Разработка
устройств для оперативного контроля содержания продуктов сгорания топлива в
атмосферном воздухе
Одним из
вредных последствий производственной деятельности человека является загрязнение
атмосферного воздуха. В Астрахани, по данным экологов, оно вызвано, в основном,
выбросами промышленных предприятий, выхлопными газами автотранспорта и другими
факторами. В частности, мощным источником загрязнения городской воздушной среды
является автомобильный транспорт, увеличение численности которого привело к
резкому ухудшению санитарных условий проживания во всех городах России, в том
числе и в городе Астрахани.
При
повышенных концентрациях оксида углерода (CO и CO2) и других продуктов сгорания топлива, уменьшается приток кислорода к тканям и к сердцу, повышается
количество сахара в крови. 
Загрязнение
атмосферного воздуха в Астрахани привело к постоянному росту аллергических и
астматических заболеваний и других заболеваний дыхательных путей у детей и
высокой смертности среди пожилых людей в периоды летнего смога.
Уменьшить
содержание примесей на оживлённых
автомагистралях города в часы пик возможно при использовании двигателей
гибридного типа, при правильной регулировке двигателей внутреннего сгорания,
качественном топливе, а также за счёт рациональной организации потоков
автомобилей в городе. В связи с этим исследование содержания продуктов сгорания
топлива в составе атмосферного воздуха и разработка устройств для их
оперативного контроля представляется весьма актуальным.
					







Для
получения данных о содержании продуктов сгорания топлива в атмосферном воздухе
нами проведены исследования атмосферного воздуха в городе Астрахани.
Исследование состава воздуха проводилось путём отбора проб в ряде точек в
местах наибольшего скопления автотранспорта как в часы пик, так и в
относительно «спокойное» время (содержание оксида углерода определялось хроматографическим
методом). В таблице 1 приведены результаты определения содержания СО в воздухе
в различное время суток.
Таблица 1. Содержание
CO в
атмосферном воздухе: пункт 1 – на пересечении ул. Ленина и ул. Адмиралтейской;
пункт 2 – на пересечении ул. Н. Островского и ул. Звёздной.














Время отбора проб, ч

Содержание СО в пункте 1,
мг/м3


Содержание СО в пункте 2,
мг/м3



8:00
1,73
2,76


13:00
2,65
3,6


18:00
5,14
4,81




По
результатам исследования получена зависимость содержания СО в атмосферном
воздухе от времени суток в различных точках города Астрахани.
Содержание угарного
газа (СО) в атмосферном воздухе уже к 14 часам дня достигает ПДК, а к 18 часам
вечера повышает ПДК в 2 раза.
Анализ ИК
спектров поглощения оксида углерода (рис. 2, а) показывает, что имеются
две близко расположенные полосы поглощения, контуры которых могут быть описаны
кривыми Лоренца с применением метода наименьших квадратов (рис. 2, б).
   
Параметры
этих кривых используются в математической модели устройства для оперативного
контроля содержания оксида углерода в воздухе при расчете его оптимальных
параметров.
В основе работы разрабатываемого устройства (рис. 3) лежит
использование методики оптимального проектирования элементов оптико-электронной
системы, основанной на применении информационных критериев качества
измерительных устройств (информационная пропускная способность канала,
отношение сигнал-шум).
СПБ