Озеленение территории

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Происходящие в настоящее время крупномасштабные антропогенные воздействия всех видов хозяйственной деятельности на объекты биосферы обуславливают развитие сложных обратимых и необратимых процессов деградации, исследование которых позволит выработать единые принципы обеспечения экологической безопасности атмосферного воздуха урбанизированных и рекреационных территорий.

Унифицированная система анализа и предотвращения аварийных ситуаций в конкретных условиях рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе должна быть способна выявить скрытые недостатки проекта - наиболее аварийно опасные элементы локальной природно-технической системы (ПТС) путем анализа «дерева рисков». При угрозе возникновения аварийных ситуаций система должна позволить оценить возможные последствия, выявить скрытые причины, рассчитать влияние на окружающую среду, обслуживающий персонал и жителей близлежащих районов. К сожалению, в современной инженерной практике до сих пор сильны экологически несостоятельные стереотипы мышления. При решении задач оптимизации преобладают прагматические тенденции, когда в качестве приоритетов, на первое место выдвигаются потребительские интересы. Зачастую стремление к снижению себестоимости проекта вступает в противоречие с логикой сохранения качества окружающей среды, с логикой выживания. Природа нередко становится заложницей тех псевдоэкономических обоснований, которые были воплощены в «смертельных» для нее технических проектах, обличенных сиюминутными хозяйственными интересами.

Современный инженер, прежде всего человек, наделенный экологической логикой в своей профессиональной деятельности. Это специалист, который:

· осознавая объективную неизбежность негативного влияния создаваемого им проекта, изыщет все возможные резервы для минимизации экологического риска и ущерба природной среде;

· в каждом конкретном случае найдет экологически оптимальный механизм осуществления и поддерживания экологического равновесия (естественного или искусственного).

Целью данной расчетно-графической работы является получение практических навыков по расчету основных параметров санитарно-защитной зоны (СЗЗ) вокруг одиночного стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха с круглым устьем выброса нагретой газо-воздушной смеси.

1. Исходные данные

санитарный газовый озеленение

В зоне промышленного предприятия радиусом 50H перепад отметок местности не превышает 50,0 м на 1 км. Предприятие второго класса опасности, вокруг которого согласно СН 245-71 организовано нормативную ширину санитарно-защитной зоны (СЗЗ). Газовоздушная смесь выбрасывается в атмосферный воздух через свечу диаметром 2,5 м. В выбросах содержатся оксиды углерода (СО), диоксиды серы (SO_x) и азота (NO_x), полидисперсная пыль и другие загрязняющие вещества.

Месторасположение предприятия - Ровно;

Объем отходящих газов - 22,4 м³/с;

Высота источника выброса над уровнем земли Н = 75 м;

Концентрация ЗВ - С = 2,83 мг/м³;

Температура газовоздушной смеси - Т = 95 С.

Определить воздействие выброса двуокиси азота (ПДК - 0,085 мг/м³) на атмосферный воздух.

2. Благоустройство санитарно-защитной зоны (СЗЗ) вокруг одиночного стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха

2.1 Расчет рассеивания в атмосфере вредных веществ от одиночного точечного источника с круглым устьем выброса нагретой газовой смеси

Определение максимальной приземной концентрации

Величина максимальной приземной концентрации вредных веществ C_м (мг/м³), при неблагоприятных условиях на расстоянии x_м, определяется по формуле:

;

где:

А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, (с²/3 мг град 1/3/г). Для предприятий, на территории Украины - А = 160.

М - количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу (мг/с).

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе. Для газообразных вредных веществ F = 1.

n и m - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.

Величина коэффициента m определяется по формуле:

;

;

Величина коэффициента n определяется, в зависимости от параметра V_м (м/с), по формуле:

;

при V_м ? 0,3 n = 3;

при 0,3 ? V_м ? 2 ;

при V_м > 2 n = 1.

H - высота источника выброса над уровнем земли, м;

V₁ - объем газовоздушной смеси, м³/с, выбрасываемой в атмосферу, определяемый по формуле:

;

где:

D - диаметр, м, устья источника выброса;

щ₀ - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

?Т - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т_г (Т_г - температура выбрасываемой газовоздушной смеси по техническим нормам) и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_в (Т_в - принимаем равной средней температуре наружного воздуха в 13 часов наиболее жаркого месяца года и наиболее холодного месяца года).



Январь:	Июль:
?Т = 95 - (- 5,4) = 100,4°С	?Т = 95 - 16,9 = 78,1°С
Так как 0,3 ? Vм ? 2, тогда:

Вывод: максимальная приземная концентрация вредных веществ (C_м) для холодного периода составляет - 0,178 мг/м³, для теплого - 0,196 мг/м³.

На основании полученных данных производим расчет расстояния (х_м), от источника выброса, на котором достигается максимальная величина приземной концентрации.

Определение расстояния (х_м), от источника выброса, на котором достигается максимальная величина приземной концентрации

Расстояние х_м, м, от источника выброса, на котором достигается максимальная величина приземной концентрации С_м мг/м³, определяется по формуле:

;

где:

d - безразмерная величина, определяемая в зависимости от параметра V_м:

при V_м ? 2 ;

при V_м > 2 ;

Если безразмерный коэффициент F ? 2, величина х_м определяется по формуле:

;

Январь:	Июль:
Vм = 1,521 ? 2	Vм = 1,428 ? 2
м	м

Вывод: максимальная приземная концентрация вредных веществ за пределами внешней границы СЗЗ (с нормативной шириной 500 м), более чем в два раза превышает ПДК.

Расчет границ санитарно-защитной зоны (СЗЗ)

Согласно ГСП 201-97 промышленные предприятия, а также объекты с технологическими процессами, сопровождающимися выбросами вредных веществ, должны иметь СЗЗ. Нормативные размеры СЗЗ L₀ (м), определяются согласно ГСП 173-96 в соответствии с санитарной классификацией предприятий. В нашем случае, для предприятия 2-го класса, размер СЗЗ должен составлять не менее L₀ = 500 м.

Границы зоны должны устанавливаться от крайнего источника выбросов на территории предприятия до границы ближайшей существующей или планируемой селитебной территории. Уровень содержания вредных примесей в атмосферном воздухе за пределами СЗЗ не должен превышать гигиенические нормы (ПДК, ОБУВ, ПДН). Концентрация вредных примесей на территории СЗЗ не должна превышать 30% от величины ПДКр.з. (ОБУВ) для воздуха рабочей зоны. Загрязняющие вещества не должны влиять на оборудование, материалы, готовую продукцию других производственных или сельскохозяйственных объектов в СЗЗ.

Достаточность нормативных размеров СЗЗ следует подтверждать расчетами концентраций загрязнителей, уровней шума и электромагнитных излучений с учетом фонового загрязнения, особенностей рельефа, метеоусловий, розы ветров и т.д. Санитарный разрыв L (м), соответствующий расстоянию x (м), до внешней границы СЗЗ с учетом преобладающего направления ветра для данной местности, определяется по формуле:

;

где:

L₀ = 500 (м) - нормативный размер СЗЗ, соответствующий классу предприятия;

P (%) - среднегодовая повторяемость ветра рассматриваемого румба;

P₀ = 12,5 (%) - повторяемость ветра одного румба, при круговой розе ветров, для восьми румбовой розы ветров.

Результаты расчета размеров санитарного разрыва для холодного и теплого периодов сводим в таблицы 2.1 и 2.2.

Схемы размещения СЗЗ по румбам с учетом розы ветров для холодного и теплого периодов представлены на рисунках 2.1 и 2.2 соответственно.

Таблица 2.1. Санитарный разрыв для холодного периода года

Январь	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
P	7	5	8	13	14	14	27	12
L	280	200	320	520	560	560	1080	480



Рис. 2.1 Размеры СЗЗ для холодного периода года

В холодный период года размеры санитарного разрыва в северо-западном, северном, северо-восточном и восточном направлениях не превышают размеры нормативной ширины СЗЗ.

В юго-восточном, южном и юго-западном направлении размеры санитарного разрыва превышают нормативную ширину СЗЗ. В западном направлении, размер санитарного разрыва более чем в два раза превышает нормативную ширину СЗЗ.

Таблица 2.2. Санитарный разрыв для теплого периода года

Июль	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
P	10	7	5	8	7	11	29	23
L	400	280	200	320	280	440	1160	920



Рис. 2.2 Размеры СЗЗ для холодного периода года

В теплый период года размеры санитарного разрыва в северном, северо-восточном, восточном, юго-восточном и южном направлениях не превышают размеры нормативной ширины СЗЗ. В северо-западном направлении размеры санитарного разрыва превышают нормативную ширину СЗЗ. В западном направлении, размер санитарного разрыва более чем в два раза превышает нормативную ширину СЗЗ.

Вывод: размеры санитарного разрыва в западном направлении, как для холодного, так и для теплого периодов, более чем в два раза превышают нормативную ширину СЗЗ. Поэтому предварительно принимаем ширину СЗЗ в западном направлении равную 1500 м, что в три раза превышает нормативную ширину СЗЗ для предприятий этого класса.

На северо-запад, юго-запад, юг и юго-восток, где размеры санитарного разрыва превышают нормативную ширину СЗЗ, предварительно принимаем - 1000 м.

А в направлении север, северо-восток и восток ширина СЗЗ равна нормативной - 500 м.

Определение условий рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере по оси факела выброса

Величины приземных концентраций вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса определяются по формуле:

;

где:

S₁ - безразмерная величина, определяемая при опасной скорости ветра следующим способом:

при x/x_м ? 1 ;

при 1 < x/x_м ? 8 ;

при x/x_м > 8 и F = 1, величина S₁ определяется по формуле:

;

при x/x_м > 8 и F = 2; 2,5 или 3, величина S₁ определяется по формуле:

;

Результаты расчета условий рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере для холодного и теплого периодов сводим в таблицы 2.3 и 2.4.

По полученным результатам строим графики распределения приземных концентраций в зоне воздействия источника загрязнения для холодного и теплого периодов, (Рис. 2.3 и 2.4).

Условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере для холодного периода

Январь (С_м = 0,178 мг/м³; х_м = 636 м)

Таблица 2.3

хм	250	500	750	1000	1250	1500	1750	2000	2250	2500
х/ хм	0,39	0,79	1,18	1,57	1,97	2,36	2,75	3,15	3,53	3,93
(х/ хм)2	0,15	0,62	1,39	2,47	3,86	5,56	7,57	9,89	12,52	15,45
(х/ хм)3	0,06	0,49	-	-	-	-	-	-	-	-
(х/ хм)4	0,02	0,38	-	-	-	-	-	-	-	-
S1	0,48	0,94	0,96	0,86	0,75	0,66	0,57	0,49	0,43	0,38
C	0,085	0,167	0,171	0,153	0,134	0,117	0,101	0,087	0,076	0,067

Рис. 2.3 График распределения приземных концентраций для холодного периода

Условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере для теплого периода

Июль (С_м = 0,196 мг/м³; х_м = 604,5 м)

Таблица 2.4

хм	250	500	750	1000	1250	1500	1750	2000	2250	2500
х/ хм	0,41	0,83	1,24	1,65	2,07	2,48	2,89	3,31	3,72	4,14
(х/ хм)2	0,17	0,69	1,54	2,72	4,28	6,15	8,35	10,96	13,84	17,14
(х/ хм)3	0,07	0,57	-	-	-	-	-	-	-	-
(х/ хм)4	0,03	0,47	-	-	-	-	-	-	-	-
S1	0,52	0,99	0,94	0,83	0,73	0,63	0,54	0,47	0,41	0,35
C	0,102	0,194	0,184	0,163	0,143	0,123	0,106	0,092	0,078	0,067

Рис. 2.3 График распределения приземных концентраций для холодного периода

Вывод: произведенные расчеты показывают, то придельная допустимая концентрация (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, как в холодный, так и в теплый период года, находится на расстоянии 2100 м от устья источника выброса. Данная величина в 4,2 раза превышает нормативную ширину СЗЗ для предприятий 2-го класса.

Дальнейший расчет осуществляется при надлежащем технико-экономическом обосновании для предприятий и объектов, которые проектируются с внедрением новой технологии или реконструируются в случае:

отсутствия способов очистки выбросов;

невозможности понизить их до существующих норм;

размещения селитебной территории с подветренной стороны относительно предприятия.

2.2 Планировочная организация СЗЗ

Планировочная организация СЗЗ кроме выполнения основной задачи защиты воздушной среды населенных пунктов от промышленных загрязнений должна также отвечать требованиям архитектурно-композиционной увязки жилых районов города с промышленными предприятиями.

Зонирование территории СЗЗ с разделением на участки - под застройку, озеленение защитными древесно-кустарниковыми насаждениями, прокладку транспортных путей и размещение инженерных коммуникаций должно осуществляться с учетом различной интенсивности загрязнения производственными выбросами приземного слоя атмосферы и территории зоны. Для этой цели следует составлять комплексную графоаналитическую схему кривых приземных концентраций вредных веществ от всех основных источников выбросов предприятий. При планировочной организации СЗЗ и установлении номенклатуры объектов планировочных элементов, размещаемых на участках зон, следует руководствоваться принципиальными схемами (Рис. 2.5) зонирования их территории в зависимости от ширины СЗЗ:

Рис. 2.5 Принципиальная схема зонирования территории СЗЗ шириной от 1000 до 3000 м с указанием номенклатуры объектов и планировочных элементов, размещаемых на участках 1 - 7.

А - территория промышленного предприятия; Б - селитебная территория;

1 - защитные древесно-кустарниковые насаждения, площадки для отдыха работающих на предприятии, тротуары, стоянки авто, мото и велотранспорта, пожарные депо, гаражи, котельные, бани, склады (кроме продовольственных); 2 - сети инженерных коммуникаций, ЛЭП; 3 - транзитные автомагистрали, развязки дорог в разных уровнях, железнодорожные пути, стоянки; 4 - лесопитомники, технические культуры; 5 - защитные древесно-кустарниковые насаждения; 6 - автодороги, тротуары, гаражи индивидуальных машин, торговые точки, павильоны стационарного наблюдения за загрязнением атмосферы; 7 - дороги, соединяющие промышленные предприятия с жилыми районами, административно-служебные здания, предзаводские площадки, торговые здания, здания общественного питания.

Площадь застройки СЗЗ не должна превышать 10%. В СЗЗ не допускается размещение городских стадионов, садов и парков общественного пользования, а также общеобразовательных школ, лечебно-профилактических и оздоровительных учреждений общего пользования. Использование территорий СЗЗ для сельскохозяйственного производства под полевые, огородные или садовые культуры допускается только по согласованию в каждом конкретном случае с местными органами санитарно-эпидемиологической службы.

При планировке и застройке СЗЗ следует руководствоваться номенклатурой объектов и планировочных элементов, допускаемых к размещению на их территории в зависимости от их ширины (таблица 2 [1]).

2.3 Озеленение и благоустройство СЗЗ

Минимальная площадь озеленения СЗЗ в зависимости от ее ширины должна составлять: до 300 м - 60%, 300 - 1000 м - 50%, 1000 - 3000 м - 40%. Рекомендуется, чтобы со стороны селитебных территорий ширина полосы древесно-кустарниковых насаждений составляла не менее 50 м, а при ширине зоны до 100 м - не менее 20 м.

Недостаточно продуманная система посадки зеленых насаждений может привести к отрицательному эффекту. Создание сплошного зеленого массива в СЗЗ при низких источниках выброса максимально уменьшает воздействие на селитебные территории, но в то же время содействует возникновению застоя и росту концентраций вредных веществ на самой промышленной площадке, из-за отсутствия проветривания территорий.

Проектирование озеленения СЗЗ должно осуществляться с учетом характера промышленных загрязнений, а также местных природно-климатических и топографических условий.

Рис. 2.6 Изолирующие посадки типа ЛПИ - 2

Растения, используемые для озеленения СЗЗ, должны быть эффективными в санитарном отношении и достаточно устойчивыми к загрязнению атмосферы и почвы промышленными выбросами. При проектировании СЗЗ следует отдавать предпочтение созданию смешанных древесно-кустарниковых насаждений, обладающих большой биологической устойчивостью и более высокими декоративными достоинствами по сравнению с однородными посадками. При этом, не менее 50% от общего числа высаживаемых деревьев должна занимать главная древесная порода, обладающая наибольшей санитарно-гигиенической эффективностью, жизнеспособностью в данных почвенно-климатических условиях и устойчивостью к выбросам данного предприятия. Остальные древесные породы являются дополнительными, способствующими лучшему росту главной породы.

Заключение

В ходе выполнения данной расчетно-графической работы были определены: максимальные приземные концентрации и расстояния до них от источника выброса для самого холодного (январь - С_м = 0,178 мг/м³; х_м = 636 м), и самого теплого (июль - С_м = 0,196 мг/м³; х_м = 604,5 м) периодов года.

Ширина СЗЗ принята 2250 м, так как приземные концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе на расстоянии менее 2100 м от источника выброса превышают ПДК.

Принципиальная схема зонирования территории СЗЗ была выбрана шириной до от 1000 до 3000 м.

Для озеленения СЗЗ была выбрана посадка изолирующего типа ЛПИ - 2. Минимальная площадь озеленения СЗЗ должна составлять не менее 40%.

В случае, если организовать СЗЗ такого размера нет возможности, необходимо принимать решение о смене технологического производства, его перепрофилировании или закрытии. Уменьшить размеры СЗЗ можно в случае, если на основе расчетов или лабораторных исследований аналогов установлено, что на границе жилой застройки негативные влияния не превышают гигиенические нормы. Запрещается сокращать нормативный размер СЗЗ по направлениям, в которых повторяемость ветров составляет менее 12,5%.

Существующие на данный момент зеленые насаждения, находящиеся на территории СЗЗ, при обустройстве зоны, должны быть максимально сохранены и включены в общую схему озеленения. В случае необходимости, необходимо предусмотреть мероприятия по их реконструкции.

Список использованной литературы

1. Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Инженерная экология» для студентов специальности ТГВ. - Симферополь: НАПКС, 2013.

2. ГСП 201-97 Государственные санитарные правила охраны атмосферного воздуха населенных территорий (от загрязнения химическими и биологическими веществами). - Киев: МОЗ Украины, 1996.

3. ГСП 173-96 Государственные санитарные правила планировки и застройки населенных пунктов. - Киев: МОЗ Украины, 1996.

4. ДБН А 2.2-1-03 Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) при проектировании и строительстве предприятий, зданий и сооружений. - Киев: 2003.

5. Руководство по проектированию санитарно-защитных зон промышленных предприятий ЦНИИП градостроительства. - Москва: «Стройиздат», 1984.

6. СНиП 2.01.01-82 Строительная климотология и геофизика. - Москва: Государственный комитет СССР по делам строительства, 1983.

Размещено на Allbest.ru