Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Иркутский государственный технический университет

Заочно-вечерний факультет

Контрольная работа

по дисциплине "Экология"

Выполнил: Позднякова Светлана

Студент группы ЭУПз 10-2

Иркутск 2012



1. Ответы на контрольные вопросы

1.Большой и малый круговорот веществ на Земле(в биосфере).В чем состоит их принципиальное различие?

Солнечная энергия обеспечивает на Земле два круговорота веществ: большой, или геологический (абиотический) малый, или биологический (биотический).

Большой круговорот

Большой круговорот наиболее четко проявляется в циркуляции воздушных масс и воды. В основе большого (геологического) круговорота лежит процесс переноса веществ, в основном минеральных соединений, из одного места в другое в масштабе планеты.

Около 30% падающей на Землю солнечной энергии расходуется на перемещение воздуха, испарение воды, выветривание горных пород, растворение минералов и т.п. Движение воды и ветра, в свою очередь, приводит к эрозии почв и горных пород, транспорту, перераспределению, осаждению и накоплению механических и химических осадков на суше и в океане. В течение длительного времени образующиеся морские отложения могут возвращаться на поверхность суши, и процессы возобновляются. К этим циклам подключаются вулканическая деятельность, землетрясения и движение океанических плит в земной коре.

Круговорот воды, включающий ее переход из жидкого в газообразное и твердое состояния и обратно, - один из главных компонентов абиотической циркуляции веществ. В процессе гидрологического цикла происходят значительное перераспределение и существенная очистка планетарных запасов воды. При этом следует отметить, что наибольшей скоростью обновления обладают наиболее важные для существования живой среды суши - пресные воды. Период их оборота составляет в среднем около 11 суток.

Малый круговорот.

На базе большого геологического круговорота возникает круговорот органических веществ, или малый, биологический (биотический) круговорот.

В основе малого круговорота веществ лежат процессы синтеза и разрушения органических соединений. Эти два процесса обеспечивают жизнь и составляют одну из главных ее особенностей.

В отличие от геологического, биологический круговорот характеризуется ничтожным количеством энергии. На создание органического вещества, как уже упоминалось, затрачивается всего около 1% падающей на Землю лучистой энергии. Однако эта энергия, вовлеченная в биологический круговорот, совершает огромную работу по созиданию живого вещества. Чтобы жизнь продолжала существовать, химические элементы должны постоянно циркулировать из внешней среды в живые организмы и обратно, переходя из протоплазмы одних организмов в усвояемую форму для других.

Все абиотические и биотические планетарные циркуляции веществ тесно переплетены и образуют глобальный системно существующий круговорот, с перераспределением энергии Солнца, с отсутствием противоречий между его отдельными ветвями и практически с нулевым вещественным балансом.

В круговороте элементов различают две части: резервный (недоступный) фонд - большая небиологическая часть медленно движущихся веществ и обменный (доступный) фонд - меньшая, но более подвижная часть, которая быстро обменивается между организмами и окружающей их средой.

Биогеохимические циклы делятся на два типа: газообразные циклы с резервным фондом малоподвижного химического элемента в атмосфере и гидросфере и осадочные циклы с резервным фондом в земной коре. Главными биогеохимическими циклами, обеспечивающими жизнь на планете (кроме круговорота воды), являются циркуляции углерода, кислорода, азота, фосфора, серы и других биогенных макроэлементов.

2.Дайте краткую характеристику антропогенного воздействия на литосферу.

АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЛИТОСФЕРУ

Верхняя часть литосферы, которая непосредственно выступает как минеральная основа биосферы, в настоящее время подвергается все более возрастающему антропогенному воздействию. В эпоху бурного экономического развития, когда в процесс производства вовлечена практически вся биосфера планеты, человек, по гениальному предвидению В.И. Вернадского, стал "крупнейшей геологической силой", под действием которой меняется лик Земли.

Уже сегодня воздействие человека на литосферу приближается к пределам, переход которых может вызвать необратимые процессы почти по всей поверхностной части земной коры. В процессе преобразования литосферы человек (по данным на начало 90-х гг.) извлек 125 млрд. т угля, 32 млрд. т нефти, более 100 млрд. т других полезных ископаемых. Распахано более 1500 млн. га земель, заболочено и засолено 20 млн. га. Эрозией за последние сто лет уничтожено 2 млн. га, площадь оврагов превысила 25 млн. га. Высота терриконов достигает 300 м, горных отвалов -- 150 м, глубина шахт, пройденных для добычи золота, превышает 4 км (Южная Африка), нефтяных скважин -- 6 км.

Экологическая функция литосферы выражается в том, что она является "базовой подсистемой биосферы: образно говоря, вся континентальная и почти вся морская биота опирается на земную кору. Например, техногенное разрушение минимального слоя горных пород на суше или шельфе автоматически уничтожает биоценоз. Но, кроме того, литосфера служит основным поставщиком минерально-сырьевых и в том числе энергетических ресурсов, большая часть которых относится к невозобновимым" (Епишин, 1985).

В последнее время литосферу рассматривают как вещественную и энергетическую основу существования биоты и человеческого сообщества, обладающую ресурсной, геодинамической и другими экологическими функциями.

Рассмотрим техногенные изменения следующих основных составляющих литосферы: 1) почв; 2) горных пород и их массивов; 3) недр.

Антропогенные воздействия на почвы - это:

- эрозия почв (земель);

- загрязнение литосферы и почвы;

- вторичное засоление и заболачивание почв;

- опустынивание;

- отчуждение земель.

В своей работе мы рассмотрим: "деградацию почв", эрозию почв, основные загрязнения, "опустынивание", последствия применения пестицидов.

2. Основные загрязнители и деградация почвы

Почва - верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями.

В почве сложным образом взаимодействуют следующие основные компоненты:

- минеральные частицы (песок, глина), вода, воздух;

- детрит - отмершее органическое вещество, остатки жизнедеятельности растений и животных;

- множество живых организмов, разлагающих детрит до гумуса.

В своем развитии и формировании почвы проходят несколько этапов. Молодые почвы являются обычно результатом выветривания материнских горных пород или переноса отложения осадков (например, аллювия). На этих субстратах поселяются микроорганизмы, пионерные растения - лишайники, мхи, травы, мелкие животные. Постепенно внедряются другие виды растений и животных, состав биоценоза усложняется, между минеральным субстратом и живыми организмами возникает целая серия взаимосвязей. В результате формируется зрелая почва, свойства которой зависят от исходной материнской породы и климата. Общая биология. Справочные материалы, М., 1995, с. 100

Процесс развития почвы заканчивается, когда достигается равновесие, соответствие почвы с растительным покровом и климатом.

Почва является как бы живым организмом, внутри которого протекают различные сложные процессы. Для того чтобы поддерживать почву в хорошем состоянии, необходимо знать природу обменных процессов всех ее составляющих.

Поверхностные слои почвы обычно содержат много остатков растительных и животных организмов, разложение которых приводит к образованию гумуса. Количество гумуса определяет плодородие почвы.

Растения поглощают из почвы необходимые минеральные вещества, но после смерти растительных организмов изъятые элементы возвращаются в почву. Почвенные организмы постепенно перерабатывают все органические остатки. Таким образом, в естественных условиях происходит постоянный круговорот веществ в почве.

В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.

Громадные площади плодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Подсчитано, что только за последнее столетие в результате водной и ветровой эрозий на планете потеряно 2 млрд. га плодородных земель активного сельскохозяйственного пользования.

Одним из последствий усиления производственной деятельности человека является интенсивное загрязнение почвенного покрова, В роли основных загрязнителей почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединения. Ртуть поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащими металлическую ртуть и различные ее соединения.

Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной тонны свинца в окружающую среду с отходами выбрасывается его до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад.

Вблизи крупных центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз превышает ПДК.

Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, АЭС или научно-исследовательских учреждений, связанных с изучением и использованием атомной энергии. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы животных и человека, накапливаются в них. Боков В. А. Геоэкология. - Симферополь: Таврия, 1996 г. - 25 с.

Значительное влияние на химический состав почв оказывает современное сельское хозяйство, широко использующее удобрения и различные химические вещества для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений. В настоящее время количество веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно такое же, что и в процессе промышленного производства. При этом с каждым годом производство и применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование их приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.

Особую опасность представляют стойкие органические соединения, применяемые в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве, в воде, донных отложениях водоемов. Но самое главное - они включаются в экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.

Деградация (от лат. degradatio, буквально -- снижение), регрессия -- процесс ухудшения характеристик какого-либо объекта с течением времени, движение назад, постепенное ухудшение, упадок, снижение качества, разрушение материи вследствие внешнего воздействия по законам природы и времени. Деградация часто противопоставляется эволюции.

Деградация почв -- это совокупность процессов, которые приводят к изменению функций почвы, количественному и качественному ухудшению её свойств, постепенному ухудшению и утрате плодородия.

Выделяются следующие наиболее существенные типы деградации почв: технологическая (в результате долгого использования), эрозия почвы, засоление, заболачивание.

Крайней степенью деградации почв является уничтожение почвенного покрова.

3. Дайте характеристику экологического права

Углубление кризисного состояния экономики России, увеличение в ее формировании доли топливно-сырьевого сектора, падение научно-технического потенциала и отсутствие ресурсосберегающих и безотходных технологий, использование России в качестве места захоронения опасных для окружающей среды вредных веществ, ведут к обострению экологических проблем в нашей стране и в то же время значительно повышают роль и значение правовых средств борьбы за выживание человечества, улучшение и оздоровление окружающей природной среды.

Решению этих сложных задач призвана служить эколого-правовая наука и самостоятельная отрасль права - экологическое право. Утверждению ее как самостоятельной отрасли способствовало активное развитие природоресурсового и природоохранительного законодательства (особенно с середины 90-х гг.).

Экологическое право - это система правовых норм, регулирующих экологические общественные отношения в целях сохранения и восстановления природных ресурсов, обеспечения их рационального использования, улучшения и оздоровления окружающей природной среды, а также экологической безопасности человека и общества.

Важнейшими интересами экологического права является сохранение и улучшение окружающей природной среды, охрана и рациональное использование природных ресурсов, обеспечение экологической безопасности населения. Экологическое право как отрасль права имеет своим предметом волевые общественные экологические отношения, возникающие в различных сферах жизни и деятельности общества. По своему содержанию данные отношения весьма разнообразны, они могут возникать по поводу собственности на природные ресурсы, по поводу управления природными ресурсами, по поводу нормирования качества окружающей природной среды, по поводу обеспечения рационального природопользования, по поводу восстановления и воспроизводства природных ресурсов, по поводу заповедования, создания особо охраняемых природных территорий. Важное место в системе экологических отношений занимают охранительные отношения, которые связаны с применением мер юридической ответственности за совершение экологических правонарушений. Ответственность эта предусмотрена в нормах не только экологического, но и уголовного, административного, гражданского, трудового законодательства. Эти отношения также составляют предмет экологического права.

Проводимый в условиях социально-экономических перемен пересмотр общечеловеческих ценностей привел к тому, что на первое место в системе экологических отношений поставлены задачи охраны жизни и здоровья граждан, обеспечение благоприятных условий жизнедеятельности граждан и их экологической безопасности. В этой связи отношения в сфере экологической безопасности человека занимают центральное место в системе экологических отношений.

4.Основные показатели качества среды.

Экологические показатели(стандарты) -- это нормативно-технические документы, устанавливающие обязательные для исполнения нормы, правила и требования к качеству товаров, работ и услуг. В России действуют стандарты международные, государственные (ГОСТы), отраслевые (ОСТы), а также стандарты предприятий. В системе стандартизации экологическим стандартам присвоен классификационный номер 17. Например, ГОСТ 17. 4.2.03-86. Охрана природы. Почвы. Паспорт почвы.

Стандарты качества окружающей среды (ОС) или экологические нормативы -- это показатели, характеризующие критерии качества окружающей среды. Качество ОС -- это возможная мера (интенсивность) использования ресурсов и условий среды для реализации нормальной, здоровой жизни и деятельности человека, не приводящая к деградации биосферы. Нормирование качества ОС проводят с целью установления предельно допустимых масштабов воздействия на ОС, гарантирующих экологическую безопасность человека и сохранение генофонда, обеспечение рационального природопользования и воспроизводства природных ресурсов. Кроме того, стандарты качества ОС необходимы для осуществления экономического механизма природопользования, т.е. для установления платежей за использование природных ресурсов и загрязнение ОС.

Нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ рассчитываются по их содержанию в атмосферном воздухе, почве, водах и устанавливаются для каждого вредного вещества (или микроорганизма) в отдельности. ПДК -- это та концентрация загрязняющего вещества, которая еще не опасна для живых организмов. Напомним, что концентрация -- это отношение единицы массы вещества к единице объема, измеряются концентрации в г/л или в мг/мл. В настоящее время выпущено много справочников, включающих величины ПДК более тысячи вредных веществ. Значения ПДК устанавливают, исходя из влияния вредных веществ на человека, и эти значения являются общепринятыми для всей территории и акватории РФ. В свое время Советский Союз был одним из первых государств, где были установлены довольно жесткие нормативы ПДК. Однако в настоящее время в большинстве экономически развитых стран от показателей ПДК отказались, поскольку в реальном производстве в составе сточных вод или газовых выбросов находится, как правило, несколько веществ. В результате в сбросах или выбросах концентрация каждого из них может не превышать ПДК, а суммарный эффект оказывается опасным для живых организмов и человека. Более передовой в настоящее время является технология с использованием биотестов -- определенных микроорганизмов, которые помещают в сточные воды или газообразные выбросы предприятия. В зависимости от выживания этих микроорганизмов сброс или выброс разрешают или запрещают.

Нормативы ПДВ (предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу) и ПДС (предельно допустимых сбросов сточных вод в водный объект) -- это предельно допустимые массы (или объемы) вредных веществ, которые можно выбросить (сбросить) в течение определенного промежутка времени (как правило, за 1 год). Величины ПДС и ПДВ рассчитывают для каждого природопользователя на основании значений ПДК.

Нормативы предельно допустимых уровней (ПДУ) устанавливают безопасные пределы физического воздействия (шум, вибрация, электромагнитные поля и радиоактивное излучение) на ОС и здоровье человека.

Нормативы (лимиты) изъятия природных ресурсов устанавливают с учетом экологической обстановки в регионе, возможностей их возобновления или восстановления. Лимиты размещения отходов связаны с недопущением занятия огромных площадей потенциально сельскохозяйственных земель под свалки и помойки. Законодательство устанавливает нормативы санитарных и защитных зон охраны источников питьевого водоснабжения, курортных и лечебнооздоровительных местностей.

Технологические стандарты устанавливают определенные требования к технологиям как основных производственных процессов, так и к очистным сооружениям. Наилучшая из доступных технологий принимается в качестве эталона.

Стандарты качества продукции устанавливают четкие согласованные требования к готовой продукции, например, стандарты содержания вредных веществ (нитратов) в продуктах питания, стандарты содержания примесей в питьевой воде и т.д.

Таким образом, для расчета платежей за использование природных ресурсов и загрязнение ОС введены экологические нормативы (стандарты качества ОС).



2. Задачи контрольной работы

Задача 1

Задание. Определить годовое количество (N) и вес люминесцентных ртутьсодержащих ламп (М), подлежащих замене и утилизации в офисных помещениях или уличном освещении, для условий, представленных в табл.1 .

Таблица 1 Исходные данные для расчета

Номер задания	Назначение освещения	Тип ламп	Количество используемых ламп	Срок службы лампы	Число часов работы лампы в году	Вес одной лампы
			n	q	t	т
			шт	час	час	кг
8	Уличное освещение	ДНАТ-250	60	14000	1600	0,25

Решение.

биосфера антропогенный загрязнитель природоохранительный

, шт/год

, кг

N = (60/1400)*1600 = 6,864 ?7 шт/год

М = 7*0,25 1,75 кг

Мероприятия по складированию и утилизации отработанных люминесцентных ламп.

Правительством Москвы выпущено распоряжение от 19 мая 2010 г. № 949-РП "Об организации работ по централизованному сбору, транспортировке и переработке отработанных ртутьсодержащих люминесцентных и компактных люминесцентных ламп и оплате этих работ". Предприятием "ЭКОТРОМ" разработана и согласована с ТУ Роспотребнадзора по г. Москве "Инструкция о порядке сбора, накопления и передаче на утилизацию вышедших из употребления ртутьсодержащих энергосберегающих компактных люминесцентных ламп".

Так как компактные люминесцентные лампы более хрупкие, чем обычные трубчатые, то для их сбора рекомендуются легко переносимые небольшие контейнеры с полиэтиленовым вкладышем, обеспечивающим герметичность упаковки. На каждом пункте сбора необходимо иметь контейнер для целых ламп, контейнер для поврежденных ламп и демеркуризационный комплект для устранения возможных ртутных загрязнений, снабженный подробной инструкцией согласованной с Роспотребнадзором. По нашим оценкам для оснащения на первом этапе имеющихся пунктов приема люминесцентных ламп в ДЭЗах (управляющих компаниях) и предполагаемых пунктов шаговой доступности в магазинах электротоваров и бытовой техники г. Москвы потребуется 7-7,5 тыс. оборотных контейнеров и 1750 демеркуризационных комплектов. НПП "ЭКОТРОМ" имеет возможность поставить контейнеры и комплекты в организованные пункты приема.

Транспортные контейнеры и демеркуризационный комплект, выпускаемые предприятием ООО "НПП "ЭКОТРОМ". Характеристики транспортного контейнера: диаметр 350 мм, высота 500 мм, вес 3,5-4 кг, цветная маркировочная этикетка с правилами сбора, полиэтиленовый вкладыш (мешок).

Логистика доставки люминесцентных ламп на утилизацию от предприятий, организаций и из жилищного комплекса Москвы достаточно хорошо отлажена. Более сложное - это изменить отношение основной массы населения к необходимости сдавать энергосберегающие компактные люминесцентные лампы на утилизацию.

Задача 2

Задание. Определить годовое количество загрязняющих веществ (М), выбрасываемых в атмосферу, при движении автомобилей по дорогам. В качестве загрязняющих веществ принять угарный газ (СО), углеводороды (несгоревшее топливо СН), окислы азота (NO_х ), сажу (С) и сернистый газ (SO₂). Исходные данные для расчета принять в соответствии с табл.2.

Таблица 2 Исходные данные для расчета

Номер задания	Марка автомобиля	Тип двигателя внутреннего сгорания (ДВС)	Число дней работы в году	Суточный пробег автомобиля
			Холодный период (Х)	Теплый период (Т)
					L
			дн	дн	км
8	Зил 130	д	230	130	200

Таблица 3 Пробеговые выбросы загрязняющих веществ грузовыми автомобилями отечественного производства

Тип автомобиля

Тип ДВС

Удельные выбросы загрязняющих веществ , г/км

СО

СН

NOх

C

SO2

Т

Х

Т

Х

Т

Х

Т

Х

Т

Х

Зил 130

д

3,5

4,3

0,7

0,8

2,6

2,6

0,20

0,30

0,39

0,49

(СО) =(3,5*130+4,3*230)*200*= 0,288 т/год

(СН) = (0,7*130+0,8*230)*200*= 0,055 т/год

(NOx) = (2,6*130+2,6*230)*200*= 0,1872 т/год

(SO2) = (0,39*130+0,49*230)*200*= 0,03269 т/год

(С) = (0,20*130+0,30*230)*200*= 0,019 т/год

Задача 3

Задание. Определить годовое количество пыли (Мn), выбрасываемой в атмосферу при погрузке горной породы в автосамосвал БеЛАЗ 548.

Исходные данные для расчета принять в соответствии с табл. 5.



Таблица 4 Исходные данные для расчета

Номер задания	Влажность горной массы	Скорость ветра в районе работ	Высота разгрузки горной массы	Часовая производительность	Время смены	Число смен в сутки	Количество рабочих дней в году
	ц	V	Н	Q
	%	м/с	м	т/ч	час	шт	дн
8	7,8	6,3	1	1200	8	3	240

Таблица 5 Зависимость величины коэффициента К₁ от влажности горной породы

Влажность породы (ц), %	Значение коэффициента К1
3,0 - 5,0	1,2
5,0 - 7,0	1,0
7,0 - 8,0	0,7

Таблица 6 Зависимость величины коэффициента К₂ от скорости ветра

Скорость ветра (V), м/с	Значение коэффициента К2
до 2	1,0
2-5	1,2
5-7	1,4
7-10	1,7

Таблица 7 Зависимость величины коэффициента К₃ от высоты разгрузки горной породы

Высота разгрузки горной породы (Н), м	Значение коэффициента К3
1,5	0,6
2,0	0,7
4,0	1,0
6,0	1,5

, т/год

Д=3,5г/т

M_n = 0,7*1,4*0,6*3,5*1200*8*3*240*= 14,22999?14,2 т/год



Ответ: Годовое количество пыли, выделяющейся при работе экскаваторов равна 14,2 т/год.

Задача 4

"Интегральная оценка качества атмосферного воздуха"

Задание. Промышленное предприятие выбрасывает в атмосферу несколько загрязняющих веществ с концентрациями в приземном слое С_i.

Требуется: 1) определить соответствие качества атмосферного воздуха требуемым нормативам; 2) оценить степень опасности загрязнения воздуха, если оно есть; 3) при высокой степени опасности определить меры по снижению загрязнения воздуха.

Таблица 8 Исходные данные для расчета

Вариант	Загрязняющие вещества, i	Концентрация, Сi, мг/м3
8	формальдегид	0,5
	серный ангидрид	0,3
	аэрозоль серной кислоты	0,7
	диоксид азота	0,1

q=1,5; 1,3; 1,0; 0,85

J_m=У(С_i?A_i)^qi

Jm = (0,5*1/0,012)^1,3+(0,3*1/0,05)^1,3+(0,7*1/0,1)^1,3+(0,1*1/0,04)^1,3 = 153,67

2. Значения ПДК для заданных загрязняющих веществ и их класс опасности взять из таблицы 10.

Таблица 9

№ п/п	Загрязняющее вещество	Среднесуточная концентрация, мг/м3	Класс опасности
1	ацетон	0,35	4
2	фенол	0,003	2
3	гексан	60,0	4
4	окись углерода	3,0	4



3. Степень опасности загрязнения воздуха оценить по таблице 10.

Таблица 10

Jm	Условная степень опасности загрязнения воздуха
Jm ?1	Воздух чистый
1<Jm?6	Воздух умеренно загрязненный
6<Jm?11	Высокая опасность загрязнения воздуха
11<Jm?15	Очень опасное загрязнение
Jm>15	Чрезвычайно опасное загрязнение

Загрязняющие вещества находятся в промышленных газах в виде жестких либо водянистых частиц во взвешенном состоянии (аэрозоль) или в виде газов либо паров.

Источники загрязнения атмосферного воздуха на промышленных предприятиях могут быть разбиты на две группы:

1) Места неорганизованного выброса газов - неплотности в аппаратах и коммуникациях, плохо организованный внутризаводской транспорт пылящих либо выделяющих газы материалов, склады сырья и фабрикатов, отвалы шлама, огарка и остальные участки производства.

2) Места организованного выброса отходящих газов и вентиляционного воздуха - дымовые трубы, шахты вентиляционных систем и пр,

Основными мероприятиями по борьбе с загрязнением атмосферного воздуха промышленными выбросами являются:

а) организация технологического процесса таковым образом, чтоб исключить выброс в атмосферу отходящих газов;

б) применение герметичного внутризаводского транспорта пылящих и выделяющих газы материалов;

в) отказ от внедрения складов и резервуаров открытого типа для складирования отходов производства и товаров (огарка, извести, золы, кислот и пр.);

г) увеличение общей культуры производства: внедрение механизации и автоматизации производственных действий, своевременный и высококачественный ремонт оборудования, его герметизация и др.

Если при проведении технологического процесса нельзя избежать выбросов в атмосферу отходящих газов, содержащих пыль, туман, вредные либо ядовитые газы, нужно предугадывать особые сооружения для их чистки перед выбросом в атмосферу.

Задача 5

"Определение степени загрязнения водоносного пласта при разовом воздействии фактора загрязнения" (из учебных материалов проф. В.А. Филонюка).

Условие задачи: При бурении вертикальной скважины с применением промывочной жидкости, содержащей добавку поверхностно-активного вещества - сульфанола, произошел в пределах водоносного пласта аварийный сброс бурового раствора.

Требуется определить: 1) предполагаемую конфигурацию размеры ореолов загрязнения в водоносном горизонте на время t₁, t₂, и t₃ после аварийного сброса; 2) степень разбавления загрязняющего потока по состоянию на время t₁, t₂, и t₃; 3) Интервал времени, после которого концентрация сульфанола в водоносном пласте достигнет ПДК, т.е. санитарной нормы.

Исходные данные (см. табл. 11):

1. Водоносный горизонт представляет собой песчаниковый коллектор с эффективной пористостью П_эф,%;

2. Мощность водоносного горизонта Н, м;

3. Скорость потока в водоносном горизонте V, см/сек;

4. Скорость естественного рассеяния (диффузии) загрязняющего вещества V₀, см/сек;

5. Объем аварийного сброса (утечки) Q, м³;

6. Концентрация загрязняющего вещества (сульфанола) в промывочной жидкости С, %;

7. Условная ПДК для загрязняющего вещества, мг/л.

Параметры водоносного пласта	Ед. изм.	Варианты
		8
Мощность пласта, Н	м	7
Эффективная пористость, Пэф	%	4,9
Скорость потока, V	см/сек	1,7
Скорость диффузии V0	см/сек	0,3
Объем аварийного выброса, Q	м3	5
Концентрация загрязняющего вещества, С	%	2,3
Интервалы времени, t1 t2 t3	час час час	1 5 20
Условные ПДК	мг/л	0,02

V>V₀

Решение

При решении делаем допущение, что загрязнение водоносного горизонта происходит по всей мощности одновременно, при V>V₀ . Решение сопровождается рисовкой схемы положения ореолов загрязнения в плане (см. рис. 1) и построением графика зависимости концентрации загрязняющего вещества от времени (см. рис. 2)

1. Определяется концентрация и размеры предполагаемых ореолов загрязнения в различные моменты времени (t₁, t₂, и t₃). Для этого необходимо графически изобразить степень удаления фронта загрязнения от ствола скважины, который на плане обозначается точкой СКВ (рис. 1). Положение границы ореола на время t₁ в направлении стока определяется приближенно из расчета:



М₁= (V₀+ V₁)· t₁

М₁=(0,3+1,7)*3600=7200 см =72 м

М₂=(0,3+1,7)*18000=36000 см = 360м

М₃=(0,3+1,7)*72000=144000 см=1440 м

и на плане в соответствующем масштабе отложить это расстояние в виде прямой линии. В поперечных стоку направлениях положение границ ореола определяется по концам векторов, являющихся гипотенузами прямоугольных треугольников, в которых длины сторон (катетов) будут соответственно равны:

b₁=V₀·t₁ ,

а₁=V·t₁ .

b₁=0,3*3600=1080см=10,8 м

a₁=1,7*3600=6120см=61,2м

b₂=0,3*18000=5400см=54 м

a₂=1,7*18000=30600см=306м

b₃=0,3*72000=21600см=216м

a₃=1,7*72000=122400 см=1224м

Соединив концы векторов, окантуриваем приближенно, с учетом диффузии, границу ореола загрязнения на время t₁. Подставляя в те же расчеты t ₂ и t₃ , можно получить размеры и конфигурацию соответствующих ореолов загрязнения. Далее, на миллиметровке строится план рассчитанных ореолов загрязнения, на котором графически измеряются площади этих ореолов - S₁ , S₂ , S₃.

Замеряем площади способом простых фигур.(треугольников)

S=(1/2ah)+(1/2ah)

S₁=(1/2*21.6*61.2)+(1/2*21.6*10.8)=777.6м²

S₂=(1/2*108*306)+(1/2*108*18)=17496 м²

S₃=(1/2*1224*432)+(1/2432*216)=311040 м²

2. Рассчитывается степень разбавления (N) загрязняющего вещества в ореолах водоносного горизонта на t₁, t₂, и t₃:

для t₁, ,

для t₂, ,

для t₃,

Далее рассчитывается концентрация загрязняющего вещества в ореолах по состоянию на t₁, t₂, и t₃ при плотности бурового раствора 1,5 г/см³. Для этого концентрацию загрязняющего вещества (она дана в процентах) необходимо перевести в мг/л по формуле:

С мг/л=С % ? 1,5 ? 10⁴ = n ? 10⁴ мг/л.

C мг/л=2,3% ? 1,5 ? 10⁴ 34500 мг/л.

Затем определяется концентрация сульфанола в ореолах в мг/л. Она будет равна соответственно:



;

;

3. По полученным результатам строится график зависимости концентрации загрязняющего вещества в водоносном горизонте от времени (рис. 2). Проведя на графике линию, параллельную оси абсцисс на уровне заданного ПДК, определяется путем экстраполяции интервал времени, через который уровень загрязнения в водоносном горизонте придет к санитарной норме, т.е. к ПДК.

Вода придет в норму через 14 часов.



Список используемой литературы

1. Багрянцев Г.И., Черников В.Е. Термическое обезвреживание и переработка промышленных и бытовых отходов // Муниципальные и промышленные отходы: способы обезвреживания и вторичной переработки - аналитические обзоры. Новосибирск, 1995, серия Экология.

2. Бернадинер М.Н., Шурыгин А.П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов. М., Химия, 1990.

3. Инструкции о порядке единовременного учета образования и обезвреживания токсичных отходов. М, 1990.

4. Вредные вещества в промышленности. Л., Химия, 1967

5. Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания. В четырех книгах (перевод с англ.). М., Мир, 1995

6. Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелз Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды (перевод с англ.) М., Мир, 1999

7. Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелз Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды (перевод с англ.) М., Мир, 1999

Размещено на Allbest.ru

...