Titlul lucrării: Calcularea poluării aerului
Domeniu de interes: Ecologie și protecția mediului
Descriere: Calcularea emisiilor masice de poluanți. Determinarea concentrațiilor maxime de suprafață ale poluanților. Determinarea erorilor maxime admise de poluanți în atmosferă. Contaminarea solului - când substanțele chimice sau alte substanțe care cad în sol în mod intenționat sau accidental.
Mărime fișier: 313,5 KB
Lucrarea a fost descărcată: 5 persoane.
Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse
bugetul federal
cea mai înaltă educație pfsecsionalnogo
«Universitatea universitară din Moccovia»
Starea ecologică a planetei noastre se deteriorează prin salturi și limite. Apă mai puțină și mai puțin proaspătă rămâne pe teren, iar apa care este încă disponibilă este de o calitate foarte slabă. În unele țări, calitatea apei potabile care curge de la un robinet de apă nu îndeplinește nici măcar cerințele privind apa de îmbăiere.
Multe orașe au acoperit direct ceața, dar aceasta nu este o ceață, ci un smog real care nu este doar neplăcut, este incredibil de periculos pentru viețile oamenilor.
În anii optzeci ai secolului trecut, oamenii pentru prima dată au îngrijorat serios de starea mediului lor natural. Astfel de temeri au vizat atât planeta noastră prezentă, cât și viitorul acelor oameni care vor trăi pe planeta noastră în mai multe secole. Până în prezent, ecologia a devenit un cuvânt foarte popular. ecologie # 150; este o știință care studiază relația dintre toate formele de viață de pe planeta noastră și în mediul înconjurător. Cuvântul ecologie vine din cuvântul grecesc "oikos" (oikos), adică cuvântul "casă" [1]. Îngrijirea casei în acest caz include întreaga noastră planetă, toate creaturile vii de pe planetă și, de asemenea, atmosfera planetei noastre. Destul de des, cuvântul ecologie este folosit pentru a caracteriza mediul și oamenii care trăiesc într-un anumit mediu. Cu toate acestea, conceptul de ecologie este mult mai larg decât mediul. Ecologii văd oamenii ca o legătură într-un lanț destul de complex de viață, inclusiv în lanțul alimentar. Acest lanț include mamifere, amfibieni, nevertebrate și protozoare, precum și plante și animale, inclusiv oameni.
1. Partea teoretică
Poluarea mediului inconjurator duce nu la o dauna mica asupra animalelor si plantelor.
Poluarea poate lua mai multe forme, printre care:
Poluarea aerului - provine din surse naturale și provocate de om. Factorii poluantă includ uzine chimice, centrale electrice pe bază de cărbune, rafinării de petrol, uzine petrochimice, incineratoare, complexe zootehnice mari, fabrici de PVC de fabricație metal și material plastic precum și alte plante din industria grea. Daune mari pentru mediul înconjurător sunt cauzate de mașini, la care suntem atât de obișnuiți și nu ne reprezentăm viața fără ei.
Mirosul de poluare - este asociat cu poluarea aerului și, deși nu este în mod necesar dăunător, dar neplăcut. Sursele pot include procese de producție și depozite de deșeuri.
Contaminarea solului - când substanțele chimice sau alte substanțe care intră în sol în mod intenționat sau accidental. Acestea pot include hidrocarburi, erbicide, pesticide, hidrocarburi clorurate și metale grele cum ar fi cromul și cadmiul.
Poluarea termică - schimbarea temperaturii în apele naturale, de exemplu, adăugarea de apă utilizată în centralele de răcire.
Poluarea fonică - asociată în principal cu transporturile și industria grea.
Poluarea apei - evacuarea apelor reziduale, intenționat sau nu, din spații comerciale, industriale și industriale. Oamenii de știință estimează că aproximativ 900 de milioane de oameni încă nu au acces la apă potabilă sigură și că mai mult de 2,6 miliarde de oameni nu au acces la salubritate de bază. Poluarea este un rezultat semnificativ al deșeurilor generate de societatea industrială. Scopul logic ar trebui să fie acela de a minimiza deșeurile și de a preveni poluarea și, dacă poluarea a avut deja loc - să o controleze.
Acum, în țările dezvoltate, se depun eforturi mari pentru a minimiza cantitatea de deșeuri. În ultimii ani s-au dezvoltat multe proceduri pentru reciclarea deșeurilor. Conștientizarea efectelor poluării mediului a condus la apariția unor reglementări mai stricte privind emisiile industriale. Au fost înregistrate progrese semnificative în proiectarea și dezvoltarea autoturismelor fără emisii nocive.
Un domeniu în care progresul continuă să fie lent este atitudinea față de poluare și relația cu schimbările climatice și încălzirea globală. Industria noastră produce o mare cantitate de gaz în atmosfera Pământului. Se numește adesea gaz de seră, deoarece creează un efect de seră, formând un strat în jurul Pământului, ceea ce împiedică razele să lovească soarele, reflectând-o înapoi în spațiu. Ca urmare, aerul din jurul Pământului este încălzit ca într-o seră. Una dintre consecințele acestor gaze care intră în atmosferă este o creștere a conținutului de dioxid de carbon din ocean, motiv pentru care coralii mor. Deoarece recifele de corali sunt acasa multe alte creaturi, ele mor, ca rezultat al distrugerii intregului ecosistem. De asemenea, ca urmare a topirii ghețarilor și a capacelor de gheață, există o creștere a nivelului oceanelor, care poate afecta grav ecosistemele de coastă. Dioxidul de sulf din emisiile din fabrică poate fi amestecat cu aer cald care provoacă ploi acide distructive, ducând la distrugerea pădurilor tropicale din lume. Este puțin probabil să oprim complet încălzirea globală, dar dacă popoarele lumii adoptă o poziție unificată de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră, acest lucru va fi fără îndoială un pas important în direcția cea bună.
Principiul normalizării calității mediului natural este baza tuturor măsurilor de mediu, ceea ce înseamnă stabilirea de standarde pentru impactul maxim admisibil asupra mediului înconjurător sau asupra calității mediului natural. Respectarea standardelor de mediu asigură siguranța mediului pentru populație, conservarea fondului genetic al omului, plantelor și animalelor, utilizarea rațională și reproducerea resurselor naturale în condiții de dezvoltare durabilă.
Standardele sanitare și igienice includ concentrația maximă permisă de substanțe nocive (MPC) și nivelul admisibil de impact fizic # 150; zgomot, vibrații, radiații ionizante etc.
MPC # 150; este cantitatea de poluant dintr-o unitate de volum sau masă de sol, aer sau apă care, sub efecte constante sau temporare asupra unei persoane, nu afectează sănătatea sa și nu provoacă consecințe negative asupra descendenților săi. În prezent, Rusia are peste 1900 de norme MPC pentru substanțele chimice nocive pentru mediul acvatic, mai mult de 500 pentru aerul atmosferic și mai mult de 130 pentru soluri.
Pentru a normaliza conținutul de poluanți în aerul înconjurător, au fost stabilite două standarde # 150; maxim MPC medie unică și zilnică.
Concentrația maximă maximă admisă maximă (MPCm) # 150; aceasta este o astfel de concentrație de substanță dăunătoare în aer, care nu trebuie să provoace, după inhalare, timp de 20 de minute de reacții reflexe în corpul uman.
Concentrația maximă medie maximă admisă (MAC) # 150; aceasta este o concentrație de substanță dăunătoare în aer, care nu ar trebui să aibă un efect advers direct sau indirect asupra unei persoane aflate sub expunere îndelungată.
Evacuarea maximă admisă (MPE) sau descărcarea (MPD) # 150; este cantitatea maximă de poluanți care se află în unitatea de timp să fie eliminate acea companie în atmosferă sau evacuate în corpul de apă, fără a provoca le depășesc concentrațiile maxime admisibile de contaminanți și impact negativ asupra mediului.
În acest proiect curs vom lua în considerare sursa organizată de emisii prin exemplul unității de topire a turnătoriei:
- determinarea concentrației a trei substanțe nocive (materii în suspensie, oxid de carbon, amoniac) în stratul de aer de suprafață, stabilirea erorilor maxime admise, dimensiunea zonelor de protecție sanitară și determinarea clasei de pericol a întreprinderii;
- determinarea cantității de prejudiciu cauzat mediului înconjurător resurselor de apă, aerului atmosferic, resurselor funciare.
2. Partea proiectului
Calculați emisia masică a turnătoriei de unități de topire a poluanților. Determina concentrația de substanțe nocive în stratul de aer de suprafață din sursa organizată de emisii a unei întreprinderi industriale. Setați valoarea erorii maxime admise, dimensiunile SPZ. Determinați clasa de pericol a întreprinderii. Pe baza rezultatelor calculelor, dați o concluzie.
Soluția acestei sarcini se desfășoară în mai multe etape.
Etapa 1. Calcularea masei de emisii a unității de topire a turnătoriei.
Calcularea emisiilor i # 150; în timpul operării unității de topire se realizează prin formula:
Mi = qi D β (1-η) kg / h,
q # 150; eliberarea specifică a substanței pe unitate de producție, kg / t;
D # 150; capacitatea nominală a unității, t / h;
β - factor de corecție pentru contabilizarea condițiilor de topire;
η este eficiența îndepărtării prafului sau a curățării gazului. Acceptat condiționat în fracțiuni de câte unul.
M cc = 22,01. 19. 0,85. (1-7,7) = 81,75615 (kg / h) = 22,71 (g / s)
MCO = 0,86. 19. 0,85. (1 - 0,77) = 3,19447 (kg / h) = 0,88735 (g / s)
M HCL = 0,84. 19. 0,85. (1 - 0,79) = 2,84886 (kg / h) = 0,79135 (g / s)
Etapa 2. Determinarea concentrației de suprafață a poluanților.
În gazele de eșapament ale gazelor de turnare, pentru fiecare poluant, determinăm concentrația maximă a suprafeței.
Valoarea maximă a concentrației de suprafață a substanței nocive See (mg / m3) și amestecul de gaz evacuat dintr-o sursă punct cu o gură circulară se realizează în condiții meteorologice nefavorabile în regiunea X (m) de la sursă și se determină prin formula:
A # 150; coeficientul depinde de temperatura de stratificare a atmosferei cu 2/3 mg grad 1/3 / g;
M # 150; masa substanței nocive emise în atmosferă pe unitate de timp, g / s;
F # 150; un coeficient fără dimensiuni care ia în considerare rata de sedimentare a substanțelor nocive din aerul atmosferic;
m, n - coeficienți care iau în considerare condițiile de evacuare a amestecului de aer-gaze din gura sursei de emisie;
H # 150; înălțimea sursei de emisie deasupra solului, m;
η - coeficientul dimensional, ținând cont de influența terenului;
T # 150; diferența dintre temperatura amestecului de aer-gaz emis și temperatura aerului ambiant, 0 ° C;
A # 150; coeficient de condițiile meteorologice nefavorabile, în care concentrația de aer de substanțe nocive în maximum Azov = 200
V 1 # 150; consumul de amestec gaz-aer, m³ / s. Determinată de formula:
D # 150; diametrul gurii sursei de emisie, m;
W 0 este viteza medie de ieșire a amestecului de gaz-aer din gura sursei de emisie, m / s.
Valoarea coeficientului adimensional F este primit: pentru substanțele dăunătoare gazoase și aerosoli fine (sublimează, ceață, fum, etc.), viteza de sedimentare a ordonat care este practic nulă, F = 1.
Valorile coeficienților m și n se determină în funcție de parametrii f, U m. U m # 146; f e.
f = 1000; 12,8; 2; 0,61 / 8,2; 19 = 99942,4 / 1277,56 = 78,23 <100
f = 78, 23 <100
în consecință, m se găsește din formula:
m = 1 / 0,67 + 0,1 + 0,34 = 0,33
Um = 0,65; 2,054 = 1,33
V 1 = 3,14 · 0,61 ² / 4 · 12,8 = 3,74 m³ / s
Deoarece Um = 0,5 <1,33 <2 значит, применяем следующую формулу:
n = 0,532 • 1,33 ² # 150; 2,13; 1,33 + 3,13 = 1,24
Deoarece valorile fiecărui parametru sunt cunoscute, putem calcula concentrațiile maxime de suprafață pentru fiecare substanță utilizând formula:
Pentru solidele suspendate:
Etapa 4. Definirea zonei de protecție sanitară.
Pentru a reduce concentrația de substanțe nocive pe teritoriul adiacent întreprinderii industriale, stabiliți zonele de protecție sanitară (SPZ).
Dimensiuni de reglementare limita SPZ în zone rezidențiale stabili în funcție de capacitatea întreprinderii, procesul tehnologic de producție, natura și cantitatea de emisii de substanțe nocive și urât mirositoare. În conformitate cu clasificarea sanitară a întreprinderilor industriale, dimensiunile zonelor de protecție sanitară se stabilesc în funcție de clasa de pericol a întreprinderii.
Calculul succesiv al turnătoriei SPZ:
1. Determinați distanța Xm, la care se atinge valoarea maximă a concentrației de suprafață a substanței nocive Sm pentru fiecare poluant.
Hm distanța (m) de la sursa de emisie, în care concentrația de suprafață CM (mg / m 3) atinge o valoare maximă în condiții meteorologice nefavorabile, determinate prin formula:
unde d # 150; coeficient fără dimensiuni.
Monoxid de carbon (CO), acid clorhidric (HCL). Deoarece f = 78,23 <100 и 0,5≤Um≤2, то
d = 4,95 • 1,33 (1 + 0,28; = 6,58; 4,28 = 14,5215
2. Determinați distanța Xn de la sursă în direcția calculată pentru fiecare poluant.
Distribuția concentrației poluanților în stratul de suprafață al axei torță la distanțe diferite x de la sursa de emisie este dată de:
Cantitatea dimensională S1 depinde de raportul X / Xm. Când X / Xm> 8, depinde de viteza particulelor suspendate ale emisiilor.
Conform OND-86, S1 se calculează prin formulele:
Dacă și F = 2; 2.5; 3, atunci
Deci, calculăm SPZ pentru substanțele suspendate. Rezultatele calculelor vor fi reflectate în tabel.
X cc pentru materia în suspensie este egală cu 119.075.902 m
Observăm punctele de abscis și relația lor cu distanța.
M i Σ - masa substanței i în eliberare, t / an;
T # 150; fondul anual de exploatare a echipamentelor, ore (număr de schimburi pe an # 150; 320, ținând seama de funcționarea fără întrerupere a unității de topire, luăm T = 7680 h);
MPC cci # 150; media MAC zilnică a substanței i-a;
n # 150; cantitatea de poluanți;
a i # 150; O constantă fără dimensiuni, care permite corelarea gradului de nocivitate a substanței i cu nocivitatea dioxidului de sulf.
Tabelul 1.4 Clasa de pericol a contaminantului