Файл: Практическая работа Демографическая емкость территорий Тема Основные положения классической экологии.docx

Таблица 5. Фоновые концентрации загрязняющих веществ для расчёта суммарного показателя загрязнения, мг/кг

Вещество	Фоновая концентрация Сфi, мг/кг
Гидрокарбонаты (HCO3)	510
Хлориды (Cl)	19,9
Аммоний (NH3)	11
Сульфаты (SO4)	45
Гидросульфиды (HS)	107
Цинк (Zn)	33

Практическая часть

Алгоритм выполнения проверяемого задания по определению показателей химического загрязнения почв города

1. 
   В соответствии с вариантом задания, используя данные таблицы 4, произвести расчет К_сi для двух районов по следующим веществам:
   

HS

HCO3

Cl

SO4

Zn

NH3

Фоновые концентрации веществ приведены в таблице 5.

2. 
   На основе полученных результатов сделать вывод о состоянии почвенного покрова каждого района, установив, какой из загрязнителей вносит наибольший вклад в загрязнение почвы.
   
3. 
   Рассчитать суммарный показатель загрязнения для каждого района Z_с.
   
4. 
   По полученным расчетным данным сравнить уровень загрязнения каждого района и сделать вывод о состоянии почвенного покрова двух районов по критерию наибольшего загрязнения.
   
5. 
   Ответить на контрольные вопросы.
   

Форма отчета
Таблица 1. Химические показатели почв районов города

Вар-т

Район 1

Район 2

HS

HCO3

Cl

SO4

Zn

NH3

HS

HCO3

Cl

SO4

Zn

NH3

№

Ксi

Zс

Вывод на основе того, какой из загрязнителей вносит наибольший вклад в загрязнение почвы

Вывод о состоянии почвенного покрова двух районов по критерию наибольшего загрязнения

---

Контрольные вопросы

1. 
   Какие показатели используются для оценки химического загрязнения почвенного покрова?
   
2. 
   C помощью какого показателя оценивается уровень опасности загрязнения территории города?
   
3. 
   Как определяется коэффициент концентрации К_с?
   
4. 
   Что такое зона загрязнения?
   
5. 
   К какому классу опасности относятся следующие загрязняющие вещества: ртуть, бенз(а)пирен, свинец, медь, молибден, хром, марганец, стронций ацетофенон, барий?
   

---

Практическая работа № 3. Методика расчета рассеивания выбросов в атмосферу

Тема 2. Влияние современной антропогенной деятельности на биосферу

Цель работы: получение практических навыков расчета рассеивания выбросов в атмосферу.

Задачи:

• 
  изучить теоретический материал;
  
• 
  изучить методику расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий;
  
• 
  рассчитать С_М (максимальную концентрацию вредных веществ в приземном слое атмосферы) и Н (минимальную высоту трубы);
  
• 
  рассчитать ПДВ (предельно допустимые выбросы) и С_М.Т.(соответствующую ПДВ максимальную концентрацию вредных веществ в устье выбросной трубы или шахты).
  

Учебные вопросы

1. 
   Назовите источники и виды загрязнения атмосферы.
   
2. 
   Назовите методы очистки газовоздушных смесей.
   
3. 
   Какие аппараты применяют для очистки выбросов в атмосферу?
   
4. 
   Какие загрязняющие вещества содержатся в промышленных выбросах?
   

Изучив данную тему, студент должен:

иметь представление:

• 
  о значении, составе атмосферного воздуха;
  
• 
  о видах и источниках загрязнения атмосферы;
  
• 
  о влиянии вредных выбросов на экосистемы биосферы;
  

знать:

• 
  законодательные, нормативные документы в области охраны атмосферного воздуха;
  
• 
  методы очистки газовоздушных смесей;
  
• 
  принципы работы аппаратов по очистке выбросов;
  

уметь:

• 
  производить расчеты концентрации вредных веществ при выбросах в атмосферу;
  
• 
  производить расчеты рассеивания вредных выбросов в атмосферу;
  

владеть:

• 
  навыками оценки ПДВ в атмосферу;
  
• 
  навыками выбора соответствующей аппаратуры для очистки выбросов;
  
• 
  методами реализации мер по защите атмосферного воздуха.
  

Методические рекомендации по изучению темы

При освоении темы необходимо:

• 
  изучить теоретический материал;
  
• 
  выполнить практические задания;
  
• 
  ответить на контрольные вопросы.
  

---

Теоретический материал

Загрязнение атмосферы Земли – принесение в атмосферный воздух новых, не характерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации.

По источникам загрязнение делится:

• 
  на естественное;
  
• 
  антропогенное.
  

По характеру загрязнения атмосферы выделяют следующие виды загрязнений:

• 
  физическое: механическое (пыль, твердые частицы), радиоактивное (радиоактивное излучение и изотопы), электромагнитное (различные виды электромагнитных волн, в том числе радиоволны), шумовое (различные громкие звуки и низкочастотные колебания) и тепловое (например, выбросы тёплого воздуха и т. п.);
  
• 
  химическое: газообразные вещества и аэрозоли. На сегодняшний день основные химические загрязнители атмосферного воздуха – это оксид углерода IV, оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, альдегиды, тяжёлые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr), аммиак, пыль и радиоактивные изотопы;
  
• 
  биологическое: загрязнения микробной природы (например, вегетативными формами и спорами бактерий и грибов, вирусами, их токсинами и продуктами жизнедеятельности).
  

Основные источники загрязнения атмосферы:

• 
  природные (естественные загрязнители минерального, растительного или микробиологического происхождения, к которым относят извержения вулканов, лесные и степные пожары, пыль, пыльцу растений, выделения животных и др.);
  
• 
  искусственные (антропогенные), которые можно разделить на несколько групп:
  

• 
  транспортные, образующиеся при работе автомобильного, железнодорожного, воздушного, морского и речного транспорта;
  
• 
  производственные, образующиеся при технологических процессах, отоплении;
  
• 
  бытовые, обусловленные сжиганием топлива в жилище и переработкой бытовых отходов.
  

По составу антропогенные источники загрязнения атмосферы также подразделяются:

• 
  на механические загрязнители – пыль цементных заводов, пыль от сгорания угля в котельных, топках и печах, сажа от сгорания нефти и мазута, истирающиеся автопокрышки и т. д.;
  
• 
  химические загрязнители – пылевидные или газообразные вещества, способные вступать в химические реакции;
  
• 
  радиоактивные загрязнители.
  

---

Методы очистки

Для очистки атмосферного воздуха применяются различные методы очистки газов от технических загрязнений, таких как NO_x, SO₂, H₂S, NH₃, оксида углерода, различных органических и неорганических веществ.

Абсорбция представляет собой процесс растворения газообразного компонента в жидком растворителе. Абсорбционные системы разделяют на водные и неводные. Во втором случае применяют обычно малолетучие органические жидкости. Жидкость используют для абсорбции только один раз или же проводят ее регенерацию, выделяя загрязнитель в чистом виде. В качестве примеров можно назвать получение:

• 
  минеральных кислот (абсорбция SO3 в производстве серной кислоты, абсорбция оксидов азота в производстве азотной кислоты);
  
• 
  солей (абсорбция оксидов азота щелочными растворами с получением нитрит-нитратных щелоков, абсорбция водными растворами извести или известняка с получением сульфата кальция);
  
• 
  других веществ (абсорбция NH3 водой для получения аммиачной воды и др.).
  

В зависимости от способа создания поверхности соприкосновения фаз различают поверхностные, барботажные и распыливающие абсорбционные аппараты.

Адсорбционный метод является одним из самых распространенных средств защиты воздушного бассейна от загрязнений. Основными промышленными адсорбентами являются активированные угли, сложные оксиды и импрегнированные сорбенты. Активированный уголь (АУ) нейтрален по отношению к полярным и неполярным молекулам адсорбируемых соединений. Он менее селективен, чем многие другие сорбенты, и является одним из немногих, пригодных для работы во влажных газовых потоках. Активированный уголь используют, в частности, для очистки газов от дурно пахнущих веществ, рекуперации растворителей и т. д.

Основные способы осуществления процессов адсорбционной очистки

После адсорбции проводят десорбцию и извлекают уловленные компоненты для повторного использования. Таким способом улавливают различные растворители, сероуглерод в производстве искусственных волокон и ряд других примесей. После адсорбции примеси не утилизируют, а подвергают термическому или каталитическому дожиганию. Этот способ применяют для очистки отходящих газов химико-фармацевтических и лакокрасочных предприятий, пищевой промышленности и ряда других производств. Данная разновидность адсорбционной очистки экономически оправдана при низких концентрациях загрязняющих веществ и (или) многокомпонентных загрязнителей. После очистки адсорбент не регенерируют, а подвергают, например, захоронению или сжиганию вместе с прочно хемосорбированным загрязнителем. Этот способ пригоден при использовании дешевых адсорбентов. Для проведения процессов адсорбции разработана разнообразная аппаратура. Наиболее распространены адсорберы с неподвижным слоем гранулированного или сотового адсорбента. Непрерывность процессов адсорбции и регенерации адсорбента обеспечивается применением аппаратов с кипящим слоем.

---