Розрахунок, аналіз та прогноз забруднення території при викидах забруднення точковим джерелом

Отже: р= 0,32*14+0,68=5,16

х_мu=5,16*55= 283,8 м.

З розрахунків видно, що відстань від джерела викиду х_мu (м), на якій при швидкості вітру u та несприятливих метеорологічних умовах приземна концентрація шкідливих речовин досягає максимального значення С_мu становить 283,8 м.

При небезпечній швидкості вітру u_m приземна концентрація шкідливих речовин С (мг/м³) в атмосфері по осі факела викиду на різних відстанях х (м) від джерела викиду визначається за формулою 32 залежно від коефіцієнта s₁, що визначається за формулами 34-36. Коефіцієнт s₁ визначають залежно від відношення відстані Х, на якій ми хочемо взнати приземну концентрацію шкідливих речовин до Х_м.

Виходячи із завдання нам необхідно розрахувати приземну концентрацію шкідливих речовин С (мг/м³) на відстані 400, 800, 1200, 1600 та 2000 м. Отже Х/ Х_м=

400/55,77=7,17;

800/55,77=14,34;

1200/55,77=21,51;

1600/55,77=28,68;

2000/55,77=35,86;

Виходячи із знайденого співвідношення розраховуємо коефіцієнт s₁ для відстані 400 метрів:

S₄₀₀=7,17/(3,58*7,17^2+35,2*7,17+120)=0,012;

s₁ для відстані 800 метрів:

S₈₀₀=14,34/(3,58*14,34^2+35,2*14,34+120)=0,010;

s₁ для відстані 1200 метрів:

S₁₂₀₀=21,51/(3,58*21,51^2+35,2*21,51+120)=0,008;

s₁ для відстані 1600 метрів:

S₁₆₀₀=28,68/(3,58*28,68^2+35,2*28,68+120)=0,007;

s₁ для відстані 2000 метрів:

S₂₀₀₀=35,86/(3,58*35,86^2+35,2*35,86+120)=0,005.

Знаючи коефіцієнти s₁ можна визначити приземну концентрацію шкідливих речовин С (мг/м³) в атмосфері по осі факела викиду на різних відстанях х (м) від джерела викиду:

С₄₀₀= 0,012*1,66=0,019 мг/м³

С₈₀₀= 0,010*1,66=0,016 мг/м³

С₁₂₀₀= 0,008*1,66=0,013 мг/м³

С₁₆₀₀= 0,007*1,66=0,011 мг/м³

С₂₀₀₀= 0,005*1,66=0,008 мг/м³

Розрахунок приземних концентрацій диоксиду сірки при забрудненні атмосферного повітря викидами із пічної труби

Для визначення С_м SO₂(мг/м³) для вентиляційної шахти нам необхідно знайти ряд проміжних коефіцієнтів.

За умовою завдання: - коефіцієнт А=200;

- маса шкідливої речовини (М), викинутої в атмосферу - 12 г/с;

- F - безрозмірний коефіцієнт, який враховує швидкість осідання шкідливих речовин в атмосферному повітрі рівний 1;

- висота джерела викиду над рівнем землі - 23 м;

? = 1 оскільки місцевість рівна;

ДТ (⁰С) - різниця між температурою газоповітряної суміші, яка викидається та температурою навколишнього атмосферного повітря

ДТ = 126-26=100 ^оС

- витрату газоповітряної суміші, V₁ (м³/с) визначають за формулою 2

Значення коефіцієнтів m і n визначають залежно від параметрів f; f_e; V_m; V_m^/ за формулами 3-11.

;

;

;

;

Виходячи з того, що Vm=2,6 коефіцієнт n визначаємо за формулою 11:

n=1

Знаючи всі необхідні значення визначаємо C_m:

Відстань х_м (м) від джерела викидів, на якому приземна концентрація СО (мг/м³) при несприятливих метеорологічних умовах досягає максимального значення С_м визначається за формулою 12. Перед цим необхідно знайти коефіцієнт d.

Виходячи з того, що Vm =2,6 коефіцієнт d визначаємо за формулою 18:

Отже, на відстані 17112 м від джерела викиду спостерігається максимальна приземна концентрація, яка становить 0,1 мг/м³.

Значення небезпечної швидкості u_m (м/с), при якій досягається найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин С_м у випадку f<100 визначаємо за формулою 24:

Максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини С_мu (мг/м³) при несприятливих метеорологічних умовах та швидкості вітру u (м/с), яка відрізняється від небезпечної швидкості вітру u_m (м/с) визначаємо за формулою 25. Однак перед цим необхідно знайти відношення u/u_m.

u/u_m=7/2,37=2,95.

Виходячи з того, що u/u_m>1 за формулою 27 визначаємо коефіцієнт r.

r= (3*2,95)/ (2*2,95^2-2,95+2)=0,53

Отже: C_mu=0,53*0,1=0,53 мг/м³

Відстань від джерела викиду х_мu (м), на якій при швидкості вітру u та несприятливих метеорологічних умовах приземна концентрація шкідливих речовин досягає максимального значення С_мu (мг/м³), визначається за формулою 28.

Щоб визначити цей показник нам необхідно знайти p - безрозмірний коефіцієнт, що визначається в залежності від співвідношення u/u_m за формулою 31, оскільки u/u_m=2,95.

Отже: р= 0,32*2,95+0,68=1,62

х_мu=1,62*65= 105,3 м.

З розрахунків видно, що відстань від джерела викиду х_мu (м), на якій при швидкості вітру u та несприятливих метеорологічних умовах приземна концентрація шкідливих речовин досягає максимального значення С_мu становить 105,3 м.

При небезпечній швидкості вітру u_m приземна концентрація шкідливих речовин С (мг/м³) в атмосфері по осі факела викиду на різних відстанях х (м) від джерела викиду визначається за формулою 32 залежно від коефіцієнта s₁, що визначається за формулами 34-36. Коефіцієнт s₁ визначають залежно від відношення відстані Х, на якій ми хочемо взнати приземну концентрацію шкідливих речовин до Х_м.

Виходячи із завдання нам необхідно розрахувати приземну концентрацію шкідливих речовин С (мг/м³) на відстані 400, 800, 1200, 1600 та 2000 м. Отже:

400/17112=0,023;

800/17112=0,046;

1200/17112=0,070;

1600/17112=0,093;

2000/17112=0,11.

Виходячи із знайденого співвідношення розраховуємо s₁ для відстані 400 метрів:

S₄₀₀=3*0,023^4-8*0,023^3+6*0,023^2=0,003;

s₁ для відстані 800 метрів:

S₈₀₀=3*0,046^4-8*0,046^3+6*0,046^2=0.011;

s₁ для відстані 1200 метрів:

S₁₂₀₀=3*0,070^4-8*0,070^3+6*0,070^2=0,026;

s₁ для відстані 1600 метрів:

S₁₆₀₀=3*0,093^4-8*0,093^3+6*0,093^2=0,044;

s₁ для відстані 2000 метрів:

S₂₀₀₀=3*0,11^4-8*0,11^3+6*0,11^2=0,06;.

Знаючи коефіцієнти s₁ можна визначити приземну концентрацію шкідливих речовин С (мг/м³) в атмосфері по осі факела викиду на різних відстанях х (м) від джерела викиду:

С₄₀₀= 0,23*0,47=0,11 мг/м³

С₈₀₀= 0,63*0,47=0,3 мг/м³

С₁₂₀₀= 0,91*0,47=0,43 мг/м³

С₁₆₀₀= 0,998*0,47=0,469 мг/м³

С₂₀₀₀= 0,96*0,47=0,45 мг/м³

Отримані результати розрахунків показують, що при викидах із пычноъ труби максимальна приземна концентрація SО₂ становить 0,11 мг/м³ і спостерігається на відстані 400 м. При несприятливих метеорологічних умовах цей показник становить 0,45 мг/м³ і спостерігається на відстані 17112 м.

3.3 Прогнозування змін екологічного стану території на найближчий час

Провівши розрахунки забруднення атмосферного повітря викидами із трьох джерел, я дійшла висновку, що максимальні приземні концентрації SО₂ перевищують ГДК при викидах із вентиляційної шахти і становлять 7.05 мг/м³, при ГДК 5,0 мг/м³.

Виходячи із отриманих даних можна прогнозувати значне забруднення території на якій розміщується підприємство, оскільки вона спостерігається на відстані 54,3 м від джерела викиду. Щоб уникнути цього необхідно встановити газоочисне обладнання.

Сучасні вимоги до якості та ступеня очищення викидів досить високі. Для їхнього дотримання необхідно використовувати технологічні процеси та обладнання, котрі знижують або повністю виключають викид шкідливих речовин в атмосферу, а також забезпечують нейтралізацію утворених шкідливих речовин; експлуатувати виробниче та енергетичне обладнання, котре виділяє мінімальну кількість шкідливих речовин; закрити невеликі котельні та підключити споживачів до ТЕЦ; застосовувати антитоксичні присадки, перевести теплоенергетичні установки з твердого палива на газ.

Способи очищення викидів в атмосферу від шкідливих речовин можна об'єднати в такі групи:

-- очищення викидів від пилу та аерозолів шкідливих речовин;

-- очищення викидів від газоподібних шкідливих речовин;

-- зниження забруднення атмосфери вихлопними газами від двигунів внутрішнього згоряння транспортних засобів та стаціонарних установок;

-- зниження забруднення атмосфери при транспортуванні, навантаженні і вивантаженні сипких вантажів.

Для очищення викидів від шкідливих речовин використовуються механічні, фізичні, хімічні, фізико-хімічні та комбіновані методи.

Механічні методи базуються на використанні сил ваги (гравітації), сил інерції, відцентрових сил, принципів сепарації, дифузії, захоплювання тощо.

Фізичні методи базуються на використанні електричних та електростатичних полів, охолодження, конденсації, кристалізації, поглинання.

У хімічних методах використовуються реакції окислення, нейтралізації, відновлення, каталізації, термоокислення.

Фізико-хімічні методи базуються на принципах сорбції (абсорбції, адсорбції, хемосорбції), коагуляції та флотації.

На мою думку доцільно встановити на підприємстві електрофільтри.

При ефективності очистки газопилового потоку 90% значно знизиться маса викиду забруднюючої речовини - пилу і ми досягнемо зниження максимальної приземної концентрації його у навколишньому середовищі.

Так при очистці газопилового потоку від вентиляції на 90% маса викиду становитиме : забруднення атмосферний повітря газопиловий

М=35-(35*90%)= 3,5 г/с

Тоді См становитиме:

Як бачимо такого ступеня очистки цілком достатньо так як ГДК становить 5,0 мг/м³.

Отже, при запровадженні очистки газопилових потоків від даного джерела забруднення можна досягти зниження максимальної приземної концентрації до безпечного рівня при викидах вентиляції.



Висновки

1. При викидах газопилового потоку із котельні на відстані 404,96 м від джерела викиду спостерігається максимальна приземна концентрація SO₂, яка становить 0,7 мг/м³.

2. При викидах газопилового потоку із вентиляції на відстані 55,77 м від джерела викиду спостерігається максимальна приземна концентрація SO₂, яка становить 1,66 мг/м³.

3. Максимальна концентрація SO₂ при викиді із пічної труби становить 0.45 мг/м³ і спостерігається на відстані 17112 м.

4. При запровадженні очистки газопилових потоків на 90% можна досягти зниження максимальної приземної концентрації до безпечного рівня при викидах із вентиляції.



СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

Білявський Г.О.,Падун М.М.,Фурдуй Р.С. Основи загальної екології: Підруч. для студентів природ.фак.вищих навч.закладів.-2-ге вид.,зі змінами.-К.,Либідь,1995.-368с.

Удод В.М., Тофимович В.В., Гералова Г.Л. Аналіз закономірностей та наслідків взаємовідносин людини з навколишнім природним середовищем //Довкілля та здоров'я. - 2003. - № 9. - С. 26-29.

Бобик О.С., БІленчук П.Д., Чирва Ю.О. Екологічне право України: Навч. посібник.-К.:Атіка,2001.-216с.

ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

ГОСТ 5072-79Е Секундомерьі механические. Технические условия.

Джигерей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: Навч. посіб.-3-те вид., випр. і доп. - К: Т-во „Знання", КОО,2004.- 309 с.

Добровольський В.В. Екологічні знання: Навчальний посібник. - К.: ВД „Професіонал", 2005. - 304с.

ДСТУ 2224-93 Газовизначники хімічні. Терміни та визначення.

Екологічний стан Вінницької області на рубежі тисячоліть. Аналітично-статистичний довідник . - Вінниця: Велес, 2005. - 162 с, 4с іл.;

Екологічний стан Вінницької області на рубежі тисячоліть. Аналітично- статистичний довідник.- Вінниця: Велес,2005.- 162 с., 4с.іл.

Закон України „Про охорону атмосферного повітря"

Закон України "Про екологічну експертизу", 1995;

Закон України „Про охорону навколишнього природного середовища", від 25.06.1991 р. № 1264-ХІІ//Відомості Верховної Ради,1991,№41.

Зеркалов Д.В. Екологічна безпека: управління, моніторинг, контроль. Посібник. - К.: КНТ, Дакор, Основа, 2007.- 412с. Серія: Міжнародна і національна безпека.

Іванюк Д.П., Шульга І.В. Управління природоохоронною діяльністю: Навч. посібник. - К.: Алерта, 2007. - 368с.

Клименко М.О.,Прищепа А.М.,Вознюк Н.М. Моніторинг довкілля.- Київ:Академія,2006.

КНД 211.2.3.063-98 Охорона навколишнього природного середовища та раціональне використання природних ресурсів. Метрологічне забезпечення. Відбір проб промислових викидів. Інструкція.

Лялюк О.Г.,Ратушняк Г.С. Моніторинг довкілля. Навчальний посібник. - Вінниця: ВНТУ,2004. - 140с.

МВ Х 08.312-2001.Методика виконання вимірювань масової концентраціїоксиду вуглецю.

МВ Х 08.316-2001.Методика виконання вимірювань масової концентраціїоксиду азоту в перерахунку на діоксид азоту.

МВ Х 08.31632001.Методика виконання вимірювань масової концентрації діоксиду сірки.

Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86.Л., Гидрометеоиздат,1987.-94с.

Методы анализа загрязнений воздуха./Другов Ю.С., Беликов А.Б., Дъяков Г.А.,Тульчинский В.М.М.: Химия.-1970.-359с.

МУ 1317-86 Методические указания. ГСИ. Результати и характеристики погрешности измерений. Формы представлення. Способи использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметрах.

Мудрак О.В. Загальна екологія. Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. - Вінниця: ВАТ „Міська друкарня", 2006.- 404 с.

Повітряний кодекс України від 4.05.1993р.// Відомості Верховної Ради,1993,№ 25.

Постанова КМУ № 1598 від 29.11.2001 р. до Порядку організації та проведення моніторингу в галузі охорони атмосферного повітря.

Постанова КМУ № 1599 від 29.11.2001 р. до Порядку організації та проведення моніторингу в галузі охорони атмосферного повітря.

РД 52.04.59-85 Охрана природы. Атмосфера. Требования к точности контроля промышленных выбросов. Методические указания.

Семенова В.Ф. та Михайлюк О.Л. Екологічний менеджмент.-К.:3нання,2006.

Сухарев С.М.,Чудак С.Ю.,Сухарева О.Ю. Основи екології та охорони довкілля.Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. - К.: Центр навчальної літератури,2006. - 394с.

Гончарук Є.Г. Комунальна гігієна. - К.: Здоров'я, 2003. - С. 726.

Федишин Б.М. Хімія та екологія атмосфери: Навч. посіб. / Б.М. Федишин та ін.; За ред. Б.М. Федишина. - К.: Алерта, 2003. - 272 с. - Бібліогр.: с. 271-272. Городній М. М. та ін. Агроекологія - К.; Вища школа, 1993. - 223

Шматько В.Г., Нікітін Ю.В. Екологія і організація природоохоронної діяльності: Навчальний посібник.- К.: КНТ,2006.-304 21

Размещено на Allbest.ru