Контрольная работа по «Экологии»

Запах.

Запах бытовых стоков довольно характерен и представляет собой смесь запахов  фекалий и разложений органических веществ. Запах производственных стоков весьма разнообразен и зависит от вида производства. Для сточных вод  описание запаха наиболее важно при  появлении новых, ранее не встречавшихся  оттенков, а также при резком возрастании  интенсивности запаха, что свидетельствует  о залповом сбросе концентрированных  сточных вод отдельными производствами.

Запах определяется так же, как  и при анализе природных вод. Сначала определяют характер запаха, затем по пятибалльной системе оценивают  его интенсивность.

Прозрачность.

Показатель степени общей загрязненности воды. Прозрачность городских сточных вод обычно не превышает 3—5 см. Сточные воды после биологической очистки имеют прозрачность более 15 см. Прозрачность сточных вод определяется по шрифту.

Реакция среды.

Сточные воды, сбрасываемые в систему  водоотведения города, должны иметь  значение рН в пределах 6,5—8,5. Требование обусловлено тем, что кислые и щелочные сточные воды разрушающе действуют на материал коллекторов и могут нарушать биохимические процессы очистки сточных вод.

Сухой и плотный остатки.

В отличие от анализа природных  вод сухой остаток сточных  вод определяют из натуральной (нефильтрованной) пробы, поэтому он является показателем суммарного содержания загрязнений во всех агрегатных состояниях.

Плотный остаток определяется из фильтрованной  пробы и показывает содержание веществ  в коллоидном и истинно растворенном состоянии. В сточных водах, поступающих  на сооружение биологической очистки, плотный остаток не должен превышать 10 г/л, так как жизнедеятельность  микроорганизмов в более минерализованной среде нарушается. Определения проводят, как и в анализе природных  вод.

Взвешенные вещества — одна из важнейших характеристик состава  сточных вод. Этот показатель используется для расчета первичных отстойников  и для определения количества образующихся осадков.

Концентрация взвешенных веществ  в городских сточных водах  составляет 100-500 мг/л. С достаточной  степенью точности этот показатель может  быть определен как разность сухого и плотного остатков.

Оседающие вещества — часть взвешенных веществ, которые оседают на дно  отстойного цилиндра за 2 ч отстаивания  в покое. Длительность отстаивания, равная 2 ч, определена на основании  экспериментальных наблюдений, которые  показали, что дальнейшее увеличение продолжительности процесса практически  не изменяет результата, достигнутого за это время. В городских сточных  водах оседающие вещества составляет 65—75% взвешенных веществ по массе.

Концентрацию оседающих веществ выражают по объему (мл/л) и по массе (мг/л).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 1.

 

Определить годовое количество и вес люминесцентных ртутьсодержащих  ламп, подлежащих замене и утилизации в офисных помещениях или уличном  освещении, для условий:

Назначение  освещения  – уличное;

Тип ламп – ДНАТ – 250;

Количество используемых ламп n – 50 шт;

Срок службы – лампы q – 14000 ч;

Число часов работы лампы  в году t – 3650 ч;

Вес одной лампы m – 0,25 кг;

Годовое количество люминесцентных ртутьсодержащих ламп (N), подлежащих замене и утилизации в уличном освещении, найдём из выражения:

N=(n/q)*t, шт/год, где

n – количество используемых ламп;

q – срок службы лампы;

t – число часов работы лампы в году.

N=(50/14000)*3650=13,04 шт/год. Принимаем 13 шт/год.

Общий вес люминесцентных ртутьсодержащих ламп (M), подлежащих замене и утилизации в уличном освещении:

M=N*m,

Где m – вес одной лампы, кг

M – 13*0,25 кг.

Разработать мероприятия  по складированию и утилизации отработанных люминесцентных ламп.

Мероприятия по утилизации отработанных люминесцентных ламп:

• При замене отработанных люминесцентных ламп запрещается бросать, ударять, разбирать их, т.е. лампы должны сохранить герметичность;
• Складирование отработанных ртутьсодержащих ламп следует производить в отдельный контейнер, предназначенный только для утилизации ламп;
• Желательно каждую лампу упаковать в гофрокартон или картонную упаковку, поместить лампы в металлическую коробку или контейнер (но не  алюминиевую) и в таком виде транспортировать на предприятие, осуществляющее утилизацию данных ламп;
• Отработанные лампы складируются в закрытых картонных коробках в специально отведённом помещении;
• Отработанные лампы ежегодно сдаются на переработку специализированных предприятий после заключения соответствующего договора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2.

 

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 (NO_x), сажу (С) и сернистый газ (SO₂).

Марка автомобиля – ЗИЛ 130, тип двигателя – бензиновый, число  дней работы в году: холодный период Тх=230, теплый период Тт=130 дней, суточный пробег автомобиля L=150 км.

Решение:

Годовое количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, при движении автомобилей по дорогам  равно:

M₀=(m_m*Tт+m_x*Tх)*L*10^-6, т/год,

Где m_m, m_х – пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении автомобилей в тёплый и холодный период года, г/км. Принимают по пробеговым выбросам количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, при движении автомобилей;

CO: M=(29,7*130+37,3*230)*150*10^-6=1,87 т/год

СН: M=(5,5*130+6,9*230)*150*10^-6=0,34 т/год

NO_x: М =(0,8*130+0,8*230)*150*10^-6=0,04 т/год

C: M=0

SO₂: M=(0,15*130+0,19*230)*150*10^-6=0,0095 т/год

Суммарный выброс загрязняющих веществ равен:

М=1,87+0,34+0,04+0,0095=2,2595 т/год.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 3.

 

Определить годовое количество пыли, выбрасываемое в атмосферу  при погрузке горной породы в автосамосвал БеЛАЗ 548.

Влажность горной массы – φ – 4,7 %;

Скорость ветра в районе работ – V – 2,1 м/с;

Высота разгрузки горной массы – H – 1 м;

Часовая производительность – Q – 920 т/ч;

Время смены – t – 8 ч;

Число смен в сутки N – 2 шт;

Количество рабочих дней в году T_r – 220 дней.

Годовое количество пыли, выбрасываемое  в атмосферу при погрузке горной породы в автосамосвал БеЛАЗ 548

М_п=К₁*К₂*К₃*Д*Q*t*N*T_r*10^-6, т/год,

где К₁ – коэффициент, учитывающий влажность перегружаемой горной породы, принимаем К₁=1,2;

К₂ – коэффициент, учитывающий скорость ветра в районе ведения экскаваторных работ, принимаем К₂=1,2

К₃ – коэффициент, зависящий от высоты разгрузки горной массы, принимаем К₃=0,6;

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

Q – часовая производительность, т/ч;

T – время смены, ч;

N – число смен в сутки, шт.;

T_r – количество  рабочих дней в году, дн.;

М_п=1,2*1,2*0,6*3,5*8*2*220*10^-6=0,0106 т/год.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 4.

 

Промышленное предприятие  выбрасывает в атмосферу несколько  загрязняющих веществ с концентрациями в приземном слое C_i.

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.

Таблица 1.

Исходные данные

Загрязняющие вещества, i	Озон	Двуокись азота	Гексан	Фенол
Концентрация, Ci, мг/м3	0,12	0,15	105,7	0,25
ПДК, мг/м3	0,03	0,04	60	0,003
Класс опасности	2	2	4	2

 

Рассчитаем индекс суммарного загрязнения воздуха по формуле:

J_m=Σ(C_iA_i)^qi,

Где C_i – концентрация i-ого вещества в воздухе; A_i – коэффициент опасности i–ого вещества: А_i=1/ПДК; q_i – коэффициент, зависящий от класса опасности загрязняющего вещества: q=1,5;  1,3;  1,0;  0,85 соответственно для 1,2,3,4 – ого классов опасности.

J_m=(0,12*1/0,03)^1,3+(0,15*1/0,04)^1,3+(105,7*1/60)^0,85+(0,25*1/0,003)^1,3=321,6

Т.к. условная степень опасности  загрязнения воздуха J_m>15, то степень опасности загрязнения воздуха оценивается как чрезвычайно опасное загрязнение.

 

 

 

 

 

 

 

Меры по снижению загрязнения воздуха

 

Мероприятия по охране атмосферы  подразделяются на три больших группы.

К первой группе относятся  мероприятия по снижению валового количества загрязнителей, поступающих в атмосферу. Это улучшение качества топлива, в частности снижение содержания серы в жидком топливе, обогащение твёрдого топлива для его более полного сгорания, использование присадок к топливу, действующих как катализаторы и обеспечивающих его более быстрое сгорание. В эту же группу мероприятий входит совершенствование технологических процессов, включая разработку замкнутых циклов, без выделения вредных веществ в атмосферу.

К мерам борьбы с загрязнением воздуха выхлопными газами автомобилей  относятся улучшение карбюрации, электронная схема зажигания, использование  роторных двигателей, дожигание несгоревшего топлива, перевод автотранспорта на сжиженный газ, спирт или водород, использование автомобилей с электрическими, электротермическими или паровыми двигателями и, наконец, замена одних транспортных средств другими того же типа или более совершенных. К счастью, данные меры по экологизации транспорта проводятся с большим масштабом, особенно крупными конкурирующими автомобильными компаниями (Тойота и Форд).

Вторая группа включает мероприятия  по защите атмосферы путём рассеивания, обработки и нейтрализации вредных  выбросов. Среди них  основными являются следующие:

1. Очистные сооружения (фильтры, пылеуловители). Так, например, «в ФРГ 70-х гг. с введением электрофильтров, количество загрязнённых частиц уменьшилось до 150 млгр. в кубометре. В 1978-1985 гг. ввели промывку дымового газа – примесей стало оставаться ещё меньше. Прекратились дожди; сернистый газ теперь практически не выбрасывается в атмосферу».
2. Бактериальное разложение загрязнителей. Эту способность бактерий используют при создании очистных сооружений, при производстве дрожжей и фуражного белка (на парафинах). Однако существуют бактерии, которые окисляют углекислый газ, а другие переводят окислы металлов в органоминеральные соединения.
3. Растительное поглощение загрязнителей, отбор культивирования активных видов растений на поглощение вредных аэрозолей, растворов, паров и газов. Для нормальной жизни в современных городах на каждого жителя надо иметь 25 кв.км. зелёных насаждений.
4. Сооружения на промышленных предприятиях сверхвысоких  труб (300 м. и более), с помощью которых проектировщики и строители стали увеличивать ареал рассеивания аэрозолей, что снижает их концентрацию у источника загрязнений. Но, к сожалению, это нисколько не уменьшает их поступления в атмосферу вообще.
5. Гидротермические и турбулентные условия нейтрализации (путём обычных окислительных и восстановительных реакций) и рассеяния вредных выбросов. Известно, что при слабой турбулентности воздуха над городами возникает смог.

И наконец, третья группа мероприятий  предполагает предотвращение загрязнения  атмосферы путём рационального, дисперсного размещения «грязных»  предприятий – источников вредных  выбросов с учётом природной обстановки и потенциальной возможности загрязнения воздуха.