Биоэкология ЙошкарОла, 2005 3 ббк 28. 708
 Скачать 7.87 Mb.
|
|
110-127 вт При напряжении в сети 220 вт прямой свет отраженный свет прямой свет отраженный свет 40 26 16,5 23 19,5 60 29 25 25 21 100 35,5 30 27 23 150 39,5 34 31 26,5 200 41,5 35,5 34 29,5 300 44 38 37 32 500 48 41 41 35 8. Проведите ориентировочный расчет освещенности помещения учебной аудитории по методу Ватт. 9. Оформите данные в табл. 65 и сделайте выводы Таблица 65 Значения горизонтальной освещенности Помещение Площадь пола помещениям) Удельная мощность осветительной установки, вт/м 2 Горизонтальная освещенность, лк 120 Оборудование и материалы 1) люксметр. Контрольные вопросы 1. В чем заключается роль света в жизни человека 2. За счет чего обеспечивается естественное освещение помещений общественных и жилых зданий 3. Каким образом рассчитывается коэффициент естественной освещенности. Чем обеспечивается искусственное освещение помещений общественных и жилых зданий 5. Что позволяет оценить метод Ватт 6. Каким образом можно оценить горизонтальную освещенность помещения 5.2. НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Возрастающее воздействие хозяйственной деятельности на природную среду и его негативные последствия остро поставили вопрос о регулировании качества той среды, в которой живет и разносторонне проявляет себя человек. Качеством окружающей природной среды надлежащего уровня считается такое состояние экологических систем, которое постоянно и неизменно осуществляет процесс обмена веществ, энергии и информации между природой и человеком и беспрепятственно воспроизводит и обеспечивает жизнь. Оно поддерживается, прежде всего, самой природой путем саморегуляции, самоочищения от вредных веществ и явлений. Нормирование качества окружающей природной среды представляет собой, прежде всего, деятельность по установлению нормативов показателей) предельно допустимых воздействий на окружающую среду. Нормативы качества окружающей природной среды подразделяются натри группы санитарно-гигиенические, экологические (произ- водственно-хозяйственные) и комплексные, сочетающие в себе признаки первой и второй групп. Ксанитарно-гигиеническим показателям относятся нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ (химических, биологических, физических воздействий и другие нормативы са- 121 нитарно-защитных зон, предельно-допустимые уровни (ПДУ) радиационного воздействия и т.д. Целью разработки является определение качества окружающей среды применительно к здоровью человека. Вторую группу образуют экологические нормативы (группа нормативов выбросов и сбросов вредных веществ. Они устанавливают требования непосредственно к источнику вредного воздействия, ограничивая его деятельность определенной пороговой величиной выброса (сброса. 5.2.1. Санитарно-гигиенические нормативы качества атмосферного воздуха К настоящему времени накоплено множество фактов, свидетельствующих о существовании зависимости между степенью загрязнения атмосферы и состоянием здоровья населения. Загрязнение воздуха оказывает неблагоприятное воздействие на состояние слизистых оболочек верхних дыхательных путей (Зарубин, Новиков, 1986). Поданным Ф.Ф. Даутова и АХ. Яруллина (1980), под влиянием таких атмосферных загрязнений, как сероводород, углеводороды, ацетон, окись этилена, фенол и др. отмечается повышение аллергической детской заболеваемости (бронхиальная астма, пневмонии и бронхиты с астматическим компонентом, астматические дерматиты, экссудативный диатез, аллергическое состояние. Для каждого вещества, загрязняющего воздух, установлены пре- дельно-допустимые концентрации (ПДК) или ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ, количественно характеризующие такое содержание вредного вещества, при котором на человека и окружающую среду не оказывается ни прямого, ни косвенного вредного воздействия. Прямое воздействие – это нанесение организму временного раздражающего действия, вызывающего кашель, ощущение запаха, головной боли и подобных явлений, которые наступают при повышении пороговой концентрации вещества. Под косвенным воздействием имеются ввиду такие изменения в окружающей среде, которые ухудшают нормальные условия среды обитания (например, увеличивается количество туманных дней и т.д.). По степени опасности различают четыре класса веществ чрезвычайно опасные, опасные, умеренно опасные, относительно безвредные. Для каждого загрязняющего вещества в атмосферном воздухе по санитарно-гигиеническим нормативам должно соблюдаться условие , 1 i i ПДК С где С фактическая концентрация вредного вещества, мг/м 3 ; ПДК – максимально разовые ПДК вредных веществ, которые установлены для случая их изолированного присутствия, мг/м 3. 122 Атмосферный воздух населенных мест одновременно загрязняется большим количеством веществ, при этом совместное присутствие ряда вредных веществ в атмосферном воздухе может усиливать их токсичность. К настоящему времени установлены 33 группы веществ, обладающих эффектом суммации: диоксид азота и оксид углерода диоксид азота и диоксид серы диоксид азота и оксид азота диоксид серы и сероводород оксид углерода, диоксид серы и диоксид азота аммиак и оксид азота и другие. При одновременном содержании в атмосферном воздухе нескольких веществ однонаправленного действия их суммарная концентрация должна удовлетворять неравенству , 1 2 2 1 1 n n ПДК С ПДК С ПДК С С Повышение уровня загрязнения воздушного бассейна городов, необходимость оперативного управления выбросами предприятий в сравнительно короткие периоды, когда локально создается неблагоприятная для рассеивания примеси в атмосфере метеорологическая обстановка, требуют проведения специальных работ по прогнозированию загрязнения воздуха. 5.2.2. Расчет выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлоагрегатах котельной Одним из ведущих источников загрязнения атмосферного воздуха является производство электрической и тепловой энергии, основанных на сжигании органического топлива. Котлоагрегаты котельных работают на различных видах топлива твердом, жидком и газообразном. Выбросы загрязняющих веществ зависят как от источника и вида топлива, таки от типа котлоагрегата. Если уровень загрязнения атмосферного воздуха при использовании угля принять зато сжигание мазута даст 0,6, а использование природного газа снижает эту величину до 0,2 (Зарубин, Новиков, 1986). Учитываемыми загрязняющими веществами, выделяющимися при сгорании топлива, являются твердые частицы (пыль, сажа, оксид углерода, оксиды азота, сернистый ангидрид (серы диоксид) и пятиокись ванадия. С помощью рационального сжигания топлива может быть снижено количество выбросов в атмосферу. Так, образование окислов азота можно ограничить, если в топку котла подавать лишь минимально необходимое для горения количество воздуха и одновременно возвращать часть дымовых газов, покидающих котел. Это уменьшит концентрацию кислорода в топке и температуру факела, что, в конечном счете, замедлит реакцию окисления азота. В настоящее время разработаны методы по расчету валовых выбросов загрязняющих веществ (Методика, 1999). 123 1. Валовый выброс твердых частиц дымовых газах котельных определяется по формуле , / , 100 1 г т L m q M m m m где М валовый выброс твердых частиц дымовых газах котельных q m – зольность топлива, в % (табл. 66); m – количество израсходованного топлива, т/г; χ – безразмерный коэффициент (табл. 67); L m – эффективность золоуловителей (если золоуловители отсутствуют, то L m = 0). Таблица 66 Характеристика топлива (при нормальных условиях) Наименование топлива q m, % S r , % Q i r , МДж/кг Угли Подмосковный бассейн 39,0 4,2 9,9 Печорский бассейн 31,0 3,2 17,5 Челябинский бассейн 29,9 1,0 14,2 Иркутский бассейн 27,0 1,0 17,9 Горючие сланцы Ленинградсланец 54,2 1,5 9,5 Торф Росторф 12,5 0,3 8,1 Другие виды топлива Дрова 0,6 – 10,2 Мазут малосернистый 0,1 0,5 40,3 Мазут сернистый 0,1 1,9 39,9 Мазут высокосернистый 0,1 4,1 38,9 Дизельное топливо 0,025 0,3 42,8 Солярное топливо 0,02 0,3 42,5 Природный газ Газопровод Саратов-Нижний Новгород – – 36,1 Газопровод Уренгой-Помары-Ужгород – – 41,8 Таблица 67 Значение коэффициента χ в зависимости от типа топки и топлива Тип топки Топливо χ С неподвижной решеткой и ручным забросом Бурые и каменные угли 0,0023 Шахтная Твердое топливо 0,0019 Камерны топки Паровые и водогрейные котлы Мазут 0,010 Газ природный, попутный, коксовый Бытовые теплогенераторы Газ природный Легкое жидкое (печное) топливо 0,010 124 2. Максимально разовый выброс твердых частиц определяется по формуле 3600 24 10000000 100 1 n L m q G m m m , г/с, где G m – максимально разовый выброс твердых частиц дымовых газах котельных – зольность топлива, в % (табл. 66); m' – расход топлива за самый холодный месяц года (в Республике Марий Эл самым холодным месяцем года считается декабрь, т χ – безразмерный коэффициент (табл. 67); L m – эффективность золоуловителей (если золоуловители отсутствуют, то L m = 0); n – количество дней в самом холодном месяце этого года. 3. Валовый выброс оксида углерода рассчитывается по формуле М со = С со ∙m∙ г т q / , 10 100 1 1 где М со – валовый выброс оксида углерода С со – выход окиси углерода при сжигании топлива, кг/т (С со =q2∙R∙Q i r , кг/т, где q2 – потери теплоты вследствие неполной химической неполноты сгорания, % (табл. 68); R – коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива R = 1 – для твердого топлива R = 2–0,5 – для газа R = 0,65 – для мазута Q i r – низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг (табл. 66). q1 – потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания (табл. 68); m – количество израсходованного топлива, т/г. Таблица 68 Характеристика топок котлов малой мощности Тип топки и котла Топливо q2 q1 Шахтно-цепная топка Торф кусковый 1,0 2,0 Шахтная топка с накидной решеткой Дрова, дробленые отходы, опилки, торф кусковый 2,0 2,0 Камерная топка Мазут 0,5 0,5 Газ природный, попутный 0,5 0,5 Доменный газ 1,5 0,5 Каменная топка с твердым Каменные угли 0,5 5,0 шлакоудалением Бурые угли 0,5 3,0 Фрезерный торф 0,5 3,0 125 4. Максимально разовый выброс оксида углерода определяется по формуле 3600 24 10000 100 со, г/с, где G co – максимально разовый выброс оксида углерода С со – выход окиси углерода при сжигании топлива, т/г; m' – расход топлива за самый холодный месяц, т q1 – потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания (табл. 68); n – количество дней в самом холодном месяце этого года. 5. Валовый выброс оксидов азота определяется по формуле М = m∙Q i r ∙K NO2 ∙(1-β)10 -3 , т/г, где М – валовый выброс оксидов азота m – количество израсходованного топлива, т/г; Q i r – низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг (табл. 66); K NO2 – параметр, характеризующий количество окислов азота, образующихся на один ГДж тепла, кг/ГДж (табл. 69) для различных видов топлива в зависимости от производительности котлоагрегата; β – коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов окислов азота в результате применения технических решений (для котлов производительностью до 30 т/ч β =0). Таблица 69 Зависимость от паропроизводительности котлоагрегатов Паропроизводительность котлоагрегатов, т/ч K NO2 , кг/ГДж природный газ, мазут антрацит бурый уголь каменный уголь 1 2 3 4 5 0,5 0,08 0,095 0,155 0,172 Продолжение табл. 69 1 2 3 4 5 0,7 0,085 0,10 0,163 0,18 1,0 0,09 0,105 0,168 0,188 2,0 0,095 0,12 0,183 0,20 3,0 0,098 0,125 0,192 0,21 4,0 0,099 0,13 0,198 0,215 6,0 0,1 0,135 0,205 0,225 8,0 0,102 0,138 0,213 0,228 10,0 0,103 0,14 0,215 0,235 15,0 0,108 0,15 0,225 0,248 20,0 0,109 0,155 0,23 0,25 25,0 0,11 0,158 0,235 0,255 126 30,0 0,115 0,16 0,24 0,26 6. Максимально разовый выброс оксидов азота определяется по формуле 3600 24 10000 1 2 2 n K Qi m G NO r NO , гс, где G NO2 – максимально разовый выброс оксидов азота m' – расход топлива за самый холодный месяц, т Q i r – низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг (табл. 66); K NO2 – параметр, характеризующий количество окислов азота, образующихся на один ГДж тепла, кг/ГДж (табл. 69) для различных видов топлива в зависимости от производительности котлоагрегата; β – коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов окислов азота в результате применения технических решений (для котлов производительностью до 30 т/ч β =0); n – количество дней в самом холодном месяце этого года. 7. Валовый выброс оксидов серы определяется только для твердого и жидкого топлива по формуле Mso 2 =0,02∙m∙S r ∙(1-L'so 2 )∙(1- L''so 2 ), т/г, где Mso 2 – валовый выброс оксидов серы m – количество израсходованного топлива, т/г; S r – содержание серы в топливе, % (табл. 66); L'so 2 – доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива для эстонских или ленинградских сланцев принимается равной 0,8, остальных сланцев – 0,5; углей Канско-Ачинского бассейна – 0,2 (Березовский – 0,5); торфа – 0,15, экибастузских – 0,02, прочих углей – 0,1; мазута – 0,2; L''so 2 – доля оксидов серы, улавливаемых в золоуловителе (для сухих золоуловителей принимается равной 0). 8. Максимально разовый выброс оксидов серы определяется по формуле 3600 24 10000000 1 02 , 0 2 2 n L S m G SO r SO , гс, где G so 2 – максимально разовый выброс оксидов серы m' – расход топлива за самый холодный месяц, т S r – содержание серы в топливе, % (табл. 66); L'so 2 – доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива для эстонских или ленинградских сланцев принимается равной 0,8, остальных сланцев – 0,5; углей Канско-Ачинского бассейна – 0,2 (Бере- зовский – 0,5); торфа – 0,15, экибастузских – 0,02, прочих углей – 0,1; мазута – 0,2; n – количество дней в самом холодном месяце этого года. 127 ЗАДАЧА Рассчитать выбросы загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлоагрегатах котельных, расположенных на территории г. Йошкар-Олы. Ход работы. Используя выше рассмотренные формулы, рассчитайте выбросы загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлоагрегатах при условии – на территории ООО «РСУ-3» расположена котельная, оснащенная одним котлом – марки Универсал (0,79 т/ч), используемый вид топлива – каменный уголь с годовым расходом 60,0 т – котельная № 26 МУП «Йошкар-Олинская ТЭЦ оснащена 1 котлом марки Энергия (1,11 т/ч), 8 котлами марки «Энергия-ЗМ» (1,14 т/ч), используемый вид топлива – природный газ с годовым расходом т. 2. Оформите данные в табл. 70 и сделайте выводы. Таблица 70 Валовый и максимально разовый выброс загрязняющих веществ Наименование предприятия Валовый выброс, т/г Максимально разовый выброс, гс CO NO 2 C SO 2 CO NO 2 C SO 2 * СО – оксид углерода СН – углеводороды NO 2 – оксиды азота C – твердые частицы (сажа SO 2 – сернистый ангидрид. 5.2.3. Расчет выбросов оксида углерода, углеводородов, оксидов азота и серы, сажи в атмосферу автотранспортными средствами Мировой автомобильный парк насчитывает свыше 400 млн. машин, сжигающих огромное количество нефтепродуктов и одновременно наносящих ощутимый вред окружающей среде. Один легковой автомобиль поглощает ежегодно из атмосферы в среднем больше 4 т кислорода, выбрасывая с выхлопными газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов. С введением требований о нормировании содержания вредных веществ в атмосферном воздухе возникла необходимость определять расчетным путем степень разбавления вредных веществ, поступающих в атмосферу из передвижных источников. Методика оценки выбросов загрязняющих веществ автотранспортными средствами в атмосферный воздух может быть использована при разработке мероприятий по их снижению на всех уровнях планирования, учета и контроля, оценке выбросов отдельных элементов улично- дорожной сети городов (Методика …, 1993). |