Содержание 

 

Введение

     В современном сложном, многообразном, динамичном, полном противоречивых тенденций мире проблем окружающей среды (экологические проблемы) приобрели глобальный масштаб. Они затрагивают самые основы цивилизации и во многом предопределяют возможности выживания человечества.

     К числу важнейших глобальных проблем  относятся:

     - рост численности населения Земли;

     - обеспечение растущего населения  продовольствием;

     - защита здоровья людей от особо  опасных заболеваний и негативных  последствий научно-технического прогресса;

     - обеспечение растущих потребностей  мирового хозяйства в энергии  и природных ресурсах;

     - охрана природной среды от  разрушительного антропогенного  воздействия.

     Рассмотрим  некоторые из этих проблем подробнее.

     Атмосфера состоит из смеси газов и всегда содержит определенное количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относятся: пыль (растительного, вулканического, космического происхождения, возникающая при эрозии почвы), туман, дымы и газы от пожаров и т.д.

     Источниками антропогенных выбросов, загрязняющих атмосферу, являются разнообразные промышленные и автотранспортные предприятия.

     Промышленные  выбросы подразделяются на организованные и неорганизованные. Под организованными выбросами понимаются выбросы, поступающие в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды и трубы.

     Неорганизованные  выбросы поступают в атмосферу  в виде ненаправленных потоков в результате нарушения герметизации, невыполнения требований охраны атмосферы при погрузке грузов, нарушения регламентов технологических процессов.

     Выбросы характеризуются количеством загрязняющих веществ, их химическим составом, концентрацией, агрегатным состоянием.

     Наиболее  распространенными загрязняющими веществами, поступающими в атмосферный воздух от техногенных источников, являются газы: монооксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, углеводороды и аэрозоли – взвеси твердых и жидких частиц.

     Основной  потребитель воздуха в природе  – флора и фауна Земли. Подсчитано, что весь воздушный океан проходит через земные живые организмы, включая человека, примерно за 10 лет. Воздух необходим всему живому на Земле. Без пищи человек может прожить 5 недель, без воды 5 дней, без воздуха – 5 минут. Нормальная жизнедеятельность людей требует не только наличие воздуха, но и определенной его чистоты. Загрязнение атмосферного воздуха таит в себе угрозу не только здоровью людей, но и наносит большой экологический ущерб. Наличие в воздухе соединений серы и азота ускоряет процессы коррозии металлов, разрушение зданий, сооружений, памятников культуры, ухудшает качество промышленных изделий и материалов.

     Определение экономического ущерба основано на стоимостном  выражении потерь качества среди и экологических поражений. Учет ущерба необходим при проектировании промышленных предприятий, оценке эффективности средозащитных мер, а также при экономическом планировании.

     Для определения величины ущерба применяются  два подхода: метод прямого счета  и метод обобщающих косвенных оценок.

     Определение суммарного экономического ущерба методом  прямого счета требует большого объема разнообразной информации и  применения громоздких алгоритмов. Поэтому чаще применяется более простой, хотя и менее точный метод обобщенных косвенных оценок.

     В развитых зарубежных странах оценки экономического ущерба от загрязнения среды колеблются в пределах 2-6% ВНП. Согласно оценкам экспертов ООН, общий экономический ущерб от различных воздействий мирового хозяйства на природные системы, изменения климата, окружающую среду и здоровье людей составил за 5 лет около 1 трлн. долларов США, т.е. 4% от мирового ВВП. Аналогичная оценка для России составляет около 24 млрд. долларов США, что соответствует 9% ВНП.

      2. Проектная часть

      2.1 Расчет загрязнения  окружающей среды

      2.1.1 Основные источники  образования и  выбросов загрязняющих  атмосферу веществ

      2.1.2 Определение границы  санитарно-защитной  зоны и категории  опасности промышленного  объекта (литейного  цеха)

       Исходные  данные:

 

     Рассчитать  массу выбросов загрязняющих веществ  плавильного агрегата литейного цеха. Определить концентрацию вредных веществ в приземном слое воздуха от организованного источника выбросов промышленного предприятия. Установить значение ПДВ, размеры СЗЗ. Определить класс опасности данного предприятия. По результатам расчетов дать заключение.

     Решение данной задачи производится в несколько этапов.

     Этап 1. Расчет массы выбросов плавильного агрегата литейного производства.

     Расчет  выбросов i – го вещества при работе плавильного агрегата производится по формуле:

 

      M_i = q_i Д ß (1 - ŋ) кг/ч, где: 

     q – удельное выделение вещества на единицу продукции, кг/т;

     Д - расчетная производительность агрегата, т/ч;

     ß – поправочный коэффициент для учета условий плавки;

     ŋ - эффективность пылеочистки или газоочистки. Принимаем условно, в долях единицы.

     Решение: 

     М_со = 19,2*10*0,65*(1 – 0,8)= 24,96 кг/ч = 6,93 г/с

     М_аммиак 28,8*10*0,65*(1 – 0,8)= 37,44 кг/ч = 10,39 г/с

     М_HCl = 0.46*25*0,65*(1 – 0,8) = 0.598 кг/ч = 0,17 г/с 

     Этап 2. Определение приземной  концентрации загрязняющих веществ.

     В отходящих дымовых газах литейного  производства по каждому загрязняющему веществу определяем максимальную приземную концентрацию.

     Максимальное  значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси из одного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Х_m (м) от источника и определяется по формуле: 

     где:

     А – коэффициент, зависящий от температуры стратификации атмосферы с 2/3 мг град 1/3/г;

     М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;

     F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредный веществ в атмосферном воздухе;

     m, n - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

     Н – высота источника выброса над уровнем земли, м;

     ŋ - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;

      Т – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, ⁰С;

     А – значение коэффициента, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна на Азиатской территории и территории Сибири = 200

     V₁ – расход газовоздушной смеси, м³/с. Определяется по формуле: 

 

     где:

     D – диаметр устья источника выброса, м;

     W₀ - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с.

     Значение  безразмерного коэффициента F принимается: для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (возгоны, туманы, дымы и т.п.), скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю, F=1.

     Значение  коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, U_м, U_m’, f_e.

     - для нагретых выбросов :

 

     Решение:

     f = 1000*((4,8)²*0,56)/(20,5²*19)= 12902,4/7984,75 = 1,62

     f = 1,62 < 100

     следовательно,  

     

     

       

     Так как Um = 0.5 0.67 < 2 значит, применяем следующую формулу:

     

     

     Вычислив  необходимые значения, подставляем  в формулу