169696 (Определение объемов загрязнения воздушного бассейна и годовых выбросов углекислого газа в атмосферу)

ДОМАШНЯЯ РАБОТА № 2

Решите следующие задачи (1,0 × 10 = 10 баллов).

Пожалуйста, покажите как вы шли к ответу. Только ответ, даже если и правильный, не будет засчитан.

Используйте следующие отношения:

Коэффициент эмиссии CO₂ для электричества = 0.75 кг CO₂/кВт

Фактор пересчета CO₂ / C: 3.67

Коэффициент эмиссии автомобиля = 2.5 кг углерода/галлон

1 галлон = 3.785 л; 1 миля = 1.6 км

1. В середине 1950-х годов, аналог ДДТ был добавлен в воду Чистого озера, штат Калифорния, для контроля комаров. Начальная концентрация аналога ДДТ была 0.02 ppm в воде, 10 ppm – в планктоне, 903 ppm – в жире рыб, питающихся планктоном, 2690 ppm – в жире хищных рыб, и 2134 ppm – в жире птицы поганка, которая питается рыбой.

Найдите:a) фактор биоаккумуляции (ФБА) для планктона, хищной рыбы и поганки;

б) фактор биоповышения (ФБП) для хищной рыбы и поганки.

• Ответы (a): Планктон-1=(10ppm),Хищные рыбы-2=(2690ppm),Поганка-3 (2134ppm)

• Фактор биоаккумуляции (ФБА) – это отношение концентрации токсического вещества в данном организме к концентрации этого вещества в окружающей среде (вода).

Ответ: ФБА(1)=(10ppm/0.02ppm)=500

ФБA(2)=(2690ppm/0.02ppm)=134500

ФБА(3)=(2134ppm/0.02ppm)=106700

• Ответы (б): (Хишные рыбы птицы питающиеся рыбой)

• Фактор биоповышения (ФБП) – это отношение концентрации токсического вещества на более высоком уровне пищевой цепи к концентрации вещества на нижележащем уровне той же пищевой цепи.

Ответ :ФБП=2690/2134)=1,2605

2. Средний ежемесячный пробег автомобиля Honda Civic 2002 был 1700 км, расход топлива был 14 км/л. Определите ежемесячный выброс автомобилем CO₂ в кг.\

• Ответы: Коэффициент эмиссии автомобиля = 2.5 кг углерода/галлон

1 галлон = 3.785 л;

На 14км =1л а он 1700км пробег с начало нужно найти сколько литр использовал за месяц

х(л)=(1700км/14(км/л))=121,428л в год

у(галлон)=(121,428/3,785)=32.081галлон

m(СО2)= коэфт эмис (авто)* у(галлон) = 2,5(кг/галлон) *32,081гл= 80,203кг

m(CO2)=80.203кг

3. Toyota Prius – один из новых гибридных (электро-бензиновых) транспортных средств, который сочетает выгоды бензинового двигателя и электромотора. Среднемесячный пробег равен 1500 км и полный бак в 45 л позволяет проехать 850 км. Определите годовые выбросы Toyota Prius CO₂ в кг.

Решения:

С начало найдем сколько литр бензина используются данная машина за месяц

V(л)=(45л*1500км)/850км=79,41

Литры галлона (1 галлон = 3.785 л). V(гл)=79,41(л)*3,785(гл/л)=20,63гл

m(СО2)=2.5(кг/гл)*20,63(гл)=57,575кг

Ответ: m(СО2)=57,575кг

4.Расположенная в Калифорнии компания Aptera Motors анонсировала новый электро-бензиновый трехколесный на двух пассажиров автомобиль Aptera2 Series в 2009 году, aiming at maximal fuel efficiency of 300 миль/галлон. Какова будет эффективность топлива, выраженная в л/100 км и км/л. Сравните эмиссии Aptera и Toyota Prius (смотри предыдущую задачу), рассчитайте отношение.

Решение:

Aptera Motors

1 миля = 1.6 км

300миль =1,6*300миль=480км

efficiency of 300 миль/галлон=480км/гл=480км/3,785л

480км = 3,785л

100км = х = (100*3,785)/480=0,08л

0,08л = 100км

1л = у = 100км/0,08л=1250км

Toyota Pirus

45л = 850км

1л = у=850км/45л=18,9км

850км = 45л

100км = х=4500л/850км=5,3л

Ответ: эффективность = (0,08л/100км) =0,0008(л/км) =1250(км/л)

(Aptera Motors) экономична чем (Toyota Pirus) (1250км/л) < (18,9км/л)

5. Стандарты выбросов автомобилями CO₂ в Японии равны 140 г CO₂/км. Допуская, что потребление бензина автомобилем Х равно 4.9 л/100 км и средний ежемесячный пробег равен 1200 км, удовлетворяет ли данный автомобиль требованиям стандарта Японии?

Решение:

Х равно 4.9 л/100 км

ежемесячный пробег равен=1200 км

100км = 4,9л

1200км = х=(1200*4,9)/100=58,8л=58,8/3,785=15,54гл

M (CO2)=2.5*15.54=38.83кг

выброс автомобиля=38830г/1200км=32,36(г/км)

Ответ: Выброс данного автомобиля меньше чем стандарт Японии

6. При 100 км пробеге в городе Hyundai Sonata потребляет 10.8 л бензина, хотя при движении за городом он потребляем 7.2 л/100 км бензина. Найдите выбросы автомобилем CO₂ в кг за 100 км в городе и за городом. Сравните коэффициенты потребления топлива для двух типов дорог, найдите их отношение.

Решение:

100 км пробеге в городе M(CO2)=(10.8л/3,785л)*2,5(кг/гл)=7,13кг

100 км движении за городом m (CO2)=(7.2л/3,785л)*2,5(кг/гл)=4,76 кг

Коэф = (4,76/7,13)*100%=66,7%

Ответ:

А) Пробеге в городе больше выделяет М(С2) чем пригороде потому что в городе много останавливается много раз изменит скорость а в пригороде он едет стабильно

Б)100 км пробеге в городе M(CO2)= 7,13кг

100 км движении за городом m (CO2)=4,76 кг

Коэф=66,7%

7. Прежняя машина Талапа была способна пробегать 90 км на 10 л бензина. Его новая машина имеет более высокий коэффициент эффективности использования топлива, равный 13 км/л.Сколько денег он сэкономит на новой машине в год, если мы допустим, что стоимость бензина равна 98 тенге/л и среднемесячный пробег в среднем равнее 1800 км?

Решение:

1-нужно найти сколько литр употребляет в год потом умножив тарифу бензина получим сколько денег по тратил за бензин в год

V(л)=(1800 км*10л)/90км=200л

$(тг в год)=12*200л*98тг=235200тг

2-точно таким же путем найдем сколько денег тратил за бензин в год

V(л)=(1800км*1л)/13км=138,5л

$(тг в год)=12*138,5л*98тг=162876тг

Ответ:

Он с экономил=235200-162876=72324тг

8. При 2-х последовательных съемах показателей электрического счетчика 1 января и 1февраля были следующие показатели: 3750 и 4240 кВт. Каков будет вклад в месячный выброс CO₂ за счет использования электричества? Допуская, что месячное энергопотребление остается таким же, определите годовой выброс CO₂ в тоннах.

Решение:

Для того чтобы найти m(CO2) нужно месячное трата электричества

Р=4240квт-3750квт=490квт

М(СО2)=490квт*0,75кг/кВт=367,5кг=0,3675т

Ответ: М(СО2)=0,3675т

9. Нижеприведенный рисунок представляет выбросы углекислого газа в расчете на человека в течение определенного времени в Казахстане.

a) Определите максимальный и минимальный выбросы CO₂. Когда они имели место? Рассчитайте отношение .

б) Сравните значения выбросов в расчете на 1 человека в Казахстане с другими странами в 2002 году. Во сколько раз больше или меньше были выбросы в пересчете на человека в Казахстане по сравнению с: Китаем(2.5 тонн на человека), США(19.8 тонн на человека) в 2002 году.

Решение:

а) максимальный и минимальный выбросы CO₂

М (МАХ)=16т(1992г)

М (МIN)=8т(1998г)

отношение =16т/8т=2

б) Сравниваем значения выбросов в расчете на 1 человека в Казахстане с Китаем и США 2002 году.

Сравнение с Китаем =11т/2,5т=4,4

Сравнение с США-ой=11т/19,8т=0,6

Ответ:

а) отношение =2

б) Казахстан с сравнением выбросов с Китай 4,4 раза больше

Казахстан с сравнением выбросов с США 0,6 раза меньше

10. Загрязнение воздушного бассейна в городе Х в 2008 году показано ниже:

Рассчитайте:

а) Коэффициент повышения для каждого загрязнителя; представьте заключение;

б) Переведите значения ПДК для NO₂ в озере, в единицы ppb (ppm).

Плотность воздуха ρ_возд = 1.20кг/м³ (при нормальных условиях: 1 атм; 20C)

Ответ:

а) коэф (повышения т.ч)=0,10(мг/м3)/0,11(мг/м3)=0,91 немного меньше чем ПДК

коэф (повышения SO2)=0.056(мг/м3)/0.08(мг/м3)=0.7 составляет 70% ПДК

коэф (повышения СО)=2(мг/м3)/2,5(мг/м3)=0,8 СОСТОВЛЯЕТ 80% ПДК

коэф(повышения NO2)=0.06(мг/м3)/0.055(мг/м3)=1.091 , больше чем ПДК

б) Концентрация NO₂₌ 0,06мг/м³,

ppm (NO₂₎ = части за миллион, или 10^-6=60 ppm

ppb (NO₂₎ = части за миллиард, или 10^-9 =60000 ppb

9