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

 

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ І ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

 

Агрономічний факультет

Кафедра екології та охорони  навколишнього середовища

 

 

 

 

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни «Моделювання та прогнозування стану довкілля»

на тему: «Розрахунок, аналіз та прогноз забруднення території  підприємства при викидах точковим джерелом»

 

 

 

 

 

 

 

Виконав:

 

Керівник:

 

 

 

 

 

ВІННИЦЯ – 2012

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

Курсова робота викладена у 35 сторінках друкованого тексту. Вона складається з основних трьох розділів. При розробці курсової роботи було використано 11 літературних джерел. В роботі міститься 3 таблиці та 3 графіки.

В даній роботі представлений  аналіз викидів із точкового джерела  підприємства, та вплив цих викидів  на навколишнє середовище. Були проведені математичні розрахунки параметрів викидів, рівнів гранично допустимих концентрацій, параметрів розсіювання.

Ключові слова: атмосферне повітря, забруднення, котельня, пічна труба, вентиляція, діоксин сірки, приземна концентрація, SO_2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зміст

Вступ	5
РОЗДІЛ 1. Огляд літератури	7
1.1 Екологічна ситуація в Україні	7
1.2 Джерела викидів в атмосферу	8
1.3 Основні забруднювачі атмосфери	12
РОЗДІЛ 2. Методика проведення досліджень	15
РОЗДІЛ 3.   Вплив об’єкту на навколишнє середовище	21
3.1 Загальна характеристика підприємства	21
3.2 Підприємство як джерело забруднення  довкілля	21
3.3 Техніко-екологічна оцінка екологічної ситуації	24
ВИСНОВКИ	34
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ	35

 

 

 

Вступ

До основних антропогенних  факторів розвитку екологічної кризи  в Україні належать передусім  великі промислові комплекси — ненажерливі  споживачі сировини, енергії, води, повітря, земельних просторів і  водночас найпотужніші джерела практично  всіх видів забруднень (механічних, хімічних, фізичних, біохімічних).

В атмосферу викидається  щорічно 200 млн т оксиду вуглецю, 150 млн т діоксиду сірки, 50 млн  т оксидів азоту, більше 50 млн  т різних вуглеводнів і 20 млрд т С0 2. За останні десятиліття споживання мінеральних і органічних сировинних ресурсів різко зросла: в 1913 р. на одного жителя Землі щорічно витрачалося 5 т мінеральної сировини, у 1940 р. - 7,4, у 1960 р. - 14,3, а в 2000 р. споживання майже досягало 40-50 т. Відповідно зростають і обсяги відходів промислового та комунально-побутового походження. [2]

Зараз в земній атмосфері  зважено близько 20 млн т частинок, з яких приблизно три чверті припадає на частку викидів промислових підприємств.  
З численних забруднювачів атмосфери основними є завислі частинки - аерозолі різного складу, потім слідують сірчисті сполуки і оксиданти, тобто речовини, які утворюються в атмосферному повітрі в результаті фотохімічних перетворень.

Для користування природними ресурсами не знищуючи їх, необхідно  навчитися передбачати наслідки експлуатації екосистем. Розвиток комп’ютерних технологій за останні десятиріччя  стимулював спостережуваний нині інтерес  до математичного моделювання екологічних  систем, а також розвиток методів  системного аналізу складних об’єктів. З іншого боку розвиток математичних моделей які не тільки описують еволюцію екосистем на кількісному рівні, а й пояснюють зміни, що відбуваються в них, сприяє розумінню біофізичних  закономірностей, характерних для  взаємодії між різними компонентами екосистем.

Обґрунтовані на біофізичному рівні адекватні математичні  моделі стануть основою для прийняття  рішень на управлінському рівні у  галузі використання природних ресурсів.[2]

В курсі “Моделювання та прогнозування стану довкілля” використовуються різноманітні біофізичні моделі взаємодії між компонентами екосистеми, а також взаємодії полютантів із різними фізичними об’єктами навколишнього середовища, із застосуванням відповідного математичного апарату.

Мета виконання роботи: розрахунок, аналіз та прогноз забруднення території підприємства при викидах забруднення точковим джерелом, визначення забруднення приземного шару атмосфери із застосуванням розрахункових методів математичного моделювання, оволодіння навиками пошуку, систематизації та аналізу літературних джерел, логічного мислення та уміння робити об’єктивні висновки, щодо предмету та об’єкту дослідження у відповідності до поставленої мети роботи.

Завданням курсового проекту є визначення:

- максимального  значення приземної концентрації шкідливої речовини;

- відстані  від джерела викидів, на якому приземна концентрація при несприятливих метеорологічних умовах досягає максимального значення;

- значення  небезпечної швидкості на рівні  флюгера, при якій досягається  найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин;

- максимального  значення приземної концентрації  шкідливої речовини при несприятливих  метеорологічних умовах;

- відстані  від джерела викиду, на якій при швидкості вітру u та несприятливих метеорологічних умовах приземна концентрація шкідливих речовин досягає максимального значення;

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 1

Огляд літератури

1.1. Екологічна ситуація в Україні

Основними центрами зосередження екологічних проблем у кінці  ХХ ст. в Україні були високоурбанізовані райони, міські агломерації та великі промислові центри. Питома вага забруднених  стічних вод у загальному їх обсязі становить в цілому по Україні 28%, в т. ч. у Харківській та Луганській областях — більш ніж 70%, у Чернівецькій, Одеській, Донецькій областях —  більше 50%. Майже 1/4 частина шкідливих  викидів промислових підприємств  не уловлювалася і потрапляла в атмосферу  без очищення. Найбільші викиди цих  шкідливих речовин в атмосферу  також характерні для високо урбанізованих  областей. Так, на Донецьку область  припадало майже 1/3 всіх викидів  по Україні, до 30% — на Дніпропетровську і майже 15% — на Луганську область. Основні обсяги скидів у воду та викидів у повітря локалізовані у містах та міських агломераціях. Основними забруднювачами були промислові підприємства. В УРСР було зосереджено 1200 шкідливих виробництв союзного підпорядкування. У 78 містах республіки шкідливі речовини в атмосфері перевищували гранично припустимі норми в 60 разів, у 76 містах забрудненість питної води перевищувала норми в 12 разів. Надмірно забрудненими стали Дніпро, Сіверський Донець, Дністер, Південний Буг. Екологічно тривожний  стан склався в акваторії Чорного та Азовського морів. [3]

Екологічна  ситуація в Україні, не дивлячись  на виконання ряду природоохоронних заходів, залишається надзвичайно  складною. Таке положення склалося внаслідок волюнтаристського підходу  до розміщення і нарощування промислових  потужностей без врахування екологічних  можливостей регіонів, що зумовило надзвичайно велике техногенне навантаження на навколишнє природне середовище, привело  до порушення екологічної рівноваги, істотної зміни середовища проживання, росту захворюваності населення, негативних змін флори і фауни.

На території України  зосереджені потужні гіганти  металургії, енергетики, хімії, гірничорудної  та вугільної промисловості, машинобудування  та інші. На протязі десятиліть не приділялось  належної уваги підвищенню технічного рівня та екологічної безпеки  виробництва. Основні фонди в  металургійній та хімічній промисловості  зношені на 60—70 відсотків, внаслідок  чого часто трапляються аварії, що призводить до аварійних викидів  і скидів шкідливих речовин в  навколишнє середовище. Фінансування і матеріально-технічне забезпечення будівництва природоохоронних об'єктів  і споруд здійснювалось і продовжує  здійснюватись по залишковому принципу.

1.2 Джерела викидів  в атмосферу 

Дуже  гострою в Україні залишається  проблема охорони атмосферного повітря.

В атмосферу викидається  щорічно 200 млн т оксиду вуглецю, 150 млн т діоксиду сірки, 50 млн  т оксидів азоту, більше 50 млн  т різних вуглеводнів і 20 млрд т С0 2. За останні десятиліття споживання мінеральних і органічних сировинних ресурсів різко зросла: в 1913 р. на одного жителя Землі щорічно витрачалося 5 т мінеральної сировини, у 1940 р. - 7,4, у 1960 р. - 14,3, а в 2000 р. споживання майже досягало 40-50 т. Відповідно зростають і обсяги відходів промислового та комунально-побутового походження.

Загальні  обсяги викидів забруднюючих речовин  в атмосферне повітря у 1997 році склали від стаціонарних джерел 4533,2 тис. тонн. В порівнянні з 1996 роком викиди шкідливих  речовин зменшились від стаціонарних джерел на 227,2 тис. тонн (4,8%).

Слід мати на увазі, що викиди залізничного, авіаційного морського  і річкового транспорту та сільгоспмашин  і механізмів по діючій статистичної звітності взагалі не враховуються.

Зменшення викидів забруднюючих речовин у повітряний басейн України  сталося, в основному, за рахунок  скорочення обсягів виробництва  промислової продукції та електроенергії.

Незважаючи на те, що в  останні роки викиди забруднюючих речовин  в атмосферне повітря постійно знижуються рівні забруднення повітря залишаються  досить високими, а в деяких містах навіть збільшуються (міста Алчевськ, Дніпропетровськ, Донецьк, Житомир, Івано-Франківськ, Ізмаїл, Керч, Київ, Краматорськ, Луганськ, Миколаїв, Одеса, Полтава, Рубіжне, Ужгород, Черкаси, Костянтинівка).[6,11]

Здобуття Україною політичної незалежності заставило з нових  позицій поглянути на вирішення  ряду проблем, що постали перед країною, виділивши в їх числі першочергові завдання.

Охорона навколишнього природного середовища займає серед таких провідне місце.

Поліпшення стану навколишнього  природного середовища та забезпечення сталого економічного зростання - це взаємопов'язані речі, що не суперечать одна одній. Більше того, досвід багатьох країн показує, що, як правило, вирішення  екологічних проблем полегшувалось  завдяки стабільній економіці, що забезпечувало  можливість виконання довгострокових програм національного і міждержавного  рівнів, а в деяких країнах - структурної  перебудови економіки з переходом  від екологічно брудних до екологічно чистих технологій

В атмосфері постійно присутні пил  природного та антропогенного походження - по орієнтовній оцінці пилові викиди тільки систем вентиляції перевищують 1 млн. т в рік. Вміст пилу в повітрі (мг/м3) в середньому визначається наступними: в чистому повітрі сільської  місцевості — до 0,15 мг/м³ житлові райони промислових міст — до 0,5 мг/м³ і індустріальні — до 1 мг/м3 території промислових підприємств - 1...3 мг/м³ і в окремих випадках — більше 3 мг/м³. В пустинних та напівпустинних районах з мало зв’язаними піщаними ґрунтами запиленість повітря в сільських та міських районах під час пилових ураганів досягає 10 мг/м³ і більше. [6]

Забруднення атмосфери —  зміна складу атмосфери в результаті попадання до неї домішок.

Домішка в атмосфері —  це розсіяна в атмосфері речовина, що не міститься в її постійному складі.

Забруднююче повітря речовина — це домішки в атмосфері, що створює  несприятливий вплив на навколишнє середовище і здоров'я населення.

Оскільки домішки в  атмосфері можуть піддаватися різним перетворенням, їх можна умовно розділити  на первинні і вторинні.

Первинні домішки в  атмосфері — домішки, що зберегли за розглянутий інтервал часу свої фізичні і хімічні властивості.

Перетворення домішок  в атмосфері — процес, при якому  домішки в атмосфері піддаються фізичним і хімічним змінам під впливом  природних і антропогенних факторів, а також у результаті взаємодії  між собою.

Вторинні домішки в  атмосфері — це домішки в атмосфері, що утворилися в результаті перетворення первинних домішок.

По впливу на організм людини забруднення атмосфери розділяють на фізичне і хімічне. До фізичного  відносять: радіоактивне випромінювання, тепловий вплив, шум, низькочастотні вібрації, електромагнітні поля. До хімічного  — наявність хімічних речовин  і їхніх з'єднань.

Викиди в атмосферу  забруднюючих речовин характеризуються за 4 ознаками: за агрегатним станом, хімічним складом, розміру часток і масовій  витраті викинутої речовини.

Забруднюючі речовини викидаються  в атмосферу у виді суміші пилу, диму, туману, пари і газоподібних речовин.

Джерела викидів в атмосферу  підрозділяють на природні, обумовлені природними процесами, і антропогенні (техногенні), що є результатом діяльності людини. [5]

До числа природних  джерел забруднення атмосферного повітря  відносять пилові бурі, масиви зелених  насаджень у період цвітіння, степові  і лісові пожежі, виверження вулканів. Домішки, які виділяються природними джерелами: