Предмет, цель и задачи дисциплины “Экология”.

Кафедра

«Безопасность жизнедеятельности

И экология»

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине «Экология»

Вариант №2

Автор работы Александров М.Е.

Специальность ЭТК Обозначение контрольной работы КР группа ЭТК-22 _

Работу проверил ст.пр. С.И.Мисюля

Работа защищена _______________ оценка ________________

Преподаватель _________________

Тверь 2016

Содержание

1. Предмет, цель и задачи дисциплины “Экология”.................................. 3

2. Эволюция и устойчивость экосистем...................................................... 3

3. Эволюция биосферы................................................................................ 5

4. Загрязнений (на примере аварии на ЧАЭС). Современные опасности ядерных катастроф и радиоактивных.................................................................... 6

5. Экологическая характеристика атмосферы. Характеристика и источники ее загрязнения, в том числе и в г.Тверь...................................................... 7

6. Рассеивание выбросов в атмосфере........................................................ 9

7. Методы очистки сточных вод и их сущность......................................... 10

8. Защита от ионизирующих излучений и принципы обеспечения радиационной безопасности населения........................................................................... 11

9. Экономическое стимулирование природоохранной деятельности и экологические фонды в РФ.............................................................................................. 13

Приложение:

Задачи........................................................................................................... 16

Предмет, цель и задачи дисциплины “Экология”.

Дисциплина "Экология" - это естественнонаучная дисциплина, изучающая взаимоотношения живых организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой и освещающая принципы и методы защиты биосферы от негативных антропогенных воздействий.
Она базируется на достижениях биологии, химии, геохимии, физики, математики, гигиены, экономики и ряда технических наук. Предметом ее изучения являются естественнонаучные, материально-технические, правовые и организационные методы и средства воздействия общества на состояние ОПС с целью ее сохранения.
Цель дисциплины - это повышение экологической грамотности будущих технических специалистов, вооружение их теоретическими знаниями и практическими навыками, необходимыми для обеспечения экологически безопасных инженерных решений на объектах экономики и в отдельных их производствах при строгом соблюдении этических и правовых норм. Эта цель реализуется следующими задачами преподавания дисциплины: 1) Изучение важнейших научных концепций экологии и методов и средств защиты компонентов биосферы; 2) приобретение навыков оценки, учета и прогнозирования экологических последствий технических решений; 3) выработка умения правильно применять зкобиозащитную технику и технологию, разрабатывать и обеспечивать необходимый комплекс мероприятий по предотвращению отрицательного воздействия различных объектов экономики на ОПС и в целом биосферу.

2. Эволюция и устойчивость экосистем.

Экосистемы являются динамическими образованиями с выраженными суточными, сезонными и многолетними ритмами. Первый из них обусловлен циркадианной (околосуточной) периодикой физиологических процессов в живых организмах, адаптировавшихся к смене дня и ночи соответствующими изменениями образа жизни и активности. Сезонный ритм вызван изменениями погоды в зависимости от времен года, а многолетние ритмы - периодическими изменениями климата (длительными засухами, периодами повышенной влажности и т.д.).

Наиболее динамической частью экосистемы является биоценоз. Он может полностью изменить свой видовой состав, т.е. может произойти полная замена одного биоценоза на другой. Такую смену биоценозов называют сукцессией. Так, после вырубки может полностью измениться видовой состав леса, соответственно будут меняться консументы и редуценты. Сукцессии называют первичными, если биоценоз создается на местах, лишенных растительности (например, на вновь образуемых островах). Если биоценоз создается после вырубки, пожара, рекультивации, то сукцессия называется вторичной. Необходимое условие сукцессии - это появление незанятых участков, на которые мигрируют живые организмы из других биотонов. Они приживаются, конкурируют с другими видами и преобразуют среду обитания. Результатом такой динамики становится формирование устойчивой стадии биоценоза или его климакса, в которой сложившиеся экосистемы могут существовать сотни и тысячи лет.

С увеличением масштабов хозяйственной деятельности человека все чаще наблюдаются сукцессии антропогенных систем (агрокомплексов). На протяжении тысячелетий функционируют такие комплексы на берегах Нила, в Юго-Восточной Азии и т.д. Человек и в лесных системах после поваров или вырубки лесов стремится создать на освободившихся участках посадки из более ценных для хозяйства видов деревьев, что соответственно требует больших затрат и трудоемких процессов лесовосстановления.

Для устойчивого развития экосистемы (или для поддержания состояния климакса) необходима сбалансированность потоков вещества и энергии, процессов ассимиляции и диссимиляции в живых организмах и определенное постоянство условий среды. Любая экосистема обеспечивает состояние подвижно-стабильного равновесия (гомеостаза) за счет многочисленных обратных связей, видового разнообразия биоценоза и других механизмов (например, массового эффекта при чрезмерной плотности живых организмов). Естественные экосистемы в этом отношении более приспособлены, чем антропогенные. Усиленная ассимиляция вещества и энергии ведет к появлению запасов биогенного вещества, откладывающегося в виде залежей каменного угля, нефти и газа. В наше время ежегодно в природе накапливается более 200 млн.т торфа. Меньшая приспособленность антропогенных экосистем к меняющимся условиям среды объясняется, прежде всего, применением монокультур, которые легко поражаются вредителями и массовыми заболеваниями.

3. Эволюция биосферы.

Появившиеся 3 млрд. лет тому назад живые организмы преобразовали планету, резко изменив ее воздушную и водную оболочки, поверхность и почвы. В поступательной эволюции планеты можно выделить 3 ключевых момента или этапа.
Первый из них связан с переходом живых организмов к более совершенному - аэробному типу дыхания, который стал возможен при повышении содержания О₂ в атмосфере до 1%. После этого последовало планетарное взрывообразное накопление О₂ - от 1 до 20% за 20000 лет. При достижении содержания О₂ в атмосфере до 10% и выше началось образование озона, что обеспечило развитие жизни на мелководье и последующий ее выход на сушу.

Вторым этапом стало бурное развитие жизни на суше при от­носительно стабильном 21% содержании О₂ в атмосферном воздухе. Наблюдавшиеся на данном этапе периодические потепления и оледенения приводили к колебаниям содержания О₂, нарушениям баланса процессов ассимиляции и биссимиляции органического вещества и накопления его запасов в недрах планеты.

Третий этап связан с появлением человека. После своего появления около 3 млн. лет тому назад человек вначале не оказывал существенного влияния на биосферу. Его экологическая ниша была ограничена всего несколькими регионами планеты, он был включен в естественные трофические цепи и пирамиды. Но переход человека от охоты и собирательства к производящему хозяйству и массовым охотам 10-35 тыс. лет тому назад привел к первым антропогенным экологическим кризисам.

4. Современные опасности ядерных катастроф и радиоактивных загрязнений (на примере аварии на ЧАЭС).

После открытия первого известного человеку вида ионизирующей радиации (ИР) в 1895 г. - рентгеновского излучения -прошло немногим более 100 лет. Опасность ИР для здоровья и жизни была осознана только через полстолетия, и до этого люди (очень часто сами радиологи и врачи-рентгенологи) гибли от переоблучения (памятник погибшим 110 врачам установлен в 1936 г. в Гамбурге).

В настоящее время различают пороговое и беспороговое действие ИР. При первом действии выраженность лучевых поражений (лучевых болезни и ожогов, катаракт и т.д.) пропорциональна полученной дозе облучения (зависимость "доза-эффект" носит S-образный характер), а при втором - нарушения в клетках организма носят вероятностный, стохастический характер. Поражение соматических клеток через 6...30 лет приводит к злокачественным опухолям, поражение зародышевых клеток - к изменениям наследственности, мутациям. Возможность беспороговых эффектов частью специалистов ставится под сомнение, но ее защищал акад. А.Д. Сахаров и она признана большинством ученых. Пороговое воздействие ИР связано с авариями АЭС, значительными утечками и выбросами радиоактивных материалов, высокими уровнями радиоактивных загрязнений; беспороговое - с воздействиями радиоактивного фона, рентгеновским облучением при медицинских исследованиях, космическим излучением. Ниже будет рассмотрена сначала опасность ядерных аварий и катастроф, а потом - значение беспороговых эффектов.

Чернобыльская катастрофа 1986 года, хотя и не была вызвана атомным взрывом АЭС, продемонстрировала всему миру глобальные последствия крупных аварий и катастроф АЗС. Десятки погибших от радиации, сотни и тысячи км² земель зараженных радионуклидами, десятки тысяч переселенных или нуждающихся в переселении с зараженных земель людей, брошенные города и села, умирающие от лейкемии дети - вот что принесла человечеству эта самая крупная авария АЭС. При атомном же взрыве АЭС, расположенной в густонаселенной местности, число погибших достигло бы 140 тыс. человек, а экономический ущерб - 150 млрд. долларов.

Важной особенностью радиоактивного заражения земли в ряде случаев является длительный период полураспада продуктов ядерных взрывов. Период полураспада стронция-90 составляет 28 лет, цезия-135 - 30 лет, плутония-233 - 2,4*10⁴ лет. Это значит, что для естественного распада таких элементов потребуются десятки и сотни лет.

Таким образом, в наше время остается достаточно высокой опасность ядерных катастроф, что требует разработки новых методов и средств защиты от них, среди которых первое место должны занимать новые технологические и строительные решения и широкое использование альтернативных источников энергии. Одновременно следует бороться c повышением радиоактивного фона современных селитебных зон, для чего строительной экологией разрабатываются перспективные методы и подходы.

5. Экологическая характеристика атмосферы. Характеристика и источники ее загрязнения, в том числе и в г.Тверь.

Экологическая характеристика атмосферы. Газообразная оболочка Земли - важнейший компонент всех экосистем, функционирующих на суше. Ее специфические особенности определяют морфологию и физиологию живых существ, организацию образуемых ими популяций и сообществ, особенности и интенсивность обмена веществ и энергии. Она является мощным резервным фондом в круговороте азота и избирательным фильтром для энергии солнечного излучения. Из-за высокого содержания в атмосферном воздухе (примерно 21%) он yжe не является экологическим лимитирующим фактором. У растений и животных появились органы, обеспечивающие его непосредственное усвоение из атмосферы в процессе дыхания. На больших высотах низкое парциальное давление становится препятствием для нормальной жизнедеятельности человека, растений и животных.

Характеристика и источники загрязнения атмосферы. Атмосфера состоит из окиси газов и имеет общую массу т или примерно одну миллионную массы Земли. Около 50% ее массы сосредоточена в приземном слое до высоты 5,5 км и 99%. - в слое до 40 км. Этот слой постоянен по составу и изменяется незначительно. По объему он состоит из постоянных ( - 78,01%; -20,95%: аргон - 0,93%; - 0,032 и инертные газы – 0,078 %) и переменных (, , СО, , водяной пар и др.) газов. Масса в атмосфере примерно т., его поставляет растительность Земли до т. в год. При этом т продуцируют леса. В верхнем слое атмосферы (в стратосфере) молекулы под действием солнечной радиации расщепляется на атомы, образуя . Его содержание в атмосфере составляет % (по массе), а общее количество достигает т. Он сосредотачивается высоте 20...45 км в виде слоя толщиной 2...4 мм (максимум у полисов). Озоновый слой интенсивно поглощает ультрафиолетовые лучи Солнца, защищая органическую природу от их смертоносного действия. Он задерживает около 20 % инфракрасных (тепло­вых) излучений Земли. Увеличение или уменьшение содержания в атмосфере служит предвестником циклонов и антициклонов, потеплении или похолодании, изменений ветра, а также влияет организм человека, особенно его кожу

Переменные газы (см. выше) создают загрязнения в атмосфере и поступают в нее от естественных и искусственных источников загрязнения атмосферы (ИЗА). К первым относят ИЗА природного происхождения (извержения вулканов, пылевые бури, лесные пожары и т.п.), а ко вторым - ИЗА антропогенного происхождения, т.е. вызванные деятельностью человека. По массе антропогенные загрязнения сопоставимы с природными, а по их превзошли.

Среднегодовая концентрация пыли в воздухе г. Тверь равна 0,7ПДК, 0,2ПДК, СО – 0,ЗПДК, - 0,25ПДК, а сероуглерода – 2,4ПДК (газета "TЖ" от 09.02.95 г.). Уровень такого загрязнения определяется деятельностью предприятий энергетики (40%), химии (около 20%) и машиностроения (10%). Крупнейшими загряз­нителями атмосферы в Тверской области являются предприятия энергетики (51% областного выброса от стационарных ИЗА, в том числе от Конаковской ГРЭС - 32% и Тверских ТЭЦ - 9,5%), маши­ностроения, деревообрабатываищей и легкой промышленности (суммарно до 20%), а также автотранспорт.

6. Рассеивание выбросов в атмосфере.

На ТЭС, ТЭЦ, металлургических заводах, химических комбинатах и т.д. достаточно эффективным решением пока остается рассеивание нескольких очищенных выбросов в атмосфере с помощью высоких вертикальных труб. Они имеют два назначения: 1) создание тяги для подачи в топку в нужном количестве и с должной скоростью воздуха; 2) отвод продуктов горения из топки в верхние слои атмосферы. Благодаря непрерывному турбулентному движению в этих слоях вредные газы и твердые частицы уносятся далеко от источника их возникновения и рассеиваются. Так, труба высотой 100 м рассеивает мощные выбросы с мельчайшими частицами пыли в окружности радиусом 20 км до концентрации, безвредной для человека; высотой 250 м - радиусом до 75 км. Таким образом, в ближайшем окружении такой трубы создается так называемая теневая зона, в которую совсем не попадают вредные и 3В.

На процесс рассеивания выбросов влияют состояние атмосферы, расположение ИЗА, характер местности, физические и химические свойства выбрасываемых 3В, высота ИЗА, диаметр устья и т.п. Горизонтальное перемещение загрязнений определяется в основном скоростью ветра , а вертикальное - распределением температур в вертикальном направлении или степенью вертикальной устойчивости атмосферы (СВУА).

По мере удаления от трубы по факелу выделяются тон зоны: I - зона переброса факела выбросов, которая характеризуется невысоким содержанием 3В в приземном слое из-за выбросов низких ИЗА: II - зона максимального загрязнения приземного слоя и III - зона постепенного снижения уровня загрязнения приземного слоя.

Наиболее опасной для населения является зона II и поэтому она должна быть исключена из селитебной застройки. Ее размер колеблется в пределах 10...40 Нт, Концентрация 3В в этой зоне прямо пропорциональна производительности ИЗА и обратно пропорциональна .

7. Методы очистки сточных вод и их сущность.

Сточные воды (СВ) и другие органические загрязнения, интенсивно поглощающие растворенный в воде . Основными загрязнителями являются предприятия пищевой промышленности, бытовые стоки населенных пунктов и предприятий, а также животноводческие хозяйства, особенно при их размещении рядом с водными объектами.

Правилами охраны поверхностных вод запрещен сброс неочищенных СВ. Их очистка заключается в обезвреживании (т.е. удалении вредных веществ, попадание которых в водоемы может сделать воду непригодной к одному или нескольким видам водопользования) и обеззараживании (т.е. в проведении санитарно-технических мероприятий по уничтожению в воде возбудителей инфекционных заболеваний химическими и физическими способами). Обеззараживание СВ может потребоваться на предприятиях кожевенной и пищевой промышленности, а во всех других отраслях очистка СВ сводится к их обезвреживании.

Детальная характеристика систем очистки СВ применительно к конкретным отраслям промышленного производства дается в дисциплине "Инженерная экология" или "Строительная экология", или "Безопасность жизнедеятельности" (частично). Поэтому приводим лишь краткую характеристика методов очистки от ЗВ в воде.

При очистке СВ должна соблюдаться определенная последова­тельность в применении методов очистки. Вначале сбрасываемые СВ очищаются от взвесей и дисперсно-коллоидных частиц (механическая очистка). Потом применяются методы физико-химической и химической (реагентной) очисток. Для удаления высокотоксичных примесей в СВ используются электрохимические методы, а при особо вредных примесях может применяться термическая обработка. Для очистки бытовых стоков чаще всего применяются биологические методы.

8. Защита от ионизирующих излучений и принципы обеспечения радиационной безопасности населения.

Основным защитным мероприятием является полное исключение облучения людей, снижение его до уровня, не превышающего нормативов по НРБ-96, и уменьшение числа лиц, подвергающихся облучению.

Для снижения дозы облучения людей применяют три метода защиты: временем, расстоянием и экранированием. При защите временем стремятся ограничить время пребывания человека (людей) в условиях облучения и не допустить превышения допустимой дозы. Обязательным условием этой защиты является проведение индивидуального дозиметрического контроля и ведение учета полученных доз.

Защита расстоянием основывается на том, что интенсивность ИИ уменьшается с увеличением расстояния от источника ИИ по закону обратных квадратов. Поэтому устанавливают СЗЗ вокруг источника облучения или РОО шириной 10 км до городов с населением 100 тыс.чел. и более или 40 км до городов с населением более 1 млн.чел. В СЗЗ запрещается постоянное и временное проживание людей, вводится режим ограничения хозяйственной деятельности и проводится РК. За СЗЗ устанавливается зона наблюдения, которая в 3...4 раза больше размеров СЗЗ и в которой проводится систематический РК.

Метод экранирования основан на использовании процессов взаимодействия ИИ с веществом. Защитные свойства материалов, используемых в качестве экранов, оцениваются коэффициентом ослабления. Главным параметром таких материалов является слой половинного ослабления. Он равен 1,3 см для свинца и 13 см для бетона, если необходимо половинное ослабление потоков фотонов с энергией 1 МэВ. Свинец и бетон являются "эталонными" материалами. Защитная способность других материалов больше или меньше во столько раз, во сколько раз отличаются их плотности от плотности свинца и бетона. Чем легче вещество, тем больше его требуется для защиты в экране. Для защиты человека от (АЛЬФА)- и (БЕТТА)-лучей применяют легкие металлизированные материалы в экранах; от g -излучения - вещества с большим атомным весом (свинец): от нейтронов - с малым атомным весом (вода, парафин и др.).

Принципы обеспечения РБ населения.

В нормальных условиях эксплуатации источников ИИ РБ обеспечивается реализацией: 1) принципа нормирования, т.е. непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников ИИ; 2) принципа обоснования, т.е. запрещение всех видов деятельности по использованию источников ИИ, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным к ЕРФ облучением; 3) принципа оптимизации, т.е. поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ИИ. Поэтому РБ в РФ осуществляется: а) проведением комплекса мер правового, организационного, инженерно-технического, санитарно-гигиенического, медико-профилактического, воспитательного и образова­тельного характера, вытекающего из ФЗ "О радиационной безопасности населения" (1995 г.); б) осуществлением госорганами исполнительной власти РФ и ее субъектов, органами местного самоуправления, общественными объединениями, другими юридическими лицами и гражданами мероприятий по соблюдению правил, нормативов в области РБ (в частности, НРБ-96); в) информированием населения о радиационной обстановки и мерах по обеспечению РБ; г) обучением населения в области РБ.

9. Экономическое стимулирование природоохранной деятельности и экологические фонды в РФ.

Закон РФ "Об охране ОПС" (1991 г.) предоставляет предприятиям, учреждениями организациям, а также гражданам налоговые, кредитные и иные льготы при внедрении ими малоотходных, и ресурсосберегающих технологий и нетрадиционных видов энергии, осуществлении других эффективных мер по охране ОПС. Так, в Тверской области все затраты на природоохранные мероприятия которые понес природопользователь в отчетном квартале, учитывается Тверьоблкомприродой при оплате за загрязнения ОПС данным природопользователем. Наряду с этим, он в последующие кварталы будет платить меньше за загрязнения ОПС, так как эти мероприятия снизят воздействия на ОПС.

ЗК РФ (1991 г.) устанавливает следующие виды экономического стимулирования за рациональное использование и охрану земель: 1) выделение средств из бюджетов для восстановления земель, нарушенных не по вине лиц, использующих эти земли; 2) освобождение от платы за земельные участки, находящиеся в стадии сельскохозяйственного освоения, на первые 10 лет пользования ими; 3) частичная компенсация из средств бюджета снижения дохода в результате временной консервации земель, нарушенных не по вине лиц, использующих эти земли; 4) поощрение граждан, ведущих крестьянское хозяйство, колхозов, совхозов, лесхозов и других предприятий, а такжеих руководителей и специалистов за улучшение качества земель, повышение плодородия почв, продуктивности земель ЛФ; 5) установление повышенных цен на экологически чистую продукцию. Оно направлено на повышение заинтересованности собственников земли, землевладельцев, землепользователей и арендаторов в сохранении и воспроизводстве плодородия почв, на защиту земель от негативных последствий производственной деятельности.

Закон РФ "Об охране ОПС" также предусматривает: 1) освобождение зкофондов от налогообложения; 2) передачу средств экофондов на договорных условиях под процентные займы предприятиям, организациям, учреждениям и гражданам для реализации мер по гарантированному снижению выбросов и сбросов ЗВ; 3) установление повышенных норм амортизации основных производственных природоохранных фондов; 4) применение поощрительных цен и надбавок на экологически чистую продукцию; 5) введение специального налогообложения экологически вредной продукции, а также продукции, выпускаемой с применением экологически опасных технологий; 6) применением льготного кредитования предприятий, организаций и учреждений независимо от форм собственности, эффективно осуществляющих охрану ОПС.

Для решения неотложных природоохранных задач, восстановления потерь в ОПС, компенсации причиненного ущерба и т.п. в РФ создана единая система внебюджетных государственных экофондов. Она состоит из федерального экофонда, республиканских, краевых, областных и местных экофондов. Фонды образуются из средств, поступающих от хозяйствующих субъектов, граждан, а также иностранных юридических лиц и граждан. Такими средствами являются: 1) платы за загрязнения ОПС; 2) суммы, полученные по искам о возмещении вреда, и штрафы за экологические правонарушения; 3) средства от реализации конфискованных орудий охоты и рыболовства, незаконно добытой сих помощью продукции; 4) средства, полученные в виде дивидендов, процентов по вкладам, банковским депозитам, от долевого использования собственных средств фонда в деятельности предприятий и иных юридических лиц; 5) инвалютные поступления от иностранных юридических лиц и граждан. Эти средства экофондов зачисляются на спецсчет учреждений банков и распределяются в следующем порядке: 60% - на реализацию природоохранных мероприятий местного (городского, районного) значения; 30% - то же, но областного, краевого и республиканского значения; 10% - федерального значения. Экофонды расходуются на оздоровление ОПС и населения, проведение мер и программ по ОПС, воспроизводство ПР, научные исследования, внедрение экологически чистых технологий, строительство очистных сооружений, выплату компенсационных сумм гражданам на возмещение вреда, причиненного здоровью загрязнением и иными неблагоприятными воздействиями на ОПС, развитие экологического воспитания и образования, иные цели, связанные с охраной ОПС. Расходование средств экофондов на другие цели запрещаются.

В РФ также создаются общественные фонды охраны ОПС общественными экологическими объединениями и профсоюзами. Они образуются за счет средств населения, добровольных взносов и пожертвований объединений и других источников. Эти средства расходуются исключительно на охрану ОПС. Порядок образования и расходования этих фондов определяется общественными объединениями, учредившими данные фонды.

В РФ осуществляется добровольное и обязательное государственное экологическое страхование предприятий, организаций и учреждений, а также граждан, объектових собственности и доходов на случай экологического и стихийного бедствия, аварий и катастроф. Фонды страхования используются на прогнозирование, предотвращение и ликвидацию последствий указанных выше бедствий, аварий и катастроф. Порядок экологического страхования и использования фондов устанавливается Правительством РФ.

РАСЧЕТЫРАССЕИВАНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРЕ, ВЫСОТЫТРУБЫИ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ОДИНОЧНЫХ СТАЦИОНАРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

 

Задание № 1.2.1. По исходным данным табл. 1.1 рассчитать максимальную приземную концентрацию 3В, создаваемую ИЗА, найти её удаление от ИЗА - Хм и концентрации 3В по оси факела выбросов и перпендикулярно ей для точек, отстоящих от ИЗА на удалении Xm/2, Xm, 3Xm и 6Xm. По результатам расчетов построить требуемые профили приземных концентраций, определить длину зоны загрязнения, превышающую среднесуточную ПДК, и ее ширину в заданных точках, найти радиус зоны влияния. Рассмотреть и предложить инженерные решения по снижению приземных концентраций ЭВ, рассчитать требуемую для этого высоту трубы, эффективность предварительной очистки выбросов и величины ПДВ.

Таблица 1.1. Исходные данные к заданию № 1.2.1

Вариант	Масса выбросов, г/с	Высота трубы Н, м	Диаметр устья трубы D, м	Скорость выхода газовоздушной струи W0, м/c	Разница температур выбросов и наружного воздуха, DТ, °С
NO2	SO2	CO
					1,2	1,5

 

Решение:

1) Расход газовоздушной смеси V, м³/с, определяем по формуле:

где D – диаметр устья трубы, м;
W_o – скорость выхода газовоздушной смеси, м/с.
Принимаем D = 1,2 м; W_o = 1.5 м/с.
Подставляя эти значения в формулу (1), получим:
м³/с;
Максимальная концентрация загрязняющего вещества С_m, мг/м³, определяется по формуле:
где А-коэффициент температурной стратификации атмосферы, для Твери и Тверской области A = 160;
М – масса вредного вещества, г/с;
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания
выбросов (для газов F = 1);
η – коэффициент отражает влияние рельефа местности (для ровной и слабопересеченной местности равен 1);
m, n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газового выброса из устья источника.
Безразмерные параметры f, V_m, m, n, d, определяются по формуле:

где H – высота дымовой трубы, м;
∆Т – разница температур выбросов и окружающего атмосферного воздуха, ^оС.
Принимаем W_o = 1.5 м/ с; D = 1.2 м; Н = 27 м; ∆Т = 180 ^оС.
Подставляя эти значения в формулу (3), получим:

при f < 100; (4)
Принимаем f = 0,02.
Подставляя это значение в формулу (4), получим:


Принимаем V = 1.70 м³/с; ∆Т = 180 ^оС; Н = 27 м.
Подставляя эти значения в формулу (5), получим:

при f < 100 и V_m < 2; (6а)
при f < 100 и V_m ≥ 2; (6б)
В нашем случае воспользуемся формулой (6а),т.к. 0.02 < 100 и 1.46 < 2;

2) Определяем максимальную концентрацию загрязняющего вещества.
Принимаем А = 160; M = 300 г/с; F = 1; n = 1.15; m = 1.29; η = 1;
H = 27 м; V = 1.70; ∆T = 180 ^oC.
Подставляя эти значения в формулу (2), получим:
мг/м³
Расстояние до места X_m м, где ожидается максимальная концентрация;
Определяется по формуле:
(7)
при f < 100 и V_m ≤ 2; (8а)
при f <100 и V_m >2; (8б)
В нашем случае воспользуемся формулой (8а),т.к. 0.02 < 100 и 1.46 ≤ 2;
Принимаем V_м=1.46; f=0.02.
Подставляя эти значения в формулу (8а), получим;

Определяем расстояние X_m.
Принимаем F = 1; d = 7.78; H = 27 м.
Подставляя эти значения в формулу (7), получим:
м;
Опасная скорость ветра U_м, м/ с, при которой достигается максимальная приземная концентрация, определяется по формуле:
при f <100 и V_m ≤ 2; (9а)
при f <100 и V_m >2; (9б)
В нашем случае воспользуемся формулой (9а),т.к. 0.02 < 100 и 1.46 ≤ 2;
м/с.

3) Приземные концентрации загрязняющего вещества С_i, мг/м³ по оси факела выбросов на разных удалениях X_i, м, (на удалениях X_m/2, 3X_m и 6X_m) определяется по формуле:
; (10)
Если , то (11)
Если , то (12)
Если , то (13)
для удаления X_m/2 получаем:
т.к. то выбираем формулу (11):

мг/м³
для удаления 3X_m получаем:
т.к. то выбираем формулу (12):

мг/м³
для удаления 6X_m получаем:
т.к. то выбираем формулу (12):

мг/м³

Xi	Xm/2	3Xm	6Xm
Si	0.69	0.52	0.2
Ci		7.54	2.9

 

Построим график:

Ci	Xm
14.5
7.54
2.9