mu_kr_ekologiya_tgv_viv_ptgkzo

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра безопасности жизнедеятельности и охраны окружающей среды

Митриковский А.Я., Петухова В.С.

ЭКОЛОГИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

для студентов специальностей 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция», 270112 «Водоснабжение и водоотведение», 140104 «Промышленная теплоэнергетика» заочной и заочной ускоренной форм обучения

Тюмень 2007 г.

1

Митриковский А.Я., Петухова B.C. Экология: методические указания к выполнению контрольной работы для студентов специальностей 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция», 270112 «Водоснабжение и водоотведение», 140104 «Промышленная теплоэнергетика» заочной и заочной ускоренной форм обучения. - Тюмень: РИО ГОУ ВПО ТюмГАСУ, 2011. – с. 18

Рецензент: Л.Н. Скипин

Тираж 50 экз.

©ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

©Митриковский А.Я.

Редакционно-издательский отдел ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурностроительный университет»

2

3

Введение

В современный период экология имеет комплексное межнаучное направление, изучающее глобальное влияние техники и технологий производства на все живые организмы окружающей природной среды, в том числе и человека. Комплексное решение экологических проблем возможно лишь при гармоническом взаимоотношении общества и природы.

Важно учитывать вопросы экологии при проектировании строительства и эксплуатации газопроводов и иных объектов теплоснабжения и других коммуникаций. Данные методические указания охватывают как вопросы общей экологии, так и вопросы отраслевой экологии.

4

1 УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Контрольная работа по экологии выполняется по варианту, номер которого находится в соответствии с последней цифрой учебного шифра (номер зачетной книжки студента.

Контрольная работа выполняется на листах формата А4 и включает:

титульный лист, где указывается министерство, наименование учебного заведения, кафедру, дисциплину, ФИО студента, курс, специальность, шифр зачетной книжки, ФИО проверяющего, город и год выполнения;

содержание (располагается после титульного листа), где проводится перечень вопросов и задача с указанием страницы.

Таблицы вариантов

5

2 ВАРИАНТЫ ЗАДАЧ

Вариант 1

Для сравнительного анализа экологического состояния среды и антропогенного воздействия на окружающую природную среду, часто используют Комплексные показатели, характеризующие производственный потенциал территории и антропогенное воздействие на экологические системы. Эти показатели имеют самостоятельное значение и вместе с тем связаны между собой.

По данным таблицы 1 определить комплексный индекс загрязнения атмосферы (КИЗА) по ингредиентам, и суммарный индекс по следующей формуле:

n - число примесей;

i - примесь определенного вещества;

gi - среднегодовая концентрация примеси (мг/м3);

ДЦКсс - среднесуточная концентрация соответствующего вещества (мг/м3); с – константа. принимающая следующие значения:

1 класс опасности вещества - 1,7;

2 класс опасности вещества - 1,3;

3 класс опасности вещества - 1,0;

4 класс опасности вещества - 0,9. n - число примесей.

Таблица 1 – Среднесуточные ПДК некоторых веществ в атмосфере

6

Вариант 2

Оценить срок исчерпания природных ресурсов, если известен уровень добычи ресурса в текущем году, а потребление ресурса в последующие годы будет возрастать с заданной скоростью прироста ежегодного потребления.

1. Для расчета запаса ресурса (QMnp.T) используются формулой:

Q - запас ресурса, млрд. т.;

g - годовая добыча ресурсов, млрд.т/год; ТР – прирост потребления ресурса;

t - число лет.

2. Логарифмическое выражение для (Q) дает следующую формулу расчета срока исчерпания ресурса (t):

Данные для решения задачи взять из таблицы 2.

Таблица 2

По результатам решения задачи сделать вывод о сроке исчерпаемости того или иного полезного ископаемого.

7

Вариант 3

Тепловая электростанция выбрасывает в атмосферу M1 = 15 т/час диоксида серы, М2 = 9 т/час диоксида азота. Температура газовоздушной смеси Ti =123°С. Высота трубы Н = 150 м, диаметр устья трубы Д = 5 м, средняя скорость выхода газовоздушной смеси W0 =10 м/с. Электростанция расположена в Воронежской области (коэффициент А = 140). Средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца года Т = 230С. Коэффициент (т)) принять равным 1. Коэффициент (F) принять равным 2,5.

1. Определить величину максимальной приземной концентрации вредных веществ (См) при горячем выбросе по формуле:

См - максимальная предельная концентрация вредного вещества (мг/м3); М - масса примеси (вредного вещества) выбрасываемая в атмосферу (г/с); А - коэффициент температурной стратификации;

F - безразмерный коэффициент учитывающий дисперсность выбрасываемой примеси; Н - высота трубы (м);

V1 - объемная скорость выхода газовоздушной смеси из трубы (м3/с), которая вычисляется по формуле:

ΔT - разность температур выбрасываемой газовоздушной смеси и температурной атмосферного воздуха (0С);

m, n - коэффициент, учитывающее условие выхода газовоздушной смеси. Величину коэффициента (ш) определяют по формуле:

параметр (f) вычисляют по формуле:

Значение безразмерного коэффициента (n) определяют в зависимости от величины (VM) который вычисляют по формуле:

а) при VM ≥ 2, n = 1;

б) при 0,5 ≤ VM < 2, n = 0,532V2M - 2,13VM + 3,13;

в) приVм < 0,5, n = 4,4V2м.

2. Определить расстояние от источника выбросов, на котором достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ - Хм по формуле:

8

а) для нагретых выбросов:

при VM ≤ 0,5, d = 2,48 × (1 + 0,283√f); при 0,5< VM ≤ 2, d = 7√VМ(1 + 0,28√f);

при VM > 2, d = 4,95 × VМ (l + 0,28√f).

3. См и Хм определяем для каждого загрязняющего вещества выбрасываемой смеси.

Вариант 4

Определить концентрацию загрязняющих веществ золы, диоксида азота, сажи на заданном расстоянии (х) 800 м и 500 м. Максимальная концентрация (Сmах) при этом составили: золе - 0,8 мг/м3; саже - 0,25 мг/м3, диоксид азота - 0,31 мг/м3, расстояние (Хmах) на котором эти концентрации достигали своих значений (Сmах) соответственно составит:

для золы - 400 м;

для NO2 - 750 м;

для сажи - 550 м.

Концентрацию (С) на заданном расстоянии (800 и 500 м) определяют для каждого компонента выбрасываемой смеси по формуле:

C= S1×Cmax,

С- концентрация загрязняющих веществ на заданном расстоянии (мг/м3);

Сmах - максимальная приземная концентрация (мг/м3);

S1 - безразмерная величина, зависящая от значения коэффициента (F) и отношения (Х/Хmах), которое обозначается через коэффициент (α), т.е.

(Х/Хmax=α);

S1 = 1,13×(0,13α2+l)-1, при 1 < α ≤ 8;

S1 = α(3,58α2 + 35,2α +120)-1, при F< 1,5 и α > 8;

S1 = (0,1α2 + 2,17α – 17,8)-1, при F> 1,5 и α > 8.

Значение коэффициента (F) для золы, сажи принять равным 2,58; диоксида азота - 1.

После проведения расчетов сделать вывод о величине концентрации загрязняющих веществ на расстоянии 800 и 500 м.

Вариант 5

Рассчитать величины ПДВ, в случае несоответствия существующих выбросов нормативным требованиям и принять техническое решение для снижения выбросов. Все источники выбросов сосредоточены в одной точке. Жилая застройка начинается сразу за территорией предприятия. ΔT = 0 (т.е. выброс холодный), А = 140, η = 1, Сф = 0,2ПДКс.с. Коэффициент пылеочистки MgCO3 составляет менее 75%, для ВаС12 > 90%. Высота трубы составляет 105

м. ПДКc.c. (MgCO3) = 0,05 мг/м3; ПДКс.с. (ВаС12) = 0,004 мг/м3; диаметр трубы составляет 2,0 м. Коэффициенты (n) для данного варианта принять равным 1,

рельеф местности ровный, коэффициент (F) для MgCO3 = 3, для ВаС12 = 2; коэффициент (η) = 1, масса выброса (М) составили для MgCO3 - 12 г/с; ВаС12 -

9

10 г/с. Предельно-допустимый выброс для холодных источников определяется по формуле:

ПДКi – предельно-допустимая концентрация выбрасываемого вещества, мг/м3; Сфi- фоновая концентрация загрязняющего вещества, мг/м3;

Н - высота трубы, м; М - масса выброса загрязняющего вещества, г/с;

F - коэффициент, характеризующий скорость оседания частиц, который также зависит от степени пылеочистки;

D - диаметр трубы, м;

V1 - общая скорость выхода газовоздушной смеси (м3/с), которая вычисляется

по формуле:

V1 = 0,785×D2×W0,

W0 - средняя линейная скорость выхода газовоздушной смеси, принять равным

(5 м/с).

После проведения расчетов сравнить полученное значение ПДВ с ПДКс.с. выбрасываемых веществ и в случае если ПДВ будет больше ПДКс.с. выбрасываемых веществ, принять техническое решение по снижению выбросов в атмосферу.

Вариант 6

Тепловая электростанция выбрасывает в атмосферу следующие компоненты: диоксид серы - 12 г/с; диоксид азота - 15 г/с. Диаметр устья трубы D=5 м. Средняя скорость выхода газовоздушной смеси W0 = 8 м/с. Коэффициент А = 140, коэффициент (η) принять равным 12. Определить минимальную высоту трубы (Н) при которой концентрация вредных веществ не превышает ПДКс.с. Температура газовоздушной смеси равна 1400С. Температура наружного воздуха составляет 230С. Минимальная высота (Н) определяется по формуле:

Если при найденном значении , то оно является окончательным. В противном случае предварительное значение минимальной высоты определяется по формуле:

Н - высота трубы, м; А - коэффициент температурной стратификации;

М - масса выброса вредных веществ, г/с;

ПДКc.с. – предельно-допустимая концентрация среднесуточная, мг/м3;

10