1_Контрольная работа / 1- 0_БЖД / Безопасность жизнедеятельности-14 / Безопасность жизнедеятельности-14(1)

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Заочный факультет

(дистанционная форма обучения)

Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)

Контрольная работа № 1

Тема № 6 «Антропогенное загрязнение атмосферы»

по дисциплине “Безопасность жизнедеятельности”

Выполнил студент

Принял:____________________________

(ФИО преподавателя)

__________________

(оценка)

“ _____”___________ 2004 г.

2004 г.

Определение границ зон экотоксикологической опасности

и на территории города

Под зоной экотоксикологической опасности (ЗЭО) понимают территорию, на которой комплексный (обобщенный) показатель качества окружающей среды (ОС) превышает некоторое предельное (пороговое) значение. Граница ЗЭО - это изолиния, удовлетворяющая условию:

R = R_пр,

где R_пр - предельно допустимое качество ОС на территории, проживание на которой не принесет ущерба для здоровья населения. Комплексный показатель качества ОС, в общем случае, должен учитывать качество всех компонент среды: воздуха, почвы, подземной и поверхностной воды и др. компонент территории.

Общее задание на контрольную работу № 1:

Для заданного предприятия города:

1. Провести моделирование распространения выбрасываемого вещества в атмосфере:

• Определить максимально возможную концентрацию С_м загрязняющего вещества, которая может быть достигнута в атмосферном воздухе города при самых неблагоприятных метеорологических условиях.

• Определить наиболее опасную скорость ветра, при которой может быть достигнута максимальная концентрация.

• Построить графики зависимости концентраций загрязняющих веществ от расстояния до источника выбросов (до труб предприятий). На графиках провести линии ПДК - предельно допустимой концентрации из «приведены в Приложении».

• По графикам сделать вывод о влиянии предприятия на окружающую среду, т.е. сравнить полученные значения концентрации с величиной ПДК.

• Определить расстояния (по две точки для каждого графика), на которых концентрация равна ПДК, т.е. определить зону (в виде кольца вокруг трубы) повышенного влияния предприятия на окружающую среду. Определить расстояние, на котором влияние предприятия практически отсутствует (дальнюю точку, на которой концентрация равна 0.1ПДК).

• Для заданного предприятия города определить границы участков территории, принадлежащие разным классам загрязнения воздуха. Особо выделить зону экотоксикологической опасности.

• Определить классы загрязнения воздуха в каждом геокванте территории города.

• Особо выделить зону экотоксикологической опасности и определить, какие экологически уязвимые объекты попали в эту зону.

Индивидуальные задания:

Вариант 14.Предприятие № 14 имеет один источник выбросов:1) труба высотой 50 м и диаметром 4.6 м температура ГВС 120 град. С выбрасывает в атмосферу: фенол 1.26 г/сек акролеин 24.6 г/сек

Примечание. Карта города N изображена на рис.12.1. Масштаб карты определяется следующим образом: расстояние от точки А до точки В (по прямой) равно 7 км.

Решение:

Для первого источника

Средняя температура воздуха самого жаркого месяца (июля) в городе равна 24.7 град С. Разность температур между температурой ГВС и окружающим воздухом равна dT = 120 – 24,7 = 95,3

Расход газовоздушной смеси равен

Рассчитаем параметры, необходимые для определения максимальной концентрации ВВ.

,

,

так как f < 100, то определим коэффициент m

Так как Vm > 2

n = 1

Подставив все вычисленные параметры в основную формулу, получим значение максимальной концентрации фенола и акролеина в воздухе (F=1)

. Для фенола

. Для акролеина

Определим расстояние от источника выбросов, на котором эта концентрация ВВ может возникнуть при неблагоприятных метеорологических условиях.

Так как Vm > 2, а f < 100 , то безразмерный коэффициент d определяется по формуле

.

Расстояние от источника выбросов до точки территории, в которой достигается максимальная концентрация, равна

Максимальная концентрация ВВ может возникнуть только при определенной скорости ветра, которая определяется по формуле

. (Так как Vm > 2)

Построим график зависимости концентрации ВВ в воздухе от расстояния от источника выбросов, для этого введем величину , где Х – расстояние от источника выбросов (в метрах), расстояние, на котором достигается максимальная концентрация вещества. Определим параметр , который рассчитывается по трем формулам в зависимости от величины Х:

если точка, для которой определяется лежит до , то,

для точек, лежащих за, но не дальше, чем (8), , иначе .

Определив , рассчитаем концентрацию ВВ для различных значений Х и построим график , на котором покажем линию концентрации, равной предельно допустимой (для фенола ПДК=0.01 мг/куб. м).

График приведен на рис. 1

Таблица значений для фенола

x	x/Xm	S(x)	С(x)
0	0,0000	0,0000	0,000000
60	0,0678	0,0252	0,000103
180	0,2034	0,1860	0,000764
300	0,3390	0,4175	0,001714
420	0,4746	0,6485	0,002663
660	0,7458	0,9468	0,003888
900	1,0170	0,9961	0,004090
1140	1,2882	0,9295	0,003817
1380	1,5594	0,8586	0,003526
1980	2,2374	0,6845	0,002811
2580	2,9154	0,5368	0,002204
3180	3,5934	0,4219	0,001732
3780	4,2714	0,3351	0,001376

Таблица для акролеина

x	x/Xm	S(x)	С(x)
0	0,0000	0,0000	0,000000
60	0,0678	0,0252	0,002016
180	0,2034	0,1860	0,014916
300	0,3390	0,4175	0,033470
420	0,4746	0,6485	0,051989
660	0,7458	0,9468	0,075910
900	1,0170	0,9961	0,079859
1140	1,2882	0,9295	0,074520
1380	1,5594	0,8586	0,068836
1980	2,2374	0,6845	0,054881
2580	2,9154	0,5368	0,043040
3180	3,5934	0,4219	0,033822
3780	4,2714	0,3351	0,026869
4380	4,9494	0,2700	0,021650

По графику делаем следующие выводы:

1. Максимальная концентрация фенола в воздухе на расстоянии 884 м от трубы достигает 0,0041 мг/куб. м, что не превышает предельно допустимую концентрацию. Максимальная концентрация акролеина в воздухе на расстоянии 884 м от трубы достигает 0,08 мг/куб. м, что почти в 2,5 раза превышает предельно допустимую концентрацию.

2. Максимальная концентрация достигается при скорости ветра около 4,39 м/с, что мало вероятно для метеорологических условий заданного города.

3. Зона повышенной концентрации акролеина на территории города (зона превышения ПДК) представляет кольцо меньшим радиусом 270 м и большим радиусом 2900 м

4. Влияние источника выбросов на атмосферу можно не учитывать только на расстоянии свыше 13400 м (на этом расстоянии концентрация меньше 0.1ПДК) – для акролеина

5. Чтобы снизить влияние предприятия на окружающую среду можно рекомендовать увеличение высоты дымовой трубы, либо повышение температуры газовоздушной смеси, либо установление фильтров-уловителей ВВ.

Определим зоны экотоксикологической опасности (ЗЭО) на территории города, которые могут сформироваться под воздействием выбросов предприятия № 14, для этого будем рассчитывать для каждого геокванта индекс загрязнения атмосферы (ИЗА):

где i - количество вредных веществ, обнаруженных в атмосферном воздухе территории в нашем случае равно 3; C_i - концентрация ВВ в центрах геоквантов, мг/м³; ПДК_i - предельно допустимая концентрация ВВ; _i - коэффициент экологической опасности фенола 1.37.

Коэффициент опасности (вредности) веществ, обнаруженных в воздухе, определяется в зависимости от класса опасности вещества, который, в свою очередь, оценивается через величину предельно допустимой концентрации. Существуют четыре класса веществ, правила определения которых приведены в таблице.

Таблица – Характеристики химических веществ

Класс вещества	Характеристика вещества	Правило определения	Значение i
1	особо опасные	ПДК<0.1	1.37
2	опасные	0.1< ПДК< 1	1.1
3	умеренно опасные	1< ПДК<10	1.0
4	неопасные	ПДК>10	0.9

Сформируем таблицу расстояний от источника выбросов до центров каждого из 18 геоквантов (в метрах), для каждого расстояния определим концентрацию ВВ в воздухе, затем оценим индекс ИЗА.

Таблица - Основные характеристики геоквантов для построения зон экотоксикологической опасности на карте города

№	расстояние до источника	фенол	акролеин	Иза
1	3600	0,00147	0,028749	0,030219
2	3600	0,00147	0,028749	0,030219
3	1950	0,00284	0,05554	0,05838
4	1900	0,00290	0,056649	0,059549
5	7000	0,00051	0,009919	0,010429
6	7100	0,00048	0,009455	0,009935
7	2000	0,00279	0,054445	0,057235
8	4800	0,00096	0,018778	0,019738
9	1750	0,00308	0,060063	0,063143
10	5000	0,00090	0,017592	0,018492
11	6800	0,00053	0,010443	0,010973
12	1800	0,00302	0,058912	0,061932
13	3400	0,00159	0,031038	0,032628
14	3500	0,00153	0,029866	0,031396
15	5100	0,00087	0,017037	0,017907
16	5100	0,00087	0,017037	0,017907
17	6300	0,00061	0,011939	0,012549
18	6600	0,00056	0,011007	0,011567

Исследования гигиенистов показывают, что если участок территории характеризуется качеством атмосферного воздуха в пределах 0 1 ИЗА (5,6,8,10,11,15-18), то такая территория является экологически безопасной (зоной экологического благополучия). На ней могут быть размещены любые (в том числе и экологически уязвимые объекты: детские учреждения, больницы, санатории и др.). Такой территории присваивается первый класс загрязненности воздуха.

Если качество воздуха лежит в пределах 1 5 ИЗА (1-4,7,9,12-15), то у людей, длительно (постоянно) пребывающих в таких условиях, могут наблюдаться изменения в здоровье функционального характера, проходящие бесследно при временном выходе из такой зоны. Поэтому на такой территории возможно размещение производственных объектов и, в виде исключения, жилого фонда. Класс загрязненности равен двум.