13253

Визначення концентрації оксиду вуглецю (СО) в атмосферному повітрі

Лабораторная работа

Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

Лабораторна робота № Тема: Визначення концентрації оксиду вуглецю СО в атмосферному повітрі Теоретична частина Автомобільний транспорт є однією з галузей що у значній мірі визначає розвиток промисловості і сільського господарства будьякої країни. Тому світов

Украинкский

2013-05-11

142 KB

12 чел.

Лабораторна робота №

Тема: Визначення концентрації оксиду вуглецю (СО) в атмосферному повітрі

Теоретична частина

Автомобільний транспорт є однією з галузей, що у значній мірі визначає розвиток промисловості і сільського господарства будь-якої країни. Тому світовий парк транспортних засобів безперервно зростає. Згідно з даними різних джерел у період з 1950 по 1990 роки кількість автомобілів у світі зросла в 7,5-8,5 разів і з 2000 року перевищує 520 млн одиниць. Щорічний випуск автомобілів у світі становить близько 50 млн. одиниць. В Україні кількість автомобілів на тисячу жителів наближається до 140 одиниць, це значно менше порівняно з розвиненими країнами. В США ця величина сягає 700 одиниць. Автомобільний транспорт відіграє значну роль в економіці України. Автомобільним транспортом перевозять понад 60 % пасажирів і більше половини обсягу вантажів.

Розподіл автомобільного парку України за типами транспортних засобів (тис. одиниць)

Роки

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

Вантажні

1109,3

1103,9

1136

1144,1

1152,3

1128,2

1118,7

Автобусні

136,2

134,4

136,9

141,8

144,4

140,2

143,5

Легкові

4468,7

4736

4801,9

4877,8

5068,6

5109,6

5168,9

Спеціальні

281,9

278,7

264,4

249,5

242,5

225,1

207,6

Разом

5996,1

6253

6339,2

6413,2

6607,8

6603,1

6638,7

У 2003 році в Україні кількість транспортних засобів зросла до 6816,4 тис. одиниць. Процентний розподіл автомобільного парку за типами такий:

вантажні автомобілі - 13,83 %;

пасажирські автобуси - 2,58 %;

легкові автомобілі - 81,85 %;

спеціальні - 1,74 %.

У транспортному секторі ЄС за розподілом споживання палива 84,4 % припадає на автотранспорт, 11,1 % - на авіацію, 2,5 % - на залізниці і 2 % - на річковий транспорт. В Україні також найбільш енергоємним видом транспорту є автомобільний транспорт, який споживає близько 83% загальної кількості моторного палива, залізничний транспорт споживає 10,5%, річковий і морський транспорт – 6,5 % . Розрахунки шкідливих викидів різними галузями транспорту України показують, що автомобільний транспорт є основним з огляду забруднення навколишнього середовища і набагато перевищує викиди інших видів транспорту. Розподіл викидів основних шкідливих речовин, які містяться у відпрацьованих газах двигунів внутрішнього згорання, між основними видами транспорту України в 1995 р. наведено в таблиці.

Викиди основних шкідливих речовин різними галузями транспорту України

Викиди

ШР, %

Галузь транспорту

Разом

Автомобільний

Залізничний

Морський та річковий

CO

96,7

2,2

1,1

100

CmHn

96,2

2,46

1,34

100

NOx

73,6

9,2

17,2

100

C

66,7

17,7

15,6

100

SO2

64

22,9

13,1

100

Pb

98,8

0,9

0,3

100

Якщо оцінювати внесок автомобільного транспорту в загальне забруднення атмосферного повітря в Україні, то його частка за оксидом вуглецю становитиме 49 %, за вуглеводнями - 32 %, за оксидами азоту - 20 %. Разом з тим в багатьох містах України викиди автотранспорту становлять від 60 до 90 % загальної кількості викидів.

Щоб довести вагомість шкідливого впливу автомобільного транспорту як штучного джерела забруднення навколишнього середовища, достатньо навести такі дані: згідно з різними дослідженнями, світовий парк автомобілів щорічно викидає в навколишнє середовище 480-800 млн тонн оксиду вуглецю (СО), що становить близько 19 % світових викидів як природними, так і штучними джерелами; 19-29 млн тонн метану (7 %), 32-48 млн тонн інших вуглеводнів (4%), 17-21 млрд тонн диоксиду вуглецю (2%), 36-76 млн тонн диоксиду азоту (20-50 %), 162-198 млн тонн диоксиду сірки (45 %).

За розрахунками вчених за всю свою історію автотранспорт спожив 170 млрд м3 кисню і викинув в атмосферу 250 млрд м3 СО2, що складає 50-70 % від діяльності людини за останні 100 років.

В м. Києві у 1991 році викиди шкідливих речовин в атмосферу складали 64,3 тис. тонн від стаціонарних джерел і 172,2 тис. тонн від пересувних засобів, тобто 72,8 % викидів в атмосферу міста привносять переважно автомобілі. У 1998 р. автомобільним транспортом Києва викинуто 196,109 тис. тонн забруднюючих речовин, таким чином 75,43 кг припадає на кожного жителя міста, 475,99 кг на один автомобіль та 4806,6 кг на гектар зелених насаджень.

Джерелами викидів шкідливих речовин автомобільних двигунів внутрішнього згоряння є: відпрацьовані гази; картерні гази; випаровування з системи живлення.

Процентний розподіл шкідливих викидів між трьома джерелами забруднення такий:

CO

CmHn

NOx

Відпрацьовані гази

100

55

100

Картерні гази

-

25

-

Випаровування палива

-

20

-

Основну небезпеку щодо забруднення довкілля і зокрема атмосферного повітря мають відпрацьовані гази. У відпрацьовані гази входить більше 1000 різних шкідливих речовин, які чинять негативний вплив на людину і довкілля, 200 з них розпізнано. Основними серед них є: оксид вуглецю (СО), вуглеводні (загальна формула СnНm), альдегіди (загальна формула RCHO), канцерогенні речовини, до яких належать складні ароматичні вуглеводні поліциклічної будови (основний елемент - найтоксичніший і якого найбільше, бенз(а)пірен - С20Н12), оксиди азоту (загальна формула NOх), сполуки сірки (основна сполука - двооксид сірки SO2), тверді частинки (в основному сажа, що складається з вуглецю - С), сполуки свинцю (РЬО4). Кінцеві продукти процесу згоряння вуглеводневих палив - СО, СО2, Н2О. Оксид вуглецю СО - це продукт неповного згоряння палива.

Основний негативний вплив оксиду вуглецю на організм людини полягає у порушенні газового обміну в організмі. Гемоглобін крові в легенях у 240 разів швидше сполучається з оксидом вуглецю, ніж з киснем, утворюючи карбоксигемоглобін (СОНb), і втрачає здатність переносити кисень від легенів до окремих органів та виносити з них вуглекислий газ. Міра впливу оксиду вуглецю на організм людини залежить від концентрації його в атмосфері і від тривалості впливу. Вміст СО у повітрі 0,01 % з тривалістю дії більше однієї години викликає головний біль, погіршення реакції та зменшення працездатності. Більші концентрації CO спричиняють більш важкі наслідки, аж до втрати свідомості. Довготривале вдихання CO призводить до серцево-судинних захворювань, появи атеросклерозу, враження центральної нервової системи, виникнення інфаркту міокарда, розвитку легеневих захворювань. Особливо впливає оксид вуглецю на людей, що страждають коронарною недостатністю.

Високі концентрації СОНb призводять до втрати свідомості, навіть до смерті. Дослідження показали, що перебування в атмосфері із вмістом CO лише 0,001-0,0015 % (10-15 млн-1) протягом 8 годин спричиняє у окремих людей погіршення здатності до сприйняття часу. Процес утворення карбоксигемоглобіну є зворотним. За зупинки вдихання CO його концентрація на кожні 3-4 години зменшується удвічі.

Дослідження щодо впливу CO на рослинний світ довели, що за концентрації СО нижче 0,01 % такого впливу не відбувається навіть у випадку витримки рослин в цій атмосфері протягом З тижнів, але в деяких дослідженнях погіршувалось утворення пилку.

Одним із заходів, які стримують надмірне забруднення повітря є гігієнічне нормування вмісту шкідливих речовин в повітрі. Суть гігієнічного нормування полягає у встановленні граничнодопустимих концентрацій (ГДК) забруднюючих речовин в атмосфері.

Граничнодопустима концентрація (ГДК) – найбільша величина концентрації забруднюючої речовини в наколишньому середовищі, при неперевищенні якої не відбувається прямого або опосередкованого негативного впливу на організм людини. Розрізняють середньодобову ГДКсд, максимально-разову ГДКмр і робочої зони ГДКwz. Для оксиду вуглецю середньодобова ГДК становить 3 мг/м3, максимально-разова ГДК – 5 мг/м3.

Практична частина

1.Підрахувати кількість автомобілів, що проїджають в обох напрямах дороги за 5 хвилин. Результати підрахунку оформити у вигляді таблиці:

Тип автомобіля

Кількість автомобілів

за 5хв

Кількість автомобілів

за 1 год (N)

Частка типу автомобіля в загальном транспортному потоці (P)

Легковий

Легкий вантажний (мікроавтобус)

Середній вантажний

Важкий вантажний (дизель)

Автобус

Разом

1

2.Розрахувати концентрацію оксиду вуглецю (СО) з краю дороги за формулою:

КСО=(А+0,01N*Km)*Kaншвп

де А – фонове забруднення атмосферного повітря (А=0,5мг/м3);

N – сумарна інтенсивність руху автомобілів на ділянці вулиці (авто/год);

Кm – коефіцієнт токсичності автомобілів за викидами СО в атмосферне повітря;

Ka – коефіцієнт, що враховує аерацію місцевості;

Кн – коефіцієнт, що враховує зміну забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю, залежно від величини поздовжнього нахилу;

Кш – те саме відносно швидкості вітру;

Кв – те саме відносно вологості повітря;

Кп – коефіцієнт, що враховує збільшення забрудненості повітря на перехрестях автомагістралі з іншими дорогами.

Коефіцієнт токсичності автомобілів визначають як середньозважену величину для потоку автомобілів за формулою:

Кm1т12т23т34т45Кт5,

де Рі – склад рухомого транспорту в частках одиниць Рі=Nі /N,   

    Кmі визначають за таблицею:

Тип автомобіля

Коефіцієнт  Кmі

Легковий

1,0

Легкий вантажний (мікроавтобус)

2,3

Середній вантажний

2,9

Важкий вантажний (дизель)

0,2

Автобус

3,7

Тип місцевості за ступенем аерації

Ka

Транспортні тунелі

2,7

Транспортні галереї

1,5

Магістральні вулиці з багатоповерховою забудовою з обох боків

1,0

Вулиці та дороги з одноповерховою забудовою

0,6

Міські вулиці та дороги з однобічною забудовою, набережні, естакади, високі насипи

0,4

Пішохідні тунелі

0,3

Поздовжній нахил, град

Кн

Перепад висоти, поверхів на 100м дороги

0

1,00

-

2

1,06

1

4

1,07

2

6

1,18

3

8

1,55

5

Швидкість вітру, м/с

Кш

1

2,70

2

2,00

3

1,50

4

1,20

5

1,05

6

1,00

Відносна вологість повітря, %

Кв

100

1,45

90

1,30

80

1,15

70

1,00

60

0,85

50

0,75

Тип перехрестя

Кп

Регульоване світлофорами

2,0

Нерегульоване кільцеве

2,2

Нерегульоване з обов’язковою зупинкою

3,0

Без перехрестя

1,0

3. Порівняти отримане значення концентрації оксиду вуглецю з максимально-разовою граничнодопустимою концентрацією (ГДКмр), яка становить для оксиду вуглецю 5 мг/м3.

4. Зробити висновок.

PAGE  4


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

297. Комплексная лаборатория исследований внеземных территорий 631 KB
  Моделирование фигур и полей малых тел солнечной системы. Обработка изображений, полученных с космических аппаратов в различных спектральных диапазонах. Моделирование поверхностей небесных тел и определение мест посадок космических аппаратов Фобос-Грунт. Создание тематических карт поверхностей небесных тел.
298. Система управления крупными промышленными предприятиями на примере ОАО НЛМК 187 KB
  Материнская компания как организационно-экономический центр управления. Характеристика управления деятельностью ОАО НЛМК. Организация управления в американских, западноевропейских и японских фирмах.
299. β-радиометрия объектов окружающей среды: определение содержания стронция 90 и калия 40 66.5 KB
  В ходе лабораторной работы я изучил взаимодействие β -частиц с веществом, способы защиты от β - излучения, принцип действия β -радиометра, методику приготовления проб для проведения измерений β –излучения радионуклидов.
300. Проектное предложение по реконструкции жилого района Арбеково 55.5 KB
  Сохранение ландшафтно-пространственного зонирования существующей территории. Обеспечение удобных пешеходных связей между новым строительством и уже существующими на данной территории. Освоение свободных территорий под жилую застройку, зданий и сооружений общественного назначения.
301. Ознакомление школьников с культурными особенностями страны изучаемого языка при работе с иллюстративным материалом 162.5 KB
  Иллюстрации на уроках лингвострановедения. Формирования лингвострановедческой компетенции школьников на занятиях по немецкому языку. Методические пошаговые действия при работе с иллюстрациями.
302. Теория права и ее особенности. Понятия общество, государство и право 60.63 KB
  Понятия общество, государство и право. Правоотношение и юридические факты. Юридические лица как субъекты гражданских правоотношений. Право собственности и другие вещные права. Брак и условия его заключения. Алиментные отношения между членами семьи.
303. Исследование характеристик объекта регулирования 113.5 KB
  Получение переходной характеристики объекта регулирования в виде инерционного звена II порядка с помощью пакета Vissim. Моделирование переходных процессов одноконтурной САР.
304. Правовая деятельность судебного пристава 49.5 KB
  Ответственность судебных приставов, а также надзор и контроль за их деятельностью. Судебный пристав несет ответственность за проступки и правонарушения в соответствии с законодательством Российской Федерации.
305. Поняття та види земельних правовідносин 129.5 KB
  Підстави виникнення, зміни і припинення земельних правовідносин. Визначення та наукове обґрунтування земельних правовідносин на сучасному етапі. Підстави виникнення, зміни і припинення земельних правовідносин.