Пример расчета

Исходные данные для расчета определяются согласно Приложению А по своему номеру варианта и заполняются в виде таблицы 4.6:

Таблица 4.6 – Количество выбросов загрязняющих веществ

Вещество	Масса выбросов, т/год	Предприятие
Диоксид азота	69,09	ГКС Медногорск Медногорского ЛПУ и Уралтрансгаз
Углеводороды	2326,4
Оксид углерода	139,5

По данным таблиц 4.1 и 4.2 для исследуемых загрязняющих веществ определяют величину ПДК, класс опасности и коэффициент _i и сводятся в таблицу 4.7.

Таблица 4.7 – ПДК и класс опасности для используемых загрязнителей

Вещество	ПДК, мг/м^3	Класс опасности	Коэффициент i
Диоксид азота	0,04	2	1,3
Углеводороды	50	ОБУВ	1,0
Оксид углерода	3	4	0,9

Выполнение:

КОВ = (М_i / ПДК_i)^i, м³/с

Перевод М из т/год в г/с: 1000 · 1000 · 1000 / 365 · 24 · 60 · 60 = 31,7

КОВ_NO2 = (69,09 · 31,7 / 0,04)^1,3 = 1443000 = 1,44 · 10⁶ м³/с

КОВ_УВ = (2326,4 · 31,7 / 50)^0,9 = 1500 = 1,5 · 10³ м³/с

КОВ_СО = (139,5 · 31,7 / 3)^0,9 = 711 м³/с

Расчет категории опасности предприятия:

КОП = КОВ₁ + КОВ₂ + … + КОВ_i, м³/с

КОП = 1440000 + 1500 + 711 = 1445211 = 1,45 · 10⁶ м³/с

Таблица 4.8 – Ранжирование по массе и категории опасности

Показатель	Характеристика выбросов в атмосферу
	Значения КОВ		Масса выбросов
	м^3/с	%	т/год	%
Суммарный по предприятию	1,45 · 10^6	100	2535	100
Диоксид азота	1,44 · 10^6	99,85	69,09	2,7
Углеводороды	1,5 · 10^3	0,1	2326,4	91,8
Оксид углерода	711	0,05	139,5	5,5

Вывод: Приоритетной примесью по массе выброса от предприятия ГКС Медногорск Медногорского ЛПУ и Уралтрансгаз являются углеводороды, на их долю приходится 91,85 %, по категории опасности вещества – диоксид азота (99,8 %). Суммарное значение категории опасности предприятия показывает, что исследуемое нами предприятие относится ко II категории опасности и размер санитарно-защитной зоны составляет 500 м.

Вопросы для самопроверки

1. Дайте определение понятию среда жизни человека.

2. Какие компоненты входят в состав среды жизни человека?

3. Что такое качество жизни?

4. Перечислите основные показатели качества жизни.

5. Приведите классификацию болезней с примерами.

6. В чем различие между понятиями ксенобиотики, токсиканты, канцерогены.

7. Назовите основные виды устойчивости живых систем.

8. Каковы последствия экологических стрессов на уровне организмов?

9. Каким образом пыль влияет на организм человека?

10. Как влияют электромагнитные поля на организм человека?

Тема 5 Глобальные проблемы окружающей природной среды Практическое занятие 5 Изучение процессов, протекающих в биосфере с целью поддержания ее устойчивости

Задание 1. Методика расчета критерия качества атмосферы промышленного города

Цель работы: овладение методикой расчета категории опасности территории при конвективной и молекулярной диффузии.

Общие положения. В случае, когда на территории исследуемого территориально-производственного комплекса (ТПК) стоит ясная погода, прогноз качества атмосферного воздуха следует проводить с учетом механизмов рассеивания примеси в атмосфере. То есть, изменение опасности территории происходит за счет диффузии примеси в объеме среды во времени (молекулярная диффузия) или за счет конвекции примеси со средой в пространстве. Молекулярную диффузию (штиль), в свою очередь, мы разбиваем на две составляющие: инверсионное движение воздушных масс (),как наиболее неблагоприятное погодное условие, и перемещение воздушных масс в результате температурных стратификаций ). Так как, ветреная погода является наиболее вероятной и благоприятной ситуацией, в первую очередь имеет смысл рассмотреть рассеивание примеси в воздушном пространстве города при конвективной диффузии.

Для оценки способности исследуемой территории к рассеиванию примеси необходимо определить категорию опасности территории, в которую заложен определенный экологический смысл – это емкость приземного слоя атмосферы данной территории по примесям, рассчитанная с учетом кинетики диффузии.

Для ветреной погоды (конвективная диффузия) категория опасности территории, в которой рассеивается примесь при стандартных экологических условиях, рассчитывается по формуле 5.1, которая учитывает скорость ветра:

(5.1)

где – радиус территории, м (Приложение В);

– скорость диффузии, м/с, (0,01 м/с);

– время протекания процесса, с, (1,1·10⁴с);

– скорость ветра, м/с, (1 – 10 м/с);

– высота приземного слоя атмосферы, м, (100 м);

– степень, соответствующая классу опасности примесей, присутствующих в атмосфере исследуемой территории (определяется по таблице 4.1).

Определение критерия качества атмосферы проводится по формуле 5.2:

(5.2)

где – категория опасности города, м³/с.

По изменениям критерия качества атмосферы проводится прогноз и картирование территории города по экологическому благополучию городской среды. Это можно сделать при использовании ограничений, предложенных во «Временной методике отнесения территории к зонам экологического неблагополучия» (таблица 5.1).

Таблица 5.1 – Значение критерия качества атмосферы для территории, прилегающей к источнику

Характеристика атмосферного воздуха на территории	Величина критерия качества атмосферы
	минимальная	максимальная
Условно чистая	–	< 0,3
Напряженная	0,3	1
Критически нагруженная	1	4
Зона ЧЭС	4	8
ЗЭБ	> 8	–

Задание (определяется по Приложению Б): Рассчитать КОТ (по пяти приоритетным веществам: диоксиду азота, диоксиду серы, оксиду углерода, сероводороду и пыли) и критерий качества атмосферы механизм рассеивания примеси – конвективная диффузия, заполнить таблицу 5.2, построить график зависимости критерия качества атмосферы от скорости ветра при рассеивании примеси по механизму конвективной диффузии и при молекулярной диффузии с заполнением таблицы 5.3 и построением графика зависимости критерия качества атмосферы от продолжительности при рассеивании инверсий воздушных потоков скорости ветра при рассеивании примеси по механизму молекулярной диффузии. Провести ранжирование территории по экологическому неблагополучию согласно таблице 5.1.

R = __________________________.

КОГ = ________________________.

(NO₂) = _____________________.

(SO₂) = _____________________.

(CO) = ______________________.

(H₂S) = _____________________.

(пыль) = ____________________.

Таблица 5.2 – Значение категории опасности территории и критерия качества атмосферы для исследуемого ТПК. Механизм рассеивания примеси – конвективная диффузия

Скорость ветра, м/с	КОТ, м^3/с	Величина Катм	Характеристика территории
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Построение графика зависимости критерия качества атмосферы от скорости ветра при рассеивании примеси по механизму конвективной диффузии. Проанализировав график зависимости, сделайте следующие выводы:

1. Какая критическая скорость движения воздушных потоков?

2. При какой скорости ветра происходит процесс накопления примеси?

3. При какой скорости движения воздушных слоев превалирует рассеивание примеси?