- •7. БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ КРУГОВОРОТЫ
- •- Антропогенный круговорот ксенобиотиков (ртути, свинца, хрома).
- •7.1. Характеристика большого и малого круговоротов
- •Все вещества на нашей планете находятся в процессе круговорота. Солнечная энергия вызывает на Земле два круговорота веществ:
- •Электромагнитный спектр включает много видов излучений: от микроволн до длинноволновых (рис.8.1, 8.2).
- •Вызывает болевые ощущения
- •Шум машин на автостраде
- •Разговор
- •Журчание ручья
- •ЗАГРЯЗНЕНИЕ
- •На рис. 10.8 представлены источники загрязнения атмосферы.
- •Источники загрязнения атмосферы
- •10.4.2. Аэрозоли. Смог
- •Аэрозоль – газообразная среда со взвешенными в ней твердыми или жидкими частицами. К аэрозолям относятся дымы, туманы.
- •Природные ресурсы
- •Геотермальные
- •11.3. Проблемы использования природных ресурсов
- •Полезные ископаемые
- •12.3. Источники загрязнения поверхностных и подземных вод
- •4 – аэрационная часть; 5 – сборный лоток; 6 – отстойная часть;
- •Рис. 12.22. Схема устройства шламонакопителя:
- •Рис. 13.1. Схема строения атмосферы Земли
- •13.2. Приземный слой воздуха
- •13.5. Очистка пылегазовых выбросов в атмосферу
- •Развитие эффективных систем контроля за загрязнением атмосферы, в том числе автоматизированных и дистанционных систем.
- •13.5.1. Очистка газовых выбросов от пыли
- •Кислот
- •Невысокая
- •Временное сокращение объема производства не является основанием к пересмотру принятой величины СЗЗ для максимальной проектной или фактически достигнутой его мощности.
- •Размеры СЗЗ по решению Главного государственного санитарного врача или его заместителя могут быть уменьшены при:
- •14.2. Почвы
- •Отток воды из почвы тоже происходит двумя путями:
- •Содержание микробов в почве представлено в виде табл. 14.2.
- •14.3. Экологическое состояние земельных ресурсов в
- •Республике Казахстан
- •Почвы
- •Подзолистые
- •Категории земель Республики Казахстан
- •ГХЦГ (гексахлоран) технический
- •Карбарил
- •Линдон
- •Карбофос
- •Хлорофос
- •Полихлоркамфен
- •Полихлорпинел
- •Хлоралит
- •Прометрин
- •14.4.3. Эрозия почвы: опустынивание
- •Виды и источники воздействия на литосферу при добыче ПИ
- •Таблица 15.1
- •Классификация радиоактивных отходов
- •Группа
- •Твердые радиоактивные отходы
- •16. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ
- •ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
- •- Пример проведения мониторинга на радиоактивность.
- •Основные функции мониторинга.
- •Основными функциями мониторинга являются:
- •ГЛОБАЛЬНАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА
- •Общегосударственная служба наблюдения
- •Мониторинг окружающей
- •Мониторинг природных объектов
- •Уровни организации живого
- •16.3.1. Структура системы мониторинга. Виды наблюдений
- •Показатели качества в санитарно-гигиеническом мониторинге
- •Рис.16.8. Показатели качества элементов природной среды
- •Рис. 16.10. Планово-периодический контроль радиоактивного загрязнения
- •Рис.16.11. Планово-периодический контроль химического загрязнения
- •ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
- •Вещество
- •ОБУВ
- •Задача 1. Определение опасности загрязнения атмосферы от выбросов предприятия.
- •18.3.2. Неблагоприятные метеорологические условия
- •18.3.3. Определение категории опасности предприятия (КОП)
- •18.4. Нормирование загрязняющих веществ в водных объектах
- •Виды водопользования
- •Окраска
- •Температура
- •Не должен выходить за пределы 6,5 – 8,5
- •Виды водопользования
- •СанПиН 4630-88
- •Не более
- •Не более 100 в 1 л
- •Государственные органы управления ООС во главе с президентом РК
- •ОБЪЕКТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ
- •ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА
- •ОБЪЕКТЫ
- •ЗАДАЧИ ЭКОНОМИЧЕСКОГО МЕХАНИЗМА
- •ЭКОНОМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ОХРАНЫ ПРИРОДЫ
- •Рис.20.6. Экономические механизмы охраны окружающей природной среды
- •11.3.Проблемы использования природных ресурсов……..…….198
- •18.4. Нормирование загрязняющих веществ
- •степени очистки сточных вод………………………….....421
- •документы…………………………………………………....446
Экология
Определить опасную скорость ветра для источника диаметром Д=1 м, высотой Н = 40 м, скоростью выхода газовоздушной смеси ω0 = 2 м/с и ее температурой Т = 80 ºС. Источник расположен в г. Костанай.
Решение.
Определим расход газовоздушной смеси
V = |
pD 2w |
0 |
= |
3,14·1· 2 |
= 1,57 |
м3 / с. |
|
|
|
||||
1 |
4 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
- по СНИП 2.01.01-82 находим максимальную температуру наружного воздуха самого жаркого месяца в г. Костанае (июль, 22 ºС);
- рассчитаем по известной формуле (4) параметр
|
V1DТ |
|
|
|
|
|
|
|
vм = 0,653 |
= 0,65 3 |
1,57(80 |
- 22) |
= 0,98 |
; |
|||
Н |
40 |
|||||||
|
|
|
|
|
- из условия ( 5 ) находим, что в рассматриваемом случае опасная скорость ветра Uм = νм; т.к. Uм = 0,98 м/с.
18.3.3. Определение категории опасности предприятия (КОП)
Расчет категории опасности предприятия проводится по"Рекомендациям по делению действующих предприятий на категории опасности в зависимоcти от массы и видового состава выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ", г. Алматы, 1991 г.
Категорию опасности (КОП) рассчитывают по следующей формуле:
n æ |
М i |
öai |
|
|
ç |
÷ |
(9) |
||
|
||||
КОП = åç |
|
÷ |
||
i=1 è |
ПДКi ø |
|
где Мi - масса выброса i-го вещества, т/год;
ПДКi - среднесуточная ПДК i-го вещества, мг/м3;
n – количество загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятием;
αi - безразмерная величина, позволяющая соотнести степень вредности i -го вещества с вредностью сернистого газа, определяющаяся по табл. 18.4.
255
Экология
Таблица 18.4 Значения αi для веществ различных классов опасности
Константа |
|
Класс опасности |
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
|
αi |
1,7 |
1,3 |
|
1,0 |
0,9 |
По величине КОП предприятия делят на 4 категории опасности, представленные в таблице 18.5.
Таблица 18.5 Классификация предприятий по категории опасности
Катего- |
Значения |
Примечание |
|
рия |
КОП |
|
|
1 |
КОП > 106 |
Предприятия имеют значительный валовый выброс -за |
|
|
|
грязняющих веществ 1 класса опасности. Характерно для |
|
|
|
малых городов, содержащих 1-2 предприятия или для круп- |
|
|
|
ных городов, содержащих 5-10 предприятий. Выбросы пред- |
|
|
|
приятия составляют до 60-70 % от общего выброса города. |
|
2 |
106 > КОП |
Большой объем выбросов загрязняющих веществ с пре- |
|
|
> 104 |
вышением ПДК одного или нескольких загрязняющих -ве |
|
|
|
ществ. Характерно для малых городов, содержащих 3-8 |
|
|
|
предприятий или для крупных городов, содержащих 15-20 |
|
|
|
предприятий. Выбросы предприятия составляют до 30 % от |
|
|
|
общего выброса города. |
|
3 |
104 > КОП |
Наиболее многочисленная группа. Выбросы предприятия |
|
|
> 103 |
составляют до 5-10 % от общего выброса города. |
|
4 |
КОП < 103 |
Мелкие предприятия с небольшим выбросом загрязняю- |
|
|
|
щих веществ. Выбросы предприятия составляют до 1-5 % от |
|
|
|
общего выброса города. |
|
Выбрасываемые вещества, для которых Мi / ПДКi < 1 – не учитываются при расчетах КОП и приравниваются нулю.
Если отсутствуют среднесуточные значения ПДК, то используют значения максимально-разовых ПДК, ОБУВ – ориентировочно безопасный уровень воздействия или уменьшенные в 10 раз значения ПДК веществ в воздухе рабочей зоны. Если же не разработаны ПДК или ОБУВ для какого-либо вещества, то значения КОП приравнивают к массе выбросов данного вещества.
Задача 3. Расчет КОП.
256
Экология
Рассчитать категорию опасности АО«Казвторчермет». На предприятии имеется 20 источников выброса загрязняющих веществ в атмосферу, наименования которых приведены в таблице 18.6.
Решение. Расчет КОП представлен в виде таблицы 18.6.
Таблица 18.6
Расчет КОП АО «Казвторчермет»
|
|
М, т/год |
ПДКсс, |
Класс |
|
( |
М |
) |
æ |
М i |
öai |
|
Вещества |
|
|
|
мг/м3 |
опас- |
αi |
|
ç |
÷ |
|||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
ности |
|
|
ПДК сс |
|
ç |
ПДК i |
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
è |
ø |
|||
Сажа |
|
0,017 |
0,05 |
3 |
1 |
|
0 |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пыль |
|
0,479 |
0,15 |
3 |
1 |
|
3,19 |
|
|
3,19 |
|
|
SiO2<20% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пыль неорг.с |
|
0,009 |
0,1 |
3 |
1 |
|
0 |
|
|
- |
|
|
содерж. SiO2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<20-70% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пыль древесная |
0,365 |
0,1 |
3 |
1 |
|
3,65 |
|
|
3,65 |
|
||
|
|
|
|
ОБУВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Марганец |
|
0,0064 |
0,001 |
2 |
1,3 |
|
6,4 |
|
6,41,3 =11,17 |
|||
оксид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Углеводороды |
|
|
0,16 |
1,5 |
4 |
.0,9 |
|
0 |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Углерода оксид |
1,249 |
3,0 |
4 |
0,9 |
|
0 |
|
|
- |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Серы диоксид |
|
0,4709 |
0,05 |
3 |
1 |
|
9,41 |
|
|
9,41 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Азота диоксид |
|
0,322 |
0,04 |
2 |
1,3 |
|
8,05 |
|
8,051,3=15,0 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
Фтористый |
|
0,0001 |
0,005 |
2 |
1,3 |
|
0 |
|
|
- |
|
|
водород |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масла мине- |
|
0,0007 |
0,05 |
3 |
1 |
|
0 |
|
|
- |
|
|
ральные |
|
|
|
ОБУВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Серная кислота |
0,0022 |
0,1 |
2 |
1,3 |
|
0 |
|
|
- |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формальдегид |
|
0,0004 |
0,003 |
2 |
1,3 |
|
0 |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бенз(а)пирен |
|
0,2*10-7 |
10 -5 |
1 |
1,7 |
|
0 |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
æ |
М i |
öai |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
åç |
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
КОП = |
|
ç |
|
÷ = 3,19 + 3,65 + 11,17 + 9,41 + 15,05 = 42,47. |
||||||||
|
i=1 è ПДКi |
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
257
Экология
Предприятие «Казвторчермет» относится к 4 категории опасности, т.к. КОП = 42,47 < 1000 (смотри таблицу 18.5).
Эффектом суммации обладают: азота диоксид и серы диоксид; серы диоксид и фтористый водород; серы диоксид и кислота серная; все твердые (взвешенные) вещества.
18.3.4. Расчет ПДВ ЗВ в атмосферу и максимальной приземной концентрации от одиночного стационарного источника
Расчет ПДВ и максимальной приземной концентрации производится в соответствии с «Методикой расчета концентрации в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» (ОНД-86). В основу расчета положено использование следующей формулы: например, для случая нагретых выбросов из близкорасположенных между собой труб
ПДВ |
|
|
(ПДК - С |
ф |
)Н 2 |
|
|
|
|
= |
3 V DT |
(10) |
|||||
г |
|
|
|
|||||
|
|
AFmnh |
1 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
где ПДК – максимально разовая ПДК, мг/м3;
Сф – фоновая концентрация этого же вещества в воздухе данного населенного пункта, мг/м3;
Н – высота труб, м;
A – коэффициент стратификации –120 (для Казахстана 200);
V1 – объем дымовых газов, выбрасываемых в единицу времени, м3/с; Т – перегрев газов относительно окружающего воздуха, °С;
F – безразмерный коэффициент, определяющий скорость осаждения примесей в атмосфере (для газов и мелкодисперсных аэрозолей F =1);
т и n — безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника;
η – коэффициент, характеризующий соответственно неблагоприятные климатические условия и влияние рельефа(для ровной местно-
сти η = 1).
Расчет ПДВ для источников холодных выбросов производится по формуле
ПДВх= [8V1(ПДК – Сф)Н4/3] AFnηD |
(11) |
где D – диаметр источника выброса, м.
258
Экология
Задача 4. Расчет ПДВ.
Определить предельно допустимый выброс диоксида серы и его максимальную приземную концентрацию из дымовой трубы котельной высотой Н = 40 м, диаметром устья В = 1,4 м. Мощность выброса диоксида серы М = 12 г/с, средняя скорость выхода дымовых газов из трубы ω0 = 7 м/с, температура дымовых газов Т = 120°С, температура окружающей среды T0 = 20°С, ПДКSO2 в атмосферном воздухе = 0,5 мг/м3, фоновая его концентрация = 0,05 мг/м3.
Решение. Расчет ПДВ для одиночного стационарного источника с круглым устьем определяем по формуле (10)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(ПДК - С |
ф |
)Н 2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
ПДВ |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
3 V DT |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AFmn h |
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Значение |
коэффициентов m и n определяется в |
зависимости от |
||||||||||||||||||||||
параметров f и vm. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
f |
= 1000 |
|
w02 D |
|
= 1000 |
|
|
|
7 21,4 |
|
|
= 0,4287 |
|
||||||||
|
|
|
H 2 DT |
|
40 |
2 |
(120 - 20) |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
где ω0 – средняя скорость выхода дымовых газов из устья |
||||||||||||||||||||||||
трубы, м/с. |
значенииf < 100, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
При |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
m = |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
= 1,01 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
0,67 + 0,1 |
|
f |
+ 0,343 |
|
f |
0,67 + 0,1 |
|
0,4287 + 0,343 |
0,4287 |
|
Коэффициент n при значениях f < 100 определяется в зависимости от V1 и vm.
V |
= |
pD 2 |
w |
0 |
= |
3,14 |
×1,4 |
2 |
= 10,8 |
|
|
|
|
|
|
||||||
1 |
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
vm = 0,653 10,8 ×100 = 1,95 м/с.
40
При 0,5 ≤ vm < 2,
n = 0,532 vm2 – 2,13vm + 3,13 = 0,532 · 1,952– 2,13· 1,95 + 3,13 = 1.
Таким образом, для диоксида серы
ПДВ = (0,5 - 0,05)402 × 3 10,8 ×100 = 3,8 г/с. 160 ×12 ×1×1,01×1×1
259