Домашнее задание 2 (вариант 3) / 3.doc
Московский Государственный Институт Электронной Техники.
(Технический Университет)
Домашнее задание №2
по курсу «Безопасность жизнедеятельности».
Вариант 3.
Выполнила: Безуглова Евгения
МП-48
Проверил: Рябышенков А.С.
Москва, 2003 год.
Вопрос 1. Методика расчёта ПДВ для низких выбросов.
Значительная часть вредных веществ на машиностроительных заводах поступает в атмосферу из низких затенённых источников. Процессы распространения вредных веществ из низких затенённых источников и из высоких незатенённых труб отличаются друг от друга. Дополнительным специфическим фактором является изменение зданиями направления и скорости ветра, образование циркуляционных зон и зон повышения скоростей. Метод расчёта рассеивания примесей от затененных источников выбросов, расположенных на крышах отдельно стоящих узких зданий был предложен В.М.Эльтерманом. Он позволяет определить значение и место нахождения максимальной концентрации примесей в заветренной или единой циркуляционной зоне. За расчётную скорость ветра принимают опасную скорость, при которой будут иметь место максимальные концентрации вредного вещества на заводской площадке.
Часто в практике проектирования приходиться решать задачу по определению предельно допустимого выброса (ПДВ), при котором обеспечивается не превышающая ПДК концентрация смеси в приземном слое воздуха. Значение ПДВ, г/сек, для случая выбросов через низкую затененную трубу определяется по формуле:
,
где ПДК - предельно допустимая концентрация , мг/м3; - фоновая концентрация одинаковых или однонаправленных вредных веществ, характерная для данной местности, мг/м3 ; D - диаметр устья источников выбросов, м ; - вертикальная составляющая скорости выхода загрязнённого воздуха, м/с ; - высота здания, м; - коэффициент скорости, учитывающий поле скоростей над зданием, обдуваемым ветром; - коэффициент учитывающий изменение максимальной концентрации в приземном слое от относительной длины здания , l — длина здания; Е - параметр, который рассчитывается по формулам:
где - высота трубы.
Вопрос 2. Рассеивание выбросов в атмосфере.
Распространение в атмосфере выбрасываемых из труб и вентиляционных устройств промышленных выбросов подчиняется законам турбулентной диффузии. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывает состояние атмосферы, расположение предприятий и источников выбросов, характер местности, физические и химические свойства выбрасываемых веществ, высота источника и т. п. Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное - распределением температур в вертикальном направлении.
На приведенном рисунке показано распределение концентрации вредных веществ в атмосфере над факелом организованного высокого источника выброса. По мере удаления от трубы в направлении распространения промышленных выбросов можно условно выделить три зоны загрязнения атмосферы: переброс факела выбросов, характеризующийся относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое атмосферы; задымление с максимальным содержанием вредных веществ и постепенное снижение уровня загрязнения.
Зона задымления является наиболее опасной для населения и должна быть исключена из селитебной застройки. Размеры этой зоны в зависимости от метеорологических условий находятся в пределах 10 - 49 высот трубы.
Максимальная концентрация прямо пропорциональна производительности источника и обратно пропорциональна квадрату его высоты над землёй. Подъём горячих струй почти полностью обусловлен подъёмной силой газов, имеющих более высокую температуру, чем окружающий воздух. Повышение температуры и момента количества движения выбрасываемых газов приводит к увеличению подъёмной силы и снижению их приземной концентрации.
При выбросах через высокие трубы или при факельном выбросе в условиях безветрия рассеивание вредных веществ происходит главным образом под действием вертикальных потоков. Высокие скорости ветра увеличивают разбавляющую роль атмосферы, способствуя более низким приземным концентрациям в направлении ветра. Движение загрязняющих веществ вместе с воздушными массами, перемещаемыми ветром, приводит к тому, что турбулентные вихри изгибают, разрывают поток и перемешивают его с окружающими воздушными массами. Разбавление вдоль оси струи пропорционально средней скорости ветра на высоте струи. Вместе с тем с увеличением уменьшается высота факела над устьем трубы. Поэтому для источников выбросов вводят понятие опасной скорости ветра, при которой приземные концентрации имеют наибольшие значения. Для того чтобы предотвратить отклонение струи вблизи от горловины трубы, скорость выбрасываемого газа должна вдвое превышать опасную скорость ветра на уровне горловины трубы.
Распространение газообразных примесей и пылевых частиц диаметром менее 10 мкм, имеющих незначительную скорость осаждения, подчиняется общим закономерностям. Для более крупных частиц эта закономерность нарушается, так как скорость их осаждения под действием силы тяжести возрастает. Поскольку при очистке токсичной пыли крупные частицы улавливаются, как правило, легче, чем мелкие, в выбросах остаются очень мелкие частицы, их рассеивание в атмосфере рассчитывают так же , как и газовые выбросы.
Предельно допустимая концентрация пыли , в технологических и вентиляционных выбросах, подвергаемых рассеиванию, определятся в зависимости от объема выбрасываемого воздуха . При объеме более 15 = 100k, при объеме 15 и менее = k(160-4L), где k — коэффициент, принимаемый в зависимости от ПДК пыли в воздухе рабочей зоны помещения на постоянных рабочих местах.
Выбросы воздуха с концентрацией пыли, превышающей , не допускается рассеивать в атмосферу без предварительной очистки. При устройстве систем очистки запылённого воздуха от пыли с частицами размером 20 мкм и более эффективность очистки должна быть не менее 0.90.
В зависимости от расположения и организации выбросов источники загрязнения воздушного пространства подразделяют на затененные и незатененные, линейные и точечные. Точечные источники используют, когда удаляемые загрязнения сосредоточены в одном месте (выбросные трубы, шахты, крышные вентиляции). Линейные источники имеют значительную протяженность в направлении, перпендикулярном ветру (аэрационные фонари, открытые окна, близко расположенные вытяжные шахты, крышные вентиляторы). Незатененные, или высокие, источники свободно расположены в недеформированном потоке ветра (высокие трубы, точечные источники, удаляющие загрязнения на высоту, превышающую в 2.5 раза высоту здания). Затенённые, или низкие, источники расположены в зоне подпора или аэродинамической тени, образующейся на здании или за ним (в результате обдувания его ветром), на высоте .
Основным документом, регламентирующим расчет рассеивания и определения приземных выбросов промышленных предприятий, является «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86». В основу методики положено условие, при котором суммарная концентрация каждого вредного вещества не должна превышать максимальную разовую предельно допустимую концентрацию данного вредного вещества в атмосферном воздухе, т.е.
где - максимальная концентрация загрязняющих веществ в приземном воздухе, создаваемая источниками выбросов, мг/м3; - фоновая концентрация одинаковых или однонаправленных вредных веществ, характерная для данной местности (принимается по справке органов санитарно - эпидемиологической службы), мг/м3.
При одновременном присутствии в атмосфере воздуха нескольких веществ, обладающих аддитивными свойствами для каждой точки местности, должно выполняться условие:
где i означает i-ю примесь.
Вопрос 3. Основные показатели для санитарной оценки химических соединений в почве и продуктах питания.
Химическое загрязнение почвы - изменение химического состава почвы, возникшее под прямым или косвенным воздействием фактора землепользования (промышленного, сельскохозяйственного, коммунального), вызывающее снижение ее качества и возможную опасность для здоровья населения.
С гигиенических позиций опасность загрязнения почвы химическими веществами определяется уровнем ее возможного отрицательного влияния на контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и опосредованно на человека, а также на биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения.
Результаты обследования почв учитывают при определении и прогнозе степени их опасности для здоровья и условий проживания населения в населенных пунктах, разработке мероприятий по их рекультивации, профилактике инфекционной и неинфекционной заболеваемости, схем районной планировки, технических решений по реабилитации и охране водосборных территорий, при решении очередности санационных мероприятий в рамках комплексных природоохранных программ и оценке эффективности реабилитационных и санитарно - экологических мероприятий и текущего санитарного контроля за объектами, прямо или косвенно воздействующими на окружающую среду населенного пункта.
Санитарная характеристика почв населенных мест основывается на лабораторных санитарно - химических, санитарно - бактериологических, санитарно - гельминтологических, санитарно - энтомологических показателях.
Основным критерием гигиенической оценки опасности загрязнения почвы вредными веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК) химических веществ в почве. Предельно допустимая концентрация (ПДК) химического вещества в почве представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, т.к. используемые при ее обосновании критерии отражают возможные пути воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. Обоснование ПДК химических веществ в почве базируется на 4 основных показателях вредности, устанавливаемых экспериментально: транслокационном, характеризующим переход вещества из почвы в растение, миграционном водном, характеризующем способность перехода вещества из почвы в грунтовые воды и водоисточники, миграционном воздушном показателе вредности, характеризующем переход вещества из почвы в атмосферный воздух, и общесанитарном показателе вредности, характеризующем влияние загрязняющего вещества на самоочищающую способность почвы и ее биологическую активность. При этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания вещества по каждому показателю вредности. Наименьший из обоснованных уровней содержания является лимитирующим и принимается за ПДК.
Для оценки опасности загрязнения почв выбор химических веществ-показателей загрязнения проводится с учетом:
- специфики источников загрязнения, определяющих комплекс химических элементов, участвующих в загрязнении почв изучаемого региона;
- приоритетности загрязнителей в соответствии со списком ПДК химических веществ в почве и их классом опасности;
- характером землепользования.
При отсутствии возможности учета всего комплекса химических веществ, загрязняющих почву, оценку осуществляют по наиболее токсичным веществам, т.е. относящимся к более высокому классу опасности.
В общем плане при оценке опасности загрязнения почв химическими веществами следует учитывать:
а) опасность загрязнения тем больше, чем больше фактические уровни содержания контролируемых веществ в почве (С) превышают ПДК. То есть опасность загрязнения почвы тем выше, чем больше значение коэффициента опасности (Ко) превышает 1, т.е.:
Ko = C/ПДК;
б) опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности контролируемых веществ;
в) оценка опасности загрязнения любым токсикантом должна проводиться с учетом буферности почвы (под "буферностью почвы" понимается совокупность свойств почвы, определяющих ее барьерную функцию, обуславливающую уровни вторичного загрязнения химическими веществами контактирующих с почвой сред: растительности, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха; основными компонентами почвы, создающими буферность, являются тонкодисперсные минеральные частицы, определяющие ее механический состав, органическое вещество (гумус), а также реакция среды - рН.) Она влияет на подвижность химических элементов, что определяет их воздействие на контактирующие среды и доступность растений. Чем меньшими буферными свойствами обладает почва, тем большую опасность представляет ее загрязнение химическими веществами. Следовательно, при одной и той же величине Ко опасность загрязнения будет больше для почв с кислым значением рН, меньшим содержанием гумуса и более легким механическим составом.
При загрязнении почвы одним веществом неорганической природы оценка степени загрязнения проводится в соответствии с классом опасности компонента загрязнения, его ПДК и максимального значения допустимого уровня содержания элемента (Кmax) по одному из четырех показателей вредности.
При загрязнении почв одним веществом органического происхождения его опасность определяется исходя из его ПДК и класса опасности.
При полиэлементном загрязнении оценка степени опасности загрязнения почвы допускается по наиболее токсичному элементу с максимальным содержанием в почве.
Оценка уровня химического загрязнения почв как индикаторов неблагоприятного воздействия на здоровье населения проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды городов. Такими показателями являются: коэффициент концентрации химического вещества (Кс), который определяется отнесением его реального содержания в почве (С) к фоновому (Сф):
Кс = С/Сф;
и суммарный показатель загрязнения (Zc). Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентраций химических элементов и выражен следующей формулой:
n
Zc = S Кс;
j=1
где n - число суммируемых элементов.
Для анализа пищевых продуктов используются такие показатели как ПДК (ДОК — допустимое остаточное количество) и временная допустимая концентрация (ВДК, рассчитывается на основе ПДК) для пестицидов, мг/кг. Расчет ВДК проводится в настоящее время лишь для пестицидов. ВДК устанавливаются для тех препаратов, которые находятся на стадии государственных производственных испытаний, а также для пестицидов, допущенных к опытно-производственному применению, когда ПДК для них еще не обоснованы или экспериментальное обоснование их нецелесообразно (ограниченный объем применения, малая — менее 2 месяцев — стойкость в почве и др.). Обязательным условием утверждения ВДК является наличие метода химического контроля остаточных количеств пестицида в почве.
Расчет ВДК проводится на основе предельно допустимых концентраций соответствующего пестицида в овощах или плодовых культурах по следующей формуле:
Если для овощных и плодовых культур установлено несколько нормативов, то в расчет берется минимальное значение. Когда содержание остаточных количеств пестицидов в растениях не допускается, для расчета берется величина чувствительности утвержденного метода определения данного препарата в растениях. Приведенное выше равнение позволяет рассчитывать ВДК при известной величине ПДК или чувствительности метода определения, начиная от 0,003 мг/кг.
Если после установления ПДК препарата в пищевых продуктах были выявлены отдаленные эффекты его действия, необходимо вводить в расчет коэффициент запаса, в котором учитывается степень выраженности отдаленных эффектов и данные о фактическом загрязнении почв остаточными количествами препарата.
Список литературы.
1. Рябышенков А.С. Курс лекции по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности».
2. Каракеян В.И., Писеев В.М. Методы и средства обеспечения оптимальных параметров производственной среды на предприятиях электронной промышленности. Учебное пособие. — М.: МИЭТ, 1987.
3. Константинова Л.А., Ларионов Н.М., Писеев В.М. Методы и средства обеспечения безопасности технологических процессов на предприятиях электронной промышленности. Учебное пособие по курсу «Охрана труда и окружающей среды». — М., МИЭТ, 1990.
4. Охрана окружающей среды: Учеб. для техн. спец. вузов под редакцией Белова С.В., М., Высшая школа, 1991.
5. Охрана труда в машиностроении. Под редакцией Юдина Е.Я. и Белова С.В., М., Машиностроение, 1983.