Контрольная работа по дисциплине "Экология"

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. Объем  аварийного сброса (утечки) Q, м3;

6. Концентрация  загрязняющего вещества (сульфанола) в промывочной жидкости С, %;

7. Условная ПДК для загрязняющего вещества, мг/л.

Таблица 11

Ед. изм.	Ед. изм
Мощность пласта, Н	м	5
Эффективная пористость, Пэф	%	2,4
Скорость потока, V	см/сек	3
Скорость диффузии V0	см/сек	0,1
Объем аварийного выброса, Q		4,2
Концентрация загрязняющего  вещества, С	%	2,9
Интервалы времени, t1 t2 t3	час час час	1 10 20
Условные ПДК	мг/л	0,05

 

 

 

Решение:

При решении  делаем допущение, что загрязнение  водоносного горизонта происходит по всей мощности одновременно, при V>V0 . Решение сопровождается рисовкой схемы положения ореолов загрязнения  в плане (см. рис. 1) и построением графика зависимости концентрации загрязняющего вещества от времени (см. рис. 2)  

1. Определяется  концентрация и размеры предполагаемых ореолов загрязнения в различные моменты времени (t1, t2, и t3). Для этого необходимо графически изобразить 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:

М1= (V0+ V1)· t1

М1= (0,1+3)*3600 = 11160 см = 111,6 м

М₂ = (0,1+3)*36000 = 111600 см = 1116 м

М₃= (0,1+3)*72000 = 223200 см = 2232 м

и на плане  в соответствующем масштабе отложить это расстояние в виде пря- мой 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

b₁ =0,1*3600 = 360 см = 3,6 м

b₂ = 0,1*36000 = 3600 см = 36 м

b₃ = 0,1*72000 = 7200 см = 72 м

а1=V· t1

а₁ = 3*3600 = 10800см = 104,4 м

а₂ = 3*36000 = 108000см =1080 м

а₃ = 3*72000 = 216000 см = 2160 м

Соединив  концы векторов, окантуриваем приближенно, с учетом диффузии, границу ореола загрязнения на время t1. Подставляя в те же расчеты t 2 и t3 , можно получить размеры и конфигурацию соответствующих ореолов загрязнения. Далее, на миллиметровке строится план рассчитанных ореолов загрязнения, на котором графически измеряются площади этих ореолов -.

 

 

 

Все длины  векторов переводятся в метры  согласно выбранному масштабу, а площади  в квадратные метры.

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

 

для t1, ,

=

для t2, ,

=

для t3, ,

 = 184692,4

Далее рассчитывается концентрация загрязняющего вещества в ореолах по состоянию на t1, t2, и t3 при плотности бурового раствора 1,5 г/см3. Для этого концентрацию загрязняющего вещества (она дана в процентах) необходимо перевести в мг/л по формуле: С мг/л = С % × 1,5 × 10⁴ = n × 10⁴ мг/л.

 С мг/л  = 2,9*1,5*10⁴ = 4,35 * 10⁴ мг/л.

Затем определяется концентрация сульфанола в ореолах в мг/л. Она будет равна соответственно:

 

= 377,3 мг/л.

 

= 7,8 мг/л.

 

= 0,24 мг/л.

 

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

 

Ответ: Время  ПДК = 20 часов.

 

 

 

 

Список литературы

 

 

1. Экология : учеб.пособие для вузов / А. И. Ажгиревич [и др.]; под ред. В. В. Денисова. - Изд. 3-е, испр. и доп. - М. [и др.] :МарТ, 2006. - 767 с.: a-ил.

2. Маринченко  А. В. Экология : учеб.пособие : для вузов по техн. направлениям и специальностям / А. В. Маринченко. - М. : Дашков и К°, 2006. - 331 с.: a-ил.

3. Розанов С. И. Общая экология : учеб.для вузов по дисциплине "Экология" для техн. направлений и специальностей / С. И. Розанов. - Изд. 6-е, стер. - СПб. [и др.] : Лань, 2005. - 288 с.: ил.

4.  Филиппова Л.А. Экология. Программа,  контрольные работы и методические  указания для студентов заочной  формы обучения / Л.А. Филлипова. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2005. – 24 с.