рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Способы преодоления негативного воздействия

Способы преодоления негативного воздействия - раздел Экология, КУРСОВОЙ ПРОЕКТ: Экологическая оценка функционирования экосистемы река на примере реки Белая 3.1Виды Загрязнений Воды Вода Обладает Уникальными Свойствами Как Ра...

3.1Виды загрязнений воды

Вода обладает уникальными свойствами как растворитель и дисперсионная среда. Поэтому многие вещества, случайно попавшие или намеренно введенные в нее, могут рассматриваться как загрязнения воды. По реакциям с растворенным в воде кислородом все загрязнения воды разделяются на два типа.

Типы загрязнений воды.

1. Вещества, для окисления которых необходим кислород:

1) возбудители инфекций: бактерии и вирусы (сточные воды, отходы животного происхождения);

2) питательные вещества для растений: нитраты и фосфаты (удобрения для растений, промышленные отходы от совхоза «Алексеевский»);

3) органические соединения: детергенты, инсектициды, гербициды, сточные воды (ОАО «Уфанефтехим», ОАО «Уфимский НПЗ» и «Ново-Уфимский НПЗ», ОАО «Уфаоргсинтез»);

4) другие типы загрязнений воды.

2. Минералы и химикаты (ОАО «Химпром»).

3. Кислоты, основания и соли (неорганические промышленные отходы).

4. Осадки.

5. Ил (продукты эрозии почвы).

6. Теплосброс (Уфимские ТЭЦ).

Существование в воде важнейших природных организмов зависит от количества растворенного в ней кислорода. Это количество изменяется от 15 млн.–1 (миллионные доли) при 0°С до 9 млн.–1 при 20°С. В обычных условиях растительная и животная жизнь в воде возможна лишь при достаточном количестве растворенного в ней кислорода. Такие организмы, как фитопланктон, морские водоросли и бактерии, не могут существовать без растворенного в воде кислорода, но наибольшее его количество необходимо для существования рыбы. Отходы, для разложения которых требуется кислород, при сбрасывании в естественные водоемы окисляются растворенным в них кислородом, что приводит к резкому увеличению его расхода. Основываясь на простейшей окислительной реакции превращения углерода в СО2. С + О2 = СО2,можно подсчитать, что для окисления 1 г углерода требуется 1,67 г О2, т.е. весь кислород, содержащийся в 300 л воды при 20°С. Многотоннажный сброс необработанных канализационных отходов в реку Белую приводит к снижению количества растворенного в них кислорода до уровня, недостаточного для поддержания жизни в воде.

Количество кислорода, необходимое для окисления содержащихся в воде окисляемых веществ, называется биохимической потребностью в кислороде (БПК). Экспериментально этот показатель определяют следующим образом: образец воды выдерживают в течение 5 сут. при 200С и измеряют количество растворенного в ней кислорода до и после этого периода. Самые низкие значения БПК имеют чистейшие природные источники воды; чем больше содержание в воде окисляемых загрязнений, тем больше соответствующее значение БПК. В табл. приведены значения БПК для некоторых типичных образцов воды.

 

 

Вода БПК, млн-1
Чистая из горных ручьёв <1
Пригодная для питья <5
Сбрасываемая в реки (допустимый предел)
Канализационная (в городе) 100-500
С животноводческих ферм 100-10000
Направляемая на поля орошения 100-10000

Таблица 1.Биохимическая потребность в кислороде (БПК) для различных образцов воды.

 

При высоких значениях БПК, которые соответствуют полному исчерпанию кислорода в воде, существующие в ней аэробные бактерии (жизнедеятельность которых невозможна без кислорода) уступают место анаэробным бактериям (не требующим кислорода). В результате продукты окислительных реакций — СО2, H2SO4, Н3РО4 и HNO3 — сменяются продуктами восстановительных реакций — СН4, H2S, PH3 и NH3. Поэтому вода с высоким показателем БПК, например, в гаванях и перегруженных сточными водами реках, имеет неприятный запах.

Если в загрязнениях, попадающих в воду, содержатся питательные вещества для растений, особенно нитраты и фосфаты, рост водных растений, которым необходим кислород, значительно усиливается. В подобных условиях обычно происходит разрастание водорослей и БПК повышается. Принято обозначать, что в системах, перегруженных загрязнениями такого типа, происходит эутрофикация, т.е. они насыщаются питательными веществами. Постепенно озеро или пруд, подвергающиеся эутрофикации, плотно заселяются растениями и животными, в них накапливаются органические отложения, водоем мельчает и может превратиться в болото или зарасти лесом. Такое перерождение водоемов сильно ускоряется, если в них продолжают поступать питательные вещества. Поэтому необходимо заботиться о том, чтобы фосфаты и другие питательные вещества не накапливались в судоходных реках.

Фосфаты попадают в естественные водоемы по вине человека, в основном в составе сельскохозяйственных удобрений и детергентов. Фосфаты — незаменимые для растений питательные вещества, без которых не может обойтись сельское хозяйство. Однако они усваиваются растениями только в определенное время года и в ограниченных количествах. Внесение фосфатных удобрений в периоды медленного роста растений может приводить к их смыванию в реки. Избыточное количество фосфатов нередковносятв почву фермеры и производители сельхозпродукции, желающие повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Детергенты содержат до 40% метафосфатов, так как они обладают способностью умягчать воду, образуя комплексы с ионами Са2+, Mg2+ и другими многозарядными катионами. Кроме того, фосфаты гидролизуются, образуя основные растворы, что усиливает моющее действие мыла или смачивателей, которые входят в состав детергента. Чаще всего для приготовления детергентов используется полимерный трифосфатпентанатрия Na5P3O10, содержащий ион.

Уничтожение инфекционных бактерий и вирусов в канализационных водах, даже если они довольно чисты в других отношениях и характеризуются невысоким показателем БПК, эффективно осуществляется путем добавления хлора. Между С12 и водой происходит реакция диспропорционирования с образованием хлорноватистой кислоты

С12 + Н2О = НОС1 + Сl- + Н +

К = 4,7 *10-4.

НОСl представляет собой слабую кислоту, которая медленно разлагается, выделяя кислород: 2НОС1 = 2Н+ + 2Сl- + О2.

Окислительный потенциал НОСl еще больше, чем даже у перманганата калия, и это объясняет ее способность реагировать с бактериями и вирусами, лишая их опасных свойств. В канализационные воды добавляется от 2 до 5 млн.–1 С12 в зависимости от степени их загрязнения. По той же причине в воду плавательных бассейнов также добавляют С12.

Загрязнения воды тех типов, которые указаны, особенно минералами, химикатами, осаждающимися веществами, радиоактивными изотопами, а также термическое загрязнение заставляют задуматься над таким вопросом: следует ли заниматься удалением загрязнений после того, как они уже попали в водную систему, или же рациональнее предотвращать их попадание туда? Оказывается, что легче предотвратить или по крайней мере ограничить попадание загрязнений в водную систему. Один из опасных загрязнителей воды – ртуть. Известны факты отравления ртутью рыб, птиц и людей из-за высокой концентрации ртути в окружающей среде. Ртуть чрезвычайно распространена в природе, ее содержание в морской воде достигает 0,1 млрд-1 (миллиардной доли). Это объясняется вулканической активностью земли и выщелачиванием земной коры, а также накоплением ртути в процессе поедания мелких организмов более крупными.

Случаи отравления ртутью в отдельных районах возникают в результате того, что естественно протекающие в природных условиях процессы приводят к накоплению ртути, содержащейся в невысокой концентрации в промышленных сточных водах; ранее те же осложнения вызывало использование органических соединений ртути в сельском хозяйстве для борьбы с грибковыми заболеваниями растений. Известен случай, когда завод, на котором получали едкий натр путем электролиза соляного раствора допускал утечку ртути со сточными водами, концентрация ртути в которых составляла 0,1 млн-1. Технологический процесс включает электролитическую реакцию2NaCl + 2Н2О = 2NaOH + Н2 + С12с использованием ртутного электрода. Хотя концентрация ртути в сточных водах была невелика, песок и ил в реке ниже по течению сразу же за заводом содержали 650 млн-1 ртути, а в шести километрах от него-50 млн-1. Под воздействием бактерий элементная ртуть и содержащие ее неорганические соединения превращаются в метилртуть, которая растворима в жирах и в таком виде может последовательно накапливаться в поедающих друг друга все более крупных организмах, пока не попадает в пищу рыбы и человека.

Также опасно тепловое загрязнение воды при работе тепловых электростанций. В некоторых случаях оно может ускорять развитие водных форм жизни, а иногда приводит к тому, что рост рыбы опережает ее обеспеченность пищей. Установлено, что повышение температуры водного источника на 4°С в течение шести лет в экспериментальных условиях не влияет на экологию исследуемой водной системы. Однако, сбрасывая тепло в водные источники и реки, мы попусту расходуем энергию. Было бы намного разумнее использовать эту энергию для отопления жилищ и предприятий, как это и делается в отдельных случаях.

Очистка сточных вод включает три последовательных стадии. Первичная очистка по существу представляет собой отфильтровывание твердых примесей, песка и ила и хлорирование воды для обезвреживания находящихся в ней инфекционных бактерий.Вторичная очистка включает медленную фильтрацию либо аэрацию. На стадии медленного фильтрования сточные воды просачиваются через слой гравия, в котором находятся бактерии, разлагающие 75% содержащихся в воде органических веществ. При аэробной биологической очистке сточные воды обезвреживают, пропуская их сквозь слой бактерий, окисляющих и минерализующих органические вещества, а затем обогащают воздухом и дают отстояться, чтобы удалить осаждающиеся примеси. Этот метод обладает 90%-ной эффективностью.Третичная очистка воды связана с удалением из нее растворимых ионных веществ и остатков органических веществ, не извлеченных при вторичной очистке. В некоторых случаях для её проведения используются фильтры из активированного древесного угля, в других случаях для осаждения фосфат-иона PO43- проводится обработка воды гидроксидом кальция Са(ОН)2.

Таблица 2. Допустимые пределы загрязнения воды различными веществами

Загрязнение Концентрация, млн-1 (мг/л) Эффект, вызываемый загрязнением
Мышьяк 0,01   Накапливаясь в организме, оказывает общее токсическое действие
Медь 1,0 В высоких концентрациях нарушает функцию печени. Является необходимым для организма элементом (1 мг в сутки). Используется для ограничения роста водорослей
Свинец 0,05   Накапливаясь в организме оказывает общее токсическое действие; подавляет функцию костного мозга
Цинк   Является необходимым для организма элементом.
Цианиды 0,01 Вызывает отравление со смертельным исходом при концентрации 1 млн.-1
Фтор   0,7-1,2 Используется для профилактики кариеса зубов. При концентрации свыше 1,2 млн.-1 разрушает зубную эмаль.
Нитраты Вызывает заболевание крови (метгемоглобинемию) у детей

 

3.2Водоохранные мероприятия

На территории Республики Башкортостан в 2010 году водопользователями были реализованы следующие наиболее крупные водоохранные мероприятия:

1)МУП «Уфаводоканал» – переключение канализационного коллектора бытовых стоков в приемную камеру расширяемых городских очистных сооружений канализации III очереди строительства в Орджоникидзевском районе города Уфы.

2)МУП «Салаватводоканал» – прочистка и замена изношенных водопроводных сетей на сумму 11,3 млн. руб.

3)ООО «Ново-Салаватская ТЭЦ» – реконструкция оросителя градирни №2 с заменой металлоконструкций и обшивы 1-4 ярусов. Затраты составили 51,769 млн.руб.

4)ООО «БГК» Салаватская ТЭЦ – ремонт градирни №1 на сумму 9,5 млн.руб.

5)ОАО «Каустик» – продолжался капитальный ремонт и реконструкция действующих биологических очистных сооружений. В 2010 году выполнена реконструкция градирен с заменой внутренних устройств на современные каплеуловители и оросители, освоено 20,5 млн. руб. Проведена реконструкция аэротенков об.26/1 секции 7-12 (6 шт.), завершены работы по монтажу сооружения подготовки и механического обезвоживания осадков. Затраты составили 36,8 млн.руб.

6)ФПК «Авангард» – продолжен капитальный ремонт БОС: чистка песколовок, реконструкция II линии водоснабжения, установка приборов учета стоков, ремонт блока технологических емкостей. Затраты составили 4,564 млн.руб.

7)ООО «ВодоканалСтройСервис» (Янаульский район) – комплектование лабораторий питьевой воды оборудованием; капитальный ремонт водоводов магистральных и уличных. Затраты составили 11,723 млн. руб.

8)НГДУ «Арланнефть» ООО «Башнефть-Добыча» – замена и капремонт водоводов (1,2 км); замена и капремонт нефтепроводов (3,9 км); применение ингибиторов коррозии в системе нефтесбора и ППД (369,15 тонн); антикоррозийное покрытие резервуаров и технологических емкостей; отбор и анализ проб воды с контрольных водопунктов. Затраты составили 30,727 млн. руб. собственных средств.

9)ОАО «Башкирский медно-серный комбинат» – в рамках строительства станции нейтрализации по проекту «Очистка шахтных и подотвальных вод Сибайского и Камаганского карьеров проведены работы по строительству насосной станции 1-2-го подъемов и прудков-накопителей. Затраты составили 92,2 млн.руб.

В целях улучшения качества воды в водных объектах г. Уфы МУП «Уфаводоканал» в последние годы проделана большая работа по развитию и повышению надежности централизованной канализации города.

Продолжено строительство объектов 6 пусковых комплексов канализации г. Уфы.

С целью повышения эффективности обеззараживания очищенных сточных вод и обеспечения нормативных требований по микробиологическим показателям на городских очистных сооружениях канализации начато строительство сооружений ультрафиолетового обеззараживания. Разработан проект на строительство станции ультрафиолетового обеззараживания очищенных сточных вод Демских очистных сооружений канализации. Ввод данных сооружений в эксплуатацию в будущем позволит обеспечить эпидемиологическую и экологическую безопасность очищенных сточных вод при их отведении в водоем и отказаться от использования жидкого хлора.

 

4.РАСЧЕТЫ

Расчёт выбросов вредных веществ при сжигании топлива в котельной.

В качестве топлива для сжигания в котлах применяют жидкое и газообразное топливо.

Годовой расход топлива составляет:

Наименование топлива Зольность топлива АГ,% Содержание серы SГ,% Низшая теплота сгорания , ккал/м3 (МДж/кг)
Мазут малосернистый 0,05 0,3 (40,277)
Природный газ __ __ (36,090)

 

где - часовой расход топлива, кг/ч;

- время работы котельной в год, ч.;

, где - число работы котельной в год.

 

 

А) Мазут высокосернистый:

 

Б) Природный газ:

 

Выбросы веществ составляют:

1. Ангидрид сернистый (SO2)

Годовой выброс ангидрида сернистого равен:

т/год,

где -М расход топлива, т/год.

- содержание серы в топливе, %;

- коэффициенты

А)

Б) .

Удельный выброс ангидрида сернистого равен:

, г/с,

где М- годовой выброс ангидрида сернистого;

Т – время работы котельной в год, ч.

А)

Б) Следовательно, в природном газе не содержится SO2

2. Окись углерода (СО)

Годовой выброс окиси углерода равен:

т/год,

где - выход окиси углерода, кг/т.

 

где - потери теплоты ( =0,5);

- коэффициент: - при сжигании жидкого топлива,

- при сжигании газа

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

- потери теплоты, вследствие механической неполноты сгорания ( =0);

А)

 

Б)

 

Удельный выброс окиси углерода равен:

, г/с,

А)

Б)

3. Окислы азота

Годовой выброс окиси углерода равен:

т/год,

где - коэффициент;

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

- удельный выброс окислов сжигания мазута:

,

где - паропроизводительность котла, т/ч ;

при сжигании газа .

А)

 

Б)

 

Удельный выброс окислов азота равен:

, г/с,

А)

Б)

4. Твёрдые частицы (сажа)

Годовой выброс летучей сажи равен:

т/год,

где - расход топлива, т/год.

- зольность топлива, %;

- коэффициент =0,01;

n- коэффициент, учитывающий долю улавливаемых частиц (обычно n=0);

А)

 

Значит, частицы сажи не содержатся в природном газе.

5. Ванадий

При сжигании мазута образуется мазутная зола (сложная смесь из окислов металлов). Для контроля выбросов выбран ванадий.

Выбросы ванадия при сжигании мазута:

т/год,

где - содержание ванадия в 1т мазута, г/т:

г/т

где - содержание серы в топливе, %;

- коэффициент оседания ( =0,05);

- коэффициент ( =0).

Удельный выброс ванадия равен:

, г/с,

где М- годовой выброс ангидрида сернистого;

Т – время работы котельной в год, ч.

 

 

Вывод: природный газ более экологически чист и безопасен по сравнению смалосернистым мазутом. Выбросы вредных веществ при сжигании мазута в котельных примерно в 4 раз больше, чем при сжигании природного газа.

 

 

 

Расчет содержания загрязняющих веществ в выбросах автотранспорта

Цель работы: Определение уровня загрязнения воздуха окисью углерода на улицах города в зависимости от типа улицы, транспортной нагрузки и метеоусловий.

Тип улицы: магистральная улица с многоэтажной застройкой. Продольный уклон 2°.

Улица, время Тип автомобиля Число единиц автотранспорта
        Среднее Сост. ав, % Сост. в долях ав,%
Ул. Комарова 10.04.12   Легкий грузовой 0,03
15.10- 15.50   Средний грузовой 13,9 0,139
    Тяжелый грузовой (дизельный) 2,5 0,025
    Автобус 5,5 0,055
    Легковой 75,1 0,751
Троллейбус    
Итого:
 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ: Экологическая оценка функционирования экосистемы река на примере реки Белая

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ... ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ... УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Способы преодоления негативного воздействия

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Описание экологической системы
1.1 Географическое описание Белая (башк. Ағиҙел «Белая река») — река на Южном Урале и в Предуралье, левый и самый крупный приток Камы. Протекает по территории Башкортостана.

Факторы воздействия и их последствия
В Республике Башкортостан основное влияние на поверхностные водные объекты в 2010 году оказывали промышленность и жилищно-коммунальное хозяйство. На долю предприятий топливно-энергетического, химич

Расчет транспортной нагрузки
Определяем средневзвешенный коэффициент токсичности для потока автомобилей по формуле:   где: - состав автотранспорта в долях единицы, Кт, - определяется

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги