25

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение

1. Расчет загрязнений окружающей среды

• Заключение
• Список литературы

Введение

Проблема катастрофических выбросов в окружающую среду загрязняющих веществ приобретает особенную актуальность, если речь идет о городах и тем более крупных мегаполисах. Причиной этого являются: высокая плотность населения, очень высокая концентрация транспорта, промышленных производственных предприятий, предприятий теплоэнергоснабжения, а также промышленных резервуаров, предназначенных для перевозки и хранения загрязняющих веществ и АХОВ (аварийно химически опасных веществ).

Изучение загрязнения атмосферного воздуха в городах представляет в данное время большой практический интерес.

Главные загрязнители атмосферного воздуха, образующиеся в процессе производственной и иной деятельности человека - диоксид углерода, диоксид серы, монооксид углерода, оксид азота и твердые частицы. Помимо этих загрязнителей в атмосфере городов и поселков наблюдается еще более 200 наименований вредных веществ, среди которых - формальдегид, фтористый водород, соединения свинца ртути, кадмия, никеля, хрома, кобальта, аммиак, фенол, бензол, хлорорганические соединения. В водоемы и реки попадают нефть и отходы нефтепродуктов, вещества органического и минерального происхождения; в почвенный покров -- шлаки, зола, промышленные отходы, кислоты, соединения тяжелых металлов и др.

Известно, что экологическая обстановка в городах на территории России, связанная с загрязнением воздушного бассейна, водных объектов и почвы остается неудовлетворительной.

Одной из основных задач системы управления охраны окружающей среды субъекта хозяйственной деятельности является оценка и прогноз воздействия на окружающую среду, состояние и использование природных ресурсов по результатам существующего состояния источников антропогенного воздействия, а также компонентов окружающей среды.

Крупный город изменяет почти все компоненты природной среды: атмосферу, растительность, почву, гидрографическую сеть, подземные воды, грунт и естественно, климат. Причем нарушение одних природных условий неизменно вызывает и другие.

В работе рассматривается цех плавки стали в г. Москве.

Обобщенные данные свидетельствуют о сложном экологическом состоянии Москвы. Город стремительно растет, переходит за кольцевую дорогу, сливается с городами-спутниками. Средняя плотность населения 8,9 тыс. чел. на 1 кв. км. Сотни тысяч источников выбрасывают в воздух огромное количество вредных веществ, т. к. частичная очистка внедрена только на 60% предприятий. Особый вред наносится автомобилями, технические параметры которых не соответствуют требованиям и качеству воздуха. Выхлопные газы автомашин дают основную массу свинца, износ шин - цинк, дизельные моторы - кадмий. Эти тяжелые металлы относятся к сильным токсинам. Промышленные предприятия дают очень много пыли, окислов азота, железа, кальция, магния, кремния. Эти соединения не столь токсичны, однако снижают прозрачность атмосферы, дают на 50% больше туманов, на 10% больше осадков, на 30% сокращают солнечную радиацию. В целом 1 москвича приходится 46 кг вредных веществ в год.

Тепловое воздействие увеличивает температуру в городе на 3-5 С, безморозный период на 10-12 дней и бесснежный - на 5-10 дней. Нагрев и подъем воздуха в центре вызывает подток его с окраины - как из лесопаркового пояса, так и из промышленных зон.

3.5 млн. человек в Москве живут в условиях экологического дискомфорта, а около 1 млн. - в районах предельного дискомфорта.

Заболевания москвичей в среднем выше, чем по другим районам страны: распространены болезни органов дыхания, астма, различные виды аллергии, сердечно-сосудистых заболеваний, болезни печени, желчного пузыря, органов чувств. Из 94 крупнейших городов мира Москва по рождаемости находится на 62-м, по смертности - на 70-м, по естественному приросту - на 71-м месте. Выживаемость детей во многих столицах мира в 2-3 раза выше, чем в Москве. Экология Москвы тесно связана с фоном, природными условиями Подмосковья и климатом европейской территории России. Важнейшее значение имеет так называемый «золотой перенос» - преобладание в течении года ветров западных румбов. При этом западные и северо-западные районы города получают более свежий воздух, который дополнительно очищен над лесными массивами западной части Московской области. В восточные районы Москвы поступает воздух, загрязненный над городской территорией. В периоды преобладания восточных и юго-восточных ветров Москва получает менее чистый воздух, поскольку юго-восток области зазеленен на 25-30%, значительно распахан и более индустриальный. Северо-запад столицы имеет более чистые водоемы, поскольку основные водотоки Подмосковья текут с северо-запада на юго-восток. Общие особенности почв и рельефа также обуславливают дифференциацию экологических условий. Северо-запад Москвы более возвышенный, холмистый, имеет более тяжелые, глинистые и суглинистые почвы. Это способствует активному поверхностному смыву, горизонтальной миграции загрязнения, его концентрации в водоемах и малому проникновению в грунты.

Москва влияет на прилегающую местность: атмосферное загрязнение распространяется на 70-100 км, депрессионные воронки от забора артезианских вод имеют радиусы 100-120 км, тепловые загрязнения и нарушение режима осадков наблюдается на расстоянии 90-100 км, а угнетение лесных массивов - на 30-40 км.

Цель данной работы - изучить влияние деятельности человека на окружающую среду.

Задачи:

- рассчитать границы санитарно-защитной зоны и категории промышленного объекта

- сделать выводы.

1. Расчет загрязнений окружающей среды

Рациональное природопользование - система деятельности, обеспечивающая экономную эксплуатацию природных ресурсов и условий с учетом интересов народного хозяйства и сохранения здоровья людей.

Ущерб от загрязнения окружающей среды - фактические и возможные убытки народного хозяйства, связанные с загрязнением среды жизни.

Плата за загрязнение среды - денежное возмещение предприятиями социально-экономического ущерба, наносимого хозяйству и здоровью людей от загрязнения среды.

Эффективность природоохранных мероприятий - результат сопоставления суммарного эффекта от мероприятий, в том числе удовлетворения потребностей и получения продукции с необходимыми затратами на основе ресурсосберегающей технологии.

ПДК_м.р - это основная характеристика опасности вредного вещества. Она установлена для предупреждения рефлекторных реакций у человека(удушение, кашель, слезотечение) при кратковременном воздействии атмосферных примесей. Кратковременное воздействие 20 минут.

ПДК_сс - установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и других влияний вещества на организм человека при длительном воздействии. Длительное воздействие - 80 лет.

ПДВ - предельно допустимый выброс - это норматив, устанавливаемый для каждого конкретного источника загрязнения атмосферы, исходя из условия, что выбросы вредных веществ от данного источника, в совокупности с другими источниками, не создают предельную концентрацию превышающую ПДК за пределами санитарной зоны.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) - это территория, отделяющая предприятие, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека, от жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха курорта.

Дано:

Г. Москва

Сталь

Основной процесс

Цель:

Провести определенные границы санитарно-защитной зоны литейного цеха стали в г. Москве и определить категорию опасности промышленного объекта.

Эту цель будем решать в несколько этапов:

1) Расчет массы выбросов М кг/час (для каждого вещества)

Расчет выбросов производится для каждого вещества, которое выделяется данным предприятием.

Мi = g_i ?D ? ?? (1 - ?)

g_i - удельное выделение вещества на единицу продукции (кг/т)

Взвешенные вещества - 2,01 кг/т (таблица П.1.2)

Окись азота - 0,06 кг/т (таблица П.1.2)

Фенол - 0,002 кг/т (таблица П.1.2)

D - расчетная производительность агрегата (т/ч) = 5 т/ч (таблица П.1.2)

? - поправочный коэффициент = 0,8 (таблица П.1.3)

? - эффективность пылеочистки = 0,7 (таблица П.1.2)

? - эффективность газоочистки = 0,88 (таблица П.1.2)

М_Вз.в. = 2,01 ? 5 ? 0,8 ? (1 - 0,7) = 2,412 кг/ч = = 0,67 г/сек

М_NO= 0,06 ? 5 ? 0,8 ? (1 - 0,88) = 0,029 кг/ч = = 0,008 г/сек

М_фенол = 0,002 ? 5 ? 0,8 ? (1 - 0,7) = 0,0024 кг/ч = = 0,00067 г/сек

2) Определение приземной концентрации загрязненных веществ

Сm - концентрация максимальная (мг/м³)

А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (табл.2.1)

для Москвы А = 140

М - масса выброса вредного вещества (г/сек)

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ атмосферном воздухе

Если вещество газообразное, то F = 1

Для остальных аэрозолей при степени очистки газов в пылеуловители не менее 90% F = 2.

Если газоочистка от 75% до 90% F = 2,5.

Если газоочистка менее 75%, то F = 3.

В данном случае газоочистка 88%, F = 2,5

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

Рассчитаем 4 параметра: f, Um, fe, Um

w₀ - скорость выхода вещества _, 11,2 м/с

D - диаметр устья трубы, 0,44 м

H - высота трубы, 14,5 м

?T = 20°С

f = 13,126

Um = 0,65

V₁ = = =1,702 м³/с

Um = 0,65 = 0,864

= = 0,442

= 800 ? (0,442)³ = 69,081

При f < 100

= = 0,958

При 0,5 < Um < 2

n = 0,532 ? Um² - 2,13 ? Um +3,13

n = 0,532 ? 0,864² - 2,13 ? 0,864 +3,13 = 1,687

? - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности. ? = 3,1 (таблица П.1.2)

Н - высота источника выброса над уровнем земли, м

V₁ - расход газовоздушной смеси, м³/с

?T - это разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, °С

= =1,724 мг/м³

= = 0,0082 мг/м³

==0,0017 мг/м³

3) Определение ПДВ

ПДВi =

ПДКi - таблица П.1.4.

ПДК_{Взв.вещ.} = 0,5 мг/м³

ПДК_NО= 0,6 мг/м³

ПДК_фенол = 0,01 мг/м³

Сфi - это фоновая концентрация рассматриваемого вещества, мг/м³

Устанавливается службой экологического мониторинга.

Сфi = 0,1 ? ПДКмрi

Сф_{Взв.вещ} = 0,1 ? 0,5 = 0,05 мг/м³

Сф_NО = 0,1 ? 0,65 = 0,06 мг/м³

Сф_фенол = 0,1 ? 0,01 = 0,001 мг/м³

ПДВ_{Взв.вещ.} = = 0,175 мг/м³

ПДВ_NО = = 0,524 мг /м³

ПДВ_фенол = = 0,0035 мг/м³

4) Определение санитарно-защитной зоны

Класс опасности предприятия	Размер СЗЗ, м
1 2 3 4 5	1000 500 300 100 50

1. Определим расстояние (Xm), измеряющееся в метрах от источника выбросов, на котором концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения.

Xm =

d - безразмерный коэффициент.

Если f < 100, 0,5 < Um < 2, то

d = 4,95 ? Um ? (1+0,28 ?)

d = 4,95 ? 0,864 ? (1+0,28 ?) = 7,101

Xm_NО = =103 м

Xm₂ = = 64,3 м

2. Построим график распределения концентраций вредных веществ в атмосфере от организованного высокого источника выбросов.

Сх = Si ? Сm

Si - безразмерная величина, зависящая от отношения Xi к Xm.

Сх - приземная концентрация вредных веществ на различных расстояниях от источника выбросов.

Взвеш.вещества

	Х1 6,43 м	Х2 32,15 м	Х3 51,44 м	Х4 193 м	Х5 321,5 м	Х6 514,4 м
Хi /Xm	0,01	0,5	0,8	3	5	8
Si	0,025	0,4	0,9	0,5	0,3	0,12
Cx	0,0431	0,6896	1,5516	0,862	0,5172	0,20688

NО

	Х1 10,3 м	Х2 51,5 м	Х3 82,4 м	Х4 309 м	Х5 515 м	Х6 824 м
Хi /Xm	0,1	0,5	0,8	3	5	8
Si	0,025	0,4	0,9	0,5	0,3	0,12
Cx	0,000205	0,00328	0,00738	0,0041	0,00246	0,000984

Фенол

	Х1 6,43 м	Х2 32,15 м	Х3 51,44 м	Х4 193 м	Х5 321,5 м	Х6 514,4 м
Хi /Xm	0,01	0,5	0,8	3	5	8
Si	0,025	0,4	0,9	0,5	0,3	0,12
Cx	0,0000425	0,00068	0,00153	0,00085	0,00051	0,000204

График распределения концентрации взвешенных веществ в атмосфере от организованного высокого источника выбросов

Санитарно-защитная зона более 520 м.

График распределения концентрации окиси азота в атмосфере от организованного высокого источника выбросов

Санитарно-защитная зона не нужна

График распределения концентрации фенола в атмосфере от организованного высокого источника выбросов



Санитарно-защитная зона не нужна

5) Определение категории опасности предприятия

КОП =

Мi - масса вещества в выбросе , т/год

Т - годовой фонд работы оборудования = 7680 час.

n = 3

а_i - безразмерная константа, зависящая от класса опасности вещества

для взвеш.вещ. = 1; для NО = 1; для фенола = 1,3

М_{Взвеш.вещ.} = 0,67 г/сек = = 5,869 т/год

_NО = 0,008 г/сек = = 0,07 т/год

М_фенол = 0,00067 г/сек = = 0,0058 т/год

КОП = = =355830

10⁴ < 355830 < 10⁶

Категория опасности предприятия 2.

загрязнение выброс природоохрана

Заключение

В первой части работы были рассчитаны границы санитарно-защитной зоны литейного цеха стали в г. Москве и определена категория опасности промышленного объекта.

Непосредственно у трубы, в приземном слое воздуха концентрация С будет незначительной, так как отходящие вещества относятся воздушным потоком. По мере удаления от источника, концентрация будет расти, достигая максимального значения мг/м³ на расстоянии метра.

Научно обоснованные нормы ПДК в приземном слое атмосферы должны обеспечиваться контролем нормативов для источников выбросов. Такими нормативами являются предельно допустимые выбросы - ПДВ. Это максимальные выбросы в единицы времени для данного слоя атмосферы концентрацию этого вещества С_i, не превышающую ПДК, с учетом фонового загрязнения С_Фi, и эффекта суммации веществ однонаправленного действия. Размер СЗЗ для окиси азота, взвешенных веществ и фенола отображен на графиках.

Список литературы

1. Арустамов Э.А., Левакова И.В., Барколова Н.В. Экологические основы природопользования. М. 2003

2. Гусев А.М., Костин Г.Ю. Охрана окружающей среды: Учебное пособие.- Магнитогорск: МГМИ, 2003

3. Диксон Д., Скура Л., Карпентер Р., Шерман П. Экономический анализ воздействий на окружающую среду. М.: Изд-во «Вита-Пресс», 2000.

4. Пахомова Н.В., Рихтер К.К. Экономика природопользования и охрана окружающей среды. С.-Петербург.: СПГУ, 2005.

5. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. - М.: Гидрометеоиздат, 1986.

6. http://www.eco-technologies.ru

Размещено на Allbest.ru