РГР по экологии 2015

ЗАДАНИЕ

ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ»

1.З а д а н и е:

1. Рассчитать максимальные приземные концентрации С_М. вредных веществ:

Оксид углерода, Сажа (зола), пентаоксид ванадия, диоксид серы, диоксид азота

2. Рассчитать приземные концентрации Сi по полученным С_М.

3. Построить графические зависимостиприземная концентрация Сi (мг/м³) загрязняющего вещества – удаление от источника выброса:

по оси Х (в метрах) – 10 точек (250, 750, 1500,2000, 3500, 5000, 7000, 9000 м),

по оси Y – 3 точки, (150, 250, 450 м).

4. Рассчитать величину риска R и сокращения средней продолжительности жизни (СПЖ) по каждому загрязняющему веществу, для двух точек:

X₁ = X_М с наибольшей приземной концентрацией C_МИ;

5. Определить размеры санитарно-защитной зоны от стационарного источника выбросов до жилой зоны, где должно выполняться условие: на границе с жилой зоной приземная концентрация Сi ПДК_СС.

Вещество	ПДКСС,мг/м^3	CL50, мг/м^3	Классопасности
Углерода окись СО (угарный газ)	1	3600	4
Сажа (зола)	0,05	2500	3
Ванадия пятиокись V2O5	0,002	100	3
Сернистый ангидрид (диоксид серы) SO2	0,05	3650	3
Азота диоксид (двуоокись азота) NO2	0,04	610	2

2. Расчет концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихсяв НАГРЕТЫХ выбросах (Извлечение из методики ОНД-86 [7])

2.1. Максимальная приземная концентрация вредных веществ С_М(мг/м³) из одиночного (точечного) источника выброса при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Х_М(м) от источника определяется по формуле:

, (2.1)

где A – коэффициент определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, (с^2/3 мг  град^1/3 /г); Для УкраиныА= 200

М – кол-во вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с;

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;

- для газообразныхв.в.(скорость оседания близка к нулю), для пыли и золы .

m иn – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газообразной смесииз устья источника выброса;

Н– высота источника выброса над уровнем земли, м;

Т– разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т_­Г и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_В , град;(), V₁ –объемный расходгазовоздушной смеси (м³/с).

2.2. Безразмерный коэффициент m должен определяться по формуле

; (2.2)

параметр f(м/(с²град)), вычисляется по формуле:

; (2.3)

где D – диаметр устья источника выброса, м; ₀ – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выбора, м/с. Определяется по формуле:

(2.4)

2.3. Значения коэффициента n определяется в зависимости от параметраV_M:

При n = 3; (2.5)

При ; (2.6)

При , (2.7)

где . (2.8)

2.4. Максимальнаяприземная концентрация в.в.при неблагоприятных метеорологических условиях достигается на оси факела выброса (по направлению ветра) на расстоянии от источника выброса.Величина должна определяться по формуле:

, (2.9)

где d – безразмерная величина, определяемая по формулам:

при ; (2.10)

при . (2.11)

Когда безразмерный коэффициент , величина определяется по формуле:

. (2.12)

2.5. Опасная скорость ветра u_M (м/с), при которой имеет место наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе C_Мдолжна приниматься:

При ; (2.13)

При ; (2.14)

При . (2.15)

2.6. Максимальная приземная концентрация вредного вещества (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра u (м/с), отличающейся от опасной скорости ветра , определяться по формуле:

, (2.16)

где r – безразмерная величина, определяемая по формулам:

при ; (2.17)

при . (2.18)

2.7. Расстояние от источника выброса при скорости ветра u и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения (мг/м³), определяться по формуле:

, (2.19)

где р – безразмерная величина, определяемая по приведенным формулам:

при р = 3; (2.20)

при ; (2.21)

при . (2.22)

2.8. Значения приземных концентраций вредных веществ с в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса определяться по формуле:

, (2.23)

где s_1­– безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения x/x_M по формулам:

при ; (2.24)

при ; (2.25)

При x/x_M 8 и F = 1 величина s₁ определяется по формуле:

; (2.26)

при и , величина определяется по формуле:

. (2.27)

2.9. Приземные концентрации вредных веществ в атмосфере в атмосфере на расстоянии Y по перпендикуляру от оси факела выброса должны определяться по формуле:

; (2.28)

гдеs₂ –безразмерная величина, определяемая по формуле:

. (2.29)

3. Определение риска сокращения продолжительности жизни

от загрязнения атмосферного воздуха

Риск - количественная оценка воздействия вредных веществ в атмосферном воздухе. Величина «приемлемого» уровня риска принимается равной 110^-6 год^-1, как вероятность смерти для человека в течение года.

(3.1)

При расчете величины индивидуального риска для рабочей зоны необходимо учитывать вероятность пребывания работающих в данной зоне Q:

где 41 - количество рабочих часов в неделе, 7 - дней в неделе, 24 - часа в сутках.

Индивидуальный риск для работающих в данных условиях составит:

(3.2)

Сокращение средней продолжительности жизни (СПЖ) за год рабочего стажа составит:

(3.3)

Используя данные формулы и справочные данные, определяем:

1. Величину риска R1/год;

2. Индивидуальный риск для работающих в этих условиях;1/год;

3. Сокращение продолжительности жизни СПЖ;дн/год.

Исходные данные предоставлены в таблицах 6.1, 6.2

• студенты групп: КИ, МД выбирают исходные данные в таблице 6.1;

• студенты групп: КА и немцы таблице 6.2.

Исходные данные для индивидуального задания

Таблица 6.1

№ вар	Вид топлива	Массовые выбросы продуктов сгорания топлива, т/ч						Объемный выброс газовой смеси при н. у. , V1, м3/ч		H, м		D, м		U, м/с		TГ ^0С		TВ ^0С
		гассс СО	Пентаоксид ванадия, V2O5	диоксид серы, SO2	двуоокись азота, NO2	Сажа (зола)
1	Уголь донецкий	10,6	11	18	4,9	12	80000		56		2,4		5		160		12
2	Уголь кузнецкий	53	50	21	8,5	64	400000		60		2,2		3		130		24
3	Уголь карагандинский	21,2	26	28	11	28	160000		85		3,2		6		145		22
4	Уголь экибастузкий	23	23	32	71	29	173913		70		2,8		4		170		23
5	Уголь подмосковный	15,9	19	90	79	21	120000		45		3,5		3		140		25
6	Уголь канскоачинский	25,6	34	43	23	33	193237		61		3,8		6,5		178		17
7	Сланцы эстонские	31,8	29	56	38	41	240000		87		3,5		5		134		18
8	Торф фрезерный	15,14	12	26	61	20	114286		60		3,4		6		139		14
9	Мазут малосернистый	71	86	54	50	62	536912		95		3,6		3		162		16
10	Мазут сернистый	42	32	11	15	65	316980		75		2,8		7		180		10
11	Мазут высокосернист.	9,8	13	17	19	75	73962		90		3,9		4		186		6
12	Уголь донецкий	75	89	14,5	11	50	566040		93		4,1		5		165		2
13	Уголь кузнецкий	59,3	60	35	23	27	447800		86		3,8		5		190		7
14	Уголь карагандинский	11	14	19	29	17	83019		58		2,2		6		127		11
15	Уголь экибастузкий	56	34	43	30	64	422640		75		3,0		4		139		3
16	Уголь подмосковный	12,8	9	23	21	22	96604		74		2,6		5		130		18
17	Уголь канскоачинский	74	7	51	55	81	558490		78		4,8		5		148		5
18	Сланцы эстонские	10,3	24	27	40,7	19	777360		50		2,2		4		140		27
19	Торф фрезерный	47	47	60	34	72	354715		95		4,8		5		157		4
20	Мазут малосернистый	67	23	30	21	56	505660		85		4,2		6		139		16
21	Мазут сернистый	78	72	42	30	36	588680		94		3,8		7		163		12
22	Мазут высокосернист.	81	55	17	26	62	611320		69		4,6		4,5		171		19
23	Уголь донецкий	59	46	50	28,5	54	445280		76		3,6		7,0		128		26
24	Мазут сернистый	10,6	11	18	4,9	12	535850		83		3,8		4		156		21

Таблица 6.2

№ вар	Вид топлива	Массовые выбросы продуктов сгорания топлива, т/ч						Объемный выброс газовой смеси при н. у. , V1, м3/ч		H, м		D, м		U, м/с		TГ ^0С		TВ ^0С
		гассс СО	Пентаоксид ванадия, V2O5	диоксид серы, SO2	двуоокись азота, NO2	Сажа (зола)
1	Уголь донецкий	12,19	3	4,9	9,4	18	92000		56		2,4		5		160		12
2	Уголь кузнецкий	63,6	28	29,7	5,5	21	480000		60		2,2		3		130		24
3	Уголь карагандинский	27,56	16,8	13	12	15	208000		85		3,2		6		145		22
4	Уголь экибастузкий	28,75	14,5	30	54	31	217390		70		2,8		4		170		23
5	Уголь подмосковный	20,67	15	75,5	69	29	156000		45		3,5		3		140		25
6	Уголь канскоачинский	33,28	30	40	32	20	251200		61		3,8		6,5		178		17
7	Сланцы эстонские	41,34	26,3	62	81	33	312000		87		3,5		5		134		18
8	Торф фрезерный	19,68	11	10	16,4	11	148560		60		3,4		6		139		14
9	Мазут малосернистый	61,74	5,9	45	43	45	466880		95		3,6		3		162		16
10	Мазут сернистый	64,62	32	16,8	52	31	487660		75		2,8		7		180		10
11	Мазут высокосернист.	75,38	8	15	27	55	568940		90		3,9		4		186		6
12	Уголь донецкий	50	40,5	53	17	38	377360		93		4,1		5		165		2
13	Уголь кузнецкий	26,97	31,8	87,3	32	25	203546		86		3,8		5		190		7
14	Уголь карагандинский	16,5	15,9	90	41	39	124530		58		2,2		6		127		11
15	Уголь экибастузкий	64,4	31	35	32	27	486040		75		3,0		4		139		3
16	Уголь подмосковный	21,76	5,9	32	25	20	164220		74		2,6		5		130		18
17	Уголь канскоачинский	81,4	10	50	55	67	614340		78		4,8		5		148		5
18	Сланцы эстонские	18,54	38,5	70	37	51	139930		50		2,2		4		140		27
19	Торф фрезерный	72,31	45	36,5	34	34	545720		95		4,8		5		157		4
20	Мазут малосернистый	55,83	21	8,9	14,8	58	421380		85		4,2		6		139		16
21	Мазут сернистый	35,88	64,5	9,5	46	70	270792		94		3,8		7		163		12
22	Мазут высокосернист.	62,31	32,8	14,7	63	16	470250		69		4,6		4,5		171		19
23	Уголь донецкий	53,64	13,7	18,9	25	13	404800		76		3,6		7,0		128		26
24	Мазут сернистый	12,19	3	4,9	9,4	18	600150		83		3,8		4		156		21