6
для экологических показателей техники, машин, автомобилей.
К созданию зон экологической опасности причастны двигатели внутреннего сгорания (ДВС) автотранспортных средств (ТС). Вследствие загрязнения токсическими компонентами отработавших газов ДВС зоной экологического бедствия для населения становятся целые регионы, в особенности жилые зоны крупных городов, автотранспортные магистрали с интенсивным транспортным потоком.
Проблема дальнейшего снижения выбросов ЗВ в ДВС все более обостряется из-за непрерывного увеличения парка эксплуатируемых ТС, увеличения интенсивности дорожного движения, нестабильности показателей технического состояния автомобильного транспорта в процессе эксплуатации.
Проблема обеспечения экологической чистоты ТС усложняется необходимостью решения многокритериальных оптимизационных задач вследствие того, что конкретные мероприятия по снижению выбросов ЗВ вступают в противоречие с вопросами топливной экономичности, ресурсосбережения, цен на топливо и смазочные материалы, затрат на конструктивные изменения ТС.
Анализ теоретических и экспериментальных исследований в области экологии, экономики, взаимодействия автомобильного транспорта с ОС позволил разработать методологические основы оценки экологической безопасности ТС на базе эколого-экономических показателей.
Уровень экологической безопасности ТС наиболее объективно оценивается на основе величины показателя экологоемкости в расчете на единицу выполненной работы (ч, кВт, ткм и др.). Показатель экологоемкости можно определить по приведенной массе выбросов ЗВ в ОС или по удельной величине социально-экономического ущерба на единицу выполненной работы. В настоящих рекомендациях рассмотрены критерии, показатели и методики сравнительной и относительной оценки экологической безопасности ТС.
2.2. Частные и интегральные коэффициенты экологической безопасности
Для сравнительной оценки экологической безопасности отдельного вида загрязнения предлагается использовать отношение фактического значения экологического показателя ТС к нормированному или имеющему нулевое
7
экологическое воздействие на ОС и здоровье человека. Например, значение коэффициента экологической безопасности воздействия шума от ТС определяется следующим образом:
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
а0 |
|
Ун |
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
i 1 |
|
, |
(1) |
|
|
э.б. |
|
|
n |
||||||
|
|
|
аф |
|
|
|||||
|
|
|
|
Уф |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
где а0 – |
уровень шумоизлучения |
|
ДВС, который не оказывает вредного |
|||||||
воздействия на ОС и здоровье человека, дБ(А); |
|
|
||||||||
аф – фактическое значение акустического излучения автомобиля, дБ(А); |
||||||||||
ΣУн |
– нормативная сумма эколого-экономического ущерба от |
|||||||||
акустического загрязнения ОС при использовании ТС, р.; |
|
|||||||||
п – количество рассматриваемых видов загрязнения ОС при |
||||||||||
использовании ТС, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ΣУф |
– фактическая сумма |
|
эколого-экономического |
ущерба от |
||||||
акустического загрязнения ОС при использовании ТС, р.
Область значений частных коэффициентов экологической безопасности [0;1]. Эталонное значение критерия Ki = 1, т.е. значение экологического показателя рассматриваемого ТС равно идеальному (целевому) уровню соответствующего показателя экологически чистого (безопасного) ТС. Значение частного коэффициента экологической безопасности Ki < 1 показывает степень приближения фактической величины экологического показателя к идеально возможному уровню.
Для оценки уровня экологического воздействия ТС используется 8 частных коэффициентов, характеризующих загрязнение ОС: отработавшими газами, акустическим излучением (шумом), вибрациями, пылью, тепловыми выбросами, сбросами эксплуатационных жидкостей и материалов, электромагнитными излучениями и инфразвуком. Если значение каждого из указанных частных коэффициентов экологической безопасности будет равно единице, то данный ТС не оказывает вредного воздействия на ОС и здоровье человека, следовательно, есть все основания считать это ТС экологически чистым.
Для комплексной сравнительной оценки экологических характеристик отечественных ТС с автотранспортной техникой других стран при определении
8
частных коэффициентов экологической безопасности значения экологических показателей (уровень шумоизлучения, токсичности ОГ и т.д.) необходимо сопоставлять со значениями экологических показателей иностранных ТС или с ТС, соответствующих лучшим мировым стандартам.
Для решения задачи комплексной научно обоснованной оценки необходимо на основе рассчитанных частных коэффициентов экологической безопасности определить значение интегрального коэффициента экологической безопасности (Kиэ.б.) ТС с учетом относительной опасности каждого вида загрязнения:
n |
|
Kэи.б. i Ki г Kг ш Kш в Kв n Kn m Km p K p э Kэ и Kи , |
(2) |
i 1
где γi – значение коэффициента значимости веса каждого вида загрязнения; Ki – значение коэффициента экологической безопасности отдельного вида
загрязнения (индексы букв соответствуют конкретному виду загрязнения). Значимость отдельного вида загрязнения (величина коэффициента
значимости γi) по его влиянию на общую экологическую безопасность использования ДВС рекомендуется определять методом экспертной оценки.
Разработанная методика на основе анализа частных и интегральных коэффициентов экологической безопасности с незначительными трудозатратами на выполнение расчетов позволяет:
-дать комплексную по всей совокупности видов загрязнений ОС оценку экологической безопасности использования ТС;
-определить долю вредности отдельного вида загрязнения в суммарной вредности загрязнения ОС при использовании ТС;
-выявить перечень первоочередных показателей, характеризующих степень загрязнения ОС, значения которых значительно отстают от целевого уровня экологических показателей ТС;
-ускорить поиск путей снижения загрязнения ОС при проектировании, создании и эксплуатации ТС.
В практике расчетов частных и интегрального коэффициентов экологической безопасности следует учитывать два вида загрязнения ОС: ОГ и шумом, так как учет остальных видов загрязнения затруднен из-за отсутствия методик и исходных данных для расчета эколого-экономического ущерба.
9
Экологический ущерб от загрязнения ОС является эквивалентом отрицательных последствий шумового воздействия. При оценке воздействия транспортного шума эколого-экономический ущерб определяется потерей части национального дохода в результате постоянного воздействия шума на человека, находящегося на территории, подвергающейся акустическому воздействию. Такое воздействие снижает эффективность восстановления работоспособности, ведет к переутомлению, снижению производительности труда и повышению заболеваемости. С учетом ряда допущений предлагается определять величину эколого-экономического ущерба от акустического загрязнения территории по следующей формуле:
У CNK(L)T , |
(3) |
где С – стоимость 1 чел.ч. календарного времени для определенного уровня национального дохода и численности жителей, (0,4...0,6 р./ч);
N -численность жителей, подвергнувшихся акустическому воздействию, чел.; K(L) –коэффициент снижения национального дохода;
Т – период времени, в течение которого осуществляется акустическое
воздействие, ч. |
|
|
Коэффициент снижения национального дохода в |
диапазоне |
|
Lэкв. = 35...75 дБА равен: |
|
|
K(L) 18 10 8 L3,39679 |
0,03123 , |
(4) |
'экв. |
|
|
где Lэкв. – эквивалентный уровень шума, дБА.
Эквивалентный уровень шума, учитывающий суммарное акустическое воздействие на человека в течение определенного периода времени, равен:
|
|
N |
|
m |
1 |
|
|
|
||
L'экв. |
10lg |
|
|
1,2 10 9 |
N1FV 2,4 0,3 pi100,1L1 |
|
|
|
, |
(5) |
410 |
0,1S |
|
||||||||
|
|
|
|
i 1 |
d |
|
|
|
||
где S – поправочный коэффициент (S = 0 для малых, средних, больших и крупных городов, а также для крупнейших в центральных районах, дБа для периферийных районов крупнейших городов);
N1 – интенсивность движения транспорта по одной полосе, авт./ч.; F – коэффициент многополостности (1,0... 3,8);
10
V – скорость движения автомобилей, км/ч;
λ – величина шероховатости дорожного покрытия, (от 0,3 до 10 мм); р – процент i-типа автомобилей в потоке, %;
m – количество типов автомобилей;
Li – уровень звука i-типа автомобиля, дБА;
d – расстояние от точки расчета до оси полосы движения, м.
Значения уровня звука Li для различных типов ТС приведены в таблице 1.
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
Уровень звука, дБА |
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Тип автотранспортного средства |
Уровень звука, дБА |
|
|
п/п |
|||
|
|
|
|
|
1 |
Легковые автомобили |
77 |
|
|
2 |
Грузовые автомобили с двигателем мощностью, кВт |
|
|
|
|
|
менее 75 |
77 |
|
|
|
от 75 до 150 |
79 |
|
|
|
свыше 150 |
80 |
|
3 |
Автобусы с полной массой, кг |
|
|
|
|
|
до 3500 |
84 |
|
|
|
свыше 3500 кг с двигателем мощностью, кВт |
|
|
|
|
до 162 |
89 |
|
|
|
свыше 162 |
91 |
|
|
|
|
|
|
Наибольший экономический ущерб автомобильный транспорт наносит загрязнением ОС выбросами ЗВ с ОГ. Для определения эффективности работы отдельных работников, коллективов и подразделений в целом по уменьшению загрязнения биосферы ЗВ предлагается использовать коэффициент экологической безопасности KЭ.Б. при выполнении заданного объема перевозок, который определяется как отношение нормативной приведенной массы выбросов ЗВ (Мн) к фактической приведенной массе выбросов ЗВ (МФ):
KЭ.Б. |
М н |
. |
(6) |
|
|||
|
М ф |
|
|
Величина Мн рассчитывается в соответствии с утвержденными ГОСТ нормами удельных выбросов ЗВ, с плановыми значениями техникоэксплуатационных показателей использования автомобиля и с нормативным расходом топлива. Для расчетов величины нормативного ущерба от выбросов ЗВ принимаются – 416 р. и от акустического воздействия – 400 р. Стоимость 1 чел.ч. календарного времени 0,5 р.