تحقیق استاندارد آلاینده های تونل

توضیحات

 عنوان تحقیق: استاندارد آلاینده های تونل

• مقدمه
• انواع تقسیم بندی آلاینده ها
• مونو اکسید کربن(CO)
• اکسید نیتروژن(NoX)
• آلاینده های ذرات جامد و میدان دید
• آلاینده های اگزوزی
• آلاینده های ذرات جامد غیر اگزوزی
• تقسیم ناوگان خودرو
• استانداردهای آلاینده ها
• پروسیژرهای محاسباتی
• تکنولوژی استاندارد A
• تکنولوژی استاندارد B
• تکنولوژی استاندارد C
• فاکتورهای آلایندگی مونو اکسید کربن در استاندارد A
• ارتفاع تونل
• نتیجه
• منابع

مقدمه

آلودگی هوا که ناشی از زندگی مدرن امروزی و فعالیت های بشر می باشد، یکی از معضلات عظیم کلان شهرها می باشد و می تواند اثرات زیست محیطی بر جای بگذارد.با توجه به اینکه حمل و نقل، سهم عمده ای در آلودگی هوای کلان شهر ها دارد، استفاده ازمسیرهای کوتاه و کلیدی ،گزینه برتر جهان جهت پیشگیری و کنترل آلودگی هوا و اتفاقات می باشد. یکی از این راههای ارتباطی تونلها می باشد. (الهی،13871)تونلها قسمت مهمی از سیستم حمل و نقـل هسـتند و نقـش مهمـی را در جابجـایی انسـان و کـالا بـازی میکنند. در بسیاری از شهرها و کلانشهرها صدها کیلومتر تونلهای مترو و جـاده ای وجـود دارد. بـه طـورمشابه در بسیاری از جاده های کوهستانی تونلها نقشی بسیار حیاتی در سیستم حمل و نقل دارند. با توجه به این نکته که معمولا در این تونلها وسایط نقلیه بـا موتورهـای درون سـوز در حـال رفـت و آمـد هستند و آلاینده هایی همچون Co ،NOx ،SO2 و … را وارد تونل میکننـد و تـا کنـون زیـان آور بـودن ایـن آلاینده ها بر بدن انسان به دفعات به اثبات رسیده است، لذا لزوم پاك سازی تونل از این آلاینده ها بـه خـوبی احساس میشود.  ( سینا شهبازی ،1391 1). افزایش میزان آلاینده ها درهوای تونل، برای سرنشینان خودرو های عبوری از تونل، بسیار خطرنا ک است. تونلها آلاینده ها را تولید نمی کنند بلکه آنها آلاینده های حاصل از وسایل نقلیه ای که از تونل می گذرند را محبوس نموده و دوباره توزیع می کنند.به جای آنکه این آلاینده ها به محیط بیرون دفع شوند بسمت  پورتالهای تونلها و هواکشهای تهویه خارج میشوند. استاندارد پیارك،یكی از معتبرترین استاندارد ها در طراحی تونل میباشد. (امجدی و دیگران ،13911)خط مشی پیارک (PIARC) در بهینه سازی تاثیر کیفیت هوا بر محیط در مورد محدوده ای از فرصتها بحث می کند که با تغییر آلاینده های وسایط نقلیه و تغییر توزیع فضایی آنها ،محیطهای شهری را بهبود می بخشند .این فرصتها شامل موارد زیر می باشند

1)انتخاب فضای بهینه  برای احداث تونل

2)به حداقل رسانی شیب یکنواخت راه شوسه

3)طراحی سیستم تهویه مناسب

4)کنترل خروج هوای ناقص به درون محیط

5)مدیریت ترافیک

6)نگهداری و حفاظت تونلها

7)حذف آلاینده ها (فیلترینگ هوا)

و مجموعه این خطی مشی ها که در سال 2004 توسط پیارک منتشر شده است “آلاینده های خودرو و هوای مورد نیاز برای تهویه”(Vehicle emissions &Air demand for ventilation)نامیده می شوند . Tarada,200739))

 

. انواع تقسیم بندی آلاینده ها

منشأ ایجادآلاینده های با منشأ طبیعیدود، بخار بـدبو، خاكـستر و گازهـای متـصاعد شـده از آتشفـشانها وآتش سوزی جنگلها، گرد وغبار حاصل از طوفانها درنـواحی خـشك، مـه در نـواحی كـم ازتفـاع مرطـوب ومههای رقیق شامل ذرات حاصل از درختهای كاج و صنوبر در نواحی كوهستانی.

آلاینده های با منشأ انسانیاستفاده از سوختهای فسیلی برای گرم كردن و خنك كردن، حمل ونقل، صنعت، تبدیل انرژی و خاكسترسازی انواع مختلف زایدات صنعتی، شهری و خصوصی كلاً بـه نـوعی در آلوده كردن اتمسفر سهیم اند، همچنین انجام عملیات مختلف در صنایعی كه از خورشید بـرای خـشك كردن استفاده میكنند در آلودگی هوا نقش بسزایی دارند.

 منابع این آلاینـده هـا متنـوع و متغیرنـد؛ ولـی میتوان آنها را در چهار گروه اصلی طبقه بندی كرد

1)حمـل و نقـل متحـرك،

2)احتـراق سـاكن،

3)فراینـدهای صنعتی

4)دفع مواد زائد جامد(كینژاد،ابراهیمی،1378 4 )

موتور وسایط نقلیه محدوده ای از آلاینده ها را از خود متصاعد می کنند که ممکن است برای سلامت انسان و محیط مضر باشند که شامل مونواکسید کربن(CO)،اکسید نیتروژن (Nox) ،ذرات جامد ،هیدروکربن ها و سرب(در کشورهایی که سرب هنوز به سوختهای نفتی اضافه میشود)می باشند.درات جامد که قطرشان 10 میکرومتر یا کمتر است توسط پوشش لاستیکهای خودرو یا لنتهای ترمز تولید می شوند .اثرات فیزیولوژیک و محیطی آلاینده های وسایط نقلیه بطور قابل قبولی  شناخته شده هستند . (Tarada,200739) منواکسید کربن جایگزین اکسیژن در جریان خون شده و بدین ترتیب عملکرد قلب و مغز و دیگر ارگانهای حیاتی بدن را به خطر می اندازد. با بکار گیری مبدلهای کاتالیکی در موتورهای بنزینی وتبدیل آن به موتورهای دیزلی،انتشار مونو اکسید کربن بطرز قابل ملاحظه ای در سالهای اخیر تنزل یافته است و دیگر نمی توان از این آلاینده خاص  کرینی  بعنوان شناساگر کیفیت هوای حواشی جاده استفاده نمود. در مقابل ، اکسیدهای نیتروژن و درات جامد در حال حاضر بزرگترین نگرانی سیاست گذاران و طراحان می باشند . دی اکسید نیتروژن (No2) پاسخ به آلرژنها را در افراد آسماتیک به شیوه ای منفی افزایش داده و پاسخ تنفسی را در اینگونه افراد تحت تاثیر قرار می دهد.No2 بشکل محصول مستقیم احتراق موتور تولید شده و هم چنین می تواند محصول اکسیداسیون اکسید نیتریک (NO) در حضور ازون (O3) و نور خورشید باشد. (Tarada,200739) در برخی کشورها No2 نیز با توجه به کیفیت هوای داخل تونل ،مورد لحاظ قرار می گیرد.   کیفیت هوای محیطی در پورتالهای تونل ،اغلب  بنا بر دلایل محیطی به آستانه های مشخصی از No2  وابسته می باشند.در نتیجه کیفیت  مورد نیاز هوای داخل تونل و هوای پیرامون در پورتالهای تونل ،ظرفیت مورد نیاز در سیستم های تهویه را تعیین می کنند.مقادیر آستانه ای وابسته به زمان در بررسی آلاینده های موثر بر سلامتی انسان بایستی اعمال گردند  و هدفشان تعیین  حد متوسط  مجاورت با  آلودگی بسته به طول زمانی است که مسافر از تونل می گذرد (PIARC ,201210). به منظور ایمنی عملکرد تونلها ، هرگز نبایستی از مقادیر آستانه ای تخطی شود (PIARC,201211) مقادیر مختلف طراحی برای تعیین ظرفیت سیستم تهویه استفاده می شود که شامل عملیات عادی از تعداد ترافیکهای پیش بینی شده تا ترافیکهای سنگین هستند .اگرچه کنترل سیستم تهویه بر اساس “نقاط تنظیم “انجام می شوند که بطور معمول با شرایط ترافیکی  وابستگی ندارند. نقاط تنظیم عموما پایین تر از ظرفیت طراحی تهویه تعریف می شوند و طوری انتخاب می شوند که حتی با در نظر گیری تاثیرات اختلاف زمانی شرایط ترافیکی بر سیستم تهویه ،شرایط طراحی از حد مجاز تجاوز ننمایند

مونو اکسید کربن(CO)

جدول 3 ارزشهای طراحی  مونو اکسید کربن را در شرایط مختلف ترافیکی نشان می دهد.رقم 100 PPM  ، توسط سازمان بهداشت جهانی(WHO) برای مواجهه های کوتاه مدت توصیه شده است(WHO,1998) غلظتهای بالاتر مونو اکسید کربن(CO)برای جلوگیری از تقاضای بیش از حد هوا در شرایط ازدحام و شلوغی که بندرت اتفاق می افتند ،مجاز شمرده میشوند.

اکسید نیتروژن(NoX)

اکسید نیتروژن (NO) و دی اکسید نیتروژن (NO2) آلاینده هایی هستند که ار احتراق سوختهای فسیلی حاصل میشوند .قسمت اعظم اکسید نیتروژن (NoX) متشکل از NO  می باشد که درحضوراکسیژن (مخصوصا ازن )به No2  اکسیداسیون می شود. اکسید نیتروژن به خودی خود بعنوان یک آلاینده مضر در سطوح معمول  مواجهه در نظر گرفته نمیشود.از طرف دیگر ، دی اکسید نیتروژن سمی است و می تواند ریه ها را تحریک کرده و موجب پایین آوردن سیستم ایمنی در مواجهه با عفونتهای تنفسی مانند آنفلونزا شود.

در حالیکه در سالهای گذشته اکسید نیتروژن حاصل از فرآیندهای احتراق ،بیشتر شامل NO (90-95 درصد NoX )  بوده است  ،استفاده از موتورهای دیزلی و سیستمهای بهبودی مانند اکسیژناسیون کاتالیست ،  سیستمهای DPF  و SCR  درصدهای NO2  آزاد شده را افزایش می دهند.در بیشتر تونلهای جاده ای اروپایی،NO2 می تواند در حدود 20-30 درصد غلظتهای NOx را شامل شود که قویا به زمان ساکن بودن NOx  در هوای تونل بستگی دارد.تنها در تونلهایی با تعداد بسیار کم ماشینهای مسافربری که موتور دیزلی دارند غلطت NO2 زیر 10 درصد باقی میماند.سطوح N02  در مناطق شهری براساس فصل ،درجه حرارت ،ساعت روز در تغییر است.در مناطقی با ترافیک شدید،سطوح اوج یک ساعته می تواند از  استانداردهای کوتاه مدت کیفیت هوا تجاوز کند .(PIARC,201212)

آلاینده های ذرات جامد و میدان دید

وجود ذرات جامد منجر به کاهش دید در تونل میشود.در نظر گیری استاندارد میدان دید در طراحی سیستم تهویه تونل بعلت نیاز به میدان دید مورد نیازست که از حداقل فاصله ایست وسایل نقلیه در سرعت طراحی تجاوز میکند .دو منبع اولیه ذرات جامد در تونل وجود دارد که شامل آلاینده ای اگزوزی و غیر اگزوزی هستند.آلاینده های اگزوزی بدنبال احتراق سوخت از لوله اگزوز خارج می شوند.ذرات جامد غیر اگزوزی نیز حاصل اصطکاک لاستیک اتوموبیل و لنت ترمز و گرد و غباری هستند که دوباره معلق شده اند.میدان دید بعلت تفرق و جذب نور توسط ذرات جامدی که در هوا معلق شده اند ،کاهش می یابد.میزان جذب و تفرق نور به میزان گسترده ای با ماده ،قطر ذرات و تراکم ذرات بستگی دارد.اصول اندازه گیری میدان دید در تونل ،بر این حقیقت وابسته است که یک پرتو نور وقتی از هوا عبور می کند از شدت آن کاسته می شود .میزان فروپاشی نور به منظور تعیین کدورت هوا مورد استفاده قرار می گیرد. مترهای  نوری تونلها بطور معمول از این تاثیرات به منظور اندازه گیری میدان دید در تونل استفاده می کنند.نوسانات قوی در میدان دید زمانی که دسته ای از کامیونهای دیزلی با هم در حال تردد هستند ،یا وسایط نقلیه غیر معمول دودزا در تونل وجود دارند اتفاق می افتند .هم چنین این نوسانات در مواقعی که سیستم کنترل تهویه در پاسخ به پیک آلودگی دیر پاسخ می دهد حادث میشود.

آلاینده های اگزوزی

آلاینده های اگزوزی شامل ذرات بسیار ریز عموما در محدوده اندازه 0.01 تا 0.20 میکرومتر هستند.ذرات  جامد در این محدوده در  انقراض  نور بسیار موثر هستند. احتراق دیزل منبع اصلی انتشار ذرات جامد مرتبط با احتراق است.HGV  و PC  بهمراه موتورهای دیزلی ، همراهان اولیه ذرات جامد در آلاینده های اگزوزی هستند.مطالعات اخیر نشان داده اند که وسایل نقلیه گازوییلی با انژکتور سوختی مستقیم به انتشار مواد  جامد کمک می کنند. و این مطالعات به معرفی استانداردی برای مواد جامد در فن آوری جدید وسایل نقلیه گازوییلی منجر شد.(یورو 5)(PIARC,201213)

آلاینده های ذرات جامد غیر اگزوزی

علاوه بر آلاینده های اگزوزی،وسایل نقلیه بعلت اصطکاک (لاستیک،لنت ترمز ،…)و تعلیق مجدد گرد و غبار ،ذرات جامد را دفع می کنند.این آلاینده ها در ارتباط با تمام وسایل نقلیه ایجاد شده و تنها محدود به  موتورهای احتراق داخلی نیستند.سایز آلاینده های غیر اگزوزی از 1 میکرو به بالا می باشد. فرآیندهای اصطکاک با رفتار راننده و سرعت وسیله نقلیه در ارتباطند در حالیکه مقدار ذرات جامد معلق با نظافت تونل و مود ترافیک مرتبط هستند.(ترافیکهای یک جهته و دو جهته )

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش تحقیق

به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش تحقیق