Контрольная работа по “Безопасность жизнедеятельности”

Федеральное агенство по образованию 

Томский Государственный  Университет Систем Управления и Радиоэлектроники

     

Кафедра автоматизации обработки  информации (АОИ) 
 
 
 
 
 
 

ОТЧЕТ

По  контрольной работе №1

по  дисциплине “Безопасность жизнедеятельности” 
 
 
 
 
 

                                                                                              Выполнил                 

Студент Демидов А.В.

                                                                                  29 июня 2007г. 
 
 
 

2007 

Задание

     Дано  предприятие № 12, расположенное в юго-западной части города.

       Предприятие имеет два источника загрязнения атмосферы – 2 трубы, диаметры которых 1,1 и 2,2 м, а высоты, соответственно, – 18 и 40 м.

     Требуется определить следующие  показатели:

• максимально возможную концентрацию в воздухе загрязняющих веществ, создаваемую  выбросами предприятия № 12,
• метеорологические условия, при которых эта концентрация может возникнуть,
• расстояние от предприятия, на котором концентрация будет максимальной,
• провести геозонирование территории города, выделив классы экотоксикологической опасности.

     Средняя температура  воздуха  самого жаркого  месяца (июля) в городе равна 24.7°С. Разность температур  между температурой ГВС и окружающим воздухом равна dT1=100-24.7=75.3 град.С и dT2=50-24.7=25.3 град.С.

     Рассчитаем  эти показатели поочередно для каждого  из источников загрязнения. 

     Источник  загрязнения №1.

     За  одну секунду в атмосферу из этой трубы выбрасывается  газовоздушная смесь (дым,  температура которого 100 градуса по Цельсию) со скоростью 6.3 метров в секунду, в составе которой обнаружены фенол, акролеин и СО2, ПДК которых соответственно равны 0,01, 0,03 и 3 мг/куб.м.  В единицу времени (секунда)  фенола в атмосферу поступает 0,76 г,  акролеина – 1,45 г, а СО2 – 0,72 г.

V1=5,984 куб.м/с

Рассчитаем  параметры, необходимые для определения  максимальной концентрации веществ

f=1.79 

Vm=1,901

Так как  f < 100, то определим коэффициент m:

m=0.822 

Так как  0,5<Vm<2,  то

 n=1,003

Подставив все  вычисленные параметры в основную формулу, получим значение максимальной концентрации в воздухе акролеина:

     Cm1=0,096   

 фенола:

Сm2=0.05 

и СО2:

 
 
 
 

Cm3=0.048

Определим расстояние от источника выбросов, на котором  эта концентрация ГВС может возникнуть при неблагоприятных метеорологических условиях.

     Так как 0.5<Vm<2,  а f < 100, то безразмерный коэффициент d   определяется по формуле:

     

     d=12.612

     Расстояние  от источника выбросов до точки территории, в которой достигается максимальная концентрация, равна

       

     Xm=152.455 м 

     Максимальная  концентрация веществ может возникнуть только при определенной скорости ветра, которая определяется по формуле:

       

     Um=1.397 м/с

     Построим  графики зависимости концентрации акролеина, фенола и СО2 в воздухе от расстояния от источника выбросов, для этого введем величину , где Х – расстояние от источника выбросов (в метрах), - расстояние, на котором достигается максимальная концентрация веществ (для всех трех веществ оно одинаково, т.к. коэффициент оседания у всех веществ равен 1). Определим параметр , который рассчитывается по трем формулам в зависимости от величины Х: если  точка, для которой определяется лежит до ,  то для точек, лежащих за , но не дальше, чем (8´ ), ,    иначе

     Определив , рассчитаем концентрацию веществ для различных значений Х и построим графики , на котором покажем линии концентрации, равной предельно допустимой (для акролеина ПДК=0,03 мг/м³, для фенола ПДК=0,01 мг/м³ , для СО2 ПДК=3 мг/м³).

     Графики приведены на рис.1., рис.2., рис.3. соответственно.  

       Рис.1. – Зависимость концентрации акреолина в воздухе от

                          расстояния до источника выбросов                  

                                                       

 

     Рис.2. – Зависимость концентрации фенола в воздухе от

                     расстояния до источника выбросов 
 

 

     Рис.3. – Зависимость концентрации СО2 в воздухе от

                     расстояния до источника выбросов 
 

     По  графикам делаем следующие выводы:

1. Максимальная концентрация акролеина в воздухе на расстоянии 227 м от трубы достигает 0,096 мг/куб. м, что более, чем в три раза превышает предельно допустимую концентрацию; максимальная концентрация фенола в воздухе достигает 0,05 мг/куб. м, что в пять раз превышает ПДК, а максимальная концентрация СО2 в воздухе достигает 0,048 мг/куб. м, что укладывается в пределы ПДК.
2. Максимальная концентрация достигается при скорости ветра около 1,5 м/с, что вероятно для метеорологических условий заданного города.
3. Зона повышенной концентрации акролеина на территории города  (зона превышения ПДК) представляет кольцо вокруг источника с меньшим радиусом 65 м и большим – 1000 м.
4. Зона повышенной концентрации фенола на территории города  (зона превышения ПДК) представляет кольцо вокруг источника с меньшим радиусом 50 м и большим – 1350 м
5. Концентрацию диоксида углерода на территории города можно не учитывать, поскольку она менее 0.1*ПДК
6. Влияние источника выбросов на атмосферу можно не учитывать только на расстоянии свыше 4000 м (на этом расстоянии концентрация меньше 0,1´ПДК).
7. Чтобы снизить влияние предприятия на окружающую среду, можно рекомендовать увеличение высоты дымовой трубы, либо повышение температуры газовоздушной смеси, либо установление фильтров-уловителей акролеина и фенола.

     Определим  зоны экотоксикологической опасности (ЗЭО) на территории города, которые могут сформироваться под воздействием выбросов предприятия №12. Условно разделим территорию города на участки прямоугольной формы (которые будем называть геоквантами) так, чтобы концентрация вещества в воздухе изменялась несильно. В случае выполнения контрольной работы предлагается делить условно территорию населенного пункта на 5´5=25 участков. Для каждого геокванта территории  необходимо определить  индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) по формуле:

     

где  i – количество вредных веществ, обнаруженных в атмосферном воздухе территории, в нашем случае равно 3; C_i – концентрация веществ в центрах геоквантов, мг/м3, Сi=S1(x)*Cmi ;

 ПДК_i – предельно допустимая концентрация веществ, равная; m_i – коэффициент экологической опасности акролеина, фенола и СО2, равные соответственно 1.37, 1.37 и 1.0 .

     Таким образом  в каждом геокванте определяется суммарная загрязненность воздуха  всеми (даже веществами с концентрацией, не  превышающей соответствующие ПДК)  веществами. Затем поставим в соответствие с каждым ИЗА класс качества воздушной среды, объединим соседние геокванты, имеющие одинаковые номера классов, в зоны.

     Для этого сформируем таблицу расстояний от источника выбросов до центров каждого из 25 геоквантов (в метрах), для каждого расстояния определим концентрацию веществ в воздухе, затем оценим индекс ИЗА.  

Таблица 1 –   Основные характеристики геоквантов для  строения зон экотоксикологической опасности на карте города 

 

     Анализ  таблицы показывает, что практически  вся территория города не является загрязненной вышеназванными веществами и лишь воздух одного геокванта  (17)  вызывает  опасение. Всей территории населенного пункта присвоен первый класс загрязненности воздуха, на карте почти все участки окажутся незаштрихованными.

     В геокванте 16 качество воздуха лежит в пределах 1¸5 ИЗА. Класс загрязненности  на этой территории равен двум, геоквант на карте заштрихуем линиями с наклоном влево.

     В геокванте 17 качество воздуха лежит в пределах 5¸10 ИЗА. Класс загрязненности  на этой территории равен трем.

     Экологически  опасных участков на территории города нет.

     .

     Источник  загрязнения №2.

     За  одну секунду в атмосферу из этой трубы выбрасывается  газовоздушная смесь (дым,  температура которого 50 градуса по Цельсию) со скоростью 6.3 метров в секунду, в составе которой обнаружены фенол и формальдегид, ПДК которых соответственно равны 0,01 и 0,012 мг/куб.м.  В единицу времени (секунда)  фенола в атмосферу поступает 0,2 г,  формальдегида – 18,3 г.

V2=23,936 куб.м/с

Рассчитаем параметры, необходимые для определения  максимальной концентрации веществ

f2=0.725

Vm=1.608

Так как  f 2< 100, то определим коэффициент m2:

m2=0.943

Так как 0,5<Vm2<2,  то

 n2=1.081

Подставив все  вычисленные параметры в основную формулу, получим значение максимальной концентрации в воздухе фенола:

     Cmf=3.011E-3  

 формальдегида:

Сmfd=0.275 

Определим расстояние от источника выбросов, на котором эта концентрация ГВС может возникнуть при неблагоприятных метеорологических условиях.