4.4. Пример решения задачи
Источником выброса на предприятии является паросиловое производство, работающее на углеводородном топливе (донецкий уголь). Выброс дымовых газов с температурой Тг = 140 ˚С ведется через 2 трубы высотой Н=15 (м) и диаметром D=0,5 (м) со скоростью W=18 (м/с). Рассеивание происходит в атмосферном воздухе, температура которого Тв = 17(˚С). Коэффициент температурной стратификации атмосферы А = 200. Количество выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ М (г/с) определяется по данным годового расхода топлива (1560 т/год) и времени работы котельной за год (250 дней по 6 часов ) с учетом удельных показателей вредных выбросов (т/т топлива) с учетом данных, представленных в табл. 1. Степень пылеочистки 68 %.Определить степень негативного воздействия предприятия на окружающую среду и предложить возможные варианты оптимизации.
1.По формуле (5) рассчитывается коэффициент f:
Поскольку f=5,85<100, то расчёт необходимо проводить по формулам для нагретых выбросов.
2.По формуле (7) определяется объём выбрасываемых дымовых газов (Vi):
3.Безразмерный коэффициент m рассчитывается по формуле (3):
4.По формуле (21) для нагретых выбросов из нескольких близко расположенных источников определяется параметр Vm ( при этом V = ∑Vi= 2∙3,53=7,06):
5.Поскольку (Vm= 2,05) > 2, то n = 1 (см. формулу 8).
6.Определяется М – суммарное количество ЗВ (пыль, СО, SO2, NO2), выбрасываемого всеми источниками в атмосферу, г/с:
7. По формуле (20) определяется наибольшая ожидаемая концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы (для пыли F=3,0 при степени очистки < 75%; для газообразных веществ F= 1):
8. По формуле (13) находят расстояние Хmax (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения. Так как (Vm= 2,05) > 2, то d можно рассчитать по формуле (16):
9.При сравнении фактического загрязнения (с учётом фоновых концентраций) с санитарно-гигиеническими нормативами установлено что воздушный бассейн загрязняют пыль и диоксид серы:
10.По формуле (23) производится расчёт предельно допустимого выброса загрязняющих веществ в атмосферу:
11.При анализе проведённых расчётов установлено, что фактический массовый выброс М по газообразным веществам (CO, SO2, NO2) превышает ПДВ только у диоксида серы (М=14,56 г/с; ПДВ = 2,25 г/с). Также обнаружено значительное превышение предельно допустимого выброса пыли (М=19,53 г/с, ПДВ = 1,29 г/с). Поэтому необходимо разработать мероприятия по снижению выбросов этих загрязнителей для достижения норматива. Требуемая степень очистки от загрязнителей:
5. Вопросы к экзамену по дисциплине «Экология»
Предмет, цель и задачи дисциплины “Экология”.
Экология в системе естественных наук и ее структура
Живые и неживые системы. Общая характеристика живых систем. Понятие жизни.
Жизнь как термодинамический процесс.
Живое вещество. Уровни организации. Свойства и функции. Динамическое единство живого и неживого вещества в биосфере
Биосфера как живая система. Стационарная и динамическая организация
Локальные экосистемы: особенности строения и функционирования.
Экологические категории организмов. Классификация. Функциональные особенности на уровне экосистемы
Необиосфера. Общая характеристика. Структура и границы
Эволюция биосферы. Основные гипотезы.
Химическая эволюция живого (теория А. И. Опарина).
Органическая эволюция биосферы
Законы эволюции биосферы В.И. Вернадского.
Учение о ноосфере
Факторы среды: определение, общая характеристика, классификация.
Абиотические факторы. Классификация. Характеристика
Биотические факторы. Формы биотических взаимоотношений организмов
Закономерности воздействия факторов среды на организм. Закон минимума Ю. Либиха. Закон толерантности В. Шелфорда.
Виды, популяции и сообщества (биоценозы). Биогеоценоз. Экосистема. Определения. Отличительные характеристики
Экологическая ниша организма. Определение. Общая характеристика. Классификация
Экология популяций. Популяция. Основные механизмы регуляции численности популяций.
Экология популяций. Пространственная и этологическая структуры популяций
Динамика популяций. Кривые выживания
Динамика популяций. Рост популяции и кривые роста
Динамика популяций. Колебания численности
Экология человека. Человек как биологический вид. Отличия человека от животных.
Экология человека. Среда обитания человека
Экология человека. Биологические потребности человека.
Экология человечества. Популяционные характеристики
Экология человечества. Факторы, лимитирующие развитие человечества
Экологические кризисы и катастрофы
Экология человечества. Особенности антропогенного воздействия на биоту
Экология человечества. История антропогенных кризисов
Экология человечества. Современный экологический кризис. Характеристика. Пути выхода
Экология сообществ. Особенности структурной организации
Экология сообществ. Трофические цепи и сети биоценозов
Экология сообществ. Экологические пирамиды
Экология сообществ. Закономерности трофического оборота в биоценозе.
Экология сообществ. Видовая и пространственная структуры.
Экология сообществ. Закономерности саморегуляции биоценозов. Экологическое дублирование.
Экология сообществ. Биоразнообразие.
Экологические системы. Определение. Структурная организация
Продуктивность экосистем
Функционирование экосистем. Круговорот биогенных элементов
Динамика экосистем. Сукцессия. Характеристика. Классификация.
Основные закономерности сукцессионного процесса.
Динамика экосистем. Влияние человека
Проблема истощения природных ресурсов. Природные ресурсы и их классификация.
Гигиеническое нормирование загрязнений атмосферы.
Контроль за состоянием чистоты атмосферного воздуха в РФ и ее регионах.
Методы защиты атмосферного воздуха и их сущность.
Важнейшие параметры ионизирующих излучений и единицы их измерения. Характеристики и источники радиоактивных загрязнений в РФ.
Гигиеническое нормирование техногенного радиационного облучения людей и радиационный контроль в РФ.
Защита от ионизирующих излучений и принципы обеспечения радиационной безопасности населения.