sbornik_prakticheskikh_zadaniy_po_ekolog ii (811771), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В таблице цифрами обозначены выбрасываемые вещества:1 - оксид азота (NO); 2 - оксид углерода (CO); 3 - диоксид азота (NO2);4 - диоксид серы (SO2).Указания к выполнению задания1. Максимальное значение приземной концентрации вредного веществаСм, мг/м3, при выбросе нагретой газовоздушной смеси из одиночного источникапри неблагоприятных метеорологических условиях определить по формулеА М F m n См ,H 2 3 Q Tгде А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы иопределяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредныхвеществ в атмосферном воздухе (для Московского региона равен 140).F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседаниявредных веществ в атмосферном воздухе (для газообразных вредных веществF = 1);14 - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефаместности (в случае ровной местности =1);m, n - безразмерные коэффициенты, вычисляемые согласно п.б.Для определения См необходимо:а) рассчитать среднюю линейную скорость w0, м/с, выхода газовоздушной4Qсмеси из устья источника выброса;w0 D2б) значения коэффициентов m и n определить в зависимости от параметров f иvм:w02 D;f 1000 2H TQTv м 0,653;Hв) коэффициент m определить в зависимости от f по формулеm10,67 0,1 f 0,343 f;г) коэффициенты n и d для п.2 определить в зависимости от величины vмпри vм 2при 0,5 vм < 2при vм < 0,5n = 1;n = 0,532 vм 2 - 2,13 vм + 3,13;n = 4,4 vм;d=7 v (1+0,28 3 f )d=4,95 vм (1+0,28 3 f )d=2,48 (1+0,28 3 f )М2.
При неблагоприятных метеорологических условиях максимальнаяприземная концентрация вредных веществ достигается на расстоянии отисточника выбросаХм = (5 – F) · d · H / 4 м.Вышеприведенные формулы для расчета СМ и ХМ справедливы приопасной скорости ветра:uм = 0,5м/с, если vм <= 0,5uм = vм , если 0,5 < vм <= 2uм = vм (1+0,12 f ) для нагретых выбросов при vм > 2.3. Значения приземных концентраций вредных веществ СХ в атмосферепо оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса приопасной скорости ветра определяется по формуле СХ=S1·CМ, где S1 –безразмерная величина, определяемая в зависимости от соотношения X/XМ.При X/XМ.<=1S1 = 3(X/XМ)4 – 8(X/XМ)3 + 6(X/XМ)2При 1<=X/XМ.<=8S1 = 1,13 / (0,13(X/XМ)2 + 1).4. Расчет предельно допустимого выброса нагретого вредного вещества(ПДВ) производится по формуле:H 2 3 Q ТПДВ ( ПДКсс Сф)(г/с)A F m n 15Приложение к заданию 3Предельно допустимая концентрация вредного веществаНаименованиевеществаКлассопасностиАзота оксид NOУглерода оксид COАзота диоксид NO2Серы диоксид SO23423ПДК, мг/м3максимальная среднесуточнаяразовая0,60,065,03,00,0850,040,50,05Практическое занятие 4Задание по охране водоемовРасчет характеристик сбросов сточных вод предприятий в водоемыТехнологический цикл одного из предприятий требует потреблениязначительных количеств воды.
Источником является расположенная недалекоот предприятия река. Пройдя технологический цикл, вода почти полностьювозвращается в реку в виде сточных вод промышленного предприятия. Взависимости от профиля предприятия сточные воды могут содержать самыеразличные вредные по санитарно-токсикологическому признаку химическиекомпоненты. Их концентрация, как правило, во много раз превышаетконцентрацию этих компонентов в реке. На некотором расстоянии от местасброса сточных вод вода реки берется для нужд местного водопользованиясамого разного характера (например, бытового, сельскохозяйственного).
Взадаче необходимо вычислить концентрацию наиболее вредного компонентапосле разбавления водой реки сточной воды предприятия в местеводопользования и проследить изменение этой концентрации по фарватеруреки. А также определить предельно допустимый сток (ПДС) по заданномукомпоненту в стоке.Характеристика реки: скорость течения – V, средняя глубина на участке –H, расстояние до места водопользования – L, расход воды водотока в местеводозабора – Q, шаг, с которым необходимо проследить изменениеконцентрации токсичного компонента по фарватеру реки – LS. Характеристикастока: вредный компонент, расход воды предприятием (объем сточной воды) –q, концентрация вредного компонента – C, предельно допустимая концентрация– ПДК.Методика расчетаМногие факторы: состояние реки, берегов и сточных вод влияют набыстроту перемещения водных масс и определяют расстояние от места выпускасточных вод (СВ) до пункта полного смешивания.
Выпуск в водоемы сточныхвод должен, как правило, осуществляться таким образом, чтобы былаобеспечена возможность полного смешивания сточных вод с водой водоема вместе их спуска (специальные выпуски, режимы, конструкции). Однако16приходится считаться с тем фактом, что на некотором расстоянии ниже спускаСВ смешивание будет неполным. В связи с этим реальную кратностьразбавления в общем случае следует определять по формуле:К= Q qq,где γ – коэффициент, степень разбавления сточных вод в водоеме.Условия спуска сточных вод в водоем принято оценивать с учетом ихвлияния у ближайшего пункта водопользования, где следует определятькратность разбавления. Расчет ведется по формулам:γ=1 ;1 (Q / q) β = EXP(-α · 3 L ),где α – коэффициент, учитывающий гидрологические факторы смешивания.L – расстояние до места водозабора.α = ε · ( LФ Lпр) 3 D q ,где ε – коэффициент, зависящий от места стока воды в реку: при выпуске уберега ε=1, при выпуске в стержень реки (место наибольших скоростей) ε=1,5;Lф/Lпр – коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния пофарватеру полной длины русла от выпуска СВ до места ближайшеговодозабора к расстоянию между этими двумя пунктами по прямой; D –коэффициент турбулентной диффузии,D=V H g,2mcгде V – средняя скорость течения, м/с; H – средняя глубина, м; g – ускорениесвободного падения, м/с2; m – коэффициент Буссинского, равный 24; с –коэффициент Шези, который выбирают по таблицам.
Однако в данной задачепредполагается, что исследуемые реки являются равнинными, поэтомусправедливо приближениеD=V H.200Реальная концентрация вредного компонента в водоеме в местеближайшего водозабора вычисляется по формуле:Св = С / К.Эта величина не должна превышать ПДК (предельно допустимаяконцентрация).Необходимо также определить, какое количество загрязняющих веществможет быть сброшено предприятием, чтобы не превышать нормативы. Расчетыпроводятся только для консервативных веществ, концентрация которых в водеизменяется только путем разбавления, по санитарно-токсилогическомупоказателю вредности. Расчет ведется по формуле:Сст.пред.
= К · ПДК,где Сст.пред. – максимальная (предельная) концентрация, которая может бытьдопущена в СВ или тот уровень очистки СВ, при котором после их смешиванияс водой у первого (расчетного) пункта водопользования степень загрязнения непревышает ПДК.17Предельно допустимый сток рассчитывается по формуле:ПДС = Сст.пред.
· q / C.Далее необходимо построить график функции распределенияконцентрации вредного компонента в зависимости от расстояния до местасброса СВ по руслу реки с шагом LS, указанным в варианте: F=C(L).В результате вычислений должны быть получены следующиехарактеристики СВ- кратность разбавления К;- концентрация в месте водозабора – Св, мг/л;- предельная концентрация в стоке – Сст.пред., мг/л;·- предельно допустимый сток – ПДС, мг/с;- график функции F=C(L).Таблица 4.1Варианты для выполнения заданияПараметрВредныйкомпонентПДК,мг/лQ, м3/сq, м3/сV, м/сH, мL, мLS, мС, мг/лДля всехвариантов№№1Керосин0,72011,20,55001,523CuCr0,02300,51,10,710000,01400,71,00,915004Фенол0,35501,20,91,120000,10,062,0567PbZnCl0,010,02607010,80,80,71,31,51000 3000LS = L / 50,040,18ε = 1;8NaOH90HgH2PO31801,10,6215000,5100,41,50,55000,015011210001300,80,71,515005,51,50,066,0Lф/Lпр = 1Практическое занятие 5Задание по охране почвНормирование загрязняющих веществ в почвеОпределить массу и объем осадка, образовавшегося после очисткибытовых сточных вод, который допустимо использовать в качестве удобрениядля сельскохозяйственного объекта.Расчет количества осадка, который возможно использовать в качествеудобрения, проводится по следующей методике:1.
Составляется уравнение материального баланса, исходя из условияравномерного смешивания осадка с плодородным слоем почвыСф · М + Сос · m = Ссм (М + m) ,где Сф – фоновая концентрация i-го вещества в почве, мг/кг почвы; М – массаплодородного слоя почвы, кг; Сос – концентрация i-го вещества в осадке, мг/кг18осадка; m = масса осадка, кг; Ссм – концентрация i-го вещества в почве послесмешивания ее с осадком, мг/кг почвы.Для того чтобы осадок можно было использовать в качестве удобрения,необходимо соблюдение следующего основного условия для каждого вещества:Ссм ≤ ПДК,где ПДК – предельно-допустимая концентрация i-го вещества в почве, мг/кгпочвы.2.
Определяется объем W и масса М плодородного слоя почвы на участкепо формулам:W = H · S , M = W · pп ,где H – мощность почвенного слоя, м; S – площадь с/х объекта (участка), м2,pп – плотность почвы, т/м3.3. Масса осадка m, подлежащего размещению на участке, определяетсяпо вышеприведенной формуле материального баланса:m=М (Ссм Сф).Сос Ссм4. Максимальный объем осадка V, предназначенного для размещения научастке, составит:m, где pос – плотность осадка, т/м3.pосVВысота осадка будет равна: h = .SV=Пример.Осадок, образовавшийся при очистке бытовых сточных вод, содержитмедь в концентрации С(Cu)=14г/м3, и нитраты в концентрацииС(NO3ˉ)=450г/м3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
