Визначення меж зон екотоксикологічних небезпеки на території міста

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Визначення меж зон екотоксикологічних небезпеки на території міста
Під зоною екотоксикологічних небезпеки (ЗЕО) розуміють територію, на якій комплексний (узагальнений) показник якості навколишнього середовища (ОС) перевищує деяке граничне (порогове) значення. Кордон ЗЕО - це ізолінія, що задовольняє умові:
,
де R пр - Гранично допустима якість ОС на території, проживання на якій не принесе шкоди для здоров'я населення. Комплексний показник якості ОС, в загальному випадку, повинен враховувати якість всіх компонент середовища: повітря, грунту, підземної і поверхневої води та ін компонент території. У даній роботі пропонується розглядати тільки якість атмосферного повітря. В якості комплексного показника (показника, який враховує наявність в повітрі всіх речовин, навіть тих, у яких їх концентрація не перевищує ГДК) якості атмосферного повітря найбільш часто використовують індекс забруднення атмосфери (ІЗА):
,
де i - кількість шкідливих речовин, виявлених в атмосферному повітрі території; C i - концентрація i-тої речовини, мг / м 3; ГДК i - гранично допустима концентрація i-тої речовини; m i - коефіцієнт екологічної небезпеки i-тої речовини.
Коефіцієнт небезпеки (шкідливості) речовин, виявлених у повітрі, визначається в залежності від класу небезпеки речовини, який, у свою чергу, оцінюється через величину гранично допустимої концентрації. Існують чотири класи речовин, правила визначення яких наведені в таблиці 1.
Таблиця 1. Характеристики хімічних речовин
Клас речовини
Характеристика речовини
Правило визначення
Значення m i
1
особливо небезпечні
ПДК <0,1
1,37
2
небезпечні
0,1 <ГДК <1
1,1
3
помірно небезпечні
1 <ГДК <10
1,0
4
безпечні
ГДК> 10
0,9
Якщо ділянка території характеризується якістю атмосферного повітря в межах 0 ¸ 1 ІЗА, то така територія є екологічно безпечної (зоною екологічного благополуччя). На ній можуть бути розміщені будь-які (в тому числі і екологічно вразливі) об'єкти: дитячі установи, лікарні, санаторії та ін Такий території присвоюється перший клас забрудненості повітря.
Якщо якість повітря лежить в межах 1 ¸ 5 ІЗА, то у людей, які тривалий час (постійно) перебувають в таких умовах, можуть спостерігатися зміни в здоров'ї функціонального характеру, що проходять безслідно при тимчасовому виході з такої зони. Тому на такій території можливе розміщення виробничих об'єктів і, як виняток, житлового фонду. Клас забрудненості дорівнює двом.
При якості повітря 5 ¸ 10 ІЗА - територія вважається сильно забрудненою. При проживанні на такій території можливі зміни здоров'я патологічного характеру, що приводять до хронічних захворювань. На такій території допустимо будівництво лише виробничих об'єктів, на яких працівники, як правило, забезпечені додатковими засобами захисту, мають пільговий режим роботи. Така територія належить третього класу забрудненості.
При ІЗА> 10 - територія є зоною екологічної небезпеки (четвертий клас). На такій території терміново повинні бути вжиті заходи щодо поліпшення екологічної обстановки.
Загальне завдання на контрольну роботу:
Для заданого підприємства міста:
1. Провести моделювання розповсюдження речовини, що викидається в атмосфері:
- Визначити максимально можливу концентрацію С м забруднюючої речовини, яка може бути досягнута в атмосферному повітрі міста при самих несприятливих метеорологічних умовах;
- Визначити найбільш небезпечну швидкість вітру, при якій може бути досягнута максимальна концентрація;
- Побудувати графіки залежності концентрацій всіх забруднюючих речовин від відстані до джерела викидів (до труб підприємств). На графіках провести лінії ГДК - гранично допустимої концентрації;
- За графіками зробити висновок про вплив підприємства на навколишнє середовище, тобто порівняти отримані значення концентрації з величиною ГДК;
- Визначити відстані (по дві точки для кожного графіка), на яких концентрація дорівнює ГДК, тобто визначити зону (у вигляді кільця навколо труби) підвищеного впливу підприємства на навколишнє середовище. Визначити відстань, на якому вплив підприємства практично відсутня (далеку точку, на якій концентрація дорівнює 0,1 'ГДК);
- На карті міста намалювати ізолінії концентрацій, рівних ГДК, для кожного речовини, що викидається.
2. Визначити межі зон екотоксикологічних небезпеки на території населеного пункту (див. рис. 1), для цього виконати наступні дії:
- Розділити картосхему населеного пункту на 25 прямокутних ділянок (геоквантов);
- Розрахувати в кожному геокванте ІЗА;
- Визначити межі ділянок території, що належать різним класам забруднення повітря;
- Особливо виділити зону екотоксикологічних небезпеки і визначити, які об'єкти потрапили в цю зону.
Примітки. 1. Карта міста N зображена на рис. 1. Масштаб карти визначається наступним чином: відстань від точки А до точки В (по прямій) дорівнює 7 км. Швидкість виходу газоповітряної суміші з труби (Omo) прийняти рівною 7 м / с.

Практична частина
Вихідні дані:
Підприємство № 17. Має одне джерело викидів висотою 44 м і діаметром 2,7 м. Температура ГВП = 87 градусів Цельсія.
Викидає: фенол - 2,2 г / с акролеїн - 9,3 г / с хром 0,02-г / с.
Середня температура повітря найбільш жаркого місяця (липня) у місті дорівнює 24.7 ° С. Різниця температур між температурою ГВП та навколишнім повітрям дорівнює:
градусів Цельсія.
Витрата газоповітряної суміші дорівнює:
.
Розрахуємо параметри, необхідні для визначення максимальної концентрації акролеїну, фенолу і хрому.
;

так як f <100, то визначимо коефіцієнт m:

Так як то n = 1.
Підставивши всі обчислені параметри в основну формулу, отримаємо значення максимальної концентрації акролеїну, фенолу і хрому в повітрі:
.


Визначимо відстань від джерела викидів, на якому ця концентрація акролеїну, фенолу і хрому може виникнути при несприятливих метеорологічних умовах.
Так як а f <100, то безрозмірний коефіцієнт d визначається за формулою:

Відстань від джерела викидів до точки території, в якій досягається максимальна концентрація, рівна для акролеїну:

Для фенолу і хрому воно склало при розрахунку по даній формулі 497 і 513 м відповідно.
Максимальна концентрація акролеїну (9,3 мг / куб. М), фенолу (2,2 мг / куб. М) і хрому (0,02 мг / куб. М) може виникнути тільки при певній швидкості вітру, яка визначається за формулою:


Побудуємо графік залежності концентрації акролеїну, фенолу і хрому в повітрі від відстані від джерела викидів, для цього введемо величину , Де Х - відстань від джерела викидів (у метрах), - Відстань, на якому досягається максимальна концентрація речовини. Визначимо параметр , Який розраховується за трьома формулами в залежності від величини Х: якщо точка, для якої визначається лежить до , То для точок, що лежать за , Але не далі, ніж (8 ' ), , Інакше
Визначивши , Розрахуємо концентрацію акролеїну, фенолу і хрому для різних значень Х і побудуємо графік , На якому покажемо лінію концентрації, що дорівнює гранично допустимою (для акролеїну ГДК = 0,03 мг / м 3, для хрому 0,0015 мг / м 3, для фенолу 0,01 мг / м 3).
Графік наведено на рис. 2-4.

Рис. 2 - Залежність концентрації акролеїну в повітрі від відстані до джерела викидів


Рис. 3 - Залежність концентрації фенолу в повітрі від відстані до джерела викидів

Рис. 4 - Залежність концентрації хрому в повітрі від відстані до джерела викидів
За графіком робимо наступні висновки:
1. Максимальна концентрація акролеїну в повітрі на відстані 562 м від труби досягає 0,126 мг / куб. м, що більш, ніж у 4 рази перевищує гранично допустиму концентрацію. Максимальна концентрація фенолу в повітрі на відстані 497 м від труби досягає 0,018 мг / куб. м, що майже в 2 рази перевищує гранично допустиму концентрацію. Максимальна концентрація хрому в повітрі на відстані 513 м від труби досягає 0,0043 мг / куб. м, що майже в 3 рази перевищує гранично допустиму концентрацію.
2. Максимальна концентрація досягається при швидкості вітру близько 4,64 м / с, що дуже ймовірно для метеорологічних умов заданого міста.
3. Зона підвищеної концентрації акролеїну на території міста (зона перевищення ГДК) представляє кільце навколо джерела з меншим радіусом 139 м і великим - 2796 м. Для фенолу 115 і 2689, для хрому 128 і 2717 м відповідно.
4. Вплив джерела викидів на атмосферу можна не враховувати лише на відстані 4590 м (на цій відстані концентрація менше 0,1 'ГДК для всіх трьох речовин).
5. Щоб знизити вплив підприємства на навколишнє середовище, можна рекомендувати збільшення висоти димової труби, або підвищення температури газоповітряної суміші, або встановлення фільтрів-вловлювачів акролеїну, фенолу і хрому.
Визначимо зони екотоксикологічних небезпеки (ЗЕО) на території міста, які можуть сформуватися під впливом викидів підприємства № 17 (зокрема, через викиди акролеїну, фенолу і хрому). Умовно розділимо територію міста на ділянки прямокутної форми (які будемо називати геоквантамі) так, щоб концентрація речовини в повітрі змінювалася несильно. У разі виконання контрольної роботи пропонується ділити умовно територію населеного пункту на 5'5 = 25 ділянок. Для кожного геокванта території необхідно визначити індекс забруднення атмосфери (ІЗА) за формулою:

де i - кількість шкідливих речовин, виявлених в атмосферному повітрі території, в нашому випадку дорівнює 3; C i - концентрація акролеїну, фенолу, хрому в центрах геоквантов, мг / м 3; ГДК i - гранично допустима концентрація; m i - коефіцієнт екологічної небезпеки акролеїну, дорівнює 1,37, фенолу 1,1 і хрому 1,37.
Таким чином, в кожному геокванте визначається сумарна забрудненість повітря всіма (навіть речовинами з концентрацією, що не перевищує відповідні ГДК) речовинами. Потім поставимо у відповідність з кожним ІЗА клас якості повітряного середовища, об'єднаємо сусідні геокванти, що мають однакові номери класів, в зони.
Для цього сформуємо таблицю (табл. 11.3) відстаней від джерела викидів до центрів кожного з 25 геоквантов (в метрах), для кожного відстані визначимо концентрацію акролеїну, фенолу і хрому в повітрі, потім оцінимо індекс ІЗА.
Таблиця 2. Основні характеристики геоквантов для будови зон екотоксикологічних небезпеки на карті міста
№ геокванта
Відстань до джерела
Концентрація речовин
ІЗА
1
2800
0,043
4,4
2
2800
0,043
4,2
3
3500
0,018
1,7
4
5600
0,006
0,59
5
9100
0,003
0,29
6
1000
0,05
4,9
7
2800
0,021
2,2
8
4900
0,0044
0,43
9
7000
0,0038
0,39
10
9100
0,028
2,9
11
2800
0,015
1,51
12
4200
0,024
2,41
13
5600
0,0054
0,5
14
7700
0,0033
0,34
15
10000
0,021
2,06
16
5600
0,013
1,28
17
6300
0,0043
0,44
18
7700
0,0036
0,37
19
9100
0,0032
0,33
20
10500
0,0019
0,2
21
7700
0,0038
0,39
22
8400
0,0039
0,4
23
9800
0,0046
0,47
24
10500
0,0018
0,19
25
11900
0,0005
0,08
Аналіз таблиці показує, що практично вся територія міста не є забрудненою акролеїн, фенолом і хромом, і лише повітря двох геоквантов - першого та шостого викликає підозру. Всій території населеного пункту присвоєно перший клас забрудненості повітря, на карті всі ділянки виявляться незаштріхованнимі.
У геоквантах 1-3, 6, 7, 10-12, 15 і 16 якість повітря лежить в межах 1 ¸ 5 ІЗА. Клас забрудненості на цих територіях дорівнює двом. Екологічно небезпечних ділянок на території міста немає. Якщо якість повітря лежить в межах 1 ¸ 5 ІЗА, то у людей, які тривалий час (постійно) перебувають в таких умовах, можуть спостерігатися зміни в здоров'ї функціонального характеру, що проходять безслідно при тимчасовому виході з такої зони. Тому на такій території можливе розміщення виробничих об'єктів і, як виняток, житлового фонду. Клас забрудненості дорівнює двом.
Дана ситуація дає не повну картину забруднення атмосферного повітря міста N, так як прийнято в розгляд тільки одне підприємство (з декількох десятків) і викид з труби лише трьох речовин (акролеїну, фенолу і хрому). У реальному випадку картина забруднення повітря буде більш серйозною.

Список літератури
1. Безпека життєдіяльності. Безпека технологічних процесів виробництв (Охорона праці) / П.П. Кукін, ПЛ. Лапін, Е.А. Підгірських и др. - М.: Вища школа, 2007. - 457 с.
2. Безпека життєдіяльності. Конспект лекцій. Ч. 2 / П.Г. Бєлов, А.Ф. Козьяков. С.В. Бєлов та ін; Під ред. С.В. Бєлова. - М.: ВАСОТ. 2003. - 193 с.
3. Безпека життєдіяльності / Н.Г. Занько. Г.А. Корсаков, К.Р. Мала і ін Під ред. О.Н. Русака. - СПб.: Вид-во Петербурзької лісотехнічної академії, 2006. - 451 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Контрольна робота
67.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Економічна характеристика діючих вільних економічних зон на території РФ
Небезпеки урбанізованого міста
Правовий режим зон надзвичайної екологічної ситуації та зон екологічного лиха
Історія одного міста - сатира на минуле Росії або застереження про майбутніх небезпеки суспільного
Природно ландшафтні та функціональні зони на території міста
Природно-ландшафтні та функціональні зони на території міста
Поширеність виразкової хвороби шлунка та дванадцятипалої кишки на території міста Канаша
Системний аналіз проблеми вибору оператора стільникового зв`язку на території міста Сургута
Про державний захист прав споживачів на території муніципального освіти міста Лангепас
© Усі права захищені
написати до нас