Министерство образования и науки Украины
Кафедра инженерной экологии и
экономики природопользования
Расчетно-графическая работа
по дисциплине «Инженерная экология»
Благоустройство санитарно-защитной зоны вокруг одиночного стационарного
источника загрязнения атмосферного
воздуха в городе Одесса
Выполнил студент
группы
Проверил
План
Введение
Исходные данные
1. Расчет рассеивания в атмосфере вредных веществ от одиночного точечного источника с круглым устьем выброса нагретой газовоздушной смеси
2. Планировочная организация СЗЗ
3. Озеленение и благоустройство СЗЗ
Заключение
Список литературы
Введение
В настоящее время антропогенные изменения состояния компонентов природной среды вызывают практически все виды хозяйственной деятельности человека. Крупномасштабные антропогенные воздействия на объекты биосферы (в данном случае атмосферный воздух) обуславливают развитие сложных обратимых и необратимых деградационных процессов, исследование которых позволит выработать единые принципы обеспечения экологической безопасности атмосферного воздуха урбанизированных и рекреационных территорий. Унифицированная система анализа и предотвращения аварийных ситуаций в конкретных условиях рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе должна быть способна выявить скрытые недостатки проекта; наиболее аварийно опасные элементы локальной природно-технической системы (ПТС) путем анализа «дерева рисков». При угрозе возникновения аварийных ситуаций система должна позволить оценить их возможные последствия, выявить скрытые причины, рассчитать влияние на окружающую среду, обслуживающий персонал и жителей близлежащих районов. К сожалению, в современной инженерной практике все еще сильны экологически несостоятельные стереотипы мышлении. До сих пор в задачах оптимизации преобладают прагматические тенденции, когда в качестве приоритетов выдвигаются потребительские интересы («всего побольше и подешевле»). Зачастую стремление к снижению себестоимости проекта вступают в противоречие с логикой сохранения качества окружающей среды, с логикой выживания. Природа нередко становится заложницей тех псевдоэкономических обоснований, которые были воплощены в «смертельные» для нее технические проекты, облеченные сиюминутными хозяйственными интересами.
Исходные данные
В зоне машиностроительного предприятия радиусом 50 Н перепад отметок местности не превышает 50,0 м на 1 км. Предприятие второго класса опасности, вокруг которого согласно СН-245-71 организовано нормативную ширину СЗЗ. Газовоздушная смесь выбрасывается в атмосферный воздух через свечу диаметром 2,5 м на высоту 70 м. в выбросах содержиться оксиды углерода (СО), диоксиды серы (Sox) и азота (NOx), пары масла, полидисперсная пыль и другие загрязняющие вещества.
1. Местоположение – Одесса
2. Расход отходящих газов –14,8 м3
/с
3.Концентрация ЗВ – двуокись азота – 2,86 г/м3
(ПДК – 0,085 мг/м3
)
4. Температура газовоздушной смеси – 80ºС
1. Расчет рассеивания в атмосфере вредных веществ от одиночного точечного источника с круглым устьем выброса нагретой газовоздушной смеси
1.1Определение максимальной приземной концентрации
 , мг/м3
где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, для Украины А=160
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, для газообразных веществ F=1
М – количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, М=14,8·2,86=42,328 г/с
Н – высота источника выброса над уровнем земли, Н=70 м
m и n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса
V – объем газовоздушной смеси, V=14,8 м3
/с
ΔT – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг=80 ºС и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв.
1.2. Определение расстояния от источника выброса, на котором достигается максимальная величина приземной концентрации
Расстояние от источника выброса, определяется по формуле:
 , м
где в – безразмерная величина, определяющая в зависимости от параметра vm
при vm
≤2 
На расстоянии  м наблюдается ПДК, 
1.3. Расчет границ санитарно – защитной зоны (СЗЗ)
Так как максимально-приземная концентрация превышает ПДК, наблюдаемый за пределами внешней границы нормативной СЗЗ, то определим ширину расчетной СЗЗ с учетом розы ветров для города Житомир
| Повторяемость ветра |
| Январь |
Июль |
| С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
| 19 |
15 |
11 |
2 |
8 |
11 |
14 |
17 |
|
| С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
| 22 |
8 |
3 |
6 |
15 |
12 |
12 |
22 |
|
 |
|
Санитарный разрыв L, соответствующий расстоянию Х, до внешней границы СЗЗ с учетом преобладающего направления ветра для данной местности, определяется по формуле:
 ,м
Где Lo
– нормативный размер СЗЗ, для 2 класса предприятия Lo
=500 м
P – среднегодовая повторяемость ветра рассматриваемого румба, %
Ро
– повторяемость направлений одного румба при круговой розе ветров, для восьмирумбовой розе ветров Ро
=12,5%
|
 м |
 м |
Принимаем ширину СЗЗ 880 м согласно высокого показателя так как нецелесообразно изменять ширину СЗЗ зимой и летом.
1.3. Определение условий рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере по оси факела выброса.
Величины приземных концентраций вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса определяется по формуле:
с=S1
cм
,
где S1
– безразмерная величина, определяемая при опасной скорости ветра следующим образом:
при х/хм
≤1 S1
=3(х/хм
)4
– 8(х/хм
)3
+6(х/хм
)2
при 1<х/хм
≤8
| х |
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
2000 |
| х/хм
|
0,309 |
0,618 |
0,928 |
1,237 |
1,546 |
1,855 |
2,165 |
2,474 |
2,783 |
3,092 |
| ( х/хм
)2
|
0,096 |
0,382 |
0,861 |
1,530 |
2,391 |
3,442 |
4,685 |
6,120 |
7,745 |
9,562 |
| ( х/хм
)3
|
0,030 |
0,237 |
0,798 |
1,892 |
3,696 |
6,387 |
10,142 |
15,139 |
21,555 |
29,568 |
| ( х/хм
)4
|
0,009 |
0,146 |
0,741 |
2,341 |
5,715 |
11,850 |
21,953 |
37,451 |
59,989 |
91,433 |
| S1
|
0,365 |
0,841 |
0,999 |
0,943 |
0,862 |
0,781 |
0,702 |
0,629 |
0,563 |
0,504 |
| c |
0,062 |
0,142 |
0,168 |
0,159 |
0,145 |
0,132 |
0,118 |
0,106 |
0,095 |
0,085 |
Январь
Июль
| х |
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
2000 |
| х/хм
|
0,344 |
0,688 |
1,032 |
1,376 |
1,720 |
2,064 |
2,408 |
2,752 |
3,096 |
3,440 |
| ( х/хм
)2
|
0,118 |
0,473 |
1,065 |
1,893 |
2,958 |
4,259 |
5,797 |
7,572 |
9,583 |
11,831 |
| ( х/хм
)3
|
0,041 |
0,326 |
1,099 |
2,605 |
5,087 |
8,790 |
13,959 |
20,836 |
29,667 |
40,696 |
| ( х/хм
)4
|
0,014 |
0,224 |
1,134 |
3,584 |
8,749 |
18,142 |
33,609 |
57,336 |
91,842 |
139,981 |
| S1
|
0,426 |
0,907 |
0,993 |
0,907 |
0,816 |
0,727 |
0,644 |
0,569 |
0,503 |
0,445 |
| c |
0,072 |
0,153 |
0,167 |
0,153 |
0,138 |
0,123 |
0,109 |
0,096 |
0,085 |
0,075 |
2. Планировочная организация СЗЗ
Планировочная организация СЗЗ кроме выполнения основной задачи защиты воздушной среды населенных пунктов от промышленных загрязнений должна также отвечать требованиям архитектурно-композиционной увязки жилых районов города с промышленными предприятиями.
Зонирование территории СЗЗ с установлением участков; под застройку, озеленение защитными древесно-кустарниковыми насаждениям прокладку транспортных путей и размещение сети инженерных коммуникаций должны осуществляться с учетом различной интенсивности загрязнения производственными выбросами приземного слоя атмосферы и территории зоны. Для этой цели следует составлять комплексную графоаналитическую схему кривых приземных концентраций вредных веществ от всех основных источников выбросов предприятий.
Площадь застройки территории СЗЗ не должна превышать 10%. В СЗЗ не допускается размещение городских стадионов, садов и парков общественного пользования, а также общеобразовательных школ, лечебно-профилактических оздоровительных учреждений общественного пользования. Использование территорий СЗЗ для сельскохозяйственного производства под полевые, огородные или садовые культуры допускается только по согласованию в каждом конкретном случае с местными органами Министерства аграрной политики и органами санитарно-эпидемиологической службы.
 Для СЗЗ шириной от 300 до 1000м принимается следующая принципиальная схема зонирования территории:
А – территория промышленного предприятия; Б – селитебная территория
1 – защитные древесно-кустарниковые насаждения, площадки для отдыха работающих на предприятии, тротуары, стоянки автомотовелотранспорта, пожарное депо, гаражи, котельные, бани, склады (кроме продовольственных);
2 – сети инженерных коммуникаций, ЛЭП;
3 – защитные древесно-кустарниковые насаждения;
4 – автодороги, гаражи индивидуальных машин, торговые точки, тротуары, павильоны стационарного наблюдения за загрязнением атмосферы;
5 – дороги соединяющие промышленные предприятия с жилыми районами, административно-служебные здания, предзаводские площадки, торговые здания, здания общественного питания.
3. Озеленение и благоустройство СЗЗ.
Минимальная площадь озеленения СЗЗ при ширине СЗЗ от 300 до 1000 м должна составлять 50%. Рекомендуется, чтобы со стороны селитебных территорий ширина полосы древесно-кустарниковых насаждений составляла не менее 50м. Недостаточно продуманная система посадки зеленых насаждений может привести к отрицательному эффекту. Создание сплошного зеленого массива в СЗЗ при низких источниках выброса максимально уменьшает воздействие на селитебные территории, в то же время содействует возникновению застоя и росту концентраций вредных веществ на самой промышленной площадке, из-за отсутствия проветривания территорий.
Проектирование озеленения СЗЗ должно осуществляться с учетом характера промышленных загрязнений, а также местных природно-климатических и топографических условий. Растения, используемые для озеленения СЗЗ, должны быть эффективными в санитарном отношении и достаточно устойчивыми к загрязнению атмосферы и почв промышленными выбросами. При проектировании озеленения СЗЗ следует отдавать предпочтение созданию смешанных древесно-кустарниковых насаждений, обладающих большей биологической устойчивостью и более высокими декоративными достоинствами по сравнению с однопородными посадками. При этом, не менее 50% общего числа высаживаемых деревьев должна занимать главная древесная порода, обладающая наибольшей санитарно-гигиенической эффективностью, жизнеспособностью в данных почвенно-климатических условиях и устойчивостью по отношению к выбросам данного промпредприятия. Остальные древесные породы являются дополнительными, способствующими лучшему росту главной породы.
При подборе растений для озеленения будем руководствоваться «Картой древокультурных районов СССР», таблицей «Географические зоны применения ассортимента деревьев и кустарников» и таблицей «Ассортимент деревьев и кустарников для озеленения СЗЗ промышленных предприятий».
Город Житомир находиться в древокультурном районе 11 – средняя лесостепная зона – область дуба, клена и липы.
Наименование пород, характерных для данной зоны
| Названия пород |
Газоустойчивость растений в условиях загрязнения атмосферного воздуха выбросами предприятий черной металлургии (оценивается по 5-бальной шкале) |
Рекомендуемый тип насаждений
(ф. – фильтрующие;
и. – изолирующие)
|
1. Породы, устойчивые против производственных выбросов
Деревья
|
| Акация белая |
4 |
и. ф. |
| Ива белая плакучая |
4 |
и. ф. |
| Шелковица белая |
4 |
и. ф. |
| Кустарники |
| Акация желтая |
3 |
и. |
| Бирючина обыкновенная |
4 |
и. |
| Лох узколистный |
4 |
и. ф. |
| Чубушник обыкновенный |
3 |
и. ф. |
| Шиповник краснолистый |
4 |
и. ф. |
2. Породы, относительно устойчивые против производственных выбросов
Деревья
|
| Вяз обыкновенный |
3 |
и. ф. |
| Клен полевой |
4 |
ф. |
| Рябина обыкновенная |
3 |
ф. |
| Черешня обыкновенная |
2 |
и. |
| Ясень зеленный |
3 |
и. ф. |
| Кустарники |
| Айва обыкновенная |
4 |
и. |
| Барбарис обыкновенный |
4 |
и. |
| Боярышник обыкновенный |
3 |
и. ф. |
| Пузыреплодник каликолистный |
4 |
и. ф. |
| Смородина золотистая |
4 |
и. |
| Скумпия величественная |
4 |
и. ф. |
Для нашего предприятия будет использоваться изолирующая посадка типа ЛПИ-1, которая будет создавать на пути загрязненного воздушного потока механическую преграду, осаждая и поглощая часть вредных выбросов.
 
Список литературы
1. Инструкция по нормированию выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферу и водные объекты. Харьков. 1990. – 17 с.
2. Руководство по проектированию санитарно-защитных зон промышленных предприятий/ ЦНИИП градостроительства. – М.: стройиздат, 1984. – 33 с.
3. СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика. М.: Государственный комитет СССР по делам строительства. 1983. – 136 с.
|