Расчёт уровня загрязнения почв вдоль автодорог

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

 

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

 

 

 

 

 

 

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

по дисциплине: «Экология»

на тему:

«Расчёт уровня загрязнения почв вдоль автодорог»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент:        Щербаков А. И.

 

Преподаватель:       Сазыкина Л. В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Верхняя Салда

 

2011 г.

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1

 

Расчёт уровня загрязнения почв вдоль автодорог.

 

Цель работы: научиться рассчитывать загрязнения земель на расстоянии

1 м. от внешней кромки проезжей  части автодороги;

выбрать защитные мероприятия по уменьшению ширины их распространения до содержания свинца на уровне ПДК (32 мг/кг).

 

ХОД РАБОТЫ:

 

1. Определить мощность эмиссии свинца P, мг/м*сут., от транспортного потока каждого направления с проезжей частью дороги, составляющей 12 м, и отдельных друг от друга разделительной полосой шириной 5 м по формуле:

 

где Kn – коэффициент расчета, Kn = 0,74; mp – коэффициент учитывающий дорожные условия mp = 1; Km – коэффициент учитывающий долю выбрасываемого свинца в виде твердых частиц в общем объеме выбросов, Km = 0,8; K0 – коэффициент, учитывающий соединение свинца в системе выпуска отработавших газов автомобиля, K0 = 0,8; Gi – средний эксплуатационный расход топлива для данного типа автомобилей, Gi = 0,16 л/км; Ni – среднесуточная интенсивность движения автомобилей данного типа в одном направлении, Ni = 3100 авт./сут.; Pi – содержание добавки свинца в топливе, применяемом в автомобиле данного типа, Pi = 0,37 г/кг

 

мг/м*сут

 

2. Рассчитать величину отложения  свинца на поверхности земли, мг/м2 , на заданном расстоянии l от края проезжей части одного из направлений движения транспортного потока по формуле:

 

 

где Ki – коэффициент, учитывающий расстояние 1 м. от края проезжей части, Ki = 0,50; – коэффициент, зависящий от силы и направления ветра, принимается равным 0,7, как отношение площади розы ветров со стороны дороги, противоположной рассматриваемой зоне, к ее общей площади; Tp – расчетный срок эксплуатации автодороги в сутках, принимается равным 7300 суток, что соответствует 20-летнему перспективному сроку; F – фоновое загрязнение поверхности земли, равное 25 мг/м2

мг/м2

 

3. Рассчитать величину Pn(11) от потока движения противоположного направления, увеличив расстояние l в формуле (2) на ширину проезжей части одного направления (12м) плюс 5 м ширины разделительной полосы двух транспортных потоков противоположных по направлению.

 

мг/м2

 

4. Подсчитать итоговую величину Pn от транспортных потоков обоих направлений

 

 

 мг/м2

 

5. Рассчитать уровень загрязнения поверхностного слоя почвы свинцом Pc

(мг/кг), на заданном расстоянии l от края проезжей части автодороги по формуле

 

 

где h – толщина почвенного слоя (м), в котором распределяются выбросы свинца (принимается на пахотных землях равной 0,2 м., на остальных видах угодий – 0,1 м.); – плотность почвы (кг/м3). Принять = 1600 кг/м3

 

 мг/м2

 

6. Рассчитать содержание свинца  в почве на расстоянии от внешней кромки проезжей части 10, 50, 100,150 м и построить график уровня загрязнения поверхностного слоя почвы свинцом на удалении l от края проезжей части автодороги.

 

10м   мг/м2

 мг/м2

50м   мг/м2

 мг/м2

100м   мг/м2

 мг/м2

150м   мг/м2

 мг/м2

7. Защитные мероприятия с проведением соответствующих расчетов, при реализации которых концетрация свинца в поверхностном слое почвы Pc  будет находиться как на уровне ПДК, так и фонового загрязнения, равного 25 мг/м2

 

1) Сплошной экран стены зданий высотой более 5м.

Снижение концентрации на 70%

 

2) Высадка деревьев.

10м = 555,2 мг/м2 (166,6 мл/м2)

Мероприятие: четыре ряда деревьев с кустарником высотой 1,5м на полосе газона 25-30м. Снижение концентрации на 50%.

 

50м = 33,4 мг/м2 (83,3 мл/м2)

Мероприятие: два ряда деревьев без кустарника на газоне 8-10м. Снижение концентрации на 15%.

Мероприятие: два ряда деревьев с кустарником на газоне 10-12м. Снижение концентрации на 30%.

 

3) Зелёные полосы (50м и более), откосы. Снижение концентрации на 70%.

 

Вывод: рассчитали загрязнения земель на расстоянии 1м от внешней кромки проезжей части автодороги;

Выбрали необходимые защитные мероприятия по уменьшению ширины распространения до содержания свинца на уровне ПДК (32мг/кг).