Определение предпочтительного варианта осуществления природоохранительных мероприятий с помощью метода комплексного анализа различны

Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное Образовательное Учреждение

Высшего Профессионального Образования

Университет 

Кафедра «БЖД и промышленная экология» 
 
 

Курсовая  работа

    Определение предпочтительного варианта осуществления  природоохранительных мероприятий с помощью метода комплексного анализа различных сред

Задача 3-2 (Вариант 5) 
 
 
 
 
 

                                                                 Выполнил:  

                                                    Проверил:  
 
 
 
 

    Определение степени загрязнения окружающей  среды с помощью коэффициента загрязнения 

     Количественную  оценку степени загрязнения окружающей среды можно сделать с помощью коэффициента загрязнения G (j), представляющего собой совокупность от всех потенциально возможных загрязняющих веществ S, отнесенных к приведенному числу загрязняющих веществ m_n :

G (j) = S/m_n

Величина  определяется из выражения:

S = Σ (С/ F)· F(j) 

где С - фактическая концентрация загрязняющего  вещества, Ф – предельно-допустимая концентрация загрязняющего вещества, F(j) – функция нормирования весов загрязняющих веществ в ранжированной последовательности из j загрязняющих веществ.

      Верхние значения этой функции могут быть получены на основе формулы Лапласа  в виде: F(j₁) = 0,992; F(j₂) = 0,984;  F(j₃) = 0,96; F(j₄) = 0,884; F(j₅) 0,626;  F(j₆) = 0,415 и т.д. Некоторые значения относительной вредности пылегазовых и растворенных загрязняющих веществ приведены в таблице, которую следует использовать при учете загрязняющих веществ в виде конгломератов

Приведенное значение числа ЗВ равно:

m_n = Σ F(j) 

     Если  учитывать ЗВ в виде некоторого m-мерного пространства, координаты которого отображаются соответствующими коэффициентами загрязнения, то комплексный коэффициент загрязнения выразится в виде: 

G_k = √Σ G²_m(j)

 

     где G_k – комплексный коэффициент загрязнения; G_m(j) – коэффициент потенциально возможного ЗВ; m – число ЗВ.

Расчет  коэффициентов и оценку степени  загрязнения среды обитания для  значений  G > 1 можно сделать с помощью таблицы

Таблица

 

     Определим коэффициент загрязнения воды сточными водами для экологического региона со следующими показателями:

     - результаты наблюдений показали  наличие в воде следующих ЗВ: углеводороды – 12 мг/л, детергенты – 16 мг/л, фенол – 17 мг/л,  коагулированная смола – 1 мг/л, фтористые соединения – 0,1 мг/л;

     - не удалось опросить экспертов о степени вреда, который эти вещества могут принести экологическим объектам (рыбе, людям и животным).

     В связи с этим качественное ранжирование вредности веществ произведено  работниками аналитической службы, а значения весов (в соответствии с номером ЗВ в ранжированной последовательности) определено по формуле Лапласа.

     При таких исходных данных коэффициент загрязнения воды составит (таблица 1):

     G(j) = (7,67 + 0,32 + 3,84 + 0,15 + 0,91)/4,45 = 2,897

     Таблица 1

 

     Исходя  из результатов расчета G(j) и данных таблицы следует, что загрязнение воды существенно и требуются меры инженерного воздействия по оздоровлению среды обитания. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Задача 3-2 (вариант 5) 

    Дано:

    Материальный  баланс производства удобрений  (т/ч): М₁ = 60,5;  М₂ = 2,2; М₃ =34,0;  М₄ = 28,70 (Н₂О – 26, 00; F = 0,70; пыль - 2,00);  М″_4а = 3,03 (выбросы: Н₂О – 3,00;  F – 0,02;  пыль – 0,01;  ПДВ: F – 0,015;  пыль -0,005); М′₄ = 5,64 (отходы очистки: Н₂О – 3,00; тв. фаза – 2,64, в т.ч. F -0,67);  М″_4в = 20,03 (сбросы: Н₂О – 20,00; F -0,01;   взвеси – 0, 02;    ПДС: F – 0,00075;  взвеси – 0,015). 

    Требуется:

    Используя коэффициент ухудшения качества окружающей среды («метод комплексного анализа различных сред»). Определить наиболее предпочтительный из следующих вариантов природоохранительных мероприятий: 

    А) доведение выбросов загрязняющих веществ  в атмосферу до ПДВ.

    В) доведение сбросов загрязняющих веществ в водоемы до ПДС.

    С-1) внедрение замкнутой системы  производственного водоснабжения  с оборотным  использованием воды.

    С-2) внедрение замкнутой системы  производственного водоснабжения  с  повторным  использованием  воды.

    В расчетах принять следующие значения предельно допустимых концентраций: растворимые соединения фтора в пересчете на F - ПДК_м.р.=0,02 мг/м^3;  ПДК_в.р.= 0,75 г/м³;  взвешенные  вещества  (пыль нетоксичная, взвеси) ПДК_м.р. = 0,5 мг/м³;    ПДК_в.р  = 10 г/м³. 

    Для факторов воздействия на окружающую среду принять следующие значения модифицированной функции F_р: 

 

    В расчетах использовать характеристики материальных потоков, рассчитанные в  единицах относительной токсической массы. 

    Решение:  

    Оценка  экологической  эффективности  технологических  процессов

  и производств 

      Оценка экологической  эффективности осуществляется на основании материального баланса М₁ + М₂ =  М₃ + М₄ → 60,5+2,2=62,7=34,0+28,7 

    Балансовая  схема материальных потоков производства удобрений, т/час. 
 
 

 

М₂ = 2,2

                                                                                       М₁ = 60,5                   

 
 

                                                                                      М₃ = 34,0 

М₄ (m₄) = 28,70

Вода 26,0

Фтор 0,7

Пыль 2,00 
 

 
 

                                                                                               М₄^//а=3,03 выбросы

М₄^/(m₄^/ ) = 5,65                                                                                      вода 3,00  

    Вода 3,00                                                                                        фтор 0,02

    Тв. фаза = 2,64                                                                               пыль 0,01

    В т.ч. фтор 0,67                                                             М₄^//в=20,03 сбросы

    Вода 20,00

    Фтор 0,01

    Взвеси 0,02

    ПДВ фтор 0,015,  пыль 0,005

    ПДС фтор 0,0075, взвеси 0,015 

    Индекс  относительной токсичности для  сбросов  и отходов: I_oi = етм/кг (етм – единица относительной токсичной массы – 1 кг загрязняющего вещества в 1 м³ сточных вод при  ПДК = 1 г/м³. Таким образом, при разбавлении до ПДК 1 етм любого загрязняющего вещества  содержится в 1000 м³ воды.

    Для  выбросов  индекс относительной  токсичности  рассчитывается  как 

  I_{o i}= 0,01/ПДК_м.р.i, етм/кг. Для сбросов I_ci = 1/ПДК_в.р.

    Данные  расчетов индексов относительной токсичности и материальных потоков в единицах относительной токсичной массы сведены в таблицу: