Слайд 1ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
ЩЕТКИН Борис Николаевич
д.т.н., профессор,
чл.-корр. РАЕ и МАНЭБ
Слайд 2ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Основные положения экологии, экологической безопасности автомобильного транспорта
Способы обеспечения
экологической безопасности автотранспортных средств
Производственно-технологические методы обеспечения экологической безопасности автотранспорта
Эксплуатационные методы обеспечения экологической безопасности автотранспортных средств
Нормативно-правовые методы обеспечения экологической безопасности автотранспортных средств
Организационно-административные методы обеспечения экологической безопасности автотранспортных средств
Экономические методы обеспечения экологической безопасности автотранспортных средств
Испытание и оценка экологической безопасности автотранспортных средств
Перспективные направления улучшения экологической безопасности автотранспортных средств.
Слайд 4ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЭКОЛОГИИ, ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
Слайд 5Технология
Экономика
Экология
Планета Земля
Слайд 6Устойчивое развитие - концептуальное дискуссионное понятие, отражающее процесс изменения общественного сознания, ориентации
научно-технического и экономического развития в сторону укрепления нынешнего и будущего гармоничного баланса между человеческими потребностями и исчерпаемыми природными ресурсами.
Слайд 8Влияния автомобилизации на окружающую среду
Слайд 10Схема взаимодействия дорожно-транспортной инфраструктуры с окружающей средой
Взаимодействие системы "водитель – автомобиль
– дорога - окружающая среда"
Автодорожная индустрия
Внеотраслевая индустрия
Автомобильная дорога
Дорожные сооружения
Транспортные средства
Разрушение ландшафта
Загрязнение среды обитания
Повышение фонового уровня звуковых и электромагнитных колебаний
Изменение микроклимота
Дорожно-транспортная инфраструктура
Защитные и природоохранные мероприятия (природные и технические)
Слайд 11Степень загрязнения вдоль автомобильных дорог оценивается по комплексу показателей. Основной из
них — интенсивность движения автотранспорта на дорогах. Загрязнение почв и воздуха начинается при превышении критической загрузки дорог транспортными средствами — 700–800 автомобилей в сутки. В полосе шириной до 300 м происходит загрязнение почв соединениями свинца, цинка, кадмия, хрома, ванадия. Существует прямая связь между интенсивностью дорожного движения и общим количеством тяжелых металлов на близлежащей территории.
Вдоль дорожного полотна (в полосе шириной до 10 м) содержание тяжелых металлов в почве и травяном покрове увеличивается в 10–20 раз по отношению к фоновому уровню; на расстоянии 120 м — в 5–10 раз.
Слайд 12Автотранспортное загрязнение населенных пунктов определяется по годовому объему выбросов автомобильным транспортом
в атмосферу. По этому показателю можно выделить 5 групп населенных пунктов. По величине автовыбросов резко выделяется Москва — более 800 тыс. тонн в год. В остальных городах этот показатель не превышает значения 200 тыс. тонн в год.
Автотранспортное загрязнение окружающей среды вдоль дорог определяется в зависимости от интенсивности движения автотранспорта и видов транспортируемых грузов. На карте выделены 4 категории автотранспортного загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, отработанными газами, транспортируемыми грузами, бытовым мусором и пылью.
К категории с очень высокой степенью загрязнения окружающей среды отнесены федеральные дороги с интенсивностью движения 7–20 тыс. автомашин в сутки в обоих направлениях. Высокое линейное загрязнение характерно для всех федеральных дорог с интенсивностью движения 3–7 тыс. автомашин в сутки, а также для местных дорог, обслуживающих горнодобывающую промышленность.
К категории с умеренным загрязнением отнесены федеральные дороги с интенсивностью движения 1–3 тыс. автомашин в сутки в обоих направлениях. К низкой степени воздействия отнесены прочие федеральные или местные дороги на экономически слабо освоенной территории с интенсивностью движения менее 1 тыс. автомашин в сутки.
Автомобильный транспорт занимает в настоящее время лидирующее место в загрязнении окружающей среды. В России на его долю приходится около 90% общего объема вредных веществ, поступающих в атмосферу от всех видов транспорта.
Слайд 16Виды загрязнений окружающей среды
Слайд 17Динамика потоков загрязняющих веществ от объектов промышленности и транспорта
Слайд 18Проблемы устойчивого развития экологической экономики и их решение в России
Концепция устойчивого
развития включает в себя улучшение качества жизни людей, что достигается за счет равновесия между возможностями и потребностями, и направлена на гармонизацию человека и окружающей среды, что способствует развитию общества до более высокого уровня цивилизации.
Реализация концепции устойчивого развития направлена на преодоление идеологии конфронтации, борьбы, эксплуатации и покорения природы.
Новая концепция тесно связана с экологической культурой человека, важной особенностью которой является гармония человека и природы, лимитирование потребностей, диалог с природой.
Слайд 19Финансы
Взаимодействие технико-эколого-экономической системы с другими системами предприятия
Менеджмент
Слайд 20Экологические проблемы в России
Примерно на 15% территории России состояние окружающей среды
не соответствует нормативам. Это районы сосредоточения основной части населения, производственных мощностей и наиболее продуктивных сельскохозяйственных угодий. Природные экосистемы сильно угнетены, их стабилизация и восстановление при современной величине антропогенной нагрузки на них невозможны.
Существенное загрязнение атмосферного воздуха в городах и городских агломерациях, неудовлетворительное положение с обезвреживанием токсичных отходов, сверхнормативное загрязнение источников питьевого водоснабжения имеют место более чем в 30 субъектах РФ. Регулярны лесные пожары, которые ежегодно поражают десятки и сотни тысяч гектаров лесопокрытой территории.
Повсеместно остры и проблемы истощения сельскохозяйственных угодий, снижения плодородия почв. Под угрозой исчезновения многие виды растений, и животных.
Слайд 21Решение проблемы устойчивого развития в России
В условиях перехода на путь экологически
приемлемого развития экономики существенно возрастает роль государства в качестве координатора процессов, направленных на усиление учета экологического фактора.
Для внедрения принципов устойчивого развития в России необходимо создать условия, при которых развитие новых направлений будет экономически выгодно.
Для перевода экономики страны на путь устойчивого развития необходимо осуществить ряд срочных мер: принять закон о плате за негативное воздействие на окружающую среду, обеспечить мониторинг, устранить практику временных согласованных разрешений на выбросы, использовать механизм государственной экологической экспертизы проектов, начать работу по устранению прошлого экологического ущерба, принять закон о зонах экологического неблагополучия.
Необходимо принять Национальную программу и план действий по обеспечению устойчивого развития с указанием конкретных целей и сроков их достижения.
Поскольку экономика Российской Федерации отличается энергозависимым характером, то задача устойчивого развития страны имеет два аспекта. Первый связан с необходимостью эффективного преобразования, в первую очередь, энергетических активов и других природных ресурсов в устойчивые человеческие, технологические, экономические и интеллектуальные активы. Вторая проблема - решение социально-экономических задач при условии соблюдения экологически устойчивого режима хозяйствования.
Как указано в докладе «О реализации принципов устойчивого развития в Российской Федерации», принятые за последние годы в России программы по повышению энергетической и экологической эффективности экономики, ресурсосбережения и развитию альтернативной энергетики отвечают современным подходам к построению зеленой экономики и при этом учитывают национальные особенности страны.
Слайд 23Шумовое воздействие
Эрозия почвенного покрова
Опасность движения, ДТП
Отторжение земель от дороги, станции, автопарка
и т.д.
Сокращение ареалов и изменение среды обитания растений и животных
Пары топлива из бака
Продукты износа шин
Углеводороды, угарный газ (СО2), S, Pb, NOx, сажа
Моющие средства и грязная вода после мойки машин
Негативное влияния автотранспорта на окружающую среду
Слайд 24Классификация автомобильной техники
а) легковые автомобили (код ТН ВЭД России 8703, код
ОКП 45 1400) категории M_1 с двигателями внутреннего сгорания, используемые для перевозки пассажиров, имеющие не более 8 мест для сидения, кроме места водителя;
б) автобусы (код ТН ВЭД России 8702, код ОКП 45 1700) с двигателями внутреннего сгорания категорий:
M_2 максимальной массой не более 5 т, используемые для перевозки пассажиров, имеющие более 8 мест для сидения, кроме места водителя;
M_3 максимальной массой свыше 5 т, используемые для перевозки пассажиров, имеющие более 8 мест для сидения, кроме места водителя;
в) грузовые автомобили (коды ТН ВЭД России 8701, 8704, 8705, 8706, коды ОКП 45 1100, 45 1118, 45 1130, 45 2100, 45 2200, 45 2300, 45 2700), а также изготовленная на их базе автомобильная техника специального назначения, имеющая свои коды ТН ВЭД России и ОКП, с двигателями внутреннего сгорания категорий:
N_1 максимальной массой не более 3,5 т, используемые для перевозки грузов и установленного на них оборудования;
N_2 максимальной массой свыше 3,5 т, но не более 12 т, используемые для перевозки грузов и установленного на них оборудования;
N_3 максимальной массой свыше 12 т, используемые для перевозки грузов и установленного на них оборудования.
Слайд 25Экологическая классификация автомобильной техники
Слайд 26Экологическая классификация автомобильной техники
Слайд 27Основные технические требования к характеристикам топлива
Слайд 28Основные технические требования к характеристикам топлива
Слайд 29Некоторые показатели физико-химических свойств автомобильных бензинов по ГОСТ 2084 – 77
и ОСТ 38.01.9 – 75
Специфика подвижных источников загрязнения (автомобилей) проявляется:
в высоких темпах роста численности автомобилей по сравнению с ростом количества стационарных источников;
в их пространственной рассредоточенности (автомобили распределяются по территории и создают общий повышенный фон загрязнения);
в непосредственной близости к жилым районам (автомобили заполняют все местные проезды и дворы жилой застройки);
в более высокой токсичности выбросов автотранспорта по сравнению с выбросами стационарных источников;
в сложности технической реализации средств защиты от загрязнений на подвижных источниках;
в низком расположении источника загрязнения от земной поверхности, в результате чего отработавшие газы автомобилей скапливаются в зоне дыхания людей и слабее рассеиваются ветром по сравнению с промышленными выбросами и выбросами от стационарных источников транспорта, которые, как правило, имеют дымовые и вентиляционные трубы значительной высоты.
Слайд 30Ориентировочный состав ОГ бензиновых двигателей и дизелей
Бензиновые двигатели легковых автомобилей (слева);
Дизельные двигатели легковых автомобилей (справа)
Слайд 32Составные части отработавших газов без применения нейтрализации
Слайд 33Вторичные загрязнители атмосферы – фотооксиданты (продукты фотохимических реакций) и их воздействие
на окружающую среду
Предельно допустимые концентрации (ПДК) некоторых веществ в воздухе рабочей зоны
Слайд 34Скоростная характеристика грузового автомобиля с полезной
нагрузкой 6 т
Слайд 35Содержание компонентов отработавших газов при различных составах
горючей смеси
Слайд 36«Экологическая безопасность» – положение, при котором отсутствует угроза нанесения ущерба природной
среде и здоровью населения, достигается совокупностью мероприятий, направленных на снижение отрицательного антропогенного воздействия на окружающую среду.
Этапы жизненного цикла
Слайд 37СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Слайд 38Распределение потребления топлив и вредных выбросов по видам транспорта (на примере
Российской Федерации)
Слайд 39Виды воздействия автотранспортного комплекса на окружающую среду
Слайд 40Негативное влияния автотранспорта на окружающую среду
Слайд 42Способы обеспечения экологической безопасности автотранспортных средств.
Функциональная схема обеспечения экологической безопасности
автотранспортных средств
Слайд 43Схема взаимосвязей и взаимодействий составляющих окружающую среду
Слайд 44Схема воздействия автотранспорта на окружающую среду с учетом их отдельных составляющих
Слайд 46ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОТРАНСПОРТА
Слайд 49ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Слайд 51Выбросы ВВ различных транспортных средств в зависимости от условий развития дорожного
движения
* – расчетные данные исходя из выработки электричества из нефтяных энергоисточников.
На основании анализа полученных данных были внедрены следующие мероприятия по уменьшению воздействий транспортных средств на ОС.
увеличение цен на бензин на 30 %;
сокращение времени поездки на автобусах на 25 %;
сокращение платы на проезд на общественном транспорте на 25 %;
увеличение авт-км общественных транспортных средств на 25 %.
Слайд 52Важнейшей практической задачей, позволяющей эффективно решать проблему повышения экологической безопасности парка
АТС, является контроль их экологических характеристик в эксплуатации.
выявлять и выводить из эксплуатации АТС, не укладывающиеся в установленные для них нормы выбросов загрязняющих веществ;
вводить административные и экономические механизмы, стимулирующие владельцев к обновлению парка, улучшению его экологических характеристик за счет использования различных технических средств, топлив и присадок, снижающих выбросы;
контролировать работоспособность узлов и агрегатов, обеспечивающих снижение токсичности выброса.
Слайд 55Особенно на выбросы ВВ влияют режимы движения автомобиля
Предельно допустимые концентрации
(ПДК) нефтепродуктов, мг/м3 (I и II) и мг/л (III)
Слайд 56Классификация предельно допустимых концентраций
Слайд 57НОРМАТИВНО-ПРАВОВЫЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОТРАНСПОРТА
Слайд 59Предельно допустимые концентрации (ПДК) примесей в атмосфере, а среди этих примесей
и основные вредные вещества ДВС устанавливают исходя из уровня вредного воздействия вещества на окружающую среду и человека. Ниже приведены значения ПДК вредных веществ, выбрасываемых ДВС, для атмосферного воздуха населенных пунктов.
Количество выбрасываемых ДВС основных токсичных компонентов в значительной степени зависит от процесса сгорания топлива в цилиндрах.
Максимальная концентрация окислов азота в отработавших газах бензиновых и дизельных двигателей соответствует наиболее экономичным режимам работы, а затем понижается, несмотря на возрастание количества кислорода в смеси. Это свидетельствует о влиянии температуры пламени на процесс образования окислов азота. На режимах работы двигателя, соответствующих наибольшему КПД, процесс сгорания смеси имеет наименьшую продолжительность, что при прочих равных условиях способствует повышению температуры сгорания до максимальной величины.
Слайд 60Распространение автомобильно-дорожных воздействий на придорожной территории
Слайд 61Схема взаимодействия структурных элементов АТС города и их системных связей: автотранспортных
средств (АТ), автотранспортных предприятий (АТП), автомобильных дорог (АД), объектов системы обслуживания (СО), инженерных искусственных сооружений (ИС)
Слайд 62Общий вид концептуальной модели
экологической безопасности автотранспортной системы города
Слайд 63Схема структурной модели объекта управления –
экологической безопасности АТС города в виде
природо-социо-технической структуры
X – множество состояний природной составляющей, характеризуемые как потенциал (ресурс) биосферы, и зависящие от воздействия объектов автотранспортной инфраструктуры и человека, а также внешних возмущающих воздействий; ZПС – воздействия автотранспортной составляющей на природную составляющую; YПС – воздействия социальной составляющей на природную составляющую; Y – множество состояний социальной составляющей, характеризуемые как «человеческий потенциал» в составе рассматриваемой системы, и зависящие от воздействия двух других составляющих; XСС – воздействия природной составляющей на социальную среду; ZСС – воздействия автотранспортной составляющей на социальную среду; Z – множество состояний автотранспортной составляющей, характеризуемые как потенциал (ресурс) техносферы, и которые будут определяться ее объектами и параметрами; YАТС – воздействия социальной составляющей на автотранспортную составляющую; ХАТС – воздействия природной составляющей на автотранспортную составляющую.
Слайд 64Схема структурной модели автоматизированной системы мониторинга экологической безопасности АТС города
Основными функциями
автоматизированной системы мониторинга экологической безопасности АТС города являются:
сбор информации о показателях состояния компонентов природной составляющей, подвергшихся негативному влиянию автотранспорта (вектор X);
сбор информации о показателях и параметрах, характеризующих состояние автотранспортной составляющей (вектор Z);
сбор информации о показателях состояния компонентов социальной составляющей, на которое влияет автотранспортная составляющая (вектор У);
сбор информации о параметрах внешнего возмущающего воздействия на составляющие автотранспортной системы, поддающиеся измерению (вектор (ωизм);
сбор информации о параметрах внешнего неконтролируемого воздействия на автоматизированную систему мониторинга экологической безопасности (вектор Ω);
предварительная обработка полученных данных, результатом которой являются компоненты множеств X, У, Z' и F.
Слайд 65Концептуальная схема мультиагентной модели АТС города для прогнозирования ее экологической безопасности
Поскольку
реально управляемыми с точки зрения возможности выработки конкретных управляющих воздействий являются показатели и параметры состояния автотранспортной составляющей (множество Z), определяющие в результате взаимодействия ZСС и YАТС, ZПС и ХАТС состояния природной составляющей (множество Х) и социальной составляющей (множество Y), то при обеспечении экологически безопасного состояния системы следует рассматривать поведение объектов преимущественно автотранспортной инфраструктуры как активных агентов модели при удовлетворении рациональных потребностей человека как ограничений модели.
Слайд 66Схема структурной модели специализированной автоматизированной
системы управления экологической безопасностью АТС города
Слайд 67Алгоритм квотирования числа АТС на маршруте
Иерархические уровни перевозочного процесса АТК в
крупном городе
Загрязнения воздуха на участке улично-дорожной сети (УДС).
Слайд 69Фрагмент системы рейтинговой оценки эффективности принятия управленческих решений по обеспечению экологической
безопасности
Слайд 70Диаграмма воздействия СО на организм человека:
1 – смертельный исход; 2 –
смертельная опасность; 3 – головная боль, тошнота; 4 – начало токсического действия; 5 – начало заметного действия; 6 – незаметное действие; Т,ч — время воздействия
Слайд 71В соответствии с ОСТ 37.001.054-90 определены предельно допустимые выбросы ВВ ОГ
ГОСТ
17.2.2.03-87 регламентирует предельно допустимое содержание вредных веществ ОГ бензиновых двигателей на режиме холостого хода
Слайд 72Предельно допустимое содержание вредных веществ ОГ газобаллонных автомобилей в соответствии с
ГОСТ Р 17.2.02.06-99
Примечание: если значения nmin и nпов не установлены по инструкциям, то принимается nmin =80050 мин-1, nпов =300010 мин-1
Слайд 74Виды воздействия транспортных объектов на окружающую среду
Слайд 76Классификация транспортных средств согласно Правил ЕЭК ООН и ЕЭС
Слайд 77Определение токсичности выбросов ОГ АТС
Слайд 78Европейские требования к выбросам загрязняющих веществ
Слайд 79Европейские требования к выбросам загрязняющих веществ
* - предельное значение зависит от
массы автотранспортного средства 1 тест (цикл) 4.05 км
** - при модифицированном ездовом (испытательном) цикле 1км = 1.61 миля
Слайд 80Нормативно-правовые методы обеспечения экологической безопасности АТС
Слайд 81Схема завода по рециклированию старых автомобилей
Завод по рециклированию старых автомобилей реализует
следующие этапы технологических процессов:
Сортировка автомобилей по моделям, сортировка частей, которые повторно используются и тех, которые пойдут на рециклирование.
Слив остатков топлива, удаление шин, аккумуляторных батарей и др.
Слив рабочих жидкостей (масла, охлаждающей и тормозной жидкости, хладагента из кондиционера, их соответствующая переработка с целью обезвреживания).
Разборка автомобиля (снимается двигатель и конструкции, которые могут быть повторно использованы).
Удаление неметаллических материалов, которые рециклируются.
Сортировка и измельчение металлических деталей с последующей отправкой их на переработку, включая и кузова.
Слайд 82Схема потоков материалов при утилизации конструкции АТС
Слайд 87Организационно-административные методы обеспечения экологической безопасности АТС
Анализ структуры режимов движения транспортных
средств
Слайд 88Изменение эксплуатационного расхода топлива легковым автомобилем среднего класса на городской магистрали
(2) и участке загородной дороги (1) от скорости.
Va
Q
Мероприятия:
сокращение числа пересечений транспортных и пешеходных потоков;
снижение уровня загрузки магистрали;
оптимизация состава транспортного потока;
оптимизация скоростного режима;
оптимизация цикла регулирования;
внедрение АСУД.
Слайд 89Количество суммарных вредных выбросов легковым автомобилем в период его эксплуатации при
работе на различных топливах
Слайд 90Суммарный выброс вредных веществ Мвв легковым
автомобилем «ВАЗ», работающим на различных топливах
(энергоносителях)
Слайд 91Фактическое распределение и прогноз развития
энергетических установок для автотранспортных средств
Эволюция перераспределения энергоносителей
на базе
появления новых технологий их получения
Слайд 92Нормы и прогноз их выполнения легковыми
автомобилями с различными силовыми установками
Слайд 93ЭКОНОМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Слайд 95Классификация источников загрязнения по отраслевому принципу
(по признаку группировки предприятий)
Слайд 98Зависимость цены автомобиля с энергоустановками
разного типа от уровня выбросов СО2
Слайд 99Масса обмен современного промышленного города.
Слайд 100Блок-схема расчета максимальных выбросов загрязняющих веществ автотранспорта с использованием ГИС
Слайд 101Основные критерии экологической оценки при городском
земельном кадастре
Слайд 103Роль российского международного автомобильного транспорта
Слайд 104Соотношение норм Евросоюза на выброс СО2 после
2012 года и реальные выбросы
сегодня производящимися легковыми
автомобилями с КЭУ и электромобилями.
Слайд 105Выбросы СО2 легковыми автомобилями
отечественного и зарубежного производства, в том числе и
с КЭУ
Слайд 106ИСПЫТАНИЕ И ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Слайд 110Схема проведения оценки загрязнения атмосферного воздуха вблизи автомагистралей и перекрестков с
использованием ГИС
Слайд 111Структурная схема стационарного контрольно-измерительного поста
Слайд 113Мобильный контрольно – измерительный пост
Слайд 114Структурная схема системы экологического мониторинга
Слайд 115Комплекс оценки ущербности по отдельным составляющим основан на экспертных результатах и,
в большинстве случаев противоречив экологическим направлениям на ОС (табл. 1) или по пробеговым выбросам (табл. 2).
Таблица 1
Таблица 2
Способ расчета выбросов ВВ основан на балансе расхода топлива и массовом выбросе ВВ:
Qk= Cт·Кк , г/кг
где Qк – выброс ВВ, г/кг;
Cт – расход определенного вида топлива (бензин, газ, дизельное топливо и т.д.), кг;
Кк- переводной коэффициент к-го компонента.
Пробеговый выброс можно определить по следующей формуле:
Qк=qк·l,
где qк – удельный выброс к-го компонента, г/км;
l – пробег автомобиля, км.
Слайд 116Валовые выбросы группы АТС при известных (установленные при экспериментах) пробеговых выбросах
определяется:
где i – количество групп АТС;
mjik – удельный выброс j-го вещества автомобиля i-группы с двигателем k-го типа за расчетный период, г/км;
Lik – пробег АТС I-той группы с двигателем k-го типа за расчетный период, млн.км/год;
– произведение коэффициента влияние и факторов на выброс j-го вещества АТС i-ой группы с двигателем k-го типа, который учитывает уровень технического состояния АТС и средний возраст парка.
Другим оценочным экологическим показателем является приведенный удельный выброс, когда выбросы отдельных компонентов приводятся к одному (условному веществу) с учетом их относительной агрессивности, который рассчитывается по формуле:
Ei=Aili усл.г/кг топл.
где Ei – приведенный удельный выброс i-го компонента;
Ai – показатель относительной агрессивности i-го компонента (АСО=1; АСН=3.16; АSO2=22; АNOx=41.1; АPb=22400; АС=300 (неэтилированный бензин); АС=200 (дизельное топливо); АH2S=16.5; АБП=126000), усл.г/г;
li – удельный выброс i-го компонента ОГ, г/кг топл.
Часть компонента в общей токсичности отработавших газов определяется соотношением
ri = Ei / Ei
Слайд 117Обобщенные величины удельных выбросов основных составляющих ОГ
Слайд 118ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Слайд 119Пути решения проблемы экологии АТС
КЭУ - комбинированная энергетическая установка
ДВС - двигатель
внутреннего сгорания
ЭХГ - электрохимический генератор тока
Слайд 120КПД различных энергоустановок (по данным проф. А.С. Хачияна – «МАДИ»)
Слайд 121Концепции обезвреживания ОГ:
все новые автомобили с 01.01.88 г. оборудуются трехступенчатыми каталитическими
нейтрализаторами и по токсичности соответствуют американским стандартам;
автомобили с Vhi =2.0 л с 1990 г., 1.4…2.0 л – с 1993 г., менее 1.4 л – с 1992 г. оборудуются трехступенчатыми каталитическими нейтрализаторами;
автомобили среднего класса с 1994 г. оборудуются трехступенчатыми каталитическими нейтрализаторами;
рассматривается поступление легковых автомобилей с дизелями, оснащенными электронной системой впрыскивания топлива.
Мероприятия, влияющие на расход топлива, мощность и количество выбросов вредных веществ
Слайд 122Классификация стандартов автомобилей:
LEV (Low-Emission Vehicle) – автомобили с низкими выбросами;
TLEV (Transitional
Low-Emission Vehicle) – переходные автомобили с низкими выбросами;
ULEV (Ultra-Low-Emission Vehicle) – автомобили с ультранизкими выбросами;
SULEV (Super-Ultra-Low-Emission Vehicle) – автомобили с супер-ультранизкими выбросами;
ZEV (Zero-Emission Vehicle) – автомобили с нулевыми выбросами.
1 миля=1.6093 км; 1 г/миля=0.621 г/км.
Слайд 129Система SCR
Принцип действия системы SCR (рис.16) заключается в химической реакции аммиака
с окисью азота выхлопных газов, в результате которой образуются безвредный азот и водяной пар.
Селективный преобразователь состоит из двух основных узлов: непосредственно каталитического нейтрализатора с сотовой структурой, вмонтированного в глушитель автомобиля, и дополнительного бака под аммиачный заменитель AdBlue. Так что установка системы SCR на автомобили с моторами Евро 3 не потребует кардинального изменения их конструкции. Средний расход «голубой» жидкости – около 6% от потребляемого автомобилем дизтоплива: например, для магистрального тягача он составляет около 2 л на 100 км. Таким образом, 100-литрового бака с AdBlue хватит на 5000 км пути.
Слайд 130Технические характеристики некоторых газоанализаторов и дымомеров
* – данные газоанализаторы измеряют также
частоту вращения коленчатого вала в мин-1
Слайд 131- это не только решение экологических проблем, но и экономия бюджетных
средств (моторное топливо из природного газа стоит наполовину дешевле нефтяного).
Газификация автотранспорта
Слайд 132Пересчет концентраций содержания токсических веществ в различных единицах измерений
На практике принято
выражать концентрацию газообразного токсичного вещества в составе ОГ в частях на миллион (млн-1 или чнм или р. р.m).
1 объем газообразного токсичного вещества =млн-1 или
106 объемов (токсичное вещество + отработавшие газы)
0,0001 % по объему = 1 млн-1
При необходимости пересчета концентрации из массовых единиц gтк (мг/м3) в объемные Ста (% об.) и обратно можно пользоваться зависимостями:
Сma = (Vм · gта/ μтк )100, % об.
gтk = (Сma·μт к/Vм) 10-2 , мг/м3,
где Vм – объем грамм молекулы, л (при 25 0С и 101325 Па Vм = 24,5 л, а при 0 0С и 101235 Па Vм = 22,41 л)
Кмк – молекулярная масса токсичного компонента.
Молекулярная масса и плотность газов*
Слайд 133* – при нормальных условиях (20 0С и 0.9 МПа) р=Мв/22.4
, где Мв – молекулярная масса газа, кг; 22.4 – объем килограмм молекул в 1 м3.
Масса токсического вещества М (в г) определяется по формуле
M=CV0
где С – объемная концентрация, %;
V0 – объем газа, приведенного к нормальным условиям, л;
– плотность токсического вещества, г/л;
Слайд 134ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МЕНЕДЖМЕНТ И УПРАВЛЕНИЕ ОТХОДАМИ
Слайд 136Взаимодействия общества и природы.
Стрелками 1, 2, 3, 4 обозначены потоки отходов:
газообразных, жидких, твёрдых, энергетических.
ПРИРОДА
Атмосфера
Гидросфера
Литосфера
ОБЩЕСТВО
Переработка природных продуктов
Производственные отходы
Очистка и обезвреживание
ПРОДУКЦИЯ
Переработка отходов
Бытовые отходы
1
2
3
4
1
2
3
4
Сырье
Материалы
Энергия
Слайд 137Город как урбогеосоциосистема
Топливо
Пища
Вода
Информация
Люди и др. иммиграция
Воздействие на
климат
Загрязнители воздуха
Твердые отходы
Сточные воды
Шум
Люди и др. эмиграция
Природная подсистема (урбоэкосистема)
Техническая подсистема
Социально-демографическая и социально-экономическая подсистема
Управляющая подсистема
ГОРОД
Слайд 138Основные аспекты руководства решением проблемы отходов
Слайд 140Схема формирования действующей платы за загрязнение окружающей среды.
Слайд 141Схема построения региональной системы управления отходами
Слайд 142Схема управления потоком отходов, подлежащих переработке
Слайд 143В создании безотходной технологии определились следующие четыре принципа:
разработка и внедрение различных
бессточных технологических схем и водооборотных циклов на базе эффективных методов очистки;
разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов, исключающих образование любых видов отходов;
создание территориально-промышленных комплексов, т. е. экономических районов, в которых реализована замкнутая система материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса;
широкое использование отходов в качестве вторичных материальных и энергетических ресурсов.
Слайд 144Абсолютная экономическая эффективность безотходного производства определяется по уравнению
- сумма всех эффектов безотходного производства (Э1 - эффект производства конечной продукции, полученной при внедрении безотходного производства, а также более полного использования исходного сырья; Э2 - эффект потребления конечной продукции, полученной при внедрении безотходного сырья; Э3 - экономия затрат на разведку, добычу и транспортирование отдельных ресурсов; Э4 - эффект комплексного развития региона; Э5 - внешнеторговый эффект, учитываемый при сокращении импорта или росте экспорта сырья, продуктов его переработки, конечного продукта); У - размер ущерба от загрязнения окружающей среды отходами производства и потребления; 3п - полные затраты на безотходное производство.
При наличии нескольких вариантов безотходного производства должен быть выработан вариант с максимальным коэффициентом абсолютной экономической эффективности при равных затратах.
Слайд 145Связь биосферы и техногенной деятельности человека
Слайд 146Баланс по сферам производства и потребления, исходя из закона сохранения материи:
где
R - расход природных ресурсов, кг/с; А - масса образующихся отходов в сферах производства и потребления, кг/с; m - средний коэффициент использования отходов, кг/кг; S - масса веществ, накапливающихся в сферах производства и потребления вследствие постоянного роста производства, кг/с.
Анализ балансового уравнения показывает, что снижение удельного количества неиспользуемых отходов производства А(1 - m) и тем самым удельного расхода природных ресурсов R возможно:
за счет уменьшения удельного выхода отходов производства А;
за счет повышения коэффициента использования отходов m.
Выбор одного из путей зависит как от технологических возможностей, так и от экономических условий.
Слайд 147Эффективность оборотного водоснабжения
Схема использования воды на нефтеперерабатывающем заводе (цифры показывают расход
в м3/ч)
Слайд 148Совершенная химико-технологических систем (ХТС) переработки
Слайд 149Критериальная таблица экологической оценки состояния окружающей природной среды
Слайд 153Юридическая ответственность за экологические правонарушения