Контрольная работа. В соответствии с учебным планом студенты выполняют контроль­ную работу

В соответствии с учебным планом студенты выполняют контроль­ную работу.

Задание на контрольную работу содержит три задачи.

Условия задач полностью переписываются. Ответы сопровождаются ссылкой на соответствующие нормативные данные, излагается ме­тодика решения задач и обосновываются расчетные формулы. Для выб­ранных коэффициентов указывается справочная литература и номер страницы. Размерности правой и левой частей расчетных уравнений должны совпадать.

Варианты заданий выбираются из соответствующих таблиц по последней и предпоследней цифрам номера студенческого билета.

Контрольные работы, оформленные небрежно и без соблюдения предъявленных к ним требований, не рассматриваются!

З а д а ч а № 1

Определение характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Промышленное предприятие находится в одном из регионов Рос­сии, который характеризуется ототратификационным коэффициентом А, определяющим условия вертикального и горизонтального рассеивания примеси в атмосфере. Местность характеризуется уклонами, определя­ющими добавку на рельеф ч. Средняя температура наружного воздуха в 13 часов ­

самого жаркого месяца Т _в. Ежесекундный выброс газовоздушной

смеси - V _г. Температура выбросов - Т _г. Высота трубы - Н. Диаметр трубы в устье - D. Наиболее опасный компо­нент (см. вариант) в выбрасываемой газовоздушной смеси имеет кон­центрацию в устье трубы - С _т. Для этого компонента определена среднесуточная предельно допустимая концентрация - С _пдк. Безраз­мерный коэффициент F характеризует скорость оседания данного компонента газовоздушной смеси.

В данной задаче следует ограничиться среднесуточным осредне­нием. При этом показатель вытянутости розы ветров Р / Р_о = 2, а коэффициент временного осреднения α = 0,5. Необходимо опреде­лить максимальную концентрацию заданного компонента в приземном слое С _м и сравнить ее с С _пдк. Определить расстояние Х _м от источника выброса до места, где максимальная концентрация С _м бу­дет наблюдаться с наибольшей вероятностью. Сформулировать выводы.

Исходные данные взять из табл. 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1

Исходные данные	Последняя цифра номера студенческого билета
ч		1,5		2,5		2,5		1,5
Т в , оС
V г, м3/с
Т г, оС
Н, м
D, м		2,5			4,5	4,5			4,5

Таблица 1.2

Исходные данные	Предпоследняя цифра номера студенческого билета
1,5	2,6	3,7	4,8	0,9
Регион	Урал	Москва	Санкт-Петербург	Новосибирск	Дальний Восток
А, 21 С 3• мг•град 3
Компонент	Фенол	Диоксид азота	Диоксид серы	Зола углей	Оксид углерода
С т, мг/м3	0,45	5,5
С пдк, мг/м3	0,003	0,04	0,05	0,03
F

Методические указания к выполнению задачи № 1

I. Условия метеорологического рассеяния газовоздушной смеси, выбрасываемой предприятием, в атмосфере в значительной степени зависят от того, являются выбросы "холодными" или "нагретыми". Критерием нагретости является вспомогательный фактор f:

, (1)

где ω _о - средняя скорость выхода смеси из устья трубы, м/с.

. (2)

При f ≤100 выбросы считаются "нагретыми". При f > 100 выб­росы считаются "холодными".

II. "Нагретые" выбросы f ≤100.

1. Коэффициент метеорологического разбавления

. (3)

Величины H, T_Г, Т _в, V _г, A, F, ч заданы в соответствии с вариантом.

α = 0,5; Р / Р_o = 2.

Определяют коэффициент m:

. (4)

Коэффициент n определяют в зависимости от величины вспомога­тельного параметра V _м - опасной скорости ветра на уровне флюгера, при которой возможен отрыв факела выброса от трубы

. (5)

Если V_М > 2, то n = 1;

2 ≥ V_М ≥ 0,3, то n = 3 - ; (6)

V_М < 0,3, то n = 3.

По формуле (3) определяют значение К_Р.

2. Определяют максимальную концентрацию компонента в приземном

слое С _м:

. (7)

3. При расчетах рассеивания газообразных компонентов расстояние X _м,на котором наблюдается максимальная концентрация C _м,опре­деляют по формуле

X _м = d • Н, при F < 2, (8)

где коэффициент d определяется следующим образом:

если V_М ≤ 2, то d = 4,95 V_М (1+0,28

(9)

если V_М > 2, то d = 7 (1+0,28

Определяют численное значение X _м по формуле (8).

Ш. "Холодные" выбросы f > 100.

1. Коэффициент метеорологического разбавления

K _P = . (10)

коэффициент n определяют в зависимости от вспомогательного параметра - V_М

V_М = , (11)

тогда n = 1, если если

n = 3 - , если (12)

n = 3, если

. (13)

Величины А, Н, F берутся в соответствии с данными варианта.

По формуле (10) определяют численное значение К_Р .

2. Определяют максимальную концентрацию компонента в приземном

слое С _м

. (14)

3. При расчетах рассеяния газообразных компонентов расстояние

X _м определяется по формуле

при F < 2, (15)

где d = 11,4, если

d = 16,1 , если (16)

По формуле (14) определяют численное значение Х _М.

IV. При расчете рассеяния мелкодисперсных частиц пыли и золы, когда параметр F ≥ 2, как в случае "нагретых", так и в случае "холодных" выбросов, расстояние Х _М вычисляется по формуле:

; F ≥ 2, (17)

где d вычисляется по формуле (9) в случае "нагретых" выбросов и по формуле (16) в случае "холодных" выбросов.

V. Представить результаты расчета С _М и X _Мисделать соответствующие выводы об экологической ситуации вблизи данного предприятия.

Выводы и рекомендации по работе.

З а д а ч а № 2

Определить кратность воздухообмена по избыткам тепла (тепло­выделениям) и вредных выделений газа и пыли. Исходные данные взять из табл. 2.1, 2.2.

Таблица 2.1

Тепловые выделения	Последняя цифра номера студенческого билета
V, м 3
Q п, кДж/ч	5∙103	6∙103	7∙103	8∙103	9∙103	1∙104	2∙104	3∙104	4∙104	5∙104
Q отд, кДж/ч	1∙103	1,2∙103	1,4∙103	1,6∙103	1,8∙103	2∙103	4∙103	6∙103	8∙103	1∙104
∆Т, К

Таблица 2.2

Количество вредных выделений W,г/ч	Предпоследняя цифра номера студенческого билета
СО	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	4,5	5,0	3,5	3,0
Пыль Pb∙10 –3	-		-		-		-		-
Нетоксичной пыли, П	5,5	-	5,0	-	4,5	-	4,0	-	3,5	-

Подлежащие удалению теплоизбытки - Q _изб определяются по формуле:

Q _изб = Q _п - Q _отд, кДж/ч,

где Q _п - количество тепла, поступающего в воздух помещения от производственных и осветительных установок, в результате тепловы­делений людей, сол-

нечной радиации и др., кДж/ч; Q _отд - теплоот­дача в окружающую среду через стены здания, кДж/ч.

Количество воздуха, которое необходимо удалить за 1 час из про­изводственного помещения L при наличии теплоизбытков, опреде­ляется по формуле:

, м ³/ч,

где С - теплоемкость воздуха, 1 кДж/кг ∙ К; T - разность температур удаля-емого и приточного воздуха, К; = 1,29кг/м³ - плотность приточного воздуха.

При наличии в воздухе помещения вредных газов и пыли коли­чество воздуха, которое необходимо подавать в помещение для уменьшения концентраций вредных выделений до допустимых норм, рассчитывают по выражению

, м ³/ч,

где W - количество поступающих вредных выделений, г/ч; С_д - предельно допустимая концентрация вредных выделений в воздухе по­мещения, г/м ³ (для СО C_д = 2∙10 ^–2 г/м ³; для пыли Pb С_д = 1∙10 ^–5 г/м ³; для нетоксичной пылиП С_д = 10 ^–2 г/м ³); С _п - концентрация вредных примесей в воздухе, поступающем в производственное помещение, г/м ³.

При решении данной задачи считать, что С _п = 0.

Для каждого вида вредных выделений необходимое количество вентиляционного воздуха L рассчитывается отдельно. Затем бе­рется наибольшее из полученных значений и подставляется в формулу для расчета кратности воздухообмена:

, 1/ч.

Выводы и рекомендации по работе.

З а д а ч а № 3

1. Определить суммарную интенсивность шума от трех источни­ков на заданном рабочем месте.

2. Определить интенсивность шума, если стены и потолок пок­рыты звукопоглощающим материалом.

3. Сформулировать выводы.

Исходные данные к задаче приведены в табл. 3.1 - 3.3.

Таблица 3.1

Разность уров­ней источников
Поправка	3,0	2,5	2,0	1,8	1,5	1,2	1,0	0,8	0,6	0,5	0,4	0,2

Таблица 3.2

Исходные данные	Последняя цифра номера студенческого билета
Источник R, м шума 1 L 1, дБ номер стены – преграды	2,5			3,5		4,5		5,5		6,5
Источник R, м шума 2 L 1, дБ номер стены – преграды		7,5		8,5		9,5	8,5	8,5		7,5
Источник R, м шума 3 L 1, дБ номер стены – преграды		6,5		5,5		4,5		3,5		2,5

Таблица 3.3

Исходные данные	Предпоследняя цифра номера студенческого билета
S nm, м 2
S c, м 2
α 1 ∙ 10 -3
α 2 ∙ 10 -2
β 1 ∙ 10 -3
β 2 ∙ 10 -2
где α, β, γ - соответственно коэффициенты поглощения материалов, которыми покрыты потолок, стены и пол.

Методические указания по выполнению задачи № 3

1. Расчет изменения уровня интенсивности шума с изменением расстояния R от источника шума производится по формуле

, дБ,

где L _R и L ₁ - уровни интенсивности шума источника на расстоянии R метров и одного метра соответственно.

Если между источником шума и рабочим местом есть стена - преграда,

Таблица 3.3

Материалы и конструкции	Толщина конструк­ции, м	Масса I/м2 преграды, кг
1. Стена кирпичная	0,12
2. -"-	0,25
3. -"-	0,38
4. -"-	0,52
5. Картон в несколько слоев	0,02
6. -"-	0,04
7. Войлок	0,025
8. -"-	0,05
9. Железобетон	0,1
10. -"-	0,2
11. Стена из шлакобетона	0,14
12. -"-	0,28
13. Перегородка из досок толщиной 0,02 м, отштукатуренная с двух сторон	0,06
14. Перегородка из стоек толщиной 0,1 м, отштукатуренная с двух сторон	0,18
15. Гипсовая перегородка	0,11

то уровень интенсивности шума снижается на N дБ:

N = 14,5 lgG + 15, дБ,

где G - масса 1 м ² стены - преграды, кг.

Уровень интенсивности шума на рабочем месте с учетом влияния стены - преграды

, дБ.

Суммарная интенсивность шума двух источников с уровнями L _А и L _B

, дБ,

где L _A - наибольший из двух суммируемых уровней, дБ; Δ L - поправка, зависящая от разности уровней, определяется по табл. 3.1.

При определении мощности нескольких источников суммирование следует проводить последовательно, начиная с наиболее интен­сивных.

Следует учесть, что L _Σ определяется для трех источников шума и каждый источник рассматривается с соответствующей стеной - преградой.

Параметры (тип материала, толщину и массу 1 м ²) стены - прег­рады взять из табл. 3.3.

2. При определении интенсивности шума после покрытия стен и потолка шумопоглощающим материалом для простоты допускается пре­небречь действием прямых звуковых лучей, считать, что стены - прег­рады находятся внутри помещения и на звукопоглощение влияния не оказывают.

Суммарное звукопоглощение стен и потолка определяется как

M = S _пт ·α + F _с · β + S _пт · γ, ед.погл.,

где S _пт, F _с - соответственно площади потолка и стен помещения, м ²;α, β, γ - соответственно коэффициенты поглощения мате­риалов, которыми покрыты потолок, стены и пол.

Здесь учтено, что площади пола и потолка помещения равны. Снижение интенсивности шума составит:

, дБ

где M ₁, M ₂ - соответственно звукопоглощение помещения без пок­рытия стен и потолка специальными звукопоглощающими материалами М ₁и после покрытия такими материалами М ₂, ед.погл.

Значение M ₁ вычисляется с использованием коэффициентов α₁и β ₁, а М ₂ - с использованием α₂и β₂. Пол обычно зву­копоглощающим материалом не покрывают, и при расчетах принять, что пол паркетный (γ= 0,061).

Уровень интенсивности шума на рабочем месте с учетом покрытия стен и потолка звукопоглощающими материалами составит:

, дБ

Выводы и рекомендации по работе. (обязательно!)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная:

1. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. - М.: Высшая школа, 2009.

2. Павлов А.Н. «Биоинформационные основы жизнедеятельности», М.:. ООО «Гринлайт», 2008.

3. Павлов А.Н. «Экология, рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности», М., Высшая школа, 2005.

Дополнительная:

3. Охрана окружающей среды / Под ред. С.В. Белова. - М.: Высшая школа, 1991.

4. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. - М.: Связь, 1982.

5. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустанов­ках. - М.: Энергоиздат, 1984.

6. Козьяков А.Ф., Морозов Л.Л. Охрана труда в машинострое­нии. - М.: Машиностроение, 1990.

7. Система стандартов безопасности труда. Ч. 1,2/ Госстан­дарт СССР. - М., 1983.

8. Правила техники безопасности при сооружении и эксплуата­ции радиопредприятий. - М.: Радио и связь, 1984.

9. Правила техники безопасности при работах на кабельных линиях связи и радиофикации. - М.: Радио и связь, 1984.

10. Инструкция по санитарному содержанию предприятий связи. - М.: Связь, 1979.

11. Правила техники безопасности при сооружении и эксплуата­ции радиорелейных линий связи. - М.: Радио и связь, 1984.

12. Правила техники безопасности при работе на телефонных и телеграфных станциях. - М.: Радио и связь, 1984.

13. Правила техники безопасности при устройстве и эксплуата­ции станций радиотрансляционных узлов. - М.: Радио и связь, 1984.

Методические указания

и задание на контрольную работу

по курсу

ЭКОЛОГИЯ

для бакалавров заочной формы обучения

(направления: 210700, 220700, 230400)