Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Архангельский_БСТ2154 экология

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
31.10.2023
Размер:
574.16 Кб
Скачать

Министерство цифрового развития, Связи и Массовых Коммуникаций Российской Федерации Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования «Московский Технический Университет Связи и Информатики» (МТУСИ)

Кафедра «Экология, безопасность жизнедеятельности и электропитание»

Отчет по лабораторным работам

по дисциплине:

«Информационная экология»

Выполнил: студент группы БСТ2154 Архангельский Максим Вячеславович Студенческий билет № ЗБСТ21001 Проверил:

Шакиров К.Ф.

Москва 2023

Практическое задание №1

Оценка уровня выбросов вредных веществ в атмосферу.

Цель работы: для промышленного предприятия, расположенного на ровной местности,

1)рассчитать величину максимальной концентрации вредного вещества

уземной поверхности, прилегающей к предприятию, при выбросе из трубы нагретой газовоздушной смеси;

2)определить расстояние от источника выброса, на котором достигается величина максимальной приземной концентрации вредных веществ (по оси факела);

3)определить фактическую концентрацию вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха и дать оценку рассчитанного уровня загрязнения воздуха в приземном слое промышленными выбросами путем сравнения со среднесуточной предельно допустимой концентрацией (ПДК);

4)определить опасную скорость ветра и рассчитать значения приземных концентраций вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на расстояниях X= 50, 500 м. от источника выброса;

5)рассчитать предельно допустимый выброс вредного вещества.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См,мг/м3, при выбросе нагретой газовоздушной смеси из одиночного источника при неблагоприятных метеорологических условиях определить по формуле:

2

где А — коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе (для Московского региона равен 140);

F — безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газообразных вредных веществ

F = 1);

— безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (в случае ровной местности =1);

m, n — безразмерные коэффициенты, вычисляемые согласно

пункту б.

Для определения См необходимо:

а) рассчитать среднюю линейную скорость 0, м/с, выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса:

3

б) значения коэффициентов m и n определить в зависимости от параметров f и м:

в) коэффициент m определить в зависимости от f по формуле:

г) коэффициенты n и d для п.2 определить в зависимости от величины м:

2. При неблагоприятных метеорологических условиях максимальная приземная концентрация вредных веществ достигается на расстоянии от источника выброса:

4. Расчет предельно допустимого выброса нагретого вредного вещества

(ПДВ) производится по формуле:

4

Исходные данные

Вариант

Сф,

М, г/с

Q, м3

ΔT, ◦C

Н, м

D, м

Тип

мг/м3

вещества

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оксид

1

0,02

0,8

2,4

12

21

1,0

азота

 

 

 

 

 

 

 

(NO)

Средняя линейная скорость:

4 2,40 = 3,14 12 ≈ 3,057 м/с

Параметры и м:

 

 

 

 

 

= 1000

3,0572 1

≈ 1,765

 

212 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2,4 12

 

 

 

 

 

= 0,65 √

 

 

 

≈ 0,722

 

 

 

 

м

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент m:

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

≈ 0,824

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,67 + 0,1 √1,765 + 0,34 √1,765

 

Определить коэффициенты n и d в зависимости от величины м:

В данном случае, значение м = 0,722 попадает под условие

0,5 ≤ м < 2.

= 0,532 0,7222 − 2,13 0,722 + 3,13 ≈ 1,869

 

 

 

 

3

 

 

 

 

= 4,95 0,722 (1 + 0,28√1,765) ≈ 4,783

 

Расчет См:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

140 0,8 1

0,824

1,869 1

≈ 0,127

мг

 

 

 

м

21

2

3

 

 

 

 

 

м3

 

 

√2,4 12

 

 

При неблагоприятных метеорологических условиях максимальная приземная концентрация вредных веществ достигается на расстоянии от источника выброса:

21м = (5 − 1) 4,783 4 = 100,443 м

5

Вышеприведенные формулы для расчета м и м справедливы при опасной скорости ветра:

м = 0,5 м/с, если м ≤ 0,5м = м, если 0,5 < м ≤ 2

м = м(1 + 0,12√ ) для нагретых выбросов при м > 2

В данном случае м = м = 0,722 мс

Значения приземных концентраций вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса при

опасной

 

 

 

скорости

 

 

ветра

 

 

 

определяется

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

м

 

 

 

 

 

 

где 1 – безразмерная величина, определяемая в зависимости от

соотношения X/Xм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

≤ 1, 1

= 3 ( ⁄

 

4

− 8 ( ⁄

3

+ 6 ( ⁄

2

 

 

При

 

)

 

)

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

м

м

 

 

 

При 1 <

 

 

≤ 8, =

 

 

1,13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

) +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,13( ⁄

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

1) При х = 50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х

=

 

50

 

 

 

= 0,497

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100,443

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, 682

 

 

 

 

 

Сх = 0,682*0,127 = 0,086

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) При х = 500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х

 

=

 

500

 

 

= 4,977

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100,443

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1 =

 

 

 

 

 

 

 

 

0,267

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сх = 0,267*0,127 = 0,033

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,497

 

 

 

4,977

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,682

 

 

 

0,267

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,086

 

 

 

0,033

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет предельно допустимого выброса нагретого вредного вещества (ПДВ) производится по формуле:

2 3

ПДВ = (ПДКсс ф)

В данном случае для оксида азота (NO) ПДКсс = 0,06 мгм3, поэтому

 

 

 

 

 

(21м)2

3

м3с 12˚С

ПДВ = (0,06

мг

3 − 0,02

мг

3)

2,4

140 1 0,824 1,869 1

 

м

 

м

 

≈ 0,2507 гс

Вывод: в ходе лабораторной работы были произведены расчеты предельно допустимого выброса нагретого вредного вещества и максимального значения приземной концентрации вредного вещества для оценки уровня выбросов вредных веществ в атмосферу по заданным параметрам.

7

Практическое задание №8

Расчет и оценка загрязнения почв вдоль автодорог

Цель работы: произвести расчет и оценку загрязнения почв вдоль автодорог.

Исходные данные:

 

Тип

 

,

Интенсивность

Средняя

Марка

 

Содержание

Плотность

варианта

 

автомобиля

л/км

движения N,

скорость

бензина

свинца в

 

почвы ,

 

 

 

 

 

 

1/сутки

 

Движения

 

 

 

бензине ,

 

кг/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

транспортного

 

 

 

г/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

потока , км/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

Легковой

0,11

1000

 

 

 

90

 

АИ-

 

 

0,37

 

 

1100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зависимость коэффициента к от расстояния x от края дороги

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х, м

10

 

20

 

30

40

 

50

 

60

 

80

 

100

 

150

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

0,50

 

0,10

0,06

0,04

 

0,03

 

0,02

 

0,01

 

0,005

 

0,001

 

0,0002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнение работы:

Мощность эмиссии свинца – количество выпавшего свинца за сутки на единицу длины автотрассы, мг/(м*сут), определяется следующим образом:

= 0,592*1*0,8*1000*0,11*0,37_19,275_мг/(м*сут)

Где:

− безразмерный коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения транспортного потока (км/ч), определяемый с помощью графика, изображенного на рис. 1;

8

Рис.1. Зависимость величины коэффициента от средней скорости

транспортного потока (км/ч).

т − 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.

– содержание свинца в бензине.

Затем рассчитаем величину отложений свинца на поверхности почвы Рп,мг/м2:

где коэффициент с размерностью м-1, зависящий от расстояния x от кромки дороги;

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/м2.

9

Определим уровень УЗП, мг/кг, на различных расстояниях от кромки дороги:

где p – плотность почвы, кг/м3; h – глубина пахотного слоя почвы, принимается равным 0,2 м.

Занесу результаты Рп и Рс в таблицу.

x

к

Рп

Рc

1

10

0,50

992.95249

4.51342

 

 

 

 

 

2

20

0,10

204.9905

0.931775

 

 

 

 

 

3

30

0,06

126.19429

0.57361

 

 

 

 

 

4

40

0,04

86.7962

0.39452

5

50

0,03

67.09715

0.30498

 

 

 

 

 

6

60

0,02

47.3981

0.21544

7

80

0,01

27.69905

0.1259

 

 

 

 

 

8

100

0,005

17.849525

0.08113

 

 

 

 

 

9

150

0,001

9.9699049

0.04531

 

 

 

 

 

10

200

0,0002

8.393981

0.03815

 

 

 

 

 

Вывод: в ходе лабораторной работы был рассчитан уровень загрязнения почвы вдоль автодороги, по полученным данным был построен график. Увеличение расстояния до кромки дороги положительно влияет на загрязненность почвы.

10