Оценка степени воздействия выброса загрязняющего вещества на атмосферу для одиночного источника

Учреждение образования  «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет: Заочный  Кафедра: Промышленной экологии Специальность: 1-57 01 01 Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

по дисциплине: Применение ЭВМ в промышленной экологии Тема:   ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫБРОСА ЗАГРЯЗНЯЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА НА АТМОСФЕРУ ДЛЯ ОДИНОЧНОГО ИСТОЧНИКА

Выполнила студентка 5 курса: ______________________ Корнеевец К.В.     Руководитель:__________________________ Колесников В.Л. Д.Т.Н. Профессор

Курсовой проект защищён  с оценкой: ___________   Руководитель _____________________________ Колесников В.Л.

Минск 2012

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Реферат 3

Введение 4

1 Естественный состав и основные виды техногенных загрязнений атмосферы 5

1.1 Естественный состав атмосферы 5

1.2 Источники загрязнения атмосферы 6

1.3 Аэродисперсные системы 7

1.4 Газообразные вещества и пары 8

2 Методики расчетов промышленных выбросов в атмосферу 11

2.1 Основные экологические термины и определения 11

2.2 Расчет концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий 14

2.2.1 Общие положения 14

2.2.2 Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника 16

2.3 Расчет платежей за загрязнение атмосферного воздуха 20

3 Практическая часть 22

4 Литература 25

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3

БГТУ 00.00.ПЗ

 Разраб.

Корнеевец К.В.

 Провер.

Колесников

 Реценз.

 

 Н. Контр.

 

 Утверд.

Колесников

 

РЕФЕРАТ

Лит.

Листов

1

БГТУ 7221302812

Реферат

Курсовая работа включает пояснительную записку на 25 страницах, содержащую, 1 таблиц и 5 литературных источников.

 

ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ, РАССЕИВАНИЕ ВЫБРОСОВ, ИСТОЧНИК ВЫБРОСА, МАТОДИКА РАСЧЕТА

 

В курсовой работе представлен  обзор методик расчета выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от одиночного источника и приведен пример расчета выбросов и оценки воздействия на окружающую среду.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

БГТУ 00.00.ПЗ

 Разраб.

Корнеевец К.В.

 Провер.

Колесников

 Реценз.

 

 Н. Контр.

 

 Утверд.

Колесников

 

ВВЕДЕНИЕ

Лит.

Листов

1

БГТУ 7221302812

Введение

Проблема загрязнения  воздушною бассейна городов в настоящее время крайне актуальна. Первоначально вредные (загрязняющие) вещества образуются в воздушной среде промышленных зданий, а затем выбрасываются наружу и рассеиваются в атмосфере. Расчеты выделяющихся и выбрасываемых загрязняющих веществ необходимо проводить и в промышленной вентиляции, и ь промышленной экологии. Однако подход к этим расчетам различен, страдает некоторый однобокостью и неполнотой. Общая картина обеспечения нормируемых параметров воздушной среды внутри и снаружи помещений промышленных зданий имеет нестыковки и противоречия.

Инженеры по вентиляции знают, что выделяющиеся вредности от какою-либо оборудования, как правило, локализуются и удаляются в основной своей массе системами местной вытяжной вентиляции. Не уловленная часть загрязняющих веществ попадает в воздух помещения и удаляется системами общеобменной вытяжной вентиляции. При проектировании рассчитывают требуемый объем удаляемого воздуха местной вытяжкой, предполагая, что с ним уносится основная масса загрязняющих веществ. Знание массовых грамм-секундных выделений и выбросов загрязняющих веществ через местные системы позволит определить требуемую степень очистки и соответственно применение того или иного пыле- газоулавливающего аппарата после проведения рассеивания и нормирования выбросов. В соответствии со СНиП 2.04.05-91-111 следует рассчитывать объем приточного воздуха по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения. Эти данные традиционно представляются технологами по отраслевым нормам технологическою проектирования, которые выпущены до 1980-х годов и в некоторых случаях противоречат действующим методикам по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

Весьма скудны сведения об эффективности улавливания вредностей местными отсосами. Исключением являются исследования В. Н. Посохина [6|, которые использованы нами. Проблема осложняется тем, что при неправильной эксплуатации местных отсосов эффективность резко падает и достичь требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне не представляется возможным.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

БГТУ 00.00.ПЗ

 Разраб.

Корнеевец К.В.

 Провер.

Колесников

 Реценз.

 

 Н. Контр.

 

 Утверд.

Колесников

 

ЕСТЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ И  ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ТЕХНОГЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ АТМОСФЕРЫ

Лит.

Листов

6

БГТУ 7221302812

Естественный  состав и основные виды техногенных загрязнений атмосферы

 

Атмосфера Земли – газовая оболочка Земли, имеющая сложный неоднородный состав, строение, свойства. Атмосфера регулирует тепловой режим Земли, предохраняет ее от чрезмерного нагревания и охлаждения. Если бы Земля не была окружена газовой оболочкой, то в течение только одних суток амплитуда колебаний температуры ее поверхности достигала бы 200ºС. Газовая оболочка Земли защищает все живое от губительного ультрафиолетового излучения, а также других видов космического излучения. Благодаря атмосфере не достигают поверхности Земли «звездные осколки» - метеориты. Наличие воздушной оболочки обусловливает голубой цвет неба. Атмосфера является той средой, где распространяется звук. По массе 99% атмосферы сосредоточено в слое высотой до 40 км, 50% - в слое высотой до 5,5 км.

1. Естественный  состав атмосферы

Естественный состав атмосферы формировался на протяжении всего длительного периода существования планеты Земля. При этом первоначально атропогенные воздействия на атмосферу отсутствовали полностью или были пренебрежимо малы. В результате течения сложных физических, химических, биосферных процессов сформировался приземный слой атмосферы практически постоянного состава, включающий два вида газов: постоянные газы и переменные газы. К первым относятся: азот (около 78% по объему), кислород (около 21%), благородные газы (около 1%). Содержание постоянных газов практически не зависит от того, в какой точке земного шара взята проба сухого воздуха. К переменным газам относятся: водяной пар (до 3%), углекислый газ (0,02-0,04%), озон (»10^-6 %). В приземном слое атмосферы могут находиться следовые количества водорода, метана, аммиака, СО, оксидов азота, оксидов серы, сероводорода. Помимо различных газов, в атмосфере содержится некоторое количество пыли. Постоянство естественного состава атмосферы обусловлено тем, что она обладает способностью к самоочищению от загрязняющих веществ.

Миллионы лет в атмосферу  поступали загрязняющие вещества в результате извержений вулканов, природных пожаров, пыльных бурь, т.е. от источников природного происхождения.

 

Загрязнения из природных  источников рассеивались в атмосфере, переносились с воздушными массами на большие расстояния, оседали или выпадали с осадками на землю. Затем почвенные микроорганизмы превращали их в безвредные соединения.

В результате совокупности всех этих процессов содержание естественных загрязняющих веществ (углекислого газа, метана, аммиака, СО, оксидов азота, оксидов серы, сероводорода) в атмосфере поддерживались на таком уровне, что негативные последствия их воздействия на биоту не возникали. Живые организмы способны без вреда для себя переносить присутствие в среде обитания определенных количеств загрязняющих веществ. Однако способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы. Если концентрации загрязнений превысят некоторые пороговые значения, то полное самоочищение атмосферы становится невозможным. Развитие общественного производства и потребления повлекло за собой увеличение общей массы выбросов газообразных веществ, паров, аэрозолей, загрязняющих атмосферу.

2. Источники загрязнения атмосферы

 Основными источниками  загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания, тепловые электрические станции, промышленные предприятия. По расчетам вклады выбросов различных источников в загрязнение атмосферы составляют: загрязненные промышленные газовые выбросы – 30%, автотранспорт – 40%, теплоэнергетика – 30%.

В состав выбросов автотранспорта и теплоэнергетики входят такие загрязняющие атмосферу вещества, как азот, оксиды азота, оксид углерода (I) и оксид углерода (II), водяной пар, оксид серы (IU), циклические, углеводороды, твердые частицы (сажа, соединения свинца) и другие вещества.

Промышленные предприятия  выбрасывают в атмосферу большое  количество различных загрязняющих веществ, пыли. Состав промышленных выбросов в атмосферу весьма разнообразен и определяется технологическим процессом производства. В таблице 1.1 приводится состав наиболее значительной части выбросов в атмосферу химического предприятия, аналогичного по технологическому процессу ПО «Азот».

 

 

 

 

Таблица 1.1 Вещества, выбрасываемые в атмосферу предприятием химической промышленности (ПО «Азот»)

Наименование вещества	Выброс загрязняющих веществ в  атмосферу
	г/сек	т/год
Ванадия пятиокись (аэрозоль)	0,035	0,368
Сода кальцинированная (пыль)	41,618	952,90
Известь (аэрозоль)	0,695	5,234
Азота диоксид (газ)	59,097	1296,39
Аммиак (газ)	70,060	1585,616
Аммиачная селитра (аэрозоль)	32,409	357,237
Серная кислота (аэрозоль)	0,517	14,078
Сернистый ангидрид (газ)	33,007	517,594
Пыль серы	0,011	0,074
Сероводород (газ)	0,009	0,262
Углерода оксид (газ)	1942,96	2442,506
Циклогексан (пары)	38,369	631,915
Бензол (пары)	3,245	43,339
Циклогексанол (пары)	4,917	84,309
Циклогексанон (пары)	6,919	107,893
Карбамид (аэрозоль)	28,397	558,760

 

Многочисленные загрязнения  атмосферы из различных источников можно объединить в три группы:

1. аэродисперсные системы, состоящие из твердых или жидких дисперсных частиц взвешенных в воздушной среде (пыль, дым, туман);
2. газообразные вещества (SO₂ , SO₃, H₂S, оксиды азота, оксиды углерода, аммиак и др.);
3. пары веществ (летучие растворители, углеводороды и их галогенопроизводные, ароматические углеводороды и др.).

3. Аэродисперсные  системы

Пыль образуется при многих технологических процессах, связанных  с измельчение твердых материалов; состоит из твердых частиц, находящихся  в воздухе во взвешенном состоянии. В инженерной практике пылью называют также сами твердые пылевые частицы, в том числе осевшие или выделенные каким-либо способом в виде порошка. Твердые частицы пыли имеют различные размеры, неправильную форму. Размеры частиц пыли характеризуют величиной эффективного диаметра d, который определяется как диаметр сферической частицы того же объема, что и частица пыли. Пыль – полидисперсная система, размеры частиц могут сильно различаться.

В зависимости от размеров, частицы пыли по-разному ведут  себя в атмосфере. Частицы диаметра более 75 мкм быстро осаждаются вблизи источника выбросов. Частицы диаметра 5-75 мкм медленно осаждаются, могут переноситься воздушными массами на относительно большие расстояния от источника выбросов, границы зоны рассеивания зависят от атмосферных условий, а также технических условий выброса в атмосферу (от высоты трубы, температуры, скорости ветра и т.п.). Частицы диаметра менее 5 мкм переносятся с воздушными массами на большие расстояния от источника выбросов, долгое время могут оставаться в атмосфере.

Дымом называют аэрозоли, в  которых дисперсной фазой являются твердые частицы , а дисперсионной средой – атмосферный воздух. Дымы образуются, например, при плавке металлов и их сварке в результате конденсации паров, при возгонке органических и неорганических веществ. Дым может содержать некоторое количество жидких аэрозольных частиц. Например, при сгорании топлива образуется дым, содержащий как твердые частицы, так и мельчайшие капли воды.

Туманом называют аэрозоли с  жидкими частицами дисперсной фазы, взвешенными в дисперсионной  среде – атмосферном воздухе. Туманы могут образоваться при конденсации  пересыщенных паров жидкостей или  при распылении жидкостей, например, при помощи форсунок. Смесь дыма, тумана, паров воды и газообразных загрязняющих веществ в атмосфере принято обозначать термином «смог».