№8 Лабораторная работа
.docxФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
(МТУСИ)
Кафедра Экологии
Практическое задание № 8
Вариант № *
«Расчет и оценка загрязнения почв вдоль автодорог»
Выполнил студент группы **********_________________ *********
Проверил _________________ *******
Москва 2002
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.
При работе двигателей внутреннего сгорания (ДВС) автомобилей образуются «условно твердые» выбросы, состоящие из аэрозольных и пылевидных частиц. В наибольших количествах выбрасываются соединения свинца и сажа. При интенсивности движения более 40 тыс. авт/сут существенными становятся выбросы кадмия и цинка. Наибольшую опасность для биосферы представляет накопление в почве соединений свинца, что обусловлено высокой доступностью его растениям и переходом по звеньям пищевой цепи в животных, птиц и человека. Выбросы соединений свинца происходят при работе ДВС автомобилей на этилированном бензине (в бензине марок А-76 и АИ-93 содержится, соответственно, 0,17 г/кг и 0,37 г/кг соединений свинца). Около 20 % общего количества свинца разносится с отработавшими газами в виде аэрозолей, а 80 % выпадает в виде твердых частиц размером до 25 мкм и водорастворимых соединений на поверхности прилегающих к дороге земель. Они накапливаются в почве на глубине пахотного слоя или фильтрации воды атмосферных осадков вдоль автодорог. Оценку загрязнения придорожных земель выбросами свинца и выбор защитных мероприятий по уменьшению ширины их распространения следует вести на основе расчета уровня загрязнения поверхностного слоя почвы (УЗП).
Варианты для выполнения задания.
Исходные данные для расчета УЗП.
Вариант |
Тип автомобиля |
Интенсивность движения N, 1/сутки |
Средняя скорость Движения транспортного потока км/ч |
Марка бензина |
Плотность почвы , кг/ |
* |
2 |
600 |
80 |
АИ-92 |
800 |
Мощность эмиссии свинца – количество выпавшего свинца за сутки на единицу длины автотрассы, мг/(м ∙сут), определяется следующим образом: , (8.1)
где − безразмерный коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения транспортного потока 𝜗 (км/ч), определяемый с помощью графика, изображенного на рис. 8.1;
− безразмерный коэффициент, учитывающий долю выбрасываемого свинца в виде условно твердых частиц, принимаемый равным 0,8;
− средняя интенсивность движения автомобилей различных классов в оба направления, авт/сут (или сут−1);
− средний расход бензина для карбюраторных автомобилей различных классов, л/км определяемый по табл. 8.1.;
– содержание свинца в бензине
Далее рассчитывается величина отложений свинца на поверхности почвы , мг/ :
= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹 (мг/ , (8.2)
Где − коэффициент с размерностью м −1, зависящий от расстояния x от кромки дороги, определяемый с помощью табл. 8.3;
𝜑 − безразмерный коэффициент, зависящий от розы ветров, принимается равным 0,7;
− расчетный срок эксплуатации автодороги, в нашем случае принимается равным 365 дней (1 год);
F – фоновое загрязнение пахотного слоя почвы свинцом, примем равным 8 мг/ .
10м
= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=867.604
20м
= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=179.921
30м
= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=111.153
40м
= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=76.768
50м
= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=59.576
60м
= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=42.384
80м
= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=25.192
100м
= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=16.596
150м
= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=9.719
200м
= 0,4 ∙ ∙ 𝜑 ∙ ∙ + 𝐹= 0,4 ∙ ∙ 0.7 ∙ ∙ + 8=8.344
На следующем этапе определяется уровень УЗП, мг/кг, на различных расстояниях от кромки дороги:
= , (8.3)
где 𝜌 − плотность почвы, кг/ ;
h – глубина пахотного слоя почвы, принимается равным 0,2 м.
10м
20м
30м
40м
50м
60м
80м
100м
150м
200м
Проведя расчеты УЗП на различных расстояниях от кромки дороги и построив график зависимости = 𝑓(𝑥), легко определить зону загрязнения почвы из сравнения УЗП с ПДК (ПДК свинца в пахотном слое составляет 32 мг/кг). В случае превышения ПДК на заданном расстоянии от дороги необходимо предусмотреть инженерные мероприятия по защите почвы от свинца.
ПДК не был превышен, инженерные мероприятия по защите почвы от свинца не требуются.