Контрольная работа по «Экологии»

Для осуществления мероприятий  по защите атмосферы важен строгий  контроль за состоянием воздушной среды, а также экономическое и правовое стимулирование мер по борьбе с её загрязнением.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 5.

 

При бурении вертикальной скважины с применением промывочной  жидкости, содержащей добавку ПАВ (поверхностно-активного вещества) – сульфанола, произошёл в пределах водоносного пласта аварийный сброс бурового раствора.

Требуется определить:

1. Предполагаемую конфигурацию размера ареалов загрязнения в водоносном горизонте на время t₁=1ч, t₂=5ч, t₃=17ч после аварийного сброса;
2. Степень разбавления загрязняющего потока по состоянию на время t₁, t₂, t₃;
3. Интервал времени, после которого концентрация сульфанола в водоносном пласте достигнет ПДК, т.е. санитарной нормы.
1. Водоносный горизонт представляет собой песчаниковый коллектор с эффективной пористостью Пэф=3,8%;
2. Мощность водоносного горизонта Н=6м;
3. Скорость потока в водоносном горизонте V=1,5 см/сек;
4. Скорость естественного рассеяния (диффузии) загрязняющего вещества V₀=0,2 см/сек;
5. Объём аварийного сброса (утечки) Q=1,5 м³;
6. Концентрация загрязняющего вещества (сульфанола) в промывочной жидкости С=2,5%;
7. Условия ПДК для загрязняющего вещества 0,01 мг/л.

Допустим, что загрязнение  водоносного горизонта происходит по всей мощности одновременно, при  V>V₀;

Положение границы ореола на время t₁ в направлении стока определим приближённо из расчёта

M₁=(V₀+V₁)*t₁=(0,2+1,5)*3600=6120 см=61,20 м.

Отложим на графике плана степени удаления фронта загрязнения от ствола скважины это расстояние. В поперечных стоку направлениях положение границ ореола определим по концам векторов, являющихся гипотенузами прямоугольных треугольников, в которых длины сторон (катетов) будут соответственно равны

b₁=V₀*t₁=0,2*3600=720см=7,20 м,

a₁=V₁*t₁=1,5*3600=5400см=54м.

Соединим концы векторов, окантуриваем границу ореола загрязнения с учётом диффузии. Аналогично рассчитываем:

М₂=1,7*5*3600=30600см=306м,

М₃=1,7*17*3600=104040см=104,04м,

b₂=0,2*5*3600=3600см=36м,

b₃=0,2*17*3600=12240см=122,4м,

a₂=1,5*5*3600=27000см=270м,

a₂=1,5*17*3600=91800см=918м.

Графически измеряя площадь  ореолов, находим S₁=21м², S₂=612,5 м², S₃=7175 м^2.

Степень разбавления загрязняющего  вещества в ореолах водоносного горизонта на t₁, t₂, t₃

Для t₁ N₁=(S₁*H*(П_эф/100)+Q)/Q=(21*6*(3,8/100)+1,5)/1,5=4,19,

Для t₂ N₂=(S₂*H*(П_эф/100)+Q)/Q=(612,5*6*(3,8/100)+1,5)/1,5=94,1,

Для t₃ N₃=(S₃*H*(П_эф/100)+Q)/Q=(7175*6*(3,8/100)+1,5)/1,5=1091,6.

Рассчитаем концентрации загрязняющего вещества в ореолах  при плотности бурового раствора ρ=1,5 г/см³

С мг/л=С(%)*1,5*10⁴=0,025*1,5*10000=375,00 мг/л.

Концентрация сульфанола в ореолах, мг/л

С₁=С мг/л/N₁=375,00/4,19=89,50мг/л

С₂=С мг/л/N₂=375,00/94,1=3,99мг/л

С₃=С мг/л/N₃=375,00/1091,6=0,34мг/л

С, мг/л	100
	90
	80
	70
	60
	50
	40
	30
	20
	10
	0
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
	t, час

По полученным данным построим график зависимости  концентрации загрязняющего вещества в водоносном слое от времени.

 

Уровень загрязнения в  водоносном горизонте придёт к санитарной норме, т.е. к ПДК через 20-24ч.

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Маринченко А. В. Экология: учеб. пособие: для вузов по техн. Направлениям и специальностям / А. В. Маринченко. – М.: Дашков и К^о, 2006. – 331с.: а-ил.
2. 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.
3. Фёдоров В.В. Люминесцентные лампы. М.: Энергоатомиздат, 1992.
4. Орлов М.Е., Шарапов В.И. Об эффективности снабжения промышленных и отопительных котельных резервным топливом. В кн.: Теплоэнергетика и теплоснабжение: Сборник научных трудов НИЛ ТЭСУ УлГТУ. Вып. 4. – Ульяновск: УлГТУ, 2007
5. Тематический портал по энерго- и ресурсосбережению «Энергосовет», www.energosovet.ru
6. Аракелов В.Е. Кремер А.И. Методические вопросы экономии энергоресурсов. - М., Энергоатомиздат, 1990 г.
7. Афонин А. Методика проведения энергетических обследований предприятий и организаций./ А. Афонин, А. Сторожков, В. Шароухова, Н. Коваль. - Энергосбережение , 1999 № 1. - С.6-18
8. Государственное регулирование в энергетике США: А. В. Корнеев — Санкт-Петербург, Наука, 2004 г.- 160 с
9. Охрана окружающей среды: О. И. Родькин, В. Н. Копиця — Москва, Беларусь, 2010 г.- 168 с.
10. Башмаков И.А. Папушкин В.Н. Муниципальное энергетическое планирование.// Энергосбережение, 2004, №3.
11. Башмаков И.А. Региональная политика повышения энергетической эффективности: от проблем к решениям. -М.: Центр энергет.эф-ти, 1996 г.
12. Бушуев В.В. Троицкий А.А. Энергоэффективность и экономика России.// Энергия: техника, экономика, экология. 2004. № 5.