контрольная. Контрольная работа по МСО. Контрольная работа по дисциплине мониторинг среды обитания направление подготовки
 Скачать 0.95 Mb.
|
|
Расчет максимального значения приземной концентрации вредного вещества С м. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии xм (м) от источника и определяется по формуле:  η (1)где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяемый климатическими зонами России (таблица 2); Таблица 2
М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; m,n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности. Для всех вариантов считать, что источник выброса расположен на равнинной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, следовательно, η=1; Н – высота трубы, м; ∆Т – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси (ГВС) и температурой окружающего атмосферного воздуха (температуру окружающего атмосферного воздуха следует принимать равной средней температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года, а для котельных, работающих по отдельному графику, - равной средней температуре наружного воздуха наиболее холодного месяца года), С0; V – расход ГВС, м3/с. Стратификация атмосферы – распределение температуры воздуха по вертикали, определяющее условия равновесия в атмосфере, благоприятствующие или не благоприятствующие развитию вертикальных перемещений воздуха. При неустойчивой стратификации атмосферы температура убывает с высотой, что способствует атмосферной конвекции. Значение безразмерного коэффициента F принимается равным 1 для ЗВ, скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю. Для ЗВ, скорость упорядоченного оседания которых отлична от нуля, при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90% F = 2; от 75% до 90% F = 2,5; менее 75% или при отсутствии очистки F= 3. Коэффициент F не зависит от степени очистки и принимается равным 3 при расчетах концентрации пыли в атмосферном воздухе производств, на которых содержание водяного пара в выбросах достаточно для того, чтобы в течение всего года наблюдалась его интенсивная конденсация сразу же после выхода в атмосферу, а также при коагуляции влажных пылевых частиц. Признаком интенсивной конденсации служат наблюдаемые летом плотные клубы пара, образующиеся на расстоянии 1 – 3 м от среза трубы и растворяющиеся в атмосфере. Расчет расстояния Хм, на котором достигается максимальное значение приземной концентрации вредного вещества Расстояние Хм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения, определяется по формуле  (2)где безразмерный коэффициент d находится по формулам  при υ ≤ 0,5 (3) (4) при  (5)Учет влияния рельефа местности при расчете загрязнения атмосферы Влияние рельефа местности на значение максимальной приземной концентрации от одиночного точечного источника учитывается безразмерным коэффициентом η. Значение η устанавливается на основе анализа картографического материала, освещающего рельеф местности в радиусе до 50 высот наиболее высокого из размещаемых на промплощадке источника, но не менее чем до 2 км. Для данной контрольной работы считать, что источник выбросов расположен в слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, и принять η=1. Построение розы и антирозы ветров (см. в образце выполнения контрольной работы). Рассчитать протяженность ореола разноса газовоздушной смеси по 8 направлениям антирозы ветров Составляется и заполняется следующая таблица:
Построить схему ореола разноса газовоздушной смеси (см. в образце выполнения контрольной работы). Расчет значения предельно допустимого выброса для данного источника Норматив предельно допустимого выброса (ПДВ) вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух устанавливается для стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферного воздуха при условии непревышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы и других экологических нормативов. Заменяя значение максимальной приземной концентрации значением норматива для конкретного вещества, т.е. его ПДК, получаем предельные значения мощности выбросов, которые обеспечат выполнение условия С˂ ПДК, т.е. предельно допустимый выброс (ПДВ). Таким образом, регламентация выбросов в атмосферу осуществляется путем установления ПДВ вредных веществ в атмосферу, т.е. нормативов, определенных из условия, при котором содержание загрязняющих веществ в приземном слое воздуха от источника или их совокупности не превышает нормативов качества воздуха для населения, животного и растительного мира. При этом обязательно учитываются фоновые концентрации тех же веществ от внешних источников Сф и эффект суммации. Для нагретых выбросов  (6)Для холодных выбросов  (7)Для определения ПДВ загрязняющего вещества для предприятия необходимо суммировать значения ПДВ этого загрязняющего вещества для каждого источника загрязнения (трубы). Санитарно-защитные зоны Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это специальная территория с особым режимом использования , отделяющая предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека, от жилой застройки. Размер СЗЗ обеспечивает уменьшение воздействия загрязнения на атмосферный воздух (химического, биологического, физического) до значений, установленных гигиеническими нормативами. Она является обязательным элементом любого объекта, который может быть источником химического, биологического или физического воздействия на среду обитания и здоровье человека. СЗЗ устанавливается согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов». Ширина санитарно-защитной зоны устанавливается с учетом санитарной классификации, результатов расчетов ожидаемого загрязнения атмосферного воздуха и уровней физических воздействий, а для действующих предприятий – и натурных исследований. Для различных производств и объектов устанавливаются следующие размеры санитарно-защитных зон: предприятия первого класса – 1000 м (производство по переработке нефти, попутного нефтяного и природного газа, производство суперфосфатных удобрений, мусоросжигательные и мусороперерабатывающие заводы мощностью свыше 40 тыс. т/год.); предприятия второго класса – 500 м (производство синтетических моющих средств, производство искусственной кожи с применением летучих органических растворителей); предприятия третьего класса – 300 м (производство никотина, производство искусственных минеральных красок, заводы по розливу природных минеральных вод с выделением пахучих веществ); предприятия четвертого класса – 100 м (производство мыла, бетонно-растворный узел, швейная фабрика, банно-прачечные комбинаты, снеготаялки и снегосплавные пункты); предприятия пятого класса – 50 м (сборка мебели из готовых изделий без лакирования и окраски, заводы коньячного спирта). При установлении протяженности СЗЗ учитываются господствующие направления ветров, т.е. она может в зависимости от розы ветров иметь различную протяженность в разных направлениях. Размеры СЗЗ могут быть уменьшены за счет технологических мероприятий, например использования систем очистки и обезвреживания загрязняющих веществ, снижения влияния иных вредных производственных факторов. Разработка проекта СЗЗ (санитарно-защитной зоны) регламентируется СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов». Необходимость разработки проекта исходит из расчётов по ПДВ (если выбросы менее 0,1 ПДК, то проект СЗЗ не требуется). В случае, когда рядом находится несколько предприятий зачастую целесообразно создать один общий проект СЗЗ (если СЗЗ перекрываются, то результирующая СЗЗ обычно определяется огибающей отдельных СЗЗ). Если классы СЗЗ различаются, то производят натурные исследования по заранее определенной программе и выводят общую окончательную СЗЗ (рис.1). Примерную схему проекта СЗЗ представить в графическом виде на основе схемы ореола разноса газовоздушного выброса.  Рис. 1 Пример СЗЗ предприятия Вывод. В заключении контрольной работы сделать вывод. В выводе дать описание порядка разработки мероприятий по сокращению выбросов в периоды неблагоприятных метеорологических условий и разработать перспективный план мероприятий по достижению критерия качества атмосферного воздуха для города Новосибирска. (Для разработки перспективного плана использовать РД 52.04-52-85 Регулирование выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях). Образец выполнения практической части контрольной работы Цель: спроектировать санитарно-защитную зону для одиночного источника на основе ореола разноса газовоздушного выброса от данного источника, который находится в г. Владивостоке и производит холодные выбросы. Исходные данные:
1. Расчет максимальной приземной концентрации вредных веществ См. Исходная формула:  η,По физической карте России определяем координаты г.Владивостока – 430 с.ш. 1310в.д. По таблице 2 определяем климатическую зону и коэффициент А.Так как источник выбросов ЗВ находится в г.Владивосток, значит это климатическая зона 2, а коэффициент А = 200 (для Дальнего Востока). Значение безразмерного коэффициента F принимается равным 1 для газообразных и аэрозольных выбросов (см. п. 2). η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности. В случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, η=1. 117000 Выполнив расчет, получаем: См = 0,60 мг/м3 2. Расчет расстояния Хм, на котором будет наблюдаться максимальная приземная концентрация См. Хм рассчитываем по формуле  ,Так как F = 1, формула упрощается и XM = dH Поскольку скорость ветра в нашем случае больше 2 м/с, то для расчета безразмерного показателя d используем формулу (5):  Выполнив расчет, получаем: d = 22,38 ; Хм = 1790,4 метра. Построение розы ветров и антирозы ветров. Исходные данные:
Учитывая то, что антироза ветров представляет собою розу ветров, развернутую на 1800, получаем следующие данные для построения антирозы ветров:
 Роза ветров: Антироза ветров: Расчет протяженности ореола разноса по 8 направлениям антирозы ветров. Протяженность ореола разноса по главному направлению антирозы ветров принимается равной Хм ( 1790,4 м). Протяженность ореола разноса по остальным 7 направлениям рассчитывается, исходя из пропорции: для главного направления (С): 32 % – 1790,4 м для направления СВ: 11% – ХСВ ХСВ= 11•1790,4/32 = 615,5 м. для главного направления (С): 32 % – 1790,4 м для направления В: 6 % – ХВ ХВ = 6 • 1790,4 / 32 = 335,7 м. для главного направления (С): 32 % – 1790,4 м для направления ЮВ: 5 % – Х ЮВ ХЮВ = 5 • 1790,4 / 32 = 279,8 м. для главного направления (С): 32% – 1790,4 м для направления Ю: 2 % – ХЮ ХЮ = 2- 1790,4/32= 111,9 м. для главного направления (С): 32 % – 1790,4 м для направления ЮЗ: 2 % – ХЮЗ ХЮЗ = 2 • 1790,4/32 = 111,9 м. для главного направления (С): 32% – 1790,4 м для направления З: 16 % – ХЗ ХЗ = 16 • 1790,4 / 32 = 895,2 м. для главного направления (С): 32 % – 1790,4 м для направления СЗ: 16 % – ХСЗ ХСЗ = 16 • 1790,4 / 32 = 895,2 м. Заполненная таблица имеет вид:
Построение схемы ореола разносагазовоздушной смеси. Для вычерчивания схемы используется лист формата А4 (21 на 29 см). Выбирается масштаб построения схемы: а) Ранее рассчитанное значение Хм грубо округляем до целых в сторону увеличения. Получаем ХМ-окр = 2000 м. б) учитывая, что протяженность главного направления ореола разноса в масштабе схемы не должна превосходить 10 см, составляем пропорцию: ХМ-ОКР (2000 м) – 10 см. Х – 1 см. Х = 2000м • 1 см /10 см. = 200м. Следовательно, знаменатель масштаба получается равным 200 м, и масштаб построения схемы будет: в 1 см - 200 м. Переводим вычисленные величины протяженности ореола разноса в масштаб схемы:
Далее на листе формата А4 строится ореол разноса.  Расчёт значения ПДВ (предельно допустимого выброса) для данного источника. В условии сказано, что выброс нагретый, ПДВ рассчитывается по формуле (6)  Учитываем, что: А = 200 (для Дальнего Востока); F = 1 (для газообразных и аэрозольных выбросов), а η=1 (для равнинной и слабопересеченной местности). Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест даны в приложении 1. ПДК для оксида азота = 0,6 мг/м3. Выполнив расчет, получаем: ПДВ = 413, 2 г/сек. 7. Расчёт ширины санитарно-защитной зоны вокруг данного источника; и внесение в её конфигурацию поправок, учитывающих особенности местной антирозы ветров. Ширина санитарно-защитной зоны устанавливается в зависимости от класса предприятия (см. п. 5). Для расчета условно приравнять класс предприятия к классу опасности выбрасываемого в атмосферу загрязняющего вещества. Класс опасности для оксида азота 3 (см. приложение 1). Следовательно нормативную ширину санитарно-защитной зоны L0 = 300 метров. Поправки за антирозу ветров рассчитываем по формуле: Li = L0 • Pi / Ро , где: Li - исправленная ширина санитарно-защитной зоны вдоль i-го румба антирозы ветров; L0 - нормативная ширина санитарно-защитной зоны, равная 300 м. Pi - процент повторяемости ветра по i-му направлению. Ро - средний процент повторяемости ветра вдоль одного румба при круговой розе ветров. РО вычисляется по формуле: Ро = 100 % / n, где n - количество румбов (направлений) в антирозе. В нашем случае n = 8, следовательно РО = 100 / 8 = 12,5 %. С учетом этого, для тех направлений антирозы, где повторяемость ветра меньше 12,5 %, Li принимается равным 300 м. Для направлений антирозы, вдоль которых повторяемость ветра превышает 12,5 % , Li рассчитывается по формуле, приведенной выше. Полученные значения заносим в таблицу:
8. Построение схемы санитарно-защитной зоны для данного источника выбросов. Схема санитарно-защитной зоны строится в том же масштабе, что и ореол разноса газовоздушного выброса (в данном примере - использовался масштаб 1:20 000). При этом схема должна быть совмещена с ранее построенным ореолом разноса загрязненных воздушных масс. Сначала полученные значения Li переводят в масштаб схемы:
Далее на листе формата А4 строится схема санитарно-защитной зоны. Контур ореола разноса загрязненных воздушных масс перенесен из работы 1.  ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ (ПДК) ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||