При дослідженні процесу забруднення довкілля вихлопними газами пересувних джерел транспортних засобів (автотранспорту) першочерговим завданням є необхідність визначення загальної сумарної маси викиду в атмосферне повітря усіх видів шкідливих речовин (табл.4.9) усіма авто-транспортними засобами, що проходять по досліджуваній ділянці дороги за розрахунковий проміжок часу.
Вважається, що зона активного забруднення довкілля вздовж доріг і вулиць охоплює територію на 50 м вверх та 100 м вліво і вправо від проїжджої частини дороги. Проте як її геометричні параметри, так і рівень забруднення у кожному конкретному випадку залежать від багатьох факторів: ширини проїжджої частини дорожнього полотна (рядності руху), інтенсивності руху автотранспортних потоків (кількості транспортних засобів, що проїжджають за одиницю часу через певну ділянку дороги), швидкості руху, наявності схилів (підйомів) проїжджої частини, частки автомобілів з потужними двигунами (вантажних, автобусів), неоднорідності складу автотранспортних потоків, температури повітря навколишнього середовища, наявності, вздовж дороги трав’яного покриву, кущів, дерев та їх густоти і висоти, забудови, кількості поверхів та її лінійної густоти тощо.
Перший спосіб розрахунку
Масу викиду конкретної речовини з вихлопними газами автотранспорту, що забруднюють довкілля вздовж доріг і вулиць, можна розрахувати виходячи з об’єму спожитого палива одним автомобілем та кількості автотранспортних одиниць, що проходять по досліджуваній ділянці дороги за визначений час.
Кількість (маса) конкретної шкідливої речовини (Mij), що викидається у навколишнє середовище з вихлопами однієї j-ї автотранспортної одиниці при спалюванні одного літра, кг, пали-ва різного виду, характеризується величиною коефіцієнта (Кi).
Масу викиду конкретної шкідливої речовини одним автомобілем за рік можна визначити за формулою
Мij = Р ? Кi , (4.1)
де Кi – величина, що визначає викид і-ї речовини при спалюванні 1л (кг) палива різного виду (табл. 4.1);
Р – кількість палива, використаного протягом одного року одним автомобілем (табл. 4.2).
Сумарна маса викиду в атмосферу даної і-ї речовини за рік усіма автотранспортними засобами, що проходять по досліджуваній ділянці дороги за визначений проміжок часу (за одиницю часу), становить
Mi = ? Mij ; j = 1, N , (4.2)
де Mij - маса викиду в атмосферу даної і-ї шкідливої речовини за рік окремим j-м автотранспортним засобом, що проходить по досліджуваній ділянці дороги та при цьому спалює певну (нормативну) кількість пального;
N – кількість одиниць транспортних засобів, що проходять по досліджуваній ділянці дороги за розрахунковий проміжок часу.
Отже, загальна сумарна маса (M) викиду в атмосферу усіх видів (Р) шкідливих речовин за рік усіма автотранспортними засобами, що проходять по досліджуваній ділянці дороги за розрахунковий проміжок часу, визначається сумою їх викидів, що характеризується величиною коефіцієнта викиду (К) та кількістю транспортних засобів, що проходять по досліджуваній ділянці дороги за розрахунковий проміжок часу
M = ? Mi; i = 1, Р , (4.3)
де Mi - сумарна маса викиду в атмосферу даної і-ї речовини за рік усіма автотранспортними засобами, що проходять по досліджуваній ділянці дороги за визначений проміжок часу;
Р – кількість видів шкідливих речовин, що викидають у навколишнє середовище автотранспортні одиниці при проходженні по досліджуваній ділянці дороги.
Другий спосіб розрахунку
Загальну сумарну масу (M) викиду в атмосферу усіх видів шкідливих речовин усіма автотранспортними засобами можна розрахувати за обсягом роботи транспорту, питомої ваги викидів окремих речовин та кількості автомобілів, що проходять по досліджуваній ділянці дороги за розрахунковий проміжок часу.
Масу викиду конкретної шкідливої речовини одним автомобілем за одниницю часу (годину) його роботи можна визначити за даними потужності його двигуна за формулою
Мij = 10-6 ? mi ? Кт ? Кв ? S, (4.4)
де mi – питомий викид конкретної і–ї речовини на 1 км пробігу автомобілем (табл. 4.3);
S – середній пробіг автотранспортного засобу конкретного типу (табл. 4.4);
Кт – коефіцієнт врахування технічного стану двигуна;
Кв – коефіцієнт врахування віку двигуна (табл. 4.5).
Звідси сумарна маса викиду в атмосферу даної і-ї речовини за рік усіма автотранспортними засобами, що проходять по досліджуваній ділянці дороги за визначений (розрахунковий) проміжок часу, становить
Mi = ? Mij ; j = 1, N, (4.5)
де N – кількість одиниць транспортних засобів, що проходять по досліджуваній ділянці дороги за розрахунковий проміжок часу.
Отже, загальна сумарна маса (M) викиду в атмосферу усіх шкідливих речовин за рік усіма автотранспортними засобами, що проходять по досліджуваній ділянці дороги за розрахунковий проміжок часу, визначається сумою їх викидів, що визначається потужністю його двигуна
M = ? Mi; i = 1, Р , (4.6)
де Mi - сумарна маса викиду в атмосферу даної і-ї речовини за рік усіма автотранспортними засобами, що проходять по досліджуваній ділянці дороги за визначений проміжок часу;
Р – кількість видів шкідливих речовин, що викидають у навколишнє середовище автотранспортні одиниці при проходженні по досліджуваній ділянці дороги.