, связывающей
режимы эксплуатации с осуществлением дополнительной подачи топлива
и воздуха.
В начале 70-х гг. прошлого века появились первые каталитические
нейтрализаторы ОГ (рис. 4.2, б и д), устанавливаемые в системе выпуска
до глушителя (рис. 4.2, а).
Это были двухкомпонентные нейтрализаторы (нейтрализация CО и
C n H m ) окислительного типа, так как молекулы CО и C n H m подвергались
беспламенному поверхностному окислению в присутствии катализаторов
(дожигались) до нетоксичных CО 2 и H 2 О :
2CO + O 2 → 2CO 2 (температура 250 – 300 °С);
(4.2)
Cn H m + (n + 0,25m)O2 → nCO 2 + 0,5mH2O (температура 400 °С). (4.3)
Катализатор, не вступая в химические реакции, своим присутствием
ускоряет их течение. В качестве катализаторов используют:
 благородные металлы ( Ru , Rh , Pd , Os , Ir и Pt ). Самой стойкой
к действию сернистых соединений, образующихся при сгорании содержащейся в бензине серы, оказалась платина, которой в чистом виде или с добавлением палладия и родия, покрывают поверхность керамических сот
нейтрализаторов. Вес благородных металлов, наносимых на подложку, составляет 2–3 г, на них приходится до 60 % себестоимости устройства. Основными преимуществами таких катализаторов являются эффективность,
термостойкость и долговечность;
 катализаторы на основе переходных металлов и их соединений,
преимущественно окисные катализаторы – CuO на Al 2 O 3 , CuO + Mn 2 O3 ,
CuO + Cr2O3 и др;
 проматированные катализаторы, состоящие из соединений переходных металлов с небольшими (до 0,1 % по массе) добавками благородных металлов. Они занимают промежуточное положение между катализаторами на основе благородных металлов и окисными.
В зависимости от типа носителя различают нейтрализаторы с нанесением активного компонента на гранулированный носитель (чаще всего
сферический) и на носитель блочной или монолитной структуры (блок с
большим количеством каналов диаметром 1 - 2 мм с нанесенным на их поверхность катализатором). Достоинством нейтрализаторов первого типа
является легкость замены вышедшего из строя катализатора, к недостаткам
относятся высокое аэродинамическое сопротивление каталитического слоя
и неполное использование поверхности из-за наличия застойных зон.
103
Использование блочных катализаторов позволяет по сравнению с
гранулированными уменьшить объем, массу и площадь поперечного сечения нейтрализатора, уменьшить время разогрева при холодных пусках.
Существуют также нейтрализаторы с катализаторами на волокнистых носителях, трубчатых элементах, сетках, перфорированных пластинах и т.д.
Каталитические нейтрализаторы конструктивно состоят из входного
и выходного устройств, корпуса и заключенного в него реактора (монолитный блок носителя с подложкой).
В корпусе из нержавеющей стали располагался носитель –
монолитное инертное тело из спецкерамики (рис. 4.2, в) с
многочисленными (до 300 в 1 см2) продольными сотами-ячейками диаметром 1–2 мм. На поверхность сот-ячеек нанесена шероховатая специальная
подложка толщиной 20–60 мкм с развитым микрорельефом (рис. 4.2, г),
увеличивающим эффективную площадь контакта ОГ с катализатором до
20 тыс. м2.
г
в
б
a
керамический носитель
1
промежуточный слой
катализатор
x
С
C O
nH
NO m
x
С
C O
nH
NO m
д
2,
N
O,
H2
2
x
С
C O
nH
NO m
СO
е
Рис. 4.2. Каталитические нейтрализаторы: а – размещение нейтрализатора в выпускной
системе под днищем автомобиля: 1 – двигатель, 2 – нейтрализатор, 3 – глушитель;
б – нейтрализатор с керамическим носителем; в – керамический носитель; г – строение
поверхности носителя; д – нейтрализатор с металлическим носителем; е – вид поверхности нейтрализатора на двигателе с нарушенными регулировками
В настоящее время каталитические нейтрализаторы устанавливаются
в выхлопной системе вместо глушителя.
Применение каталитических нейтрализаторов вызвало более широкое распространение бессвинцовых бензинов, так как содержащийся в
обычном этилированном бензине тетраэтилсвинец «отравлял» платину,
сводя на нет ее каталитическое действие. Автопроизводители стали переводить двигатели на неэтилированный бензин, а нефтяные компании –
104
увеличивать долю его выпуска.
Первоначально борьба с NOx велась понижением температуры сгорания горючей смеси, для чего ДВС оснащали устройствами рециркуляции
(ЕGR) – отбора до 10–12 % выхлопных газов и подачи их на вход двигателя на режимах средних и полных нагрузок. Это особенно важно, когда в
нейтрализаторе не обеспечено точное поддержание состава смеси, что характерно для карбюраторной системы питания.
В настоящее время используются так называемые трехкомпонентные нейтрализаторы, обеспечивающие снижение выбросов CО , C n H m и
NOx. В качестве конечных продуктов образуются водяной пар (Н2О), углекислый газ (СО2) и азот (N2). Чтобы процент преобразования трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором всех трех токсичных компонентов отработавших газов (СО, СnНm, NОx) был как можно выше, эти
компоненты должны находиться в отработавших газах в химическом равновесии. Для этого требуется стехиометрическое соотношение топлива и
воздуха в рабочей смеси ( коэффициент избытка воздуха a = 1). Поэтому
«окно», обеспечивающее значение a, очень близкое к единице, крайне мало. Смесеобразование должно регулироваться замкнутым контуром лямбда-управления, позволяющим поддерживать состав смеси с точностью ±
1%. Схема трехкомпонентного нейтрализатора приведена на рис. 4. 3.
Рис. 4.3. Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор: 1 – лямбда-зонд; 2 – гофрированный подстилающий слой; 3 – теплоизолирующая двойная оболочка; 4 - абсорбционный слой с покрытием из благородных металлов; 5 – подложка-носитель;
6 – корпус нейтрализатора
Распространены два типа подложки-носителя: керамические и металлические. Керамические монолиты представляют собой керамические
105
тела, пронизанные несколькими тысячами мелких каналов, по которым перепускаются отработавшие газы (рис. 4.4). Керамика изготавливается из
термостойкого магниево-алюминиевого силиката. Огнеупорная керамика
выдерживает температуру до 800 – 850 °С, но при неисправности системы
питания и длительной работе на переобогащенной рабочей смеси монолит
может не выдержать и оплавиться, нейтрализатор выходит из строя (см.
рис. 4.2, е).
Металлический монолит, являющийся альтернативой керамическому, изготовлен из мелкогофрированной металлической фольги толщиной
0,05 мм (рис. 4,4) и закреплен методом высокотемпературной пайки. Благодаря тонкостенной структуре, в нем размещается больше газовых каналов на одной и той же площади. Это позволяет увеличить площадь рабочей
поверхности, получить меньшее противодавление, ускорить разогрев каталитического нейтрализатора до рабочей температуры и, главное, расширить температурный диапазон до 1000 – 1050 ºС.
Керамические и металлические монолиты требуют покрытия из оксида алюминия (А1203) – так называемый абсорбционный слой, который
увеличивает эффективную поверхность каталитического нейтрализатора в
7000 раз. Это позволяет максимально увеличить эффективную площадь
контакта каталитического покрытия с выхлопными газами – до величин
около 20 тыс. м2. Нанесенный поверх него действующий каталитический
слой содержит благородные металлы, а именно платину, палладий и родий. В трёхкомпонентных каталитических нейтрализаторах платина и палладий вызывают окисление СО и СН, а родий «борется» с NOx.
а)
б)
Рис. 4.4. Каталитический нейтрализатор: а – с керамической подложкой;
б – с металлической подложкой
Одной из новых разработок в области каталитической очистки является создание блочных ячеистых катализаторов, состоящих из высокопористых ячеистых материалов (например нихрома), нанесенного на эту основу вторичного (промежуточного) носителя Аl2О3 в активной форме и каталитически активной фазы, введенной в слой вторичного носителя (как
106
правило, одного и более платиновых металлов). Данные катализаторы могут использоваться при очистке ОГ как карбюраторных, так и дизельных
двигателей от выбросов СО, СnНm, NOx и сажи. Новые возможности для
изготовления высокоэффективных пористых каталитических блоков представляет самораспространяющийся высокотемпературный синтез (CBC).
Температура каталитического нейтрализатора играет очень важную
роль в обеспечении эффективности очистки отработавших газов. Преобразование вредных веществ в трехкомпонентном каталитическом нейтрализаторе начинается лишь при рабочей температуре свыше 300 °С. Идеальные условия работы, обеспечивающие высокую степень очистки отработавших газов и длительный срок службы нейтрализатора, находятся в диапазоне температур 400–800 °С. Время же, необходимое для разогрева, может достигать нескольких минут и зависит от типа двигателя, способа его
эксплуатации и температуры воздуха. Холодный катализатор практически
неэффективен – следовательно, необходимо уменьшить время достижения
температуры активации. Эту проблему можно решать путем приближения
нейтрализатора к двигателю, дополнительным подогревом или установкой
специального пускового нейтрализатора.
Каталитическая обработка отработавших газов с помощью трехкомпонентного каталитического нейтрализатора в настоящее время является
самым эффективным методом очистки для бензиновых двигателей, работающих на гомогенных горючих смесях при a~1. Но эти идеальные режимы работы могут соблюдаться не всегда. Несмотря на это, в среднем можно исходить из снижения количества вредных веществ в отработавших газах до 98 %. Эффективность по СО составляет 70–96 %, СnНm – 50–97 %,
NОх – до 90 %.
Для двигателей с непосредственным впрыском бензина применяют
накопительные нейтрализаторы, которые способны удерживать оксиды
азота при работе на бедных смесях. При заполнении нейтрализатора до
предела производится перевод его на режим регенерации, в процессе которого накопленные в нем оксиды азота выводятся и восстанавливаются до
азота.
Конструктивно каталитические нейтрализаторы для дизельных ДВС
отличаются отсутствием эжектора для подачи свежего воздуха, большей, в
2 - 2,5 раза, глубиной слоя катализатора и наличием теплозащитной рубашки. Нейтрализация NОх не происходит. Кроме того, необходима тщательная очистка ОГ от сажи. Все каталитические нейтрализаторы требуют
поддержания хорошего технического состояния автомобиля.
Центральным научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом НАМИ разработан ряд каталитических нейтрализаторов для тракторов, автопогрузчиков и других автомобилей, работающих на
107
дизельном топливе. Нейтрализатор устанавливается в выпускную систему
дизеля на место стандартного глушителя и обеспечивает снижение выбросов оксида углерода на 80 % и углеводородов на 70 %. Нейтрализатор выполняет также функции глушителя и искрогасителя. Базовая модель
нейтрализатора создана с применением платинового катализатора на металлоблочном носителе. В настоящее время разработаны каталитические
нейтрализаторы для дизелей мощностью от 25 до 500 л.с. Ресурс каталитического нейтрализатора составляет 160000 км при применении малосернистого топлива. Однако производятся и каталитические нейтрализаторы с
гранулированным сероустойчивым катализатором. Области применения
катализаторов для дизельных ДВС: автобусы, автопогрузчики, коммунальная техника на базе автомобилей КамАЗ и ЗИЛ, тракторов ВТЗ и МТЗ и
др., горношахтное оборудование, автомобили с дизельным приводом, работающим по газодизельному циклу.
Экологическим отделением НАМИ предложен ряд современных
конструкций каталитических нейтрализаторов, входящих в состав навесных гаражных систем очистки ОГ, установленных на любые транспортные
средства, перемещающиеся по территории гаражей и других помещений.
Учитывая значительное образование сажи, на многих моделях автомобилей с дизельными двигателями появились системы снижения токсичности выброса, включающие рециркуляцию ОГ, каталитический нейтрализатор и специальный сажевый фильтр (рис. 4.5).
Рис. 4.5. Система снижения токсичности выхлопа дизельных двигателей
Преимущества каталитических нейтрализаторов: высокая эффективность, возможность нейтрализации трех основных компонентов ОГ, относительно низкие температуры начала работы (при использовании катализаторов на основе благородных металлов).
Недостатки: высокая стоимость, снижение мощности двигателя и
динамических качеств автомобиля, увеличение (на 5 %) расхода топлива,
108
возможность образования серной кислоты при наличии серы в топливе,
отравление катализаторов свинцом при работе на этилированном бензине
(ресурс 100–200 часов).
На системы нейтрализации и электронные устройства экологического назначения приходится до 15 % стоимости современного автомобиля,
выпускаемого в США и Европе. Хотя цена одного каталитического
нейтрализатора достигает 150 дол. и его хватает в среднем на 80 тыс. км
пробега АТС, все промышленно развитые страны давно используют их.
Одним из альтернативных методов нейтрализации ОГ является использование низкотемпературной плазмы. Исследования в Японии, США
и России привели к созданию экспериментальных образцов оборудования,
основанного на плазменных технологиях. Низкотемпературная плазма состоит из положительно заряженных ионов и отрицательно заряженных
электронов, полученных в специальных устройствах при различных видах
импульсных высоковольтных электрических разрядов (коронный, барьерный и др.), а также из нейтральных атомов и молекул.
ОГ дизеля, пройдя предварительную осушку во влагоотделителе,
направляются в плазмохимический реактор, где к ним «подмешивают» масло. Под действием электрического разряда в трубках разрядного устройства
частички сажи активно адсорбируют на своей поверхности масло. Для удаления сажи, частички которой находятся в масляном коконе, используется
маслоотделитель. Сажа собирается в специальный контейнер, а масло после
дополнительной очистки в фильтре продолжает циркулировать по замкнутому контуру. За счет этого удается обеспечить очень высокую эффективность поглощения частичек сажи (до 100 %) во всем диапазоне оборотов дизеля. Из маслоотделителя часть ОГ можно направить во впускной
коллектор (рециркуляция), что снижает содержание NOxв выхлопе.
По предварительным расчетам плазменная очистка обойдется в
1,5–2,0 раза дешевле, чем в существующих многокомпонентных устройствах. Не требуется использовать благородные металлы, значительно увеличивается ресурс систем нейтрализации, сокращается время на их ТО.
Однако к промышленному выпуску плазмохимических реакторов можно
будет перейти, когда удастся сократить затраты мощности на электропитание реактора. В опытных системах они достигают 4–5 % и более от мощности
дизеля.
Принцип действия жидкостного нейтрализатора основан на растворении или химическом взаимодействии компонентов ОГ, пропускаемых через воду, водный раствор сульфита натрия, водный раствор двууглекислой соды или другую жидкость. Наиболее эффективно использование 10 % водного раствора сульфита натрия с добавкой 0,5% гидрохинона.
109
Очистка с помощью жидкостных нейтрализаторов (ЖН) включает в
себя улавливание мелкодисперсных частиц, абсорбцию, конденсацию и
фильтрацию.
Благодаря жидкостным нейтрализаторам в ОГ уменьшается содержание оксидов азота (до 30 %), альдегидов (до 50 %), сажи (60—80 %),
бенз(а)пирена, снижается интенсивность запаха. СО и СnНm практически
не улавливаются, что определяет использование жидкостных нейтрализаторов только для дизельных ДВС.
Более эффективна комплексная очистка. Каталитический нейтрализатор, включаемый в систему очистки ОГ дизелей, стоит по ходу газового
потока до ЖН и снижает запах ОГ и содержание СО и углеводородов, но
значительно повышает выбросы серной кислоты. Поэтому при использовании такой комплексной очистки возникает необходимость поглощения
тумана серной кислоты с помощью ЖН. Жидкость поглощает низшие
спирты, фенолы, альдегиды, кетоны и кислоты из-за их высокой растворимости в воде.
Большинство ЖН относится к типу барботажных, в которые ОГ продуваются через слой нейтрализирующего раствора. Их применяют, в частности, на подземных автосамосвалах МоАЗ-6401-9598, подземных бульдозерах Д-108 и бульдозерах Д-535 и другом транспорте.
Поверхностные и пленочные ЖН используются редко из-за их недостаточной эффективности. Ударно-инерционные и центробежные ЖН также неперспективны для дизелей, так как их эффективность достаточно
низкая, удается улавливать только частицы диаметром более 20 мкм
(ударно-инерционные) и более 10 мкм. (центробежные). Динамические
ЖН не распространены из-за больших размеров. Насадочные ЖН обычно
более эффективны, чем барботажные и пленочные, обладают относительно
небольшими размерами и гидродинамические сопротивлением. Из распыливающих ЖН наиболее эффективны скрубберы Вентури. Наиболее эффективной очисткой обладают ЖН, включающие в себя сопло Вентури с
подачей воды в него из водяного бака в количестве, соответствующем
условиям полного испарения воды, и емкость с насыпкой. Эффективность
очистки ОГ' от сажи в такой конструкции составляет 70–80 %. На основании этой конструкции ЖН разработаны для подземных погрузочнодоставочных и строительно-дорожных машин.
Во всех конструкциях ЖН происходит брызгоунос. В большинстве
случаев для сепарации капель из ОГ используют различные виды насадок,
которые устанавливают на выходе ОГ из ЖН в виде слоя толщиной 80-200
мм и более.
На рис. 4.6 представлена схема жидкостного нейтрализатора НТЖ-2,
применяемого на автосамосвале МАЗ-205 с двухтактным дизельным ДВС.
110
5
6
hф
4
h2
ОГ
h1
1
2
3
Рис. 4.6. Схема жидкостного нейтрализатора
ОГ поступают в нейтрализатор по трубе 1 и через коллектор 2 попадают в бак 3, где вступают в реакцию с рабочей жидкостью. Очищенные
газы проходят через фильтр 4, сепаратор 5 и выбрасываются в атмосферу.
По мере испарения жидкость доливают в рабочий бак из дополнительного
бака 6.
Основные преимущества жидкостных нейтрализаторов:
- поглощение до 80% окислов азота;
- не требуется времени для выхода на рабочий режим после пуска
холодного двигателя;
- охлаждение ОГ перед выпуском в атмосферу.
Недостатки:
- значительные габариты и масса;
- необходимость частой смены рабочего раствора и трудоемкость
очисток внутренних полостей от налетов смол и сажи;
- инертность по отношению к продуктам неполного сгорания топлива (СО и СН);
- интенсивное испарение жидкости;
- трудности эксплуатации при отрицательных температурах;
- коррозия деталей и узлов.
Однако, несмотря на отмеченные недостатки, использование жидкостных нейтрализаторов в комбинированных системах очистки может
быть рациональным, особенно для установок, отработавшие газы которых
должны иметь низкую температуру при поступлении в атмосферу (в шахтах, в закрытых помещениях). За рубежом ЖН, в основном, серийно выпускаются для машин с дизельным приводом, предназначенных для эксплуатации в подземных условиях.
111
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Расчет основных параметров жидкостного нейтрализатора
Расчет заключается в определении основных конструктивных размеров, необходимого количества раствора для нейтрализатора ОГ и проводится в следующей последовательности.
1. Определить объемный расход ОГ, м3/ч при заданной температуре
выброса
(4.6)
Q  QОГ  1    t 2  ,
где QОГ – объемный расход ОГ через двигатель при температуре 0 °С,
нормальных м3/ч (см. вариант задания, табл. 4.1.1 прил. 4.1); α – коэффициент объемного расширения газов ( a = 1 273 = 0 ,00366 ); t 2 – температура
ОГ на выходе из нейтрализатора (в расчетах принимается равной 50 °С).
2. Определить количество жидкости, кг, уносимой ОГ в течение часа
Qd 2  d1 
,
(4.7)
m
1000
где d 1 – влагосодержание воздуха, поступающего в двигатель, г/м3; d 2 –
влагосодержание ОГ при температуре t 2 в условиях, близких к насыщению. В расчетах принять d 2 = 64 г/м3.
При выполнении данной работы значение d 1 определяется из условия
d
1  1 100 ,
d max
d 
d1  max 1 ,
(4.8)
100
где d max – максимальная влажность при заданной температуре t1
(табл. 4.1.2 прил. 4.1).
В расчетах значения t 1 и φ1 принимать согласно варианту (табл.
4.1.1 прил. 4.1).
При типовых расчетах значение d 1 принимается при температуре
t1 = 15 оС и относительной влажности φ1 = 60 %. Тогда d 1 = 5 г/м3.
3. Определить площадь поверхности жидкости в нейтрализаторе S .
Площадь поверхности жидкости в нейтрализаторе определяется из
условия необходимого времени контакта газа с раствором  кон = 0,8–1,0 с.
Путь контактирования ОГ с раствором принимается равным сумме высоты
фильтра hф (рис. 4.6) и толщины слоя жидкости от нижней кромки коллектора до зеркала жидкости (обычно H ≈0 ,5 м).
112
Тогда скорость ОГ V, м/с в нейтрализаторе
(4.9)
V = H τ кон = 0 ,5 1 = 0 ,5 .
Площадь поверхности жидкости S, м2 определяется по формуле
QОГ ( 1  0,00366  t ср )
,
(4.10)
S
3600  V  П
где V – скорость ОГ в нейтрализаторе, м/с; П – пористость фильтра (в
расчетах принять П = 0 ,8 ); t ср – средняя температура ОГ, °C определяется
по формуле
(4.11)
tср  tог  t 2  2 .
В расчетах принять tог  350 °С.
4. Определить минимально допустимое количество раствора в
нейтрализаторе mmin , кг, которое зависит от размеров и конструкции
нейтрализатора и рассчитывается по формуле
mmin    S  h1  h2 ,
(4.12)
3
где ρ – плотность раствора, кг/м (в расчете принять ρ = 1 060 кг/м3); h1
– расстояние от дна нейтрализатора до верхней кромки трубок коллектора
(см. рис. 4.6). Конструктивно принимается h1 ≈0,05 м; h2 – высота раствора
над трубками коллектора (изменяется в пределах h2  0,05  0,15 м); S –
площадь поверхности жидкости в коллекторе, м2.
5. Общее количество раствора m Σ , кг, для работы двигателя в течение времени τ находится по формуле
m  m    mmin ,
(4.13)
где m – масса жидкости, уносимая с ОГ, кг; τ – время работы двигателя,
час (см. табл. 4.1.1 прил. 4.1); mmin – минимально допустимое количество
жидкости в нейтрализаторе, кг.
6. Рассчитать количество выделяющихся альдегидов (по ацетальдегиду) за время работы двигателя, кг,
(4.14)
M A  C A  QОГ  10 -3 ,
где M A – количество выделяющихся альдегидов за время работы двигателя, кг; C A – концентрация альдегидов в ОГ ( C A  0,02  0,2 г/нм3); QОГ –
объем ОГ, нм3/ч; τ – время работы двигателя, ч.
7. Исходя из ориентировочного расхода реагентов 2 кг на 1 кг альдегидов, определить количество реагента ( Na 2SO3 , NaHCO 3 ) в твердом виде,
необходимое для обезвреживания альдегидов, кг:
M P = 2M A .
(4.15)
113
Состав отчета
1. Цель работы.
2. Исходные данные.
3. Расчет основных параметров жидкостного нейтрализатора.
4. Расчет компонентов для окислительного нейтрализатора ОГ.
5. Выводы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ
1. Ясенков Е. П. Элементы автотранспортного комплекса и их воздействие на окружающую среду // Автомобильная промышленность, 2007.
– № 8. – С. 4–6.
2. Автомобильный транспорт России 2002–2003 : ежегод. доклад
(«Синяя книга» IRU) / Постоянное представительство IRU в России и СНГ.
– M. : 2003. – 144 с.
3. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей
среды в Хабаровском крае в 2002 году / под ред. В.М. Болтрушко. – Хабаровск, 2003. – 202 с.
4. Справочник по методам и техническим средствам снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, применяемым при разработке
проекта нормативов ПДВ. – НИИ «Атмосфера». – СПб, 2005. – 165 с.
5. Фокин Д. В. Каталитическая очистка отработавших газов. IRL:
http://www.dvfokin.narod.ru/auto_ych/Benzin/Benzin_abgas_katalitic.htm
(дата обращения: 01.04.2014).
114
Приложение 4.1
Таблица 4.1.1
Варианты заданий
Ва- Объемный расход ОГ Температура воздуха, Относительная
рипоступающего в дви- влажность возQОГ при 0°С, н. м3/ч
духа  , %
ант
гатель, t1, °С
1
1
320
10
60
2
400
15
60
3
420
16
60
4
450
14
60
5
470
12
60
6
500
14
60
7
300
10
40
8
300
12
50
9
300
14
50
10
300
16
40
11
300
18
60
12
300
20
55
13
350
8
40
14
350
10
50
15
350
12
60
16
350
16
60
17
350
20
35
18
350
25
55
19
200
–5
50
20
250
–10
50
21
280
+5
50
22
300
+10
50
23
320
+15
50
24
230
+29
50
25
300
–5
60
26
300
–8
60
27
300
–10
60
28
300
–12
60
29
300
–14
60
30
300
–16
60
31
200
15
60
32
250
15
60
33
300
15
60
34
350
15
60
35
400
15
60
36
500
15
60
115
Время работы
двигателя  , ч
6
7
8
10
12
14
4
6
8
10
12
14
2
4
6
8
10
12
4
6
8
10
12
14
6
6
6
6
6
6
4
4
4
4
4
4
Таблица 4.1.2
Максимальная влажность воздуха при различной температуре
Масса водяных паров,
Температура, °С Масса водяных паров, г/м3 Температура, °С
г/м3
–15
1,571
20
17,164
–10
2,300
21
18,204
–9
2,488
22
19,286
–8
2,674
23
20,450
–7
3,883
24
21,604
–6
3,111
25
22,867
–5
3,360
26
24,190
–4
3,614
27
25,582
–3
3,902
28
27,004
–2
4,194
29
28,529
0
4,522
30
30,139
–1
4,874
31
31,890
1
5,210
32
33,640
2
5,574
33
35,480
3
5,963
34
37,400
4
7,310
35
39,410
5
6,791
36
41,520
6
6,998
37
43,710
7
7,492
38
46
8
8,017
39
48,400
9
8,574
40
50,910
10
9,165
41
53,200
11
9,792
42
56,260
12
10,457
43
59,090
13
11,162
44
62,050
14
11,908
45
65,140
15
12,699
46
68,360
16
13,536
47
71,730
17
14,421
48
75,220
18
15,357
49
78,860
19
16,364
50
82,630
116
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В учебном пособии рассмотрены проблемы загрязнения атмосферного
воздуха и меры борьбы с данными проблемами. Одним из основных источников негативного воздействия на окружающую среду и здоровье населения
является автомобильный транспорт, на долю которого приходится более
40 % суммарного выброса загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников. Загрязнение атмосферы городов зависит непосредственно от интенсивности и организации дорожного движения АТС, технического состояния и планово-предупредительной системы обслуживания и
ремонта автомобилей, степени мастерства вождения и применения устройств
нейтрализации ОГ.
Основными причинами повышенного содержания токсичных веществ
в ОГ эксплуатирующихся АТС являются:
– низкое качество топлива;
– плохое техническое обслуживание и как следствие нарушение состава горючей смеси на основных эксплуатационных режимах из-за изменения
стабильности регулировочных характеристик ДВС и его систем, что ухудшает процесс воспламенения горючей смеси;
– неразвитость системы управления транспортными потоками и контроля состава ОГ;
– невысокая профессиональная квалификация водителей;
– возраст АТС, более 50 % которых морально и технически устарели
(выпущены до 1980 г.)
Мероприятия по улучшению состояния атмосферного воздуха во многом определены действующим законодательством. К ним можно отнести:
 нормирование выбросов загрязняющих веществ;
 контроль выбросов вредных веществ;
 применение экономических санкций (например, порядок платы за
загрязнение предусматривает кратное увеличение выплат при превышении
ПДВ или при несанкционированных выбросах);
 финансирование природоохранных мероприятий.
Примеси, поступающие в атмосферу, оказывают различное токсическое воздействие на организм человека (канцерогенное, мутагенное, в виде
запаха и др.). Эти обстоятельства вызвали необходимость устанавливать для
загрязняющих веществ санитарно-гигиенические нормативы, основной характеристикой которых является допустимая концентрация веществ. Санитарно-гигиенические нормативы устанавливаются в интересах охраны здоровья человека и сохранения генетического фонда некоторых популяций растительного и животного мира. Гигиеническое нормирование охватывает также
производственную и жилищно-бытовую сферу жизни человека.
117
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ...............................................................................................
Практическая работа 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ АВТОТРАНСПОРТНЫМИ
СРЕДСТВАМИ.........................................................................................
Общие сведения........................................................................................
Практическая часть..................................................................................
Библиографические ссылки....................................................................
Практическая работа 2
РАСЧЕТ РАССЕИВАНИЯ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРЕ..................
Общие сведения........................................................................................
Практическая часть..................................................................................
Библиографические ссылки....................................................................
Практическая работа 3
САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ
АТМОСФЕРЫ..........................................................................................
Общие сведения........................................................................................
Практическая часть..................................................................................
Библиографические ссылки....................................................................
Практическая работа 4
РАСЧЕТ НЕЙТРАЛИЗАТОРОВ............................................................
Общие сведения........................................................................................
Практическая часть..................................................................................
Библиографические ссылки....................................................................
ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................................
118
3
4
4
20
27
59
59
64
70
75
75
83
86
93
93
109
111
114
Учебное издание
Майорова Людмила Петровна
Тищенко Виктор Павлович
Черенцова Анна Александровна
ЗАЩИТА АТМОСФЕРЫ
Практикум
Отпечатано с авторского оригинала-макета
Дизайнер обложки Е. И. Саморядова
14. Формат 60×84 1
16
Бумага писчая. Гарнитура «Таймс». Печать цифровая.
Усл. печ. л. . Тираж 150 экз. Заказ
Подписано в печать
Издательство Тихоокеанского государственного университета.
680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.
Отдел оперативной полиграфии издательства Тихоокеанского государственного университета.
680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.
119