Виды физических загрязнений. Их отличия от других видов загрязнения

Среди антропогенных загрязнений выделяют следующие виды загрязнений: физическое, механическое, биологическое, геологическое, химическое.

К физическому загрязнению относят термическое (тепловое), световое, шумовое, вибрационное, электромагнитное, ионизирующее загрязнения.

Тепловое загрязнение – изменение температуры среды в связи с выбросами нагретых или охлажденных газов, воздуха, воды в окружающую среду. Примером могут служить выпуски теплых вод от различных энергетических установок (тепловые, атомные станции, котельные) в водные объекты. Повышение температуры оказывает существенное влияние на термический и биологический режимы в водных объектах, нарушаются условия нереста рыб, повышается зараженность их паразитами, снижается количество растворенного кислорода и т.д.

Источниками повышения температуры грунтов являются подземное строительство, прокладка коммуникаций. Повышение температуры грунтов стимулирует деятельность микроорганизмов, которые являются агентами коррозии различных коммуникаций.

Световое загрязнение – нарушение естественной освещенности среды. Приводит к нарушению ритмов активности живых организмов. Увеличение мутности воды в водных объектах снижает поступление солнечного света на глубину и фотосинтез водной растительности.

Шумовое загрязнение. Звук – как физическое явление, представляет собой волновое движение упругой среды. Шум – всякого рода звуки, мешающие восприятию полезных звуков или нарушающие тишину. Звуковой диапазон частоты, который воспринимает ухо человека – составляет от 16 до 20000 Гц. Звуковые волны с частотой ниже 20 Гц называют инфразвуковыми, выше 20000 – ультразвуковыми.

Громкость звука зависит от амплитуды звуковых колебаний. Звуковое воздействие оценивают относительной интенсивностью звука (уровень шума), которую численно выражают в децибелах (дБ).

Источниками шума являются все виды транспорта, промышленные предприятия, бытовая техника и др. Мощными источниками шума являются аэропорты, наибольший шум создают самолеты при взлете. Интенсивный шум создает железнодорожный транспорт. В жилых помещениях большое число источников шума: работающие лифты, вентиляторы, насосы, телевизоры, громкие разговоры и т. д.

Шум отрицательно воздействует на здоровье человека. Особенно тяжело переносятся внезапные резкие звуки высокой частоты. При уровне шума более 90 дБ происходит постепенное ослабление слуха, заболевание нервной, сердечно-сосудистой системы, психические расстройства и др.

Особенно существенны последствия воздействия инфразвука и ультразвука. Инфразвук вызывает резонанс в различных внутренних органах человека, нарушается зрение, функциональное состояние нервной системы, внутренних органов, происходит нервное возбуждение, и др.

Вибрационное загрязнение – связано с акустическими колебаниями разных частот и инфразвуковыми колебаниями. Источниками инфразвуковых колебаний, и связанной с ними вибрации являются компрессорные, насосные станции, вентиляторы, виброплощадки, кондиционеры, градирни, турбины дизельных электростанций. Вибрации распространяются по металлическим конструкциям оборудования и через их основания достигают фундаментов общественных и жилых зданий, передаются на ограждающие конструкции отдельных помещений.

Вибрации негативно воздействуют на людей, вызывают раздражающее действие и служат помехой в работе и отдыхе. При передаче вибраций происходит неравномерная осадка фундаментов и оснований, что может привести к деформации и разрушению инженерных сооружений.

Электромагнитное загрязнение. Развитие энергетики, электроники и радиотехники вызвало загрязнение окружающей среды электромагнитными полями. Главными их источниками являются электростанции и подстанции, телевизионные и радиолокационные станции, высоковольтные линии электропередач, электротранспорт и др.

Мерой воздействия электромагнитных полей является напряженность поля. Поля повышенной напряженности оказывают негативное воздействие на организм человека, вызывают расстройства нервной системы, головную боль, утомляемость, развитие неврозов, бессонницу и т.д.

Ионизирующее излучение – это такое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию в ней ионов (положительно или отрицательно заряженных частиц) из нейтральных атомов или молекул. Различают несколько видов ионизирующего излучения.

Таким образом, в данной главе были рассмотрены теоретические положения по антропогенному загрязнению окружающей среды.

Глава 2. Расчет загрязнения атмосферного воздуха выбросами промышленного предприятия по заданию

Цель работы:

1) разработать поведение примеси загрязняющих веществ в атмосфере; установить зависимости уровня концентрации, создаваемой выбросами предприятий, от местоположения источника выбросов, особенностей газовоздушной смеси, выходящей из источника, орографических и метеорологических параметров, режима работы предприятия;

2) определить расстояния от n – го источника выброса, на котором концентрация ί - го вредного вещества достигнет максимального значения;

3) разработать комплекс атмосферных мероприятий по снижению уровня концентрации, провести контрольные расчеты, подтверждающие достаточность мероприятия.

Основные понятия

Предельно-допустимая концентрация (ПДК) – количество загрязняющего вещества в окружающей среде (почве, воздухе, воде, продуктах питания), которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства.

Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) – это максимальная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом вдыхании.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) или сброс (ПДС) – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается данному предприятию выбрасывать в атмосферу или сбрасывать в водоем, не вызывая при этом превышения в них предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.

Зона повышенной концентрации (ЗПК) - территория с уровнем концентрации больше одного ПДК.

Атмосферные мероприятия - комплекс организационно-технических решений, направленных на снижение уровня воздействия на воздушный бассейн.

Задание:

№ источника	Координаты источника		Параметры источника выброса		Параметры ГВС			Наименование вещества	Фактический выброс M, г/с	ПДКс.с., мг/м3
	x	y	Высота H, м	Диаметр устья D, м	Скорость ω0, м/с	Расход V1, м3/с	Температура выбросов T, °С
1	545	437	90	1,5	5,3	3,4	90	Оксид углерода	13,5	3,0
								Оксид марганца	0,01	0,01
2	550	430	17	0,4	1,7	0,6	29	Оксид углерода	5,6	3,0
								Оксид марганца	0,06	0,01
3	130	250	23	0,65	3,45	0,96	23	Метилметакрилат	1,53	0,01
								Фенол	0,019	0,01

 

1. По теореме Пифагора рассчитать расстояние между источниками:

 

Если источники находятся на расстоянии более 10 м друг от друга, то значение См i, мг/м³, определяется по формуле:

                               

   

                                                                                

 

                                                                                                 

                                 

Коэффициент m определяется в зависимости от ƒ по формуле:

                      

                   

               

              

Коэффициент n определяется в зависимости от υм по формуле:

                                     

n= 6,893                                            

                                                                                                    

Х_м=1012,5

где α - безразмерный коэффициент, определяется в зависимости от ƒ, , , ƒe

 

                                                                                                        

=0,114

                                                     ƒe = 800 ()³ =1,12,                                         

 

     при ƒ < 100

     0,5 < ≤ 2 → α = 4,95 υ_м (1 + 0,28 _е)=7,58,                                                 

3. Разработка комплекса атмосферных мероприятий

ПДК=3.

Определим для каждого вещества соотношение С m _i/ ПДК.. Результат дает уровень загрязнения в долях ПДК:

Например, С m _пыль = 0,062 мг/м³; ПДК _пыль = 0,5 мг/м³; соотношение 0,062/0,5 = 0,124. Уровень загрязнения воздуха по пыли 0,124 ПДК < 1, т.е. загрязнение по пыли отсутствует

С m _зола = 0,18 мг/м³; ПДК _зола = 0,05 мг/м³; соотношение 0,18/0,05 = 3,6. Уровень загрязнения воздуха по золе 3,6 ПДК > 1.

Для золы соотношение > 1, т.е. создается повышенный уровень загрязнения. Необходимо пылегазоочистное оборудование на источник 1, средний эффект очистки которого 95 %, а именно, циклон. Проверим эффективность мероприятия:

M^/_I = M_зола (1-Э_оч/100) = 0,9´(1-0,95) = 0,045 г/с.

 

     180´М^/_зола´2´0,91´1,36´1          180´0,045´2´0,91´1,36´1

С m ^/ _i =——————————————= —————————————— = 0,006 мг/м³ <1.

       25²´Ö1,5´99,4                             25²´Ö1,5´99,4                         

 

Соотношение 0,006/0,05 = 0,12. Уровень загрязнения воздуха по золе стал 0,12 ПДК < 1, т.е. данное мероприятие эффективно.

 

Заключение

Таким образом, в данной работе представлен анализ теоретических вопросов по антропогенному воздействию на окружающую среду. Были проанализированы теоретические положения о круговороте веществ в природе. Отдельной главой была представлена практическая часть работы по расчету загрязнение атмосферного воздуха выбросами промышленного предприятия по заданным параметрам.

 

 

Список использованной литературы

1. Валова (Копылова) В.Д. Экология: учебник. – М.: ИТК «Дашков и К», 2007. – 352 с.

2. Колеснико С.И. Экология: учебное пособие. – М.: ИТК «Дашков и К»: Академцентр, 2008. – 384 с.

3. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. – Ростов н/Д: Феникс, 2008. – 602 с.

4. Маринченко А.В. Экология. – М. ИТК «Дашков и К», 2008. – 328 с.

5. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. - М.: Агентство "ФАИР", 1998. - 320 с.

6. Абросимова О.В., Макарова А.А. Практикум по экологии. – Саратов: СГТУ, 2008. – 60 с.