Прогнозирование экологической безопасности населения в штатной ситуации и при пожарах

Министерство Российской Федерации

по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям

и ликвидации последствий стихийных бедствий

 

Академия Государственной противопожарной службы

 

Кафедра процессов горения и экологии

 

дисциплина

«Экология пожаров и чрезвычайных ситуаций»

 

Курсовая работа

«Прогнозирование экологической безопасности населения

в штатной ситуации и при пожарах»

 

 

 

                

                                                                                                                               

                                       

                                       

                                  

 

                                    Руководитель: Исаева Людмила Карловна

Дата защиты………………………

                                                                  Оценка……………………………

(подпись  руководителя)…………

 

                                  Консультации: 24.09.2014г., 29.09.2014г.

 

 

Москва, 2014год

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

1.	Введение	3
2.	Расчетная часть работы	4
3.	Литература	13
4.	Приложения	15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В соответствии с природоохранительным законодательством Российской Федерации нормирование качества окружающей природной среды производится с целью установления предельно допустимых норм воздействия, гарантирующих экологическую безопасность населения, сохранение генофонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности. При этом под воздействием понимается антропогенная деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных, культурных интересов и вносящая физические, химические, биологические изменения в природную среду.

Определенная таким образом цель подразумевает наложение граничных условий (нормативов) как на само воздействие, так и на факторы среды, отражающие и воздействие, и отклики экосистем. Принцип антропоцентризма верен и в отношении истории развития нормирования: значительно ранее прочих были установлены нормативы приемлемых для человека условий среды (прежде всего, производственной). Тем самым было положено начало работам в области санитарно-гигиенического нормирования. Однако человек не самый чувствительный из биологических видов, и принцип «Защищен человек - защищены и экосистемы», вообще говоря, неверен.

Производство затрагивают окружающую среду, когда оно имеет прямое или косвенное воздействие на экологию и населенные пункты, которое проявляется в значительно более широких масштабах в сравнении с немедленными мерами реагирования гуманитарного характера. Изменение экологических условий может провоцировать чрезвычайные ситуации из-за одновременного увеличения давления на окружающую среду. Предотвращение чрезвычайных ситуаций и смягчение последствий бедствий являются главными компонентами в глобальных усилиях по обеспечению безопасности окружающей среды. Предотвращение загрязнения путем экологически чистого производства - это процесс, когда более чистые, безопасные и экологически благоприятные технологии применяются на протяжении всего процесса производства и потребления, от эксплуатации ресурсов до удаления отходов, при полном использовании материалов, предотвращающих загрязнение и сокращающих риск для людей и окружающей среды. Экологически чистое производство - это основополагающий подход к предотвращению и уменьшению риска чрезвычайных экологических ситуаций, особенно техногенных чрезвычайных ситуаций.

 

 

1. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ

 

Исходная информация об экологической, демографической обстановке и состоянии здоровья жителей N-ского поселения представлены в таблицах.

Экологическая обстановка в поселениив результате

штатной хозяйственной деятельности

 

Показатель	Значение показателя
Номер зачетной книжки	14010
Экон. р-н РФ,год	Северо-Западный, 2013
Территория, S км2	224
Числ. населения Z, тыс. чел.	423,6
Смертность на1000 чел в год	15,3(общая)
Общ. заболеваемость населения на1000 чел. в год	882,1
ЗВ	Всего	NH3 Аммиак	Взв. в-ва	NO2 Диоксид азота	C6H5CH3 Толуол	CO Оксид углерода	C20H12 Бенз(а)пирен
,тыс. т/год	104,6
, мг /м3		1,3	0,1	0,05	1,63	5,78	1,7
тыс. т/год		12,04	23	0,52	7	62	0,6
ПДКсс , мг/м3 (ГН 2.1.6.133803)		0,04	0,15	0,04	0,6	3	1Е-6

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные для расчета экологических последствий выбросов

продуктов горения при пожарах в N-ском поселении

 

Показатель	Значение показателя
Номер зачетной книжки	14010
Экономический район РФ	Восточно-Сибирский
Площадь населенного пункта S, км2	538
Число населения Z тыс. чел.	306,0
Год	2004
Количество всех пожаров на 104 населения, пож/год	12,50
Количество погибших на всех пожарах на 104 населения, чел/год	1,00
Ср. площадь пожара, , м2	45
Масса горючей нагрузки, ,т/ м2	0,040
Коэффициент полноты горения,η	0,72

 

Примечание. На здания жилого сектора приходится (72,8-75)% учтенных пожаров, 90,3% погибших при них людей и 58,2% прямого материального ущерба [4, 5]

 

1. Расчет показателей состояния ЭБ в N-ском поселении

в штатной ситуации

При штатной ситуации концентрация некоторых загрязняющих веществ (СО и C6H5OH) в воздухе равна или меньше их ПДКсс.

1.1.Расчет значений индексов загрязнения атмосферы ИЗАi, и ИЗАm

Определим класс опасности вещества по ГН 2.1.6.1338-03

 

Загрязняющие вещества	NH3 Аммиак	Взв. в-ва	NO2 Диоксид азота	C6H5CH3 Толуол	CO Оксид углерода	C20H12 Бенз(а)пирен
Класс опасности	4	4	3	3	4	1

 

Затем рассчитываем отдельно значения ИЗАi для каждого загрязняющего вещества, присутствующего в воздухе поселения и указанного в задании:

(1)

Значения Сi для различных классов опасности загрязняющих веществ берем из таблицы

 

Значение Сi для различных классов опасности загрязняющих веществ.

Показатель	Степень опасности загрязнителя по сравнению с оксидом серы
Класс опасности загрязнителя	4	3	2	1
Сi	0,85	1,0	1,3	1,5

 

Затем выбираем вещества, имеющие наибольшие значения индексов и рассчитываем суммарный индекс загрязнения атмосферы ИЗАm.(1-5)

(2)

Уровень загрязнения атмосферного воздуха определяем по значениям ИЗАm в соответствии с четырьмя установленными категориями: низкой, повышенной, высокой и очень высокой.

 

Оценка степени загрязнения атмосферы по ИЗА

Показатель	Категории загрязнения воздуха
ИЗА m	Менее 5	от5 до 8	от 8 до 13	Более 13
Уровень загрязнения	низкий	повышенный	Высокий	Очень высокий

 

Заполним таблицу и проведем соответствующие вычисления.

 

Результаты расчета индексов загрязнения атмосферы ИЗАi и ИЗАm

Загрязняющие вещества	NH3 Аммиак	Взв. в-ва	NO2 Диоксид азота	C6H5CH3 Толуол	CO Оксид углерода	C20H12 Бенз(а)пирен
Класс опасности (ГН 2.1.6.1338-03)	4	4	3	3	4	1
ПДКсс, мг/м3(ГН 2.1.6.1338-03)	0,04	0,15	0,04	0,6	3	1Е-6
, мг/м3ср. за год)	1,3	0,1	0,05	1,63	5,78	1,7Е-6
/ПДК,	32,5	0,67	1,25	2,7	1,93	1,7
Сi	0,85	0,85	1,0	1,0	0,85	1,5
ИЗАi	19,28	0,71	1,25	2,7	1,75	2,22
Сумма 5-ти наибольших значений ИЗАi	19,28+1,25+2,7+1,75+2,22=27,2
Уровень загрязнения	Очень высокий

 

1.2.Удельные показатели загрязнения атмосферы всеми источниками в расчете на одного жителя N-ского поселения:

    (3)

Удельные показатели загрязнения атмосферы всеми источниками в расчете на один га территории N-ского поселения составят:

   (4)

1.3. Экологический риск для населения N-ского поселения при загрязнении атмосферы в штатной ситуации:

   (5)

 

 

 

2. Расчет показателей состояния ЭБ N-ского поселения при пожарах

 

2. 1. Число пожаров в жилом секторе N-ского поселения:

(7)

2.2. Учитывая, что вид и количество материаловв ее составе не отличается от типового случая (табл.4,5 «Приложения»), масса сгоревшей нагрузки на одном пожаре в жилье составит:

 

(8)

2.3.Количество материалов, сгоревших в жилье за год:

 

/год       (9)

2.4.Годовая масса выбросов продуктов горения (табл. 5 «Приложения»):

тпг/год   (10)

2.5.Если размер зоны, куда поступают продукты горения, ограничен концентрацией 50 ПДК, и она в 11 раз больше очага самого пожара [6, 7, 11-13], то вся площадь населенного пункта, загрязненная продуктами горения в течение года:

= 11·1,21 = 13,31 га/год.   (11)

где

(12)

2.6.Потенциальное число людей, которые в течение года могли оказаться на территории, загрязненной продуктами горения:

=

           (13)

2.7. Удельный выброс продуктов горения в расчете на одного человека и на один га в зоне загрязнения при пожарах в жилом секторе:

 

(14)

 

         (14а)

Примечание. Можно видеть, что удельные выбросы при пожарах (2,3тпг/чел год и 13,09 тпг/га год) больше удельных выбросовот источников загрязнения атмосферного воздуха в штатной ситуации (0,25 т/чел. год и 4,67 т/га год). Поэтому в зоне загрязнения продуктами горения возникает более опасная экологическая ситуация, чем на всей остальной территории населенного пункта.

2.8.Вклад пожаров в загрязнение атмосферы населенного пункта по отношению ко всем источникам, % составит:

Вкладпож.загр.атм,[%]=        (15)

 

2.9. Полагая, что число погибших на пожарах на жилом секторе составляет 90% жертв всех пожаров (табл. 2 «Задания», [5]), в жилье погибает:

 

2.10.Так как на пожарах в жилом секторе 80% людей гибнет от отравления [6,7,8], число «экологических» жертв:

(17)

2.11. Полагая, что 80 % людей, находившихся в зоне загрязнения при пожарах в жилье [6,7], заболевают от отравления, число «экологических» больных: