2. Пресноводные формации.

Человечество практически полностью зависит от поверхности вод суши – рек и озер.

В пресных водах рек, озер количество воды не превышает 0,016% общего объема пресной воды. В озерах, как и в морях, различают планктон, нектон и бентос. Однако в озерах и других пресных водоемах зообентоса меньше, чем в морях и океанах, а видовой их состав однообразен. Главным образом это простейшие, губки, ресничные и малощетинковые черви, пиявки, моллюски, личинки насекомых и др.

Фитобентос пресноводных вод представлен бактериями, диатомовыми и зелеными водорослями. Прибрежные растения располагаются от берега вглубь четко выраженными поясами. Первый пояс – полупогруженные растения (камыши, рогоз, осоки и тростники). Второй пояс – погруженные растения с плавающими листьями (водокрас, кубышки, кувшинки, ряски). В третьем поясе преобладают растения – рдесты, элодея и др.

По образцу жизни водные растения разделяются на две основные экологические группы:

• гидрофиты – растения, погруженные в воду только нижней частью и обычно укореняющиеся в грунте.

• гидатофиты – растения, которые полностью погружены в воду, а иногда и плавающие на поверхности.

В жизни водных организмов большую роль играют вертикальное перемещение воды, плотность, температурный, световой, солевой, газовый (содержание кислорода и углекислого газа) режимы, концентрация водородных ионов (pH). Концентрация водородных ионов (pH) нередко сказывается на распределении водных организмов. Пресноводные бассейны с pH 3,7–4,7 считаются кислыми, 6,95–7,3 нейтральными, с pH более 7,8 – щелочными. В пресных водах pH испытывает значительные колебания, нередко в течение суток. Морская вода более щелочная, и pH её меньше изменяется чем у пресной.

3. Выполнить практические работы №1 и №3.

Практическая работа №1. Расчет уровня загрязнения атмосферного воздуха точечными источниками выбросов.

Задание:

1. Рассчитать уровни загрязненности атмосферного воздуха выбросами предприятия на расстоянии 500 м от источника выбросов.

2. Основываясь на сравнении полученных при расчете значений концентрации загрязняющих веществ с величиной ПДК_с.с., сделать выводы о влиянии каждого из загрязняющих веществ на расчетную точку территории города.

Отчет: Предприятие: «РЕСУРС».

1. Характеристика предприятия:

№ варианта	Условное название предприятия, загрязняющее вещество	Высота трубы, м	Диаметр устья трубы, м	Температура ГВС, 0С	Выброс загрязняющего вещества, г/с
14	«РЕСУРС» диоксид углерода диоксид серы оксид углерода свинец	23	1,9	105	3,5 2,0 1,8 1,3

2) определение максимальной концентрации вредных веществ в атмосфере:

С_max=A*M*F*m*n*Г*H^-2*(V₁*ΔT)^-1/3,

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы=200;

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;

F- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе =1;

mиn- коэффициенты, учитывающие условия выхода газо-воздушной смеси (ГВС) из источника;

Н - высота источника над уровнем земли =23м;

Г - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности =1;

ΔТ – разность между температурой ГВС Т_ги температурой окружающего воздуха Т₀,⁰С;

V₁– расход газо-воздушной смеси (м³/с), рассчитываемый по формуле:

V₁=0,785*D²*W_ср,

где D– диаметр устья источника выбросов =1,9м;

W_ср– средняя скорость выхода ГВС из устья источника =7 м/сек;

ΔТ=105-24,7=80,3⁰С;

V₁=0,785*1,9²*7=19,84 м³/с,

r=1000*W_ср²*D*Н^-2*ΔТ^-1=1000*7²*1,9*23^-2*80,3^-1=2,191;r<100;

q=0,65*(V₁* ΔТ/Н)^1/3=0,65*(19,84*80,3/23)^1/3=0,65*69,267^1/3=2,669; 0,5<q>2;

m=(0,67+0,1*r^1/2+0,34*r^1/3)^-1=(0,67+0,1*2,191^1/2+0,34*2,191^1/3)^-1=

=(0,67+0,148+0,442)^-1=0,7936;

n=1, так какq > 2;

С_max=A*M*F*m*n*Г*H^-2*(V₁*ΔT)^-1/3=200*M*1*0,7936*1*23^-2*

*(19,84*80,3)^-1/3=0,0257*M;

С_max(диоксид углерода)=0,0257*3,5=0,089 мг/м³;

С_max(диоксид серы)=0,0257*2,0=0,0514 мг/м³;

С_max(оксид углерода)=0,0257*1,8=0,0463 мг/м³;

С_max(свинец)=0,0257*1,3=0,0334 мг/м³.

3) определение расстояния от источника выбросов, на котором достигается максимальная концентрация загрязняющего вещества:

х_max=0,25*(5-F)*k*H

где k – безразмерный коэффициент.

k=7*q^1/2*(1+0,28r^1/3)=7*2,669^1/2*(1+0,28*2,191^1/3)=7*1,634*(1+0,28*1,298)= =11,438(1+0,363)=11,438*1,363=15,589;

х_max=0,25*(5-1)*15,589*23=0,25*4*15,589*23=358,55м;x_max=358,55м;

4) определение метеорологических условий, при которых может быть достигнута максимальная концентрация загрязняющего вещества в воздухе:

U_max=q(1+0,12r^1/2)=2,669(1+0,12*2,191^1/2)=2,669(1+0,12*1,480)=2,669*1,177=

=3,14м;

5) определение концентрации загрязняющего вещества в атмосфере на заданном расстоянии от источника выбросов:

С=S₁* С_max, где S – безразмерная величина, зависящая от коэффициентаFи отношения х/ х_max,которое обозначено через α:

α:=х/х_max=500/358,55=1,3945;

S₁=1,13(0,13*1,3945²+1)^-1=1,13(0,13*1,9446+1)^-1=1,13(1,2528)^-1=1,13*0,7982=

=0,902;

С₅₀₀(диоксид углерода)=0,902*0,089=0,08028мг/м³;

С₅₀₀(диоксид серы)=0,902*0,0514=0,04636мг/м³;

С₅₀₀(оксид углерода)=0,902*0,0463=0,04176мг/м³;

С₅₀₀(свинец)=0,902*0,0334=0,03013мг/м³;

Диоксид углерода: С₅₀₀/ПДК_с.с =0,08028/3,0=0,02676;

Диоксид серы: С₅₀₀/ПДК_с.с =0,04636/0,05=0,9272;

Оксид углерода: С₅₀₀/ПДК_с.с =0,04176/1,0=0,04176;

Свинец: С₅₀₀/ПДК_с.с =0,03013/0,0003=100,43333;

таблица результатов, полученных при выполнении работы

Вариант 14. Предприятие «РЕСУРС»
Загрязняющее вещество (ПДКс.с., мг/м3)	М, г/с	Сmax, мг/м3	С500, мг/м3	С500/ПДКс.с.
Диоксид углерода (3,0)	3,5	0,089	0,08028	0,02676
Диоксид серы (0,05)	2,0	0,0514	0,04636	0,9272
Оксид углерода (1,0)	1,8	0,0463	0,04176	0,04176
Свинец (0,0003)	1,3	0,0334	0,03013	100,43333
Н=23м; D=1,9м; Т=1050С; ΔТ=80,30С;V1=19,84;r=2,191;q=2,669;m=0,7936;n=1; Сmax=0,0257*М; к=15,589; хmax=358,55м; Umax=3,14м; λ=1,3945;S1=0,902.

Выводы:

Анализ полученных результатов показал, что на расстоянии 500м от источника выбросов уровень загрязнения приземного слоя атмосферы предприятием «РЕСУРС» по средним подсчетам составляет по диоксиду углерода 0,02676 ПДК_с.с., по диоксиду серы 0,9272 ПДК_с.с, по оксиду углерода 0,04176 ПДК_с.с., по свинцу 100,43333 ПДК_с.с.. Для улучшения экологической ситуации на прилегающей территории и округи можно рекомендовать предприятию «РЕСУРС» выполнение технических мероприятий по улучшению системы очистки газо-аэрозольных выбросов, изменение технологических процессов с целью уменьшения выбросов диоксида серы и особенно свинца.