Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Метод. указ. к Лаб.№2(загрязнение)_2003.doc
Скачиваний:
20
Добавлен:
16.03.2015
Размер:
943.62 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С. П. Королева»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ВЫБРОСАМИ ОДИНОЧНОГО

ПРОМЫШЛЕННОГО ИСТОЧНИКА

И УСТАНОВЛЕНИЕ

САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫХ ЗОН

Методические указания

к лабораторной работе № 2

САМАРА 2003

Составители: Г. Ф. Несоленов, В. Н. Вякин, В. В. Варфоломеева.

УДК 551.510.04

Определение площади загрязнения выбросами одиночного промышленного источника и установление границ санитарно-защитных зон: Метод. Указ. К лаб. Раб. № 2/ Самар. гос. аэрокосм. ун-т. Сост. Г. Ф. Несоленов, В. Н. Вякин, В. В. Варфоломеева. Самара, 2004. 36 с.

Методические указания позволяют освоить материал по определению опасности предприятия и рассчитать границы санитарно-защитных зон (СЗЗ) с условием моделирования различных вариантов загрязнения атмосферного воздуха.

Указания продолжают цикл исследования загрязнения воздушной среды с помощью ПЭВМ и дают возможность студентам освоить принципы моделирования и научиться прогнозировать распространенность загрязнения и выработать методы снижения его воздействия.

Разработаны на кафедре экологии и безопасности жизнедеятельности.

Печатаются по решению редакционно-издательского совета Самарского государственного аэрокосмического университета.

Рецензент: д.т. н., профессор Н. Д. Проничев

Лабораторная работа № 2

* * *

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с появлением высокоиндустриального общества, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объем этого вмешательства. Оно стало много образнее и уже в настоящее время становится глобальной опасностью для человечества. Человек все больше вмешиваться в состояние биосферы – тонкой оболочки жизни нашей планеты. Биосфера Земли подвергается все нарастающему антропогенному воздействию, приводящему к ухудшению экологической ситуации на планете.

Наиболее масштабным и значительным по разрушающему воздействию на биосферу и протекающие в ней процессы, является химическое загрязнение окружающей среды (ОС) несвойственными ей веществами химической природы. Среди них – газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере.

Прошедший в Москве в октябре 2003 г. экологический форум ученых и государственных деятелей различных государств признал, что дальнейшее накопление этого газа в атмосфере планеты будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете, что приведет к значительному изменению климата. Форум признал озабоченность всего человечества к проблемам сохранения целостности биосферы и ее качества и одной из ее компонент – атмосферы.

1. Химическое загрязнение атмосферы

Человек стал загрязнять атмосферу, на заре своего существования. Однако последствия употребления огня, которым он пользовался, были не столь значительными. Начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы, так как люди обитали тогда небольшими группами, занимая обширную природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось еще серьезными последствиями.

Так было вплоть до начала XVIII века. Лишь за предшествующее столетие развитие промышленности «одарило» человечество такими производственными процессами, последствия которых вначале человек еще не мог себе представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя, а их роль в загрязнении ОС приобретает все возрастающее значение.

1.1. Основные загрязняющие вещества

В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы: транспорт, промышленность, бытовые котельные.

Доля каждого из этих источников в суммарном объеме загрязнения воздуха сильно различается в зависимости от места выброса. В последнее время общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство.

Источниками загрязнения атмосферы считаются:

  • Теплоэлектростанции (ТЭС), которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ;

  • металлургические предприятия, особенно предприятия цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка;

  • химические и цементные заводы.

Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.

Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, которые являются результатом превращения первичных загрязнений. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты (вторичный эффект). При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами (ЗВ) и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки.

Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70 % ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива.

К вредным примесям пирогенного происхождения относят:

  • Оксид углерода, который получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами транспортных средств и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 250 млн тонн. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы. Его поступление в атмосферу способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

  • Диоксид серы выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 70 млн тонн в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Диоксид серы, образующийся при сжигании топлива, постепенно окисляется кислородом, образует трехокись (серный ангидрид – SO3). Серный ангидрид, сразу же реагируя с водяным паром, образует серную кислоту. Она присутствует в воздухе в виде легкого тумана (аэрозоля), состоящего из капель. Раствор серной кислоты в дождевой воде подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Серная кислота, взаимодействуя с металлами, образует сульфаты.

Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида [1].

Диоксид серы SO2 оказывает вредное действие на растения, так как он, поступая внутрь листа, угнетает жизнедеятельность клеток. При этом листья растений покрываются бурыми пятнами, а потом засыхают.

Диоксид и другие соединения серы раздражают слизистые оболочки глаз человека, дыхательные пути, а продолжительное действие даже малых концентраций может вызвать хронический гастрит, гепатопатию, бронхит, ларингит и другие болезни.

  • Сероводород и сероуглерод. Они поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

  • Оксиды азота. Основными источниками их выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн тонн в год. При соединении с атмосферной влагой оксиды азота образуют серную и азотную кислоту, выпадающие с осадками.

Мерой кислотности служит число ионов водорода в одном литре воды. Обычно кислотность измеряют не как отношение числа ионов водорода к числу молекул воды, а как логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком. Эта величина называется логарифмическим показателем водорода pH. Поскольку lg (0,0000001) = 7, следовательно, pH = 7 характеризует чистую воду – не кислую и не щелочную, а нейтральную.

Кислотные дожди оказывают влияние на популяции озерных рыб, так как вода в озерах становится кислой, приближаясь к значению pH меньше 5.

В результате взаимодействия кислотных осадков с кальцием и магнием, входящих в состав растворов и строительного камня, происходит деградация строительных материалов. Особому риску подвергаются скульптуры, выцветают и разрушаются краски, коррозируют металлические элементы конструкций крыш зданий и сооружений и ферм мостов.

В присутствии бензапирена двуокись серы увеличивает частоту появления злокачественных опухолей (эффект синергизма), т.к. является канцерогеном.

В атмосфере присутствует пять основных азотсодержащих газов: N2, NH3, NO, NO2, N2O. Основная информация, которой располагают специалисты о влиянии соединений азота на организм человека, относится к диоксиду азота – газу с неприятным запахом. Диоксид серы ослабляет адаптацию глаз человека к темноте. Эффект воздействия этого газа на организм человека связан с повышением усилий, затрачиваемых на дыхание. Люди с хроническими заболеваниями легких испытывают затрудненность в дыхании уже при концентрации NO2 равной 0,038 мг/м3. Кроме того, как и оксид углерода, газообразный диоксид азота может связываться с гемоглобином крови, делая его не способным выполнять функцию передачи кислорода к тканям тела человека.

  • Соединения фтора. Источниками загрязнения этими соединениями являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений – фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим (ядовитым) эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

Соединения хлора. Эти соединения поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Эти соединения вредны для здоровья. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу тяжелых различных металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на 11 т передельного чугуна выделяется кроме 12,7 кг сернистого газа и 14,5 кг пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.

1.2. Аэрозольное загрязнение атмосферы

Аэрозоли – это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки, нарушающими прозрачность атмосферы. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет от 11 до 5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 11 куб. км пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей, а также от автотранспортных средств. Сведения о некоторых источниках техногенной пыли приведены в табл. 1.1:

Таблица 1.1

Количество техногенной пыли,

выделяемой в производственном процессе

Тип производственного процесса

Выброс, млн. т/год

Сжигание каменного угля

93,6

Выплавка:

чугуна

меди (без очистки)

цинка

олова (без очистки)

20,21

6,23

0,18

0,04

Производство цемента

53,37

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнения воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава и дисперсностью. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода. Реже – оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест. Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предприятиях. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы – искусственные насыпи из перемещенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающей промышленности, ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва (250…300 т взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2 тыс. куб. м оксида углерода и более 150 т пыли.

Производство цемента и других строительных материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств – измельчение и химическая обработка шихты, полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов всегда сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ (ВВ) в атмосферу. К атмосферным загрязнителям относятся углеводороды, которые подвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией. В результате этих реакций образуются перекисные соединения, свободные радикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы часто в виде аэрозольных частиц. При соответствующих погодных условиях могут образовываться особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха. Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над источниками газопылевой эмиссии существует инверсия – расположение слоя более холодного воздуха под теплым воздухом, что препятствует перемешиванию воздушных масс и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы сосредотачиваются под слоем инверсии, содержание их у земли (в приземном слое) резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумана.

1.3. Фотохимический туман (смог)

Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия (штиля) или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, создает условия для высокой концентрации реагирующих веществ. Такие условия бывают чаще в июне-сентябре месяце и реже зимой.

При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительное количество озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Оксиданты являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной способностью. Такие смоги являются нередким явление над крупными городами. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

1.4. Проблема контролирования выброса в атмосферу загрязняющих веществ промышленными предприятиями

Охрана ОС и сохранение здоровья человека становится одним из приоритетных направлений, определенных законом Российской Федерации (РФ) «Об охране окружающей среды» [2]. В этой связи важным условием становится проблема обеспечения качества атмосферного воздуха. Эта задача может быть решена на основании контроля выбросов ЗВ, поступающих от источноков загрязнения (ИЗ).

Основой контроля являются нормативы по выбросам. К таким нормативам в первую очередь можно отнести предельно допустимые концентрации (ПДК) в атмосферном воздухе.

Нормативы устанавливаются с целью ограничения прямого или косвенного воздействия на человека и его потомство, не возможности ухудшить работоспособность, самочувствие, а также санитарно-бытовые условия жизни людей.

ПДК представляет собой норматив, указывающий количество ВВ в ОС, при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияющее на здоровье человека и не вызывающее неблагоприятных последствий у его потомства.

Норматив атмосферных загрязнений должен использоваться только для оценки степени загрязнения воздуха селитебных территорий и не должен применяться для оценки степени загрязнения воздуха промышленной площадки и СЗЗ.

Загрязнение воздуха территорий курортов и мест массового отдыха населения оценивается нормативом 0,8 ПДК атмосферного загрязнения.

Обобщение всей информации по ПДК, получаемой всеми ведомствами, осуществляется в ГГО – Главной Геофизической Обсерватории. Чтобы по результатам наблюдений определить значения воздуха, измеренные значения концентраций сравнивают с максимальной разовой (ПДКм.р) и определяют число случаев, когда были превышены ПДК, а также во сколько раз ПДКм.р было выше ПДК. Среднее значение концентрации за месяц или за год сравнивается с ПДК длительного действия – среднесуточными ПДК – ПДКс.с. Состояние загрязнения воздуха несколькими веществами оценивается с помощью комплексного показателя – ИЗА – индекса загрязнения атмосферы.

1.4.1 Нормирование загрязнителей

Любой химических загрязнитель имеет порог действия. Вот почему очень важно уметь правильно определять пороговую и подпороговую концентрацию. ПДК атмосферных загрязнителей устанавливается на уровне подпороговых значений, нормирование которых ведется в расчете на группы населения, к которым относятся дети, лица старшего возраста и ослабленные болезнью.

ПДК устанавливается на уровне 2-3 раза (и более) ниже, чем порог хронического действия Limcr. Такое снижение называется коэффициентом запаса (Кз).

Взаимосвязь токсикологических параметров химических веществ (ХВ) представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Зависимость биологического действия химических веществ от токсикологических показателей

Количественные значения токсикологических параметров ХВ в национальной системе стандартов безопасности труда представлены в табл. 1.2.

Химические вещества относят к классу опасности по показателю табл. 1.2, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности.

При наличии в воздухе нескольких ХВ, оказывающих комбинированное воздействие на организм человека, возникает необходимость согласования суммарного воздействия этих веществ с нормативами.

Нормативные требования в случае комбинированного действия ВВ, отвечающего случаю аддитивности, выполняются при соблюдении следующего условия:

При потенцировании для нормативной оценки пользуются выражением

(1.1)

где Хi поправка, учитывающая усиление эффекта;

Сi фактические концентрации ХВ в воздухе;

ПДКi предельно допустимые концентрации i-о вещества.

Таблица 1.2

Классы опасности вредных веществ

Наименование показателей

Класс опасности

1

2

3

4

ПДК ВВ в воздухе РЗ

Менее 0,1

0,11…1,0

1,1…10,0

Более 10,0

Средняя смертельная доза ЛД50 при введении в желудок, мг/кг

Менее 15

15…150

151…5000

Более 5000

Средняя смертельная доза ЛД50 при нанесении на кожу, мг/кг

Менее 100

100…500

501…2500

Более 2500

Средняя смертельная доза ЛД50 в воздухе, мг/м3

Менее 500

500…5·103

5001…5·104

Более 50000

Коэффициент возможности ингаляционного отравления

Более 300

300…30

29…3

Менее 3

Зона острого действия, Zac

Менее 6,0

6,0…18,0

18,1…54

Более 54

Зона хронического действия, Zcr

Более 10,0

10,0…5,0

4,9…2,5

Менее 2,5

* РЗ – рабочая зона.

Государственный стандарт устанавливает токсикологические параметры только для 2000 ХВ, для которых были проведены комплексные токсиколого-гигиенические исследования. Но в промышленности используется гораздо больше ХВ, которые, в конечном итоге все попадают в атмосферный воздух. Для оценки токсичности (вредного воздействия) ХВ специалистами в области промышленной токсикологии предложены несколько зависимостей, расчеты которых дают хорошее приближение к действительным значениям ПДК.

При воздействии любого вредного фактора возникает спектр биологических реакций организма на это воздействие, таких как смерть, болезнь, физиологические признаки болезни, функциональные изменения в органах не ясной биологической значимости, накопление загрязнителей или продуктов их метаболизма (биоаккумуляция) в органах и тканях организма.

Биоаккумуляция характеризуется накоплением в организмах все возрастающих концентраций потенциально токсичных веществ.

Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) принята схема биологических ответов (реакций) организма на загрязнение атмосферы, согласно которой при определении границ безвредности (безвредных уровней) атмосферных загрязнений различают три зоны:

  • 1-я зона – зона отсутствия действия фактора, получившая название подпорогового уровня;

  • 2-я зона – зона сдвигов в организме неясной биологической значимости;

  • 3-я зона – зона токсического действия, когда регистрируются патологические изменения в организме, вызванные загрязнителем.

1.4.2 Определение пдк вредных веществ с учетом их физико-химических констант

Рассчитывать ПДК по уравнениям можно лишь для тех ХВ, приведенные физико-химические константы которых укладываются в определенные пределы [3]:

  • молярная масса М (кг моль-1) – от 30 до 300;

  • плотность  (кгм -3) – от 0,6 до 2,0;

  • температура кипения tкип (°С) – от (-100) до (+ 300);

  • температура плавления tпл (°С) – от (-190) до (+ 180);

  • показатель преломления nр – от 1,3 до 1,6.

Значения ПДК ВВ, характеризуемых указанными физико-химическими константами, мг/м3, можно вычислить по следующим зависимостям:

1.4.3 Расчет пдк для конкретных вредных веществ, находящихся в воздухе

Расчет ПДК (мг/м3) ВВ, содержащихся в воздухе, для:

а) паров и газов органической жидкости:

б) аэрозолей нелетучих и мало летучих органических и элементоорганических веществ:

в) газов и паров неорганических веществ:

г) аэрозолей металлов и их оксидов:

где N – число атомов металла в молекуле вещества.

Согласно ГОСТ 12.1.007 – 76 [4] по степени воздействия на организм ВВ подразделяются на четыре класса опасности:

  • чрезвычайно опасные (ПДК  0,1).

  • средне опасные – 0,11...1,0;

  • умеренно опасные – 1,1...10;

  • малоопасные – более 10.

Малоопасные вещества совершенно не означают, что безопасные. Например, вдыхание углекислого (угарного) газа человеком в течение 15 минут приводит к потере сознания. Если же ему не будет оказана своевременная помощь, то летальный исход неизбежен.

Следует знать, что количественное изменение нормального состояния газов в воздухе бытовой среды или загрязнение его вредными ХВ может оказать на человека биологическое действие.

1.5 Загрязнение атмосферы выбросами города-миллионера

Степень загрязнения воздуха основными загрязняющими веществами находится в прямой зависимости от промышленного развития города. Наибольшие максимальные концентрации характерны для городов с численностью населения более 500 тыс. жителей. Загрязнение воздуха специфическими веществами зависит от вида промышленности, развитой в городе. Если в крупном городе расположены предприятия нескольких отраслей промышленности, то создается очень высокий уровень загрязнения воздуха, однако проблема снижения выбросов многих специфических веществ до сих пор остается нерешенной.

Состав промышленных и бытовых выбросов города- миллионера, поступающих в атмосферу, весьма разнообразен. Годовое количество газообразных выбросов и их состав приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Выбросы в атмосферу города с населением в 1 млн. человек

Ингредиенты атмосферных выбросов

Количество, тыс. т/год

Вода (пар, аэрозоль)

10800

Углекислый газ

1200

Сернистый ангидрид

240

Окись углерода

240

Пыль

180

Углеводороды

108

Окислы азота

60

Бериллий (в составе пыли)

0,0012

Ртуть

0.0084

Никель (в составе пыли)

0,042

ПАУ (в том числе бензапирен)

0,08

Мышьяк

0,031

Фториды (в перерасчете на фтор)

1,2

Сероуглерод

1,0

Цианистый водород

0,3

Соединения свинца

0,5

Кадмий (в составе пыли)

0,0015

Самая большая доля в составе атмосферных выбросов принадлежит воде (водяной пар и аэрозоли) и углекислому газу, затем следуют сернистый ангидрид, окись углерода и пыль. Плотность выбросов этих веществ в год с 1 км площади города-миллионера (в модели его усредненная площадь – 300 км2) составляет для сернистого ангидрида и окиси углерода около 800 т, пыли – около 500 т, а окислов азота – около 165 т. Следует подчеркнуть, что внутригодовое распределение этих выбросов достаточно неравномерно. Максимум поступлений в атмосферу отмечается в зимние месяцы, когда на полную мощность работают тепловые электростанции и котельные. Еще один важный компонент загрязнения приземного слоя атмосферы – углеводороды, которых выбрасывается ежегодно до 108 тыс. тонн.

Из табл. 1.3 следует, что выбросы группы наиболее токсичных для человека и природных объектов веществ (свинца, ртути, мышьяка, кадмия, бензапирена) составляют от сотен до нескольких тонн в год.

Выбросы ЗВ в атмосферу оставляют «свой след на земле». Поэтому организуется систематическое наблюдение за загрязнением снежного покрова техногенными выбросами. Исследуются как фоновое загрязнение снежного покрова, так и загрязнение снежного покрова вокруг городов. Данные об ареалах ЗВ вокруг городов и городских агломераций представляют огромный интерес, так как наглядно демонстрируют воздействие городов на окружающие их территории, в том числе на сельскохозяйственные угодья, зоны отдыха горожан, водоемы, заповедные ландшафты и т.д. Исследования ведутся с помощью искусственных спутников Земли «Метеор-Природа».

Некоторое представление о соотношении площадей городов и площадей загрязненных ареалов (пятен загрязнения вокруг них) дают усредненные показатели. Эти показатели были получены на основе анализа материалов по 540 городам России (табл. 1.4).

Таблица 1.4

Средние значения площадей застройки и ареалов загрязнения, а также удаленности края ареалов от центров городов

Города с населением, тыс. человек

Средняя площадь городской застройки,

км2

Средняя площадь ареала загрязнения, км2

Удаленность от центра города края ареала загрязнения, км

Наибольшая

Наименьшая

Более 1000

179

3390

59

13

От 999 до 500

74

2370

44

12

От 499 до 100

34

1550

33

10

От 99 до 50

22

385

26

2

Средние значения по стране, естественно, существенно отличаются от конкретных ситуаций. Так, отдельные ареалы загрязнения вокруг Москвы и других городов и поселков Центрального экономического района слились в единое пятно (площадью 177900 км2) – от Твери на северо-западе до Нижнего Новгорода и Бора на северо-востоке, от южных границ зона загрязнения вокруг Екатеринбурга превышает 32,5 тыс. км2, вокруг Иркутско-Череповского промышленного района – 31 тыс. км2.

Для наиболее часто встречающихся ЗВ в атмосферном воздухе населенных мест в табл. 1.4 приведены значения ПДКс. с и ПДКм. р [5].

Таблица 1.5

ПДК веществ и их класс опасности

Вещество

ПДК

Класс опасности, К

Максимальная разовая

Средне-суточная

Азота диоксид

0,085

0,04

2

Азота оксид

0,6

0,06

3

Аммиак

0,2

0,04

4

Ангидри серный

0,5

0,05

3

Бензапирен

0,110-5

1

Бензин нефтяной малосернистый (в пересчете на углерод)

5

1,5

4

Бензин сланцевый (в пересчете на углерод)

0,05

0,05

4

Бензол

1,5

0,1

2

Взвешенные вещества. Недеференцированная по составу пыль (аэрозоль), содержащаяся в воздухе населенных пунктов

0,5

0,15

3

Водород хлористый (по молекуле HCl)

0,2

0,2

2

Железа оксид (в пересчете на железо)

0,04

3

Железа сульфат (в пересчете на железо)

0,007

3

Кальция оксид (ориентировочно безопасный уровень воздействия (ОБУВ))

0,3

Кислота азотная (по молекуле HNO3)

0,4

0,15

2

Кислота серная (по молекуле H2SO4)

0,3

0,1

2

Углерода оксид

5

3

4

Фенол

0,01

0,003

2

Фенолы сланцевые

0,007

1.5.1 Расчет индекса загрязнения атмосферы

Для расчета ИЗА по выбранному количеству веществ среднесуточные концентрации выбрасываемых агентов (qс.с) (ингредиентов) приводятся к нормируемому значению ПДКSO2 и найденные значения суммируются.

Нормированное значение ИЗА представляет собой сумму отношений ПДК ВВ к ПДКSO2.

.

Для каждого отдельно взятого населенного пункта в настоящее время определен конкретный перечень пяти приоритетных примесей, по которым рассчитывается ИЗА5.

В соответствии с существующими методами оценки уровень загрязнения, рассчитанный по пяти веществам, считается [6]:

  • низким, если ИЗА ниже 5,

  • повышенным – при ИЗА от 5 до 6,

  • высоким – ИЗА = 7…13,

  • очень высоким – при ИЗА больше 13.

Качество воздуха по выбросам ЗВ оценивается в зависимости от их концентрации. В этом случае:

где i – число ингредиентов, входящих в выброс ИЗ (i = 1, 2, …, n).

По данным регулярных наблюдений на стационарных постах Росгидромета в течение последнего десятилетия отмечено снижение величин индексов загрязнения атмосферы во всех городах области в 1,5…2,0 раза. Однако, несмотря на это, в четырех городах области – Самаре, Тольятти, Сызрани и Чапаевске – уровень загрязнения атмосферы по-прежнему характеризуется как «высокий» – индексы загрязнения в них превышают норму в 1,5…2,0 раза (табл. 1.6).

Таблица 1.6

Индекс загрязнения атмосферы в городах Самарской области

ГОРОДА

1995 г.

1996г.

1997г.

1998г.

1999 г.

Жигулевск

4,93

4,58

3,27

3,05

3,11

Новокуйбышевск

7,44

7,21

5,60

5,57

4,81

Самара

14,66

16,5

12,50

9,88

9,10

Сызрань

5,31

14,26

11,75

10,03

7,81

Тольятти

10,46

9,23

9,68

9,32

7,57

Чапаевск

7,41

7,76

7,07

8,57

8,01

1.5.2 Комплексный показатель загрязнения атмосферного воздуха

Фактическое загрязнение воздуха городов и населенных пунктов оценивается по 5-бальной шкале:

  • допустимое загрязнение;

  • умеренное загрязнение;

  • слабое загрязнение;

  • сильное загрязнение;

  • очень сильное загрязнение.

Загрязнение степени 1 является безопасным для здоровья человека. При загрязнении степени от 2 до 5 вероятность возникновения неблагоприятных эффектов возрастает с увеличением степени загрязнения.

Загрязнение атмосферы при одновременном присутствии различных загрязнителей рекомендуется оценивать по комплексному показателю P, учитывающему характер комбинированного воздействия различных ЗВ и их класс опасности (см. табл. 1.4):

где величина Ki представляет собой среднегодовое загрязнение атмосферы конкретным i-м веществом, выраженное в долях среднесуточного ПДК (ПДКс. с), приведенное к биологическому эквиваленту 3-о класса опасности. Для получения значения P вначале определяют во сколько раз концентрация i-о ЗВ превышает его ПДКс. с. Приведенные Ki к 3-у классу опасности выполняются по табл. 1.7…1.9.

Таблица 1.7

Приведенные значения Ki в зависимости от отношения концентраций веществ 1-о класса опасности к их ПДК

Отношения концентраций веществ 1-о класса опасности к их ПДК (K1)

Значения K1, приведенные к 3-у классу (K1/3)

Отношения концентраций веществ 1-о класса опасности к их ПДК (K1)

Значения K1, приведенные к 3-у классу (K1/3)

1,1

1,25

2,4

6,00

1,2

1,50

2,5

8,80

1,3

1,90

2,6

9,70

1,4

2,20

2,7

10,60

1,5

2,60

2,8

11,60

1,6

3,10

2,9

12,60

1,7

3,50

3,0

13,60

1,8

4,00

3,1

14,70

1,9

4,60

3,2

16,00

2,0

5,20

3,5

19,70

2,1

5,80

4,0

27,00

2,2

6,50

4,5

35,80

2,3

7,20

5,0

46,00

Таблица 1.8

Приведенные значения Ki в зависимости от отношения концентраций веществ 2-о класса опасности к их ПДК

Отношения концентраций веществ 2-о класса опасности к их ПДК (K2)

Значения K2, приведенные к 3-у классу (K2/3)

Отношения концентраций веществ 2-о класса опасности к их ПДК (K2)

Значения K2, приведенные к 3-у классу (K2/3)

1,5

1,7

6,0

9,8

2,0

2,4

6,5

10,8

2,5

3,2

7,0

11,9

3,0

4,0

7,5

13,0

3,5

4,9

8,0

14,1

4,0

5,8

8,5

15,2

4,5

6,8

9,0

16,0

5,0

7,8

9,5

17,6

5,5

8,8

10,0

18,7

Таблица 1.9

Приведенные значения Ki в зависимости от отношения концентраций веществ 4-го класса опасности к их ПДК

Отношения концентраций веществ 4-о класса опасности к их ПДК (K4)

Значения K4, приведенные к 3-у классу (K4/3)

Отношения концентраций веществ 4-о класса опасности к их ПДК (K4)

Значения K4, приведенные к 3-у классу (K4/3)

1,5

1,4

13,5

9,6

2,0

1,8

14,0

9,9

2,5

2,2

14,5

10,2

3,0

2,6

15,0

10,5

3,5

3,0

15,5

10,8

4,0

3,3

16,0

11,1

4,5

3,7

16,5

11,4

5,0

4,0

17,0

11,7

5,5

4,4

17,5

12,0

6,0

4,7

18,0

12,3

6,5

5,0

18,5

12,6

7,0

5,4

19,0

12,9

7,5

5,8

19,5

13,2

8,0

6,0

20,0

18,5

8,5

6,4

20,5

13,8

9,0

6,8

21,0

14,1

9,5

7,0

21,5

14,4

10,0

7,4

22,0

14,7

10,5

7,7

22,5

15,0

11,0

8,0

23,0

15,2

11,5

8,4

23,5

15,5

12,0

8,7

24,0

15,8

12,5

9,0

25,0

16,0

13,0

9,3

Значений Ki, отсутствующие в таблицах, определяются по уравнениям:

  • для i-о вещества 1-го класса опасности

  • для i-о вещества 2-го класса опасности

  • для i-о вещества 4-го класса опасности

Полученное расчетное значение комплексного показателя P позволяет оценить уровень загрязнения атмосферного воздуха в зависимости от числа загрязнителей (табл. 1.10).

Таблица 1.10

Уровень загрязнения атмосферы в зависимости от комплексного показателя P

Уровень загрязнения атмосферного воздуха

Значения комплексного показателя P

2-3 загрязнителя

4-9 загрязнителей

10-20 загрязнителей

Более 20 загрязнителей

1 - допустимый

2 - слабый

3 - умеренный

4 - сильный

5 – очень сильный

1.6 Санитарно-защитные зоны

Среди процессов, происходящих в атмосфере при поступлении в него примесей, выбрасываемых различными предприятиями, следует выделить рассеяние этих примесей в атмосферном воздухе, в результате чего происходит снижение их концентраций, причем с увеличением расстояния от точки выброса эти концентрации снижаются до безопасных уровней. Поэтому с целью защиты селитебных территорий и других объектов и зон градостроения от воздействия ЗВ, поступающих в атмосферу вместе с выбросами, требуется отделить предприятия или их подразделения свободными территориями – СЗЗ.

Санитарно-защитные зоны представляют собой территории определенной протяженности и ширины, располагающиеся между предприятиями и ИЗ и границами зон жилой застройки, на внешней границе которой в приземном слое гарантируется обеспечение предельно допустимой концентрации.

1.6.1 Определение санитарно-защитной зоны по коэффициенту опасности предприятия

Категорию опасности предприятия определяют, используя данные о выбросах ЗВ в атмосферу по форме статистической отчетности 2ТП-воздух, в которой в обязательном порядке указывается расшифровка «углеводородов» и «прочих».

Расчет КОП выполняют по уравнению:

где Mi – масса выброса i-о вещества, т/год (табл. 1.11);

ПДКi с. с – среднесуточная ПДК i-о вещества, мг/м3;

n – количество ЗВ, содержащихся в выбросе одиночного промышленного источника (ОПИ);

i – безразмерная константа, позволяющая соотнести степень вредности i-о вещества с вредностью сернистого газа (табл. 1.12).

Таблица 1.11

Выбросы по ингредиентам и классу их опасности

Наименование ингредиентов выброса

ПДКс. с

Класс опасности

Выброс, т/год

Окись углерода

3,0

4

8992

Сернистый ангидрид

0,05

3

727

Двуокись азота

0,04

2

150

Бензапирен

110-6

1

0Б665

Взвешенные вещества (пыль)

0,15

3

4663

Смолистые

0,02

2

912

Таблица 1.12

Безразмерная константа  в соответствии с классом опасности вещества

Константа

Класс опасности вещества

1

2

3

4

i

1,7

1,3

1,0

0,9

Для расчета КОП при отсутствии ПДКс. с используют значения максимально-разовых ПДК (ПДКм. р), ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ) или уменьшенные в 10 раз ПДК рабочей зоны (ПДКр. з) с учетом класса их опасности.

Значения КОП для ЗВ, по которым отсутствует информация о ПДК или ОБУВ, приравнивают к массе выбросов рассчитываемых веществ.

По величине КОП все предприятия делятся на категории опасности. Граничные условия для определения класса опасности предприятия по КОП и минимальный размер ССЗ приведены в табл. 1.13.

Таблица 1.13

Значения КОП, определяющие класс опасности предприятия и минимальные размеры санитарно-защитной зоны

Величина КОП

Категория опасности предприятия

Минимальный размер СЗЗ, м

 108

I

1000

108 > КОП >104

II

500

104> КОП >103

III

300

< 103

IV

100

-

V

50

Предприятия класса V относится к безопасным предприятиям и для них КОП не рассчитывается.

При установлении протяженности СЗЗ учитываются господствующие направления ветров по румбам розы ветров, но в любом случае – не ниже нормативной. Размеры протяженности СЗЗ могут быть уменьшены за счет технологических мероприятий. Например, за счет системы очистки и обезвреживания ЗВ, изменения технологических параметров выбросов (температуры и скорости).

1.6.2 Расчет распространенности санитарно-защитной зоны по розе ветров

Границы СЗЗ определяются с учетом повторяемости и скорости ветра по направлениям (румбам) розы ветров.

Протяженность СЗЗ от ОПИ выбросов определяется по уравнению

где L0 – расчетное расстояние от ИВ до внутренней границы СЗЗ, до которого концентрация ЗВ больше ПДК (без учета поправки на розу ветров), м;

p – среднегодовая повторяемость направлений ветров рассматриваемого румба розы ветров, %;

p0 – повторяемость направлений ветров одного румба розы ветров, %. При круговой восьми румбовой розе ветров p0 = 100/8 = 12,5 %.

В табл. 1.14 приводятся значения скорости ветра и его повторяемость и средняя повторяемость штилей по румбам розы ветров для г. Самары.

В случае, когда на внешней границе СЗЗ требуется выполнение условия, гдеCпр – концентрация в приземном слое, протяженность СЗЗ определяется по уравнению (1.1), но при L0, равному расчетному расстоянию от ИЗ, до которого концентрация принимает значения больше Cпр.

Таблица 1.14

Средняя скорость (м/с) и повторяемость (%) ветра по направлениям

Месяц

Направления розы ветров

Штиль

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

Январь

4,9

4,4

4,8

5,4

5,7

4,7

4,2

3,7

5,0

10

6

20

16

12

16

13

17

4,7

Февраль

5,4

4,2

5,1

5,6

6,1

5,1

3,9

4,4

4,0

9

6

26

13

10

18

10

8

5,0

Март

4,7

5,0

5,3

5,8

6,4

5,6

4,5

4,3

2,0

9

5

15

12

14

22

15

8

5,2

Апрель

5,2

5,3

4,5

4,5

5,1

4,6

4,1

4,5

4,0

10

7

16

12

11

20

15

9

4,7

Май

5,0

4,9

4,4

4,8

5,2

4,6

4,0

4,4

4,0

15

10

13

8

6

16

17

15

4,6

Июнь

4,1

4,5

3,8

3,9

4,4

4,4

3,5

3,6

3,0

17

12

12

7

5

12

20

15

4,0

Июль

3,8

4,0

3,7

3,3

4,3

3,6

3,2

3,5

6,0

18

13

13

6

4

10

18

18

3,7

Август

3,8

3,8

4,1

3,6

3,9

3,0

2,9

3,3

6,0

17

12

18

9

5

9

14

16

3,7

Сентябрь

4,1

4,5

3,6

4,1

4,5

3,9

3,4

3,9

6,0

13

5

9

9

10

18

20

16

4,0

Октябрь

4,9

3,9

4,2

4,6

5,8

4,8

4,2

4,4

4,0

10

6

13

8

10

18

22

13

4,6

Ноябрь

4,5

4,0

4,5

5,3

5,3

4,7

4,1

3,8

4,0

11

6

17

14

11

18

16

7

4,5

Декабрь

4,9

3,8

4,5

5,2

5,7

5,3

4,2

4,3

3,0

9

4

18

15

11

19

16

8

4,7

Год

4,6

4,4

4,4

4,7

5,2

4,5

4,8

4,0

4,0

12

8

16

11

9

16

16

12

4,4

Примечание. В табл. 1.13 верхняя строчка месяца соответствует значениям скорости ветра, нижняя – повторяемости ветра.

2. Алгоритм выполнения лабораторной работы

2.1. Работа с методической разработкой по лабораторной работе

2.1.1. Внимательно ознакомиться с теоретическим материалом. Основные понятия, необходимые для закрепления материала приведены в Приложении П.1 «Глоссарий».

2.1.2. При необходимости повторить теоретический материал предыдущей лабораторной работы.

2.1.3. Пользуясь последовательностью, изложенной в разделе 5 методического руководства [6], провести необходимые исследования.

2.1.4. Ответить на вопросы, приведенные в Приложении П.2.

2.2 Исходные данные и порядок выполнения исследования

2.2.1. Получить у преподавателя задание (исходные данные) по качественному составу (ингредиентам) выбросов и их количеству, содержащихся в выбросе (см. табл. 1.10).

2.2.2. Перевести размерность значений массового выброса ингредиентов т/год в интенсивность выбросов, имеющих размерность мг/с.

2.2.3 Найти суммарное значение интенсивности выбросов.

2.2.4. Месяц, по которому проводятся исследования определяется преподавателем.

2.2.5. Проанализировать заданные ЗВ по условию потенцирования (эффекту суммации).

2.2.6. В соответствии с п. 1.4.2 определить комплексный показатель загрязнения атмосферного воздуха.

2.2.7. Рассчитать КОП и определить нормированную протяженность СЗЗ в соответствии с п. 1.5.1.

2.3 Работа на персональном компьютере

2.3.1. Найти на диске Е (высвечивается вверху основного окна монитора) директорию «PRIRODA».

Подвести курсор к директории с помощью клавиш и нажать «ENTER».

При отсутствии на мониторе каталога E, использовать команды смены диска: одновременно нажать клавиши «ALT» F1 («ALT» F2) – вызов на левую (правую) половину экрана «окна» со списком дисков. Подвести курсор к букве E и нажать клавишу «ENTER».

2.3.2. В директории «PRIRODA» подвести перебором клавиш к подкаталогу «LAB1 (11)» и нажать клавишу «ENTER».

2.3.3. В подкаталоге «LAB1 (11)» найти файл otmn.exe и нажать клавишу «ENTER». Запустится программа, моделирующая процесс рассеивания выбросов.

Программа otmn.exe реализует стандартную математическую модель рассеивания выбросов в атмосфере, разработанную Госкомгидромет и изложенную в общесоюзном нормативном документе ОНД-86. Эта программа дает возможность рассчитать приземные концентрации выбрасываемой примеси при опасной и произвольной скорости ветра в зависимости от расстояния до источника и параметров атмосферы.

Программа строит графические зависимости концентрации ЗВ C от расстояния X до источника выбросов при опасной скорости ветра uмсплошная линия синего цвета, при скорости ветра U1 и U2 соответственно сплошные линии зеленого и красного цвета (см. подраздел ПОМОЩЬ в меню – раздел КОМАНДА).

2.3.4. Войти в раздел ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ и ввести поочередно все данные, полученные при выполнении лабораторной работы № 1, определяющие по концентрации выбросов и исследованным параметрам (геометрическим и технологическим) ОПИ выбросов (U2, Н, D, vсм, Tсм).

2.3.6. Ввести полученное суммарное значение интенсивности выбросов, определенное по заданным ингредиентам.

2.3.5. Пользуясь значениями скорости ветра, приведенными в табл. 1.13, и последовательно вводя их в компьютер вместо значения U1 в соответствиями с направлениями розы ветров, провести исследования в соответствии с заданными месяцами.

2.3.5. Перейти в раздел КОМАНДА и в нем – в подраздел ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ и нажать клавишу «ENTER».

2.3.6. Выйти из подраздела ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ в основное меню и войти в раздел ПРОСМОТР РЕЗУЛЬТАТОВ.

2.3.7.Занести результаты Cм, в таблицу для различных значений скорости ветраU1 в соответствии с румбами розы ветров.

2.3.8. Провести аналогичные исследования для каждого ингредиента в отдельности по интенсивности их выбросов, сводя значения в таблицу.

2.4 Порядок оформления работы

Отчет по лабораторной работе выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД. Отчет оформляется на отдельных стандартных листах бумаги с указанием на титульном листе фамилии и инициалов студента, № группы, названия работы, фамилии и инициалов преподавателя.

Отчет должен содержать цель проведения лабораторной работы, теоретический материал, необходимый для проведения исследования распространенности загрязнения от ОПИ выбросов, соответствующие требованиям выполнения работы расчеты.

Результаты проведения исследований оформляются в виде таблиц и соответствующих графиков.

2.4.1. Построить графически протяженность СЗЗ, определенную по КОП (п. 1.5.1), располагая ОПИ выбросов в начале оси координат розы ветров.

2.4.2. Нанести на график значения в соответствии с направлениями розы ветров (рис. 2.1) по соответствующему месяцу.

Рис. 2.1. Распространенность загрязняющих веществ по румбам розы ветров

2.4.3. От границ распространения (во вне) нанести значения протяженности СЗЗ – lСЗЗ

2.4.4. Сделать соответствующие выводы.

2.4.5. Внести предложения по уменьшению распространенности ЗВ.

2.4.6. Подготовиться к отчету по лабораторной работе в соответствии с контрольными вопросами.

Приложения Приложение п1. Глоссарий

БИОАККУМУЛЯЦИЯ – накоплением в организмах все возрастающих концентраций потенциально токсичных веществ.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ ВЫБРОС вредных веществ в атмосферу – это норматив, определенный из условия, при котором содержание загрязняющих веществ в приземном слое воздуха от источника или их совокупности не превышает нормативов качества воздуха для населения, животного и растительного мира [1].

ПОТЕНЦИРОВАНИЕ – взаимное усиление воздействия двух или более агентов окружающей среды, при котором суммирующий эффект их одновременного влияния превышает сумму эффектов, возникающих при изолированном действии каждого их этих агентов в отдельности.

САНИТАРНО-ЗАЩИТНАЯ ЗОНА – территория определенной протяженности и ширины, располагающиеся между предприятиями и источниками загрязнения и границами зон жилой застройки, на внешней границе которой в приземном слое гарантируется обеспечение предельно допустимой концентрации.

Приложение п2. Контрольные вопросы

  1. Что собой представляет биоаккумуляция?

  2. Что такое предельно допустимый выброс вредных веществ в атмосферу?

  3. Как Вы себе представляете потенцирование?

  4. С какой целью вводится санитарно-защитная зона и что она собой представляет?

  5. Чем характеризуется коэффициент опасности предприятия?

  6. Как определить индекс загрязнения атмосферы, и с какой целью он рассчитывается?

  7. Что собой характеризует класс опасности вредного вещества?

  8. Для чего применяется комплексный показатель загрязнения атмосферы, и чем он характеризуется?

  9. Чем объясняется распространенность в атмосфере загрязняющих веществ?

  10. С какой целью загрязнение атмосферы связывается с повторяемостью и скоростью ветра по направлениям розы ветров?

  11. Чем характеризуется комплексный показатель загрязненности атмосферы?

  12. Какие основные загрязняющие вещества Вы знаете?

  13. Расскажите о диоксиде серы и его отрицательном влиянии на атмосферный воздух и окружающую среду.

  14. Чем опасен оксид углерода?

  15. Какое отрицательное действие на окружающую среду оказывают оксиды азота?

  16. Что собой характеризует показатель водорода pH?

  17. Назовите пять основных азотосодержащих газов, и расскажите о диоксиде азота.

  18. Что вы знаете об аэрозольном загрязнении атмосферы?

  19. Расскажите, как образуется фотохимический туман?

  20. Когда создаются в атмосфере наиболее часто условия образования смога?

  21. Как выполняется нормирование загрязнителей?

  22. Как выполняется нормирование в случае комбинированного действия вредных веществ?

  23. Как оценить влияние вредных веществ при их потенцировании?

  24. Как определяются предельно допустимые концентрации вредных веществ с учетом их физико-химических констант?

  25. Как классифицируется биологические реакции организма на загрязнение атмосферы? Как рассчитываются ПДК для конкретных загрязнителей?

Список принятых сокращений

ВВ – вредные вещества

ЗВ – загрязняющие вещества

ИЗА – индекс загрязнения атмосферы

КОП – коэффициент опасности предприятия

ОС – окружающая среда

ОПИ – одиночный промышленный источник

РФ – Российская Федерация

СЗЗ – санитарно-защитная зона

ТЭС – тепловые электрические станции ТЭС

ХВ – химические вещества

Библиографический список

  1. Инженерная экология: Учебник / Под ред. Проф. В. Т. Медведева. – М.: Гардарики, 2002. – 687 с.

  2. Закон РФ «Об охране окружающей среды» Сборник законов РФ, № 2, ст. 133.

  3. Кукин П. П., Лапин В. Л., Пономарев Н. Л. и др. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда). М.: Высшая школа, 2002. – 317 с.

  4. ГОСТ 12.1.007–76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

  5. ГОСТ 17.2.3.01-86. Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных мест.

  6. В. П. Шишкина. Обзор состояния загрязнения атмосферы в городах Самарской области в 1998 г./ Экологический информационный справочный бюллетень «Зеленый луч», № 5, 2000. – С. 29…32.

  7. Г. Ф. Несоленов. Лабораторная работа № 1. «Исследование влияния выбросов одиночного промышленного источника на атмосферный воздух в приземном слое».

Содержание

1.ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ 3

1.1 Основные загрязняющие вещества 4

1.2 Аэрозольное загрязнение 7

1.3 Фотохимический туман (смог) 9

1.4 Проблема контролирования выброса в атмосферу загрязняю-

щих веществ промышленными предприятиями 10

1.4.1 Нормирование загрязнителей 11

1.4.2 Определение ПДК вредных веществ с учетом их физико-химических констант 14

1.4.3 Расчет ПДК для конкретных вредных веществ, находя-

щихся в воздухе 15

1.5. Загрязнение атмосферы выбросами города миллионера 15

1.5.1 Расчет индекса загрязнения атмосферы 19

1.5.2 Комплексный показатель загрязнения атмосферного воздуха 20

1.6 Санитарно-защитные зоны 23

1.6.1 Определение санитарно-защитной зоны по коэффициенту опасности предприятия 24

1.6.2 Расчет распространенности санитарно-защитной зоны

по розе ветров 26

2.АЛГОРИТМ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ 25

2.1 Работа с методической разработкой по лабораторной работе 28

2.2 Исходные данные и порядок выполнения исследованию 28

2.3 Работа на персональном компьютере 28

2.4 Порядок оформления работы 30

ПРИЛОЖЕНИЯ 32

Приложение П1. Глоссарий 32

Приложение П2. Контрольные вопросы 33

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ 43

СОДЕРЖАНИЕ34

3

34

4

33

5

32

6

31

7

30

8

29

9

28

10

27

11

26

12

25

13

24

14

23

15

22

16

21

17

20

18

19