Благоустройство санитарно-защитной зоны вокруг одиночного стационарного источника загрязнения а

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

Расчет рассеивания в атмосфере вредных веществ от одиночного точечного источника с круглым устьем выброса нагретой газовоздушной смеси

Планировочная организация СЗЗ

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.

Январь

Июль

Тв=-2,5 ºС

Тв=22,2 ºС

ΔT=Тг-Тв=80+2,5=82,5 ºС

ΔT=Тг-Тв=80-22,2=57,8 ºС



где 

где D – диаметр устья источника выброса D=2,5 м

ω – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса 

м/с









Величина n определяется в зависимости от параметра vm



м/с

м/с

при 0,3<vm≤2 





мг/м3

мг/м3



1.2. Определение расстояния от источника выброса, на котором достигается максимальная величина приземной концентрации



Расстояние от источника выброса, определяется по формуле:

, м

где d – безразмерная величина, определяющая в зависимости от параметра vm

при vm≤2 





м

м

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=S1cм,

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. 



1

2

3



4

5

А

БДля 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.

	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)

	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.

	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

	

	Инструкция по нормированию выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферу и водные объекты. Харьков. 1990. – 17 с.

	Руководство по проектированию санитарно-защитных зон промышленных предприятий/ ЦНИИП градостроительства. – М.: стройиздат, 1984. – 33 с.

	СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика. М.: Государственный комитет СССР по делам строительства. 1983. – 136 с.