инженерная экология (Вопросы к госам по инженерной экологии)

1. Нормирование содержания ЗВ в атмосферном воздухе населенных мест. Эффект суммирования воздействия нескольких вредных веществ.

Первым этапом любого нормирования загрязнения атмосферы является инвентаризация источников выделения и выбросов ЗВ, которая на практике выполняется расчетным методом и методом инструментального измерения.

Основные критерии вредности атмосферных загрязнений:

• допустимой может быть признана только такая концентрация, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не снижает его работоспособности, не влияет на самочувствие и настроение

• привыкание к ВВ должно рассматриваться как неблагоприятный момент и доказательство недопустимости изучаемой концентрации

• недопустимы такие концентрации ВВ, которые неблагоприятно влияют на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения

В качестве нормы используется предельно-допустимая концентрация (ПДК).

Если одновременно присутствуют в воздухе несколько ВВ, то возникает необходимость в изучении комбинированного воздействия:

• если смесь вызывает эффект равный пороговому при изолирующем действии и ее концентрация, выраженная в долях от индивидуальных порогов = 1, то характер комбинированных действий оценивается как проявление адитивности(суммирования), т.е. суммируются отношения концентрация к ПДК

• обнаружение порогового эффекта при концентрации смеси меньше 1 свидетельствует о взаимном усилении воздействия

• суммарная концентрация больше 1 свидетельствует о проявлении антагонизма.

1. Расчетные методы инвентаризации

Эти методы основываются на материальном балансе технологического процесса и на использовании удельных показателей выделения ЗВ за единицу времени отнесенных к единице оборудования, либо к массе продукции, либо к массе сырья, либо к массе расходных материалов.

• В случае, когда в справочнике приводится удельный норматив выделения ЗВ отнесенное к единице массы переработанного материала расчет удельного выделения отнесенного к единице времени проводится по формуле (механическая обработка материалов):

q’ – удельное выделение ЗВ (г/кг)

р – количество переработавшего материала за цикл (кг/цикл)

Тпер – время продолжительности цикла переработавшего материала (ч/цикл)

• Удельное выделение ЗВ от газового резака (сварка, плавка, напайка):

q’ – удельное выделение ЗВ (г/кг)

L – производительность газового резака в погонных метрах за час

1. Порядок определения выделения ЗВ при различных производствах

• Механическая обработка материалов.

При механической обработке выделяются: твердые частицы, а при обработке материалов с применением смазочно-охлаждающей жидкости выделяется еще и аэрозоли СОЖ. В качестве СОЖ рекомендуется нефтяные минеральные масла и эмульсии. При применении СОЖ количество пыли уменьшается на 75-80 %, но выделяются пары СОЖ. При работе заточных и шлифовальных станков наряду с пылью выделяется пыль абразивная.

• Максимально-разовое выделение ЗВ пыли от группы из m штук одновременно работающих станков одного и того же типа

q_i – удельное выделение ЗВ на i станке (г/ч)

Ki^сож – коэффициент, учитывающий применение СОЖ

• Валовое выделение – выделение за год ЗВ (пыли) от группы из m штук станков

Ti – суммарное время работы на i станке за год (ч/год)

• Максимально разовое выделение аэрозоля СОЖ из группы из m штук одновременно работающих станков

Wi – мощность электродвигателя i станка

• Валовое выделении аэрозоля СОЖ

Ti – суммарное время работы на i станке за год (ч/год)

• Сварка, пайка, наплавка, электрорезка металлов

Эти процессы сопровождаются выделением сварочных аэрозолей и газов, количество которых пропорционально расходу сварочных материалов (электродов, сварочной проволоки и т.д.).

• Максимально-разовое выделение грамма в час ЗВ от группы из m одновременно работающих машин электроконтактной сварки

q’_i – удельное выделение ЗВ при работе i машины электроконтактной сварки (г/кг)

pi – количество использованного сварочного материала за время непрерывной работы (кг/цикл)

Ti – длительность работы i машины электроконтактной сварки (ч/цикл)

• Максимально разовое выделение ЗВ от группы из m одновременно работающих горелок при сварке, наплавке, пайке или газорезке металла:

q’_i – удельное выделение ЗВ от i горелки (г/кг)

pi – количество использованного горючего газа за время непрерывной работы i горелки (кг/цикл)

Ti – длительность работы i горелки (ч/цикл)

• Валовое выделении ЗВ от группы из m сварочных машин или машин электроконтактной сварки

pi – общее количество сварочного материала или горючего газа, использованного на одном устройстве за год (ч/год)

• Нанесение лакокрасочных покрытий

Для нанесения на изделие защитного и декоративного покрытий используют различные шпаклевки, грунтовки, эмали и лаки, содержащие пленкообразную основу и растворители или разбавители. Формирование покрытия на поверхности изделия заключается, как правило, в нанесении лакокрасочного материала и в дальнейшей его сушке. При этом в воздух выделяются аэрозольные краски и пары компонентов растворителя, количество которых зависит от технологии окраски, производительности применяемого оборудования, состава ЭЛКМ и растворителей.

• Валовое выделение аэрозоля краски в процессе окраски

z – количество израсходованного лакокрасочного материала или количества растворителя и т.д.

∆ - доля сухого остатка в исходном лакокрасочном материале

∂ - доля лакокрасочного материала, потерянного в виде аэрозоля

• Максимально разовое выделение для наиболее направленного времени работы участка, когда расходуется наибольшее количество лакокрасочного материала

M – максимально разовое выделение i компонента растворителя, аэрозоля, краски и т.д. за месяц наиболее напряженной работы (т/мес)

n – число дней работы участка за этот месяц (дни/месяц)

l – среднее время работы участка за день наиболее напряженного месяца (ч/день)

• Сжигание топлива

Объекты энергетики являются одним из основных источников атмосферы, при этом выделяется большое количество продуктов сгорания. В данном случае рассчитывается выброс твердых частиц.

Bi – расход натурального топлива i-го котла в кг, г, т /час (сек)

А – зольность топлива в %

Г – содержание горючего в уносе (%)

- доля золы в уносе

- доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителе i-го котла

1. Инструментальные методы инвентаризации

• Абсорбционный метод

Основан на свойстве веществ избирательно поглощать часть проходящего через них электромагнитного излучения. Специфичность спектра поглощения позволяет качественно определить состав газовых смесей, а интенсивность абсорбционного спектра связана с количеством поглощающего энергию вещества.

• Электрохимический метод

Основан на использовании химических сенсорных датчиков. Все химические сенсорные датчики состоят, по крайней мере, из 2-х элементов: чувствительного элемента и определенного химического покрытия, которое непосредственно контактирует с анализируемой средой и на котором происходит адсорбция аналогичного компонента.

• Пламенно-ионизационный

Основан на ионизации углеводородов в водородном пламене. В чистом водородном пламене содержание ионов незначительно. При введении углеводородов в пламя количество образующихся ионов значительно увеличивается и под действием приложенного электрического поля между коллектором и горелкой возникает ионизационный ток, пропорциональный содержанию углеводородов.

• Хемилюминесцентный

Основан на реакции окиси азота и озона, подающихся одновременно в реакционную камеру. При этом возникает хемилюминесцентное свечение. Интенсивность свечения пропорциональна концентрации окиси азота.

• Флуоресцентный

Явление флуоресценции – свойство вещества излучать свет под действием источников возбуждения. При облучении газа, содержащего двуокись серы, ультрафиолетовым светом в коротковолновой области молекулы двуокиси серы из возбужденного состояния переходят в нормальное, разряжаясь при этом через флуоресценцию. Интенсивность пропорциональна двуокиси азота.

• Пламенно-фотометрический

Основан на внесении молекул двуокиси серы в пламя смечи водород-воздух. При этом двуокись серы выставляется до атомарной серы, из которой вновь образуются молекулы серы, часть из которых возбуждена. Возвращаясь в исходное состояние возбужденные молекулы серы испускают характерное для серы ультрафиолетовое излучение на границе ультрафиолетовой области.

• Радиометрический

Основан на ослаблении -излучений частицами пыли

• Гравиметрический

Основан на взвешивании пыли

1. Порядок определения рассеивания выбросов ЗВ в атмосферу

Рассеивание примесей – совместное действие процессов переноса и диффузии.

Перенос связан со скоростью ветра, диффузия с турбулентностью воздушных масс в атмосфере.

На характер распределения ЗВ в атмосфере и величину зон загрязнения влияют:

1. метеорологические условия

2. рельеф местности

3. планировка и озеленение, а также множество других менее значимых факторов

При одновременном, совместном присутствии n вредных веществ однопараметрического действия рассчитывают суммарную безразмерную концентрацию и приведенную концентрацию

С₁ – классификация вещества, к которому осуществляют приведение

1. Классификация водопользования. Порядок определения водопотребления предприятия.

Признаки классификации водопользования:

1. по целям водопользования

   • хозяйственно-питьевое

   • коммунально-бытовое

   • промышленное

   • сельскохозяйственная

   • для нужд энергетики

   • для рыбного хозяйства

   • для водного транспорта

   • для лесосплава

   • для лечебных и курортных нужд и т.д.

2. по объектам водопользования

• поверхностные

• подземные

• внутренние и территориальные морские воды

1. по способу использования

• с изъятием воды и ее возвратом

• с изъятием воды без возврата

• использование без изъятия воды

1. по техническим условиям водопользования

• с применением технических сооружений

• без применения технических средств

Существует три категории водопользования:

1. водные объекты, употребляемые в качестве источников центрального или