МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ БРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА» (СПбГУТ) Кафедра экологической безопасности телекоммуникаций

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № … на тему:

«…»

по дисциплине «Экология»

Выполнил: студент группы ИСТ-000 Иванов И. И.

«__» _____ 2023 г. ________ / Иванов И. И.

Принял: к. х. н., доцент Кулинкович А. В.

«__» _____ 2023 г. ________ / Кулинкович А. В.

СОДЕРЖАНИЕ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ 3

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 4

Термины и определения. 4

Теоретические сведения 5

ХОД РАБОТЫ 6

Задание и исходные данные 6

ВЫВОД 9

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определение значения максимальной приземной концентрации в атмосфере вредного вещества, выбрасываемого одиночным точечным источником.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Термины и определения.

Приземная концентрация загрязняющего вещества, мг/м³ – это количество загрязняющего вещества, находящееся в 1 м³ воздуха в приземном слое атмосфере.

Приземный слой атмосферы находится на высоте до 2 м от поверхности земли.

Предельно-допустимая концентрация, мг/м³ – максимальная концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований, в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Предельно-допустимый выброс (ПДВ), г/с или т/год – это масса вредного вещества в отходящих газах, максимально допустимая к выбросу в атмосферный воздух в единицу времени, которая обеспечивает концентрацию вредного вещества в приземном слое, не превышающую ПДК.

Фоновая концентрация, мг/м³ – это концентрация вредного вещества в приземном слое атмосферы, которая формируется всеми источниками выбросов, расположенных в данной местности, за исключением рассматриваемого.

Основным средством для соблюдения ПДК является установление нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ), устанавливаемых для каждого стационарного источника выбросов. То есть ПДВ устанавливается для того, чтобы обеспечить концентрацию загрязняющего вещества в атмосфере, не наносящую вреда человеку.

Теоретические сведения

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии хм (м) от источника и определяется по формуле 1:

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (рисунок 1); М (г/с) – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени; F- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; H (м) – высота источника выброса над уровнем земли (для наземных источников при расчетах принимается H = 2 м); h – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной и слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, h = 1; DT (⁰C) – разность между температурой выбрасываемой газово-воздушной смеси Т_г и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_в (рисунок 2); F = 1; n= 1; m = 1; V₁ (м³/c) – расход газово-воздушной смеси, определяемый по формуле 2:

где D (м) – диаметр устья источника выброса; ω₀ (м/с) скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.

ХОД РАБОТЫ

Задание и исходные данные

Определить значение максимальной приземной концентрации в атмосфере вредного вещества диоксида серы, выбрасываемого одиночным точечным источником и сделать вывод о том, необходимы ли в данном случае дополнительные природоохранные мероприятия. Поскольку расчет выполняется на диоксид серы, при вычислении выбросов (г/с) необходимо умножать на 2. ПДК диоксида серы максимально разовая составляет 0,5 мг/м³. По заданным вариантам построить розу ветров для теплого периода (июль) дать рекомендации по размещению рекреационных и селитебных территорий.

Исходные данные:

Источник выброса: котельная, работает на мазуте.

Для построения розы ветров информация на сайте: http://stroydocs.com/info/e_veter

Вариант: 17.

Город: Краснодар.

Потребление в год, тонны: 10000

Содержимое сери в мазуте, %: 1,1

Диаметр трубы, метры: 1,2

Высота трубы, метры: 15

Скорость выхода газов из трубы, м/с: 8

Температура газов на выходе из трубы, ⁰С: 105

Найдем коэффициенты формулы 1:

Коэф А. = 200.

Найдем содержание серы в мазуте:

10 000 * 1,1% = 110 т/г

Значение коэффициента М для формулы в граммах в секунду (г/с), в таблице приведено в тоннах в год, следовательно, необходимо перевести табличное значение в нужные единицы измерения.

110 т/г ≈ 3,5 г/с.

Поскольку расчет выполняется на диоксид серы, при вычислении выбросов (г/с) необходимо умножать на 2.

М = 3,5 г/с * 2 = 7 г/с

F = 1

n = 1

m = 1

H = 2 м. (наземный источник)

∆T = [Температура газов на выходе из трубы] – [Температура воздуха в июле] = 105 – 27 = 78

Необходим также расчёт значения параметра V₁ по формуле 2:

D = [диаметр источника устья выброса, диаметр трубы, метры] = 1,2

ω₀ = [скорость выхода газов из трубы, м/с] = 8

Таким образом:

Роза ветров города Краснодар показана на рисунке 1

Рисунок 1 – Роза ветров г. Краснодар.

Рисунок 2 – Город Краснодар на карте.

Обозначения:

: место строительства котельной

: обозначение города

: границы города.

ВЫВОД

В ходе лабораторной работы было рассчитано рассеивание вредного вещества от одиночного точечного источника, определено значение максимальной приземной концентрации в атмосфере вредного вещества, выбрасываемого одиночным источником, построена роза ветров для города Краснодар в июле.

Ответы на вопросы:

1 Дайте определение предельно допустимой концентрации (ПДК).

Предельно-допустимая концентрация, мг/м³ – максимальная концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований, в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

2 Дайте определение приземной концентрации.

Приземная концентрация загрязняющего вещества, мг/м³ – это количество загрязняющего вещества, находящееся в 1 м3 воздуха в приземном слое атмосфере.

3 На сколько метров от поверхности земли распространяется приземный слой атмосферы?

Приземный слой атмосферы находится на высоте до 2 м от поверхности земли.

4 Дайте определение фоновой концентрации.

Фоновая концентрация, мг/м3 – это концентрация вредного вещества в приземном слое атмосферы, которая формируется всеми источниками выбросов, расположенных в данной местности, за исключением рассматриваемого.

5 Дайте определение ПДВ.

Предельно-допустимый выброс (ПДВ), г/с или т/год – это масса вредного вещества в отходящих газах, максимально допустимая к выбросу в атмосферный воздух в единицу времени, которая обеспечивает концентрацию вредного вещества в приземном слое, не превышающую ПДК.

6 В чем измеряется концентрация вредного вещества в атмосфере?

7 Что происходит с концентрацией загрязняющего вещества по мере удаления от источника выброса?

8 От чего зависит и в чем измеряется объемная скорость выхода газа из трубы?

Санкт-Петербург

2023