Расчет рассеивания вредных примесей в атмосфере и определение санитарно-защитной зоны

Размещено на http://www.allbest.ru/

Некоммерческое акционерное общество

Алматинский университет энергетики и связи

Кафедра: Охрана труда и окружающей среды

Расчетно-графическая работа

Расчет рассеивания вредных примесей в атмосфере и определение санитарно-защитной зоны

Подготовил:

ст. гр. БЭ-13-11

Шегебай Б.

Принял:

Демеуова А.А.

кандидат технических наук

Введение

рассеивание примесь атмосфера

Истоки экологии как науки о живых существах, их взаимозависимости и условиях обитания уходят в далекое прошлое и связаны с необходимостью на самых ранних этапах становления и развития человеческих обществ добывать себе пищу растения и животных. Было необходимо знать, как выглядят, где и когда созревают съедобные плоды, корни и стебли растений, где лежат пути миграции диких животных, когда и где они воспроизводят потомство.

Первичные знания такого рода осмыслялись и находили отражения во многих, ставших классическими, произведениях Гиппократа, Аристотеля, других ученых философов древности.

Термин экология (экос - дом, логос - учение, гр.) в науку ввел немецкий биолог Эрнест Геккель. В последующем, содержание понятия экологии многократно расширялось. Под ней стали понимать науку, изучающую среду обитания всех живых существ, включая человека. В последние десятилетия экология фактически вышла за рамки только биологии и переживает колоссальное развитие в различных направлениях. Современная экология не только изучает законы функционирования природных и техногенных систем, но и ищет пути гармонического взаимоотношения природы и общества, от характера которого зависит не только здоровье людей и их экономическое процветание, но и сохранение человека как биологического вида. Решение экологических проблем требует огромной работы во всех областях науки и техники. Поэтому идеи и проблемы экологии всемерно проникают в другие научные дисциплины и внедряются в общественное развитие. Этот процесс называется экологизацией.

Задание

определить максимальные концентрации примесей в атмосфере с учетом веществ, обладающих эффектом суммации;

определить расстояние, на котором достигается максимальная концентрация;

рассчитать приземные концентрации на различных расстояниях и определить L₀ ;

определить санитарно-защитную зону станции;

построить «розу ветров» и санитарно-защитную зону станции.

Данные:

Высота H = 125 м

Диаметр устья D = 6 м

Скорость выхода газов W₀ = 25 м/с

Т_Т = 167 ^оС

Т_В = 23 ^оС

Выброс золы М_з = 1200 г/с

Выброс оксидов серы Мso₂ = 2050 г/с

Выброс двуокиси азота М_NOx = 105 г/с

Степень очистки воздуха - 98%

Район расположения - Актюбинск

Направление:

Север - Р = 12%

Северо-восток - Р = 16%

Восток - Р = 10%

Юго-восток - Р = 8%

Юг - Р = 7%

Юго-запад - Р = 8%

Запад - Р = 14%

Северо-запад - Р = 25%

Основная часть:

Процесс рассеивания примеси в атмосфере зависит от могих факторов, к которым относятся: состояние самой атмосферы, высоты источника, масса выброса, рельеф местности и т.д.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества С_м (мг/м³) определяется по формуле:

где А - коэфициент температурной стратификации (для Казахстана А = 200)

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в еденицу времени, г/с;

F - коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ;

F = 1 для газообразных веществ;

F = 2 при среднем коэффициенте очистке выбросов более 90 %

? = коэффициент рельефа местности;

H = высота источника, м;

V₁ = расход газо-воздушной смеси, м³/с;

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, U_M, U_M', f_e:

Коэффициент m определяется по формуле:

Коэффициент n =1, так как U_М ?2

Приведенная масса выбросов М_У (г/с) для веществ однонаправленного действия определяется по формуле:

М_У = Мso₂ + 5,88 М_NOx (г/с)

М_У=2050+5,88 *105=2667,4

Расстояние Х_М (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_М , определяется по формуле:

где безразмерный коэффициент d находится по формуле

Значение опасной скорости U_М (м/с) на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ С_М , определяется по формуле:

(м/с)

Найдем максимальное значение приземной концентрации вредного вещества С_М (мг/м³) по формуле (1):

расчет концентрации золы:

мг/м³

расчет концентрации газов:

мг/м³

При опасной скорости ветра U_M приземная концентрация вредных веществ С (мг/г³) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях Х (м) от источника выброса определяется по формуле:

С=S₁*C_M

где S₁ - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения Х/Х_М и коэффициента F по формулам:

Таблица 1. Данные расчёта для золы

Таблица 2. Данные расчета для газов

Рисунок 1. График максимальной концентрации примесей в атмосфере

Определение границ санитарно-защитной зоны предприятий производится по формуле:

где L(м) - расчетный размер СЗЗ;

L₀ (м) - расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация вредных веществ превышает ПДК;

Р(%) - среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба;

Р₀ (%) - повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров.

При восьми румбовой розе ветров Р₀ = 100/8=12,5%

Рисунок 2. Роза ветров

Рисунок 3. Санитарно-защитная зона станции (м).

Вывод

Атмосфера земли - это газовая оболочка, окружающая Землю. Она обеспечивает возможность жизни на земле и оказывает большое влияние на разные стороны жизни человечества.

Атмосфера как компонент биогенеценоза представляет собой слой воздуха в подпочве, почве и над ее поверхностью. В этой расчетно-графической работе представлено, какое количество вредных веществ выбрасывается в атмосферу Земли на примере одного города. Выброс вредных веществ, т.е. антропогенные воздействия на экологию прямым образом воздействует на окружающую среду.

Следует заметить, что в наше время является обязательным условием внедрения передовых ресурсосберегающих, безотходных и малоотходных технологических решений в промышленное проектирование. Эти решения должны позволять максимально сократить или избежать поступление вредных химических выбросов, а также снизить воздействие физических факторов до нормативов.

Основываясь на результате графика « розы ветров» можно сделать вывод, что целесообразно производить постройки жилого массива в южном, юго-восточном и юго-западном направлениях. Так как выбросы вредных веществ в этих направлениях минимальны.

Список литературы

1. Санатова Т.С. Методические указания и задания к расчетно-графическим работам по курсу «Экология» для студентов, обучающихся по специальностям электроэнергетического направления. - Алматы: АИЭС, 2002.

2. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий.- М.: Госкомгидромет, 1987.

3. Л.А. Рихтер, Э.П. Волков, В.Н. Покровский; под ред. П.С. Ненорожнего. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов тепловых электростанций: Учебник для вузов. - М.: Энергоиздат, 1981.

Размещено на Allbest.ru