Загрязнение окружающей среды

Решение:

Водород хлористый (HCl). Ксилол (С₈Н₁₀) Так как f = 4,18 < 100 и

0,5 ≤ U_м ≤ 2, то

d = 4,95 · 0,54 · (1 + 0,28 · = 2,67 · 1,45 =3,87

Взвешенные вещества

Определяем  расстояние Хn от источника в расчетном направлении для каждого загрязнителя.

Распределение концентраций вредных веществ в  приземном слое воздуха по оси  факела на различных расстояниях  Х от источника выброса находиться по формуле:

Безразмерная  величина S₁ зависит от отношения X_n/X_м. При X_n/X_м > 8 S₁ зависит от скорости оседания загрязняющих веществ.

Согласно  ОНД-86, безразмерную величину S1 рассчитывают по формулам:

Если  то

Если  то

Если  а F=1, то

Если и F = 2; 2,5; 3, то

Итак, рассчитаем СЗЗ для  взвешенных веществ. Результаты вычислений отразим в таблице.

X_м для взвешенных веществ равно 89,98 м.

Решение:

Находим точки абсциссы и  их отношения к расстоянию.

Для X₁ = 0,1· 89,98 = 8,99

Для X₂ = 0,5 · 89,98 = 44,99

Для X₃ = 0,8 · 89,98 = 71,98

Для X₄ = 1 · 89,98 = 89,98

Для X₅ = 3 · 89,98 = 269,94

Для X₆ = 5 · 89,98 = 449,9

Для X₇ = 8 · 89,98 = 719,84

Для X₈ = 10 · 89,98 = 899,8

Для X₉ = 15 · 89,98 = 1349,7

Для X₁₀ = 20 · 89,98 = 1799,6

Далее можем вычислить  значения S₁ для каждой точки.

Для X₁ → 0,1 ≤1

^{= 0,05}

По аналогичным формулам вычисляем значения для точек X₂ и X₃.

для X₂

^{= 0,69}

для X₃

^{= 0,97}

для X₄

^{= 1}

для X₅ → 1< 3 ≤ 8 применяем другую формулу:

^{= 0,52}

Так же находим X₆ и X₇

для X₆

^{= 0,26}

для X₇

^{= 0,12}

^{для Х₈, Х₉, Х₁₀ > 8 и F= 2; 2,5; 3}

= 0,06

= 0,02

= 0,01

Находим C_x для каждого Х (точки ординат).

C_{м вв} = 0,73 мг/м³

0,73 · 0,05 = 0,04

0,73 · 0,69 = 0,5

0,73 · 0,97 = 0,71

0,73 · 1 = 0,73

0,73 · 0,52 = 0,40

0,73 · 0,26 = 0,19

0,73 · 0,12 = 0,09

0,73 · 0,06 = 0,04

0,73 · 0,02 = 0,01

0,73 · 0,01 = 0,01

Номера точек (Хn)	Х1	Х2	Х3	Х4	Х5	Х6	Х7	Х8	Х9	Х10
Абсцисса точек	0,1Х(m)	0,5Х(m)	0,8Х(m)	Х(m)	3Х(m)	5Х(m)	8(Хm)	10(Хm)	15Х(m)	20Х(m)
	8,99	44,99	71,98	89,98	269,94	449,9	719,84	899,8	1349,7	1799,16
	0,1	0,5	0,8	1	3	5	8	10	15	20
	0,05	0,69	0,97	1	0,52	0,26	0,12	0,06	0,02	0,01
	0,04	0,50	0,71	0,73	0,40	0,19	0,09	0,04	0,01	0,01

 

Рис. 1. График распределения  концентраций взвешенных веществ в  атмосфере от организованного высокого источника выбросов

Рассчитаем ССЗ для  HCl

Х_м  для HCl составляет 119,97 м.

СЗЗ для HCl определяем по схеме описанной выше.

Решение:

Находим точки абсциссы и  их отношения к расстоянию.

Для X₁ = 0,1· 119,97 = 12,00

Для X₂ = 0,5 · 119,97 = 55,99

Для X₃ = 0,8 · 119,97 = 95,98

Для X₄ = 1 · 119,97 = 119,97

Для X₅ = 3 · 119,97 = 359,91

Для X₆ = 5 · 119,97 = 559,85

Для X₇ = 8 · 119,97 = 959,76

Для X₈ = 10 · 119,97 = 1199,70

Для X₉ = 15 · 119,97 = 1799,55

Для X₁₀ = 20 · 119,97 = 2399,4

Находим C_x для каждого Х (точки ординат).

C_мHCl = 6,07 мг/м³

6,07 · 0,05 = 0,30

6,07 · 0,69 = 4,19

6,07 · 0,97 = 5,89

6,07 · 1 = 6,07

6,07 · 0,52 = 3,16

6,07 · 0,26 = 1,58

6,07 · 0,12 = 0,73

6,07 · 0,06 = 0,36

6,07 · 0,02 = 0,12

6,07 · 0,01 = 0,06

Построим график.

Номера точек (Хn)	Х1	Х2	Х3	Х4	Х5	Х6	Х7	Х8	Х9	Х10
Абсцисса точек	0,1Х(m)	0,5Х(m)	0,8Х(m)	Х(m)	3Х(m)	5Х(m)	8(Хm)	10(Хm)	15Х(m)	20Х(m)
	12,00	55,99	95,98	119,97	359,91	559,85	959,76	1199,70	1799,55	2399,40
	0,1	0,5	0,8	1	3	5	8	10	15	20
	0,05	0,69	0,97	1	0,52	0,26	0,12	0,06	0,02	0,01
	0,30	4,19	5,89	6,07	3,16	1,58	0,73	0,36	0,12	0,06

Рис. 2. График распределения концентраций водорода хлористого в атмосфере от организованного высокого источника выбросов

И для третьего загрязняющего  вещества ксилола (С₈Н₁₀) тоже вычислим СЗЗ.

СЗЗ для C₈H₁₀определяем по схеме описанной выше.

Решение:

В данном случае все расчеты  совпадают с расчетами для  НCl, за исключением значений Cx.

Найдем эти значения:

C_мС8Н10 = 0,28 мг/м³

0,28 · 0,05 = 0,01

0,28 · 0,69 = 0,19

0,28 · 0,97 = 0,27

0,28 · 1 = 0,28

0,28 · 0,52 = 0,15

0,28 · 0,26 = 0,07

Построим график.

Номера точек (Хn)	Х1	Х2	Х3	Х4	Х5	Х6
Абсцисса точек	0,1Х(m)	0,5Х(m)	0,8Х(m)	Х(m)	3Х(m)	5Х(m)
	12,00	55,99	95,98	119,97	359,91	559,85
	0,1	0,5	0,8	1	3	5
	0,05	0,69	0,97	1	0,52	0,26
	0,01	0,19	0,27	0,28	0,15	0,07

 

Рис. 3. График распределения концентраций водорода хлористого в атмосфере от организованного высокого источника выбросов

 

2.1.5 Определение  категории опасности предприятия

 

В зависимости от массы  и видового состава выбросов в  атмосферу, определяют категорию опасности  предприятия (КОП) по формуле (5):

(5)

где - масса i-го вещества в выбросе, т/год;

где Т – годовой фонд работы оборудования, ч.

(количество смен в году  – 320, с учетом круглосуточной  работы плавильного агрегата  принимаем Т=7680 ч);

ПДК_ССi – среднесуточная ПДК i-го вещества;

n – количество загрязняющих веществ;

а _i– безразмерная константа, позволяющая соотнести степень вредности

i - го вещества с вредностью диоксида азота.

 

Класс опасности загрязняющего  вещества.

Класс	1	2	3	4
	1,7	1,3	1,0	0,9

 

В зависимости от величины КОП предприятие подразделяют на следующие категории опасности.

Категория	Значения КОП
1	>106
2	104 - 106
3	103 - 104
4	<103

 

Взвешенные вещества – класс опасности = 3, следовательно, a_i = 1,0

Водород хлористый (HCl) – класс опасности = 2, следовательно, a_i = 1,3

Ксилол (С₈Н₁₀) – класс опасности = 3, следовательно, a_i = 1,0

Определяем массу в  выбросе, т/год для каждого вещества.

M_вв = 4,71 · 7680 · = 36,17 т/год

M_HCl = 78,45 · 7680 · = 602,5 т/год

M_C8H10 = 3,60 · 7680 · = 27,6 т/год

Определим категорию опасности  предприятия (КОП).

= 3997,94

Так как 10³ <3997,94 <10⁴ , категория опасности предприятия – 3.

 

 

Заключение

 

Выводы  по расчетам (раздел 2)

Максимальная  концентрация Смi отходящих газов будет наблюдаться на расстоянии Хм от источника выбросов, так как отходящие аэрополютанты относятся воздушным потоком (как правило, См> ПДК). Благодаря диффузионным процессам и турбулентности воздуха рассеивание начинает опережать накопленные примеси, и уровень загрязнения постепенно снижается. В ближайшей городской зоне концентрация аэрополлютанов не должна превышать ПДК.

Научно  обоснованные нормы ПДК в приземном слое атмосферы должны обеспечивать контролем за соблюдением нормативов для источников выбросов. Такими нормативами являются предельно допустимые выбросы – ПДВ. Это максимальные выбросы в единицу времени для данного природопользователя по данному компоненту, которые создают в приземном слое атмосферы максимальную концентрацию этого вещества Смi не превышающую ПДК, с учетом фонового (существующего) загрязнения Сфi.

Данное  предприятие по классу опасности  относится к третьему классу.

Из  расчетов по отдельным видам веществ  можно сделать выводы, что предприятие  необходимо размещать на расстоянии не менее 1550 м от жилой зоны так как концентрация взвешенных веществ убывает на этом расстоянии.

Подставим полученные данные в формулу, чтобы  проверить верность неравенства  для каждого аэрополлютанта.

ПДВ_ВВ → 0,1∙0,5+0,73/0,5 = 1,51 > 1

ПДВ_HCl → 0,1∙0,2+6,07/0,2 = 30,37 > 1

ПДВ_С8Н10 → 0,1∙0,2+0,28/0,2 = 1,65 >1,42

На основе данных я сделала вывод, что предприятие загрязняет окружающую среду и ухудшает экологическую ситуацию.

 

Список литературы

 

1. Акимова Т.А., Кузин А.П., Хаскин В.В. Экология. – М.:ЮНИТИ, 2001.
2. Безопасность жизнедеятельности / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др. – Высшая школа, 2001.
3. Резчиков Е.А. Экология: уч. пособие. – 3-е изд. испр. и доп. – М.: МГИУ, 2004 г. – 104 с.
4. С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф.Козьяков и др. Безопасность жизнедеятельности. – М.: Высшая школа, 2001 г.
5. С.В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др. Охрана окружающей среды, – М.: Высшая школа, 1991 г.
6. «Экология» Методические указания по выполнению курсового проекта, О.Н. Заломнова, Г.В.Лукашина, Изд.МГИУ, Москва 2009 г.