Контрольная работа по "Экологии"

Основными видами жидких радиоактивных отходов являются воды от опорожнения циркуляционных контуров, бассейнов выдержки отработанных тепловыделяющих элементов, от промывки реакторов и сорбентов систем очистки теплоносителя, дезактивационные растворы, сточные воды санпропускников и спецпрачечных, сбросы радиохимических лабораторий и т.д.

Жидкие радиоактивные отходы в объеме до 200 литров собираются в специальные емкости или сборники. В учреждениях, если ежедневно образуется большое количество жидких отходов (больше 200 л)  с концентрацией выше 10 ДКБ для воды, оборудуются специальной канализацией с очистительными сооружениями.

Запрещается удаление жидких радиоактивных отходов в поглощающие ямы, колодцы, скважины, на поля орошения и фильтрации, в водоемы, предназначенные для разведения рыбы и водоплавающей птицы. Допускается сброс в хозяйственно – бытовую канализацию радиоактивных вод с концентрацией, превышающей ДКБ для воды не более чем в 10 раз, если обеспечивается их десятикратное разбавление в коллекторе данного учреждения нерадиоактивными сточными водами, а также, если не будет превышен установленный уровень допустимого сброса. Удаление в открытые водоемы возможно лишь при непревышении концентрации РВ в стоке у места спуска допустимой концентрации ДКБ  для воды. При невозможности разбавления отходы должны собираться в отдельные емкости с последующим удалением на пункты захоронения установленным порядком.

Твердые радиоактивные отходы разного рода материалами из активной зоны реактора, трубопроводами контуров, загрязненными инструментами и оборудованием, первичными датчиками контрольно – измерительных и других приборов, фильтрами очистки воздуха и воды, а также использованной лабораторной посудой, защитной одеждой, ветошью и т.д.

Твердые радиоактивные отходы собираются отдельно от обычного мусора в контейнеры или сборники. Воспламеняющиеся или взрывоопасные отходы перед удалением должны быть переведены в неопасное состояние. Отходы, содержащие короткоживущие радионуклиды с периодами полураспада не более 15 суток, выдерживают в целях снижения уровня активности до допустимых значений, после чего их удаляют с обычным мусором. Срок выдержки радиоактивных отходов с содержанием большого количества органических веществ (трупы экспериментальных животных и т.п.) не должен превышать 5 суток, если не обеспечиваются условия хранения в холодильных установках или соответствующих растворах.

Разбавление и рассеивание радиоактивных отходов в окружающей среде даже до концентраций, соответствующих установленным нормативам, не могут быть оправданны с экологических позиций и должны рассматриваться как вынужденная мера.

Для средне- и высокоактивных отходов единственным способом обезвреживания является переработка с последующим длительным хранением на специальных предприятиях (в хранилищах или могильниках). Наиболее предпочтительной в гигиеническом и экологическом отношениях является переработка отходов с получением твердого препарата (путем цементирования, битумирования, остекловывания) и дальнейшая строгая его локализация на неопределенно длительное время в условиях, полностью исключающих воздействие ИИ на людей и загрязнение окружающей среды радионуклидами (захоронение в геологических формациях стабильных районов суши, на дне океана или под ним).

Задача. Расчет приземных концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от источника выброса.

Определим максимальное значение приземной концентрации загрязняющих веществ С, мг/м3, при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем.

Источником, загрязняющим атмосферу, является дымовая труба предприятия.

Источник имеет следующие параметры: высота источника выброса над уровнем земли, Н=16 м; диаметр устья источника D=0,7 м; скорость выхода газовоздушной смеси  ω0=3,0 м/с; температура газовоздушной системы Тr=100  0С; температура окружающего воздуха Тв= -5 0С; выброс окислов азота Мс=0,14 г/с; скорость ветра 6 м/с; максимально разовая предельно – допустимая концентрация (ПДК) окислов азота  0,085 мг/м3; концентрация окислов азота от перпендикулярной оси Х на расстояние У для значений У1=7м, У2=12м;У3=20м; санитарно – защитная зона 100м.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника достигается на расстоянии Хм (м) от источника и определяется по формуле:

                               См   =        ,

где  А – коэффициент, зависящий от температурной сертификации атмосферы в районе размещенных предприятий и принимается равным 180 для Европейской территории РФ и Урала от 500 до 520с.ш.;

М – масса вредного вещества, выбрасываемая в атмосферу в единицу времени, г/с;

В – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость соединения вредных веществ в атмосфере воздуха и принимается равным 1 для газообразных вредных веществ;

m и n  -  безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

𝜂 – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности с переходом высот, не превышающая 50 метров на 1 км и принимается равным единице;

Н – высота источника выброса над уровнем земли, м;

– разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тr и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв , 0С ;

V – расход газовоздушной смеси, м3/с.

Коэффициент m определяется в зависимости от f , параметр f определяется по формуле:             

                                          f = 1000*    где

- скорость выхода газовоздушной системы, м/с;

D – диаметр устья источника, м;

Н – высота источника выброса над уровнем земли, м;

- разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Tr и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв ,0С;

                                    Тr – Тв  = 100 0С– (-50С) = 1050С

                                         f = 1000* = 0,24.              m = 1,1.

Коэффициент n  определяется в зависимости от Vм ; параметр Vм определяется по формуле:

              Vм = 0,65*           где 

V – расход газовоздушной смеси м3/с, определяемый по формуле:

              V =   = 1,15

Vм = 0,65*= 1,3              n = 1,5.

                                 См = =  0,03 мг/м3.

Расчет расстояния от источника выброса, где наблюдается максимальная приземная концентрация определяется по формуле:

              Хм = *е*Н         где

            безразмерный коэффициент е при f находится по формуле:

                   е = 4,95*Vм*(1+0,28*)        при           0,5    Vм 2,0

                    е =  4,95*1,5*(1+0,28*) = 7,4*1,84 = 13,6

                                         Хм = *13,6*16 = 217,6

Найдем приземную концентрацию вредных веществ С в атмосфере по оси факела Х на расстоянии 0,5 Хм и 1,5 Хм от источника выброса по формуле:

                                                 С = S1*Cм

где S1 – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения х/хм по графикам

Найдем приземную концентрацию вредных веществ  С на расстоянии 0,5 Хм и 1,5 Хм  - это 109 м и 326 м.

Х1 = 109 м               S1 = 0,8              СХ1 = 0,8*0,03 =0,024 мг/м3

Х2 =326 м              S1 = 0,9              СХ2 = 0,9*0,03 = 0,027мг/м3

Значение приземной концентрации вредных веществ в атмосферу СУ на расстоянии У от перпендикулярной оси Х факела определяется по формуле:

              СУ = S2 * Cм    где

S2 – коэффициент определяемый по графику:

Значение аргумента tУ определяется по выражению:

                                     tУ  =  

tУ1 =0,03              Су1 =0,8 *0,03 = 0,024 мг/м3

tУ2  = = 0,05              СУ2 = 0,7 *0,03 = 0,021 мг/м3

tу3 =0,08              СУ3 = 0,6 *0,03 = 0,18 мг/м3

Схема приземных концентраций загрязняющих веществ от источника загрязнения.

Список литературы:

1.Кулагина Т.А. теоретические основы защиты окружающей среды: Учебное пособие/Т.А.Кулагина 2-е издание.                                                                                                           

2.”Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий.”

12