Расчет выброса загрязняющего вещества в атмосферу от стационарного источника

    МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ,  МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

ОДЕССКАЯ  ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА  И АРХИТЕКТУРЫ

КАФЕДРА ХИМИИ И ЭКОЛОГИИ 
 
 
 
 
 

    Расчетно-графическая работа

    «Расчет выброса загрязняющего вещества в атмосферу от 

    стационарного источника»

    по  дисциплине «Основы экологии» 
 
 
 
 

    Выполнил:

    Руководитель:  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Одесса-2011 
 

    Содержание

Введение

Раздел 1.

1. Атмосферный воздух, его состав и значение.
2. Источники загрязнения атмосферы.
3. Последствия загрязнения атмосферы.
4. Архитектурно-планировочные мероприятия по снижению загрязнения атмосферного воздуха.

Раздел 2.

1. Расчет максимальной приземной концентрации вредного вещества при неблагоприятных метеорологических условиях С_max.
2. Расчет расстояния от источника выбросов, на котором приземная концентрация С при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения (Х_mах).
3. Расчет предельно-допустимых выбросов в атмосферу. Расчет снижения выбросов при установлении очистки.
4. Расчет санитарно-защитной зоны от точечного источника.
5. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

Раздел 3.

3.1Характеристика  объекта.

3.2. Расчет  индивидуального задания

Вывод

Литература 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

    Можно сказать, что экологи  а архитектура  просто созданы друг для друга (к сожалению, об этом пока мало задумывается архитектурно-строительная отрасль на общегосударственном уровне). Экологические технологии, принципы строительства и материалы открывают неограниченные возможности и варианты интересных архитектурных решений, а архитектура, в свою очередь, предоставляет огромное количество вариантов воплощения, реализации для эко-технологий и принципов. Именно в экостроительстве наиболее полноценно реализуется базовый архитектурный принцип Витрувия– польза, прочность, красота (а также и добавившаяся в 20в. экономичность). Польза выражается не только в функциональном предназначении, но и в отсутствии вреда для человеческого здоровья и окружающей среды. Прочность и надёжность достигается правильной реализацией технологий и этапов строительства. А красота – в гармонии с природным окружением, в человечности размеров, сомасштабности, в эстетике форм, в текстурах, цветах натуральных материалов. Экономическая доступность экологичного строительства является одной из характерных особенностей этих технологий. Специалисты архитекторы должны владеть существующими методами оценки антропогенного воздействия на окружающую среду, учитывать воздействие загрязнителей на здоровье человека, на качество и долговечность материалов, конструкций и сооружений, должны принимать оптимальные с экологической точки зрения решения.Данная работа включает самостоятельное изучение теории раздела «Атмосферный воздух. Антропогенное влияние на атмосферный воздух». Также она включает комплексную оценку точечного источника загрязнений атмосферного воздуха аналитическим,  расчетным и графическим методами.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Раздел 1. Теоретическая  часть. 

1.1 Атмосферный воздух, его состав и значение.

Атмосфера –  мощная газовая оболочка Земли, характеризирующаяся  резко выраженной неоднородностью  строения и состава (табл. 1). Масса атмосферы составляет 5*1015т.

По особенностям строения атмосферу делят на 4 сферы: тропосферу, стратосферу, мезосферу  и термосферу. Мощность тропосферы 8-10км в полярных областях и 16-18км у  экватора. Это самая плотная часть атмосферы и она непосредственно граничит с поверхностью океана и суши. Температура здесь понижается с высотой (до 6°С на каждый километр). Стратосфера распределена на две зоны: нижнюю, достигающую высоты 25 км, и верхнюю, которая простирается до высоты 50 км. В стратосфере, на высоте 25км расположен озоновый слой. Выше стратосферы располагается мезосфера, достигающая 80км от уровня моря и характеризующаяся мощностью 25км. В мезосфере происходит понижение температуры с высотой. Далее идет термосфера (ионосфера). Верхней оболочкой атмосферы является экзосфера, область диспозиции атмосферных газов (преодоление атомами и ионами поля Земли), в результате которой Земля теряет то или иное количество атмосферных газов.

Атмосфера нашей  планеты состоит в основном из азота и кислорода. Кроме того, в состав атмосферы входят углекислый газ, озон, аргон, водород, гелий и некоторые другие газы, а также водяной пар, содержание которого в среднем составляет 2,4 г/см3.

Газовая среда, содержащая необходимые компоненты воздуха, является одним из важнейших экологических факторов. Кислород необходим всем живым организмам для дыхания, а другой компонент воздуха - углекислый газ – обеспечивает воздушное питание зеленых растений – фотосинтез (Акимова, Хаскин, 2001).

Временное изменение содержания кислорода на 2-3% не оказывает заметного физиологического действия, но в почве и глубоких нарах животных его содержание может опускаться значительно ниже. 

Таблица 1 - Состав земной атмосферы

 

    Атмосферный воздух в последние десятилетия интенсивно загрязняется путем привнесения в него или образования в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровень естественного содержания. Таким образом, под загрязнением атмосферы понимается привнесение в атмосферу веществ в виде газа, пара или пыли в степени, оказывающей вредное воздействие на организмы, неживую природу или технические устройства. Это одно из наиболее опасных последствий НТР и использования человеком ископаемого топлива.

    Атмосфера обладает мощной способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. Движение воздуха приводит к рассеиванию примесей. Пылевые частицы выпадают из воздуха на земную поверхность под действием силы тяжести и дождевых потоков. Многие газы растворяются во влаге облаков и с дождями также достигают почвы. Под воздействием солнечного света в атмосфере погибают болезнетворные микроорганизмы. Но в настоящее время объем ежегодно выбрасываемых в атмосферу вредных веществ резко возрос, составляет многие миллионы тонн и превышает пределы способности атмосферы к самоочищению (Воскресенская с соавт., 2004).

    Загрязнения любого масштаба по многочисленным цепям  природных связей переходит из одной  среды в другую. На этом пути первым оказываются автотрофные организмы  – растения. Газы, пыль, содержащие различные компоненты, легко проникают в ткани растения через устьица и могут непосредственно влиять на обмен веществ в клетках, вступая в химические взаимодействия на уровне клеточных стенок и мембран.

    Пыль, оседая на поверхности листьев, затрудняет поглощение света, нарушает водный обмен. Под действием загрязняющих веществ происходит подавление фотосинтеза, нарушение водообмена, многих биохимических процессов, снижение транспирации, общее угнетение роста и развития растений. Это приводит к изменению окраски листьев, некрозу, опадению листьев, изменению формы роста и т.д. (Воскресенская с соавт., 2005). 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Источники загрязнения атмосферы.

 

    Для оценки степени загрязнения атмосферного воздуха населенных мест используют ПДК – предельно допустимых концентраций и ОБУВ – ориентировочно безопасные уровни воздействия. Всего в России разработано более 600 ПДК и 1300 ОБУВ (табл. 2).

    Загрязнение среды и организмов – реально  осуществляющийся процесс изменения  их химических констант, в результате которого количественное значение и качественные характеристики последних выходят за пределы периодических и апериодических отклонений, происходит нарушение естественного массоэнергообмена.    

    Загрязнение можно разделить на 4 категории: химические, биологические, физические и механические.

    Источниками антропогенного загрязнения атмосферного воздуха являются все виды хозяйственной  или иной деятельности человечества (Хвастунов, 1999).

Таблица 2

ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ атмосферного воздуха

 
 

    К числу крупнейших источников загрязнения  атмосферного воздуха всегда относился  автотранспорт. За последние годы наблюдается  увеличение интенсивности автомобильного движения практически на всех автодорогах. Кроме того, увеличилось количество личного автотранспорта, как легкового, так и грузового (Данилов-Данильян, 1996; Государственный доклад, 1998).

    Выбросы автотранспорта содержат около 200-400 химических соединений, обладающих токсическим  действием.

    Основными загрязняющими веществами, выбрасываемыми автотранспортом, считаются оксиды углерода, азота, серы, углеводорода, сажа и аэрозоль соединений свинца (хлорбромиды  и оксид свинца). Кроме того, в  выбросах автотранспорта содержаться  также немалые количества альдегидов (акромина и формальдегида), являющихся весьма токсичными веществами, а также канцерогенных полициклических ароматических углеводородов, основным представителем которых является 3,4 – бенз(а)пирен.

    Наибольшее  количество загрязняющих веществ автотранспорт выбрасывает при кратковременных остановках на перекрестках.

    Эксплуатация  автотранспортных средств сопровождается выбросами пыли от дорожного покрытия. Особенно велико оно на автомобильных  дорогах с гравийным и щебеночным покрытием и на грунтовых дорогах. В 1997 году выбросы пыли на дорогах составили 2,5 млн.т, при этом в окружающую среду поступали свинец, кадмий и другие тяжелые металлы, а также хлориды (Государственный доклад, 1998).

    Тепловые  электростанции (ТЭС), потребляя около 40% добываемого в мире топлива, выбрасывают в атмосферу около 25% общего количества вредных веществ.

    Компоненты  дымовых выбросов в зависимости  от влияния на них технологии сжигания топлива можно разделить на две  группы (Дончева с соавт., 1992):

    - загрязняющие  вещества, количество которых в продуктах сгорания может быть с достаточной точностью рассчитано по составу топлива (диоксид серы, количество и состав золы, соединений ванадия);

    - количество  других вредных примесей зависит  от состава топлива и технологий  его сжигания.

    Сюда  относятся оксиды азота, углерода, сероводород, летучая зола.

    1.2.1 Химическое загрязнение

    Химические  загрязнители растений – химические элементы, соединения и комплексы, изменяющие качественный и (или) количественный химический состав растительного организма. Основными загрязнителями, характеризующимися фитопогенным эффектом, являются химические элементы и их соединения, оказывающиеся причиной дисхемии. Их происхождение может быть: