8 задач. Решение Определяем мощность эмиссии q i 0, 2 0 6 m

• Название: Решение Определяем мощность эмиссии q i 0, 2 0 6 m
• Дата: 23.06.2021
• Размер: 1.07 Mb.
• Имя файла: 8 задач.docx
• Тип: Решение; #220785

2.2 РАСЧЕТ ТОКСИЧНЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ
Таблица 2.13

Исходныеданные

Вари- ант	Nа авто- мо- билей в час	Число автомобилей по группам, %						 , км/ч		l,м
		1	2	3	4	5	6
10	800	40	10	10	25	10	5	55	55	200

Решение:

Определяем мощность эмиссии:

q_i 0,206 m_G_ikN_ikK_k  _G_iДN_iДК_Д,

q_CO2 = 0,206*2*[(0,4*800*0,11*0,6+0,1*800*0,16*0,6+0,1*800*0,33*0,6+ +0,1*800*0,37*0,6) + (0,25*800*0,34*0,14+0,05*800*0,28*0,14)] = 30,28 мг/м*с

q_NO = 0,206*2*[(0,4*800*0,11*0,06+0,1*800*0,16*0,06+0,1*800*0,33*0,6+ +0,1*800*0,37*0,06) + (0,25*800*0,34*0,015+0,05*800*0,28*0,015)] = 3,06 мг/м*с

q_у/в = 0,206*2*[(0,4*800*0,11*0,12+0,1*800*0,16*0,12+0,1*800*0,33*0,12+ +0,1*800*0,37*0,12) + (0,25*800*0,34*0,037+0,05*800*0,28*0,037)] = 6,35 мг/м*с

Концентрации загрязнения атмосферного воздуха токсичными компонентами отработавших газов на различном расстоянии от дороги:

Солнечная погода:

l = 10 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 20 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 40 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 60 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 80 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 100 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 150 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 200 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

Дождливая погода:

l = 10 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 20 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 40 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 60 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 80 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 100 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 150 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =

l = 200 м

С₁ =

С₂ =

С₃ =


ПДК_сс


Рисунок 1 – Распределение концентраций СО₂ в солнечную погоду


ПДК_сс


Рисунок 2 – Распределение концентраций NО в солнечную погоду


ПДК_сс


Рисунок 3 – Распределение концентраций углеводородов в солнечную погоду

ПДК_сс


Рисунок 4 – Распределение концентраций СО₂ в дождливую погоду


ПДК_сс


Рисунок 5 – Распределение концентраций NО в дождливую погоду

ПДК_сс


Рисунок 6 – Распределение концентраций углеводородов в дождливую погоду

Вывод: так как концентрация оксидов азота и углекислого газа превышает предельно допустимые значения, то необходимы мероприятия по снижению их концентраций в воздухе.

Мероприятия:

- использовать автомобили с карбюраторными двигателями;

- меньше использовать автомобили.
2.3 РАСЧЕТ И ОЦЕНКА ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА С АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
Задание

1. 
   Определить параметры ПДС ЗВ и поверхностного стока (взвешенные вещества, нефтепродукты, свинец) в водоток с автодороги.
   
2. 
   Оценить величину фактического сброса (ФС) этих веществ с поверхностными сточными водами по каждому ингредиенту.
   
3. 
   Изобразить в виде гистограммы результаты расчета, произвести их анализ для обоснования вариантов сброса сточных вод (СВ) в водоток без предварительной очистки или через очистные сооружения и предложить соответствующие инженерные решения.
   

Исходные данные: категория автомобильной дороги J, ее продольный уклон I, площадь участка водосбора F, глубина в русле водотока h, средняя скорость потока в русле _п, расстояние от места выпуска СВ до контрольного створа по течению реки l_ф, коэффициент извилистости f, минимальный расход воды в водотоке Q_min - представлены в табл. 2.19.
Таблица 2.19

Исходныеданные

Вариант	F,га	J	i, %	п,м/с	h,м	lф, м	f	Qmin,м3/с
10	1,78	ІV	0,6	0,5	2,1	310	1,02	64

Решение:

1. Расход дождевых вод:

Q_c^g = 4*1,78*1 = 7,12 л/с

2. Расход талых вод

Q_c^Т = 0,5*1,78*20*0,8 = 14,24 л/с

3. Фактический сброс ЗВ с поверхностными сточными водами по каждому ингредиенту (взвешенные вещества, свинец, нефтепродукты) загрязнения

Дождевые воды:

ФС_вв = 3600*520*14,24 = 26657280 г/ч

ФС_св =3600*0,11*14,24 = 5639,04 г/ч

ФС_нп =3600*9,6*14,24 = 492134,4 г/ч

Талые воды:

ФС_вв = 3600*1080*14,24 = 55365120 г/ч

ФС_св =3600*0,11*14,24 = 6151,68 г/ч

ФС_нп =3600*10,4*14,24 = 533145,6 г/ч

4. 
   Коэффициент турбулентной диффузии при заданной скорости потока
   

D = 0,5*2,1/200 = 0,00525

5. 
   Коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов смещения
   

6. 
   Коэффициент смешения сточных вод с водой водотока
   

7. 
   Предельно допустимый сброс для каждого ингредиента загрязнения
   

ПДС_вв = 3600*0,25*14,24 = 12816 г/ч

ПДС_нп = 3600*0,05*14,24 = 2563,2 г/ч

ПДС_св = 3600*0,1*14,24 = 5126,4 г/ч



Рисунок 7 – Гистограмма

Вывод: так как во всех случаях ФС>ПДС, то сброс поверхностных СВ без очистки не допускается. Следует применять схемы поверхностного водоотвода с покрытия автомобильных дорог и мостов, обеспечивающие сбор вод поверхностного стока и направляющие их на очистные сооружения. Конструкции очистных сооружений рекомендуется, как правило, применять по действующим типовым проектам.

5. 
   РАССЧЕТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ВЫБРОСАМИ
   

ОДИНОЧНОГО ИСТОЧНИКА ПРИ   0
Задание

Поисходнымданным(табл.2.26):

- рассчитать максимальное значение приземной концентрации С_maх за- грязняющих веществ, создаваемой источником загрязнения атмосферы (ИЗА, котельная) при неблагоприятных метеорологических условиях;

-С (мг/м³) - приземную концентрацию вредных веществ;

-расстояние Х_maх от ИЗА, на котором приземная концентрация С при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_max;

-опасную скорость ветра u_maх м/с при которой создается максимальная концентрация ЗВ;

• 
  найти высоту Н м;
  
• 
  определить ПДВ- предельно допустимую концентрацию ЗВ г/с.
  

Принять следующие расстояния: х=50 м, 100 м, 200 м, 400 м, 1000 м, 3000 м.

По результатамрасчетов:

• 
  построить требуемые профили приземных концентраций;
  
• 
  определить длину зоны загрязнения, в которой превышена среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК_СС).
  

ПДК_золы=0,5мг/м³,

Рассмотрим расчет ЗВ при наружного воздуха.

  0

• 
  разности температур выбросов и
  

Таблица 2.26

Исходныеданные

Вариант	М, г/с	Н, м	D, м	 0 , м/с	 , oС	А	Э,%
	Зола
10	24	55	2	6	25	160	88

Решение:

F =2

 = 1

A = 160

M = 24 г/с

f = 1000*6²*2/(55²*25) = 0,95

m =

V = 3,14*2²*6/4 = 18,84 м³/с

v_{m =}

n = 0,532*1,33²-2,13*1,33+3,13 = 1,24

Максимальное значение при неблагоприятных метеорологических условиях приземной концентрации вредного вещества при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем:


Расстояние от источника выбросов, на котором достигается максимальное значение концентрации вредного вещества:

X_м = (5-2)*55*8,4/4 = 346,5 м

d = 4,95*1,33*(1+0,28*0,95^1/3) = 8,4

Значение опасной скорости на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ:

u_m = 1,33 м/с

При опасной скорости ветра приземная концентрация вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса:

С = S₁*C_m

х=50 м, 100 м, 200 м, 400 м, 1000 м, 3000 м.

x/x_m = 0,14; 0,29; 0,58; 1,15; 2,89; 8,66

при х/х_м ≤ 1,

S = 3(х/х_м)⁴ – 8(х/х_м)³ + 6(х/х_м)²

S₁ = 3*0,14⁴-8*0,14³+6*0,14² = 0,097

S₂ = 3*0,29⁴-8*0,29³+6*0,29² = 0,331

S₃ = 3*0,58⁴-8*0,58³+6*0,58² = 0,797

при 1 < х/х_м ≤ 8,

S = ;




при х/х_м > 8



Концентрации:

С₁ = 20,25*0,097 = 1,96 мг/м³

С₂ = 20,25*0,331 = 6,7 мг/м³

С₃ = 20,25*0,797 = 16,14 мг/м³

С₄ = 20,25*0,964 = 19,52 мг/м³

С₅ = 20,25*0,582 = 11,79 мг/м³

С₆ = 20,25*0,781 = 15,82 мг/м³


С, мг/м³



Х, м


Рисунок 8 - График распределения концентраций
Предельно допустимый выброс вредного вещества в атмосферу:



Вывод: концентрация золы превышает ПДК. ПДВ = 32,6 г/с
1.1. Стоимостная оценка земельных ресурсов
Задание
Определим стоимость земельного участка площадью S, га в пункте В. Исходные данные приведены в табл. 1.1. В табл. 1.1 приняты следующие обозначения рентных факторов:

П - положение в транспортной системе (баллов);

У - уровень шума (баллов);

З - загрязненность атмосферы (баллов);

Н - наличие инфраструктуры (баллов);

О - ограничение деятельности (баллов);

М - потребительский потенциал (баллов);

Ф - факторы особой привлекательности (баллов).
Величины самих рентных факторов для данного участка К_вес. представлены в табл. 1.2. Местоположение участка представлено в табл. 1.2 в соответствии с вариантом.
Таблица 1.1

Исходные данные

Номер варианта	Рентные факторы ( =1,00) и их вес							Площадь, S, га
	П	У	З	Н	О	М	Ф
10	0.12	0,08	0,15	0,08	0,10	0,14	0,33		15

Таблица 1.2

Характеристика земельных участков и величины рентных факторов

Номер варианта	Пункт В	П	У	З	Н	О	М	Сбаз (у.е./га)	Ф
10	Центр города	10	10	4	5	4	6	3800	5

Решение:

Цена участка земли определяется всеми рентными факторами, с учетом их значений и весовых коэффициентов:
= 15*3800*(0,12*10+0,08*10+0,15*4+0,08*5+0,1*4+0,14*6+0,33*5) = 336730 у.е

Ответ: стоимость земельного участка площадью 15 га составила 336730 у.е.
1.2. Средозащитные функции ресурсов
Задание
Дать экономическую оценку средозащитным функциям зеленых насаждений (поглощение, осаждение вредных веществ из воздуха - пыль, CO₂, SO₂ в расчете на один год жизни растений), расположенных на участке площадью S, га. Исходные значения представлены в табл. 1.3. В качестве оценки ущерба, предотвращенного благодаря жизнедеятельности растений (их средозащитной функции), примем размер средних удельных затрат на очистку от выбросов данного вида (данные приведены в табл. 1.4). Одно взрослое дерево содержит 10 кг сухой массы листьев. Плотность посадки , деревьев/га представлена в табл. 1.3.

Площадь участка принимаем по вариантам предыдущего расчета. Данные о поглощении вредных веществ приведены в табл. 1.5.

На данном участке на указанной площади S конкретные виды растительности (деревья) занимают соответствующие доли общей площади

х %•S, га; при указанной плотности может быть рассчитано количество деревьев х %•S• , шт.

Поглощение SO₂ пересчитать с учетом сухой массы листьев на 1-ом дереве (10 кг).
Таблица 1.3

Исходные данные

Номер вари-анта	Породный состав деревьев, х, %
	,дер./га	дуб	вяз	верба	клен	тополь	ясень	ель	каштан
10	54	26	18	12	28	4	24	8	18

Таблица 1.4

Показатели средних удельных затрат на предотвращение загрязнения атмосферы

Вещества	Удельные затраты на предотвращение выброса в атмосферу загрязняющих веществ, млн р./т
Твердые частицы (пыль)	0,316
Окись углерода	0,06
Сернистый ангидрид	1,40

Таблица 1.5

Сведения о поглощение вредных веществ различными породами, кг

Номер варианта	Дуб	Вяз	Верба	Клен	Тополь	Ясень	Ель	Каштан
Поглощение деревьями пыли, кг
10	-	-	-	-	-	26	-	18
Поглощение деревьями СО2, кг
10	6	-	-	-	32	-	-	-
Поглощение деревьями SO2, г
10	-	40	-	-	-	22	-	-

Решение:

Примем S = 10 га

Количество деревьев:

Дуб: 10*54*0,26 = 140 шт

Вяз: 10*54*0,18 = 97 шт

Верба: 10*54*0,12 = 65 шт

Клен: 10*54*0,28 = 151 шт

Тополь: 10*54*0,04 = 22 шт

Ясень: 10*54*0,24 = 130 шт

Ель: 10*54*0,08 = 43 шт

Каштан: 10*54*0,18 = 97 шт

Количество поглощенных загрязняющих веществ

Пыль: Q_п = 0,026*130+0,018*97 = 5,126 т

СО₂: Q_оу = 0,006*140+0,032*22 = 1,544 т

SO₂: Q_ос = 40*10^-6*97*0,01+22*10^-6*130*0,01 = 67,4*10^-6 т

Стоимостная оценка средозащитной функции зеленых насаждений:

= 5,126*0,316+1,544*0,06+67,4*10^-6*1,4 = 1,713 млн.р

Ответ: экономическая оценка средозащитным функциям зеленых насаждений (поглощение, осаждение вредных веществ из воздуха - пыль, CO₂, SO₂ в расчете на один год жизни растений), расположенных на участке площадью 10 га составила 1,713 млн.р.
2.1. Определение экономического ущерба от загрязнения атмосферы

Задание
Дать экономическую оценку ущерба в результате воздействия промышленного объекта на атмосферу. Населенный пункт расположен в пункте А_i (см. табл. 2.3).

Величину удельного ущерба от загрязнения атмосферыпримем равной

3,3 р./ (усл. т). Исходные данные представлены в табл. 2.1. Тип загрязняемой территории принять по табл. 2.2 в соответствии с вариантом. ∆Т, ^оС - разность температур ОС и ИЗА (источник загрязнения атмосферы); Н - высота ИЗА, м, представлены в табл. 2.4. Степень очистки загрязняющих веществ принять: четные варианты - 98 %.

Таблица 2.1

Исходные данные

Номер варианта	Годовые объемы выбросов загрязняющих веществ, т						∆Т,оС		Н, м
	SO2	CO2	NO2	пыль древесная	Сажа	угле- водороды
10	2432	5422	7800	140	402	650		155		50

Таблица 2.2

Показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха на территории различных типов

Вариант	Тип загрязнения территории
10	Пастбища	0,05

Таблица 2.3

Показатель агрессивности примеси в атмосферном воздухе

Наименование вещества	Аi
Оксид углерода	1
Пыль древесная	19,6
Диоксид серы	16,5
Диоксид азота	19,6
Сажа	1,3
Углеводороды	1,7

Таблица 2.4

Значения коэффициента f в зависимости от высоты источника выброса и разности температур ОС и источника

∆Т, оС	Высота источника, м
	20-100 м
более 150	0,4

Решение:

Приведенная масса загрязняющих веществ:

= 16,5*2432+1*5422+19,6*7800+19,6*140+1,3*402+1,7*650= 202801,6 усл.т

Экономический ущерб от загрязнения атмосферы:

= 3,3*0,05*0,4*202801,6 = 13384,91 р

Ответ: экономическая оценка ущерба в результате воздействия промышленного объекта на атмосферу составила 13384,91 р.

2.2. Определение экономического ущерба от загрязнения водоемов
Задание
Определить экономический ущерб в результате загрязнения промышленными предприятиями водного объекта (табл. 2.6). Исходные значения принять по табл. 2.5. Значение удельного экономического ущерба от сброса 1 т условного загрязнителя примем 443, 5 р.

Таблица 2.5

Исходные данные

Номер вари-анта	Годовые массы вещества, поступающих в водный объект со стоками
	Нефте- продукты, т	Нитриты, кг	СПАВ, кг	Взвешенные вещества, т	Сульфаты, т	Хлориды, т
10	2.8	1722	3800	200	20,68	650

Таблица 2.6

Поправка на водохозяйственный участок

Номер варианта	Водный бассейн	Значение поправки
10	Урал	2,7

Таблица 2.7

Показатель относительной опасности сброса А_i

Вещество	Показатель Ai
Нитриты	0,33
Взвешенные вещества	0,05
Сульфаты	0,002
Хлориды	0,003
СПАВ	2,0
Нефть и нефтепродукты	20,0

Решение:
Приведенная масса годового сброса:

= 20*2,8+0,33*1,722+2*3,8+0,05*200+0,002*20,68+0,003*650 = 76,16 усл.т

Экономический ущерб от загрязнения водных объектов:

= 443,5*2,7*76,16 = 91197,8 руб

Ответ: экономический ущерб в результате загрязнения промышленными предприятиями водного объекта составил 91197,8 руб.


2.3. Экономический ущерб от загрязнения и нарушения почв и земель

Задание
Определить общую величину предотвращенного ущерба , причиняемого почвенным и земельным ресурсам.

Примем:

S - площадь почв и земель, сохраненную от деградации за отчетный период времени в результате проведенных природоохранных мероприятий, га.;

S_i - площадь земель, где удалось предотвратить загрязнение химическим веществом i-го вида в отчетном году, га;

S₁ -площадь земель, где удалось предотвратить захламление отходами i-го вида за отчетный период времени, га.

Примем 4 вида химических веществ. Исходные данные представлены в табл. 2.8.

Таблица 2.8

Исходные данные

Номер варианта	S, га	Si, га	S1, га	Район расположения	Типы угодий	Назначение территории
10	11	8	5	Восточно-Сибирский	Чернозем мощный	Природно-заповедного

Таблица 2.9

Норматив стоимости земель, тыс. р/га

Типы земельного участка	Норматив стоимости земель, тыс. р./га
Чернозем мощный	290

Таблица 2.10

Коэффициенты, учитывающие экологические факторы (состояние атмосферного воздуха, почвы), по территориям экономических районов РФ. В соответствии с [5]

Экономические районы РФ	Значение коэффициента
	Для атмосферного воздуха*	Для почвы**
Восточно-Сибирский	1,4	1,1

Примечания: * Применяется с дополнительным коэффициентом 1,2 при выбросе загрязняю­щих веществ в атмосферный воздух городов.

**Применяется при определении платы за размещение отходов производства и потребления.
Таблица 2.11

Значения коэффициентов особо охраняемых территорий К_пдля расчета предотвращенного ущерба от нарушения земель, по [6]

Почвы и земли в пределах особо охраняемых	Кп
Земли природно-заповедного фонда	3

Решение:

Величина предотвращенного в результате природоохранной деятельности ущерба от деградации почв и земель:

= 290*11*1,1*3 = 10527 тыс.р./га

Величина предотвращенного в результате природоохранной деятельности ущерба от загрязнения земель химическими веществам:

= 4*290*8*1,1*3*1,6 = 48998,4 тыс.р./га

К_хп=1+0,2 (n-1)=1+0,2*(4-1) = 1,6

Размер предотвращенного в результате природоохранной деятельности ущерба от захламления земель несанкционированными свалками:

= 290*5*1,1*3=44457 тыс.р./га

Общая величина предотвращенного ущерба от ухудшения и разрушения почв и земель в рассматриваемом районе за отчетный период времени:
= 10527+48998,4 +44457 = 103982,4 тыс.р.

Ответ: общая величина предотвращенного ущерба, причиняемого почвенным и земельным ресурсам составила 103982,4 тыс.р.