Л.В. Мисун, И.Н. Мисун, В.М. Грищук
Инженерная экология в АПК
пособие / под ред. проф. Л.В. Мисуна. – Мн.: БГАТУ, 2007. – 302с.

4. Обеспечение экологической безопасности тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин

4.3. Оценка воздействия на окружающую среду и управление экологической безопасностью МТП

4.3.1. Методы расчета выбросов загрязняющих веществ от МТП

Состав и количество отработавших газов передвижных источников зависят от их марки, условий эксплуатации и других факторов, что значительно затрудняет экспериментально измерить массу вредных выбросов. Для этого пришлось бы на каждое мобильное средство устанавливать комплекс газоанализаторов и проводить непрерывные измерения. Поэтому для определения массы выбросов (М_i) используются расчетные методы, среди которых наибольшее применение получили следующие [16]:

а) c учетом количества топлива, фактически расходуемого передвижным источником:

M_i = Q∙K,                        (4.1)

где    Q – расход топлива, т или тыс. м³;

         К – коэффициент эмиссии вредных веществ при сжигании одной тонны жидкого топлива или 1000 м³ сжатого газа;

б) пропорционально пробегу передвижных источников;

в) комплексный метод.

Первые два метода не учитывают структуру парка передвижных источников, их техническое состояние, условия движения и эксплуатации, вследствие чего результаты расчетов недостаточно точны. Лучшие результаты дает комплексный метод, основанный на следующем соотношении:

M_i = m_iyдLk₁k₂k₃10^-6,                           (4.2)

где    Mi – масса выброса i-гo вида примеси в атмосферу, т;

m_iyд – величина удельных выбросов примесей на один километр пробега, г/км;

L – общий пробег передвижного источника, км;

k₁ k₂, k₃ – коэффициенты влияния соответственно среднего возраста парка передвижных источников, уровня технического состояния, природно-климатических условий.

Используя комплексный метод, можно, на примере автомобилей, получить данные о выбросах вредных компонентов отработавших газов отдельно для четырех режимов работы: холостой ход, разгон, установившееся движение и торможение. Известно, что самое большое массовое количество вредных веществ с ОГ выбрасывается при работе двигателя не на холостом ходу, а на форсированных режимах, в момент разгона и торможения. В этом случае определяются: для передвижных источников с карбюраторными двигателями выброс оксида углерода (СО), углеводородов (С_ХН_У), оксидов азота (в пересчете на диоксид азота NO₂) и соединений свинца (Рb); для дизельных двигателей расчет ведется для СО, С_ХН_У, NO₂ и сажи (С).

Выброс i-гo вещества в граммах одним передвижным источником в день при выезде (М_i) с территории стоянки (гаража) и возврате (М^//_ik) равен

M^/_ik = m_пp.ikt_пp + m_x.x.ikt_x.x.1 + m_1ikL₁,                (4.3)

M^/_ik = m_{x.x. ik}t_x.x.2 + m_1ikL₂,            (4.4)

где m_{пp ik} – удельный выброс i-гo вещества при прогреве двигателя передвижного источника k-ой группы, г/мин;

m_{x.x. ik} – удельный выброс i-гo вещества при работе на холостом ходу, г/мин;

m_{1 ik} – удельный выброс i-гo вещества при движении ПИ по территории стоянки, г/км;

t_пp – время прогрева двигателя, мин;

L₁, L₂ – побег за день по территории стоянки одного ПИ при выезде (возврате), км;

t_{x.x. 1} t_{x.x. 2} – время работы двигателя на холостом ходу при выезде (возврате) на территорию стоянки (гаража), мин. В методике принято t_x.x.1 = t_x.x.2 = 1 мин.

Под k-ой группой ПИ принимаются мобильные средства одной категории. Например, группы ПИ с карбюраторными двигателями грузоподъемностью до 1 т, от 1 т до 3 т, от 3 т до 6 т и т. д. Величины удельных выбросов загрязняющих веществ получают экспериментально. Время прогрева двигателя (t_пp.) зависит от температуры воздуха. В переходный период (среднемесячная температура от –5 °С до +5 °С) выбросы СО и С_ХН_У умножаются на коэффициент 0,9 от значений холодного периода года (среднемесячная температура меньше –5 °С). Выбросы NO₂ в переходный период равны выбросам в холодный период.

Валовой выброс i-гo вещества, то есть выброс всеми мобильными средствами, за каждый период года рассчитывается по формуле:

М_{i вал} = (М^/_ik+M^//_ik)N_kD_p10^-3,               (4.5)

где М_{i вал} – валовой выброс, кг;

 – обозначает суммирование по всем группам передвижных источников, имеющихся на предприятии;

 – коэффициент выпуска, характеризующий долю ПИ k-ой группы, выезжавших с территории предприятия;

N_k – количество ПИ k-ой группы на предприятии;

D_p – количество рабочих дней в расчетном периоде года.

Выброс соединений свинца в граммах (для карбюраторных двигателей) одним ПИ k-ой группы при выезде с территории стоянки М^/_ck и возврате М^//_ck рассчитывается следующим образом:

М^/_ck = 0,7d_c(q_пp.t_пp.+ q_x.x t_x.x + q₁L₂),          (4.6)

М^//_ck = 0,7d_c(q_x.x .t_x.х.+ q₁L₂),             (4.7)

где 0,7 – безразмерный коэффициент;

d_c – содержание свинца в одном литре бензина (Аи-93 d_c= 0,37 г/л; А-76

d_c = 0,17 г/л);

q_пр и q_x.x – расход бензина соответственно при прогреве двигателя и работе на холостом ходу, л/мин;

q₁ – расход бензина при движении ПИ по территории стоянки (предприятия), л/км. Валовый выброс свинца (кг) М_{с вал.}:

М_{с вал.} = (М^/_ck+ M^//_ck)N_kD_p10^-3.             (4.8)