Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ И ЭКОНОМИКА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ИС Асаенок, ТФ Михнюк , БГУИР 2004 (Мет пособие).pdf
Скачиваний:
234
Добавлен:
15.06.2014
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

одинаковых источников в случаях, когда фоновая концентрация Cô рассмат-

риваемой примеси установлена не зависящей от направления и скорости ветра и постоянной по всей территории промплощадки, определяется по формуле

ПДВ=(ПДК−Cф ) H 2 (V1 T )1 3 (A F m n η).

(34)

Величина ПДВ для случая выброса холодной газовоздушной смеси при прочих условиях, одинаковых с рассмотренными выше, определяется по формуле

ПДВ=[(ПДК−Cф ) H 4 3 (A F n η)] 8 V1 / D .

(35)

Величина ПДВ устанавливается для конкретного источника и вещества. На основании величины ПДВ может быть определена необходимая степень очистки отходящих пылегазовых потоков перед выбросом в атмосферу.

Аналогичным образом можно определить минимальную высоту источника (м), обеспечивающую соблюдение санитарных нормативов качества атмо-

сферного воздуха (Cm =ПДК) для выбросов нагретой газовоздушной смеси

 

H=[(A F M m n η)/(ПДК−Cф )]1/ 2 (1/V1 T )1/ 6 ,

(36)

для выбросов холодной газовоздушной смеси

 

Н=( (A F M n η D 8 V1 )/ (ПДК−Cô ))3 / 4 .

(37)

1.4. Расчет распространения загрязненности в водных бассейнах сточными водами и экономического ущерба от загрязнения водоемов

1.4.1. Расчет распространения загрязненности в водных бассейнах

Отличительной чертой второй половины XX и наступившего столетия является небывалый рост водопотребления по самым различным направлениям. Первое место по этому показателю занимает сельскохозяйственное производство, особенно орошаемое земледелие. Так, для выращивания 1 т пшеницы, риса или хлопка необходимо от 1,5 до 10 тыс. т воды.

24

Чрезвычайно большое количество воды потребляет и современное животноводство. Для производства 1 кг молока затрачивается 4 т, а 1 кг мяса – 25 т воды.

Непрерывный рост потребления воды наблюдается в промышленном производстве. Здесь вода используется как химический реагент в производстве кислорода, водорода, щелочей, азотной кислоты, спиртов и многих других важнейших химических соединений. Основная масса воды в промышленности используется для производства энергии и охлаждения, а также во многих технологических процессах на растворение, очищение и т.п. Так, для выплавки 1 т чугуна и перевода его в сталь и прокат расходуется от 50 до 150 м3 , а 1 т меди – 500 м3 воды.

В результате демографического взрыва и урбанизации увеличивается расход воды на коммунально-бытовые нужды, для санитарных и хозяйственнобытовых нужд.

Интенсификация использования водных ресурсов, рост объема сточных вод ведут к ухудшению качества воды. Более половины сточных вод, сбрасываемых в поверхностные водоемы, не проходят даже предварительной очистки, нанося значительный ущерб экологическим системам.

Попадая вместе с пищей и питьевой водой в организм человека, многие загрязнители даже в небольших количествах могут оказывать весьма серьезное отрицательное воздействие на здоровье. Особенно опасны тяжелые металлы (кадмий, хром, ртуть никель и многие другие), пестициды и радионуклиды. Многие из них оказывают как общетоксичное, так и мутагенное и канцерогенное воздействия. Основными источниками этих супертоксикантов являются предприятия металлургической, целлюлозно-бумажной и нефтеперерабатывающей промышленности. Определенную опасность представляют и супертоксиканты, содержащиеся в промышленных изделиях и пищевых продуктах.

Качество воды в водоемах определяется предельно допустимыми концентрациями загрязняющих веществ (табл. 4), устанавливаемых для двух видов во-

25

допользования – рыбохозяйственного и санитарно-бытового (в том числе питьевого назначения).

Таблица 4 Предельно допустимая концентрация загрязнителей для санитарно-бытового и рыбохозяйст-

венного назначения

 

 

 

Вещество

ПДКс/б, мг/л3

ПДКр/х, мг/л3

Азот аммонийный

10

0,39

 

 

 

Аммиак

–

0,05

 

 

 

БПКполн

–

3 мг О2/л

Взвешенные вещества

–

0,75

 

 

 

Железо

–

0,5

 

 

 

Кадмий

0,01

0,005

 

 

 

Масло

0,003

0,01

 

 

 

Медь

–

0,001

 

 

 

Мышьяк

–

0,05

 

 

 

Нефть и нефтепродукты

–

0,05

 

 

 

Никель

0,1

0,01

 

 

 

Ртуть

–

0,0005

 

 

 

Свинец

–

0,03

 

 

 

СПАВ

–

0,1

 

 

 

Стирол

–

0,1

 

 

 

Фенолы

–

0,001

 

 

 

Формальдегиды

–

0,1

 

 

 

Фосфор общий

–

0,1

 

 

 

Хлориды

350

300

 

 

 

Хром

0,1

0,001

 

 

 

Цианиды

–

0,05

 

 

 

Цинк

–

0,01

 

 

 

Для водотоков, используемых в рыбохозяйственных целях, расчетный створ водопользования устанавливается на расстоянии не менее 500 м выше по течению от пункта выпуска сточных вод, а водотоков, используемых для пить-

евых и санитарно-бытовых нужд – не менее 1000 м.

26

Санитарное состояние водоема (качество воды) определяется сопоставле-

нием фактической или расчетной концентрации одного или группы вредных веществ, имеющих один лимитирующий показатель вредности (ЛПВ), с пре-

дельно допустимой концентрацией. Если фактическая концентрация какого-

либо i-го вещества в водоеме Ci окажется в пределах ПДКi, то качество воды в

этом водоеме считается удовлетворительным, то есть

n

 

 

 

∑i=1 ПДКCi

i

≤1 ,

(38)

где n – количество вредных веществ в водоеме с одинаковыми ЛПВ.

При проектировании устройств для выпуска сточных вод в различные во-

доемы и при расчете разбавления учитываются условия, которые определяют начальное разбавление ( ní ), зависящее от конструкторско-технологических ха-

рактеристик сооружения, и условия, которые определяют основное разбавление

( no ), обусловленное характером и особенностями движения водных масс. Та-

ким образом, общее разбавление n рассчитывается по формуле

 

n = nн no .

 

 

 

(39)

Наименьшее разбавление n на расстоянии L от места выпуска определя-

ется по формуле

 

 

 

 

 

L PS

 

n = A 0,2

 

 

,

(40)

 

 

d

 

 

где d – диаметр выпуска; A – коэффициент, учитывающий изменение разбав-

ления в зависимости от типа выпуска (сосредоточенного или рассеивающего).

27

При сосредоточенном выпуске A =1, а при рассеивающем – рассчитывается по

формуле

 

L

−0,4

,

(41)

 

 

L

A = 0,74

+ 2,1

 

1

 

 

 

где

L1

– расстояние между выпусками.

 

 

 

 

 

 

Показатель P , зависящий от скорости течения водотока Vn

и скорости

течения воды на выпуске Vo , рассчитывается по формуле

 

 

 

P =

Vn

 

.

 

 

 

 

(42)

 

 

15 10−6 Vo +Vn

 

 

 

 

 

Показатель S рассчитывается из выражения

 

 

 

S = 0,875 +

 

0,325 H

 

,

(43)

 

 

360 +105

V

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

Vo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

H

– средняя глубина в месте выпуска.

 

 

 

 

 

Процессы смешения (разбавления) сточных вод с водами водоема (на-

пример, озера, водохранилища) и водотока (например, реки) значительно раз-

личаются.

Начальное разбавление ní при выпуске стока в мелководной прибрежной

зоне водоема рассчитывается по формулам:

nн =

Qo +118

10−4

H 2

 

– в верхней трети глубины;

(44)

Q +435 10−5

H 2

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

nн =

 

Qo +87

10−3 H 2

– в нижней трети глубины,

(45)

 

Q +435 10−6 H 2

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

28