Контрольная работа по экологии 1. Контрольная работа по дисциплине Экология Вариант 94 Дианов А. И. Проверила

• Название: Контрольная работа по дисциплине Экология Вариант 94 Дианов А. И. Проверила
• Дата: 19.01.2018
• Размер: 303 Kb.
• Имя файла: Контрольная работа по экологии 1.doc
• Тип: Контрольная работа; #34607
• страница: 7 из 7

Задача 4

«Интегральная оценка качества атмосферного воздуха»

Задание. Промышленное предприятие выбрасывает в атмосферу несколько загрязняющих веществ с концентрациями в приземном слое С_i.

Требуется: 1) определить соответствие качества атмосферного воздуха требуемым нормативам; 2) оценить степень опасности загрязнения воздуха, если оно есть; 3) при высокой степени опасности определить меры по снижению загрязнения воздуха.

Исходные данные приведены в таблице 8.

Таблица 8

Исходные данные для расчета

Вариант	Загрязняющие вещества, i	Концентрация, Сi, мг/м3
10	гексан	43,2
	фенол	0,09
	ацетон	0,35
	оксид углерода	0,3

Решение

1. Для решения задачи рекомендовано использовать индекс суммарного загрязнения воздуха (J_m), который рассчитывается по формуле:
J_m=Σ(С_i·A_i)^qi

где С_i – концентрация i-го вещества в воздухе; А_i – коэффициент опасности i-го вещества, обратный ПДК этого вещества: А_i = 1/ПДК; q_i –коэффициент, зависящий от класса опасности загрязняющего вещества: q=1,5; 1,3; 1,0; 0,85 соответственно для 1-го, 2-го, 3-го и 4-го классов опасности.
2. Значения ПДК для заданных загрязняющих веществ и их класс опасности взять из таблицы 9.

Таблица 9

№ п/п	Загрязняющее вещество	Среднесуточная концентрация, мг/м3	Класс опасности
4	гексан	60,0	2
3	фенол	0,03	2
1	ацетон	0,35	4
10	оксид углерода	3,0	4

3. Степень опасности загрязнения воздуха оценить по таблице 10.

Таблица 10

Jm	Условная степень опасности загрязнения воздуха
Jm ≤1	Воздух чистый
1m≤6	Воздух умеренно загрязненный
6m≤11	Высокая опасность загрязнения воздуха
11m≤15	Очень опасное загрязнение
Jm>15	Чрезвычайно опасное загрязнение

Jm=6m≤11- Высокая опасность загрязнения воздуха
Загрязняющие вещества находятся в промышленных газах в виде жестких либо водянистых частиц во взвешенном состоянии (аэрозоль) или в виде газов либо паров.

Источники загрязнения атмосферного воздуха на промышленных предприятиях могут быть разбиты на две группы:

1) Места неорганизованного выброса газов - неплотности в аппаратах и коммуникациях, плохо организованный внутризаводской транспорт пылящих либо выделяющих газы материалов, склады сырья и фабрикатов, отвалы шлама, огарка и остальные участки производства.

2) Места организованного выброса отходящих газов и вентиляционного воздуха - дымовые трубы, шахты вентиляционных систем и пр,

Основными мероприятиями по борьбе с загрязнением атмосферного воздуха промышленными выбросами  являются:

а) организация технологического процесса таковым образом, чтоб исключить выброс в атмосферу отходящих газов;

б) применение герметичного внутризаводского транспорта пылящих и выделяющих газы материалов;

в)  отказ от внедрения складов и резервуаров открытого типа для складирования отходов производства и товаров (огарка, извести, золы, кислот и пр.);

г) увеличение общей культуры производства: внедрение механизации и автоматизации производственных действий, своевременный и высококачественный ремонт оборудования, его герметизация и др.

Если при проведении технологического процесса нельзя избежать выбросов в атмосферу отходящих газов, содержащих пыль, туман, вредные либо ядовитые газы, нужно предугадывать особые сооружения для их чистки перед выбросом в атмосферу.

Задача 5

«Определение степени загрязнения водоносного пласта при разовом воздействии фактора загрязнения» (из учебных материалов проф. В.А. Филонюка).

Условие задачи: При бурении вертикальной скважины с применением промывочной жидкости, содержащей добавку поверхностно-активного вещества – сульфанола, произошел в пределах водоносного пласта аварийный сброс бурового раствора.

Требуется определить: 1) предполагаемую конфигурацию размеры ореолов загрязнения в водоносном горизонте на времяt₁,t₂,иt₃ после аварийного сброса; 2) степень разбавления загрязняющего потока по состоянию на время t₁,t₂,иt₃; 3) Интервал времени, после которого концентрация сульфанола в водоносном пласте достигнет ПДК, т.е. санитарной нормы.

Исходные данные (см. табл. 11):

1. Водоносный горизонт представляет собой песчаниковый коллектор с эффективной пористостью П_эф,%;

2. Мощность водоносного горизонта Н, м;

3. Скорость потока в водоносном горизонте V, см/сек;

4. Скорость естественного рассеяния (диффузии) загрязняющего вещества V₀, см/сек;

5. Объем аварийного сброса (утечки) Q, м³;

6. Концентрация загрязняющего вещества (сульфанола) в промывочной жидкости С, %;

7. Условная ПДК для загрязняющего вещества, мг/л.

Решение

При решении делаем допущение, что загрязнение водоносного горизонта происходит по всей мощности одновременно, при V>V₀ . Решение сопровождается рисовкой схемы положения ореолов загрязнения в плане (см. рис. 1) и построением графика зависимости концентрации загрязняющего вещества от времени (см. рис. 2)

1. Определяется концентрация и размеры предполагаемых ореолов загрязнения в различные моменты времени (t₁,t₂,иt₃). Для этого необходимо графически изобразить степень удаления фронта загрязнения от ствола скважины, который на плане обозначается точкой СКВ (рис. 1). Положение границы ореола на время t₁ в направлении стока определяется приближенно из расчета:

М₁= (V₀+ V₁)· t₁

М₁=(0,1+2,5)*3600=9360 см = 93,6 м

М₂=(0,1+2,5)*18000=46800 см = 468 м

М₃=(0,1+2,5)*72000=187200 см=1872 м

и на плане в соответствующем масштабе отложить это расстояние в виде прямой линии. В поперечных стоку направлениях положение границ ореола определяется по концам векторов, являющихся гипотенузами прямоугольных треугольников, в которых длины сторон (катетов) будут соответственно равны: b₁=V₀·t₁ , а₁=V·t₁.

b₁=0,1*3600=360см=3,6 м a₁=2,5*3600=9000см=90м

b₂=0,1*18000=180см=1,8 м a₂=2,5*18000=45000см=450м

b₃=0,1*72000=7200см=72м a₃=2,5*72000=180 000 см=1800м

Соединив концы векторов, окантуриваем приближенно, с учетом диффузии, границу ореола загрязнения на время t₁. Подставляя в те же расчеты t ₂иt₃ , можно получить размеры и конфигурацию соответствующих ореолов загрязнения. Далее, на миллиметровке строится план рассчитанных ореолов загрязнения, на котором графически измеряются площади этих ореолов - S₁ , S₂ , S₃.

S₁=М₁*b₁=9,6*3,6=336,96м

S₂= М₂*b₂=468*1,8=842,4м

S₃= М₃*b₃=1872*72=134787м
Все длины векторов переводятся в метры согласно выбранному масштабу, а площади в квадратные метры.

2. Рассчитывается степень разбавления (N) загрязняющего вещества в ореолах водоносного горизонта на t₁,t₂,иt₃:
для t₁, ,



для t₂, ,

; для t₃,

.

Далее рассчитывается концентрация загрязняющего вещества в ореолах по состоянию на t₁,t₂,иt₃при плотности бурового раствора 1,5 г/см³. Для этого концентрацию загрязняющего вещества (она дана в процентах) необходимо перевести в мг/л по формуле:

С мг/л=С % × 1,5 × 10⁴ = n × 10⁴ мг/л.

C мг/л=2,3 % × 1,5 × 10⁴ = 3,45 × 10⁴ мг/л.

Затем определяется концентрация сульфанола в ореолах в мг/л. Она будет равна соответственно:



;



;





3. По полученным результатам строится график зависимости концентрации загрязняющего вещества в водоносном горизонте от времени (рис. 2). Проведя на графике линию, параллельную оси абсцисс на уровне заданного ПДК, определяется путем экстраполяции интервал времени, через который уровень загрязнения в водоносном горизонте придет к санитарной норме, т.е. к ПДК.

Таблица 11

Параметры водоносного пласта	Ед. изм.	Варианты
		3
Мощность пласта, Н	м	7
Эффективная пористость, Пэф	%	2,5
Скорость потока, V	см/сек	2,5
Скорость диффузии V0	см/сек	0,1
Объем аварийного выброса, Q	м3	4,1
Концентрация загрязняющего вещества, С	%	2,3
Интервалы времени, t1 t2 t3	час час час	1 5 20
Условные ПДК	мг/л	0,01

Список литературы.

1. Воронков Н.А. «Основы общей экологии», изд. 4 дор. и доп., Москва, 1999 г.
2. Князева В.П. «Экология. Основы реставрации», Москва, 2005 г.
3. Коробкин В.И. Экология : учеб. для вузов / В. И. Коробкин, Л. В. Передельский. - Изд. 10-е. - Ростов н/Д : Феникс, 2006. - 571 с.: ил.
4. Интернет.