020804 Сборник практ. работ Основы природопользования 2010

Министерство образования Российской Федерации
Сибирская государственная геодезическая академия
кафедра экологии
и природопользования
Работа № 1
Оценка загрязнения атмосферного воздуха
стационарным точечным источником
Выполнил
Проверил
Новосибирск 2010
Цель работы: рассчитать максимальную приземную концентрацию
вредных веществ для одиночного точечного источника, производящего
нагретые выбросы. Рассчитать расстояние от источника выбросов, на
котором
будет наблюдаться максимальная приземная концентрация.
Рассчитать значение ПДВ для данного источника, опрелешить ширину
санитарно-защитной зоны (с учетом поправок за местную розу ветров), и
выполнить схему санитарно-защитной зоны.
Исходные данные:
М, г/сек
500
состав
выбросов
n
Н, метры
V,
м3/сек
,
градусы
1,3
80
1200
23
m
газообразные 0,9
вещества
f
4
78
1. Расчет максимальной приземной концентрации вредных веществ См.
Исходная формула:
См = A M F m n Н2
3
V T
Учитываем, что:
А = 200 (для Западной Сибири),
F = 1 (для газообразных и аэрозольных выбросов).
Выполнив расчет, получаем: См = 0,60 мг/м3
2. Расчет расстояния Хм, на котором будет наблюдаться максимальная
приземная концентрация См.
Так как F = 1, используем следующую формулу:
Хм = d H
Поскольку скорость ветра в нашем случае больше 2 м/сек, то для рассчета
безразмерного показателя d используем следующую формулу:
d= 7
f)
Выполнив расчет, получаем: d = 22,38 ;
Хм = 1790,4 метра.
3. Расчѐт значения ПДВ (предельно допустимого выброса) для данного
источника.
Исходная формула:
ПДВ = ПДК Н2
3
V T /A F m n
Учитываем, что:
А = 200 (для Западной Сибири),
F = 1 (для газообразных и аэрозольных выбросов).
ПДК для газообразных веществ будем считать по диоксиду азота; с учетом
этого ПДК = 0,5 мг/м3.
Выполнив расчет, получаем: ПДВ = 413, 2 г/сек.
4. Расчѐт ширины санитарно-защитной зоны вокруг данного источника;
и внесение в еѐ конфигурацию поправок, учитывающие особенности
местной розы ветров.
Нормативную ширину санитарно-защитной зоны LО выбираем, исходя из
приведенного в «исходных данных» значения М:
М = 500 г/сек, следовательно, LО = 300 метров.
Поправки за розу ветров рассчитываем по формуле:
Li = LО Рi / РО ,
где: Li – исправленная ширина санитарно-защитной зоны вдоль i-го румба
розы ветров;
LО – нормативная ширина санитарно-защитной зоны, равная 300 м.
Рi – процент повторяемости ветра по i-му направлению.
РО – средний процент повторяемости ветра вдоль одного румба при круговой
розе ветров. РО вычисляется по формуле:
РО = 100 % / n,
где n – количество румбов (направлений) в розе.
В нашем случае n = 8, следовательно РО = 100 / 8 = 12,5 %.
С учетом этого, для тех направлений розы, где повторяемость ветра меньше
12,5 %, Li принимается равным 300 м. Для направлений антирозы, вдоль
которых повторяемость ветра превышает 12,5 % , Li рассчитывается по
формуле, приведенной выше. Полученные значения заносим в таблицу:
Направление
антирозы ветров
Повторяемость
ветра
Исправленная ширина санитарнозащитной зоны Li, в метрах.
С
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
З
СЗ
32 %
11 %
6%
5%
2%
2%
16 %
16 %
768
300
300
300
300
300
384
384
5. Построение схемы санитарно-защитной зоны для данного
источника выбросов.
Масштаб для построения схемы санитарно-защитной зоны выбирается
студентами самостоятельно, исходя их конкретных значений. В любом
случае вся схема должна поместиться на 1 листе формата А4. Кроме того,
знаменатель масштаба должен выражаться круглым числом (например, в 1
см - 100 м или в 1 см - 250 м). Внутри кружка, символизирующего источник
выбросов, необходимо указать римскими цифрами класс опасности данного
источника.
Вопросы для защиты работы:
1. Каковы основные источники загрязнения атмосферы?
2. В чем заключается отрицательное влияние загрязнения атмосферы на
здоровье населения?
3. Какие существуют способы очистки загрязненного воздуха?
4. В чем заключается рациональное использование климатических
ресурсов?
5. Что такое «санитарно-защитная зона»?
6. Какие существуют показатели оценки качества атмосферного воздуха?
7. Какие документы входят в нормативно-правовое обеспечение охраны
атмосферного воздуха?
Литература:
а) основная литература:
1.
Рациональное использование природных ресурсов и охрана
природы. Учеб. пособие для вузов / под ред. В. М. Константинова. - М.:
Академия, 2009. - 272 с.
2.
Комарова Н. Г. Геоэкология и природопользование. Учеб.
пособие для вузов. - М.: Академия, 2003. - 190 с.
б) дополнительная литература:
1. Зятькова, Л.К. Дистанционные исследования природных ресурсов и
основы природопользования. – Новосибирск: СГГА, 2002. – 356 с.
2. Использование и охрана природных ресурсов России: Ежем. Бюл. / Мво природн. ресурсов Рос. Федерации. – М, 2000.
3. Арустанов, Э.А. и др. Экологические основы природопользования:
Учебн.пособ. – М.: Изд-ий Дом «Дашков и К», 2001. – 236 с.
4. Глушкова, В.Г., Макар, С.В. Тесты и задания по курсу
«Природопользование». – М.: Владос,2000. – 247 с.
5. Комарова, Н.Г. Геоэкология и природопользование: Учебн. пособ., М.: Академия, 2003. – 190 с.
6. Протасов, В.Ф., Молчанов, Л.В. Экология, здоровье и
природопользование в России. – М.: Финансы и статистика, 1995. – 528 с.
Министерство образования Российской Федерации
Сибирская государственная геодезическая академия
кафедра экологии
и природопользования
Оценка загрязнения проточного водоисточника
сточными водами
Выполнил
Проверил
Новосибирск 2010
Цель работы: рассчитать некоторые основные показатели загрязнения воды
в месте сброса сточных вод и ниже по течению. При расчетах принять, что
пост расположен на реке, и сброс сточных вод в реку осуществляется
непосредственно с берега.
1. Определить концентрацию загрязняющих веществ С на расстоянии
L = 1000 м ниже места слива сточных вод.
Исходные данные:
СО, мг/л
3,0
СФ , мг/л
0,1
НР , м
3
wX , м/с
0,5
VB ,м3/с
60
VCB,м3/с
0,3
j
1,2
Используемые формулы:
Искомая концентрация сточных вод: С = СФ + (СО - СФ) nP
Кратность разбавления: nP = 1 + mC VB VCB
Коэффициент смешения mC:
Коэффициент, характеризующий гидравлические условия смешения k:
k=yj
3
DR/VCB
Учитываем, что y = 1 (т. к. сброс производится с берега).
Коэффициент турбулентной диффузии DR = g НР wX / МШ сШ
Учитывая, что g = 9,81 м/с2 (сила тяжести), сШ = 42, МШ = 22,3, получаем:
DR = 9,81 Нр wX / 22,3 42 = 0,01 Нр wX
Выполнив расчеты, получаем:
DR = 0,016
k = 0,449
mC = 0,304
nP = 61,9
С = 0,583 мг/л
2. Построить графики, показывающие, как будут изменяться коэффициент
смешения mC, кратность разбавления nP и концентрация сточных вод С в
зависимости от расстояния L от места слива сточных вод. L принять равным
500 м, 1000 м, 1500 м, 2000 м, 2500 м и 3000 м.
По данным расчетов заполнить таблицу:
Изменение mC, nP и С в зависимости от расстояния L
Параметры
500
mC
nP
С
Расстояние L от места слива сточных вод, м
1000
1500
2000
2500
0,304
61,9
0,583
3000
По данным таблицы построить графики. По оси Х откладывать расстояние L,
по оси Y – один из параметров. Масштаб для шкалы Y выбрать
самостоятельно, исходя из разброса вычисленных значений.
График зависимости коэффициента смешения mC от расстояния L
График зависимости кратности разбавления nP от расстояния L
График зависимости концентрации сточных вод С от расстояния L
Вопросы для защиты работы:
1. Каковы основные факторы загрязнения поверхностных вод?
2. Что включает в себя понятие «водные ресурсы»?
3. Каковы основные причины истощения водных ресурсов?
4. Какие существуют показатели качества поверхностных вод?
5. Какие существуют категории водопользователей?
6. Какие существуют методы очистки сточных вод?
7 В чем заключается рациональное использование водных ресурсов?
8. Какие документы входят в нормативно-правовое обеспечение охраны
поверхностных вод?
Литература:
а) основная литература:
3.
Рациональное использование природных ресурсов и охрана
природы. Учеб. пособие для вузов / под ред. В. М. Константинова. - М.:
Академия, 2009. - 272 с.
4.
Комарова Н. Г. Геоэкология и природопользование. Учеб.
пособие для вузов. - М.: Академия, 2003. - 190 с.
б) дополнительная литература:
1. Зятькова, Л.К. Дистанционные исследования природных ресурсов и
основы природопользования. – Новосибирск: СГГА, 2002. – 356 с.
2. Использование и охрана природных ресурсов России: Ежем. Бюл. / Мво природн. ресурсов Рос. Федерации. – М, 2000.
3. Арустанов, Э.А. и др. Экологические основы природопользования:
Учебн.пособ. – М.: Изд-ий Дом «Дашков и К», 2001. – 236 с.
4. Глушкова, В.Г., Макар, С.В. Тесты и задания по курсу
«Природопользование». – М.: Владос,2000. – 247 с.
5. Комарова, Н.Г. Геоэкология и природопользование: Учебн. пособ., М.: Академия, 2003. – 190 с.
6. Протасов, В.Ф., Молчанов, Л.В. Экология, здоровье и
природопользование в России. – М.: Финансы и статистика, 1995. – 528 с.