Охрана атмосферы - (реферат)

Для специально охраняемых территорий j не должно превышать 0. 8. Т. к. на организм действует не одно, а несколько веществ, то говорят об эффекте суммации:

При оценки опасности загрязнения следует учитывать фоновую концентрацию — это загрязняющие вещества от других источников: ,

    где
    Сфi — фоновая концентрация.

Одним из факторов, который влияет на загрязнение воздушного бассейна, является перенос и рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере.

На рассеивание влияют скорость и направление ветра, температурная стратификация атмосферы, температура воздуха в момент выброса, осадки и др. факторы. Наиболее важная характеристика атмосферы — устойчивость. Устойчивость —это способность препятствовать вертикальным движениям и сдерживать турбулентность. В этом случае загрязняющие вещества, выброшенные вблизи поверхности, будут задерживаться в местах выброса.

Устойчивость зависит от изменений температуры воздуха с высотой — температурной стратификацией. Выделяют три типа состояния атмосферы:

Безразличная — изменение температуры на 10 на каждые 100 м. Неустойчивая — падает более чем на 10 на каждые 100 м.

Устойчивая — менее чем на 10на каждые 100 м. Это состояние наименее благоприятное для интенсивного рассеивания.

При оценки рассеивания загрязняющих веществ температурная стратификация учитывается с помощью коэффициента А, который изменяется от 140 до 250 для различных районов.

На распространение оказывает влияние температура атмосферы в момент выброса, tГВС. По этому признаку все выбросы делят на “холодные” и “горячие”. “Холодные” —если разница между температурой выброса и температурой атмосферы приблизительно равна нулю, .

“Горячие” — если разница между температурой выброса и температурой атмосферы больше нуля, . На распространение загрязняющих веществ влияет скорость ветра. “Опасная” скорость ветра определяется конкретным источником, чем меньше скорость ветра, тем она опасней.

Каждый источник выброса характеризуется определенными параметрами: Объем газовоздушной смеси — V [m3/c]:

    ,
    где
    D — диаметр источника [m].
    Скорость выхода смеси — W [m/c].
    Температура смеси — t [0C].
    Интенсивность выброса смеси — M [г/с].
    Высота источника — H [m].
    Диаметр устья источника — D [m].

“Опасная” скорость ветра, Um, определяется через безразмерную величину , причем для “горячих” и “холодных” источников по разным формулам. Для “горячих” выбросов:

    .
    В соответствии с определяют Um:
    Um=0, 5 м/с, при ;
    Um= м/с, при ;
    Um= м/с, при , где
    .
    Для “холодных” выбросов:
    .
    В соответствии с определяют Um:
    Um=0, 5 м/с, при ;
    Um= м/с, при ;
    Um= м/с, при .

Для определения фактора опасности загрязнения j необходимо определить максимальную концентрацию загрязняющего вещества в приземном слое Cmax: , где

    A — коэффициент температурной стратификации;
    M — интенсивность выброса;

F —безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в воздухе, который определяется как:

    F=1, для газообразных примесей
    F=2, для мелкодисперсных аэрозолей при степени очистки 90%

F=2, 5, для мелкодисперсных аэрозолей при степени очистки от 90% до 75% F=3, при отсутствии очистки или степени очистки менее 75%;

    H — высота источника;
    V — объем газовоздушной смеси;
    — разность температур;

m и n —коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси, которые рассчитываются следующим образом:

    m при f    при f100 ;
    n=1 при ,
    при ,
    при .

Для оценки опасности загрязнения необходимо рассчитать Cmax, максимальную концентрацию загрязняющего вещества в приземном слое, для каждого загрязняющего вещества и сопоставить их с соответствующими ПДК: .

Для двух источников рассчитывают Cmax для каждого из источников. Если опасность загрязнения j больше единицы, то необходимо рассчитать ПДВ (предельно допустимый выброс):

    , где

изменяется от единицы до четырех, в зависимости от местности, где произошел выброс.

Если компоненты обладают эффектом суммации, то следует определить опасность загрязнения с учетом этого эффекта.

Для этого необходимо определить расстояние Xmax от источника, на котором будет образовываться Cmax: , где

    F — коэффициент осаждения;
    H — высота источника;
    d — параметр, учитывающий условия выброса:
    .

В точке Xmax2 Cmaxбудет увеличиваться на некоторую величину от первого источника. Установить эту величину можно с помощью коэффициента S, его определяют по графику в соответствии с величиной, для Xmax1, где a — расстояние между источниками. Тогда опасность загрязнения для Xmax1 пересчитывается по следующей формуле: , где C2=S2*Cmax2.

    Как уже было сказано ранее S2 определяется по графику.

Для Xmax2: C1=S1*Cmax1, где S1 определяют по графику исходя из параметра и соответственно .

6. Подготовка воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

При расположении промышленных предприятий в городах или вблизи них, а также при решении о совместной очистке сточных вод группы предприятий промышленной зоны и близлежащего жилого массива загрязненные производственные воды могут сбрасываться в городскую водоотводящую сеть. Очистка смеси бытовых и производственных сточных вод в этом случае осуществляется на единых очистных сооружениях. В связи с тем что в сточных водах промышленных предприятий могут содержаться специфические загрязнения, их спуск в городскую водоотводящую сеть ограничен комплексом требований, установленных “Правилами приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов” (М. , ЛКХ, 1987). Выпускаемые в водоотводящую сеть производственные сточные воды не должны: превышать расходы сточных вод и содержание взвешенных, всплывающих веществ, установленные для конкретного промышленного предприятия; нарушать работу сетей и сооружений; содержать вещества, которые способны засорять трубы водоотводящих сетей или отлагаться на стенках труб: оказывать разрушающее действие на материал труб и элементы очистных сооружений; содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси в водоотводящих сетях и очистных сооружениях; содержать вредные вещества в концентрациях, препятствующих биологической очистке сточных вод или сбросу их в водоем (с учетом эффективности очистки); иметь температуру выше 40°С; иметь рН за пределами 6, 5 - 9; содержать опасные бактериальные загрязняющие вещества; иметь ХПК, превышающую БПКполн более чем в 1, 5 раза. Производственные сточные воды, не удовлетворяющие указанным требованиям, должны подвергаться предварительной очистке. Степень этой очистки должна быть согласована с организациями, проектирующими очистные сооружения населенного пункта. Объединение сточных вод, способных вступать в химические реакции с выделением ядовитых или взрывоопасных газов и образовывать эмульсии, а также имеющих большое количество нерастворенных веществ, не допускается. Запрещаются залповые сбросы сильноконцентрированных производственных сточных вод. При значительных колебаниях их состава в течение суток необходимо предусматривать емкости— усреднители, обеспечивающие равномерный выпуск воды. Сточные воды, в которых могут содержаться радиоактивные, токсичные и бактериальные загрязнения, перед выпуском в городскую водоотводящую сеть должны быть обезврежены и обеззаражены. Выпуск концентрированных маточных и кубовых растворов непосредственно в водоотводящую сеть запрещается. Незагрязненные сточные воды принимают в городскую сеть в тех случаях, когда необходимо разбавление сильноконцентрированных загрязненных стоков. Ограничение приема незагрязненных сточных вод обусловлено нецелесообразностью перегрузки городской сети водой, которая не требует очистки и может быть использована на производстве или спущена в водосточную сеть. При наличии в производственных сточных водах только минеральных загрязнений выпуск этих вод в городские коллекторы также нецелесообразен, так как после локальной обработки эти воды могут быть использованы в производстве или выпущены в водоем.

Во избежание коррозии водоотводящих коллекторов и очистных сооружений или нарушения процессов биологической очистки кислые и щелочные производственные сточные воды при спуске в водоотводящую сеть следует либо нейтрализовать, либо усреднять. Для обеспечения нормальной работы городских очистных сооружений при совместной очистке производственных и бытовых сточных вод необходимо соблюдать ряд условий. Очищаемая смесь этих сточных вод в любое время суток не должна иметь: температуру ниже 6 и выше 30°С; активную реакцию среды ниже 6, 5 и выше 8, 5; общую концентрацию растворенных солей более 10г/л; нерастворенных масел, смол, мазута; биологически трудноокисляемых органических веществ и “жестких” ПАВ; концентрацию вредных веществ, превышающую предельно допустимую концентрацию (ПДК); веществ, для которых не установлены ПДК в воде водоемов, и др.

Допустимое содержание органических веществ, оцениваемых по ВПК, должно определяться расчетом. При этом ВПК производственных сточных вод не должна приводить к превышению БПК сточных вод, принятой при проектировании очистных сооружений. Допустимые концентрации веществ, не удаляемых на очистных сооружениях, должны определяться исходя из их ПДК в воде водоемов. ХПК при совместной биологической очистке производственных и бытовых сточных вод не должна превышать БПКполнболее чем в 1, 5 раза. Минимальное содержание биогенных элементов в смеси определяется из соотношения 100 : 5 : 1 (БПКполн: аммонийный азот : фосфор). Если это соотношение не выдерживается, то перед сооружениями биологической очистки в сточные воды необходимо вводить дополнительное количество биогенных элементов в виде растворов аммиачной воды, фосфорнокислого калия и др. При совместной биологической очистке производственных и бытовых сточных вод механическая очистка может быть как раздельной, так и совместной. Раздельную механическую очистку следует принимать для взрывоопасных производственных сточных вод. При необходимости химической или физико-химической очистки производственных сточных вод, а также при раздельной обработке осадков производственных и бытовых сточных вод также применяется раздельная механическая очистка. Расчет сооружений биологической очистки следует производить по сумме органических загрязнений, выраженных БПКполн. Состав сооружений должен выбираться в зависимости от характеристики и количества поступающих на очистку сточных вод, требуемой степени их очистки, метода использования осадка и местных условий.

Кроме того сточные воды влияют на водоемы, которые используются для хозяйственных нужд. Природный химический состав и свойства воды поверхностных водоемов формируются в зависимости от гидрогеологических, почвенных, климатических и других особенностей района расположения. Естественный характер изменения состава воды связан с сезонными колебаниями гидрометеоусловий и интенсивности биологических процессов. Существующую роль в ухудшении качества воды играет хозяйственная деятельность человека, а именно связанное с ней загрязнение природных водоемов сточными водами. Особенно опасен сброс производственных сточных вод, а также поступление в водоемы с территорий городов и населенных пунктов с развитой промышленностью талых и дождевых вод, содержащих различные токсичные вещества (металлы, нефтепродукты и другие трудноокисляемые органические вещества), в результате чего вода водоема может стать непригодной для водопользования.

Концентрации загрязнений, содержащихся в поверхностном стоке с территорий промышленных предприятий, по величине сравнимы с содержанием загрязнений в производственных сточных водах. Источниками загрязнения поверхностного стока являются выбросы в атмосферу от промышленных предприятийи загрязненность их территорий. Особенно высокие концентрации загрязняющих веществ в поверхностном стоке характерны для автотранспортных, химических, машиностроительных и нефтеперерабатывающих предприятий. Степень загрязненности поверхностного стока во многом зависит от культуры производства —характера технологических процессов и повторного использования воды, применяемого оборудования, организации улавливания выбросов, пылеулавливания, организации складирования.

Для поверхностных водоемов, расположенных вблизи крупных промышленных населенных пунктов, где производственные сточные воды и поверхностный сток очищаются недостаточно, характерно ухудшение качества воды водоема в черте населенного пункта. Анализируя данные химического состава воды реки, протекающей по территории крупного промышленного города, можно наблюдать отчетливую тенденцию увеличения общей минерализации воды и содержания в ней трудноокисляемых органических веществ, аммонийного азота, хлоридов и сульфатов (см. таблицу ниже). Наибольшее количество загрязняющих веществ содержится в речной воде ниже промышленных зон. По мере продвижения речной воды по городу возрастает содержание в ней компонентов производственных сточных вод, например различных металлов, концентрации которых выше вблизи промышленных зон. Содержание веществ в речной воде в черте города, мг/л.

    Показатели
    Значения показателей в пунктах отбора проб (створах)
    1
    2
    з
    Взвешенные вещества
    3, 3
    9, 7
    19, 2
    Сухой остаток
    237
    260
    415
    БПКз
    2, 3
    2, 6
    4, 1
    ХПК
    21
    27
    33
    Азот аммонийный
    0, 8
    1, 6
    1, 9
    Хлориды
    17
    22
    46
    Сульфаты
    29
    38
    49
    Железо
    0, 31
    0, 35
    0, 64
    Марганец
    0, 05
    0, 05
    0, 07
    Цинк
    0, 04
    0, 05
    0, 06
    Медь
    0, 02
    0, 02
    0, 02
    Стронций
    0, 31
    0, 41
    0, 52

Приведенные примеры изменений химического состава речной воды в городской черте свидетельствуют о большом и неблагоприятном влиянии на него города вследствие выпусков недостаточно очищенных производственных сточных вод и поступления поверхностного стока с территорий промышленных предприятий. Поверхностный сток с городских территорий —это дождевой сток, паводковые воды, снегосвал и поливомоечные воды. Все компоненты поверхностного стока несут в водоемы загрязнения. Например, в сухой период года речная вода содержит меньше различных загрязняющих веществ, чем во время дождя. В дождь в реку поступают стоки с различных территорий и в потоке речной воды увеличивается содержание взвешенных веществ, азота аммонийных солей, биологически разрушаемых и трудноокисляемых органических веществ (см. таблицу ниже).

Содержание веществ в потоке речной воды в сухой период и после дождя, г/с Показатели

    Значения показателей в пунктах отбора проб (створах)
    1
    2
    3
    в сухой период
    после дождя
    в сухой период
    после дождя
    в сухой период
    после дождя
    Взвешенные вещества
    197
    1166
    298
    1933
    1180
    5024
    БПК
    91
    405
    146
    393
    302
    629
    ХПК
    1002
    1410
    1188
    1582
    2371
    3409
    Азот аммонийный
    18
    34
    26
    34
    51
    129

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5