Расчет предельно допустимых выбросов и минимальной высоты источника выбросов предприятия.

Предприятия “Сигма” + “Топаз”

1. на расстоянии 3000 м от действующего предприятия “Сигма” планируется построить предприятие “Топаз”.

2. Характеристики предприятий:

№ в-та	Условное название предприятия, загрязняющее вещество	Высота трубы, м	Диаметр устья трубы, м	Температура ГВС, 0С	Выброс загрязняющего вещества, г/с
1	2	3	4	5	6
16	“Сигма” аммиак диоксид серы окислы азота фенол	24	1,4	110	3,1 1,8 1,8 2,9
19	“Топаз” диоксид углерода окислы азота свинец фенол	27	1,2	97	3,1 2,2 1,4 2,5

Из характеристик предприятий следует, что каждое из предприятий выбрасывает окислы азота и фенол

3. рассчитаем фоновые концентрации совпадающих веществ

а=3000/ 316,272=9,486, а>8

S₁=9,486*(3,58*9,486²+35,2*9,486+120)^-1=0,019;

Сф(окислы азота)=0,019*0,050=0,000081 мг/м³ <ПДКс.с

Сф(фенол)=0,019*0,079=0,001501 мг/м³ <ПДКс.с

Предварительный вывод: строительство предприятия “Топаз” планировать можно. Необходимо продолжить исследование ситуации.

4. Рассчитаем значения ПДВ окислов азота и фенола “Сигма”

Сmax(окислы азота)=0,04-0,000081=0,039919 мг/м³

Сmax(фенола)=0,05-0,001501=0,0485 мг/м³

Определим параметры предприятия “Топаз” необходимые для последующего расчета

А=200; F=1; Г=1; Н=27м; ∆Т=97-24,7=72,3⁰С; V₁=0,785*1,2²*7= 7,913; m=0,905; n=1,0;

ПДВ(окислы азота)=

=0,039919*27²*(7,913*72,3)^1/3*(200*1*0,905*1,0*1)^-1= 29,101*8,302*0,0055= 1,33 г/с;

ПДВ(фенол)=

=0,001501*27²*(7,913*72,3)^1/3*(200*1*0,905*1,0*1)^-1= 1,094*8,302*0,0055= 0,050 г/с;

5) рассчитаем минимальную высоту трубы предприятия “Топаз”.

Hmin(окислы азота)=

=(72,3*7,913)^-1/6*(200*2,2*1*0,905*1,0*1/0,039919)^1/2=0,347*99,875= 34,66 м

Hmin(фенол)=

=(72,3*7,913)^-1/6*(200*2,5*1*0,905*1,0*1/0,0485)^1/2=0,347*96,6=33,52 м

Оформим произведенные расчеты в таблицу.

Вариант 16 “Сигма”+ “Топаз”
Загрязняющее вещество	Сф, мг/м3	Сmax, мг/м3	ПДВ, г/с	М/ПДВ	Hmin,м
Окислы азота	0,000081	0,039919	1,33	1,65	34,66
фенол	0,001501	0,0485	0,05	50,0	33,52
“Сигма” a=9,486; S1=0,019	“Топаз” ∆Т=72,30С; V1=7,913; m=0,905; n=1,0; М=(окислы азота)=2,2 г/с; М(фенол)=2,5 г/с.

Выводы;

1. ПДВ окислов азота для планируемого предприятия “Топаз” при высоте трубы 27 метров составляет 1,33 г/с, планируемый выброс равен 2,2г/с, что составляет 1,65 ПДВ.

2. ПДВ фенола для планируемого предприятия “Топаз” при высоте трубы 27 метров составляет 0,05г/с, планируемый выброс равен 2,5 г/с, то есть превышает ПДВ в 50 раз.

3. Строительство предприятия “Динамо” возможно, если минимальная высота трубы составит не менее 34,66 метров (для снижения концентрации окислов азота) и не меньше 33,52 (для снижения концентрации фенола), что не превышает максимально допустимой для предприятий (200-250м).

4.В пробе сточной воды сразу же после взятия количество кислорода составляло m₁=6,0 мг, а в плотно закрытой с той же пробой, хранящейся в темноте 5 суток, количество кислорода составило m₂=3,5мг. Первоначальная проба загрязненной воды, впоследствии разбавленной , имела объем V₁=10 мл. Рассчитать БПК и определить, будут ли в этой воде жить личинка веснянки, личинка мошки, личинка крыска.

Решение

m₁- m₂=6,0-3,5=2,5 мг;

на объем воды V₁=10 мл было израсходовано 2,5 мг кислорода, отсюда следует что БПК=2,5*100=250мг*л^-1

минимальное содержание кислорода в воде составляет 52мг*л^-1

Личинки веснянки в такой воде жить могут, их порог не мене 5 мг л^-1

Личинки мошки и крыска в такой воде жить могут, так как для крыска минимальный порог 0,5 мг л^-1

5. Назовите основные составляющие экономического ущерба от загрязнения природного водоема.

6.Как влияет промышленно-энергетическое водопотребление на ресурсы пресных вод.

Почти девяносто семь процентов (97%) воды на земном шаре - это морская вода. Из оставшихся трех процентов, семьдесят семь процентов (77%) находятся в замерзшем состоянии в ледниках, а также на северном и южном полюсах; двадцать два процента (22%) - это грунтовые воды, и только один процент воды (1%) включен в гидрологический цикл на поверхности земли.

Качество поверхностных вод, от которых зависит жизнь многих людей во всем мире, ухудшается в результате человеческой деятельности. Вследствие этого снижается возможность использовать поверхностные водные ресурсы в качестве питьевой воды для людей и сельскохозяйственных животных, для орошения и промышленных нужд. Хозяйственно-бытовые, сельскохозяйственные и промышленные отходы часто загрязняют мировые источники из-за плохого планирования, аварий и умышленных злоупотреблений. Около 75% населения планеты не имеют системы очистки канализационных стоков и поэтому просто сбрасывают их в водотоки. В сельских районах развивающихся стран 71% населения испытывает недостаток в чистой воде и 87% не имеют канализации. Отходы антропогенной деятельности человека - самый опасный загрязнитель окружающей среды. По данным ООН четыре из каждых пяти заболеваний в развивающихся странах вызваны либо загрязненной водой, либо антисанитарными условиями проживания. Ежедневно в этих странах двадцать пять тысяч человек умирает от болезней, вызванных некачественной водой.

Заиливание - следствие плохой организации сельского хозяйства, обезлесивания, неправильной мелиорации и естественных природных явлений - буквально превращает водотоки в грязевые потоки. А тепловое загрязнение от теплоэлектростанций и некоторых видов промышленности нарушает температурный режим рек и озер так, что это совершенно изменяет водные экосистемы. Все эти проблемы приводят к истощению запасов питьевой воды, и ее недостаток становится главной экологической проблемой многих развивающихся стран.

В 1981-м году по инициативе Программы охраны окружающей среды ООН была начата международная декада оздоровления запасов питьевой воды. Целью этой программы было обеспечение к 1990-му году всех и каждого адекватными санитарными условиями и качественной водой. Однако этой цели достичь не удалось.

Грунтовые(подземные) воды - основной ресурс питьевой воды в мире. В отличие от поверхностных вод, которые можно очистить при помощи очистных сооружений, грунтовые воды включены в иной гидрологический цикл и потому не могут быть очищены. Большая часть грунтовых вод подпитывается осадками, которые просачиваются в почву.

На качество грунтовых вод могут оказывать влияние многие виды человеческой деятельности. Вот список источников загрязнения подземных вод: ирригация, использование удобрений и пестицидов, септические отстойники и выгребные ямы, муниципальные канализационные системы, санитарные поля фильтрации и мусорные свалки, скважины, колодцы, подземные трубопроводы, промышленные отходы, поверхностные разливы различных веществ, утилизация соляных растворов и отходов добывающей промышленности.

Проблему представляет собой поливная вода - в ней содержатся растворенные вещества, которые остаются в почве в виде солей после того, как растение забирает влагу. В конце концов почва становится слишком соленой для того, чтобы использовать ее в сельскохозяйственных целях. Когда засоленные почвы омываются водой, соль в высоких концентрациях может просачиваться в грунтовые воды, тем самым делая их непригодными для питья и сельского хозяйства.

Удобрения, используемые в сельском хозяйстве, содержат азот, фосфор и калий. Фосфор и калий, по мнению специалистов, не попадают в грунтовые воды. Зато азот в форме различных соединений активно включается в гидрологический цикл подземных вод.

Хотя существует не так много свидетельств загрязнения грунтовых вод пестицидами, тем не менее есть опасность просачивания этих веществ в почву или их поступления в подземные источники через колодцы.

В густонаселенных районах причиной загрязнения грунтовых вод часто становятся неисправности в системах септических отстойников, где происходит очистка бытовых отходов. Когда эти системы выходят из строя, в почву попадает большое количество нитратов, которые просачиваются в подземные воды. В тех местах, где есть канализационные системы, нередки случаи разрушения старых труб и попадания нитратов в грунтовые воды. В одном случае в результате прорыва трубы произошла утечка 1,3 миллиона литров канализационных стоков, и ученые обнаружили бактерии в колодцах на расстоянии двух километров от места аварии.

Главный источник загрязнения грунтовых вод - это мусорные свалки(полигоны). Твердые отходы на свалках состоят из пищевых отходов, бумаги, пластиков, металлов и токсичных материалов (свинца, ртути, кадмия, ядохимикатов и пестицидов). Места утилизации отходов представляют угрозу для грунтовых вод, потому что вместе с дождем и влагой металлы и органические вещества просачиваются в почву. Этот процесс напоминает то, что происходит с пакетиком чая, опущенным в горячую воду.

Ученые подсчитали, что из свалки площадью в сорок-сорок семь гектаров, расположенной во влажном месте, ежегодно вымывается от ста семидесяти двух до трехсот восьми с половиной миллионов литров химикатов и металлов. Обычно в состав этих химикатов входят хлориды, свинец, медь и нитрит натрия.

Плохая эксплуатация водозаборных колодцев приводит к тому, что загрязненные поверхностные воды включаются в гидрологический цикл грунтовых вод.

Утечки из подземных трубопроводов и резервуаров приводят к загрязнению подземных вод канализационными стоками и продуктами нефтяной и химической промышленности.

Из водоемов для сбрасывания промышленных отходов, к которым относятся колодцы, скважины, водостоки и искусственные пруды, в окружающую природу попадает большое количество различных химических соединений - кислот, фенолов и токсичных металлов.

Соляные растворы представляют большую проблему в местах, где соленая вода выкачивается на поверхность вместе с нефтью. Так как химический состав этой воды значительно отличается от состава морской воды, ее утилизация представляет большую проблему. Утечки из заброшенных скважин также могут стать источником серьезных проблем. В одном случае заброшенная скважина давала утечку 5110 литров соленой воды в минуту через пятьдесят три года после того, как она была пробурена.

Наконец, добывающая промышленность создает проблему промышленных бассейнов и шламонакопителей, содержащих сточные воды. Эти поверхностные углубления в конечном итоге заполняются шламами, и эти осадки необходимо вычищать. В конце концов, осадки из промышленных бассейнов оказываются в поверхностных и подземных водах. Особо нужно обращать внимание на следующие вещества в жидких отходах добывающей промышленности: нитраты, хлориды, токсичные металлы и радиоактивные отходы. Твердые отходы добывающей промышленности обычно собираются в отвалах. Оттуда они попадают в воду в результате смыва осадками.