Анализ на причините за превишенията

6.2.2Емисии от битовото отопление

Емисиите от битово отопление могат да са от голямо значение за качеството на атмосферния въздух на местно ниво. Височината на източника е ниска, а общата емисия от дадена област може да е голяма. Това важи особено за емисиите на прах/PM10 и SO2 от изгарянето на въглища (при дървата същото важи само за прахта/PM10). Тъй като тези твърди горива са широко разпространени в България, този вид емисии е от значение в много райони/градове.

В Туининг-проекта в случая за Перник бе използвана описаната по-долу основна процедура за оценка на емисиите от битово отопление. Вероятно има и други начини да се процедира, постигащи същата цел.

Оценяването на емисиите от битово отопление съгласно тази процедура съдържа няколко важни опростявания и се състои от следните основни стъпки (поредността на стъпките, които трябва да се изпълнят, може да варира и не се определя от по-долу описаната последователност).

Важните енергийни източници са въглища, дърва, природен газ или втечнен газ под налягане (пропан-бутан), нафта, електричество и централно отопление. Последните два топлинни източника не са пряко свързани с емисиите от къщите/сградите. Но ако се разполага с количествени данни за тях, това може да е от значение по-късно при планирането на мерки за подобрение, напр. за оценка на потенциалното увеличение или намаление в апартаментите, отопляващи се чрез централно отопление или електричество според бъдещото развитие на цените. Така например, ако се очаква съществено повишение на цената за централно отопление или електричество, то определен брой жители вероятно ще се прехвърлят на горива като въглища или дърва, ако те са по-евтини и съществува техническа възможност за прехвърлянето.

Оценката може да се основава на статистически данни (статистически годишник), на анализ на потреблението на енергия на едно жилище и др. Потреблението на енергия зависи от много променливи, напр. от вида на енергийния източник (въглища, лигнитни въглища, нафта, газ), от цените на горивата, от доходите на населението, от технологията на отопление, от типа на отоплителните съоръжения, от изолацията на сградата, от отоплителната практика, от средната температура на жилищната площ и т.н. Правилна оценка може да се направи само познавайки местната ситуация.

В Туининг-проекта за Перник бе приета много ниска стойност – 50W/m² средна стойност за отоплителния сезон, основаваща се на оценка на местните условия. На други места тази стойност може да е много по-висока и да достига 100 или дори 150W/m² според ситуацията.

Една възможна оценка за продължителност на отоплителния период е напр. 6 месеца (от октомври до март). Тя може да варира според района в България. Топлинното потребление във W/m² и продължителността на отоплението в h/год. трябва да се разглеждат заедно. Напр. топлинното потребление може да бъде определено така, че да дава средното потребление по време на целия отоплителен сезон (осредняват се всички часове на деня – тези, в които се произвежда топлина, и тези в които не се произвежда)

3. Определяне на области с размери 1 km x 1 km на територията на града (за предпочитане съвпадащи с квадратните клетки върху подходяща карта и с наличните жилищни квартали върху нея), за които да се сумират емисиите от битово отопление. Там, където структурата на сградите не е хомогенна в този район, може да се фиксират и по-малки размери, напр. 500m x 500m. Към всяка област на картата следва да се прикрепят идентификатори, напр. поредни номера. Пример е даден в Приложение 3a.

5. Определяне на процентния дял на различните горива в избраните области (колко домакинства използват съответния топлинен източник).

6. Определяне на подходящи емисионни фактори за различните горива

Изборът на най-подходящия емисионен фактор е много важен. Докато стойностите за емисионните фактори за нафта и пропан-бутан или природен газ варират в малък диапазон, или могат напр. да бъдат лесно изведени на база серното съдържание в нафтата, това не е така при въглищата и, до известна степен, при дървата за огрев. Особено емисиите на SO2 от въглища варират според серното съдържание и абсориращите качества на пепелта. Определена част от сярата винаги ще бъде химически свързана в оставащата в пещта пепел така, че емисиите на SO2 ще бъдат по-малки отколкото средното съдържание на сяра при пълната стехиометрична трансформация в SO2. Нещата са още по-сложни по отношение емисиите на обща прах и PM10. Емисиите зависят от техническите характеристики на пещта и на горивния процес, от пепелното съдържание във въглищата и от механичната им структура (напр. при брикетите може да се стига до по-ниски емисии на прах, отколкото при насипните въглища). В идеалния случай се разполага с измервания на емисии със съответните качество и представителност, осъществени в типичните използвани в района инсталации и с типичните използвани видове въглища/дърва за огрев (поне за обща прах и SO2). По всяка вероятност досега такива данни за българските условия няма. Другата възможност е да се използват известни емисионни фактори по видове горива с друг произход като база за оценка на подходящи фактори за местните условия. По-долу са дадени няколко емисионни фактора от Германия за типични горива. Емисионните фактори обикновено се представят и използват под формата на kg емисия/TeraJoule потребление на енергия (има се предвид долната топлина на изгаряне на горивото, 1 TJ = 10¹² Joule). Долната таблица 6-1 показва диапазони за използвани в Германия емисионни фактори за няколко типични горива, използвани в битовото отопление.

Таблица 6-1: Емисионни фактори за типични горива

Допълнително в Приложение 3b са дадени резултати за емисионни фактори на SO2, NOx и обща прах, получени от наскоро направени емисионни измервания за брикети от няколко вида кафяви въглища, използвани в Източна Германия, като за въглищата има по-подробни данни. Кафявите въглища са от особен интерес за България, тъй като те са едно от основните горива, с които страната разполага като собствен ресурс. Трябва обаче да се има предвид, че някои от българските видове кафяви/ лигнитни въглища имат много по-високо пепелно съдържание и по-ниска калоричност от въглищата, описани в Приложение 3b. Напр. пернишките въглища, използвани за битово отопление, имат много над 20% пепелно съдържание и по-ниска калоричност – до около 17 MJ/kg. Затова очакваната емисия на обща прах е много висока и при липсата на подходящи данни от измервания бе направена оценка за 500 kg/TJ.

Още указания за определянето на емисионни фактори за PM10 от изгаряне на въглища могат да бъдат намерени в базата данни за емисионни фактори на Великобритания, препоръчвана при оценката на емисии от битово отопление за съставянето на инвентаризация на местните емисии (страница в Интернет www.rsk.co.uk/ukefd/coal.htm или www.naei.org.uk/emissions/index.php). Там препоръчваната стойност за въглища е 10.4 kg/ton за PM10, като няма по-подробна класификация според вида въглища. В резултат емисионните фактори за българските въглища с ниска калоричност ще бъдат по-високи, отколкото факторите за Германия. Така например, приложено към използваните в Перник въглища (долна топлина на изгаряне 17MJ/kg, което съответства на 58,8 тона въглища/TJ), това ще значи емисионен фактор 610 kg/TJ за PM10.

За емисиите от изгарянето на дърва за огрев информация може да се намери от моделиращата система RAINS (www.iiasa.ac.at/~rains/PM/docs/documentation.html), в която за Източна Европа е била направена оценка за два пъти по-висок емисионен фактор за емисии oт битовото отопление с дърва (480kg/TJ) отколкото за Западна Европа. Причината за тази по-висока стойност не е обяснена там, но може да е резултат от разликите в средната степен на изсушеност на дървата, използвани за битово отопление, или от разликите в горивното оборудване.

Емисиите на РМ10 могат да бъдат изведени от емисиите на обща прах чрез прилагане на осреднен фактор 0,95. В зависимост от конкретните условия на изгаряне, действителният фактор може да е по-нисък или по-висок.
7. Изчисление на потреблението на енергия и на емисиите за всяка област.

Резултатите от оценката на емисиите следва да бъдат обобщени в таблица, разделена по области. Пример как може да се направи това е включен в Приложение 3c, таблица A3c-1. Примерът се базира на Туининг-проекта и се отнася до Перник. Най-добре е всички изчисления да се направят в таблица под Еxcel. По този начин е много лесно да се правят промени. Таблицата показва пълните резултати за всички области в града, както и всички базови данни, включително използваните емисионни фактори и превръщането на NOx в NO2, което по-нататък е необходимо за целите на моделирането (това превръщане е обяснено в раздел 6.3.5.1.). Допълнително е дадена средната височина eмисионния източник за всяка област.

Средната височина на емисиите представлява силно опростение на истинските условия. Тя е необходима за дисперсионното моделиране, за да се определи ефектът на емисиите от битовото отопление върху качеството на атмосферния въздух.

Тази височина е осреднено приближение, базиращо се на обичайния брой етажи в сградите в съответните области с площ 1km2, в които има емисии от изгаряне с цел отопление на бита. Най-важни са сградите, явяващи се емисионни източници, емитиращи наистина в разглеждания период (апартаментите, ползващи централно отопление или отопление на ток, не са нужни за установяване на средната височина на емисиите). Тези стойности могат да се получат чрез умножаване на средния брой етажи по нормалната височина на един етаж (напр. 2,6m) и добавяне на известна стойност за височината на покрива и комина.
За да стане ясно как на практика се изпълняват отделните стъпки, ето един пример за приложението им (както вече бе споменато, по-добрият начин би бил да се правят изчисления в таблица в Еxcel):
Пример за прилагане

a) Идентификация на различните области, за които трябва да се оценят сумарните емисии от битово отопление

b) Зa всяка област: приета средна големина на жилище напр. 60 m².

c) Потреблението на топлинна енергия може да се оцени на 55 W/m²

d) Потребената енергия за отопление на средноголямо жилище значи е:

60 m² x 55 W/m² = 3300 W

Тогава потребената енергия за един час е:
3300 Wh = 3300 Wh x 3600 sec/h = 11.88 MWsec = 11.88 MJ
= 11.88 x10^-6 TJ

e) Следващите изчисления показват емисиите на час при употреба на съответните горива (в удебелен шрифт), като се използват емисионните фактори (само примерни стойности от целия диапазон възможни фактори) във втората колона при споменатата средна големина на жилище:

NO₂: 50 kg/TJ x 11.88 x10^-6 TJ = 0.000594 kg

NO₂: 42 kg/TJ x 11.88 x10^-6 TJ = 0.000499 kg

NO₂: 90 kg/TJ x 11.88 x10^-6 TJ = 0.00107 kg

NO₂: 70 kg/TJ x 11.88 x10^-6 TJ = 0.000832 kg

Следователно емисиите на SO₂ на час (предполагайки, че отопляването съвпада по време) са:

400 x 0.0107 + 50 x 0.00000594 + 100 x 0.000071 + 200 x 0.0019 kg/h =

4.28 + 0.000297 + 0.0071 + 0.38 = 4.67 kg

При предположение, че продължителността на периода на отопление е 6 месеца (или около 30 дни/месец x 24 часа/ден x 6 месеца/година = 4320 часа/година), годишната емисия SO₂ в тази област от 1 km² се оценява на

4320 x 4.67 = 20174 kg/год.

6.2.3Емисии от транспорта на моторни превозни средства

6.2.3.1Общи положения

Следващите обяснения се базират главно на опита от Туининг-проекта. При този проект емисиите на автомобилния транспорт се третираха като линейни източници по протежението на пътната мрежа, като оценките за средно-годишната интензивност на емисиите на замърсители е в mg/(m x sec) за всеки пътен сегмент от тази част на местната пътна мрежа, която е счетена за важна от гледна точка автомобилните емисии. Чрез този метод за оценка на емисиите от моторизирания транспорт трябва да се постигнат две цели. На първо място са необходими емисионните фактори за автомобилния парк на локално ниво, както и типичните транспортни обстановки (напр. конкретни условия като наклон на пътя, който може да оказва голямо влияние на емисионните фактори). Форматът и необходимите характеристики са съобразени с начина, по който се изчисляват емисиите от линейните източници. В рамките на проекта това изчисление бе направено чрез специален модул (Emistreet), включен в системата за дисперсионно моделиране Selma^GIS. Тази система изисква таблица с емисионни фактори за леки и тежки автомобили и за 4-те замърсителя.

След това, пак с оглед изискванията на системата за дисперсионно моделиране, трябва да се знае количествено интензивността на транспорта за всяка улица или пътен сегмент. За да могат да се изчислят средногодишни стойности на емисиите, горните данни трябва да бъдат представени под формата на подходящи средни стойности за интензивността на трафика. При използването на Selma^GIS се изисква данните да се представят като стойности за среднодневния трафик (СДТ) и за дела на тежкотоварните камиони от този СДТ за всеки пътен сегмент.

Последната стъпка е да се изчислят специфичните емисии за всеки пътен сегмент в mg замърсител на метър улица и на секунда, базирайки се на системата с емисионни фактори и данните за интензивността на транспорта. На таблица 6-3 са показани резултати, получени с такива изчисления чрез емисионния модул на Selma^GIS. За всеки пътен сегмент в таблицата са дадени името на пътния сегмент, СДТ, делът на тежкотоварните камиони, описател (дескриптор) на сегмента, който се използва за селектиране на съответстващите емисионни фактори за този сегмент, при улиците тип “каньон” се дава и ширината на улицата и дескриптор за вида на каньона, и накрая – изчислените специфични емисии за 4-те замърсителя за сегмента в mg/(m x sec). При една сложна пътна мрежа може да се стигне от няколко стотици до повече от хиляда такива сегмента, всеки със свои данни за емисиите (напр. в случая на Перник имаше повече от 300 сегмента). Трябва отново да се спомене, че разчленяването на пътната мрежа на сегменти зависи от използваната система за моделиране. Една от причините за големия брой сегменти е, че заради ядрото, в което се изчисляват концентрациите във въздуха в улични каньони, Selma^GIS ограничава дължината на отделните сегменти с характеристики на улични каньони в интервала между 90 и 110 m (докато при другите сегменти няма ограничения, но пък интензивността на емисиите трябва да е постоянна по целия сегмент, както и сегментът трябва да представлява права линия).

Таблица 6-3: Пример за специфични емисии в пътните сегменти

ИМЕ_СЕГМ	СДТ	ТТК	Описател на сегмента	Шир. на ул. [m]	Тип каньон	NOX [mg/ (mxsec)]	SO2 [mg/ (mxsec)]	PB [mg/ (mxsec)]	PM10 [mg/ (mxsec)]
Road_to_Greece_1	6787	0.27	Rural_1_PM0_10_28schlecht			0.23100	0.02030	0.00056	0.08180
Road_to_Greece_2	6787	0.27	Rural_1_PM0_10_28schlecht			0.23100	0.02030	0.00056	0.08180
Стомана_13	2005	0.09	Rural_3_PM0_05_10schlecht			0.04800	0.00291	0.00018	0.00695
Dimityr_Blagoev_21	5258	0.12	Urban_RoW_PM0_05_12	30	101	0.12100	0.00897	0.00044	0.02400
Dimityr_Blagoev_22	5258	0.12	Rural_3_PM0_05_12schlecht			0.13300	0.00902	0.00046	0.02380
Juri_Gagarin_35	13477	0.13	Urban_TrL_PM0_15_14schlecht			0.35100	0.03088	0.00143	0.07015
Juri_Gagarin_36	16832	0.12	Urban_RoW_PM0_20_12schlecht	70	101	0.41800	0.03383	0.00167	0.07915
Juri_Gagarin_39	16832	0.12	Urban_RoW_PM0_20_12schlecht	30	105	0.41800	0.03383	0.00167	0.07915

След това тези стойности за интензивността на емисиите могат да се използват в системата за дисперсионно моделиране заедно с информацията за метеорологията и типа на улицата (напр. данни за характеристиките на уличния каньон), за да се изчислят концентрациите на замърсителите в атмосферния въздух.

Емисионните фактори, представени вече най-общо, взимат предвид само емисиите от ауспуха. Добре известно е обаче, че автотранспортът освен това е причина за съществени емисии на обща прах/PM10 от унос на прах от повърхността на пътя и от изтъркване на гумите на движещитте се коли. В анализа трябва да се предвиди включване също и на тези емисии. В Туининг-проекта това бе направено чрез системата за дисперсионното моделиране Selma^GIS, в която има включен модул за изчисление на емисии от пътните сегменти въз основа на емисионните фактори от Mobilev (описано по-долу) и така допълнително се съблюдават емисиите на PM10 от унос и изтъркване, причинени от движещите се автомобили. В специфичните емисии на PM10 в таблица 6-3 вече са включени общите емисии от ауспуха и тези от унос (завихряне на прах).

6.2.3.2Емисионни фактори за автомобилния транспорт

Една от задачите на Туининг-проекта бе корекцията/настройването към българските условия на програма, използвана в Германия за описание на емисии от автомобили, основаваща се на множество измервания, извършени за различни видове автомобили и за различни транспортни условия. Програмата, наречена Mobilev, като цяло е база данни под Microsoft Access със съхранявано вътре огромно количество данни и определени маски/екрани за входни и изходни данни, както и функции, които могат да бъдат използвани за различни цели. Една от възможностите е да се генерират таблици с емисионни фактори за автомобилния транспорт, които да могат да се използват при системата за дисперсионното моделиране Selma^GIS, ползвана за анализа в Перник. Този модул Mobilev за емисиите от транспорта бе коригиран в рамките на проекта по начин, отразяващ характеристиките на местния автомобилен парк. За тази настройка бяха употребени статистически данни за възрастта и вида на регистрираните автомобили, подадени от българската транспортна полиция (КAT), както и резултати от преброявания на трафика в Перник. Mobilev съдържа основни данни за емисионни фактори за PM10 и NOx, както и за потреблението на гориво при западноевропейските състав на автомобилния парк, видове улици и тегла на километража, и включва данни от Източна Германия от началото на 90-те години, когато все още са се движили много коли с източноевропейски произход. Тези базови данни могат да бъдат настроени към българските условия. Mobilev изчислява емсиите на олово и на SO2 на база потребеното гориво и съдържанието на олово и сяра в горивото. Специфичното съдържание на тези замърсители в българските горива може да бъде зададено за изчислението на емисионните фактори. Теглата на километража на различните автомобилни пластове и състава на автомобилния парк от гледна точка на различните специфични емисии бяха настроени към българската обстановка. Поведението на емисиите на по-новите автомобили в България е същото както и в Западна Европа, а за старите автомобили и по-конкретно и за старите камиони бяха използвани данни за емисиите от камиони от подобни класове тегла в Германия от 70-те и 80-те години. Едно важно различие в характеристиките на автомобилния парк е, че голяма част от тежкотоварните автомобили до 12t или 14t брутно автомобилно тегло в България използват бензин като гориво, докато в Германия напр. тези камиони се движат само на дизелово гориво . Емисионните фактори за тези тежкотоварни камиони в България бяха установени на база емисионни фактори за стари лекотоварни камиони с допълнителни корекции (увеличаване на емисионните фактори), отчитащи по-мощния двигател на по-големите камиони. Тъй като предположението в модела е, че двигателите, движещи се на бензин, не причиняват емисия на PM10 (сажди), то емисиите на PM10 от дела на тежкотоварните камиони (ТТК) от българския автомобилен парк може да са значително по-ниски напр. от съответната част на парка в Германия.

Друго различие е свързано с дела на леките автомобили в България, движещи се на втечнен газ, докато в немския автомобилен парк няма съществен дял такива автомобили. Но анализът на експерта, който бе натоварен да извърши настройката, стигна до заключението, че няма съществени разлики в емисиите на NOx между колите, движещи се на бензин, и тези на втечнен газ. Значителни разлики може да се очакват само при емисиите на олово, но това влияние на местния автомобилен парк може да бъде взето предвид, като се избере такова средно съдържание на олово, отчитащо процентите автомобили от парка, движещи се на бензин и на втечнен газ.

В рамките на Туининг-проекта бяха изчислени емисионните фактори за условията в Перник. Повече подробности за тези изчисления може да видите в съответния доклад по проекта.

Съдържанията на сяра и на олово в горивото, необходими за изчисленията, бяха определени на база разпоредбите на българската Наредба № 17, която задава максималното съдържание на тези вещества в горивата. Бяха направени някои модификации, вземащи предвид дела на колите, движещи се на течен газ и на безоловен бензин.

Чрез коригирания модул Mobilev бе изчислена таблица с емисионни фактори. Тази таблица съдържа фактори в g/km емисия на замърсител на автомобил за леки коли плюс лекотоварни камиони, както и за тежкотоварни автомобили (повече от 3.5t брутно автомобилно тегло) за замърсителите NOx, PM10, олово и SO2.

Емисионните фактори зависят от следните параметри:

• 
  категории пътища, които определят емисионните фактори чрез средната скорост и честотата на спиранията при движението на автомобилите и последващите процеси на ускорение на движението. Възможните видове са изброени по-долу в таблица 6-4. За пернишките условия не бяха използвани всички (напр. нямаше категория за магистрала).
  

Таблица 6-4: Категории пътища

[извънградски, основен, прав

извънградски, основен, правилни завои

извънградски, основен, неправилни завои;

градски, основни улици, скорост до 50 км/ч

градски, основни улици, предимство отдясно

градски, основни улици, светофар

градски, център

улици с жилища

магистрала, без ограничение на скоростта

магистрала, скорост до 120

магистрала, скорост до 100

магистрала, скорост до 80

магистрала, скорост до 60]

• 
  наклон на пътния сегмент, който оказва голямо влияние на необходимата мощност на двигателя за задвижване на автомобила. Емисионните фактори могат да бъдат изчислявани за промени със стъпка 2%, от 0 дo +/- 6% наклон
  
• 
  СДТ и дял на тежкотоварните автомобили (ТТА) по пътния сегмент. Това влияе на взаимодействието между автомобилите – колкото по-големи са дяловете на СДТ и ТТК (ТТА), толкова по-силно е взаимодействието и специфичната емисия. СДТ може бъде изменян на стъпки от по 5000 – от 5000 до 50000 автомобила на ден, а делът на ТТК – на стъпки от 2%, от 0% до максимум 30%
  

На база тези вариации, различните категории пътища и другите установени за Перник параметри, бе изчислена таблица с около 2500 реда, представяща серии емисионни фактори за различни условия на трафика. Долните записи представляват извечение от тази таблица:

замърсител: SO2 SO2, NOx NOx, олово олово, частици частици

катег. път, коли+ЛТК ТТК, коли+ЛТК ТТК, коли+ЛТК ТТК, коли+ЛТК ТТК, коли+ЛТК ТТК, коли+ЛТК ТТК, коли+ЛТК ТТК

Rural_1_PM0_05_00 6.095526E-02 0 2.245945 0 8.53327E-03 0 6.974999E-03

Rural_1_PM0_05_02 6.121171E-02 1.002285 2.247185 6.335914 8.539101E-03 5.023858E-03 7.075812E-03 0.3893403

Rural_1_PM0_05_04 6.147885E-02 1.002285 2.248476 6.335914 8.545175E-03 5.023858E-03 7.180825E-03 0.3893403

Rural_1_PM0_05_06 6.175736E-02 1.002285 2.249822 6.335914 8.551508E-03 5.023858E-03 7.290308E-03 0.3893403

Rural_1_PM0_05_08 6.204797E-02 1.002285 2.251225 6.335914 8.558116E-03 5.023858E-03 7.40455E-03 0.3893403

..............

Числата в колоните на таблицата са емисията на автомобил в g/km (или mg/m), разделени на леки коли + лекотоварни камиони (ЛТК) в една колона и ТТК във втората колона, за всеки от замърсителите.
Първата колона на таблицата показва идентификатора (дескриптора) за всяка серия, напр.:

Rural_1_PM0_05_04.

Идентификаторът съдържа пътната категория (Rural_1), наклона на пътя (в случая PM0, означаващо наклон +/- 0%; +/- означава и за двете посоки на движение, при еднопосочни улици трябва да се използва само положителен или отрицателен наклон), СДТ (5000) и дела на ТТК (4%).

Всеки пътен сегмент, използван при изчисленията със SELMA^GIS, има описание, което трябва да съдържа информация за категорията път, наклона и т.н. Тогава SELMA^GIS търси в таблицата с емисионни фактори същото описание/идентификатор и автоматично прочита свързаните емисионни фактори в таблицата.

Mobilev бе настроен така, че да дава емисионни фактори за автомобилния транспорт при условията специално за Перник, София и страната като цяло, както и за годините 2000, 2005 и 2010. За 2005 г. и 2010 г. базата данни съдържа приемливи промени в състава на автомобилите, състоящи се в по-голям дял на автомобили с ниски емисии на отработени газове от ауспуха. Допълнително могат да се включат промените в горивото (безоловен бензин, намалено съдържание на сяра) съгласно законовите изисквания (Наредба № 17). Настройката бе направена на база оценката на експерта, занимаващ се с разработката на системата Mobilev. Ако в бъдеще се разполага с подходящи по-нови данни за автомобилния парк в България (напр. статистически данни от КAT, информация за средния километраж на дадени групи автомобили и т.н.), Mobilev ще може да се настрои така, че да отчете тези данни.

Трябва да бъде споменато, че ако за управление качеството на атмосферния въздух на местно ниво се използват други системи за дисперсионно моделиране, е възможно да се изискват различни формати на емисионните фактори, които Mobilev да не е в състояние да генерира.

6.2.3.3Планиране на акции по преброяване на трафика и оценка на резултатите

6.2.3.3.1Общи положения

Освен подходящи емисионни фактори трябва да се определи и интензивността на автомобилния транспорт. Това основно става чрез преброявания на трафика на важните улици и обработка на данните от преброяванията с цел получаване на стойности за среднодневния трафик на автомобили (СДТ) и за дела на тежкотоварните камиони (ТТК), както и, ако е необходимо – в зависимост от използваната система за моделиране – за дела на лекотоварните камиони (ЛТК) и процентите на различните класове тегла на ТТК.

Допълнително за дисперсионното моделиране е необходимо да се съберат данни за типа на улицата (уличен каньон или не), а за уличните каньони трябва да се определи типът каньон, ширината на улицата и средната височина на крайпътните сгради.

Цели на оценката на транспорта

За да се изчислят емисиите и имисиите на замърсители от сухопътния транспорт са необходими данни за трафика. За целта данните за трафика следва да указват типа/категорията на пътя,

• 
  обема на трафика под формата на
  

• 
  брой автомобили за 24 часа (СДТ)
  
• 
  дял на
  
  • 
    леките автомобили
    
  • 
    различни типове тежкотоварни автомобили
    
  • 
    различни типове автобуси
    

• 
  скоростите на трафика и друга количествена информация за автомобилния поток (гладък поток или смущения напр. поради светофар).
  

За да се получи тази информация, автомобилният поток трябва да се проучи и да се установи броят на автомобилите на представителни пунктове.

6.2.3.3.2Основна информация за необходимите данни за транспорта

Изчислителните софтуерни програми за оценка на годишните емисии или на средногодишната стойност на концентрациите в атмосферния въздух може да изискват входни данни за обема на трафика в “типични работни дни”, т.e. вторник, сряда или четвъртък, за какъвто и да е период без ваканционните дни. Прогнозите за такива дневни данни за цялата година, правени от тези програми за оценка, се базират на опита от наблюденията на седмичното и годишното разпределение на обема на трафика в Западна Европа. Тези програми все още не са обновени по начин, вземащ предвид транспортната ситуация в източноевропейските страни, тъй като все още няма достатъчно наличен опит и данни за седмичното или годишното разпределение на трафика.

Във всички градски райони е много трудно и се изисква голям персонал, за да се получи информация дори за 24-часовия обем на трафика за един “типичен работен ден”, за разпределението на трафика по часовете на деня и особено за дела на различните типове автомобили.

В много страни в Западна Европа вече е натрупан известен опит за типичните характеристики на различните типове пътища в различните градски условия. Затова много от дейностите по преброяването могат да се заменят с прогнози, изчислени на база краткосрочно вземане на проби, като така се спестяват значително количество време и пари. Ето защо е голям интересът към получаване на повече информация за типичните характеристики на трафика при стандартни условия на трафика.

В България условията на трафика доста са се променили през последните години и продължават да се променят, успоредно с трансформацията на икономическата система. Така сега все още има малко актуални налични данни дори и за характеристиките на пътния транспорт в големите и малки градове през “типичните дни”.

Ето защо понастоящем не е възможно да се оцени количеството на трафика чрез краткотрайни акции по преброяване и чрез прогнози, изчислени на база добре известни времеви характеристики на трафика през денонощието. Необходимо е първо да се добие повече практически опит, ”как върви трафикът” в България.

Като резултат оценката на транспорта в българските градове трябва да се направи най-вече чрез акции по преброяване на трафика през период от време, дълъг поне 24 часа, на подходящо избрани пунктове, покриващи най-важната част на градската пътна мрежа.

Допълнителни пунктове с по-малко значение могат да се обхванат чрез преброителни акции, извършващи се през най-представителните часове на деня, при условие че са били установени 24-часовите характеристики на най-важните пунктове на пътната мрежа, позволяващи изчислението на прогнози.

Обикновено за повечето пунктове най­-представителните часове включват 3 сутрешни чàса, 2 чàса на обяд и 3 чàса следобяд. В центъра на градовете за правенето на реалистичини прогнози може да са достатъчни даже 5 чàса преброяване на трафика по време на най-оживения период следобяд.

Трябва да се спомене, че в Германия напр. преброяването на трафика се извършва най-вече от транспортните служби, и то служи за целите им по планиране и получаване на статистически данни. Ако в България са налични такива данни от транспортните служби за проучващия се район (това може да е така напр. за големите градове като София и Пловдив), и ако те са подходящи, то би следвало да се използват за целите на управлението на КАВ. Ако не е така, трябва да се направят преброявания на трафика и анализ на събраните данни с оглед получаване на подходяща база за оценка. Следващите обяснения следва да подпомогнат получаването на подходящи данни.

6.2.3.3.3Съвети за планиране и оценка при акциите по преброяване на трафика

Оценката на трафика/транспорта включва следните стъпки:

Някои от тези стъпки ще бъдат допълнително обяснени в Приложение 4a с помощта на практически пример за акция по преброяване на трафика в град Перник, направен в рамките на Туининг-проекта. Освен това тези обяснения включват и някои от резултатите за характеристиките на трафика, установени за Перник, които може да са типични и за други промишлени градове в България.

• 
  Дефиниране на основната пътна мрежа и избор на подходящи пунктове за 24-часовото и краткосрочните преброявания
  

Първата задача при оценката на трафика е да се анализира пътната мрежа на града и основните автомобилни потоци чрез проучване на карти – и което е дори по-важно – чрез лично наблюдение на местата с оглед получаване на реалистична представа за местните условия. На тази основа трябва да се определи йерархията на пътната мрежа и важността на отделните улици за замърсяването на въздуха по следните критерии:

• 
  Голям автомобилен поток
  

или

• 
  Среден автомобилен поток, в комбинация с тесни улични каньони
  

На база основната пътна мрежа трябва да се изберат пунктове за 24-часовите преброителни акции, които да обхващат всички централни места на пътната мрежа и всички важни входове към въпросната градска зона. Тъй като тези 24-часови пунктове съставляват гръбнака на цялата следваща оценка на трафика, те трябва да се изберат много внимателно.

• 
  Определяне на графиците за преброяване (избор на дните и часовете за преброяване)
  
• 
  Точно определяне на задачите на всеки, зает с преброителната акция
  
• 
  Оформяне на регистрационните преброителни формуляри и инструктаж на персонала
  
• 
  Оценка и контрол (засичане) на резултатите от 24-часовите акции, отделно по леки автомобили, камиони, автобуси и тролейбуси и за всеки пункт, клон на пътя и посока на автомобилния поток
  
• 
  Оценка и контрол на данните от краткотрайните преброителни акции; Изчисляване на прогнози на база подходящ 24-часов пункт.
  По-долу са дадени някои общи методически указания.
  
  
  

• 
  Прогнози/проекции
  

Данните от интервалите от краткосрочните преброявания трябва да се проектират чрез изчисления с цел получаване на оценка за общия обем на трафика за 24-часовия период от време на целия ден. Изчисляването на проекцията става чрез използване на “коефициенти”. Тези “коефициенти” се вземат от “съответстващи пунктове” от 24-часовите преброителни акции.

Трябва да се изчислят “коефициенти” отделно за всеки пътен сегмент при кръстовище и за всяка посока на автомобилния поток, тъй като – в зависимост от типовете пътища и важните местни източници на трафик – разпределението на автомобилния поток през деня може да е напълно различно за всеки пункт, за всеки пътен сегмент и за всяка посока на автомобилния поток.

“Коефициентите” M се получават от ежечасните резултати на пункта от 24-часовото преброяване както следва:

M = m(24 h)/m(8 h)

m(24 h): обем на трафика, преброен за 24 часа

m( 8 h): обем на трафика, преброен за “съответните” 8 часа

Думата “Съответстващ” означава, че се предполага, че автомобилният поток на второстепенните пунктове е свързан с автомобилния поток при подходящия “24-часов пункт” в съседство, и че следователно характеристиките му по отношение обема на трафика на час биха били подобни. Това е илюстрирано с пример по-долу на фигура 6-1:

Фигура 6-1: Съответстващи сегменти от 24- и 8-часовото преброяване

В този пример е била проведена 24-часова акция по преброяване на трафика на важно кръстовище с пет клона на пътя. В рамките на друга (или същата) акция е преброяван трафикът при съседен пункт в течение на период от 8 часа.

Логично е да се предположи, че данните от този 8-часов пункт могат да се проектират с помощта на коефициентите, получени от свързания клон на голямото кръстовище. Тъй като второстепенните пътища и повечето от сградите покрай пътя могат да са източници и приемници на автомобили, винаги ще има отклонения между “истинското количество автомобили” при 8-часовия пункт и проекцията, изчислена на база коефициента M от 24-часовия пункт. Но ако гъстотата на 24-часовите пунктове е била избрана подходящо от гледна точка на пътната мрежа, тези отклонения би следвало да са минимални, т.е. приемливи.

• 
  Критерии за качество на резултатите от преброяването и прогнозите/проекциите
  

Важен е въпросът как да се контролира качеството на резултатите от преброителните акции и на проекциите, базиращи се на тези данни. Изглежда логично данните да се приемат за достатъчно надеждни, ако на кръстовищата по време на всеки час от периода на преброяване сумата от всички автомобили от всяка една категория, влизащи в кръстовището, е приблизително равна на сумата от автомобилите от същата категория, напускаща кръстовището през този час, като отклонението в сумите е по-малко от 10 %.

Като правило автомобилният поток в един град “би следвало да е логичен”, т.е. след пълния период от 24 часа не би следвало да има голям брой автомобили, които или да са “създадени в мистериозни източници”, или “да са изчезнали в неизвестни приемници”. Като цяло автомобилният транспорт би следвало да се отличава със симетричност или кръгообразност. При една пътна мрежа от мащаба на пернишката все още бе възможно да се направят обобщени тестове за реалистичност.

• 
  Разделяне на данните за камиони и автобуси според различните типове автомобили (при събирането на диференцирани данни)
  

За целите на оценката на замърсяването на въздуха е необходимо да се прави разлика не само между различните видове автомобили (леки автомобили, камиони, автобуси или тролеи), но понякога също трябва да се диференцира между различни типове автомобили (напр. лекотоварни камиони, тежкотоварни камиони от различен тип), тъй като техните типични емисии съществено се различават. Този по-подробен анализ бе направен напр. за пернишките условия с цел пренастройването на програмата за емисионни фактори Mobilev. Когато се изисква такъв вид анализ, се препоръчва да се прави разлика между 11 типа автомобили, изброени във формуляра, представен в Приложение 4b (по-обобщената версия на формуляра за преброяване е включена в Приложение 4c). Типовете тежкотоварни автомобили се различаваха според класа тегло, и преброяващият персонал можеше повече или по-малко да разпознава това чрез броя на осите и типа колела (единична гума, двойна гума на задната ос и т.н.) Затова преброителният формуляр включваше броя на осите. Освен това всеки преброител получи малък каталог с примерни снимки, за да може по-точно да идентифицира различните типове автомобили (една от страниците на този каталог със 7 страници е дадена в Приложение 4d).

Тъй като работата по оценка и контрол на данните за трафика на всеки пътен клон за всеки от единадесетте типа автомобили за всеки час от деня поотделно е прекалено много, се препоръчва следното:

• 
  първо за всеки пункт да се направи оценка на сумата на автомобилите поотделно за всеки вид (леки автомобили, камиони, автобуси, тролеи), но не отделно по типове
  
• 
  след това да се изчисли средният дял на типовете автомобили за всеки вид автомобил за сумата от всички 24 часа (това може да се направи също и за сумата от данните за няколко пункта, за които се предполага, че имат подобни характеристики от гледна точка на разпределението на типовете автомобили; като пример са дадени резултатите за четирите сектора на пътната мрежа в Перник - Приложение 4a)
  

• 
  Конвертиране на данните в подходящ формат и използването им за оценка на емисиите и на качеството на въздуха
  

В Приложение 4a тези принципи са обяснени чрез примерни данни от преброяването и оценката, извършени в рамките на Туининг-проекта в Перник.

6.2.4Емисии от други площни източници на прах/PM10

По-специалните източници на емисии на прах в изследвания район или в съседство също следва да се включат, тъй като те могат да оказват влияние на концентрацията на PM10. Такива специални източници включват напр. сгуроотвали, минни площи, депа за отпадъци със запрашаващ характер, площи със суха повърхност, върху които се движат камиони или други тежки машини, причиняващи прахови емисии в атмосферния въздух. Емисиите може да се появяват само при определени метеорологични условия като сухо време плюс силни ветрове, но в тези случаи да са с голяма интензивност. Тъй като тези източници са близо до земята, влиянието им върху концентрациите на замърсителите от гледна точка на краткосрочните норми може да е много голямо. За намиране на приблизителна стойност на емисиите от тези площи, причинени напр. от уноси на прах при силен вятър или от движението на камиони или изсипване на товара им, има на разположение няколко инструкции, които могат да се намерят напр. в документите, предоставени от американската агенция US EPA на страницата http://www.epa.gov/ttn/chief/index.htm (като документите "13.2.5 Промишлена ветрова ерозия" или "13.2.2 Пътища без настилка" или "11.9 Западен открит въгледобив". Тези литературни източници дават допълнителни множители за фракцията на PM10 в прах с различен произход. Други информационни източници включват немските стандарти VDI, напр. VDI 3790, части 2 и 3, съдържащи също и множители и данни за емисии от транспортни операции на депа за отпадъци, или за емисии, причинени от ветрова ерозия.

Така напр. в Туининг-проекта се направиха оценки за емисиите на PM10 от 2 сгуроотвала въз основа на гореспоменатия документ от US EPA ("11.9 Западен открит въгледобив "). Поради специфичното транспортиране на пепелта към сгуроотвалите с помощта на вода (суспензия от пепел и вода се изпомпва към депата, а водата се отделя и използва наново) и нуждата от поддържане на суха крайна ивица в сгуроотвалите от гледна точка на хидростатичната стабилност на стените на депото, сгуроотвалите стават източници на замърсяване на атмосферния въздух при сухо време и допълнително наличие на силен вятър. На база формула за оценка на US EPA за ефекта на скоростта на вятъра върху емисионната интензивност на складирани материали на площи на въглищни мини (емисия на прахови частици > 30μm, в kg на час и на хектар =1.8 * скорост на вятъра в m/sec, като се започва от 5m/sec – долната граница на скоростта на вятъра), известната площ на непокритите с вода части на депата и наличните метеорологични данни, бе определена средната интензивност на емисиите от тези депа за часовете с висока скорост на вятъра. Фракцията на РМ10 от емитираната прах бе определена чрез подходящ множител. Общият масов поток на РМ10 за депата бе оценен на около 170kg/h за време от около 400 часа в годината, което довежда до съществен принос към местното замърсяване на въздуха.

Каталог: wp-content -> uploads -> file -> Air -> Naredbi KAV -> Instrukcii KAV
Instrukcii KAV -> Инструкция за информиране на населението при превишаване на установените алармени прагове за нивата на серен диоксид, азотен диоксид и озон
Instrukcii KAV -> Инструкция за разработване на програми за намаляване на емисиите и достигане на установените норми за вредни вещества, в районите за оценка и управление на качеството на атмосферния въздух
Air -> Министерство на околната среда и водите методика

Изтегляне 2.5 Mb.

Сподели с приятели: