Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В.Плеханова

(технический университет)

Ю.П.СОРОКИН

Природопользование

Практикум

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2005

УДК 502.13 (075.80)

ББК 20.18

С 654

С учетом специфики горно-металлургического производства подобраны расчетно-графические работы и задания по определению степени и интенсивности антропогенного влияния на природные комплексы, оценке экологического состояния атмосферы, почвы и ландшафтов в зоне действия горно-металлургических предприятий.

Практикум предназначен для студентов дневной и заочной форм обучения специальности «Инженерная защита окружающей среды» при изучении дисциплины «Природопользование».

Научный редактор проф. М.А.Пашкевич

Рецензенты: д.г-м.н. В.М.Питулько (СПб НИЦЭБ РАН); д.т.н. Я.Г.Семикобыла (Центр междисциплинарных исследований по проблемам окружающей среды РАН).

Сорокин Ю.П.

С 654. Природопользование: Практикум / Ю.П.Сорокин. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2005. 91 с.

ISBN 5-94211-199-5

УДК 502.13 (075.80)

ББК 20.18

ISBN 5-94211-199-5

 Санкт-Петербургский горный институт им. Г.В.Плеханова, 2005 г.

Введение

Целью изучения дисциплины «Природопользование» является овладение студентами научными основами охраны природной среды и практического природопользования. Если общая экология рассматривает сущность экологических процессов, общие законы зависимости организмов от факторов природной среды, инженерная экология – нарушения и загрязнения окружающей среды, инженерные методы защиты и охраны природных объектов, то природопользование – это своеобразная практическая экология. Студент, специализирующийся в экологии горно-металлургического производства, должен научиться основным правилам и принципам рационального природопользования.

Согласно учебному плану специальности «Инженерная защита окружающей среды» на проведение практических занятий по дисциплине «Природопользование» выделяется 17 ч. С учетом этого в практикум включены 8 работ, каждая из которых рассчитана на 1 занятие. В приложениях приведены варианты расчетных и графических заданий.

Расчеты следует выполнять двумя способами: ручным и машинным (с помощью ЭВМ). Использование компьютера преследует следующие цели:

– приобретение студентом навыков решения экологических задач на ЭВМ;

– контроль правильности расчетов, выполненных вручную;

– проверка знания студентом требований экологической безопасности при проведении тех или иных видов горных работ.

Применение ЭВМ позволяет расширить круг анализируемых вариантов решения задач.

Полученные результаты ручных и машинных расчетов должны быть сведены в единую таблицу. В случае существенных расхождений следует установить причину и устранить их.

Работа 1

Расчет объема выбросов

загрязняющих веществ в атмосферу

Цель работы:определение годового выброса загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу (по видам загрязнений в зависимости от расхода и вида топлива) и максимального выброса ЗВ для самого холодного месяца.

Задание

1.1. Рассчитать годовой выброс ЗВ (в тоннах) от котельной.

1.2. Рассчитать максимальный выброс ЗВ (в граммах в секунду) для самого холодного месяца.

1.3. Сделать краткие выводы.

Варианты заданий приведены в приложении 1.

Порядок выполнения работы

Расчетный метод основан на наличии удельных нормативов выбросов ЗВ на единицу сырья, энергии или выпускаемой продукции. В этом случае для определения массового выброса ЗВ удельный норматив умножается на программу выпуска продукции за расчетное время:

(1.1)

где М– масса выброса, т (кг);q– удельный выброс на единицу сырья, энергии, продукции, т/т, т/м³;V– программа выпуска продукции в натуральных единицах.

Расчет может осуществляться также по более сложным зависимостям и полуэмпирическим формулам.

Рассмотрим расчет выбросов ЗВ в атмосферу на примере наиболее распространенного источника загрязнения атмосферного воздуха – малых котлов производительностью до 30 т/ч пара. Основными контролируемыми веществами являются твердые взвешенные частицы (ТВЧ), сернистый ангидрид (SO₂), двуокись азота (NO₂) и оксид углерода (CO).

Твердые частицы. Расчет выбросов твердых частиц летучей золы и недогоревшего топлива, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегата в единицу времени при сжигании твердого топлива и мазута, выполняется по формуле

, (1.2)

где В– расход топлива, т/год, г/с;А^r– зольность топлива, %;– доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях;

;

а_ун– доля золы топлива в уносе, %; Г_ун– содержание горючего в уносе, %.

Значения А^r, Г_ун,а_ун,принимаются по фактическим средним показателям; при отсутствии этих данныхА^rопределяется по характеристикам сжигаемого топлива (приложение 2),– по техническим данным применяемых золоуловителей,– потабл.1.1.

Оксиды серы. Расчет выбросов оксидов серы в пересчете на SO₂, выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами котлоагрегатов в единицу времени, выполняется по формуле

(1.3)

где В– расход натурального твердого и жидкого, т/год, т/ч, г/c и газообразного, тыс. м³/год, тыс. м³/ч, л/с топлива;S^r– содержание серы в топливе в рабочем состоянии, %;– доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива; для эстонских и ленинградских сланцев принимается равной 0,8; остальных сланцев – 0,5; углей Канско-Ачинского бассейна – 0,2, березовских – 0,5; торфа – 0,15; прочих углей – 0,1; мазута – 0,02; газа – 0,0;– доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе; для сухих золоуловителей принимается равной нулю, для мокрых (в зависимости от щелочности орошающей воды) до 5-15 % (см. приложение 1).

Таблица 1.1