Контрольная работа по "Экологии". 95

Задача 1

Задание. Определить годовое количество и вес люминесцентных ртутьсодержащих ламп, подлежащих замене и утилизации в офисных помещениях или уличном освещении, для условий представленных в таб. 1.

Разработать мероприятия по складированию  утилизации отработанных люминесцентных ламп.

Таблица 1

Исходные данные для расчета

Номер задания

10

Назначение освещения

Уличное освещение

Тип ламп

ДНАТ- 250

Кол-во используемых ламп n (шт)

80

Срок службы ламп q (час)

14000

Число работы ламп в году t (час)

2100

Вес одной лампы m (кг)

0,25


 

Методические указания к выполнению задачи

1. Годовое количество люминесцентных ртуть содержащих ламп (N), подлежащих замене и утилизации в офисных помещениях или уличном освещении, находится из выражения:

N= (n/q)* t, шт/год

где    n – количество ламп используемых в офисных помещениях, шт;

           q –срок службы ламп, час;

           t – число часов работы лампы в году, час.     

N= (80/14000)*2100= 12 (шт/год)

2.   Общий вес ламп (М), подлежащих замене и утилизации:

М= N*m, кг

где  m- вес одной лампы, кг

М= 12*0,25= 3 кг.

 

3. При разработке мероприятий по утилизации отработанных люминесцентных ламп необходимо учесть следующее:

  • отработанные лампы должны складироваться в закрытых картонных коробках в специально отведенном помещении;
  • отработанные лампы должны ежегодно сдаваться на переработку специализированной организации после заключения соответствующего договора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2

 

Задание. Определить годовое количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, при движении автомобилей по дорогам. В качестве загрязняющих веществ принять угарный газ (СО), углеводороды (несгоревшее топливо СН), окислы азота (NOx), сажу (С)  и сернистый газ (SO2).

Исходные данные принять в соответствии с табл.2.

 

Таблица 2

Исходные данные для расчета

 

Номер задания

10

Марка автомобиля

Газель Газ3221

Тип двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

Б

Число дней работы в году

 

Холодный период (Х) Tх (дн)

220

Теплый период (Т) Тm (дн)

120

Суточный пробег автомобиля L (км)

100


                     Примечание: Д- дизельный двигатель

Методические указания к выполнению задачи

 

Годовое количество загрязняющих веществ при движении автомобилей по дорогам рассчитывается отдельно для каждого наименования (СО, СН, NOx, С, SO2) по формуле:

М0= (mm* Тm+ mх * Tх)*L*10-6, т/год

 

где  mm,mх – пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении автомобилей в теплый и холодный периоды года, г/км. Значения принимаются в соответствии с данными табл.3;

           L- суточный пробег автомобиля, км;

           Tх, Тm- количество рабочих дней в году в теплый и холодный периоды года соответственно, дн.

Таблица 3

Пробеговые выбросы загрязняющих веществ грузовыми автомобилями отечественного производства

Тип автомобиля

Тип

ДВС

Удельные выбросы загрязняющих веществ mm,mх, г/км

СО

СН

NOx

С

SO2

Т

Х

Т

Х

Т

Х

Т

Х

Т

Х

ЗИЛ -130

Б

22,7

28,5

2,8

3,5

0,6

0,6

-

-

0,09

0,11


Примечание: Т,Х- теплый и холодный периоды года соответственно.

 

 

Решение:

 

М0(СО)= (22,7*120+28,5*220)*100*10-6=629724*10-6 (т/год)

М0(СН)= (2,8*120+3,5*220)*100*10-6=110600*10-6 (т/год)

М0(NOx)= (0,6*120+0,6*220)*100*10-6=20400*10-6 (т/год)

М0(С)= (120+220)*100*10-6=34000*10-6 (т/год)

М0(SO2)= (0,09*120+0,11*220)*100*10-6=3500*10-6 (т/год)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 3

 

Задание. Определить годовое количество пыли, выбрасываемой в атмосферу при загрузке горной породы в автосамосвал БеЛАЗ 548.

Исходные данные для расчета принять из табл. 4.

 

Таблица 4

Исходные данные для расчета

Номер задания

Влажность горной массы

Скорость ветра в районе работ

Высота разгрузки горной массы

Часовая производительность

Время смены

Число смен в сутки

Количество рабочих дней в году

ϕ

V

H

Q

tсм

N

%

м/с

м

т/ч

час

шт

дн

10

6,9

7,3

1

1200

8

3

240


 

Методические указания к выполнению задачи

Годовое количество пыли, выделяющейся при работе экскаваторов, рассчитывается по формуле:

Mn=K1*K2*K3* Д*Q* tсм*N* Tг*10-6 , т/год

где    K1- коэффициент, учитывающий влажность перегружаемой горной породы (принимается по табл.5);

           K2- коэффициент, учитывающий скорость ветра в районе ведения экскаваторных работ (принимается по табл.6);

           K3- коэффициент, зависящий от высоты падения горной породы при разгрузке ковша экскаватора в автомобиль (принимается по табл.7);

           Д – удельное выделение пыли  с тонны перегружаемой горной  породы, принимается равной 3,5 г/т;

           Q- часовая производительность экскаватора, т/час;

           tсм – время смены, час;

           N – количество смен в сутки, шт;

           Tг – количество рабочих дней в году, дн.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

Зависимость величины коэффициента K1 от влажности горной породы

Влажность породы (ϕ), %

Значение коэффициента K1

3,0-5,0

1,2

5,0-7,0

1,0

7,0-8,0

0,7


Таблица 6

Зависимость величины коэффициента K2 от скорости ветра

Скорость ветра (V), м/с

Значение коэффициента K2

до 2

1,0

2-5

1,2

5-7

1,4

7-10

1,7


 

Таблица 7

Зависимость величины коэффициента K3 от высоты разгрузки горной породы

Высота разгрузки горной породы (Н), м

Значение коэффициента K3

1,5

0,6

2,0

0,7

4,0

1,0

6,0

1,5


Решение:

Mn= 1.0*1,7*0,6*3,5*1200*8*3*240*10-6=24,67, т/год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 4

 

«Интегральная оценка качества атмосферного воздуха»

Задание. Промышленное предприятие выбрасывает в атмосферу несколько загрязняющих веществ с концентрациями в приземистом слое С1.

Требуется: 1) определить соответствие качества атмосферного воздуха требуемым нормативам; 2) оценить степень опасности загрязнения воздуха, если оно есть; 3) при высокой степени опасности определить меры по снижению загрязнения воздуха.

Исходные данные приведены в таблице 8.

Таблица 8

Исходные данные для расчета

Вариант

Загрязняющие вещества, i

Концентрация, Ci мг/м3

10

формальдегид

0,5

серный ангидрид

0,3

аэрозоль серной кислоты

0,7

диоксид азота

0,1



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методические указания к выполнению задачи

1. Для решения задачи рекомендовано использовать индекс суммарного загрязнения воздуха (Jm), который рассчитывается по формуле:

Jm=Σ (Ci*Ai)qi

 

где Ci – концентрация i-го вещества в воздухе;

        Ai – коэффициент опасности i-го вещества, обратный ПДК этого вещества:       Ai= 1/ПДК;

         qi – коэффициент, зависящий от класса опасности загрязняющего вещества: q=1,5; 1,3; 1,0; 0,85 соответственно для 1-го, 2-го, 3-го и 4-го класса опасности.

2. Значения ПДК для заданных  загрязняющих веществ и их  класс опасности (табл.9)

Таблица 9

№ п/п

Загрязняющее вещество

Среднесуточная концентрация, мг/м3

Класс опасности

1

формальдегид

0,012

2

2

серный ангидрид

0,05

2

3

аэрозоль серной кислоты

0,1

2

4

диоксид азота

0,04

2


3. Степень опасности загрязнения  воздуха оценить по таблице 10

Таблица 10

Jm

Условная степень опасности загрязнения воздуха

Jm≤1

Воздух чистый

1<Jm≤6

Воздух умеренно загрязненный

6<Jm≤11

Высокая опасность загрязнения воздуха

11<Jm≤15

Очень опасное загрязнение

Jm>15

Чрезвычайно опасное загрязнение


Решение:

J(формальдегид)= (0,5*1/0,012)*1,3=54,1

J(серный ангидрит)= (0,3*1/0,05)*1,3=7,8

J(аэрозоль H2SO4)= (0,7*1/0,1)*1,3=9,1

J(диоксид азота)= (0,1*1/0,04)*1,3=3,25

 

Jm=Σ (54,1+7,8+9,1+3,25)= 74,25*10-1=7,4

 

Jm=7,4- высокая опасность загрязнения воздуха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 5

«Определение степени загрязнения водоносного пласта при разовом воздействии фактора загрязнения»

 

Условие задачи: При бурении вертикальной скважины с применением промывочной жидкости, содержащей добавку поверхностно- активного вещества- сульфанола, произошел в пределах водоносного плата аварийный сброс бурового раствора.

Требуется определить: 1) предполагаемую конфигурацию, размеры ореолов загрязнения в водоносном горизонте на время t1, t2 и t3 после аварийного сброса; 2) степень разбавления загрязняющего потока по состоянию на время t1, t2 и t3 ; 3) интервал  времени, после которого концентрация сульфанола в водоносном пласте достигнет ПДК, т.е. санитарной нормы.

Исходные данные (см. табл. 11)

  1. Водоносный горизонт представляет собой песчаниковый коллектор с эффективной пористостью Пэф%;
  2. Мощность водоносного горизонта Н, м;
  3. Скорость потока в водоносном горизонте V, см/сек;
  4. Скорость естественного рассеяния (диффузии) загрязняющего вещества V0, см/сек;
  5. Обьем аварийного сброса (утечки) Q, м3;
  6. Концентрация загрязняющего вещества (сульфанола) в промывочной жидкости С,%;
  7. Условная ПДК для загрязняющего вещества, мг/л.

Таблица 11

Параметры водоносного пласта

Единица измерения

Вариант 8

Мощность пласта, Н

м

7

Эффективная пористость, Пэф

%

4,9

Скорость потока, V

см/сек

1,7

Скорость диффузии V0

см/сек

0,3

Объём аварийного выброса, Q

м3

5

Концентрация загрязняющего вещества, С

%

2,3

Интервалы времени

t1,

 t2

 t3

 

час/сек

час/сек

час/сек

 

1/3600

5/18000

20/72000

Условные ПДК

мг/л

0,02


Методические указания к выполнению задачи

1. Определяем концентрацию и размеры предполагаемых ореолов загрязнения в различные моменты времени (t1, t2 и t3). Для этого  графически изобразим степень удаления фронта загрязнения от ствола скважины, который на плане обозначается точкой СКВ (рис. 1). Положение границы ореола на время t1 в направлении стока определяется приближенно из расчета:

M1= (Vo+ V1)t1

и на плане в соответствующем масштабе откладываем это расстояние в виде прямой линии. В поперечных стоку направлениях положение границ ореола определяется по концам векторов, являющихся гипотенузами прямоугольных треугольников, в которых длины сторон (катетов) будут соответственно равны b1=V0 t1 , a1=vt1 .

М1=(1,7+0,3)· 3600=7200 см=72 м

а1=1,7·3600=6120 см=61,2 м

b1=0,3·3600=1080 см=10,8 м

М2=(1,7+0,3)·18000=36000 см=360 м

а2=1,7•18000=30600 см=306 м

b2=0,3•18000=5400  см=54 м              

М3=(1,7+0,3)·72000=144000 см=1440 м

а3=1,7·72000=122400 см=1224 м

b3=0,3·72000=21600 см=216 м

 

Соединив концы векторов, окантуриваем приближенно, c учетом диффузии, границу ореола загрязнения на время t1. Подставляя в те ж расчеты t2 и t3 , можно получить размеры и конфигурацию соответствующих ореолов загрязнения (рис.1)

Определяем по полученному рисунку площади:

S1=0,2∙104 м2

S2=3,5∙104 м2

S3=52∙104 м2

 

2.Расчитываем степень разбавления (N) загрязняющего вещества в ореолах водоносного горизонта на время t1, t2 и t3:

Для t1, 

Для t2, 

Для t3, 

 

 

 

 

Концентрацию в % переводим в мг/л по формуле:

 

Смг/л=С%·1,5·104=n·104 мг/л

Смг/л=2,3·1,5·10000=34500 мг/л

Определяем концентрацию сульфанола в ореолах в мг/л

 мг/л

 мг/л

 мг/л

По полученным результатам  строим график зависимости концентрации загрязняющего вещества в водоносном горизонте от времени (рис. 2). Проведя на графике линию, параллельную оси абсцисс на уровне заданного ПДК, определяем путем экстраполяции интервал времени, через который уровень загрязнения в водоносном горизонте придет к санитарной норме, т.е. к ПДК.

По графику определили, чтоt=40 часов - интервал времени, после которого концентрация сульфанола в водоносном  пласте достигнет ПДК.

 

 

 


Контрольная работа по "Экологии". 95