Природные ресурсы

Введение

Природные ресурсы – это средства к существованию, без которых человек не может жить и которые он находит в природе. Это вода, почвы, растения, животные, минералы, которые мы используем непосредственно или в переработанном виде. Они дают нам пищу, одежду, кров, топливо, энергию и сырье для работы промышленности, из них человек создает предметы комфорта, машины и медикаменты. Некоторые виды ресурсов, например минеральные, можно использовать только один раз (хотя некоторые металлы и могут служить вторичным сырьем). Такие виды ресурсов называются исчерпаемыми или невозобновимыми ресурсами. Они имеют конечные запасы, пополнение которых на Земле практически невозможно. Во-первых, потому что не существует таких условий, в которых они образовались миллионы лет назад, а во-вторых, скорость образования полезных ископаемых неизмеримо медленнее, чем расходование их человеком.
Другие виды ресурсов, такие, например, как вода, «возвращаются» природе снова и снова, сколько бы мы их ни использовали. Эти ресурсы называются возобновимыми или постоянными ресурсами. Они воспроизводятся в естественных процессах, происходящих на Земле, и поддерживаются в некотором постоянном количестве, определяемом их ежегодным приростом и расходом (пресная вода в реках, кислород атмосферы, лес и др.).
Часто бывает очень трудно провести границу между возобновимыми и невозобновимыми ресурсами. Так, например, растения и животные, если их использовать расточительно, не заботясь о последствиях, могут исчезнуть с лица Земли. Следовательно, в этом плане их можно отнести к невозобновимым ресурсам. С другой стороны, растительный и животный мир обладает способностью к самовоспроизведению и при разумном использовании может быть сохранен. Таким образом, в принципе эти ресурсы возобновимы.
То же самое можно сказать и о почвах. При рациональном ведении хозяйства почвы могут не только сохраняться, но даже и улучшаться и повышать свое плодородие. С другой стороны, неразумное использование почв приводит к падению их плодородия, а эрозия часто физически уничтожает почвенный слой, полностью смывая его. То есть, во многих случаях возобновимость или невозобновимость природных ресурсов определяется отношением к ним человека.
Cейчас человек в своей хозяйственной деятельности освоил почти все доступные и известные ему виды ресурсов, как возобновимых, так и невозобновимых.
На территории России (17 млн. кв. км) имеется 9 млн. кв. км нетронутых, а значит, работающих экологических систем. Значительная часть этой территории – тундра, которая биологически малопродуктивна. Зато российская лесотундра, тайга, сфанговые (торфяные) болота – это экосистемы, без которых невозможно представить нормально действующую биоту всего Земного шара.
Россия, например, стоит на первом месте в мире по поглощению (благодаря своим обширным лесам и болотам) углекислоты – около 40 процентов.
Остается констатировать: в мире нет, пожалуй, ничего более ценного для человечества и его будущего, чем сохраняющаяся и пока работающая естественная экологическая система России при всей сложности экологической обстановки.
В России тяжелая экологическая обстановка усугубляется затянувшимся общим кризисным состоянием. Государственное руководство мало, что делает для ее исправления. Медленно развивается правовой инструментарий для защиты окружающей среды – экологическое право. В 90 е годы, правда, было принято несколько экологических законов, основным из которых стал закон Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды», действующий с марта 1992 года. Однако правоприменительная практика выявила серьезные пробелы, как и в самом законе, так и в механизме его реализации.



1. Проектная часть

1.1 Расчет загрязнения атмосферы от организованного высокого источника выбросов (плавильный агрегат литейного производства)

Рассчитать массу выбросов загрязняющих веществ плавильного агрегата литейного цеха. Определить концентрацию вредных веществ в приземном слое воздуха от организованного источника выбросов промышленного предприятия. Установить значения ПДВ, размеры СЗЗ. Определить класс опасности данного предприятия. По результатам расчетов дать заключение. Выброс загрязняющих веществ считать непрерывным.
Исходные данные для расчета:
Размещение – Калининград
Выплавка – чугуна
Условия плавки – применение кислорода
Высота трубы Н=31 м
Диаметр устья трубы Д=0,46 м
Скорость выхода вещества W0=7,5 м/с
∆Т, 0С = 14
Коэффициент рельефа местности η=2,9
Производительность печи Д=18 т/ч
Эффективность пылеочистки η=0,86
Эффективность газоочистки η=0,79
Взвешенные вещества 17 кг/т
Водород хлористый 28,3 кг/т
Ксилол 1,3 кг/т

1.1.1 Расчет массы выбросов загрязняющих веществ
Расчет выбросов i – го вещества при работе плавильного агрегата
производится по формуле 2.1:

Мi = qi. Д. β. (1 – η) кг/ч, (2.1)

где q – удельное выделение вещества на единицу продукции, кг/т;
Д – расчетная производительность агрегата, т/ч;
β – поправочный коэффициент для учета условий плавки;
η – эффективность пылеочистки или газоочистки. Принимаем условно, в долях единицы.
Решение
Мвв = 17•18•1,1•(1 – 0,86) = 47,12 кг/ч = 13,1 г/с
МВХ = 28,3•18•1,1•(1 – 0,79) = 117,67 кг/ч = 32,68 г./с
МКС = 1,3•18•1,1•(1 – 0,79) = 5,4 кг/ч = 1,5 г/с

1.1.2 Определение максимальных приземных концентраций загрязняющих веществ
В отходящих дымовых газах литейного производства по каждому загрязняющему веществу определяем максимальную приземную концентрацию.
Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хм (м) от источника и определяется по формуле 2.2:

CM = (2.2)

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, с2/3• мг • град c1/3/г;
М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;
m, n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
Н – высота источника выброса над уровнем земли, м;
η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;
ΔT – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, ОС;
V1 – расход газовоздушной смеси, м3/с, определяются по формуле:

V1= *W0

где D – диаметр устья источника выброса, м;
W0 – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с.

V1= =1,24 м3/с

Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается А=160.
Значение безразмерного коэффициента F принимается:
• для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (возгоны, туманы, дымы и т.п.), скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) F = 1;
• для остальных аэрозолей (пыль, зола) при степени очистки газов в пылеуловителе не менее 90% F = 2; от 75 до 90% F = 2.5; менее 75% и при отсутствии очистки F = 3.
Для взвешенных веществ F=1, для водорода хлористого и ксилола F=2,5.
Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, Uм, U/м, fe:
– для нагретых выбросов:

f = 1000* UM = 0.65 *

f = 1000* =1,92<100 UM = 0,65* =0,53

Коэффициент m определяется по формулам:
При f ‹ 100:

m =

Коэффициент n при f ≤ 100 определяется в зависимости от Uм по формуле:

n = 0,532*Um – 2,13Um + 3,13 = 0,532*0,532 – 2,13*0,53 + 3,13 = 2,15

Найденные значения коэффициентов подставляем в формулу 2,2 и определяем максимальное значение приземной концентрации вредного вещества.

CMBB = мг/м3


СМВХ = мг/м3

СМКС = мг/м3

1.1.3 Определение ПДВ загрязняющих веществ в атмосферу
Значение ПДВ (г/с) для i го вещества, выбрасываемого одиночным источником с круглым устьем при фоновой концентрации Сф < ПДК, определяется по формуле 2.3:

ПДВi = (2.3)

где Сфi – фоновая концентрация рассматриваемого вещества, мг/м3.
Устанавливается службой экологического мониторинга по результатам многолетних измерений концентраций примесей в атмосферном воздухе. При отсутствии таких данных принимается обычно Сфi = 0,1 ПДКмр

ПДВВВ = г/с

ПДВВХ = г/с

ПДВКС = г/с

Продолжение работы в архиве!