Сделай Сам Свою Работу на 5

Ознакомиться с методикой расчета готового экономического ущерба от





Государственный комитет Российской Федерации

По рыболовству

Дальневосточный государственный технический

рыбохозяйственный университет

 

 

Прикладная экология

 

Владивосток

Государственный комитет Российской Федерации

По рыболовству

Дальневосточный государственный технический

рыбохозяйственный университет

 

 

Инженерная экология

 

Методические указания к лабораторным работам для

студентов специальности 013500 "Экология и природопользование".

 

 

Владивосток

УДК 502.3(07)

ББК 20.1 Я7

П 054

Утверждено редакционно-издательским советом Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета

 

 

Автор - В. В. Плотников, д-р геогр. наук, проф.

 

 

Рецензент - Н. И. Павлов, д-р геогр. наук, проф.

 

 

Печатается в авторской редакции

 

@ В. В. Плотников, 2014

@ Дальневосточный государственный

технический рыбохозяйственный

университет, 2014

 

Введение

 

Для более глубокого изучения дисциплины "Инженерная экология" необходимо проведение лабораторных работ, позволяющих освоить некоторые разделы лекционного курса.



Методические указания составлены по следующему плану: вначале формулируется цель и задания работы, материалы, кратко излагаются теоретическая часть и порядок выполнения работы. В конце каждой работы приводится перечень контрольных вопросов.

 

Лабораторная работа №1

 

Расчет загрязнения атмосферы промышленными выбросами

 

1. Цель работы

Рассчитать загрязнение атмосферы выбросами от различных промышленных предприятий.

 

2. Задание

2.1. Изучить теоретическую часть методических указаний к данной работе и рекомендуемую литературу.

2.2. Произвести расчеты выбросов загрязняющих веществ от различных промышленных источников по заданиям 1-3 и вариантам.

2.3. Сделать анализ полученных результатов.

2.4. Ответить на контрольные вопросы.

 

3. Материалы

Методические указания к настоящей работе, литература, калькулятор.

4. Теоретическая часть

Расчеты рассеивания выбросов для группы источников

Для характеристики состояния атмосферы, при котором могут отмечаться большие концентрации примесей, выделяются нормальные и аномальные метеоусловия.



В нормальных условиях в случае высоких источников неблагоприятным является наличие сверхадиабатического градиента температуры. В этой ситуации вследствие развитого турбулентного обмена имеет место интенсивный перенос примесей от источников к земной поверхности, где могут наблюдаться значительные концентрации. Степень загрязнения существенно зависит от скорости ветра. Влияние скорости ветра на загрязнение приземного слоя атмосферы имеет сложный характер.

Для каждого источника существует некоторая опасная скорость ветра, при которой наблюдаются максимальные концентрации примесей. Опасная скорость Um пропорциональна параметру Vm.

 

Для нагретых примесей :

 

. (1)

 

Приближенно принимается, что при

Vm<2м/с Um=Vm, а при Vm> 2 м/с Um = Vm · (1+0.12 ).

В формуле (1):

V - объем выбрасываемой газовоздушной смеси, /с ;

- разность между температурой выбрасываемой смеси и температурой окружающего воздуха, ;

Н - высота источника (трубы) над уровнем земли, м;

N - количество труб с примерно одинаковыми параметрами выбросов.

 

Параметры f= , ,

 

где W0 - скорость (средняя) выхода дымовых газов из устья источника

выброса, м/с ; D - диаметр устья источника трубы, м;

 

Для холодных выбросов:

(2)

 

Обычно для мощных тепловых электростанций значения опасной скорости ветра составляет 5-7 м/с, для металлургических заводов - 2-4 м/с, а для многих химических производств - 1-2 м/с.

Опасная скорость ветра для группы источников с различными параметрами выбросов характеризуется средневзвешенной величиной:



 

(3)

где U mi и Cmi – расчетные значения опасной скорости ветра и максимальной концентрации для i-го источника; N- количество источников.

Максимальные концентрации Cm, создающиеся при опасной скорости и неблагоприятных условиях температурной стратификации для группы источников рассчитываются по формулам:

для горячих источников

 
 


(4)

 

 

и для холодных выбросов

 

 

 


где M – количество выбрасываемого вещества, г/с;

А – коэффициент, учитывающий неблагоприятные условия вертикального и горизонтального перемещения (с 2/3 , град 1/3);

F– безразмерный коэффициент, характеризующий скорость оседания вредных веществ в атмосфере;

m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.

Условно m=1, n=1.

Для субтропической зоны Средней Азии, лежащей южнее 400 с. ш. А=240; для Казахстана, Нижнего Поволжья, Кавказа, Сибири, Дальнего Востока А=200; для Севера и Северо-западной ЕТС, Среднего Поволжья, Урала и Украины А=160; для центральных районов ЕТС А=120.

Коэффициенты m и n определяются по формулам:

 

 

 

 

по которым построены графики соответствующей зависимости.

Объем газообразной смеси вычисляется по формуле, м³/с:

 

(6)

 

где все обозначения известны.

Минимально допустимая высота выбросов вредных веществ (высота трубы Н в м), при которой обеспечивается значение Сm, равное ПДК, рассчитывается по формуле:

 

. (7)

 

В первом приближении m=1.

 
 

Предельно допустимый выброс (ПДВ в г/с) вредных веществ в атмосферу, при котором обеспечивается не превышающая ПДК загрязненность

приземного слоя воздуха, рассчитывается по формуле:

(8)

 

 
 

Максимальная концентрация вредных веществ у земной поверхности при опасных метеоусловиях Сm достигается на оси факела выброса (по направлению среднего за рассматриваемый период ветра) на расстоянии (Х в м) от источника, которое определяется в величинах высоты источника (трубы) Н и приблизительно находится по формуле:

       
   
 

Концентрации вредных веществ, отличающиеся от максимальной не более чем на 30 %, наблюдаются на расстояниях, лежащих в пределах (10 – 40) x Н. Следует стремиться к тому, чтобы максимальные концентрации вредных веществ не совпадали с местами густонаселенных застроек, размещения лечебных и детских учреждений.

 

 

5. Порядок выполнения работы

 

5.1. Изучить теоретическую часть методических указаний и рекомендуемую литературу.

5.2. Произвести все необходимые расчеты по 3 заданиям с учетом вариантов. При этом каждый студент выполняет расчет по трем заданиям и одному варианту.

 

 

Задание 1. Определить приземную концентрацию сернистого газа от действующего нефтеперерабатывающего завода.

Дано:

1. Фоновая концентрация сернистого газа Сф SO2 ……………...……0 мг/м³

2. Коэффициент, зависящий от температурной стратификации

атмосферы - А ………….…………………………………….200 с 2/3 x град

3. Коэффициент, учитывающий оседание примеси F …………………….1,2

4. Температура окружающего воздуха Тв ...……………………………..40°С

5. Число труб на одну установку ……………………………………………...2

6. Диаметр устья трубы ……………………..………………………………2 м

7. Температура газообразной смеси на выходе из трубы Т °С

 

Варианты

 

8. Объем газообразной смеси, выбрасываемой из трубы υ, м³/с

 

Варианты

 

9. Коэффициент, учитывающий условия дымовых газов из устья трубы, m

Варианты
1,1 1,0 1,3 1,05 1,2 1,07 1,4 1,5 1,3 1,09

10. Количество выбрасываемого в атмосферу сернистого газа М SO2, г/с

 

Варианты

 

Вычислить максимальную концентрацию сернистого газа С m SO2 для горячих выбросов, рассчитать высоту трубы выбросов, определить Xm; ПДКSO2 = 0,96 мг/м³.

Для определения Сm и Н необходимо предварительно вычислить: скорость выхода газообразной смеси из устья трубы W0, параметр f, опасную скорость Um.

Задание 2. ТЭЦ расположена в одном из городов России. Для данного района А=160. Выбросы осуществляют 4 трубы. Выбросы ТЭЦ являются нагретыми.

Дано:

1. Температура выбрасываемой смеси Тс=120°С

2. Температура окружающего воздуха Тв= -5°С

3. Коэффициент А=160

4. Объем выбрасываемой смеси, V м³/с.

 

Варианты

 

5. Количество выбрасываемого в атмосферу сернистого газа М SO2 и золы М золы, г/с, по вариантам соответственно составило:

 

 

Варианты
 
МSO2
М золы

 

Вычислить максимальную концентрацию сернистого газа и золы для горячих выбросов.

Коэффициент m= 0,9;

ПДК SO2 = 0,67 мг/м³;

ПДK золы = 0,29 мг/м³;

Вычислить также ПDВ для SO2 и золы.

Задание 3. Химический завод расположен на юго-востоке ЕТС; для этого района А = 120. В атмосферу выбрасываются сероуглерод CS2 и сероводород Н2S. Выбросы осуществляются одной трубой и являются холодными.

Дано:

1. Высота трубы Н, м

 

Варианты

 

2. Диаметр трубы D = 7 м.

3. Объем газообразной смеси V = 385 м³ /с.

4. Температура воздуха Тв = 25°С.

5. Количество выбрасываемой смеси М CS2 и М H2S, г/с.

 

 

Варианты
 
М CS2 14,8 14,0 13,5 12,7 11,2 17,3 16,2 15,5 14,9 16,9
М H2S 5,0 5,2 5,9 6,4 7,3 7,0 6,9 5,5 6,0 7,7

 

Вычислить: максимальную концентрацию сероуглерода и сероводорода и опасную скорость ветра.

 

ПДК СS2 = 0,03 мг/м³;

ПДК H2S = 0,08 мг/м³.

 

6. Контрольные вопросы

1. Какие метеоусловия являются неблагоприятными для формирования высоких концентраций примесей ?

2. От каких параметров зависит опасная скорость ветра ?

3. От каких факторов зависит максимальная концентрация выбросов ?

4. Что такое ПДК и ПДВ, как их определяют ?

5. Как определить высоту выбросов ?

6. В чем различия в определении максимальной скорости выбросов горячих и холодных источников ?

 

Литература

1. Берлянд М. Е. Современная проблема атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. –Л. : Гидрометеоиздат, 1975.

2. Берлянд М. Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. –Л.: Гидрометеоиздат, 1975.

3. Свинухов В. Г., Свинухов Г. В. , Сенотрусова С. В. Основа экологии и охрана окружающей среды. Владивосток: Дальрыбвтуз, 2000.

 

Лабораторная работа № 2

 

Определение границ санитарно-защитной зоны (С33) в городе

 

1. Цель работы

Определить границы санитарно-защитной зоны в городах и пунктах Дальнего Востока.

 

2. Задание

2.1. Изучить теоретическую часть методических указаний и литературу.

2.2. Произвести необходимые расчеты, построить розу ветров для определения границ С33 для отдельных месяцев, сезонов и городов.

2.3. Ответить на контрольные вопросы.

 

3. Материалы

Методические указания к настоящей работе, литература, приложение 1, калькулятор.

4. Теоретическая часть

Определение границ санитарно-защитной зоны (С33).

В соответствии с “Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий” (СН 245-63) промышленные предприятия (объекты) надлежит отделять от жилых районов санитарно–защитными зонами (разрывами).

Протяженность С33 ℓ0 (в м) для различных классов предприятий и

объектов установлена для случая, когда отсутствует резкое преобладание ветров определенных направлений.

В случае отличия среднегодовой розы ветров от круговой (при 8-румбовой розе ветров), для которой повторяемость ветра (Р0 = 100/8 = 12,5 %), протяженность С33 должна проектироваться с учетом особенностей ветрового режима.

 
 

При фактических направлениях ветра Р0, отличных от круговых, протяженность разрыва ℓ (в м) от промышленного объекта источника загрязнения атмосферы до внешней границы С33 определяется по формуле:

где Р – фактическая повторяемость направления ветра по румбам, %;

ℓ0 = 1000 м – минимальный размер СЗЗ.

В направлениях, для которых повторяемость ветра P<Po, нужно применять L = L0 .

В случаях, когда максимальная концентрация вредных веществ в атмосфере оказывается > ПДК и рассчитанное расстояние Ζo (в м ), до которого концентрация больше ПДК, превышает L0, то расстояние от промышленного объекта до внешней границы СЗЗ следует увеличить

 
 

В направлениях, для которых повторяемость ветров P<Po, нужно принимать

L = Z0.

Итак:

 
 

На рисунке 1 приводится пример розы ветров, построенной по многолетним данным о направлениях ветра в январе метеостанции Уссурийск.

 

               
   
 
З
     
В
 
 
   
Ю

 

 


Роза ветров для января по данным метеостанции Уссурийск.

Масштаб: 1см = 10%

5. Порядок выполнения работы

 

5.1. Изучить теоретическую часть настоящих методических указаний.

5.2. Из приложения выписать значение повторяемости (в %) ветра по направлению по одной из станций Дальнего Востока и рассчитать характеристики СЗЗ по формулам (1) и (2); построить розу ветров; дать интерпретацию полученным результатам.

5.3. Ответить на контрольные вопросы.

 

6. Контрольные вопросы

1. Что такое Р и Р0 и как они рассчитываются?

2. Что такое роза ветров и как она строится?

3. Как рассчитывается СЗЗ, её назначение?

Литература

1. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы.

– Л : Гидрометеоиздат, 1985.

2. Вронский В. А. Прикладная экология. Ростов : Феникс, 1996.

3. Матвеев Л. Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. –Л. : Гидрометеоиздат, 1984.

4. Свинухов В. Г., Свинухов Г. В., Сенотрусова С. В. Основы экологии и охрана окружающей среды. Владивосток : Дальрыбвтуз, 2000.

 

Приложение

 

Повторяемость (%) ветра по направлениям на станциях Дальнего Востока.

 

Владивосток

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Петропавловск-Камчатский (город)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Малиново (Приморский край)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Кировский (Приморский край)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Рудная Пристань (Приморский край)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Партизанск (Приморский край)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Посьет (Приморский край)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Маргаритово (Приморский край)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Усть-Хайрюзово (Камчатская область)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Мильково (Камчатская область)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Ключи (Камчатская область)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Долиновка (Камчатская область)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Пущино (Камчатская область)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Козыревский совхоз (Камчатская область)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Уссурийск (Приморский край)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Агзу (Приморский край)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

м. Золотой (Приморский край)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Дальнереченск (Приморский край)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Свиягино (Приморский край)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Астраханка (Приморский край)

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
I
IV
VII
X

 

Лабораторная работа № 3

 

Определение готового экономического ущерба от загрязнения окружающей среды: оценка загрязнения атмосферного воздуха

 

1. Цель работы

Ознакомиться с методикой расчета готового экономического ущерба от

загрязнения атмосферного воздуха; рассчитать экономический ущерб (в условных рублях или долларах) от загрязнения воздуха в некоторых городах Приморского края.

 

2. Задание

2.1. Изучить методику экономической оценки методом укрупненного счета удельного ущерба, причиненного выбросами загрязнений в атмосферу.

2.2. Произвести расчеты по одному из вариантов экономического ущерба для ряда источников загрязнений по данным таблицы 1.

2.3. Ответить на контрольные вопросы.

 

3. Материалы

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.