WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 || 17 | 18 |   ...   | 19 |

№ п/п q Q vср Hср L Lр 1 0,6 20 0,64 1,2 3,5 1,2 0,5 22 0,53 2,3 2 1,3 0,3 31 0,48 1,8 2,8 1,4 0,4 26 0,62 2 3,4 1,5 0,5 34 0,58 1,6 3,8 1,Задача 6. Расход очищенных сточных вод, сбрасываемых в водоем, равен Qст (м3/с), расход воды в реке — Qр (м3/с). Коэффициент смешения а = 0,4. Содержание растворенного кислорода в природной воде до выпуска сточной Ор (мг/л). Определить, какова степень очистки сточных вод по содержанию растворенного кислорода, если известны БПКполн сточной воды Lполнст (мг/л) и БПКполн в расчетном растворе L полнр (мг/л).

Данные для расчета приведены в таблице.

№ п/п Qст Qр Oр Lполнст Lполнр 1 1 40 6,5 357 2 1,4 28 6 440 2,3 2 34 6,2 268 4 1,6 42 7,1 312 2,5 1,2 42 5,5 320 2,Задача 7. Какова должна быть температура сбрасываемых в водоем сточных вод, если максимальная летняя температура природной воды до места выпуска сточной равна 19 °С, а кратность разбавления стоков составляет п = 25 Температуру рассчитываем по формуле (15).

По СнИП 2.04.03–85 содержание загрязнений в бытовых водах в расчете на одного жителя составляет по взвешенным веществам 65 г/сут и по БПКполн — 75 г/сут.

Определим концентрацию загрязнений в бытовых водах по формуле (1).

По взвешенным веществам: для первого района Р1в = = 65·1000/150 =…; для второго района — Р2в = … По БПКполн: для первого района Р1БПК = 75·1000/150=…;

для второго района Р2БПК=… Вычислим по формуле (2) концентрации загрязнений в сточных водах, поступающих на городскую очистную станцию:

по взвешенным веществам Рсм.взв. =…; Рсм.БПК =… Коэффициент турбулентной диффузии Е находим по формуле (5).

Коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов смешения сточных вод, вычисляем по формуле (4).

Далее находим коэффициент смешения сточных вод с водой водоема по формуле (3), принимая = е – L – 0,185 3500 = 0,061.

= е Кратность разбавления в расчетном створе определяем по формуле (6).

Решение задачи. Поскольку рассматривается сосредоточенный выпуск, то А=1. Найдем диаметр отверстия выпуска, принимая скорость истечения vo = 2,5 м/с:

4 • Q/3,14 • 2,5 =...

do = Округляем диаметр оголовка выпуска до десятых единиц и устанавливаем фактическую скорость истечения vп.

По формуле (8) вычисляем параметр Р, по формуле (9) — параметр S.

Наименьшее ее разбавление на заданном расстоянии вычисляем по формуле (7).

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ m (мг/ л) в спускаемых в водоем сточных водах вычисляем по формуле (10).

Необходимую степень очистки определяем по формуле (11).

Решение задачи. Коэффициент турбулентности диффузии Е определяем по формуле (5).

Коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения, вычисляем по зависимости (4), коэффициент смешения — по формуле (3).

Продолжительность перемещения воды от места выпуска сточных вод до расчетного пункта определяем по формуле:

t = L/vср = … сут.

Допустимая БПКполн сточных вод, сбрасываемых в водоем, определяется по формуле (12).

Решение задачи. Расчетный створ водоема по виду водопользования относится к источникам для питьевых и культурно-бытовых целей 2 категории, поэтому ПДК растворенного кислорода вычисляется в мг/л по формуле (12). Степень очистки в % может быть определена по формуле (11).

Лабораторная работа № 59 (4 часа) Оценка устойчивости к загрязнению поверхностных вод Естественная устойчивость к загрязнению поверхностных вод зависит от природной специфики водного объекта: водности, скорости течения рек, прочности озер и водохранилищ, минерализации вод и т.д. Используя качественные характеристики водных объектов, оцененные в баллах с учетом коэффициента значимости (Кз), всю гидросеть республики по устойчивости объектов поверхностных вод к техногенному загрязнению можно подразделить на три категории.

Критерии оценки устойчивости поверхностных вод к техногенному загрязнению Характеристика Коэф- Балл Водные состояния Оценоч- фициент с уче- Критерии объекты ный балл значимо- том качес- количес- твенная твенная сти (Кз) Кз Самые до 25 0,5 1,Реки малые 25–100 1,5 3,(длина, Малые 100–500 2,5 5,км)* Средние Порядок более 500 3,5 7,Большие водного Очень объекта Озера, 1–10 0,5 1,малые водохра- 10–50 1,5 3,Малые нилища 50–100 2,5 5,Небольшие (млн.м3) более 100 3,5 7,Большие Озера, водохра- Бессточные 0,28 0,Мигра- нилища Сточные 0,85 0,ционные (проточ- Проточные 1,42 1,возмож- ность) ности До 0,2 2,0 2,водного Реки 0,2–0,4 2,57 2,объекта (м/с) 0,4–0,6 3,13 3,более 0,6 3,71 3,* Длина реки принимается от истоков до выхода из района исследований Оценка устойчивости объектов поверхностных вод к техногенному загрязнению Характеристика состояния Характе- ристика состояния качес- количес- твенная твенная Самые до 0,2 2,0 3,до 25 1,малые 0,2–0,4 2,57 3,Бессточные 0,28 1,Сточные 0,85 1,Очень Проточные 1,42 2,малые 1–10 1,Малые 10–50 3,0 Бессточные 0,28 3,Сточные 0,85 3,Проточные 1,42 4,0,2–0,4 2,57 5,Малые 25–100 3,0,2–0,4 2,57 7,Средние 100–500 5,0,4–0,6 3,13 8,Большие более 500 7,0,2–0,4 2,57 9,Бессточные 0,28 5,Сточные 0,85 5,Не- Проточные 1,42 6,большие 50–100 5,Большие более 100 7,0 Бессточные 0,28 7,Сточные 0,85 7,Проточные 1,42 8,10,0,4-0,6 3,13 Большие Более 500 7,более 0,6 3,71 10,балл Степень Оценочный Оценочный Суммарный устойчивости балл с учетом Кз балл с учетом Кз чения (м/с) оценки дотока (км) оценки Скорость теКритерий Проточность Весьма неустойчивые (менее 5) чения (м/с) дотока (км) Скорость теНеустойчивые (5–10) Проточность Озера, водохранилища Реки Озера, водохранилища Реки Водные объекты Реки (м/с) чивые (более 10) Скорость течения Относительно устой Длина водотока (км) Объем воды, млн.мДлина воОбъем воды, млн.м Длина воКритерий Ограниченная водность самых малых рек, замедленный водообмен и малая минерализация (100–200 мг/л) делают их весьма неустойчивыми к химическому и бактериологическому загрязнению. Сюда относятся воды всех озер и водохранилищ с минерализацией до 400 мг/л и объемом воды менее 50 млн. м3 независимо от их проточности. Все остальные водоемы и реки, в т.ч. большие со скоростью течения до 0,4 м/с, малой и средней минерализацией, характеризуются как неустойчивые. И лишь большие и быстрые реки обладают относительной устойчивостью к техногенному загрязнению.

Исходя из этого, воды малых рек и небольших водоемов не обладают достаточной устойчивостью к постоянному техногенному прессингу и нуждаются в обязательном выполнении защитных мер, рекомендованных для водоохранных зон малых рек.

Ширина водоохранной зоны должна устанавливаться дифференцированно в зависимости от расположения области питания подземных вод, наличия притоков и мелких элементов речной сети, ценных природных объектов, промышленных и транспортных объектов, сложившейся на данном отрезке рекреационной нагрузки. Любое загрязнение в пределах внутренней водоохранной территории (прилегающей к руслу реки) проникает в поверхностный водоток и грунтовый водоносный горизонт, а такие участки характеризуются неудовлетворительной защищенностью подземных вод от проникновения поверхностных загрязнений.

Задания 1. Определить устойчивость к техногенному загрязнению реки Неман.

2. Определить устойчивость к техногенному загрязнению реки Черная Ганча.

3. Определить устойчивость к техногенному загрязнению какого-либо озера и пруда.

Лабораторная работа № 60 (4 часа) Оценка устойчивости фитоценозов к химическим загрязнениям Под устойчивостью наземных фитоценозов к химическому загрязнению в условиях интенсивного техногенного прессинга на природные системы понимается их способность противостоять внешним нагрузкам, не утрачивая тенденции к самовосстановлению без нарушения биогеохимических и генетических показателей. Воздействие химических элементов определяется составом, количеством, токсичностью для растений, способом поступления, наличием предела поглощения. Растения, имеющие предел поглощения определенных химических элементов, не могут быть в полной мере индикаторами в случае избыточного их содержания в среде из-за существующего физиологического барьера поглощения. Следовательно, чем выше порог чувствительности к химическим воздействиям, тем выше сорбция и выше устойчивость к химическим воздействиям. Этот факт положен в основу оценки устойчивости к химическому загрязнению наземных растительных сообществ.

Устойчивость растительного покрова к химическому загрязнению Характер фитоценоза Качественная оценка устойчивости Мелколиственные леса Очень высокая Широколиственные леса Высокая Широколиственно-хвойные Повышенная Еловые леса Достаточная Сосновые леса Умеренная Луговые фитоценозы Низкая Болотные фитоценозы Очень низкая Зона хозяйственного освоения Отсутствует Очень высокой степенью устойчивости к химическим загрязнениям обладают фитоценозы с мелколиственными древесными породами, где основными являются береза, осина, тополь, черная и серая ольха. При усилении загрязнения окружающей среды происходит увеличение зольности их древесины, а общее содержание элементов возрастает от 1,1–2,5 (для Mn, Co) до 6,5–12 раз (Cd, Cr, и др.). Это ведет к необратимым нарушениям в обменных процессах мелколиственных фитоценозов и их деградации. Однако заложенный генетический код способствует ускоренному процессу воспроизводства. Поэтому мелколиственные фитоценозы являются наиболее устойчивыми при загрязнении окружающей среды различными поллютантами.

Для фитоценозов с высокой устойчивостью характерны дуб, граб, клен. Хотя широколиственные породы и обладают практически наибольшей биопродуктивностью по некоторым позициям и большей устойчивостью к химическому загрязнению (накопление ряда элементов I и II групп опасности, т.е. Cd, Pb, Cr и др.), тем не менее, они являются барьерными видами. Содержание ряда химических элементов (Ca, P, Mn, Zn) в листьях и коре (т.е. в основных сорбентах этих видов) может снижаться при одновременном накоплении тяжелых металлов, способствующих выведению из биосистемы химических соединений. Кроме того, здесь ниже темпы накопления элементов. Все это ставит широколиственные фитоценозы на второе место по устойчивости к химическим загрязнениям. Накапливаемые элементы (в порядке убывания) располагаются следующим образом: Pb, Cu, Co, Cr, Ni, S, K, Zn, Mn, Na.

К категории с повышенной степенью устойчивости относятся широколиственно-хвойные фитоценозы. Встречаются эпизодически и представляют в основном сочетания дуба с елью или сосной. Их сорбционные возможности ниже предыдущих, но выше хвойных, что проявляется практически по всем оцениваемым параметрам (бимофильные и тяжелые металлы, система листва–хвоя– кора–корни–древесина, ослабление почвенных миграционных потоков и др.).

Достаточной степенью устойчивости обладают еловые фитоценозы, где возможно увеличение концентраций ряда элементов (Cd, Cr, Pb, Co и др.) более чем в 3 раза, что меньше, чем для лиственных пород. Это говорит о наличии геохимического барьера в еловых и в целом в хвойных породах. Увеличение зольности происходит в хвое (здесь наблюдается наибольшая аккумуляция S, Zn, Fe, Al, Si, Ni, Pb, Ca, Mg, Na, Cu) и коре (при отсутствии изменений этого показателя в древесине и корнях). Темпы естественного воспроизводства ниже, чем у лиственных пород.

К разряду умеренной устойчивости отнесены сосновые фитоценозы. В сосне аккумулируются Cd, Cr, Co, Fe, S, Ni, Pb, Ca и др. Однако наличие ряда тяжелых металлов (в частности, Ni, Cd, Pb, Co) часто тормозит накопление в структурных частях биомассы биофильных металлов (Mg, Cu, Zn и др.). В целом сосновые фитоценозы менее устойчивы, чем еловые. Последние имеют более высокую способность к образованию ветвей из спящих почек и поэтому менее чувствительны. Существуют также различия между сосновыми и еловыми фитоценозами в характере усвоения минеральных элементов в условиях техногенной среды.

Естественные луговые фитоценозы, приуроченные в основном к пониженным безлесным участкам, отнесены к категории с низкой степенью устойчивости к химическим загрязнениям.

Содержание тяжелых металлов в травах редко превышает средний уровень (исключение могут составлять Ti, Cr и некоторые другие). Общий объем воспроизводимой биомассы сравнительно небольшой. Наибольший концентратор — надземная часть.

Болотные фитоценозы имеют очень низкую устойчивость к химическим загрязнениям, поскольку обладают повышенной восприимчивостью к поллютантам, медленно растут и размножаются.

Задание. Определить устойчивость к химическому загрязнению урочища «Пышки», территории, прилегающей к ГПО «АЗОТ», «Химволокно» и КСМ.

VII. Радиационная безопасность Лабораторная работа № 61 (4 часа) Расчет радиоактивности препарата в зависимости от времени Радиоактивный распад совершается под действием внутриядерных процессов. Его темп, характер не зависят от количества радиоактивного вещества и не изменяются от обычных внешних воздействий.

Распад любого радионуклида подчиняется статистическим закономерностям, этот процесс носит вероятностный характер и может быть математически определен и охарактеризован лишь для большого числа радиоактивных атомов.

Скорость распада можно выразить взаимосвязанными величинами: период полураспада (Т) и постоянной (константой) распада ().

Периодом полураспада называется промежуток времени, в течение которого распадается половина начального числа атомов данного радионуклида. Многие природные радионуклиды обладают громадным периодом полураспада (млн. и млрд. лет). Эти «долгожители» «дожили» до наших лет 238U 5•109 лет. Большинство же искусственных радионуклидов, наоборот, «короткоживущие», и среди них относительно большим периодом полураспада отличаются 90Sr (27,7 лет) и 137Cs (30,0 лет).

Постоянной, или константой, распада () с-1 называется доля радиоактивных атомов, распадающихся за 1 с.

Закон радиоактивного распада можно выразить графически и математи-чески. Графически закон радиоактивного распада выражается экспоненциальной кривой, где по горизонтали отложены периоды полураспада, по вертикали — число нераспавшихся атомов.

Математически закон радиоактивного распада выражается уравнением:

Nt = No • e–t, где Nt — число атомов, существующих в момент t; No — число атомов в начальный момент наблюдения; t — время, прошедшее от начального момента до данного момента, выраженное в тех же единицах, что и период полураспада; е — основание натурального логарифма = 2,72.

Если взять интервал времени t, равный одному периоду полураспада Т, то можно записать:

Nt = l/2 N0; ЅN0 = N0 • e–T, Ѕ = e–T; 2 = e T.

Прологарифмируем, получим:

ln2 = T lne; 0,693 = T, откуда = 0,693 / T.

Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 || 17 | 18 |   ...   | 19 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.