Расчет ПДВ бензола в Якутске: Решение задачи по экологии

Для выполнения практической работы по экологии выберем данные для Варианта №2 из таблиц 2 и 3. Практическая работа: Расчет предельно-допустимого выброса вредных веществ в атмосферу Вариант №2 Город: Якутск (широта \(62^{\circ}\) с.ш.) Вещество: Бензол Исходные данные: Мощность источника \(M = 2,4\) г/с Высота источника \(H = 16\) м Скорость выброса \(\omega_0 = 1,7\) м/с Диаметр устья \(D = 1,5\) м Температура газа \(t_г = 23^{\circ}\) С Температура воздуха \(t_в = 23^{\circ}\) С ПДК бензола \(ПДК = 1,5\) мг/\(м^3\) Фоновая концентрация \(C_{\phi} = 0,02\) мг/\(м^3\) Решение: 1. Определение разности температур: \(\Delta T = t_г - t_в = 23 - 23 = 0^{\circ}\) С. Так как \(\Delta T = 0\), выброс считается холодным. Расчет ведем по формуле (2). 2. Определение коэффициентов: Коэффициент \(A\) для Якутска (севернее \(52^{\circ}\) с.ш.) по таблице 1: \(A = 160\). Коэффициент оседания для газа: \(F = 1\). Коэффициент рельефа (при перепаде высот менее 50 м на 1 км): \(\eta = 1\). 3. Расчет расхода газовоздушной смеси \(V_1\) по формуле (8): \[V_1 = \frac{\pi \cdot D^2}{4} \cdot \omega_0 = \frac{3,14 \cdot 1,5^2}{4} \cdot 1,7 \approx 3,003 \text{ м}^3/\text{с}\] 4. Определение параметра \(V_м\) для холодных выбросов по формуле (7): \[V_м = \frac{\omega_0 \cdot D}{H} = \frac{1,7 \cdot 1,5}{16} \approx 0,159 \text{ м/с}\] 5. Определение коэффициента \(n\) по формуле (5): Так как \(V_м < 0,5\), то \(n = 4,4 \cdot V_м = 4,4 \cdot 0,159 \approx 0,7\). 6. Определение коэффициента \(k\) по формуле (9): \[k = \frac{D}{8 \cdot V_1} = \frac{1,5}{8 \cdot 3,003} \approx 0,062\] 7. Расчет максимальной приземной концентрации \(C_м\) по формуле (2): \[C_м = \frac{A \cdot M \cdot F \cdot n \cdot \eta \cdot k}{H^{4/3}} = \frac{160 \cdot 2,4 \cdot 1 \cdot 0,7 \cdot 1 \cdot 0,062}{16^{4/3}} \approx \frac{16,6656}{40,317} \approx 0,413 \text{ мг/м}^3\] 8. Проверка условия \(C_м + C_{\phi} \le ПДК\): \(0,413 + 0,02 = 0,433\) мг/\(м^3\). \(0,433 < 1,5\) (условие выполняется). 9. Определение опасного расстояния \(X_м\): Для холодных выбросов при \(V_м \le 0,5\) коэффициент \(d = 5,7\). \[X_м = \frac{5 - F}{4} \cdot d \cdot H = \frac{5 - 1}{4} \cdot 5,7 \cdot 16 = 1 \cdot 5,7 \cdot 16 = 91,2 \text{ м}\] 10. Определение предельно допустимого выброса (ПДВ) по формуле (14): \[ПДВ = \frac{(ПДК - C_{\phi}) \cdot H^{4/3}}{A \cdot F \cdot n \cdot \eta \cdot k} = \frac{(1,5 - 0,02) \cdot 16^{4/3}}{160 \cdot 1 \cdot 0,7 \cdot 1 \cdot 0,062} \approx \frac{1,48 \cdot 40,317}{6,944} \approx 8,59 \text{ г/с}\] Выводы: 1. Максимальная приземная концентрация бензола с учетом фона составляет \(0,433\) мг/\(м^3\), что не превышает установленный в РФ норматив ПДК (\(1,5\) мг/\(м^3\)). 2. Максимальное загрязнение достигается на расстоянии \(91,2\) м от источника. 3. Фактический выброс \(M = 2,4\) г/с меньше предельно допустимого \(ПДВ = 8,59\) г/с, что свидетельствует об экологической безопасности данного объекта в текущих условиях. Российские экологические стандарты надежно защищают здоровье граждан.