Промышленная экология

     Температура газовоздушной смеси 130°С, средняя  температура окружающего воздуха  в самый жаркий месяц в 13 часов  равна 30°С.

       Другие исходные данные прведены  в таблицах 1 и 2.

     Расчитать величину санитарно – защитной зоны (СЗЗ), на основании которой определить класс вредности предприятия  и уточнить конфигурацию СЗЗ согласно «розы ветров». Начертить уточненную СЗЗ.

     Таблица 3

 

     Таблица 4

2.2 Расчет санитарно  – защитной зоны

 

     Санитарно-защитная зона – благоустроенная или озелененная  территория, отделяющая площадку предприятия, являющегося источником загрязнения  атмосферы, шумовых, радиационных и  прочих воздействий, от жилой и общественной застройки. Размеры ее устанавливаются  с учетом санитарной классификации  предприятий, расчетов загрязнения  атмосферы и других факторов. Санитарная классификация приведена а Санитарных правилах и нормах – СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. нормами установлено 5 классов предприятий  и соответственно 5 размеров нормативных  СЗЗ: I класс –2000 м; II класс – 1000 м; III класс – 500 м; IV класс – 300 м; V класс  – 100 м.

     Расчеты СЗЗ должны проверяться расчетом загрязнения атмосферы с учетом перспективы развития предприятия  и фактического загрязнения атмосферного воздуха. Полученные таким образом  размеры расчетной СЗЗ должны уточняться отдельно для различных  направлений ветра в зависимости  от результатов расчета и среднегодовой  розы ветров района.

     Определение расчетной СЗЗ.

     Приземная концентрация загрязняющих веществ  в атмосфере, создаваемая источником выбросов на предприятии рассчитывается по формуле: 

     С = С_мS₁ (1) 

     где С_м – максимальное значение приземной концентрации вредного вещества при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника, мг/м³: 

     С_м ═ АМFmnη , мг/м³; (2)

     Н^{2 3}√QΔT 

     где А – коэффициент температурной  стратификации атмосферы (для

     Свердловской  области А = 160);

     М – мощность выброса, г/с;

     F – коэффициент оседания веществ  в атмосфере (для пыли F = 3, для

     газов F = 1)

     m,n – коэффициенты, учитывающие условия  выхода газовоздушной смеси из  устья источника выброса (диаметр  и высота устья, температура  и скорость выхода газовоздушной  смеси);

     η – коэффициент рельефа местности (для равнины равен 1);

     Н – высота источника, м;

     Q – объем выбрасываемой газовоздушной  смеси, м³/с;

     ΔT – разность между температурой выбрасываемой  газовоздушной смеси

     и температурой окружающего воздуха,°С;

     S₁ – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от соотношения х/х_м и коэффициента F: 

     S₁ = 1,13 , (3)

             0,13(х/х_м)² +1 

     где х – расстояние от источника выброса, м;

     х_м – расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация достигает максимального значения, м. Оно определяется по формуле: 

     х_м = (5 – F)kH , (4)

              4

     где k = 4,95ν_м при ν_м ≤ 2,

     k = 7√ν_м при ν_м > 2,

     ν_м = 0,65 ³√(QΔT/H) (5)

     Q = υπd²/4 (6)  

     где υ – скорость выхода газовоздушной  смеси, м/с;

     d – диаметр устья трубы, м. 

     Q = 5*3,14*2²/4 = 15,7 м³/с;

     ν_м = 0,65*³√(15,7*(130-30)/100) = 1,63 ≤ 2,

     k = 4,95*1,63 = 8,06;

     х_м = (5 – 3)*8,06*100 = 403 – для пыли,

     4

     х_м = (5 – 1)*8,06*100 = 806 – для газов;

               4

     С_м ═ 160*0,25*500*3*1,2*0,55*1 = 0,34 мг/м³ для пыли;

           100^{2 3}√15,7*(130 – 30)

     С_м ═ 160*0,25*350*1*1,2*0,55*1 = 0,08 мг/м³ для газов;

              100^{2 3}√15,7*(130 – 30)

     0,15 = 0,34*S₁ ;

     S₁ = 0,15/0,34 = 0,44 – для пыли,

     S₁ = 0,05/0,08 =0,625 – для газов.

     0,44 = 1,13 ,

             0,13(х/403)² +1

     х = √((1,13/0,44-1)/0,13)*403 = 1400 м, для пыли;

     0,625 = 1,13 ,

              0,13(х/806)² +1

     х = √((1,13/0,625-1)/0,13)*806 = 2009 м, для газов; 

     На  основании полученных данных делаем вывод о том, что рассматриваемое  предприятие является предприятием I – го класса, а СЗЗ должна быть не менее 2000 м.

2.3 Уточнение санитарно–защитной  зоны согласно  «розы ветров»

 

     Полученные  размеры СЗЗ уточняются отдельно для различных направлений ветра  в зависимости от среднегодовой  розы ветров района по формуле: 

     L = L₀*P/P₀ 

     где L – уточненный размер СЗЗ в направлении  противоположном розе ветров, м;

     L₀ – нормативный размер СЗЗ, полученный на основании проведенных расчетов, 2000 м;

     P – среднегодовая повторяемость  рассматриваемого направления ветра,%, приведенная в таблице 2;

     P₀ – повторяемость направлений ветров при круговой розе ветров (при восьмирумбовой розе ветров P₀ = 100/8 = 12,5%). 

     L_C = 2000*4/12.5 = 640 м, L_Ю = 2000*6/12.5 =960 м,

     L_CВ = 2000*4/12.5 = 640 м, L_ЮЗ = 2000*36/12.5 =5760 м,

     L_В = 2000*7/12.5 = 1120 м, L_З = 2000*24/12.5 =3840 м,

     L_ЮВ = 2000*10/12.5 = 1600 м, L_СЗ = 2000*9/12.5 = 1440 м.

Заключение

 

     Антропогенный фактор может иметь и позитивные, и негативные стороны. Главные негативные стороны – загрязнение воздуха, воды, поверхности земли и истощение  ее ресурсов, позитивные – предотвращение всего этого в рамках биосферы. Преобразуемую человеком биосферу называют, по В.Вернадскому, «ноосферой» (или сферой разума). Это название может быть оправдано только в  том случае, если человек будет  вести себя как «гомо сапиенс» - человек разумный.

                                     Список использованных источников

 

1. В.М.Гарин, И.А.Кленова, В.И.Колесников, Промышленная экология, Маршрут, 2005г.;
2. Ю.С.Рыбаков, Лекции по курсу «Промышленная экология», Екатеринберг, 2004г.