Расчет и прогнозирование состояния окружающей среды

Расчет и прогнозирование состояния окружающей среды

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра Безопасности жизнедеятельности и охраны окружающей среды

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине Безопасность жизнедеятельности

на тему: Расчет и прогнозирование состояния окружающей среды

Уфа

Оглавление

Введение

Глава 1.Загрязнение окружающей среды

1.1 Современный мир и его влияние на окружающую среду

1.2 Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ)

1.3 Диоксид серы (SO2)

1.4 Предельно допустимая концентрация (ПДК)

1.5 Санитарно-защитная зона

Глава 2. Расчет рассеивания выбросов в атмосфере

2.1 Задание

2.2 Расчет рассеивания выбросов в атмосфере

2.3 Расчет размеров санитарно-защитной зоны с учетом среднегодовой розы ветров

Вывод

Заключение

Список литературы

Введение

загрязняющий теплоэлектроцентраль санитарная выброс

В настоящее время особо актуальны вопросы, связанные с охраной окружающей среды. В XX веке загрязнение и разрушение окружающей среды нередко стали связывать с хозяйственной деятельностью человека. Антропогенные изменения окружающей среды ведут к ухудшению здоровья населения, снижению возможности природы поддерживать жизнь человека.

Быстрое формирование научно-технического прогресса во всех отраслях научного хозяйства нaряду с положительным решением проблем усовершенствования жизни человека, приносит множество негативных факторов в окружающую среду отрицательно влияющих на здоровье общества. Особенно ярко это прослеживается в условиях проживания в крупных городах с развитой промышленностью.

Кроме этих факторoв огромный вклад в загрязнения вносит быстро растущее количество автомобильного транспорта. Основные усилия ориентированы на предупреждение выбросoв загрязняющих веществ в атмосферу. На предприятиях инсталлируются пылеулавливающие и газоочистные установки. Но на данном этапе развития и роста промышленных технологий можно говорить о несовершенстве данных приемов борьбы.

Другое важное направление - это создание и внедрение безотходных технологий, строительство таких промышленных комплексов, в которых используются все исходные материалы и любые отходы производства. Но это также мало где находит применение, так как это коммерчески невыгодно с точки зрения экономики предприятия. Борьба за чистый воздух на промышленных площадках должна начинаться на стадии проектирования промышленных объектов, технологических процессoв, машин и оборудования. «Санитарные нормы проектирования предприятий» требуют, чтобы при проектировании каждого предприятия устанавливались величины ожидаемых концентраций примесей и на основе их сопоставления с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) разрабатывался комплекс мероприятий, обеспечивающий надлежащую чистоту атмосферы. В результате такого прогноза можно выбрать место строительства предприятий; определить максимально допустимые размеры санитарно - защитной зоны, обеспечивающие безопасный уровень загрязнения воздуха жилых районoв и сельскохозяйственных угодий.

Цель курсового проекта: рассчитать концентрации загрязняющих веществ при неблагоприятных метеорологических условиях, разных скоростях ветра и расстояние на которых они достигаются; рассчитать санитарно-защитную зону для теплоэлектроцентрали.

Задачи курсового проекта:

определить величину концентрации (СМ) загрязняющего вещества для выбросов из одиночного источника при неблагоприятных метеорологических условиях;

определить расстояние (ХМ) от источника выброса до точки на оси факела выброса, где достигается СМ;

определить максимальную концентрацию, на которой она достигается при скорости ветра: а) 2 м/с б)10 м/с

установление размеров санитарно-защитной зоны с учетом вытянутости розы ветров.

Информационной базой является методическое указание ОНД-86: «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий».

Глава 1.Загрязнение окружающей среды

1.1 Современный мир и его влияние на окружающую среду

По мере ускорения темпов технического прогресса воздействие хозяйственной деятельности человека на природу становится все более разрушительным. В настоящее время оно уже соизмеримо с действием природных факторов, что приводит к качественному изменению соотношения сил между обществом и природой. Человечество поставлено перед фактом возникновения в природе необратимых процессов, новых путей перемещения и превращения энергии в вещества. В природу попадает все больше и больше чуждых ей веществ, порой высокотоксичных для живых организмов. Часть из них не включается в естественный круговорот и накапливается в биосфере, вызывая опасность для всего живого, населяющего планету Земля.

Таким образом, нарушая законы природы, человек ухудшает обеспечение своей жизнедеятельности, несмотря ни на какие общественные и технические усовершенствования. Он стал задумываться о путях и возможностях сохранения качества среды обитания на уровне, необходимом для сохранения его здоровья и устойчивого существования и развития популяций животных, насекомых, микроорганизмов, растений. Постепенно развилось научное направление, регулирующее общественные экологические отношения в сфере взаимодействия общества и природы в интересах сохранения жизни в настоящем и будущем.

Какие же формы взаимодействия общества и природы сложились на современном этапе исторического развития? Принято выделять две:

• экономическая форма - потребление ресурсов природы, т. е. использование ее для удовлетворения человеком своих материальных и духовных потребностей;

• экологическая форма - охрана окружающей природной среды с целью сохранения человека как биологического и социального организма и его естественной среды обитания.

Человек, потребляя ресурсы среды обитания для решения хозяйственных задач, еще и изменяет природную среду, которая начинает воздействовать негативно на самого человека. За всю историю цивилизации было вырублено 2/3 лесов, уничтожено более 200 видов животных и растений, запасы кислорода в атмосфере снизились на 10 млрд т, в результате неправильного ведения сельского хозяйства деградировало около 200 млн га сельхозугодий.

Негативная деятельность человека по отношению к природной среде проявляется в следующих направлениях:

• загрязнение окружающей природной среды;

• истощение природных ресурсов;

• разрушение природной среды.

Под загрязнением среды обитания понимают физико-химические изменения состава природного вещества (воздуха, воды, почвы), которые угрожают состоянию здоровья и жизни человека, а также окружающей его естественной среды обитания.

Загрязнение окружающей природной среды бывает космическое - естественное, которое Земля получает из космоса или из-за извержения вулканов, и антропогенное, совершаемое в результате хозяйственной деятельности человека.

Антропогенное загрязнение окружающей среды подразделяют на пылевое, газовое, химическое (в том числе загрязнение почвы химикатами), ароматическое, тепловое (изменение температуры воды, воздуха, почвы). Источником загрязнения является хозяйственная деятельность человека: промышленность, сельское хозяйство, транспорт. Доля того или иного источника загрязнения может значительно колебаться в зависимости от региона.

Например, в городах 70-80% загрязнения приходится на транспорт. Среди промышленных предприятий наиболее "грязными" считаются металлургические, которые на 34% загрязняют окружающую среду. За ними следуют предприятия энергетики, прежде всего тепловые электростанции (27%). Остальная часть приходится на предприятия химической (9%), нефтяной (12%) и газовой промышленности (7%).

В последние годы на первое место по загрязнению выдвинулось сельское хозяйство. Это связано с двумя обстоятельствами. Первое - резкое увеличение числа крупных животноводческих комплексов при отсутствии эффективной технологии очистки и утилизации фекальных отходов. Второе - резкое увеличение применения минеральных удобрений, пестицидов, гербицидов и ядохимикатов в растениеводстве. Зачастую из-за неправильного или неграмотного применения указанные вещества не усваиваются полностью растениями и остаются в почве. Затем вместе со сточными и подземными водами они попадают в реки и озера, нанося непоправимый ущерб бассейнам крупных рек, их рыбным запасам и растительности.

Ежегодно на одного жителя Земли приходится свыше 20 т отходoв. Основными объектами загрязнения являются воздух, водоемы (включая Мировой океан), почва. Ежедневно в атмосферу выбрасываются тысячи тонн угарного газа, окислов азота, серы, солей тяжелых металлов и других веществ. И только 10% этих загрязнителей поглощают растения.

Окислы серы - основной загрязнитель, источником которого являются тепловые станции, котельные, комбинаты тяжелой промышленности. Сернистый газ и окислы азота при взаимодействии с парами воды (облаками) порождают кислотные дожди, которые уничтожают урожай, растительность, рыбные запасы.

Наряду с сернистым газом отрицательное воздействие на состояние атмосферы оказывают углекислый и угарный газы, получаемые от сжигания углеводородов (угля, нефти и другого органического топлива). Здесь основным источником загрязнения является транспорт. За все предшествующие годы доля углекислого газа в атмосфере увеличилась на 20% и на начало XXI в. составляет около 30%.

Такое физико-химическое изменение атмосферы приближает нас к явлению парникового эффекта. Суть его в том, что накопление углекислоты в верхних слоях атмосферы будет препятствовать нормальному процессу теплообмена между Землей и Космосом, сдерживать тепло, накапливаемое Землей в результате хозяйственной деятельности человека, а также при извержении вулканов и от геотермальных вод.

Парниковый эффект выражается в повышении температуры, изменении погоды и климата. Уже в наше время, при современных антропогенных нагрузках, каждые 10 лет температура повышается на 0,5 °С, что повышает уровень Мирового океана из-за таяния льдов за каждые 10 лет на 1-1,2 м. Известно, что подъем уровня Мирового океана на 6 м приведет к затоплению 1/6 суши Земли. Другим последствием парникового эффекта является рост опустынивания земель из-за интенсивного испарения влаги, содержащейся в почве. Уже сейчас 6 млн га земель ежегодно обращаются в пустыню.

С загрязнением атмосферы также связано ухудшение состояния озонового слоя, основная функция которого состоит в охране человека и природной среды Земли от губительного влияния ультрафиолетового излучения из Космоса. Под воздействием озоноразрушающих веществ - фреона, хлора, углерода, выделяемых холодильными установками, автомобилями, аэрозольными выбросами, - идет постепенное разрушение этого слоя. Известно, что в северных регионах европейского континента над плотнонаселенными территориями его толщина уменьшилась на 3%. Сокращение же озонового слоя на 1% ведет к росту онкологических заболеваний на 6%.

1.2 Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ).

Теплоэлектроцентраль - тепловая электростанция <#"665151.files/image001.gif"> (2.1)

где Н - высота трубы, м;

М - расход выбрасываемого в атмосферу вещества, г/с;

∆Т =Тг-Тв=200-0=200 С - разность температур выбрасываемых газов и атмосферного воздуха. С;- полный расход выбрасываемых газов через устье трубы, м3 /с;

А, F, m, n. ] - коэффициенты.

Определение климатического коэффициента A

Коэффициент A выбирается в зависимости от климатической зоны, по табл. 2.1.