Размещено на http://www.allbest.ru/

УЗБЕКСКОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ

ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра «Электропитание устройств связи»

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ ПО КУРСУ «ЭКОЛОГИЯ»

ТАШКЕНТ 2011

Указания к выполнению задач.

Условия задачи полностью переписываются. Ответы сопровождаются ссылкой на соответствующие нормативные данные, излагается методика решения задач и обосновываются расчетные формулы. Для выборных коэффициентов указывается справочная литература и номер страницы.

Методические указания включают:

§ Содержание задания

§ Требования к отчету

§ Описание задач

§ Исходные данные с вариантами*

§ Справочные данные

§ Формы отчетов по каждой задаче

Каждый студент выполняет индивидуальное задание в соответствии с номером студенческого билета (последние 1 или 2 цифры).

Контрольные работы, оформленные небрежно и без соблюдения предъявляемых к ним требований, не рассматриваются.

1. Воздействие промышленных выбросов на окружающую среду

Установить величину максимальной приземной концентрации вредных веществ от холодных и промышленных выбросов из одиночного источника с круглым устьем.

Общие сведения: Методы очистки газов от выбросов

Очистка газа - отделение от газа и превращение в безвредное загрязняющего вещества, поступающего из промышленного источника.

Классификация методов очистки:

1. по типу процесса: абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные, каталитические

2. по характеру процесса: регенерационные, нерегенерационные

3. по типу получаемого продукта

4. по виду загрязнений (пыль, аэрозоли, туманы, газы) и т.д.

В зависимости от дисперсного состава загрязнений используют следующие аппараты для очистки газов (пылеулавливающие аппараты):

- механические: циклоны, вихревые, ротационные, радиальные

- гидравлические: центробежные, механические, турбулентные, скрубберы, барботажные и пенные

- фильтрационные: тканевые фильтры, зернистые, волокнистые

- электрические

1. Сухие методы очистки.

- пылеосадительные камеры

- пылеуловители: инерционные, динамические, вихревые.

- циклоны

- фильтры: волокнистые, тканевые, зернистые, керамические.

2. Мокрые методы очистки.

- газопромыватели: полые, насадочные, тарельчатые, ударно-инерционного действия, центробежные, механические, скоростные.

3. Электрические методы очистки.

- сухие электрофильтры

- мокрые электрофильтры

К механическим очистным устройствам относятся гравитационные и инерционные пылеуловители. Частицы в циклонных аппаратах выделяются под действием центробежной силы в процессе вращения газового (воздушного) потока в корпусе уловителя. Эффективность работы циклона зависит от размеров частиц пыли (при 4-5 мкм - 60%; при 10мкм - 80%; при 30-40 мкм - до 95%).

Гидравлические очистные устройствам основаны на процессе мокрого пылеулавливания за счет контакта запыленного газового потока с жидкостью. По принципу работы гидравлической аппараты: полые и насадочные (скрубберы), барбатажные и пенные, динамические и турбулентные и др.

Фильтрационные очистные устройствам основаны на прохождении газа через пористую перегородку (фильтр), в ходе которого взвешенные частицы задерживаются фильтром, а газ проходит через него. «+» фильтрационного метода: высокая степень очистки, относительная простота конструкции.“-“: громоздкость оборудования. Фильтры для пылеулавливания: тканевы, зернистые, волокнистые.

Электрофильтр - устройствам, в котором улавливание взвешенных частиц происходит под воздействием электростатических сил. “+”: универсальность, -: высокая стоимость, невозможность проводить очистку взрывоопасных газов.

Метод конденсации: применяют для улавливания паров и летучих растворителей. В основе метода лежит явление уменьшения давления насыщенного пара растворителя при понижении температуры. Достоинства: простота аппаратурного оформления и эксплуатации установки. Недостатки: взрывоопасность процесса, высокие расходы холодильного реагента и электроэнергии, низкий вывод растворителей.

Метод компримирования базируется на том же явлении, что и метод конденсации, но применительно к парам растворителей, находящихся под высоким давлением. Недостатки: сложность аппаратурного выполнения, невозможность работы с парами с низкой концентрацией.))

Таблица 1

Предпоследняя цифра номера студенческого билета	Количество выбросов г/сек
	MCO	MNO2	MSO2	MПЫЛЬ
1	13	0,85	6	13
2	2380	106	684	265
3	217	6,3	57,4	28,2
4	3050	127	805	297
5	189,3	8,8	62,4	20,6
6	208,5	9,8	68,2	27,8
7	4150	157	950	325
8	848,6	56	368	168
9	1200	84	478	206
0	1296	92	502	220

Таблица 2

Последняя цифра номера студенческого билета	N	H, м	Д, м	W, м/с	Tг, 0С	Tа, 0С	A
1	3	125	3	20,8	118	22,5	200
2	1	33	1,3	12,6	182	20,4	200
3	3	130	3	21,4	115	24,8	200
4	1	45	1,5	12,2	167	24,6	240
5	2	50	1,6	13,5	154	18,6	200
6	2	55	1,6	14,2	146	24,5	200
7	3	145	3	22	114	25,6	200
8	2	100	2,5	18,8	135	30	200
9	2	110	2,8	20,6	130	28,5	240
0	3	120	2,8	22	120	20	240

CфCO = 1,5 мг/м3 ПДКCO = 5 мг/м3

CфNO2 = 0,03 мг/м3 ПДКNO2 = 0,085 мг/м3

CфSO2 = 0,1 мг/м3 ПДКSO SO2 = 0,5 мг/м3

CфПЫЛЬ = 0,2 мг/м3 ПДКПЫЛЬ = 0,5мг/м3

Варианты даны в таблице № 1. и 2.

1. Сравните общие показатели вредных веществ и постоянной концентрации в атмосферном воздухе с их нормами предельно допустимых концентраций (ПДК).

2. Рассчитать предельно допустимый выброс для каждого вещества в атмосферном воздухе (ПДВ).

3. Укажите мероприятия, которые необходимы для уменьшения выбросов, если масса выбрасываемого в воздух вредного вещества превышает норму ПДВ.

Произвольно выбираем F - неизменяемый коэффициент учитывающий скорость выхода вредного вещества в атмосферном воздухе, в интервале от 70% до 90%.

Вычисляем ототрафикационный коэффициент f по формуле:

где W-средняя скорость выхода газо-воздушной смеси из источника (м/с),

Д-диаметр устья источника(м),

H-высота приземной поверхности источника выброса(м),

Tr-температура газо-воздушной смеси (0С),

Ta-температура воздуха (0С)

Рассчитываем выброс газа от устья источника m:



Для «холодных выбросов» вычисляем VM по формуле:

где n- неизменяемый коэффициент n = 3

Рассчитываем объем газо-воздушной смеси V1:

, м3/сек

Рассчитываем величину максимальной приземной концентрации вредных веществ от холодных промышленных выбросов из одиночного источника с круглым устьем CM:

, м3/сек

где M-совокупность вредных веществ выбрасываемых в атмосферу (г/сек)

Вычисляем совокупный объем газо-воздушной смеси выбрасываемой из одного источника V

, м3/сек

Если предельно допустимые выбросы (ПДВ) от одного источника не превышает концентрацию в приземной поверхности ПДК, то для «холодных выбросов» определяем ПДВ по формуле (для всех допустимых концентраций):

, мг/м3

Самая высокая концентрация вредных веществ в приземной поверхности при высоте одного «холодного» источника - Н, (для всех допустимых концентраций), определяется по следующей формуле:

, мг/м3

Самая высокая концентрация вредных веществ в приземной поверхности, для «горячих выбросов» определяет ПДВ по формуле (для всех допустимых концентраций ПДК, Сф):

, мг/м3

Сделать выводы.

2. Природные ресурсы

Природные (естественные) ресурсы - это природные объекты и явления, т.е. различные тела и силы природы, которые человек использует для создания материальных благ, обеспечивающих не только поддержание существования человечества, но и постепенное повышение качества жизни.

Ресурсы подразделяются на неисчерпаемые и исчерпаемые (которые делятся на возобновляемые и невозобновляемые). Есть и другие классификации.

К экологическим ресурсам относятся ассимиляционные емкости экосистем (или другие показатели их устойчивости), вода и кислород, к технологическим -- электроэнергия и топливно-энергитические ресурсы (технологических ресурсов гораздо больше, но для оценки региональной экологической безопасности достаточно рассматривать лишь указанные), к демографическим -- население. По каждому из ресурсов выделяются показатели ресурсообеспеченности (количества ресурса на территориии региона), ресурсопотребления (количества ресурса, потребленного в регионе за определенный промежуток времени) и ресурсного баланса (соотношения между ресурсообеспеченностью и ресурсопотреблением).

Задание: оцените ресурсообеспеченность области.

1) Основные показатели ресурсообеспеченности региона:

1. Удельный вес естественных биогеоценозов -- Uест (безразмерная величина):

,

где Siбгц -- площадь i-го естественного биогеоценоза (км2);

S -- площадь области (км2);

2. Удельный вес лесов

,

где Sлес -- площадь лесов (км2);

3. Региональное воспроизводство кислорода -- Пв (т/год.)

,

где Y -- ежегодное производство кислорода i-м растительным сообществом, определяется по таблице 1:

Таблица 1

	Вид биогеоценоза	Воспроизводство кислорода Y, т/км2
1	Смешанный лес	1000-1500
2	Пашня	500-600
3	Пастбище	400-500
4	Водная поверхность	100
5	Город	80-100

4. Общее количество населения -- N (тыс.чел.).

5. Средняя плотность населения -- Рн (чел./км2).

,

1, 2 и 3-й показатели характеризуют ресурсообеспеченность региона экологическими ресурсами; 4-й и 5-й -- демографическим ресурсами.

2) Основные показатели ресурсопотребления региона:

1. Фактическое потребление кислорода предприятиями региона --

Пп (т/год).

Фактическое потребление кислорода рассчитывается, исходя из объемов выбросов загрязняющих веществ, поступающих от стационарных и передвижных источников загрязнения. Определяются объемы исходящих загрязнителей, связывающих атмосферный кислород. Основными из них являются оксиды углерода, азота и сернистый ангидрид. Перевод в конкретные объемы потребляемого кислорода осуществляется по формулам, зависящим от молярных масс загрязняющих веществ. Так, для оксидов углерода (по CO) такой перевод осуществлялся в соотношении 0,571, для окислов азота (по NO2 ) -- 0,696, а для сернистого ангидрида -- 0,5.

,

3) Основные показатели ресурсных балансов региона:

1. Баланс воспроизводства кислорода -- П (млн.м3/год):

,

где 0.04 -- коэффициент, определяющий ту часть воспроизведенного кислорода, которую можно изъять для потребления промышленностью без ущерба для экосистем региона.

Если П<0, равновесие нарушено, если П ? 0 - равновесие сохраняется.

2. Интегрированный демоэкологический баланс -- D.

Оценивается по таблице 2:

Таблица. 2

Оценка демоэкологического равновесия	Uест	Uл	Pн
Устойчивое равновесие	>0.5	> 0.3	< 60
Условное равновесие	0.3 - 0.5	0.2 - 0.3	60 - 90
Неустойчивое равновесие	0.2 - 0.3	0.1 - 0.2	90 - 100
Отсутствие равновесия	< 0.2	< 0.1	> 100

Варианты:

последняя цифра номера студенческого билета	S, тыс. км2	Площадь биогеоценозов, тыс.км2
		лес	Водная по-верхность	пастбище	Паш-ня
1	15,6	2,1	0,1	2	7,5
2	6,7	1,1	0,05	1,4	4,5
3	6,1	0,95	0,03	1,25	3,8
4	28,6	6,1	0,75	6,3	8,8
5	111	3,6	0,85	11,4	28,4
6	16,8	2,34	0,21	5,2	8,6
7	20,1	1,54	0,225	6,3	9,6
8	7,4	1,82	0,55	2,5	2,8
9	4,3	0,9	0,02	1,1	2,2
0	4,2	0,85	0,015	1,1	2,12

Предпослед няя цифра номера туден-ческого билета	Площадь городов, тыс.км2	N (тыс. чел.)	Масса загрязняющих веществ, тыс.т./йил
			СО	NO2	SO2
1	1,7	4649,6	1000	800	700
2	1,1	2920,3	900	680	420
3	1,15	1477,8	920	600	340
4	0,96	2462,2	1012	860	722
5	0,92	819,5	2340	1800	870
6	1,04	2955,5	976	620	270
7	0,84	1957,8	492	276	345
8	0,98	2134,5	840	576	320
9	0,08	684,3	500	200	140
0	0,8	2409,8	530	265	135

3. Предельно допустимые концентрации

Установить предельно допустимую величину (ПДВ) нагретых выбросов в атмосферу из одиночного источника (трубы), при которых обеспечивается в приземном слое воздуха предельно допустимые концентрации (ПДК), для населения, а также животного и растительного мира.

Общие сведения: Суть адсорбционных методов очистки газов. Типы адсорбентов.

Адсорбционные методы очистки основаны на поглощении газообразных и парообразных примесей твердыми телами с развитой поверхностью - адсорбентами. Поглощаемые молекулы газа удерживаются на поверхности твердых тел силами Ван-дер-Ваальса (физическая адсорбция) или химическими силами (хемосорбция). Стадии адсорбции: перенос молекул газа к внешней поверхности твердого тела, проникновение молекул газа в поры твердого тела, собственно адсорбция. Адсорбция рекомендуется для очистки газов с невысокой концентрацией вредных компонентов. Адсорбированные вещества удаляют из адсорбентов десорбцией инертным газом или паром. В качестве адсорбентов исп-ют материалы с высокоразвитой внутренней поверхностью. Адсорбенты м.б. природного и синтетического происхождения. Основные типы промышленных адсорбентов: активированные угли, силикагели (SiO2*nH2O), алюмогели, цеолиты, иониты.

Очистка газов от диоксида серы. В кач-ве адсорбентов при этом исп-ют активированные угли, полукоксы, активированный силикагель, доломит, карбонат кальция и др. разрабатываются процессы адсорбции SO2 известняком или доломитом непосредственно в камере сгорания. Диоксид серы при высокой температуре сорбируется порошкообразным материалом. Затем дымовые газы очищают в сухих или мокрых пылеуловителях.

Очистка газов от сероводорода. При этом исп-ют аппараты с несколькими псевдосжиженными слоями гранулированного оксида и гидроксида железа. Недостатки процесса: низкая эффективность очистки, невысокая степень исп-я известняка, зарастание технологического оборудования.

Каталитические методы очистки газов

Химические превращения токсичных компонентов в нетоксичные происходят в присутствии катализаторов. Очистке подвергаются газы, не содержащие пыли и яды для катализаторов. Метод применяют для очистки газов от оксидов азота, серы, углерода и от органических примесей.

Каталитическое разложение оксидов азота. Оксиды азота восстанавливаются газом - восстановителем(H2, CO, CH4) в присутствии катализаторов. В качестве катализаторов используют различные металлы, которыми покрывают огнеупорные материалы (носители); применяют палладиевый катализатор, нанесенный на оксид алюминия. Температура начала контактирования при восстановлении 400-470 гр. Реакции:

4NO + CH4 = CO2 + 2H2O + 2N2;

2NO + 2H2 = N2 + 2H2O;

2N2O + 4CO = N2 + 4CO2.

Очистка от оксида углерода. Каталитическая очистка является наиболее рациональной при обезвреживании промышленных газов от CO. Процесс гидрирования оксида углерода на никелевых и железных катализаторах проводят при высоких давлениях и повышенных температурах по реакции:

CO + 3H2 = CH4 + H2O.

Очистка от диоксида серы. Технология каталитической очистки газов от диоксида серы основана на принципе окисления SO2 и SO3 нитрозным либо контактным методом.

Существует также метод очистки газа от SO2 с получением сульфата аммония, который можно использовать как удобрение. SO2 окисляют до SO3 в присутствии V2O5 при 450 -480 гр. Затем при температуре 220-260 гр. вводят газообразный аммиак. Полученные кристаллы сульфата аммония отделяют в циклонах и электрофильтрах.

Таблица 3

W- средняя скорость выхода смеси из трубы

KF - коэффициент, определяющий влияние осаждения

n - коэффициент зависимости

ПДКCO = 1,5 мг/м3

ПДКNO2 = 0,06 мг/м3

ПДКSO SO2 = 0,5 мг/м3

ПДКПЫЛЬ = 0,05мг/м3

Методические указания к выполнению задачи №2

1. Рассчитываем среднесуточный объем вредных веществ газовоздушной смеси в атмосферном воздухе, (г/с)

, г/сек

2. Количество предельно допустимые выбросы (ПДВ) от одного источника, с учем ПДК всех примесей (предельно допустимых концентраций) для «горячих выбросов» определяем по формуле, (г/с)

г/сек

3.Общий объем газо-воздушной смеси из одного источника определяется, (м3/сек)

, м3/сек

4.Вычисляем фоновую концентрацию вредного вещества (для всех предельно допустимых концентраций), г/м3

, г/м3

5.Сделать итог

4. Рентгеновское излучение

Рассчитать мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения в окружающую среду от анода клистрона, работающего в импульсном режиме.

Общие сведения: Рентгемновское излучемние - электромагнитные волны, энергия фотонов которых определяется диапазоном энергией от ультрафиолетовых до гамма-излучений, что соответствует интервалу длин волн от 10?4 до 10І Е (от 10?14 до 10?8 м).

Положение на шкале электромагнитных волн:

Энергетические диапазоны рентгеновского излучения и гамма-излучения перекрываются в широкой области энергий. Оба типа излучения являются электромагнитным излучением и при одинаковой энергии фотонов - эквивалентны. Терминологическое различие лежит в способе возникновения - рентгеновские лучи испускаются при участии электронов (либо в атомах, либо свободных) в то время как гамма-излучение испускается в процессах девозбуждения атомных ядер. Фотоны рентгеновского излучения имеют энергию от 100 эВ до 250 кэВ, что соответствует излучению с частотой от 3·1016 Гц до 6·1019 Гц и длиной волны 0,005 - 10 нм (общепризнанного определения нижней границы диапазона рентгеновских лучей в шкале длин волн не существует). Мягкий рентген характеризуется наименьшей энергией фотона и частотой излучения (и наибольшей длиной волны), а жёсткий рентген обладает наибольшей энергией фотона и частотой излучения (и наименьшей длиной волны).

Получение:

Рентгеновские лучи возникают при сильном ускорении заряженных частиц (в основном электронов) либо же при высокоэнергетичных переходах в электронных оболочках атомов или молекул. Оба эффекта используются в рентгеновских трубках, в которых электроны, испущенные раскалённым катодом, ускоряются (при этом рентгеновские лучи не испускаются, т.к ускорение слишком мало) и ударяются об анод, где они резко тормозятся (при этом испускаются рентгеновские лучи: т. н. тормозное излучение) и в то же время выбивают электроны из внутренних электронных оболочек атомов металла, из которого сделан анод. Пустые места в оболочках занимаются другими электронами атома. При этом испускается рентгеновское излучение с определённой, характерной для материала анода, энергией (характеристическое излучение, частоты определяются законом Мозли:

где Z - атомный номер элемента анода, A и B - константы для определённого значения главного квантового числа n электронной оболочки). В настоящее время аноды изготовляются главным образом из керамики, причём та их часть, куда ударяют электроны, - из молибдена. В процессе ускорения-торможения лишь 1% кинетической энергии электрона идёт на рентгеновское излучение, 99% энергии превращается в тепло.

Рентгеновское излучение можно получать также и на ускорителях заряженных частиц. Т.н. синхротронное излучение возникает при отклонении пучка частиц в магнитном поле, в результате чего они испытывают ускорение в направлении, перпендикулярном их движению. Синхротронное излучение имеет сплошной спектр с верхней границей. При соответствующим образом выбранных параметрах (величина магнитного поля и энергия частиц) в спектре синхротронного излучения можно получить и рентгеновские лучи.

Рентгеновские лучи могут проникать сквозь вещество, причём различные вещества по-разному их поглощают. Поглощение рентгеновских лучей является важнейшим их свойством в рентгеновской съёмке. Интенсивность рентгеновских лучей экспоненциально убывает в зависимости от пройденного пути в поглощающем слое (I = I0e-kd, где d - толщина слоя, коэффициент k пропорционален Z3л3, Z - атомный номер элемента, л - длина волны).

Поглощение происходит в результате фотопоглощения и комптоновского рассеяния:

Под фотопоглощением понимается процесс выбивания фотоном электрона из оболочки атома, для чего требуется, чтобы энергия фотона была больше некоторого минимального значения. Если рассматривать вероятность акта поглощения в зависимости от энергии фотона, то при достижении определённой энергии она (вероятность) резко возрастает до своего максимального значения. Для более высоких значений энергии вероятность непрерывно уменьшается. По причине такой зависимости говорят, что существует граница поглощения. Место выбитого при акте поглощения электрона занимает другой электрон, при этом испускается излучение с меньшей энергией фотона, происходит т. н. процесс флюоресценции.

Рентгеновский фотон может взаимодействовать не только со связанными электронами, но и со свободными, а также слабосвязанными электронами. Происходит рассеяние фотонов на электронах - т. н. комптоновское рассеяние. В зависимости от угла рассеяния, длина волны фотона увеличивается на определённую величину и, соответственно, энергия уменьшается. Комптоновское рассеяние, по сравнению с фотопоглощением, становится преобладающим при более высоких энергиях фотона.

Процессы фотопоглощения и комптоновского рассеяния являются т. н. неупругими процессами, при которых фотон теряет энергию. Кроме того существует т. н. упругое рассеяние (рэлеевское рассеяние), при котором рассеянный фотон сохраняет свою энергию.

В дополнение к названным процессам существует ещё одна принципиальная возможность поглощения - за счёт возникновения электрон-позитронных пар. Однако для этого необходимы энергии порядка 1 МэВ, которые лежат вне вышеобозначенной границы рентгеновского излучения (<250 кэВ).

Биологическое воздействие:

Рентгеновское излучение является ионизирующим. Оно воздействует на живые организмы и может быть причиной лучевой болезни и рака. По причине этого при работе с рентгеновским излучением необходимо соблюдать меры защиты. К возникновению рака ведёт повреждение наследственной информации ДНК. Считается, что поражение прямо пропорционально поглощённой дозе излучения. Рентгеновское излучение является мутагенным фактором.

Наименование данных	Последняя цифра номера студенческого билета
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Анодное напряжение в импульсе U,кВ	100	110	120	130	140	150	160	170	180	190
Анодный ток i,А	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29

Наименование данных	Предпоследняя цифра номера студенческого билета
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Скважность импульса Q	1500	1600	1700	1800	1900	1500	1600	1700	1800	1900
Растояние от источника излучения r,м	30	40	50	60	70	80	90	30	40	50

Методические указания к выполнению задачи № 4

1. Недостающие данные для решения задачи принять самостоятельно.

2. Анод медный, массивный. Корпус клистрона ослабляет излучение в 30 раз.

3. Мощность не фильтрованного тормозного излучения определяется по формуле, при учете того что: ,



4. Мощность фильтрованного излучения будет: где 30-коэффицент ослабления

5. Интенсивность излучения на расстоянии от анода будет:

, эрг/см2с

6. Мощность экспозиционной дозы определяется по формуле:

, Р/с

7. Сделать итог.

5. Воздействие автотранспорта на окружающую среду

Цель работы: научиться оценивать количество выбросов в атмосферу продуктов сгорания топлива от транспортных средств.

Общие сведения: В результате деятельности предприятий автотранспорта атмосферный воздух загрязняется выбросами производственных цехов и отработавшими газами подвижного состава. Заправочные станции загрязняют атмосферный воздух испарениями топлива при хранении и заправке. Кроме топлив на автотранспортных предприятиях применяется ряд различных специальных жидкостей, испарения которых наносят вред здоровью человека и окружающей среде.

Однако основной ущерб окружающей среде наносят отработанные газы. Состав отработавших газов подвижного состава зависит от очень многих факторов: конструкции автомобиля, типа двигателя и вида топлива, технического состояния узлов и агрегатов, режимов движения, географических и метеорологических условий и т.д.

Двигатель, работающий на бензине, является источником загрязнения воздуха оксидом углерода (образуется в результате неполного сгорания топлива в цилиндрах двигателя), газообразными углеводородами олефинового и парафинового рядов, высококипящие полициклическими ароматическими углеводородами, продуктами неполного окисления топлива (альдегиды), галогенсодержащими углеводородами, тяжелыми металлами и т.д. Некоторые виды топлива содержат серу; что обусловливает содержание в выхлопных газах диоксида серы. Дизельный двигатель выделяет сажи на порядок больше, чем бензиновый, зато его выхлопной газ не содержит свинца.

Все указанные выше вещества являются вредными и трудноудаляемыми. Чем вредны перечисленные вещества? Оксид углерода препятствует поглощению кровью кислорода; свинец влияет на кровеносную и нервную системы (способен накапливаться и откладываться в различных органах); оксиды азота раздражают легкие, вызывают различные легочные заболевания, увеличивают восприимчивость организма к вирусным заболеваниям; бензапирен - это вещество, способное вызвать новообразования различной локализации.

Количество вредных веществ в выхлопах указано в табл. 1.

Таким образом, автотранспорт прямо или косвенно создаёт в городах обширные зоны с устойчивым превышением санитарно-гигиенических нормативов. Загрязнение атмосферного воздуха можно значительно снизить, применяя высокооктановый бензин с кислородсодержащей добавкой. Моторное топливо должно соответствовать европейским стандартам. Необходимо внедрение нейтрализаторов отработавших газов, производство и внедрение бесконтактной системы зажигания, оснащение транспортных средств системой турбонаддува. При строительстве и реконструкции дорог необходимо применять только качественные материалы. При проведении дорожных работ должны применяться совершенные технологии. Во время неблагоприятных метеорологических условий (слабый ветер, приземная инверсия, туман) необходимо проводить мероприятия по сокращению выбросов от автотранспорта и его инфраструктур.

Таблица 1 Количество некоторых вредных веществ в выхлопе одного автомобиля

Наименование токсичного компонента выхлопа автомобиля	Химическая формула	Количество в выхлопе одного автомобиля, мг/час
оксид углерода	CO	100000
1	2	3
альдегиды (суммарно)	CH2O (формальдегид) CH2-CH-CHO (акролеин)	10000
1	2	3
сажа (углерод)	C	10000
углеводороды простого строения (суммарно)	CH, CH4, C3H6 и др.	30000
бенз-а-пирен	C20H12	3000

Задача. Рассчитать концентрации СО и сажи, образующихся в зоне влияния автомобильных дорог.

Порядок расчета.

Скорость ветра щ = .

Определить приведенное количество автомобилей по формуле:

,

где ni - количество автомобилей одного вида (легковые, автобусы, и т.д.)

Knpи - коэффициент приведения (табл. 2)

Определить концентрацию СО на высоте 1,5м над кромкой проезжей части

а) При скорости ветра до 1м/с

,

где Nnp - приведенная интенсивность движения в обоих направлениях, авт/ч;

К1 - коэффициент, учитывающий влияние состава транспортного потока и его средней скорости (табл. 3);

К2 - коэффициент, учитывающий влияние продольного уклона дороги (при продольном уклоне i менее 10% К2 =1; при i = 10-30% К2 = 1,02; при i=30-50% К2 = 1,04);

К3 - коэффициент, учитывающий ожидаемое снижение токсичности автомобильных выбросов благодаря улучшению конструкции двигателей и методов их эксплуатации (на 1995г. К3=0,17, на 2000г. К3 = 0,11, на 2009г. К3 = 0,1).

Таблица 2 Значения коэффициентов приведения Knpi

Вид транспорта	Knpi	Вид транспорта	Knpi
Мотоциклы и мопеды Легковые автомобили при доле малолитражных автомобилей 70-100% 50-70% 30-50% 10-30% до 10%	0,5 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1	Грузовые автомобили грузопрдъемностью до 2т 5т 8т 14т свыше 14т Автобусы пассажировместимость малой -«- средней -«- большой	1,5 2,0 2,5 3,5 4,5 1,4 2,6 3,15

Примечание. Для дизельных грузовых автомобилей и автобусов Knpi нужно умножить на 0,14, а для газобаллонных - на 0,25.

Таблица 3 Зависимость коэффициента К1 от скорости и состава транспортного потока

Доля грузовых автомобилей и автобусов в общем потоке, %	При скорости транспортного потока, км/ч
	20	30	40	50	60	70	80
80 70 60 50 40 30 20 10	1,17 1,14 1,12 1,11 1,09 1,08 1,05 1,02	1,11 1,08 1,04 1,01 0,97 0,95 0,91 0,87	1,5 1,00 0,95 0,91 0,86 0,82 0,77 0,72	0,90 0,87 0,83 0,80 0,76 0,73 0,69 0,65	1,02 0,95 0,89 0,84 0,77 0,70 0,62 0,54	1,11 1,04 0,93 0,90 0,78 0,66 0,57 0,46	1,21 1,12 1,03 0,95 0,85 0,75 0,67 0,55

б) При скорости ветра больше 1м/с

,

где СО0 - средняя концентрация окиси углерода (ф-ла 2), мг/м3;

Nnp - приведенная интенсивность движения в обоих направлениях, авт/ч;

Vп - средняя скорость движения транспортного потока, км/ч;

w - средняя скорость ветра, м/с.

Определить концентрацию СО, мг/м3, на расстоянии х от дороги

,

где СО0 - средняя концентрация окиси углерода (ф-ла 2 и ф-ла 3), мг/м3

х -удаление расчетной точки от кромки проезжей части дороги, м. (принять х = 5….15м)

Сравнить полученное значение концентрации СО с ПДК и сделать вывод. Предельно-допустимая среднесуточная концентрация СО в воздухе населенных мест 1,0 мг/м3.

Вычислить задымленность (содержание сажи в воздухе)

,

где Nгр - интенсивность движения грузовых автомобилей, авт/ч;

Nавт - интенсивность движения автобусов, авт/ч;

Nл - интенсивность движения легковых автомобилей, авт/ч;

щ - средняя скорость ветра, м/с.

Сравнить полученный показатель с ПДК и сделать вывод. Предельно-допустимая среднесуточная концентрация сажи в воздухе населенных мест 0,05 мг/м3.

Сделать выводы и дайте рекомендации по снижению концентрации СО и сажи

Варианты

последняя цифра номера студен-ческого билета	Интенсивность движения автомобилей N, авт/ч
	Груз. авт. Nгр	Легк. авт Nл	Автобус Nавт	Мотоцикл Nмот
1	200	1100	40	13
2	180	2120	48	23
3	264	1860	24	21
4	920	234	453	12
5	687	156	54	5
6	658	212	43	23
7	264	1860	24	21
8	122	2324	45	11
9	520	478	380	13
0	180	2120	48	23

предпоследняя цифра номера студенческого билета	щ , м/с	Уклон дороги, i, %	Vср , км/ч
1	1,1	9	52
2	1,3	11	63
3	0,9	14	68
4	1,5	15	45
5	1,4	18	54
6	1,3	22	33
7	1,6	25	65
8	1,4	30	67
9	1,3	35	52
0	1,1	28	63

6. Оценка опасности загрязнения почв

Оценка опасности почв, загрязненных химическими веществами, проводится дифференцировано для разных почв и основывается на 2 основных положениях: выброс концентрация рентгеновский излучение

1. Хозяйственное использование территорий (почвы населенных пунктов, сельскохозяйственные угодья, рекреационные зоны и т.д.).

2. Наиболее значимые для этих территорий пути воздействия загрязнения почвы на человека.

Часть 1. Оцените опасность загрязнения почв, используемых в сельском хозяйстве и сделайте вывод.

а) Коэффициент опасности. (Опасность загрязнения почвы тем выше, чем больше значение коэффициента опасности Ко превышает 1).:

,

где С - фактическая концентрация вредных веществ в почве, мг/кг

ПДК - предельно допустимая концентрация химических веществ,

мг/кг (табл. 2)

б) По табл. 1 определите класс опасности химических веществ (опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности контролируемых веществ)

в) По табл. 3. оцените возможности использования загрязненных почв в сельском хозяйстве

Таблица 1 Классы опасности химических веществ

Класс опасности	Вещество
I	Мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, селен, цинк, фтор, бенз(а)пирен, толуол, бензол
II	Бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром, S, H2S, H2SО4, стирол, ксилол,
III	Барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций, ацетофенон, KCl

Таблица 2 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве и допустимые уровни их содержания по показателям вредности

Вещество	ПДК мг/кг	Показатели вредности
		транслокационный	миграционный	Обще санитарный
			В воде	В воздухе
1	2	3	4	5	6
Медь	3,0	3,5	72,0	-	3,0
Никель	4,0	6,7	14,0	-	4,0
Цинк	23,0	23,0	200,0	-	37,0
Кобальт	5,0	25,0	> 1000,0	-	5,0
1	2	3	4	5	6
Фтор	10,0	10,0	10,0	-	25,0
Сурьма	4,5	4,5	4,5	-	50,0
Марганец	1500,0	3500,0	1500,0	-	1500,0
Ванадий	150,0	170,0	350,0	-	150,0
Марганец + ванадий	1000,0 + 100,0	1500,0 + 150,0	2000,0 + 200,0	-	1000,0 + 100,0
Свинец	30,0	35,0	260,0	-	30,0
Мышьяк	2,0	2,0	15,0	-	10,0
Ртуть	2,1	2,1	33,3	2,5	5,0
Свинец + ртуть	20,0 + 1,0	20,0 + 1,0	30,0 + 2,0	-	30,0 + 2,0
КCl (К2О)	560,0	1000,0	560,0	1000	5000,0
Нитраты	130,0	180,0	130,0	-	225,0
Бенз(а)пирен (БП)	0,02	0,2	0,5	-	0,02
Бензол	0,3	3,0	10,0	0,3	50,0
Толуол	0,3	0,3	100,0	0,3	50,0
Изопропилбензол	0,5	3,0	100,0	0,5	50,0
Альфаметилстирол	0,5	3,0	100,0	0,5	50,0
Стирол	0,1	0,3	100,0	0,1	1,0
1	2	3	4	5	6
Ксилол	0,3	0,3	100,0	0,4	1,0
Соединения серы (S):	0.5	6,7	120,0	-	30,0
H2S	0,4	160,0	140,0	0,4	160,0
Сера	160,0	180,0	380,0	-	160,0
Серная кислота	160,0	180,0	380,0	-	160,0

Таблица 3 Принципиальная схема оценки почв сельскохозяйственного использования, загрязненных химическими веществами

Категория загрязненности почв	Характеристика загрязненности	Возможное использо вание территории	Предлагаемые мероприятия
1	2	3	4
I. Допустимая	Содержание химических веществ в почве превышает фоновое, но не выше ПДК	Использова ние под любые культуры	Снижение уровня воздействия источников загрязнения почвы.Осуществление мероприятий по снижению доступности токсикантов для растений (известкование, внесение органических удобрений и т.п.)
II.Умеренно опасная	<...

Подобные документы

• Нормирование сбросов сточных вод предприятием

  Воздействие деятельности тяжелого машиностроения на окружающую среду. Характеристика предприятия как источника загрязнения, формирующихся стоков и их воздействие на водные объекты. Расчет установления нормирования предельно–допустимых норм сбросов.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 28.06.2014
  

• Экологический паспорт автотранспортного предприятия

  Законодательство в области охраны окружающей среды. Проект предельно допустимых сбросов и выбросов. Проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение. Плата за негативное воздействие на окружающую среду (декларация о природопользовании).
  
  курсовая работа [32,6 K], добавлен 09.02.2011
  

• Расчет предельно допустимых сбросов вредных веществ в водные объекты с оборотными водами

  Характеристика общегородских очистных сооружений, анализ и оценка их практической эффективности на современном этапе. Расчет и нормирование сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду. Схема сброса очищенных сточных вод Житинских очистных сооружений.
  
  курсовая работа [442,2 K], добавлен 13.03.2012
  

• Воздействие предприятия молочной промышленности на окружающую среду

  Гигиеническая характеристика промышленных сточных вод и их влияние на водоемы. Состав производственных сточных вод предприятий молочной промышленности, допустимые концентрации загрязняющих веществ в них. Разнородность состава загрязнений сточных вод.
  
  курсовая работа [93,7 K], добавлен 22.10.2015
  

• Расчет норм сбросов сточных вод промышленных предприятий в систему городской канализации и водные объекты

  Определение расчетных расходов бытовых и производственных сточных вод. Расчет концентрации предельно-допустимого сброса сточных вод в реку. Нахождение кратности разбавления. Основы законодательной базы в области охраны водных объектов от загрязнения.
  
  контрольная работа [70,5 K], добавлен 09.12.2013
  

• Воздействие промышленных предприятий г. Тюмени на окружающую среду

  Экологическая характеристика г. Тюмени. Почвенный покров в городе и пригородах. Расположение промышленных предприятий как фактор воздействия на окружающую среду. Сравнительный анализ влияния Тюменского аккумуляторного завода на окружающую среду.
  
  курсовая работа [45,2 K], добавлен 05.02.2016
  

• Экологические проблемы эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий

  Воздействие нефтеперерабатывающих предприятий на окружающую среду. Правовые основы и законодательство в области нефтепереработки. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и водоемы.
  
  дипломная работа [2,6 M], добавлен 12.08.2010
  

• Расчет предельно допустимых концентраций

  Оценка массы уничтоженной драгой растительности и периода ее восстановления. Расчет годовой эквивалентной поглощенной дозы излучения сотрудника АЭС. Расчет валовых выбросов вредных веществ котельной в атмосферу. Коэффициент опасности предприятия.
  
  контрольная работа [20,1 K], добавлен 21.10.2010
  

• Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Расчет объемов образования отходов производства

  Инвентаризация источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую среду. Разработка нормативов предельно допустимых выбросов для производственных помещений предприятия ОАО "Тулачермет".
  
  курсовая работа [4,7 M], добавлен 13.03.2011
  

• Расчет концентрации загрязняющих веществ

  Нормирование выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду путем установления предельно допустимых выбросов этих веществ в атмосферу. Расчет концентрации двуокиси серы, окислов азота, золы. Мероприятия по уменьшению выбросов загрязняющих веществ.
  
  контрольная работа [112,5 K], добавлен 19.03.2013
  

• Расчет выбросов загрязняющих веществ на окружающую среду производства ОАО "Чеширский КОТ"

  Инвентаризация источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Разработка нормативов предельно допустимых выбросов для цехов предприятия "Чеширский КОТ". Анализ образования отходов, нормативы шумовых источников воздействия и санитарно-защитной зоны.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 21.07.2014
  

• Определение показателей допустимого воздействия сточных вод предприятий на водные объекты

  Правовые основы порядка разработки и согласования нормативов допустимого воздействия сточных вод на водные объекты. Условия сброса сточных вод в водоем. Формула определения предельно допустимых сбросов. Определение объема сточных вод. Порядок расчетов.
  
  курсовая работа [56,7 K], добавлен 26.01.2009
  

• Расчет предельно допустимых сбросов веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами

  Определение предельно допустимых сбросов веществ, сбрасываемых со сточными водами предприятия в водный объект, расположенный вне черты населенного пункта. Проверка допустимости сброса загрязняющих веществ, обладающих одинаковыми признаками вредности.
  
  курсовая работа [40,1 K], добавлен 12.01.2014
  

• Расчет выбросов загрязняющих веществ

  Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Определение допустимых нормативов (лимитов) выбросов для каждого загрязняющего вещества. Расчет шумовых характеристик движущегося потока поездов.
  
  задача [64,7 K], добавлен 06.09.2009
  

• Проект нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу хлебопекарного предприятия "Сдоба"

  Характеристика предприятия как источника загрязнения атмосферы. Проведение расчетов и определение нормативов предельно допустимых выбросов. Мероприятия по регулированию выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях. Контроль за их соблюдением.
  
  курсовая работа [99,5 K], добавлен 12.11.2010
  

• Расчет нормативов предельно–допустимых выбросов для колбасного цеха

  Ситуация в России по загрязняющему воздействию промышленных предприятий. Характеристика некоторых аэрополютантов. Сфера экологического нормирования и стандартизации. Характеристика Астраханского Облрыболовопотребсоюза как источника загрязнения атмосферы.
  
  реферат [36,2 K], добавлен 11.03.2011
  

• Воздействие химических, физических и биологических факторов в ходе технологического процесса на окружающую среду и здоровье человека управления

  Комплексное воздействие предприятия на окружающую среду. Оценка выбросов в атмосферу и их характеристика. Санитарно-защитная зона предприятия. Воздействие на почву, подземные и поверхностные воды. Влияние опасных и вредных факторов на организм человека.
  
  курсовая работа [468,0 K], добавлен 12.02.2009
  

• Очистка сточных вод на примере ООО "Водоканал-Сервис"

  Оценка негативного воздействия предприятия на окружающую среду. Условия выпуска производственных сточных вод в городскую канализацию. Расчет предельно допустимого сброса загрязняющих веществ, поступающих в реку Казанка. Расчет хлораторной установки.
  
  курсовая работа [213,0 K], добавлен 13.04.2015
  

• Оценка влияния химического производства на окружающую среду

  Характеристика химического комплекса Гомельской области и ОАО "Гомельский химический завод". Структура и состав отходов предприятия. Влияние выбросов промышленных предприятий на здоровье населения. Анализ эффективности природоохранных мероприятий.
  
  дипломная работа [173,0 K], добавлен 29.08.2013
  

• Воздействие металлургических предприятий на окружающую среду

  Загрязнение окружающей среды предприятиями металлургической отрасли. Влияние металлургических предприятий на атмосферный воздух и сточные воды. Определение и виды промышленных сточных вод и способы их очистки. Санитарная охрана атмосферного воздуха.
  
  курсовая работа [65,5 K], добавлен 27.10.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам