ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ
Практикум
Выполнила студентка группы ТМО-16у
Микова А.А
Проверила: Нисина О.Е
Березники 2017
Практическое занятие №1
Нормирование загрязняющих веществ в почве
Вариант №8
Задание. Определить массу m, объем V и высоту h осадка, а также концентрацию всех компонентов в осадке, который допустимо использовать в качестве удобрения для с/х объекта на площади S согласно данным варианта, выбранного по последней цифре в номере списка группы.
Предельно допустимые концентрации веществ в почве
| Наименование вещества | Медь | Марганец | Ванадий | Нитраты |
| ПДК, мг/кг почвы | 3,0 |
Определить массу и объем осадка, образовавшегося после очистки бытовых сточных вод, который допустимо использовать в качестве удобрения для сельскохозяйственного объекта.
Расчет количества осадка, который возможно использовать в качестве удобрения, проводится по следующей методике:
1. Составляется уравнение материального баланса, исходя из условия равномерного смешивания осадка с плодородным слоем почвы
Сф · М + Сос · m = Ссм (М + m),
где Сф – фоновая концентрация i -го вещества в почве, мг/кг почвы; М – масса плодородного слоя почвы, кг; Сос – концентрация i -го вещества в осадке, мг/кг осадка; m = масса осадка, кг; Ссм – концентрация i -го вещества в почве после смешивания ее с осадком, мг/кг почвы.
Для того чтобы осадок можно было использовать в качестве удобрения, необходимо соблюдение следующего основного условия для каждого вещества:
С см ≤ ПДК,
где ПДК – предельно-допустимая концентрация i-го вещества в почве, мг/кг почвы.
2. Определяется объем W и масса М плодородного слоя почвы на участке по формулам:
|
|
W = H · S, M = W · pп,
где H – мощность почвенного слоя, м; S – площадь с/х объекта (участка), м2, pп – плотность почвы, т/м3.
3. Масса осадка m, подлежащего размещению на участке, определяется по вышеприведенной формуле материального баланса:
,
4. Максимальный объем осадка V, предназначенного для размещения на участке, составит:
где pос – плотность осадка, т/м3.
Высота осадка будет равна:
Данные для расчета:
Площадь участка S=1,2га
Мощность почвенного слоя Н=0,3 м
Плотность почвенного слоя, рп=1,57
Фоновое содержание в почвенном слое Сф(х), мг/кг: Сu=0,20
Mn=400
V=120
NO3=65
Cодержание в осадке С(х), г/м3: Сu=22
Mn=2300
V=1200
NO3- =1000
Плотность осадка рос=1,26т/м3
Решение:
Объем и масса плодородного слоя почвы на участке площадью S=1,2га составят:
W = 0,3м · 12000м2 = 3600м3,
M = 3600м3 · 1,26т/м3 = 4536т.
Для определения массы осадка по уравнению материального баланса сначала необходимо найти концентрацию меди и нитратов из расчета на кг осадка:
Сос (Сu) = 
= 
17,5 мг/кг
Сос (Мn) = 
= 
1825,4 мг/кг
Сос (V) = 
= 
952,4 мг/кг
Сос (NO3) = 
= 
793,65 мг/кг
Для определения максимально допустимой массы осадка для меди и нитратов, принимаем концентрацию каждого из них после смешивания равной ПДК.
m (Сu) = 
= 
875,9 т
m (Мn) = 
= 
3297,3 т
m (V) = 
= 
169,6 т
m (NO3) = = 
444,3 т
При выборе масса осадка, рассчитанной для меди и равной 875,9т, концентрация нитратов в осадке после смешивания составит:
Сос(Cu)(NO3ˉ) = 
= 
=182,9 мг/кг (>130)
Сос(Mn)(NO3ˉ) 
= 
=371,7 мг/кг (>130)
Сос(V)(NO3ˉ) = 
=91,3 мг/кг (<130)
т.е. меньше ПДК.
Максимальный объем V и высота h осадка, предназначенного для размещения на участке, составят:
|
|
V= 
= 
=134,6 м3
h= 
= 
=0,01 м=1 см
Вывод: допустимо использовать в качестве удобрения для с/х объекта на площади S=1,2 га. Можно использовать смесь NO3+V.
Практическое занятие №2
Расчет характеристик сбросов сточных вод предприятий в водоемы
Вариант №8
| Параметр | № варианта |
| Вредный компонент | NaOH |
| ПДК мг/л | 0,5 |
| Q, м3/с | |
| q м3/с | 0,4 |
| V м/с | 1,5 |
| H, м | 0,5 |
| L, м | |
| LS, м | LS=L/5 |
| С, мг/л | 1,5 |
| Для всех вариантов | ε=1, Lф/Lпр=1 |
Методика расчета
Многие факторы: состояние реки, берегов и сточных вод влияют на быстроту перемещения водных масс и определяют расстояние от места выпуска сточных вод (СВ) до пункта полного смешивания. Выпуск в водоемы сточных вод должен, как правило, осуществляться таким образом, чтобы была обеспечена возможность полного смешивания сточных вод с водой водоема в месте их спуска (специальные выпуски, режимы, конструкции). Однако приходится считаться с тем фактом, что на некотором расстоянии ниже спуска СВ смешивание будет неполным. В связи с этим реальную кратность разбавления в общем случае следует определять по формуле:
где γ – коэффициент, степень разбавления сточных вод в водоеме.
Условия спуска сточных вод в водоем принято оценивать с учетом их влияния у ближайшего пункта водопользования, где следует определять кратность разбавления. Расчет ведется по формулам:
γ 
где α – коэффициент, учитывающий гидрологические факторы смешивания.
L – расстояние до места водозабора.
где ε – коэффициент, зависящий от места стока воды в реку: при выпуске у берега ε=1, при выпуске в стержень реки (место наибольших скоростей) ε=1,5; L ф /L пр – коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния по фарватеру полной длины русла от выпуска СВ до места ближайшего водозабора к расстоянию между этими двумя пунктами по прямой; В данной задаче предполагается, что исследуемые реки являются равнинными, поэтому справедливо приближение
|
|
Реальная концентрация вредного компонента в водоеме в месте ближайшего водозабора вычисляется по формуле:
Эта величина не должна превышать ПДК (предельно допустимая концентрация).
Необходимо также определить, какое количество загрязняющих веществ может быть сброшено предприятием, чтобы не превышать нормативы. Расчеты проводятся только для консервативных веществ, концентрация которых в воде изменяется только путем разбавления, по санитарно - токсилогическому показателю вредности.
Расчет ведется по формуле:
где Спред. – максимальная (предельная) концентрация, которая может быть допущена в СВ или тот уровень очистки СВ, при котором после их смешивания с водой у первого (расчетного) пункта водопользования степень загрязнения не превышает ПДК.
Вывод: концентрация наиболее вредного компонента после разбавления водой реки сточной воды предприятия в месте водопользования составляет С=1,5 мг/л, а предельно допустимый сток по заданному компоненту в стоке равен ПДС=0,6.