Расчет загрязнения атмосферы вредными веществами г. Владивостока.. Курсовая работа (т). Экология.
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Расчет загрязнения атмосферы вредными веществами г. Владивостока.
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Расчет
загрязнения атмосферы вредными веществами города Владивостока
В данной работе представлена методика расчета концентраций в атмосферном
воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий и методика расчета
разбавления сточных вод в водотоке. Проведены расчеты для города Владивостока.
При проектировании таких предприятий должны соблюдаться нормы, а так же при
нормировании выбросов в атмосферу реконструируемых и действующих предприятий.
1.Физико-географическое описание города
В работе представлен расчет для города Владивостока - города в Азиатской
части России, административного центра Приморского края, образующего
Владивостокский городской округ. Владивосток расположен на полуострове
Муравьёва-Амурского и островах в заливе Петра Великого Японского моря (рис. 1).
Рис.
1. Владивосток на карте России.
По
оценке на 1 января 2012 года население Владивостока составляло 597 476 человек,
а Владивостокского городского округа - 622 693 человек, из которых 24 773
человека - сельское население. Но население Владивостока в последние годы
стабильно растет и на сегодня составляет уже 630,02 тысячи человек. При этом
растет число родившихся человек (на 4%), а число умерших падает (на 2%).
В «Рейтинге экологического развития городов России - 2013», составленном
Минприроды России, Владивосток занял 45-е место среди 85 городов-участников.
Во Владивостоке наблюдается высокий уровень загрязнения воздуха,
содержание диоксида азота и формальдегида примерно вдвое превышает предельно
допустимую концентрацию. Неблагополучное состояние воздуха объясняется большим
количеством автотранспорта и объемами выбросов производственных объектов.
Для Владивостока, с трех сторон омываемого морем, большой проблемой
является высокое загрязнение окружающих его акваторий Амурского и Уссурийского
заливов, пролива Босфор Восточный и, особенно, бухты Золотой Рог, которую в
декабре 2013 года представитель Росгидромета объявил самой грязной акваторией
России.
Так, по данным Государственной сети наблюдений (ГСН), в 2013 году на
протяжении всего периода наблюдений (с апреля по ноябрь) поверхность бухты
Золотой Рог была покрыта плавающим мусором и нефтяной пленкой, процент покрытия
нефтяными пятнами почти повсеместно достигал уровня 91-100 %. Основным
загрязняющим веществом бухты являются нефтяные углеводороды. Отборы проб
показали, что среднегодовая концентрация нефтяных углеводородов в толще воды
бухты Золотой Рог в 2013 году в 3,6 раза превышала предельно допустимый
уровень. А загрязнение нефтяными углеводородами донных отложений в бухте
Золотой Рог превышает предельно допустимую концентрацию в 123 раза. В донных
отложениях скопилось 800 тысяч тонн нефтепродуктов, 16 тысяч тонн цинка, 9
тысяч тонн марганца, 7 тысяч тонн меди и т. д. В результате биопланктон,
обитающий в бухте, ядовит, а употребление в пищу выловленной здесь рыбы -
опасно.
Схожие проблемы, хотя и в меньших масштабах, наблюдаются в проливе Босфор
Восточный, Амурском и Уссурийском заливах.
Среднегодовая температура - 4,9 °C, а разность температур 65 °C. При этом
максимальная температура достигала 33,6 °C, а минимальная 31,4 °C.
Количество осадков в среднем 818 мм, а снежный покров наблюдается 2,6
месяца.
Средняя скорость ветра во Владивостоке равна 6,0 м/с. Влажность воздуха
же 71 %. При этом солнечное сияние наблюдается в течение 2131 часов.
Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества С м [мг/м 3 ]
при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым
устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии
Х м (м) от источника и определяется по формуле
где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;
M -
масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в ед.времени [г/ с];
F -
безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в
атмосферном воздухе;
m и n - безразмерные коэффициенты,
учитывающие условие выхода газовой смеси из устья источника выброса;
H -
высота источника выброса над землей [м];
η - безразмерный коэффициент,
учитывающий влияние рельефа местности;
ΔT - разность между температурой выбрасываемой газово-воздушной
смеси (T c ) и температурой атмосферного воздуха
наиболее жаркого месяца (T в ):
V 1 - расход газо-воздушной смеси [м 3 /с],
определяемый по формуле
где D - диаметр устья источника выброса;
Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным
метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в
атмосфере воздуха максимальна, принимается равным 200 - для Европейской,
территории СССР: для районов РСФСР южнее 50⁰ с.ш., для остальных районов Нижнего
Поволжья, Кавказа, Молдавии; для Азиатской территории СССР, Казахстана,
Дальнего Востока и остальной территории Сибири и Средней Азии.
Значения мощности выброса M и
расхода газовоздушной смеси V1 при
проектировании предприятий определяется расчетом технологической части проекта,
и принимаются в соответствии с действующими для данного производства нормативами.
В расчете принимаются сочетания М и V1, реально имеющие место в течении года при установленных (обычных)
условиях эксплуатации предприятия, при которых достигается максимальное
значение См.
При определении значения ΔT, определяется разность между температурой выбрасываемой
газово-воздушной смеси (T c ) и температурой атмосферного воздуха наиболее жаркого месяца (T в ) по формуле
Значение безразмерного коэффициента F принимается равным 1: для газообразных вредных веществ и
мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.д., скорость упорядоченного оседания
которых практически равна нулю).
Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от
параметров f, V M , V ' M и f e :
Коэффициент m определяется в
зависимости от f по формуле:
Коэффициент n при f<100 определяется в зависимости от
V M по формуле:
Расстояние Х м (м) от источника выбросов, на котором приземная
концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях достигает
максимального значения определяется по формуле:
где безразмерный коэффициент d при f<100 находится по формуле:
Значение опасной скорости U М
(м/ с) на уровне
флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее
значение приземной концентрации вредных веществ, в случае f<100 определяется по формуле:
Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества CМи (мг/
м3) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра U (м/ с),
отличающейся от опасной скорости ветра UМ (м/ с), определяется по формуле:
где r - безразмерная величина,
определяется в зависимости от отношения U/U М по формуле:
Расстояние до источника выброса X Ми (м), на
котором при скорости ветра U и
неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных
веществ достигает максимального значения, и определяется по формуле:
где p - безразмерный коэффициент,
определяемый в зависимости от отношения U/U М по формуле:
При опасной скорости ветра U М
приземная
концентрация вредных веществ C в
атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях X (м) от источника выброса
определяется по формуле:
где S 1 - безразмерный коэффициент, определяемый в
зависимости от отношения х/х м и коэффициента F по формуле:
Расчет предельно допускаемого выброса
Расчет мощности источника М [г/ c]; где, C м ' - концентрация, с учетом фоновой концентрации,
рассчитывается по формуле:
Расчет предварительной высоты трубы H [м] производится по формуле:
По найденному значению Н определяются величины f, V M ,
V ' M и f e , и устанавливаются в первом приближении величины m и n.
Дальнейшее уточнение величины H определяется по формуле:
где m i b n i соответствуют H i , а m i -1 и n i -1 соответствуют H i -1 .
¾ Размеры устья трубы D=0.8 м;
¾ Объем газовоздушной смеси V 1 =10м 3 /с;
¾ Температура выходящих газов Т г =90 ⁰С;
¾ Средняя температура наиболее жаркого месяца T в =23,2 ⁰С;
Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См [мг/м3]
при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым
устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии
Хм (м) от источника:
Расчет параметров f, V M , V ' M и f e :
где ω ο - средняя скорость выхода
газо-воздушной смеси из устья источника определяется по формуле:
Коэффициент m определяется в
зависимости от f по формуле:
Коэффициент n при f<100 определяется в зависимости от
V M по формуле:
Тогда суммарная концентрация, с учетом фоновой концентрации:
Расстояние Х м (м) от источника выбросов, на котором приземная
концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях достигает
максимального значения определяется по формуле:
где безразмерный коэффициент d при f<100 находится по формуле:
Значение опасной скорости U М ( м/ с) на уровне флюгера, при которой
достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ, в
случае f<100 определяется по формуле:
Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества C Ми (мг/ м 3 ) при
неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра U (м/ с), отличающейся от опасной
скорости ветра U М (м/ с), определяется по формуле:
где r - безразмерная величина,
определяется в зависимости от отношения U/U М по формуле:
Расстояние до источника выброса X Ми (м), на
котором при скорости ветра U и неблагоприятных
метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает
максимального значения, и определяется по формуле:
где p - безразмерный коэффициент,
определяемый в зависимости от отношения U/ U М по формуле:
При опасной скорости ветра U М
приземная
концентрация вредных веществ C в
атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях X (м) от источника выброса
определяется по формуле:
Зависимость концентрации вредного вещества от заданного расстояния
приводится на рисунке 2.
Рисунок
2. Зависимость концентрации вещества от расстояния до источника.
Расчет предельно допускаемого выброса
где, C м ' - концентрация, с учетом фоновой концентрации,
рассчитывается по формуле:
Расчет предварительной высоты трубы H [м] производится по формуле:
По найденному значению Н определяются величины f, V M ,
V ' M и f e :
Коэффициент n при f<100 определяется в зависимости от
V M по формуле:
Дальнейшее уточнение величины H определяется по формуле:
3.Расчет разбавления сточных вод в водотоке
Работа промышленных предприятий связана с потреблением воды. Вода
используется в технологических и вспомогательных процессах или входит в состав
выпускаемой продукции. При этом образуются сточные воды, которые подлежат
сбросу в близлежащие водные объекты.
Сточные воды можно сбрасывать в водные объекты при условии соблюдения
гигиенических требований применительно к воде водного объекта в зависимости от
вида водопользования.
Основной механизм снижения концентрации загрязняющего вещества при сбросе
сточных вод в водные объекты - разбавление
Вычисляется условная площадь поперечного сечения притока δ в месте его впадения по формуле:
Определение ширины загрязненной струи потока b в нулевом створе
производят по формуле.
В соответствии с величиной b назначается ширина расчетного элемента ΔZ. Наиболее допустимая величина ΔZ при береговом сбросе сточных вод
находится из соотношения
При выпуске сточных вод на некотором расстоянии от берега или в фарватере
величина ΔZ вычисляется из соотношения
Необходимо соблюдать условие, при котором при назначении величины ΔZ выполнялось бы неравенство:
Таким образом, при расчете турбулентной диффузии весь участок потока (от
нулевого створа до расчетного или створа, который нас интересует по условиям
решаемой задачи) делят на клетки со сторонами ΔХ и ΔZ, получая расчетную сетку.
В этом случае число клеток по ширине потока, занятых загрязненной водой в
результате выпуска сточных вод:
Общее число клеток по ширине водотока:
Определить расстояние между расчетными сечениями вдоль водотока:
Строим сечение водотока, определяем распространение концентрации
загрязняющего вещества по длине и ширине водотока, см.табл. 2.
Клетки, попавшие в водоток со сточными водами в начальном поперечнике
(нулевой створ), заполняются числами, выражающими концентрацию загрязняющего
вещества в сточной воде. Остальные клетки заполняются числами, отражающими
естественную концентрацию загрязняющего вещества в водотоке (в частном случае
это может быть нулевая концентрация).
Если протяженность интересующего участка водотока велика, а размеры
клеток малы, то расчет ведут до определенного створа, после чего клетки в
сечении объединяют (укрупняют), получая новые средние значения концентрации
загрязняющего вещества и новые линейные параметры клетки. Значения концентраций
загрязняющего вещества получают как среднее арифметическое из суммы
концентраций объединенных клеток.
Укрупнение клеток можно повторять несколько раз, начиная с определенного
раствора.
Определить максимальную концентрацию загрязняющего вещества в водотоке на
расстоянии 500 м от места выпуска сточных вод по схеме плоской задаче. Выпуск
сточных вод = береговой.
Расход сточных вод q ст = 24,7 м 3 /с;
Водоток характеризуется следующими показателями:
¾ средняя скорость течения V ср = 2,4 м/c;
¾ средняя глубина водотока H ср = 1,59 м;
Коэффициент турбулентной диффузии D = 0,073 м 2 /c;
Концентрация загрязняющего вещества в сточной воде С ст = 100
г/м 3 .
Вычисляется условная площадь поперечного сечения притока δ в месте его впадения по формуле:
Определение ширины загрязненной струи потока b в нулевом створе
производят по формуле.
В соответствии с величиной b назначается ширина расчетного элемента ΔZ. Наиболее допустимая величина ΔZ при береговом сбросе сточных вод
находится из соотношения
При выпуске сточных вод на некотором расстоянии от берега или в фарватере
величина ΔZ вычисляется из соотношения
Необходимо соблюдать условие, при котором при назначении величины ΔZ выполнялось бы неравенство:
Таким образом, при расчете турбулентной диффузии весь участок потока (от
нулевого створа до расчетного или створа, который нас интересует по условиям
решаемой задачи) делят на клетки со сторонами ΔХ и ΔZ, получая расчетную сетку.
Расстояние между расчетными сечениями вдоль водотока:
ü число клеток по ширине потока, занятых загрязненной водой в
результате выпуска сточных вод:
ü общее число клеток по ширине водотока:
ü общее число клеток по длине водотока:
Строим сечение водотока, определяем распространение концентрации
загрязняющего вещества по длине и ширине водотока (приложение 1).
1. Экология:
учеб. / Л.В. Передельский, В.И. Коробкин, О.Е. Приходченко. - М.: Проспект,
2008. - 512 с.
. Очистка
атмосферного воздуха: методические указания к практическим
и
лабораторным работам / сост.: С.В. Белькова, В.В. Аккерман. - Омск, 2002. -
. Экология.
Сборник задач, упражнений и примеров : учеб. пособие для
вузов / Н. А.
Бродская, О. Г. Воробьев, А. Н. Маковский и др. ; под ред. О. Г. Во-
робьева и Н.
И. Николайкина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Дрофа, 2006. -
.
Методические указания по определению предельно допустимых выбросов вредных
веществ в атмосферу. - М.: Изд-во МХТИ, 1986. - 46 с.
. ОНД - 86.
Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе
вредных
веществ, содержащихся в выбросах предприятий. - Л.: Гидрометеоиз-
Методические
основы оценки и регламентирования антропогенного
влияния на
качество поверхностных вод / под ред. А. В. Караушева. - Л.: Гидрометеоиздат,
1987. - 43 с.
. ГОСТ
17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 26 с
. ГОСТ
17.1.1.02-77. Охрана природы. Гидросфера. Классификация водных объектов. - М.:
Изд-во стандартов, 1980. - 28 с.
. ГОСТ
17.1.1.01-77. Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные
термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 56 с.
. СанПиН
№4630-88 Охрана поверхностных вод от загрязнений. - М.: Гидрометеоиздат, 1988.
- 26 с.
. СанПиН
2.1.4.559-96 Питьевая вода. - М.: Гидрометеоиздат, 1996. - 34 с.
. ГОСТ
2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам. http://goo.gl/WTxrL
. ГОСТ
2.106-96 ЕСКД. Текстовые документы. http://goo.gl/TiUsH
Курсовая работа (т). Экология.
Курсовая работа по теме Основы муниципального образования
Курсовая работа по теме Особенности услуг в туризме
Курсовая работа по теме Саморегулируемые организации как фактор оздоровления экономики Российской Федерации
Лабораторная работа: Проектирование локальной сети 2
Контрольная Работа На Тему Источники Права Московской Руси 14-17 Вв.
Курсовая Работа На Тему Система Права
Реферат На Тему Система Человек
Расстройства личности (шизоидная, неустойчивая, истерическая, возбудимая, эпилептоидная психопатии)
Контрольная Работа По Теме Предложение 4 Класс
Изложение: Достоевский: Преступление и наказание
Территориальный Продукт Реферат
Реферат по теме Украинское культурно-национальное возрождение
Организация охраны окружающей среды в России
Мое Понимание Философии Эссе
Топик: GREAT BRITAIN, Science
Реферат: Деятельность и психические процессы
Реферат по теме Місце й роль судової влади
Курсовая работа: Уровень и качество благосостояния населения
Контрольная Работа По Математике Третьего Класса
Как Создать Контрольную Работу В Форме Гугл
Реферат: Roman Gladiators Essay Research Paper History shows
Похожие работы на - Аграрный вопрос в истории России: прошлое и современность
Похожие работы на - Особенность и виды конкуренции в социально-культурной сфере (на примере ресторанного бизнеса)