- •Практическая работа № 1 Расчет и построение схемы ореола разноса газовоздушного выброса
- •1. По данным варианта рассчитать максимальную приземную концентрацию См вредных веществ, для данного источника:
- •2. Рассчитать расстояние - Хм (в метрах), на котором будет наблюдаться максимальная концентрация См:
- •3. Построение розы ветров и антирозы на миллиметровой бумаге.
- •4. Расчет протяженности ореола разноса по восьми направлениям антирозы ветров.
- •5. Построение схемы ореола разноса:
4. Расчет протяженности ореола разноса по восьми направлениям антирозы ветров.
Направление антирозы |
% повторяемости ветра |
Протяженность ореола разноса вдоль данного направления, м. |
С |
27 |
1802,4м=Хм |
СВ |
12 |
801,1 |
В |
13 |
867,8 |
ЮВ |
5 |
333,8 |
З |
13 |
867,8 |
СЗ |
10 |
667,6 |
Ю |
10 |
667,6 |
ЮЗ |
10 |
667,6 |
Главное направление антирозы ветров – Север.
5. Построение схемы ореола разноса:
ПРИМЕР
Хм = 1802,4 м.
Хм (окру) = 1900 м.
Для того чтобы ореол поместился на листе А4, его протяженность по главному направлению не должно превышать 10 см в масштабе схемы Х = 190 м. Масштаб 1см = 190 м.
Таблица:
Направление антирозы |
Протяженность ореола разноса вдоль данного направления |
|
В метрах местности |
В сантиметрах схемы |
|
С |
1802,4 |
9,5 |
СВ |
801,1 |
4,2 |
В |
867,8 |
4,6 |
ЮВ |
333,8 |
1,8 |
З |
867,8 |
4,6 |
СЗ |
667,6 |
3,5 |
Ю |
667,6 |
3,5 |
ЮЗ |
667,6 |
3,5 |
1 |
635 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
80 |
1100 |
30 |
1,5 |
108 |
2 |
640 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
70 |
1200 |
40 |
1,7 |
108 |
3 |
620 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
90 |
1300 |
50 |
1,5 |
108 |
4 |
580 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
100 |
1200 |
40 |
1,8 |
108 |
5 |
640 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
90 |
1100 |
50 |
2,5 |
108 |
7 |
530 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
55 |
1200 |
6 40 |
1,9 |
108 |
8 |
630 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
90 |
1100 |
50 |
1,5 |
108 |
9 |
610 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
110 |
1000 |
40 |
2,5 |
108 |
10 |
530 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
120 |
1100 |
50 |
1,6 |
108 |
11 |
430 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
95 |
1200 |
40 |
1,5 |
108 |
12 |
530 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
120 |
1100 |
60 |
2,5 |
108 |
13 |
590 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
100 |
1200 |
40 |
1,4 |
108 |
14 |
580 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
90 |
1100 |
45 |
2,5 |
108 |
15 |
570 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
75 |
1200 |
40 |
1,5 |
108 |
16 |
630 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
65 |
1100 |
50 |
1,8 |
108 |
17 |
640 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
90 |
1000 |
45 |
1,5 |
108 |
18 |
530 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
110 |
1400 |
40 |
2,5 |
108 |
19 |
650 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
110 |
1100 |
60 |
2,9 |
108 |
20 |
635 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
80 |
1100 |
30 |
1,5 |
108 |
21 |
640 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
70 |
1200 |
40 |
1,7 |
108 |
22 |
620 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
90 |
1300 |
50 |
1,5 |
108 |
23 |
580 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
100 |
1200 |
40 |
1,8 |
108 |
24 |
640 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
95 |
1100 |
50 |
2,5 |
108 |
25 |
530 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
55 |
1200 |
40 |
1,9 |
108 |
26 |
630 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
90 |
1400 |
50 |
2,5 |
108 |
27 |
610 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
110 |
1000 |
40 |
2,5 |
108 |
28 |
530 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
120 |
1100 |
50 |
1,6 |
108 |
29 |
430 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
90 |
1200 |
40 |
1,5 |
108 |
30 |
530 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
120 |
1100 |
60 |
2,5 |
108 |
31 |
590 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
105 |
1200 |
40 |
1,4 |
108 |
32 |
580 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
90 |
1400 |
45 |
2,5 |
108 |
33 |
570 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
70 |
1200 |
40 |
1,5 |
108 |
34 |
630 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
65 |
1100 |
50 |
1,8 |
108 |
|
640 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
90 |
1300 |
45 |
1,5 |
108 |
36 |
530 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
2,8 |
110 |
1100 |
40 |
2,5 |
108 |
37 |
650 |
Газ/вещ F=1 |
1,4 |
|
120 |
1100 |
60 |
1,9 |
108 |
Варианты задания
Роза ветров (в большинстве языков она называется «Роза компаса»), — векторная диаграмма, характеризующая в метеорологии и климатологии режим ветра в данном месте по многолетним наблюдениям и выглядит как многоугольник, у которого длины лучей, расходящихся от центра диаграммы в разных направлениях (румбах горизонта), пропорциональны повторяемости ветров этих направлений («откуда» дует ветер). Розу ветров учитывают при строительстве взлётно-посадочных полос аэродромов, автомобильных дорог, планировке населенных мест (целесообразной ориентации зданий и улиц), оценке взаимного расположения жилмассива и промзоны (с точки зрения направления переноса примесей от промзоны) и множества других хозяйственных задач (агрономия, лесное и парковое хозяйство, экология и др.).
Роза ветров, построенная по реальным данным наблюдений, позволяет по длине лучей построенного многоугольника выявить направление господствующего, или преобладающего ветра, со стороны которого чаще всего приходит воздушный поток в данную местность. Поэтому настоящая роза ветров, построенная на основании ряда наблюдений, может иметь существенные различия длин разных лучей. То, что в геральдике традиционно называют «розой ветров» — с равномерным и регулярным распределением лучей по азимутам сторон света в данной точке (см. рисунок) — является распространённой метеорологической ошибкой; на самом деле это всего лишь географическое обозначение основных географических азимутов сторон горизонта в виде лучей.
Примеры различных представлений
Роза ветров помимо направления ветра может демонстрировать частоту ветров (дискретизированную по определённому признаку - в день, в месяц, в год), а также силу ветра, продолжительность ветра (минут в день, минут в час). Причём могут существовать розы ветров как для обозначения средних значений, так и для обозначения максимальных значений. Также возможно создание комплексной розы ветров, на которой будут присутствовать диаграммы двух и более параметров. Приведённые ниже примеры показывают различные варианты прочтения диаграмм, если к ним отсутствуют пояснения.
Восьмилучевая роза ветров
Здесь подразумевается такое же расположение сторон света, как на компасе. На каждом из лучей отмечена точка, расстояние от которой до центра являет собой (в определённом оговоренном масштабе) количество дней за прошедший месяц, когда преобладал ветер данного направления. Точки на лучах соединены между собой и полученный многоугольник заштрихован.
16-лучевая роза ветров
Стороны света указаны в виде буквенных обозначений. Каждый из 16 лучей, характеризующий то или иное направление, изображается как отрезок, на котором в масштабе отмечена средняя скорость для каждого направления ветра за истекшие сутки.
360-лучевая роза ветров
Изображение автоматически сгенерированное метеорологической программой на основании показаний приборов. На диаграмме отображена графически максимальная скорость ветра за отчётный период.
Роза ветров с числовыми значениями и дополнительными пометками
На каждом из лучей длина отрезка дублируется в виде числового значения, которое описывает количество дней за определённый период, когда преобладал ветер данного направления. Знаки на концах отрезков обозначают максимальную скорость ветра. Число в центре диаграммы характеризует количество безветренных дней. Судя по диаграмме, можно судить, что период составлял 90 дней, из которых 8 дней было безветренно, 70 дней отмечены на направлениях числами, остальные 12 дней и два направления, видимо, посчитали малозначащими и числами отмечены не были.
Контрольные вопросы:
Значение экологии. Классификация экологии.
Типы экосистем.
Функционирование экосистем.
Энергия и продуктивность экосистем.
Круговорот элементов в экосистеме.
Воздействие человека на экосистему.
Среда обитания.
Классификация экологических факторов
Биомы.
Основные эколого-экономические принципы.
Классификация биомов.
Экологические факторы среды.
Абиотические факторы.
Биотические факторы.
Адаптация животных организмов к экологическим факторам.
Экологическая ниша.
Организм и среда. Типы организмов.
Экологический кризис, катастрофа.
Трофические цепи.
Теория эволюции.
Толерантность.
Лимитирующий фактор.
Дарвиновская теория
Концепция биоценоза.
Справочный материал
Количественные характеристики биоценозов.
Структура биоценозов
Агроценоз.
Отличия агроценозов от естественных биогеоценозов.
Уровни живой материи.
Основные представления об адаптациях организмов.
Статические и динамические показатели популяции.
Классификация ресурсов
Незаменимые ресурсы.
Взаимозаменяемые ресурсы.
Состав биосферы.
Зоны атмосферы.
Строение атмосферы
Физиологические свойства атмосферы
Состав атмосферы.
Влияние пониженного атмосферного давления на организм
Дополнительный материал.
Роза ветров — векторная диаграмма, характеризующая режим ветра в данном месте по многолетним наблюдениям и выглядящая как многоугольник, у которого длины лучей, расходящихся от центра диаграммы в разных направлениях (румбах горизонта), пропорциональны повторяемости ветров этих направлений («откуда» дует ветер).
Розу ветров учитывают при строительстве взлётно-посадочных полос (ВПП) аэродромов, планировке населенных мест (целесообразной ориентации зданий и улиц), оценке взаимного расположения жилмассива и промзоны (с точки зрения направления переноса примесей от промзоны) и множества других хозяйственных задач (агрономия, лесное и парковое хозяйство, экология и др.). Роза ветров, построенная по реальным данным наблюдений, позволяет по длине лучей построенного многоугольника выявить направление господствующего (преобладающего) ветра, со стороны которого чаще всего приходит воздушный поток в данную местность. Поэтому настоящая роза ветров, построенная на основании ряда наблюдений, может иметь существенные различия длин разных лучей.
По результатам расчетов загрязнения атмосферы выявляются вредные вещества, по которым отмечается превышение действующих критериев качества атмосферного воздуха. Для снижения существующих уровней загрязнения атмосферы этими веществами до допустимых формируются планы мероприятий по снижению негативного воздействия выбросов предприятий.
Мероприятия по снижению негативного воздействия выбросов предприятий можно разделить условно на три группы:
1. Замена существующей технологии и оборудования на более экологичные;
2. Оснащение и дооснащение технологического оборудования газоочистными установками (ГОУ);
3. Более эффективное использование рассеивающей способности атмосферы.
При выборе тех или иных мероприятий I и II групп необходимо по возможности выполнять оценку их эколого-экономической эффективности, т.е. обеспечить достижение максимального экологического эффекта при минимальных затратах.
Способы очистки газовых выбросов в атмосферу.
Абсорбционный способ очистки газов, осуществляемый в установках-
абсорберах, наиболее прост и с высокой степенью очистки, однако требует оборудования и очистки поглощающей жидкости. Основан на
химических реакциях между газом, например, сернистым ангидридом, и поглощающей суспензией (щелочной раствор: известняк, аммиак, известь). При способе на поверхность твердого пористого тела (адсорбента) осаждаются газообразные вредные примеси. Последние могут быть извлечены с помощью десорбции при нагревании водяным паром.
Способ окисления горючих углеродистых вредных веществ в воздухе
заключается в сжигании в пламени и образовании СО2 и воды, способ
термического окисления – в подогреве и подаче в огневую горелку.
Каталитическое окисление с использованием твердых катализаторов
заключается в том, что сернистый ангидрид проходит через катализатор в виде
марганцевых составов или серной кислоты.
Для очистки газов методом катализа с использованием реакций
восстановления и разложения применяют восстановители (водород, аммиак, углеводороды, монооксид углерода). Нейтрализация оксидов азота NOx достигается применением метана с последующим использованием оксида алюминия для нейтрализации на втором этапе образующегося монооксида углерода.
Для очистки от СО и NOx отработанных газов дизельных автомобилей применяют аналогичный метод, например, для работающих в карьерах автосамосвалов БелА3-540А.
Каталитический способ заключается в разложении озона с серебряно-
пиролюзитовым (серебряно-марганцевым) катализатором.
Перспективен сорбционно-каталитический способ очистки особо токсичных веществ при температурах ниже температуры катализа.
Адсорбционно-окислительный способ также представляется перспективным.
Он заключается в физической адсорбции малых количеств вредных компонентов с последующим выдуванием адсорбированного вещества специальным потоком газа в реактор термокаталитического или термического дожигания.
В крупных городах для снижения вредного влияния загрязнения воздуха на человека применяют специальные градостроительные мероприятия: зональную застройку жилых массивов, когда близко к дороге располагают низкие здания, затем – высокие и под их защитой – детские и лечебные учреждения; транспортные развязки без пересечений, озеленение.
Примечание
Если требуется определить величину F для пыли, отходящей от литейных дворов доменных печей, поступающей в атмосферу через цеховой фонарь без очистки. Размер частиц пыли в фонарях литейных дворов колеблется от 2,2 до 286 мкм при их плотности, равной 1040 кг/м3.
В соответствии с примечанием 1 к п.2.5 ОНД-86 для определения величины F необходимо определить диаметр dg частиц пыли, поступающей в атмосферу из источника, такой, что 95% массы всех выбрасываемых частиц имеют диаметр, не превышающий dg. Как указано в [22], в рассматриваемом случае dg=17 мкм.
Согласно примечанию 1 к п.2.5 ОНД-86 следующим шагом в определении величины F является нахождение скорости оседания частиц Vg, имеющих диаметр dg. Если dg не превышает 100 мкм, скорость Vg может быть найдена с помощью формулы Стокса.

35
2,8