МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.Г. ШУХОВА»
(БГТУ им. В.Г. Шухова)
ГУБКИНСКИЙ ФИЛИАЛ
Расчетно-графическое задание
По дисциплине: «Мониторинг и экспертиза безопасности жизнедеятельности»
Выполнила:
Студент группы ТБ-31
Кожаева А.Д.
Проверила:
Климова Е. В.
Губкин 2020
СОДЕРЖАНИЕ
| Экспертиза состояния атмосферы | |
| Экспертиза состояния водного бассейна | |
| Эколого-экономический ущерб от загрязнения среды | |
| Охрана биосферы от ионизирующего излучения | |
| Защита от шума | |
| Проектирование искусственного освещения | |
| Расчет устойчивости откоса | |
| Расчет подпорной стенки на плоский сдвиг по подошве |
Экспертиза состояния атмосферы
Задача 1. Найти количество оксидов серы (IV), выделяемого при сжигании 1000 т мазута, содержащего 1% тиофена C4H6S.
M(SO)=0,02B(Sio)(1-h1)(1-h2)
Sio=1%; B-расход топлива 1000 т/г; h1=0,02; h2=КПД газоочистки.
M(SO)=0,02*1000*1(1-0,02)(1-0,9)=1,96 т/г
Задача 2. Рассчитать максимальную концентрацию оксида серы (IV)на расстоянии 3км от трубы. Высота трубы 35 м, диаметр 1,4м, линейная скорость выхода газовоздушной смеси из устья трубы 7м/с, температура смеси 125ᴼС, температура воздуха 25ᴼС. Коэффициент температурной стратификации А=200, мощность выброса М=20 г/с, коэффициент учета рельефа местности η=1
Расчет газовоздушной смеси проводим по формуле:
V1= 
* 
; V1= 
=7,693 м³/с.
Параметр находим по формуле: ƒ=1000* 
; ƒ=1000 
=1000 
=0,56.
Параметр рассчитываем по формуле: ѵм=0,65 
; ѵм=0,65 
=0,65 
=1,82.
Параметр определяем по: ѵмʹ=1,3* 
; ѵмʹ=1,3 
=0,64.
Параметр рассчитываем по:ƒe=800(ѵм)³=800(0,364)³=38,58.
Коэффициент m рассчитываем по: m= 
=0,98; n=0,532(1,82)²-2,13*1,82+3,13=1,02;
Максимальная концентрация двуокиси серы, рассчитывается по: Cм= 
=0,37 мг/л
Задача 3. Определить предельно допустимый выброс оксидов серы (IV) для одиночного источника с круглым устьем. Исходные данные для расчета: ПДК оксида серы (IV) 0,5мг/м3; фоновая концентрация 0,3 мг/м3; высота трубы 15м; коэффициент атмосферной стратификации 180; температура окружающей среды 25ᴼС; температура газовоздушной смеси на выходе из трубы 185ᴼС, объемная скорость выхода газовоздушной смеси 5 м/с, диаметр трубы 1,8 м. Найти предельно допустимый выброс в случае холодной газовоздушной смеси
ƒ 
100; ПДВ= 
* 
(V1 
);
ƒ=18,75; V1= 
=12,7; ѵм=0,65 
=3,34.
ПДВ= 
= 
=0,125.
Экспертиза состояния водного бассейна
Задача 1. Рассчитать общее разбавление при сбросе сточных вод в водохранилище у берега, если глубина водоема 2 м, расстояние от места сброса до контрольной точки отбора проб 100 м, расход сточной воды 10,8 м³/ч.
Общее разбавление ищем по формуле n=nн*nо;
nн= 
= 
=1; 
=6,81;
По формуле рассчитываем основное разбавление:
nо=1+0,4(
Δx=6,53*2,25=14,69; nо=1+0,4*3,349=2,34.
По формуле рассчитаем общую кратность разбавления, которая равна произведению начального и основного разбавления: n=1*2,34=2,34
Задача 2. Рассчитать общее разбавление при сбросе сточных вод в водохранилище у берега, если глубина водоема 2,5 м, расход воды в стойке 12 м³/ч. Выпуск сточных вод производится в нижнюю треть глубины водоема
n=nн*nо=3,06*1,005=3,08;
nн= 
= 
=1,005.
Δx=4,4*(
=12,85; 𝓁=1,6.
nо=1,85+2,32(
=1,85+2,32(
=1,85+2,32*0,52=3,06
Задача 3. Рассчитать концентрацию загрязняющего вещества в реке на расстоянии 500 м от места сброса, если расход воды в реке 10 м³/с, расход воды в стоке 1 м³/с, коэффициент смешений 0,22, максимальная концентрация загрязняющего вещества 10 г/л, фоновая концентрация 2 г/л
С=Сф+ 
; n=1+ 
=1+0,22 
3,2;
C=2+ 
=2+2,5=4,5
Эколого-экономический ущерб от загрязнения среды
Задача 1. Определить экономический ущерб от сброса стока, содержащего фосфаты, гидрохинон, нитриты. Концентрации вредных веществ равны 2, 3, 5 мг/л, а ПДК составляют 0,25; 0,05; 0,02 мг/л соответственно. Расход стока – 0,3 м³/с, показатель относительной опасности веществ принять равным 1,63
Эвод=1*400*68*1,63=44336.
В1= 
=4; В2=20; В3=50.
М=8+10+50=68
Задача 2. Рассчитать приведенную массу годового сброса стока, содержащего фосфаты, гидрохинон, нитриты, если масса сброса вредных веществ составляет 6; 15; 10 т, а ПДК равны 0,25; 0,05; 0,02 мг/л соответственно
В1= =4; В2= 
=20; В3= 
=50.
М=6*4+15*20+10*50=824
Задача 3. Рассчитать эколого-экономический ущерб от загрязнения вод, в состав которых входят хлориды, сульфаты, фосфаты и нитраты. Массы сброса вредных веществ равны 1; 2; 5; 7 т, а ПДК составляют 300; 100; 2,6; 9,1 мг/л соответственно
Э1вод=K1* 
*M2=400*1*3,79*2,693=4083.
М2=1*0,003+0,01*2+0,38*5+0,11*7=2,693.
В1= 
=0,003; В2= 
=0,01; В3=0,38; В4=0,11
Задача 4. Определить приведенную массу загрязнения водоемов бактериальной микрофлорой. Отношение колииндекса в сбросе и его нормативного содержания равно 2,5 и объем сброса 1350 тыс. м³/ч.
М 
= 
*V=2,5*1,350=3,375
Задача 5. Рассчитать эколого-экономический ущербот загрязнения почвы при массе годового сброса 15000 т/год. Загрязнение производится выбросами неорганических веществ; отходами бытовых свалок и органических веществ. Показатель относительной ценности земельных ресурсов принять равным 0,7
Э 
=1*3*0,7*15000=31500 руб/год.
Задача 6. Рассчитать эколого-экономический ущерб от загрязнения почвы, если вторичное поступление вредных веществ в воздушный бассейн составляет 600 млн руб/год. Отторжение земель под полигоны и свалки 5 руб/год, затраты на погрузку, разгрузку 10 руб/т, затраты на эксплуатацию систем складирования и уничтожения отходов 0,25 руб/т. Приведенная масса годового сброса 50 усл.т. показатель относительной опасности веществ принять равным 3,79
=1*400*3,79*50=75800;
=600000000+75800+5+10+0,25=600075815,25 руб/год
Охрана биосферы от ионизирующего излучения
Задача 1. Определить активность изотопа 
при выбросе 0,5 кг вещества. Период полураспада 29,9 мин. Найти активность через 15 суток после выброса
А= 
* 
=68,5 
1,6* 
.
m=0,5exp(- 
)=0,5exp(-33)=2,33* 
.
A= 
* 
=1,7* 
*2,3* 
=3,91* 
=3,91* 
Задача 2. Определить НДС изотопа 
в реку. Период полураспада изотопа 9,69 суток. Расход стока 0,5 м³/с, разбавление воды в реке – 10. Фоновая концентрация цезия равна 0, ПДК цезия в воде составляет 34000 Бк/л
НДС=q*C; НДС=3,4* 
=1,7* 
Бк.
m= 
=4,5* 
=4,5* 
Задача 3. Рассчитать активность изотопов при выбросе 10 кг 
через 5 лет после выброса. Периоды полураспада изотопов калия и кальция соответственно 20 минут и 163 сут.
K1=5,75* 
; K2=4,9* 
;(n-x)=1exp(-5,75* *5*365*24*3600)=1exp(-90666)=0. То есть через 5 лет все ядра изотопа калия распались, следовательно: (n-y)=1exp(-4,9* *5*365*24*3600)=exp(-7,73)=4,4* кг.
А= 
= 
=2,88* 
* =2,88* 
Бк
Защита от шума
Задача 1. Определить эффективность применения акустического экрана на частотах ƒ1=2000Гц, ƒ2=4000Гц. Исходные данные приведены в таблице.
| Номер варианта | Высота экрана, h, м | Длина экрана, l, м | Расстояние от экрана до источника шума, а, м | Расстояние от экрана до рабочего места, b, м |
| 2,5 | 1,5 | 1,5 |
Уровни звукового давления, создаваемые источниками на данных частотах соответственно равны 87 дБ и 92 дБ. Допустимые уровни звукового давления соответственно равны 69 дБ и 71дБ
=0,05 
* 
=0,05*44,7 
=0,05*44,7*1,88=4,2;
=20,3.
=0,05 
* =0,05*1,88*63,25=5,95;
=23,5
Задача 2. Спроектировать стену с дверью, отгораживающую производственный цех от комнаты отдыха. Исходные данные к расчету представлены в таблице. Площадь стены S1=a*h=144 
. Площадь двери S2=4 .
| Номер варианта | Размеры шумного помещения | Уровень звуковой мощности  , дБ, на соответствующей среднегеометрической частоте, ГЦ
| |||||||||
| Ширина, а,м | Длина, b, м | Высота, h, м | |||||||||
| 4,5 |
=1296 
. (Объем шумного помещения)
Постоянная помещения при частоте 1000 Гц:
=52 ; 
=52*0,5=26 ; 
=26 ; 
=52*0,55=28,6 ; 
=52*0,7=36,4 ; 
=52*1,6=83,2 ; 
=52*3,0=156 ; 
=52*6=312 .
Размеры изолируемого помещения (13х18х6) =1404 ; 
| № | Расчетный показатель | Среднегеометрическая частота, Гц | |||||||
 ( )
| - | - | - | - | - | - | - | ||
Частотный множитель 
| 0,5 | 0,5 | 0,55 | 0,7 | 1,0 | 1,6 | 3,0 | 6,0 | |
 = 
| 28,6 | 36,4 | 83,2 | ||||||
 V=1404 
| - | - | - | - | - | - | - | ||
| Частотный множитель
| 0,5 | 0,5 | 0,55 | 0,7 | 1,0 | 1,6 | 3,0 | 6,0 | |
 = 
| |||||||||
|
| |||||||||
| |||||||||
| 10lg
| 14,6 | 15,6 | 17,2 | 19,2 | 21,9 | 24,9 | |||
| 10lg
| 16,4 | 17,5 | 23,8 | 26,8 | |||||
10lgS1 (S1=144  )
| 21,6 | 21,6 | 21,6 | 21,6 | 21,6 | 21,6 | 21,6 | 21,6 | |
| 10lgS2 (S2=4 )
| |||||||||
| 10lgn | |||||||||
 (п.7-п.8-п.9-п.10+п.11+6+п.13)
| 13,5 | 26,6 | 42,6 | 32,5 | 31,4 | 16,4 | 9,9 | -4,1 | |
 (п.7-п.8-п.9-п.10+п.12+6+п.13)
| -2 | 16,9 | 15,8 | 0,8 | -5,7 | -19,7 |
Вывод: В результате применения в качестве облицовочной поверхности
Стена: кирпичная кладка толщиной в один кирпич, отштукатуренная с двух сторон.
Дверь: глухая щитовая дверь марки ДБ-9 толщиной 40 мм, облицованная с двух сторон фанерой толщиной 4 мм, с уплотняющими прокладками из резины.
На всех октавных частотах произойдет снижение уровня шума, что свидетельствует об эффективности применения звукопоглощающей облицовки данного вида
Проектирование искусственного освещения
Задача. Выполнить расчет общего равномерного искусственного освещения в производственном помещении методом коэффициента использования светового потока, позволяющим обеспечить освещенность поверхности с учетом всех подающих на нее потоков как прямых, так и отраженных. Отражающая поверхность: побеленный потолок, побеленные стены при незавешенных окнах, пол-темный.
Исходные данные в таблице.
| Номер варианта | Кол-во установленных в помещении светильников | Кол-во ламп в светильнике, шт. | Тип лампы | Мощность лампы, Вт | Факт. Освещ. | Разряд зрит. работы | Размеры помещения, ВхШхГ, м |
| ЛХБ40 | VI | 6х70х40 |
Найду световой поток от группы ламп светильников при люминесцентных лампах по формуле: 
= 
;
=200 лк; Z=1,1; 
=1,5; 
=50; 
=2800 ; η=59%.
i= 
= 
=6,36.
По формуле нахожу световой поток, создаваемый одним светильником:
= 
= 
=31322,03 Лм.
=4*2780=11120 Лм, что не соответствует расчетному значению.
Если в светильнике установлено по 4 лампы ЛХБ, мощностью 40 Вт и световым потоком 2780 Лм, то необходимое число ламп будет равно: n=37586,43/11120 