ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ
Лекции.ИНФО


ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ



Геоэкология

Практическая работа 1

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ

 

Цель работы:

- определение максимальной приземной концентрации вредного вещества,

- определение предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу.

 

Материалы и оборудование: калькулятор, тетрадь для лабораторных работ.

 

Краткие сведения из теории

В настоящее время в подавляющем большинстве случаев невозможно ограничить содержание вредных примесей на выходе из источника выброса до уровня ПДК. Тем не менее допустимые уровни загрязнения в жилых районах должны соблюдаться независимо от расстояния между этими районами и источниками выбросов вредных веществ в атмосферу. Управлять процессами рассеивания загрязнений человек не может, поскольку они всецело зависят от метеорологических и климатических условий. Следовательно, необходимо ограничивать и регламентировать количество выбрасываемых веществ таким образом, чтобы с учётом рассеивания соблюдались нормативы качества воздуха.

Расчет выполняется согласно "Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий, ОНД-86".

Регламентирование выбросов вредных веществ в атмосферу через те или иные источники осуществляется на основе установления предельно допустимых выбросов (ПДВ), для чего предварительно определяют максимально возможную приземную концентрацию вредных веществ (См) и опасное расстояние (Хм) от источника, где эта концентрация возникает /1/.

 

Определение максимальной приземной концентрации вредного вещества

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного источника определяется по формулам /1/ для нагретых выбросов и /2/ для холодных выбросов.

 

Для нагретых выбросов (DТ > 0):

(1)

Для холодных выбросов (DТ = 0):

(2)

где А- коэффициент, зависящий от температурной апратификации атмосферы.

 

Место расположения источника выброса Коэффициент А
Районы Средней Азии южнее 40º с. ш., Читинской области и Бурятии
Для Европейской территории России, для районов южнее 50º с. ш., нижнего Поволжья, Дальнего Востока и остальной территории Сибири
Для Европейской территории России и Урала от 50 до 52º с. ш., за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов
для Европейской территории России и Урала севернее 52º с. Ш., за исключением Центрально-Европейской территории
Для Московской, Тульской, Рязанской, Калужской, Владимирской, Ивановской областей

 

М (г/с) – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени (мощность источника)

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере (F=1 для газов и мелкодисперсной пыли);

m, n, k – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника;

Коэффициент m:

(3)

где (4)

скорость выброса, м/с

Д – диаметр устья источника, м

H – высота источника, м

DT – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси (Тг) и температурой окружающего атмосферного воздуха (Тв).

Коэффициент n:

где Vм – параметр, определяющий среднюю скорость ветра, м/с

Для нагретых выбросов (DТ > 0) (6)

Для холодных выбросов (DТ = 0) (7)

V1 – расход газовоздушной смеси, м3

(8)

Коэффициент k:

(9)

- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности.

Если перепад высот не превышает 50 м на 1 км, то = 1.

 

Определение опасного расстояния от источника выброса.

Расстояние Хм (м) от источника выброса, на котором приземная концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения См определяется по формуле:

(9)

где коэффициент d для нагретых выбросов (DТ > 0) определяется:

(10)

для холодных выбросов (DТ = 0) определяется:

(11)

 

Задание к работе

Для заданного варианта (табл.1) рассчитать максимальную приземную концентрацию вредного вещества См, опасное расстояние от источника выброса ХМ, предельно–допустимый выброс ПДВ и при необходимости минимальную высоту источника выброса.

 

Пример расчета

Дано: г. Н.Новгород

мощность источника М=1,2 г/с

высота источника Н = 20 м

температура выброса tг = 60º С

скорость выброса м/с

размер устья источника Д = 1,2 м

выбрасываемое вещество FeO

ПДК = 0,04 мг/м3

фоновая концентрация Сф = 0,001 мг/м3

температура окружающей среды tв = 25º С

 

Т.к. DТ = 35º С > 0, то источник выбрасывает нагретые выбросы.

 

Варианты заданий

В таблицах 1,2 приведены исходные данные для расчета.

Условные обозначения, принятые в таблице:

М - мощность источника,

Н - высота источника,

tг - температура выброса,

ώ0 - скорость выброса,

Д - размеры устья источника,

ПДК – предельно-допустимая концентрация,

Сф - фоновая концентрация,

tв - температура окружающей среды.

 

Таблица 1 – Исходные данные для расчета

    Место расположения источника выброса Широта, град. М, г/с Н,м ώ0, м/с Д, м
г. Москва - 2,3 0,4
г. Якутск 2,4 1,7 1,5
г. Н.Новгород 0,08 4,0 2,0
г. Чита - 6,2 0,8
г. Курск 0,6 1,8 0,9
г. Новосибирск 0,7 2,1 0,9
г. Н.Новгород 9,6 1,9 2,1
г. Тула - 13,0 3,5 2,4
г. Иваново - 2,3 4,6 1,0
г. Екатеринбург 0,8 2,0 1,1
г. Красноярск 0,43 0,8 1,6
г. Астрахань 0,35 1,9 1,8
г. Калуга - 4,1 2,3 2,4
г. Волгоград 0,11 5,1 0,6
г. Рязань - 0,08 4,9 2,2
г. Улан Удэ - 0,002 4,7 1,6
г. Н.Новгород 6,5 3,3 0,7
г. Тюмень 2,8 3,0 1,8
г. Владимир - 2,4 6,6 1,4
г. Находка - 0,9 7,0 0,9
г. Москва - 1,5 8,1 0,6
г. Орёл 52,5 0,18 2,1 0,6
г. Пенза 0,106 2,0 0,8
г. Челябинск 0,89 4,6 0,5
г. Мурманск 0,0027 4,3 1,5
г. Санкт-Петербург 0,72 2,2 0,9
г. Самара 20,4 0,9 0,75
г. Барнаул 0,0016 1,5 0,4
г. Рязань - 0,75 1,3 0,6
г. Архангельск 11,0 1,8 0,6

 

Таблица 2 – Исходные данные для расчета

    Выбрасываемое вещество ПДК мг/м3 Сф, мг/м3 tг,ºС tв, ºС
диоксид азота 0,085 0,005
бензол 1,5 0,02
оксид меди 0,002 0,0004
ацетон 0,35 0,01
кислота серная 0,1 0,006
дихлорэтан 1,0 0,01
фреон 0,6
спирт этил. 5,0 1,6
цемент 0,1 0,0002
сероводород 0,008 0,001
сажа 0,05 0,002
капролактам 0,06 0,004
аммиак 0,2 0,01
озон 0,03 0,01
нафталин 0,003 0,001
ртуть 0,0003
оксид углерода 1,0 0,7
толуол 0,6 0,8
к-та азотная 0,4 0,001
бромбензол 0,03
бензол 1,5 0,5
свинец 0,003
фенол 0,01 0,006
окись этилена 0,03 0,001
никель 0,0002
гексахлоран 0,03 0,01
бензол 0,8 0,04
оксид меди 0,002
взвешенные в-ва 0,05 0,008
спирт метиловый 0,5 0,001

 

 

Геоэкология

Практическая работа 2

 

Задание 1

Эколого-экономический ущерб до проведения природоохранных мероприятий У1, млн.руб./год, после их проведения составил У2, руб./год. Дополнительный годовой доход после проведения экологических мероприятий составляет Д млн.руб. Оценить экономический результат от проведения природоохранных мероприятий.

 

Методические указания

1.Величина предотвращенного экономического ущерба от загрязнения У определяется как разность между расчетными величинами ущерба, который имел место до осуществления рассматриваемого мероприятия У1, и остаточного ущерба после проведения этого мероприятия У2.

2.Величина экономического результата от проведения природоохранных мероприятий

определяется по формуле

где Д - годовой прирост дохода (дополнительный доход) от улучшения производительности показателей деятельности предприятий в результате оздоровления окружающей среды, млн.руб./год.

3.Вывод.

 

 

Задание 2.

Дайте оценку водорегулирующей роли леса, используя следующую формулу А.И.Миховича:

ДСГ = ДО - ДСП - ДИ,

где ДСГ - изменение среднемноголетней величины годового подземного стока под влиянием леса;

ДО - изменение среднемноголетней суммы осадков;

ДСП - изменение годовой величины поверхностного стока;

ДИ - изменение годового суммарного испарения влаги лесом по сравнению с

полем.

 

В бассейне реки преобладают суглинистые почвы, на которых могут произрастать дубовые древостой, и супесчаные почвы, которые заняты сосняками. Годовая сумма осадков в бассейне реки равна 682 мм, поверхностный сток — 66 мм, подземный сток - 13 мм, суммарное испарение - 603 мм. Под влиянием леса количество осадков увеличилось на 10%, поверхностный сток снизился на 50%. Среднегодовое суммарное испарение дубовыми лесами на свежих почвах - 683 мм, на влажных и сырых -727 мм (эти почвы занимают соответственно 50 и 10% площади бассейна). На 40% площади на свежих и влажных почвах произрастают сосняки, суммарное испарение этими лесами - 648 мм. Ответьте на следующие вопросы:

- увлажняющую или иссушающую роль будет играть лес;

- как изменится суммарный годовой речной сток;

- как изменится подземная составляющая речного стока (при условии полного

облесения водосбора)?

 

Геоэкология

Практическая работа 3

 

Геоэкология

Практическая работа 4

 

Краткие сведения из теории

Если известен уровень добычи природного ресурса в текущем году и потребление данного ресурса в последующие годы будет возрастать с заданной скоростью прироста ежегодного потребеления, то возможно оценить срок исчерпания данного природного ресурса. Для расчета используется сумма членов ряда геометрической прогрессии:

 

Логарифмирование выражения для Q дает следующую формулу для расчета срока исчерпания ресурса:

Таким образом, можно прогнозировать темпы исчерпания природных ресурсов.

 

 

Геоэкология

Практическая работа 5

 

Краткие сведения из теории

Большая часть загрязнения атмосферного воздуха приходится на долю автомобильного транспорта. В крупных городах она составляет более 70% всех вредных выбросов в атмосферу.

Основная причина загрязнения воздуха разнообразными двигателями, использующими в качестве топлива продукты нефтепереработки, заключается в неполном и неравномерном сгорании топлива. Камера сгорания двигателя – своеобразный химический реактор, синтезирующий загрязняющие вещества, выделяющиеся с выхлопными газами в атмосферу.

Основная химическая реакция, протекающая в процессе сгорания топлива, может быть представлена следующим обобщенным уравнением:

Основными загрязняющими веществами, входящими в состав выхлопных газов пратически всех двигателей, являются СО, СxHy, NOx . При определенных условиях в выхлопных газах содержатся также SO2, сажа, бензапирен, соединения свинца.

 

На основании большого количества натурных измерений выбросов разработана «Методика по расчету выловых выбросов вредных веществ в атмосферу для предприятий нефтепереработки и нефтехимии» (РД-17-89) от 1990 г. В одном из разделов этой методики представлен расчет выбросов вредных веществ от автомобилей с различными типами двигателей.

Выброс i-го вредного вещества Pi, в тоннах определяется по формуле:

 

Пример

Рассчитать выбросы оксида углерода, углеводородов и оксидов азота от автобуса с дизельным двигателем 2000 года выпуска и пробегом 80000 км.

Решение: Используя данные таблиц 3.4 и 3.5, получим следующие выражения для расчета выбросов:

 

 

 

2. Задание:

1. Рассчитайте величину выбросов оксида углерода, углеводородов и оксидов азота двух единиц автотранспорта А и В. Определите суммарный выброс каждой из единиц автотранспорта. Сравните выбросы отдельных загрязняющих веществ и суммарные выбросы для двух единиц автотранспорта А и В по всем вариантам. Данные для расчета приведены в таблице.

Вычисления проведите по всем 8 вариантам!

 

2. Определите, какую массу углеводородов CxHy, угарного газа СО и оксидов азота NOx выбросят за год в атмосферу на участке 100 м ежедневно проезжающие по улице 500 автомобилей, которые удовлетворяют требованиям экологического стандарта Евро-3, регулирующего содержание вредных веществ в выхлопных газах транспортных средств с дизельными и бензиновыми двигателями. В России все произведенные или ввезенные транспортные средства должны удовлетворять требованиям стандарта Евро-3 начиная с января 2011 г. Евро-3 предусматривает выбросы CxHy до 0,2 г/км, СО до 2,3 г/км, NOx до 0,15 г/км.

Определите, насколько будут снижены выбросы при переходе на требования стандарта Евро-4, согласно которым выбросы не должны превышать следующих значений: CxHy – 0,1 г/км, СО 1,0 г/км, NOx – 0,08 г/км

 

 

Геоэкология

Практическая работа 1

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ

 

Цель работы:

- определение максимальной приземной концентрации вредного вещества,

- определение предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу.

 

Материалы и оборудование: калькулятор, тетрадь для лабораторных работ.

 

Краткие сведения из теории

В настоящее время в подавляющем большинстве случаев невозможно ограничить содержание вредных примесей на выходе из источника выброса до уровня ПДК. Тем не менее допустимые уровни загрязнения в жилых районах должны соблюдаться независимо от расстояния между этими районами и источниками выбросов вредных веществ в атмосферу. Управлять процессами рассеивания загрязнений человек не может, поскольку они всецело зависят от метеорологических и климатических условий. Следовательно, необходимо ограничивать и регламентировать количество выбрасываемых веществ таким образом, чтобы с учётом рассеивания соблюдались нормативы качества воздуха.

Расчет выполняется согласно "Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий, ОНД-86".

Регламентирование выбросов вредных веществ в атмосферу через те или иные источники осуществляется на основе установления предельно допустимых выбросов (ПДВ), для чего предварительно определяют максимально возможную приземную концентрацию вредных веществ (См) и опасное расстояние (Хм) от источника, где эта концентрация возникает /1/.

 









Читайте также:

  1. II – Предопределение, избрание и свобода воли
  2. IХ.Определение рыночной стоимости затратным подходом
  3. А.1 Определение условий выполнения проекта
  4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОРАЩИВАНИЯ СЕМЯН. Заполнение документов на анализ семян. определение жизнеспособности семян хвойных пород методом йодистого окрашивания
  5. Анализ электрокардиограммы: определение интервалов, зубцов, положения электрической оси сердца в грудной клетке.
  6. Атрофия: 1) определение и классификация 2) причины физиологической и патологической атрофии 3) морфология общей атрофии 4) виды и морфология местной атрофии 5) значение и исходы атрофии.
  7. Библейское определение покаяния
  8. Билет 10. Дать определение минерала. Расскажите о происхождении минералов.
  9. БЛАГА, ПОЛЕЗНОСТЬ. ТЕОРИЯ ПРЕДЕЛЬНОЙ ПОЛЕЗНОСТИ
  10. БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ БУФЕРНЫХ И НЕБУФЕРНЫХ СИСТЕМ.ОПРЕДЕЛЕНИЕ БУФЕРНОЙ ЕМКОСТИ РАСТВОРА.ОПРЕДЕЛЕНИЕ рН ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ.
  11. В заключении к работе, для которой определение технико-экономического эффекта невозможно, необходимо указывать народнохозяйственную, научную, социальную ценность результатов работы.
  12. Визуальное определение оптимальных режимов тиснения для всех испытываемых покровных материалов.


Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 238;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная