Экология (Рыбаков) (МУ) - Институт непрерывного образования

Уральский государственный экономический университет
ФАКУЛЬТЕТ СОКРАЩЕННОЙ ПОДГОТОВКИ
ИНСТИТУТ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ЭКОЛОГИЯ
Учебно-методический комплекс для студентов специальностей
26.05.01 «Технология продуктов общественного питания»,
26.02.02 «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий»,
26.06.01 «Машины и аппараты пищевых производств»,
24.09.02 «Пищевая биотехнология»,
28.01.02 «Безопасность технологических процессов и производств»,
10.01.03 «Социально-культурный сервис и туризм»,
08.04.01 «Товароведение и экспертиза товаров
(в сфере производства и обращения
непродовольственных товаров и сырья)»
Екатеринбург
2009
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Уральский государственный экономический университет
ИНСТИТУТ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Факультет сокращенной подготовки
ЭКОЛОГИЯ
Учебно-методический комплекс для студентов специальностей
26.05.01 «Технология продуктов общественного питания»,
26.02.02 «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий»,
26.06.01 «Машины и аппараты пищевых производств»,
24.09.02 «Пищевая биотехнология»,
28.01.02 «Безопасность технологических процессов и производств»,
10.01.03 «Социально-культурный сервис и туризм»,
08.04.01 «Товароведение и экспертиза товаров
(в сфере производства и обращения
непродовольственных товаров и сырья)»
УТВЕРЖДАЮ:
Проректор по учебной работе
университета
______________________
М.С. Марамыгин
Екатеринбург
2009
Рекомендовано Учебно-методическим советом
Уральского государственного экономического университета
Составитель
Ю. С. Рыбаков
Рецензент
М. П. Дальков
Ответственный за выпуск
Директор Института непрерывного образования
Уральского государственного экономического университета
В. Ж. Дубровский
Экология [Текст] : учеб.-метод. комплекс для студентов специальностей 26.05.01 «Технология продуктов общественного питания», 26.02.02 «Технология хлеба, кондитерских и макаронных
изделий», 26.06.01 «Машины и аппараты пищевых производств»,
24.09.02 «Пищевая биотехнология», 28.01.02 «Безопасность технологических процессов и производств», 10.01.03 «Социальнокультурный сервис и туризм», 08.04.01 «Товароведение и экспертиза товаров (в сфере производства и обращения непродовольственных товаров и сырья)» / [сост. Ю. С. Рыбаков] ; Федер.
агентство по образованию, Урал. гос. экон. ун-т, Ин-т непрерывного образования, Факультет сокращенной подготовки. – Екатеринбург : Изд-во Урал. гос. экон. ун-та, 2009. – 148 с.
Корректор Н. А. Майер
Компьютерная верстка Ю. А. Кутявиной
Поз. 234. Подписано в печать 02.11.2009.
Формат бумаги 60  84 1/16. Гарнитура «Таймс». Бумага офсетная.
Печать плоская. Уч.-изд. л. 6,5. Усл. печ. л. 8,6.
Заказ
Тираж
экз.
Издательство Уральского государственного экономического университета
620144, Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной воли, 62/45
Отпечатано с готового оригинал-макета в подразделении оперативной полиграфии
Уральского государственного экономического университета
 Рыбаков Ю. С., составление, 2009
 Уральский государственный
экономический университет, 2009
 Институт непрерывного образования,
Факультет сокращенной подготовки, 2009
Содержание
Введение ............................................................................................ 4
1. Содержание курса......................................................................... 7
2. Самостоятельная работа студентов .......................................... 17
Раздел 1. Задачи по расчету водоохранных сооружений
и оценке качества воды ................................................. 20
Раздел 2. Задачи по определению качества и защиты
атмосферного воздуха от загрязнения ......................... 51
Раздел 3. Задачи по защите окружающей среды
от отходов производства и потребления...................... 70
Раздел 4. Задачи по защите окружающей среды от шума .......... 85
Раздел 5. Задачи по защите окружающей среды
от электромагнитного загрязнения............................... 89
3. Практические занятия ................................................................ 97
4. Вопросы к зачету ...................................................................... 116
5. Понятийно-терминологический словарь курса (глоссарий) 122
Библиографический список ......................................................... 128
Приложение 1 ............................................................................... 130
Приложение 2 ............................................................................... 137
Приложение 3 ............................................................................... 143
Приложение 4 ............................................................................... 144
Приложение 5 ............................................................................... 147
Приложение 6 ............................................................................... 148
3
Введение
Курс «Экология» входит в учебный план в качестве одной
из составляющих блока федерального компонента общеобразовательных дисциплин государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по подготовке
инженеров и специалистов следующих специальностей: 26.05.01
«Технология продуктов общественного питания», 26.02.02
«Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий»,
26.06.01 «Машины и аппараты пищевых производств», 24.09.02
«Пищевая биотехнология», 28.01.02 «Безопасность технологических процессов и производств», 10.02.02 «Социальнокультурный сервис и туризм», 08.04.01 «Товароведение и экспертиза непродовольственных товаров». Данный курс должен
давать студентам представление о законах, структуре и эволюции биосферы, глобальных проблемах окружающей среды и путях их решения, экологических принципах использования природных ресурсов и охраны природы, экономическом и правовом
механизмах природопользования, основах экозащитных технике
и технологиях.
Ужесточение требований к снижению негативного влияния загрязняющих компонентов на водные объекты, атмосферу
и литосферу является политикой государства и относится ко
всем отраслям народного хозяйства, в том числе и пищевой
промышленности. В этой связи выпускник вуза с квалификацией инженер и специалист обязан знать технологические процессы и аппараты защиты окружающей среды, в первую очередь, от
факторов антропогенного воздействия: сточных вод, отходящих
газов, загрязненных почв, твердых отходов, энергетических агентов. Это позволит ему не только грамотно обеспечивать технологические процессы на предприятиях и гражданских объектах,
но и квалифицированно проводить предварительную экологическую экспертизу проектов вновь строящихся и реконструируемых объектов.
Программа курса «Экология» опирается на ранее изученные дисциплины: физику, химию, инженерные дисциплины и др.
Цель курса: формирование у студентов современного
естественно-научного экологического мировоззрения и эколо4
гической культуры, приобретение знаний и представлений об
основных загрязнителях и способах защиты окружающей среды
от вредного воздействия хозяйственной деятельности человека,
а также культивирование у студентов представлений о процессах и аппаратах защиты окружающей среды как составной части
технологического процесса природопользования.
В соответствии с поставленной целью выделяются следующие задачи изучения курса:
изучение изменения характеристик биосферы в связи с производственной деятельностью;
приобретение знаний о процессах, происходящих при образовании твердых, газообразных и жидких отходов, а также
при их обезвреживании;
изучение и классификация методов очистки этих отходов;
подбор оборудования для защиты окружающей среды от
загрязнения.
После изучения курса студент должен знать:
значение природы, роль экологии в развитии общества;
закономерности и особенности функционирования биосферы;
основы жизнедеятельности экосистем;
характер взаимодействия общества и природы в процессе
производства;
сущность и причины возникновения современных глобальных, региональных и локальных экологических проблем;
основные законы и принципы рационального природопользования;
основные виды и источники загрязнения окружающей
среды;
инженерные методы защиты природы;
направление экологической регламентации хозяйственной
деятельности;
правовые и экономические основы охраны окружающей
среды.
Специалист должен уметь:
определить величину экономического ущерба от загрязнения окружающей среды;
5
установить причины, степень опасности и возможное развитие экологической ситуации;
определить оптимальные инженерные мероприятия и выбрать технические средства для разрешения кризисных экологических ситуаций;
обосновать мероприятия по рациональному природопользованию;
обосновать и рассчитать эколого-экономическую эффективность природоохранных мероприятий.
Для того чтобы выполнить поставленные цель и задачи
изучения курса «Экология» студентам предлагается следующий
объем работ.
1. Изучить теоретический материал курса, основные темы
и вопросы которого представлены в гл. 1 «Содержание курса».
После названия темы приводятся номера рекомендуемых литературных источников, библиографический список которых приведен в конце методических указаний перед приложениями. Основная часть данного материала освещается преподавателем на
лекциях.
2. Самостоятельно повторить теоретический материал по
конспектам лекций и рекомендуемой литературе, подготовиться
к аудиторным практическим занятиям и выполнить домашнюю
контрольную работу. Варианты контрольных работ представлены в гл. 2 «Самостоятельная работа».
3. Для систематизации, расширения и закрепления теоретических основ и приобретения умений самостоятельно выполнять расчеты, оценивать экологическую опасность тех или иных
инженерных мероприятий, делать выводы о состоянии окружающей среды проводятся аудиторные практические занятия. Варианты такой работы представлены в гл. 3 «Практические занятия».
Аттестация знаний студента по дисциплине осуществляется путем проведения зачета. Вопросы зачета приведены в гл. 4.
Для систематизации знаний студентов в гл. 5 приведен
понятийно-терминологический словарь курса (глоссарий).
6
1. Содержание курса
Тема 1. Введение в курс [1, 2, 6]
Экология как наука об основных законах и принципах
функционирования системы «общество-природа». Современная
структура и основные направления развития экологии. Значение
экологического мышления в деятельности инженеров пищевой
промышленности и сферы услуг. Задачи и общее содержание
курса «Экология».
Контрольные вопросы
1. Дать определение экологии.
2. Кто ввел понятие «экология» в науку?
3. Роль Ч. Дарвина в развитии экологии.
4. В каком году появилась наука экология?
5. От каких греческих слов появилось слово «экология»?
6. Какое место в структуре экологических наук занимает
промышленная экология?
7. Какие науки входят в фундаментальную экологию?
8. Что входит в социальную экологию?
9. Перечислить основные этапы развития экологии.
10. Какие науки входят в прикладную экологию?
Тема 2. Фундаментальные основы экологии
[1, 2, 4, 6, 13]
2.1. Биосфера и человек. Основные учения о биосфере.
Биосфера и биогеосфера как единое пространство, в котором
сосредоточена жизнь. Границы биосферы. Человек как неотделимая часть природного сообщества и источник разрушения основных элементов биосферы.
2.2. Экосистемы и основы их жизнедеятельности. Основные понятия и определения. Направления развития в экологии сообществ и экосистем. Состав экосистем. Биологический
круговорот и его блоки. Факторы, влияющие на устойчивость
экосистем.
7
2.3. Взаимодействие организма и окружающей среды.
Экологические условия развития, выживания и размножения
организмов. Закон толерантности воздействия экологических
факторов на организмы. Основные подходы к проблеме взаимодействия человека и природы. Экологические принципы отношения человека к природе.
2.4. Экология и здоровье человека. Влияние загрязнения
среды на здоровье и жизнь человека. Влияние изменения окружающей среды на биологический вид человека. Влияние технологических факторов современного производства на здоровье
человека.
Контрольные вопросы
1. Дать определение понятию «биосфера».
2. Учение В.И. Вернадского о биосфере.
3. Границы биосферы.
4. Дать определение понятию «техносфера».
5. Что такое экосистема?
6. Размеры экосистемы.
8. Что такое биогеоценоз?
9. Причины возникновения геотехнических систем.
10. Из каких основных частей состоит экосистема?
11. Биологический круговорот и его блоки.
12. Что такое «экологический фактор»?
13. Какие экологические факторы относятся к антропогенным?
14. Сформулируйте закон толерантности.
15. Какое влияние на человека оказывают антропогенные
факторы?
Тема 3. Глобальные проблемы загрязнения
окружающей среды [1, 2, 6, 13]
Основные факторы, обусловившие современную экологическую обстановку. Понятия «демографический взрыв», «исчерпаемость ресурсов», «парниковый эффект» и изменения глобальных характеристик биосферы. Мониторинг окружающей природной среды. Методы и средства контроля за ее состоянием.
8
Основные виды загрязнения окружающей среды. Особенности
и источники химического загрязнения среды.
Специфика радиоактивного загрязнения и его факторы.
Тепловое и шумовое воздействие на окружающую среду, глобальное потепление и его последствия. Проблемы озонового
слоя Земли. Влияние предприятий пищевой промышленности на
окружающую среду.
Контрольные вопросы
1. Какие проблемы относятся к глобальным?
2. Чем вызвана энергетическая проблема?
3. Все ли природные ресурсы исчерпаемы?
4. Каковы причины продовольственной проблемы?
5. Какие холодильные газы вызывают уменьшение озонового слоя Земли?
6. Парниковый эффект и его последствия для человечества.
7. Перечислить основные виды антропогенных воздействий на природу.
8. Что такое загрязнение окружающей среды?
9. Виды загрязнения окружающей среды.
10. Чем вызвано физическое загрязнение?
11. Действующий фактор химического загрязнения.
12. Что является причиной биологического загрязнения?
13. Какие виды загрязнения возникают на предприятиях
пищевой промышленности?
14. В чем специфика радиоактивного загрязнения?
15. К какому виду загрязнения относится шумовое воздействие?
Тема 4. Общие вопросы охраны природы
и основы экозащитной техники [2–12]
4.1. Экологические принципы охраны природы и рационального природопользования. Мониторинг окружающей
природной среды. Стадии хозяйственного процесса. Цель, задачи и принципы формирования природоохранных технологий. Ресурсный цикл использования природных благ человеком. Роль
воспроизводства природных ресурсов. Основные принципы и за9
коны рационального природопользования. Задачи инженерной
экологии в обеспечении рационального природопользования.
Контрольные вопросы
1. Назначение экологического мониторинга.
2. Стадии хозяйственного процесса.
3. Какие действия осуществляются на доэксплуатационной
стадии хозяйственного процесса?
4. Основная цель природоохранных технологий.
5. Дать определение понятию «технология».
6. Основные задачи природоохранных технологий.
7. На чем строятся основные принципы охраны и рационального использования природы?
8. Сформулируйте законы Б. Коммонера.
9. Какие этапы включаются в ресурсный цикл использования природных благ человеком?
10. Дать понятие активным и пассивным методам охраны
природы.
11. Что такое движущая сила технологического процесса?
12. Какие процессы используются в природоохранных
технологиях?
4.2. Методы очистки и обезвреживания отходящих газов. Предельные допустимые концентрации (ПДК) как основные
условия очистки и обезвреживания отходящих газов. Понятия
«временно допустимая концентрация (ВДК)», «предельно допустимый выброс (ПДВ)». Санитарно-защитная зона предприятия.
Условие очистки газов, содержащих несколько видов токсичных
примесей. Механические методы очистки с использованием гравитационных и центробежных сил, методы фильтрации. Промывные и адсорбционные методы очистки газов. Электростатические средства очистки газов. Методы очистки отходящих газов, применяемые на предприятиях пищевой промышленности.
Контрольные вопросы
1. Какие основные газы составляют атмосферу?
2. Перечислить основные источники загрязнения атмосферы.
10
3. Сформулировать определение понятию «отходящие
газы».
4. Какие нормативы лимитируют вредное воздействие на
атмосферный воздух?
5. Перечислить пассивные методы защиты атмосферы от
загрязнения.
6. Для каких целей и по каким параметрам осуществляется
инвентаризация выбросов в атмосферу?
7. Какие основные показатели используются при установлении санитарно-защитных зон предприятий?
8. На какие группы делится оборудование для пылеочистки?
9. Какие аппараты относятся к сухим пылеуловителям?
10. Какие аппараты относятся к мокрым пылеуловителям?
11. На какие типы делятся фильтры?
12. Особенности работы туманоуловителей.
13. Перечислить методы очистки воздуха от токсичных
газовых примесей.
14. Особенности промывных методов очистки.
15. Адсорбционные методы.
16. Принцип работы противогаза.
17. Для каких целей используется каталитический метод
очистки газов?
18. Способ производства серной кислоты.
19. Перечислить основные загрязняющие вещества, выделяющиеся при работе двигателей внутреннего сгорания.
20. Методы термической очистки газов.
4.3. Методы очистки и обезвреживания сточных вод.
Запасы природных вод. Критерии качества воды. Основы классификации природных и сточных вод. Понятия «предельная допустимая концентрация (ПДК)», «предельно допустимый сброс
(ПДС)». Схемы оборотного водоснабжения предприятия в системе защиты водных ресурсов. Основные технологические
принципы и назначение процеживания, отстаивания, фильтрования, гидроциклонирования загрязненных сточных вод и технические средства их осуществления. Химические, физикохимические и биологические методы очистки сточных вод. Тер11
мические методы. Методы очистки сточных вод, применяемые
на предприятиях пищевой промышленности.
Контрольные вопросы
1. Дать характеристику водопользования и водопотребления.
2. Перечислить классы примесей в воде по фазовому и дисперсному состоянию.
3. Привести показатели качества воды.
4. Для каких целей используется вода в промышленности?
5. Дать определение понятию «сточная вода».
6. Условия выпуска сточных вод в городскую канализацию.
7. Назначение процеживания при механической очистке
сточных вод.
8. Какие аппараты используются для отстаивания вод?
9. Принцип работы гидроциклона.
10. Перечислить способы флотации загрязняющих веществ из сточных вод.
11. Описать схему электродиализатора.
12. Каким образом осуществляется мембранная очистка
вод?
13. Каким образом осуществляется почвенная очистка
сточных вод?
14. Назначение биологических прудов.
15. Конструкционная особенность биофильтров.
16. Аппараты для иловой очистки вод.
17. Для каких целей используется доочистка сточных вод?
4.4. Обезвреживание и утилизация твердых отходов.
Источники возникновения твердых отходов в материальном производстве. Ресурсосберегающее малоотходное производство. Основные технологические принципы утилизации, обезвреживания
и захоронения отходов. Основные принципы управления отходами на предприятиях пищевой промышленности.
Контрольные вопросы
1. Дать определение понятию «отходы».
2. Источники возникновения твердых отходов в материальном производстве.
12
3. Что такое отходы производства и потребления?
4. Каким образом собираются и размещаются твердые бытовые отходы?
5. Перечислить методы переработки отходов.
6. Какие аппараты используются для переработки отходов?
7. Чем отличается компактирование отходов от компостирования?
8. Правила размещения отходов.
9. Какие сооружения используются для размещения отходов?
10. Каким образом можно перерабатывать отходы на месте складирования?
11. Для каких целей используется пиролиз?
12. Как осуществляется переработка отходов пластических масс?
4.5. Способы и средства защиты окружающей среды от
энергетического воздействия. Шум, вибрация и их характеристики. Нормирование шума и вибрации. Меры борьбы с шумовым загрязнением. Принципы экранирования, поглощения и подавления в источнике. Расчет экранов. Другие способы и средства защиты.
Предельно допустимые уровни электромагнитных полей.
Методы и средства защиты от электромагнитных полей. Способы защиты расстоянием, временем, экранированием.
Контрольные вопросы
1. Что такое шум и вибрация?
2. В чем суть биофизического закона Вебера-Фихтнера?
3. Нормирование шума.
4. Классификация коллективных средств защиты от шума
и вибраций.
5. Меры борьбы с шумовым загрязнением.
6. Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией на предприятиях пищевой промышленности и сферы услуг.
7. Что такое звукопоглощение?
8. Чем звукопоглощение отличается от звукоизоляции?
9. Принцип действия глушителей.
13
10. В результате чего возникает электромагнитное загрязнение?
11. Предельно допустимые уровни электромагнитных полей (ЭМП).
12. Нормативы продолжительности работы на компьютерах.
13. Способы защиты от ЭМП.
14. На чем основаны способы защиты от ЭМП расстоянием и временем?
15. Способ экранирования от ЭМП.
16. Заземление как способ защиты от ЭМП.
Тема 5. Правовые и экономические основы
охраны окружающей среды [2, 14, 17]
5.1. Экологическое право. Источники и структура экологического права. Понятие природноресурсного права и природоохранного права. Основные правовые документы в области
экологии. Системы управления природопользованием. Экологический контроль и его структура. Формы отчетности предприятий 2ТП-водхоз, 2ТП-воздух, 2ТП-отходы. Нормирование качества природной среды. Профессиональная экологическая ответственность физических и юридических лиц.
Контрольные вопросы
1. Из каких основных частей состоит экологическое право?
2. Что такое природноресурсное право?
3. Чем отличается природноресурсное право от природоохранного?
4. Каким законом руководствуются в природоохранной
деятельности?
5. Какие основные документы в области охраны окружающей среды Вы знаете?
6. Какие формы управления природопользованием Вы
знаете?
7. Перечислить формы управления охраной природы.
8. Назовите формы экологического контроля.
14
9. Какими нормативами оценивается качество природной
среды?
10. Что такое ПДК?
5.2. Основы экономики природопользования. Цель экономических методов управления природопользованием. Эколого-экономическая оценка природных ресурсов. Основы планирования и управления природопользованием. Оценка экономической эффективности природоохранных мероприятий. Экологическая экспертиза инженерных проектов.
Контрольные вопросы
1. Назначение экономических механизмов охраны окружающей среды.
2. Неразрывность экономических, правовых и экологических механизмов.
3. Принципы экономических механизмов охраны природы.
4. Что такое кадастр природных ресурсов?
5. Назначение реестра потенциально опасных веществ
в управлении природопользованием.
6. Назначение платы за загрязнение окружающей среды.
7. Какие виды платы за загрязнение окружающей среды
Вы знаете?
8. Назначение экологических фондов в системе охраны
природы.
9. Экономическое стимулирование охраны окружающей
среды в России.
10. Каким образом осуществляется оценка экономического ущерба, причиняемого окружающей среде?
11. Назначение экологической экспертизы инженерных
проектов.
Тема 6. Международное сотрудничество
в области экологии [2, 6, 17]
Международные соглашения (договоры, конвенции) по
охране окружающей среды, их виды и значение. Международные
организации в области экологического сотрудничества государств. Россия и ее регионы в системе международного сотрудничества.
15
Контрольные вопросы
1. Основные принципы международного сотрудничества
в области охраны окружающей среды.
2. Какие международные договоры в области охраны
окружающей среды Вы знаете?
3. Перечислите международные организации в области
охраны окружающей среды.
4. Какие территории с международным правовым режимом Вы знаете?
5. Какие территории относятся к смешанному правовому
режиму?
6. К какому правовому режиму относится Мировой океан?
7. Каким образом осуществляется охрана окружающей
среды в период вооруженных конфликтов?
16
2. Самостоятельная работа студентов
Самостоятельная работа студентов включает в себя изучение теоретического материала по конспектам лекций и рекомендуемой литературе, редактирование текста лекций, подготовку
к практическим занятиям, выполнение домашней контрольной
работы.
Индивидуальная работа со студентами предполагает защиту домашней контрольной работы и обсуждение проблемных
вопросов по тематике курса на практических занятиях.
Основная цель выполнения контрольных работ состоит
в закреплении теоретических знаний по разделам дисциплины
и приобретении практических навыков самостоятельно намечать пути по улучшению состояния окружающей среды, а также
выполнять расчеты процессов и аппаратов защиты этой среды.
Контрольные задания содержат задачи по изучению и использованию нормативных материалов (СНиП, СанПиН, соответствующих ГОСТ.Р), расчету ПДС, ПДВ, ВСС, ВСВ, СЗЗ,
а также процессов и аппаратов защиты окружающей среды и др.
В контрольной работе студент отвечает на один теоретический вопрос (список вопросов приведен ниже) и решает одну
задачу из приведенных ниже пяти разделов: «Задачи по расчету
водоохранных сооружений и оценке качества воды», «Задачи по
определению качества и защиты атмосферного воздуха от загрязнения», «Задачи по защите окружающей среды от отходов производства и потребления», «Задачи по защите окружающей среды от шума» и «Задачи по защите окружающей среды от электромагнитного загрязнения».
Номер вопроса, задачи и номер варианта выбирается по
последней цифре учебного шифра студента (номер зачетной
книжки). Поскольку в разделе 1 задачи № 1 и 2 имеют только
пять вариантов, то в случае, если последняя цифра больше пяти,
вступает в силу номер в скобках. В случае если она равна нулю,
то выполняется вариант № 5(10).
Ответы на вопросы следует излагать в реферативной форме с приведением необходимых схем, выполненных карандашом в соответствии с правилами технического черчения. Возможным вариантом является вклеивание в текст ксерокопий ри17
сунков и схем. В решениях задач также необходимо приводить
поясняющие схемы и рисунки, а также ссылки на нормативные
документы и литературные источники.
Контрольную работу следует выполнять чернилами, четко
и разборчиво. Возможен вариант выполнения работы на компьютере.
Контрольная работа должна начинаться с титульного листа,
где указывается министерство (Министерство образования Российской Федерации), наименование учебного заведения (Уральский государственный экономический университет), наименование кафедры (Технология хлеба, кондитерской и макаронной
промышленности), наименование дисциплины (Контрольная работа по экологии), фамилия, имя, отчество, номер учебного шифра студента, фамилия, И.О., ученая степень и ученое звание преподавателя, а также город, в котором выполнялась работа, и год
ее выполнения. На второй странице указывается содержание контрольной работы с указанием страниц. Далее приводится реферативный ответ на заданный вопрос, излагается задача и ход ее
решения с ответами и выводом. В конце работы необходимо
указать использованную литературу, поставить подпись и дату.
Вопросы
1. Сформулировать понятие экологии как науки об основных законах и принципах функционирования системы «общество–природа». Современная структура и основные направления
развития экологии. Дать понятие биосферы как единого пространства, в котором сосредоточена жизнь. Границы биосферы.
2. Дать понятие экологической системы. Основные
направления развития сообществ и экосистем. Дать характеристику основных групп живых организмов в экосистеме. Биологический круговорот и его блоки.
3. Факторы, влияющие на продукцию органического вещества из простых неорганических. Закон толерантности Шелфорда для минимального и максимального значения фактора
среды. Классификация экологических факторов.
4. Глобальные проблемы загрязнения окружающей среды.
Понятия «демографический взрыв», «исчерпаемость ресурсов»,
18
«парниковый эффект» и изменения глобальных характеристик
биосферы. Виды антропогенных нагрузок на природу. Основные
виды загрязнения окружающей среды.
5. Понятие «природные ресурсы» и их классификация.
Охрана и рациональное использование природных ресурсов.
6. Предприятия пищевой промышленности и окружающая
среда. Методы защиты окружающей среды, применяемые на
предприятиях пищевой промышленности.
7. Основные экологические требования к строительству
объектов пищевой промышленности.
8. Мониторинг окружающей среды. Методы и средства
контроля за ее состоянием. Ответственность за нарушение природоохранных требований.
9. Методы и технические средства защиты атмосферного
воздуха от загрязнения и очистки отходящих газов.
10. Методы и технические средства защиты водных объектов от загрязнения и очистки сточных вод до нормативных
показателей.
19
Раздел 1
Задачи по расчету водоохранных сооружений
и оценке качества воды
Задача № 1. При помощи ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая»
или СанПиН 2.1.4.1074-01 оцените качество питьевой воды
в практике работ по эксплуатации систем хозяйственно-питьевого водоснабжения в предложенных ниже вариантах и ситуациях.
Вариант 1(6). Водопроводная станция направляет на согласование Главному государственному инспектору Госстандарта города М план проведения лабораторно-производственного
контроля за качеством воды.
Водопровод забирает воду из реки Н, обслуживает население численностью 25 000 человек. На станции вода коагулируется сернисто-кислым алюминием с добавлением полиакриламида, хлорируется и фторируется. Для контроля за качеством
воды намечаются следующие точки ее отбора (табл. 1).
Таблица 1
Точки отбора и выполняемые анализы проб воды
Точки отбора пробы
Выполняемые анализы
и периодичность отбора проб
1. В месте водозабора
Жесткость, рН, фтор, вкус, запах, цветность,
мутность  1 раз в неделю
2. Перед подачей воды в сеть Остаточный хлор – 1 раз в час.
Полиакриламид, рН, жесткость, фтор, вкус,
запах, цветность, мутность – 1 раз в неделю.
Остаточный алюминий – 2 раза в год
3. В распределительной сети: Коли-индекс, общее число бактерий, мутность,
вблизи водопроводной стан- цветность, запах, привкус – 20 раз в месяц
ции в тупиковых точках;
возвышенных точках;
в домах, имеющих подкачку
При рассмотрении плана проведения лабораторно-производственного контроля за качеством воды необходимо проанализировать:
20
1) правильность выбора точек отбора проб и показателей
качества воды при проведении лабораторно-производственного
контроля;
2) кратность проведения лабораторно-производственного
контроля за качеством воды;
количество отбираемых проб для контроля за качеством
воды;
3) оформить письмо на согласование плана проведения
лабораторно-производственного контроля качества питьевой
воды с приложением правильно составленной таблицы. Определить, кому необходимо адресовать письмо.
Вариант 2(7). В поселке Л с населением 7 300 человек организовано централизованное водоснабжение из артезианской
скважины. При осуществлении санитарного контроля районным
ЦСЭН ежемесячно отбирается по 2 пробы воды в центральной
части и в тупиковой точке распределительной сети.
Таблица 2
Результаты анализов качества воды за текущий месяц
Показатели качества воды
Коли-индекс
Общее число микроорганизмов
Запах и вкус, баллы
Цветность, град
Мутность, мг/л
Берилий, мг/л
Молибден, мг/л
Мышьяк, мг/л
Нитраты, мг/л
Свинец, мг/л
Фтор, мг/л
Селен, мг/л
Хлориды, мг/л
Сульфаты, мг/л
Сухой остаток, мг/л
Железо, мг/л
Марганец, мг/л
Медь, мг/л
Показатели качества воды
Цинк, мг/л
Связанный хлор, мг/л
Жесткость общая, мг-экв
Центр поселка
Тупиковая точка
3
100
2
15
0,8
0
0
0,05
0,3
0
0,7
0
24
31
250
0,3
0,05
0
Центр поселка
0
0,9
5
4
130
4
60
0,8
0
0
0,05
0,3
0
0,7
0
24
31
250
0,3
0,05
0
Тупиковая точка
0
0,9
5
21
1. Составьте заключение о качестве воды.
2. Оцените правильность отбора проб воды на водопроводной сети (места отбора проб и их количество) и полноту исследований проб питьевой воды.
Вариант 3(8). В порядке государственного надзора лаборатория центра стандартизации отобрала пробы воды в трех
точках: перед подачей воды в водопроводную сеть (табл. 3), из
уличного водозабора, который расположен вблизи водопроводной станции, и из водопроводного крана на ул. Репина (табл. 4).
Таблица 3
Результаты анализа проб воды
Показатели качества воды
Коли-индекс
Общее число микроорганизмов
Запах и вкус, баллы
Цветность, град
Мутность, мг/л
Берилий, мг/л
Молибден, мг/л
Мышьяк, мг/л
Нитраты, мг/л
Полиакриламид, мг/л
Свинец, мг/л
Фтор, мг/л
Селен, мг/л
Хлориды, мг/л
Сульфаты, мг/л
Сухой остаток, мг/л
Железо, мг/л
Марганец, мг/л
Медь, мг/л
Цинк, мг/л
Связанный хлор, мг/л
Жесткость общая, мг-экв
22
Перед подачей воды
в водопроводную сеть
3
100
2
15
0,8
0
0
0,05
0,3
1
0
0,7
0
24
31
250
0,3
0,05
0
0
0,9
5
Таблица 4
Анализ проб воды, взятых из уличного водозабора,
расположенного вблизи водопроводной станции,
и из водопроводного крана на ул. Репина
Показатели качества воды
Коли-индекс
Общее число микроорганизмов
Запах и вкус, баллы.
Цветность, град
Мутность, мг/л.
Вблизи
водопроводной станции
Из
водопроводного крана
3
3
100
2
16
0,8
100
4
40
0,8
1. Оцените качество воды.
2. Составьте заключение о качестве воды.
Вариант 4 (9). В поселке С с населением 9 000 человек
организовано централизованное водоснабжение из артезианской
скважины. Местный ЦСЭН, обследуя водопровод поселка, ежемесячно отбирает пробы воды: в центральной части поселка
и в 2-х тупиковых точках (табл. 5).
Таблица 5
Качество воды в водопроводе за последний месяц
Показатели качества воды
Коли-индекс
Запах, баллы
Цветность, град
Мутность, мг/л
Жесткость общая, мг-экв
Привкус, баллы
Центр
поселка
Тупик
ул. Садовая
Тупик
ул. Стронина
3
2
35
1,7
8,4
2
4
3
30
1,9
8,5
2
4
3
30
2
8,4
3
1. Оцените правильность отбора проб воды на водопроводной сети (места отбора, количество) и полноту исследования
проб питьевой воды.
2. Оцените качество воды.
23
Вариант 5(10). Главному санитарному врачу г. Е.
Проектный институт в настоящее время проектирует группу пионерских лагерей на 1 200 мест в районе поселка Ш. Водоснабжение пионерских лагерей намечается осуществить путем
строительства водопровода из подземного источника. Намечаемый артезианский водоносный горизонт напорный, поэтому
строительство системы водоподготовки не планируется (табл. 6).
Таблица 6
Качество воды артезианского водоносного горизонта,
залегающего на глубине 60 м
Показатели качества воды
Температура, °С
Запах при 20 и 60°С
Привкус при 20 и 60°С
Цветность в градусах
Мутность
Реакция
Бериллий, мг/л
Бор, мг/л
Железо, мг/л
Марганец, мг/л
Медь, мг/л
Молибден, мг/л.
Мышьяк, мг/л
Нитраты, мг/л
Общая жесткость мг-экв/л
Окисляемость перманганатная, мгО2/л
Свинец, мг/л
Селен, мг/л
Стронций, мг/л.
Сероводород, мг/л
Сульфаты, мг/л
Сухой остаток, мг/л
Углекислота свободная, мг/л
Фтор, мг/л
Хлориды, мг/л
Цинк, мг/л
Число сапрофитов в 1 см3
Число БГКП в 1 см3
24
Величина показателя
8–16
0
0
0
0
7,2–7,3
не определялся
не определялся
0,8–0,86
0,1–0,12
отсутствует
отсутствует
отсутствует
отсутствует
4–4,14
3,2–3,4
отсутствует
отсутствует
отсутствует
0,4–2,6
166–167
454–470
2,4–2,6
0,82–0,85
37–40
0
150–200
60–65
1. Оцените полноту исследования проб питьевой воды.
2. Оцените качество воды.
3. Оформите письмо на согласование использования подземного источника водоснабжения пионерских лагерей.
Указания к решению задачи
Самостоятельно изучив ГОСТ 2874-82 и СанПиН
2.1.4.1074-01 (основные их положения приведены в прил. 1),
студент должен выяснить:
назначение ГОСТа и СанПиНа;
основные гигиенические требования к качеству питьевой
воды;
показатели безопасности воды в эпидемическом отношении, их нормативы и обоснование;
показатели безвредности воды по химическому составу,
их нормативы;
показатели, обеспечивающие благоприятные органолептические свойства воды;
как решается вопрос о качестве воды при обнаружении
нескольких химических веществ, присутствующих в воде водоисточника;
какой организацией осуществляется лабораторно-производственный контроль за качеством воды и в каких точках;
частоту и объем лабораторно-производственного контроля
качества воды в месте водозабора;
частоту и объем лабораторно-производственного контроля
качества воды перед подачей в распределительную сеть;
частоту и объем лабораторно-производственного контроля
качества воды в распределительной сети;
выбор точек на распределительной сети, их количество,
осуществление государственного санитарного контроля за качеством воды, частоту и объем исследований.
Затем студенты должны решить типовые ситуационные
задачи, варианты которых приведены выше, и ответить на предложенные вопросы.
Задача № 2. При помощи данных ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения» (основные положения ГОСТ приведены в прил. 2) оцените
возможность использования подземных и поверхностных ис25
точников для целей питьевого водоснабжения в предложенных
ниже вариантах.
Вариант 1(6). Институт «Водоканалпроект» в настоящее
время проектирует пансионат на 1 000 мест в районе станции Коуровка первоуральского района. Водоснабжение намечается
обеспечить путем строительства водозабора из р. Чусовая 
(3 класс водоисточника). Минимальный расход воды в реке 
0,5 м3/с. Скорость течения  0,05 м/с, ширина – 10 м, глубина 
4 м. Выше проектируемого водозабора на расстоянии 2 км находится зона массового отдыха населения. Результаты исследования воды р. Чусовая (приводятся минимальные и максимальные
значения показателей) приведены в табл. 7. Взятие проб проводилось ежемесячно в течение трех лет.
Таблица 7
Показатели качества воды р. Чусовая
Показатели химического
состава воды
2005 г.
2006 г.
2007 г.
Органолептические показатели
Запах при 60°С каче2–4
2–4
2–4
ственно и в баллах
Привкус при 20°С
не определялся не определялся не определялась
Цветность в градусах
не определялась не определялась не определялась
Мутность, мг/дм3
120–180
110–180
130–200
Водородный показатель
7,2–7,4
7–7,5
7–7,6
(рН)
Взвешенные вещества,
12–30
10–28
12–18
мг/дм3
Железо (Fe), мг/дм3
0,8–1,2
0,7–1,1
0,7–1,2
Марганец (Мn), мг/дм3
0,2–0,6
0,2–0,6
0,1–0,5
Общая жесткость, мг1,2–2,4
1,2–2,6
1,1–2,5
экв/дм3
Сульфаты (SO4-), мг/дм3
20–26
20–26
18–30
Показатели химического
2005 г.
2006 г.
2007 г.
состава воды
Сухой остаток, мг/дм3
130–180
130–160
130–180
Углекислота свободная
не определялась не определялась не определялась
(СО2), мг/дм3
Фтор (F), мг/дм3
0,06–0,18
0,05–0,16
0,06–0,18
Хлориды (Cl), мг/дм3
3,0–8,2
3,2–7,6
3,6–8,6
Щелочность, мг-экв/дм3
4,5–4,8
4,2–4,6
4,2–4,8
26
Окончание табл. 7
Показатели химического
состава воды
Промышленные, с/х
и бытовые загрязнения
Поверхностно-активные
вещества (ПАВ) анионоактивные (суммарно),
мг/дм3
Биохим. потребление
кислорода (БПКполн.),
мг О2/дм3
Окисляемость перманганатная, мг О2/дм3
Аммоний солевой (NH3),
мг/дм3
Нитриты (NO2-), мг/дм3
Нитраты (NO3-), мг/дм3
Число сапрофитных бактерий в 1 см3
Число лактозоположительных кишечных палочек в 1 дм3
Возбудители кишечных
инфекций (сальмонеллы,
шигеллы, энтеровирусы)
в 1 дм3
Число коли-фагов в 1 дм3
Число энтерококков
в 1 дм3
Фитопланктон, мг/дм3
Фитопланктон, кл/см3
2005 г.
2006 г.
–
–
Санитарные показатели
2007 г.
–
0,01–0,022
0,03–0,033
0,03
4–6,8
4,2–7,0
4–6,8
14–18,6
16–20
15–19,6
0,15–0,25
0,15–0,21
–
–
–
–
Биологические показатели
0,16–0,20
–
–
2 800–11 000
4 000–10 000
3 000–11 000
12 000–50 000
10 000–48 000
13 000–46 000
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
не обнаружено
1. Оценить пригодность р. Чусовая для водоснабжения
пансионата.
2. Подготовить заключение об использовании воды для
питьевых целей.
Вариант 2 (7). Уралмашзавод планирует провести сертификацию серийного производства воды питьевой, получаемой из
скважин № 2672 и 1998. Воду из артезианских скважин предполагается использовать для питьевого водоснабжения пос. Балтым.
27
Какие материалы необходимо предоставить для проведения сертификации на соответствие источника водоснабжения
требованиям ГОСТ?
Вариант 3 (8). Институт «Сантехпроект» приступил к выполнению проекта привязки дома отдыха работников пищевой
промышленности на 860 мест в пригородной зоне г. А на 1 км
юго-западнее села В. Водоснабжение дома отдыха намечается
обеспечить строительством водозабора производительностью
500 м3/сут из р. С. Минимальный расход р. С – 0,5 м3/с, скорость
течения – 0,65 м/с. Направляем Вам результаты химических
и бактериологических анализов воды из реки С в створе намечаемого водозабора.
Таблица 8
Протокол исследования качества воды р. С
в месте предполагаемого водозабора. Пробы отбирались
ежемесячно в течение года (приводятся минимальные
и максимальные значения показателей)
Наименование показателя
Величина показателя
Органолептические показатели
Температура, °С
Запах при 20°С
Запах при 60°С
Привкус в баллах
Цветность в градусах
Мутность, мг/дм3
Химические показатели
РН
Взвешенные вещества, мг/дм3
Железо
Марганец
Общая жесткость, мг-экв/дм3
Сухой остаток, мг/дм3
Фтор, мг/дм3
Наименование показателя
Хлориды, мг/дм3
Щелочность, мг-экв/дм3
Санитарные показатели
ПАВ (суммарно), мг/дм3
БПК полное, мгО2/дм3
28
3,6–16,8
2–3 балла
2–3 балла
не определялся
44–52
8,6–9,0
7,6–7,8
7,2–9,2
0,07–0,075
не обнаружен
2,44–3,3
150–200
0,20–0,24
Величина показателя
59,5–68
3,8–4,4
0,3–0,36
3,4–4,6
Окончание табл. 8
Наименование показателя
Окисляемость перманганатная, мгО2/дм3
Аммоний солевой, мг/дм3
Нитриты, мг/дм3
Нитраты, мг/дм3
Биологические показатели
Число сапрофитных бактерий в 1 см3
Число лактозоположительных бактерий в 1 дм3
Возбудители кишечных инфекций (сальмонеллы,
шигеллы, энтеровирусы) в 1 дм3
Число коли-фагов в 1 дм3
Число энтерококков в 1 дм3
Величина показателя
8,30–10,30
0,2–0,48
0,05–0,08
0,2–0,025
10 000–19 000
6 000–9 800
не определялись
не определялись
не определялись
Дайте заключение о соответствии р. С требованиям ГОСТ
2761-84.
Вариант 4 (9). Институт «Горстройпроект» в настоящее
время проектирует санаторий на 800 мест в районе г. З. Водоснабжение санатория планируется обеспечить путем строительства водопровода из подземного источника. Намечаемый к использованию водоносный артезианский горизонт залегает на
глубине 180 м. водовмещающие породы  пески. Верхняя и нижняя водоупорные толщи  глины. Санитарная характеристика
местности, непосредственно прилегающей к водозабору в радиусе 2 000 м, свободна от застройки, участок не затопляется, возможные источники загрязнения (брошенные скважины, поглощающие воронки) – отсутствуют. Дебит опытной артезианской
скважины  8 л/с.
Таблица 9
Протоколы исследования качества воды водоносного горизонта,
залегающего на глубине 180 м. Пробы отбирались ежемесячно
в 2005–2007 гг.
Наименование показателя
Температура, °С
Запах при 20 и 60°С в баллах
Наименование показателя
Привкус в баллах
Цветность в градусах
Величина показателя
8–18
0
Величина показателя
0
0–2,5
29
Окончание табл. 9
Наименование показателя
Мутность, мг/л
Реакция
Бериллий, мг/л
Бор, мг/л
Железо, мг/л
Марганец, мг/л
Медь, мг/л
Молибден, мг/л
Мышьяк, мг/л
Нитраты, мг/л
Общая жесткость, мг-экв/л
Окисляемость перманганатная, мгО2/л
Свинец, мг/л
Селен, мг/л
Сероводород, мг/л
Стронций, мг/л
Сульфаты, мг/л
Сухой остаток, мг/л
Углекислота свободная
Фтор, мг/л
Хлориды, мг/л
Цинк, мг/л
Число сапрофитных бактерий в см3
Число БГКП в 1 дм3
Величина показателя
не определялась
7,0–7,1
не определялась
не определялась
0,2–0,22
0
0
0
0
12–12,6
3–3,16
1,2–1,4
отсутствует
отсутствует
отсутствует
отсутствует
160–166
390–402
1,6–2,2
0,82–0,85
29–31
0
60–82
1
Оцените пригодность источника водоснабжения для санатория.
Вариант 5 (10). Проектный институт проектирует 2 пионерских лагеря на 600 мест каждый и пансионат на 800 мест
в районе населенного пункта С. Их водоснабжение намечается
из р. П. Подземные воды в данной местности не выявлены. Река
П. в пределах проектируемых объектов имеет равнинный режим.
Весеннее половодье  февраль–март. Формирование максимальных расходов происходит как весной от снеготаяния, так и летом от ливней. В июне-августе подъем уровней до 300 см/сут.
Наименьшие расходы воды присущи зимнему периоду. Ледостав не ежегодно. Глубина 8 м, ширина 60 м, скорость течения
0,12 м/с. Река в верховье служит источником центрального во30
доснабжения. Климатические особенности режима р. П. обеспечивают благоприятные условия самоочищения воды.
Таблица 10
Протоколы исследования качества воды р. П
в месте предполагаемого водозабора за 2005–2007 гг.
(пробы отбирались ежемесячно, приведены минимальные
и максимальные значения показателей)
Наименование показателя
Величина показателя
Температура в °С
1–26
Запах при 20 и 60°С в баллах
1–2
Цветность, градусы
18–20
Мутность, мг/л
не определялась
Прозрачность, см
5,0–7,0
Реакция
7,2–7,3
Взвешенные вещества, мг/л
9,3–9,8
Железо, мг/л
не обнаружено
Марганец, мг/л
не обнаружено
Сульфаты, мг/л
203–237
Сухой остаток, мг/л
515–568
Углекислота свободная, мг/л
7,4–8,7
Фтор, мг/л
0,2–0,22
Хлориды, мг/л
37–41
Щелочность, мг-экв/л
5,0–5,4
Общая жесткость, мг/л
2,2–2,22
ПАВ, мг/л
не обнаружены
БПК полное мгО2/л
2,6–3,0
Окисляемость перманганатная, мгО2/л
3,6–6,4
Аммоний солевой, мг/л
0,3–0,4
Нитриты, мг/л
0,04–0,041
Нитраты, мг/л
0,6–0,7
Число сапрофитных бактерий в 1 см3
5000–6700
Число лактозоположительных кишечных палочек в 1 л
700–980
Возбудители кишечных инфекций (сальмонеллы, шигеллы,
не определялись
полифаги, энтерококки)
Фитопланктон, мг/л
не определялся
Фитопланктон, кл/см3
не определялся
Оцените пригодность р. П. для хозпитьевого водоснабжения 2-х пионерских лагерей и пансионата, в том числе после водоподготовки.
31
Указания к решению задачи
При изучении ГОСТ 2761-84 обратите внимание на следующие вопросы:
а) область распространения ГОСТ 2761-84;
б) гигиенический принцип ГОСТ 2761-84;
в) порядок выбора источников централизованного питьевого водоснабжения;
г) данные, на основании которых производится выбор источника водоснабжения;
д) исследование качества воды источников водоснабжения:
общие требования к составу подземных и поверхностных источников, показатели качества воды источника по классам, степень обработки воды в зависимости от класса водоисточника,
организация, которая определяет класс водного объекта, места
отбора проб воды.
Изучив ГОСТ, студенты решают типовые ситуационные
задачи, варианты которых приведены выше, и отвечают на
предложенные вопросы.
Задача № 3. Установить требуемый объем отстойника для
очистки бытовых сточных вод с территории хлебозавода до допустимого содержания взвесей в осветленной воде. Определить
теоретическую продолжительность осветления для максимального расхода сточных вод.
Указания к решению задачи
1. При расчете принять следующие значения:
общий коэффициент неравномерности Кн = 1,47;
коэффициент использования объема для радиальных отстойников К = 0,45;
продолжительность отстаивания воды t1 в цилиндрах
с высотой столба воды h1 = 500 мм при t = 20°С принять равным
10 мин;
допустимое содержание взвесей в осветленной воде
КД = 100 мг/л;
показатель степени n принять равным 2;
количество отстойников m = 8 шт.
32
Таблица 11
Варианты исходных данных
Исходные данные
Среднесуточный расход
бытовых сточных вод,
подлежащих очистке,
Q, м3/сут
Содержание взвешенных
веществ в воде,
Кс, мг/л
Средняя скорость потока
в пределах рабочей зоны
отстойника, v, мм/с
Глубина проточной части
отстойника, Н1, м
Варианты
4
5
0
1
2
3
6
7
8
9
40 000
45 000
50 000
55 000
60 000
65 000
70 000
75 000
80 000
85 000
180
185
190
195
200
205
210
215
220
225
2,00
2,05
2,10
2,15
2,20
2,25
2,30
2,35
2,40
2,45
2,50
2,60
2,65
2,70
2,75
2,80
2,85
2,90
2,95
3,00
2. Определить:
требуемый эффект осветления воды, %:
Э=
Кс  К л
100 ; ;
Кс
(1)
максимальный секундный расход сточных вод, м3/с:
q
QK н
;
86 400
(2)
условную гидравлическую крупность, соответствующую
заданному эффекту осветления, мм/с:
и
Н1
;
 H1 

t1  
 h1 
(3)
вертикальную турбулентную составляющую, мм/с:
w = 0,05 × v;
(4)
объем зоны осветления одного отстойника, м3:
V
H1  q
;;
m  К  и  w
(5)
теоретическую продолжительность осветления воды, ч:
tT  n 
V
.
q
(6)
Сделать вывод.
Задача № 4. Установить основные размеры нефтеловушек
и эффективность очистки воды, поступающей с территории
нефтебазы.
34
Таблица 12
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
2
3
4
Варианты
5
6
7
8
9
0
Концентрация
нефтепродуктов
в очищаемой
50 55
60
65
70
75 80
85
90
95
воде, К1, мг/л
Средний расход
сточных вод,
1 800 1 900 2 000 2 100 2 200 2 300 2 400 2 500 2 300 2 400
q, м3/сут.
Расчетная скорость потока в
пределах рабочей
длины отстойни0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 0,010 0,011 0,012 0,013 0,014
ка, v, м/с
Указания к решению задачи
1. При работе принять следующие значения:
коэффициент часовой неравномерности сточных вод
Кн = 1,3;
допустимая концентрация нефти и нефтепродуктов
КД = 25 мг/л;
коэффициент, учитывающий уменьшение объема осадка
за счет различия фракций частиц Ко = 1,1;
коэффициент использования объема отстойника Коб = 0,5;
условная гидравлическая крупность u0 = 0,0035 м/с.
2. Определить:
максимальный секундный расход q на нефтеловушке по
формуле (2);
ширину отделения отстойника м:
B
q
;
n  v  H1
(7)
значение вертикальной турбулентной составляющей по
формуле (4);
общую длину отстойника, м:
35
L
v  H1
;
К об  и0  w
(8)
требуемый эффект очистки воды от нефти по формуле (1)
количество улавливаемой нефти т/сут.:
G
C1  Э  К 0  Q
.
10 6
(9)
Сделать вывод.
Задача № 5. Определить допустимую концентрацию
вредных веществ в сточных водах, выпускаемых в водоток, и их
предельно допустимый сброс (ПДС).
Предельно допустимый сброс (ПДС) – такое количество
вредных веществ, сбрасываемых со сточными водами в водные
объекты в единицу времени, при котором за счет разбавления
в расчетном створе (контрольном пункте) водного объекта будет
достигаться предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ или фоновая концентрация.
Указания к решению задачи
1. По прил. 3 установить предельнодопустимую концентрацию (ПДК) вредного вещества в водоеме хозяйственнопитьевого назначения.
2. Принять:
место расположения выпуска сточных вод у берега (η = 1);
коэффициент извилистости русла φ = 1, 2;
расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного
створа L = 1 000 м.
36
Таблица 13
Варианты исходных данных
Исходные данные
Максимальный расход сточных вод, q, м3/с
Вредные вещества, содержащиеся в сточных водах
Средняя скорость потока,
vср, м/с
Средняя глубина водотока,
Нср, м
Расчетный максимальный
расход водотока, Q, м3/с
Содержание вредных веществ в воде водотока до
выпуска сточных вод,
К1, мг/л
Варианты
5
1
2
3
4
0,047
0,045
0,043
0,041
бензол
анилин
нитраты
нефть
0,2
0,22
0,23
0,24
0,25
0,26
0,27
0,28
0,29
0,30
1,4
1,45
1,50
1,55
1,60
1,65
1,70
1,75
1,80
1,85
11
11,5
12,0
12,5
13,0
13,5
14,0
14,5
15,0
15,5
0,1
0,02
0,5
0,05
0,01
0,15
0,02
0,5
0,05
0,01
0,039
6
7
0,037 0,035
8
9
0
0,033 0,031 0,029
керосин бензол анилин нитраты нефть керосин
3. Определить:
коэффициент турбулентности:
Е
vсрНср
200 ;
(10)
коэффициент, учитывающий влияние гидравлических
факторов смешения сточных вод:
  η   3
Е
;
q
(11)
коэффициент смешения сточных вод с водой водоема:

1 
,
Q
1
q
3
где   e L ;
(12)
(13)
допустимую концентрацию вредного вещества в сточной
воде с учетом ее смешения с водой водоема, мг/л:
КД 
 Q
q
 К ПДК  К1   К ПДК ;
(14)
предельно допустимый сброс, г/с:
ПДС = Кд × q.
(15)
Сделать выводы.
Задача № 6. Определить необходимую степень очистки
промышленных сточных вод от загрязняющих взвешенных веществ. Сточные воды после очистки на очистных сооружениях
выпускаются в водоем, используемый для питьевого водоснабжения. Выпуск береговой.
38
Таблица 14
Варианты исходных данных
Исходные данные
Максимальный
расход сточных
вод, сбрасываемых
в водоем, q, м3/с
Концентрация
взвешенных веществ в сточных
водах, поступающих на очистку,
К, мг/л
Средняя скорость
потока, vср, м/с
Средняя глубина
водоема, Нср, м
Расход воды водоема в створе у места выпуска сточных вод, Q, м3/с
Концентрация
взвешенных веществ в водоеме до
выпуска сточных
вод, К1, мг/л
Расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа, L, м
1
2
3
4
Варианты
5
6
7
8
9
0
0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,17 0,16
200
210
220
230
250
260
270
280
210
260
0,31 0,25 0,26 0,27 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
19
18
17
16
15
19
14
18
15
16
0,2
0,1
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45 0,35 0,25
0,2
1 000 1 100 1 200 1 300 1 400 1 500 1 600 1 700 1 800 2 000
Указания к решению задачи
1. Для определения требуемой степени очистки сточных
вод от загрязняющих взвешенных веществ необходимо рассчитать их допустимую концентрацию в очищенных сточных водах
перед выпуском их в водоем. Она должна удовлетворять условию:
Сдоп ≤ К1 + n × p,
(16)
где К1 – концентрация взвешенных веществ в водоеме до выпуска туда сточных вод, мг/л; n – кратность разбавления в расчетном створе; p – допустимое санитарными нормами увеличение
39
содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод, мг/л. Для водоема питьевого назначения р = 0,25 мг/л.
2. Необходимая кратность разбавления n определяется по
формуле
n
 Q  q
q
,
(17)
где μ – коэффициент смешения сточных вод с водой водоема
(формула 12), который рассчитывается в следующей последовательности.
Рассчитывается коэффициент турбулентной диффузии по
формуле (10), а также коэффициент, учитывающий влияние
гидравлических факторов смешения сточных вод, по формуле
(11) при ξ = 1 и φ = 1,5. После чего по формуле (14) рассчитывается допустимая концентрация (Кдоп).
3. На основании проведенных расчетов необходимо сравнить допустимую концентрацию (Кдоп) с концентрацией взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на станцию
нейтрализации (К). При Кдоп ≤ К рассчитать необходимую степень
очистки сточных вод от взвешенных примесей по формуле (1).
Дать предложения по выбору отстойника для обеспечения
требуемой степени очистки сточных вод.
Задача № 7. Сравнить эффект очистки производственных
сточных вод от растворимых примесей на одно- и многоступенчатой сорбционной установке.
Таблица 15
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
2
3
4
Варианты
5
6
7
8
9
0
Расход сточных вод, q, м3/с
17 19 18 20 16 18 20 19 17 16
Доза сорбента, Сс, кг/м3
0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30
Количество ступеней
5
4
5
3
4
3
4 5
3
в сорбционной установке, n, шт. 3
40
Окончание табл. 15
Исходные данные
1
2
3
Варианты
5
6
4
7
8
9
0
Начальная концентрация сор0,28 0,26 0,27 0,29 0,30 0,28 0,26 0,29 0,31 0,26
бата в сточных водах, Сн, г/л
Необходимая степень очистки
сточных вод в сорбционной
97 96 98 93 96 97 95 98 93 94
установке, Э, %
Указания к решению задачи
1. Начертить схему сорбционной установки.
2. Определить:
расход сорбента при очистке сточных вод в одноступенчатой установке:
m1 = Cc × q;
(18)
расход сорбента на каждой ступени при многоступенчатой
очистке:
mi = m1 ;
(19)
n
концентрацию сорбата (поглощаемого вещества) в сточных водах после двух вариантов очистки: одноступенчатой
(i = 1) и многоступенчатой (i = n):
i


q 103
  Cн ,
Ci  
3

 q 10  К адс  mi 
(20)
где Кадс – адсорбционная константа распределения между сорбентом и раствором (принять равной 800).
3. Определить эффект очистки сточных вод соответственно на одно- и многоступенчатой сорбционной установке по
формуле (1).
Сделать вывод об эффективности очистки сточных вод
в одно- и многоступенчатой сорбционных установках.
41
Задача № 8. Определить основные размеры трехступенчатой нефтеловушки, используемой в качестве первой ступени
очистки воды в оборотной системе водоснабжения промывочнопропарочной станции.
Таблица 16
Варианты исходных данных
Исходные данные
Концентрация
нефте-продуктов
в очищаемой воде, С1, мг/л
Количество цистерн, обрабатываемых на ППС
в сутки, N, шт.
Глубина проточной части нефтеловушки, Н1, м
Скорость движения воды в отстойной зоне
нефтеловушки,
v, м/с
Расход воды на
промывку одной
цистерны, Рц, м3
Температура оборотной воды,
подаваемой
в нефтеловушку,
Т,°С
Наименьший размер улавливаемых частиц
нефтепродуктов в
сточной воде,
rч∙10-6, м
1
2
3
4
Варианты
5
6
7
920
860
780
650
900 1 000
550
850 900 950
150
160
170
180
190
200
215
220 230 240
2,0
1,85 1,90 1,95
2,1
2,2
2,3
2,4
9
0
2,5 2,25
0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 0,0010 0,0011 0,006 0,01 0,007
15
20
17
16
25
20
15
16
18
21
20
15
30
25
40
25
50
35
20
25
50
60
100
80
70
110
90
150
80
120
Указания к решению задачи
1. При работе принять следующие значения:
42
8
коэффициент часовой неравномерности сточных вод
Кн = 1,3;
количество отделений в нефтеловушке n = 3 шт.;
допустимая концентрация нефти и нефтепродуктов
СД = 150 мг/л;
коэффициент, учитывающий уменьшение объема осадка
за счет различия фракций частиц Ко = 1,1;
коэффициент использования объема отстойника Коб = 0,5;
2. Начертить схему (разрез) типовой нефтеловушки с указанием отдельных узлов и размеров отстойной зоны: L – длина;
Н – глубина; В – ширина проточной части.
3. Определить максимальный секундный расход воды через одну секцию нефтеловушки, м3/с:
qм 
К н  Рц  N
.
n  24  3 600
(21)
4. Определить требуемую ширину каждой секции нефтеловушки, м:
B
qм
.
v  H1
(22)
5. Для предварительного расчета размеров нефтеловушки
принять ламинарный характер потока воды в отстойной зоне
при постоянных скоростях движения воды и всплытия частиц
нефтепродуктов. Скорость всплытия частиц нефтепродуктов
найти из условия равенства выталкивающей архимедовой силы
и силы вязкого сопротивления воды:
vч 
2
2 g  rч   ч
 1 
9
 в

,

(23)
где g – ускорение свободного падения, м/с2; ρч, ρв – соответственно плотности частиц нефтепродуктов и воды (принять по
справочным данным); γ – кинематическая вязкость воды, зависящая от температуры и определяемая из табл. 17.
43
Таблица 17
Зависимость кинематической вязкости воды от температуры
Т, °С
γ, 10-6, м2/с
0
1,8
10
1,3
20
1,0
30
0,8
40
0,66
50
0,55
6. Длина отстойной зоны нефтеловушки определяется из
условия равенства времени всплытия нефтечастиц на поверхность и времени прохождения потока воды отстойной зоны:

v
H L
 или L   Н .
vч
vч v
(24)
Однако в реальных условиях возникает турбулентная составляющая w, поэтому действительная скорость всплывания
нефтечастиц:
v1ч  vч  w .
(25)
Отсюда истинная длина отстойной зоны нефтеловушки
будет определяться по формуле
L
v
Н .
v1ч
(26)
Найденные значения длины и ширины нефтеловушки
округлить до целого значения в большую сторону.
7. Эффективность работы нефтеловушки по уменьшению
концентрации нефтепродуктов в очищаемой воде определить по
формуле
 e
v L1
 ч
vH
.
(27)
На основании результатов проведенных расчетов вычислить фактическую концентрацию нефтепродуктов на выходе
нефтеловушки:
44
Сф = Сн × (1 – η).
(28)
Сравнить фактическую концентрацию нефтепродуктов на
выходе из ловушки с допустимой и сделать выводы о качестве
очистки.
Задача № 9. Рассчитать озонаторную установку для дезинфекции сточных вод, прошедших доочистку на фильтрах,
с территории, прилегающей к мясокомбинату.
Указания к решению задачи
1. При расчете принять:
общий коэффициент неравномерности подачи сточной воды Кмакс = 1,59;
озонаторы типа ОП-315 с номинальной производительностью по озону Q1 =3,8 кг/ч;
высоту воды в камере смешения Н = 3,8 м.
2. Определить:
максимальный часовой расход сточной воды на очистную
станцию, м3/ч:
Qмакс 
Qср  К макс
;
(29)
Qмакс  Dоз
;
1 000
(30)
24
максимальный расход озона, кг/ч:
Qоз 
расход озона в сутки, кг/сут:
Qоз.су т 
Qср  Dоз
1 000
;
(31)
45
Таблица 18
Варианты исходных данных
Исходные данные
Средний расход сточных вод,
Qср, м3/сут
Расход озона на дезинфекцию
сточной воды, Dоз , г/м3
Продолжительность контакта
озона с водой, Тоз, мин
Расход охлаждающей озонатор
воды, qоз, м3/ч
Варианты
4
5
1
2
3
6
7
8
9
0
16 000
15 500
15 000
14 500
14 000
10
9
8
7
6
7
8
9
10
9
8
9
10
8
9
10
8
9
10
8
30
31
32
33
34
30
31
32
33
34
13 500 13 000 12 500 12 000 11 500
требуемое число озонаторов, шт.:
n
Qоз.су т
Q1
(32)
;
требуемый расход охлаждающей воды на озонаторы, м3/с:
q
qоз  n
;
3 600
(33)
общую площадь камер для получения озоновоздушной
смеси с водой, м2:
F
Qмакс  Т оз
. (34)
60 Н
(34)
Сделать вывод о габаритных размерах установки озонирования сточных вод и определить, чем они отличаются от размеров установок хлорирования воды.
Задача № 10. Рассчитать время осветления сточной воды
от взвешенных частиц, основные размеры отстойника и массу
уловленного осадка.
Таблица 19
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
2
3
4
Варианты
5
6
Объем сточных вод,
подлежащих очистке,
12
8
20 10 15
Q, 103 , м3/сут.
Начальная концентрация взвешенных частиц в сточной воде,
250 1 000 400 200 1 500
Сн, мг/л
Глубина проточной
части отстойника, Н, м 4,0 2,5 3,0 3,2 1,8
Скорость движения
воды в рабочей зоне
6
10
8
5
7
отстойника, v, мм/с
16
7
8
9
0
11
8
18
12
300 300 700 450 250
2,1
3,6
3,1
2,6
3,4
10
5
6
9
6
47
Окончание табл. 19
Исходные данные
Тип отстойника
Температура сточной
воды, Т,°С
Характеристика взвешенных частиц
Варианты
5
6
1
2
3
4
7
8
9
0
в
г
в
г
в
г
в
г
в
г
20
15
30
10
15
20
15
25
20
15
к.г. м.м. с.т. к.г. м.м. с.т. к.г. м.м. с.т. с.т.
Примечание. В таблице приняты следующие обозначения: в – вертикальный;
г – горизонтальный; к.г. – коагулирующие взвешенные вещества; м.м. – мелкодисперсные минеральные вещества; с.т. – структурные тяжелые взвешенные
вещества.
Указания к решению задачи
1. Начертить схему отстойника заданного типа с указанием отдельных элементов и основных размеров.
2. Определить необходимый эффект осветления сточной
воды по формуле (1) при допустимой конечной концентрации
взвешенных частиц в осветленной воде Ск = 100 мг/л и максимальный секундный расход сточных вод по формуле (2) при коэффициенте неравномерности поступления сточных вод в отстойник, равном 2.
3. Рассчитать условную гидравлическую крупность:
u
1 000 k  H
kH 
 t 

 h 
n
w,
(35)
где k – коэффициент, зависящий от типа отстойника (принять для
горизонтальных отстойников k = 0,5; вертикальных – k = 0,35);
α – коэффициент, учитывающий влияние температуры сточной
воды на ее вязкость, определяемый из табл. 20.
48
Таблица 20
Зависимость вязкости воды от температуры
T, °С
α
10
1,3
15
1,14
20
1,0
25
0,9
30
0,8
t – продолжительность отстаивания в эталонном цилиндре, соответствующая необходимому эффекту осветления, определяемая из табл. 21.
Таблица 21
Эффект
осветления
Продолжительность отстаивания в эталонном цилиндре
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Продолжительность отстаивания, t, с,
взвешенных веществ при их концентрации, мг/л
коагулирующих
100
200
300
600
900
1 320
1 900
3 800
–
–
–
–
300
540
650
900
1 200
3 600
–
–
–
–
320
450
640
970
2 600
–
–
–
мелкодисперсных минеральных
500
500
–
150
260 180
390 200
450 240
680 280
1 830 360
5260 1 920
–
–
–
–
структурных
тяжелых
1 000
2 000
3 000
200
300
400
140
150
180
200
240
280
690
2 230
–
100
129
150
180
200
230
570
1 470
3 600
40
50
60
80
100
130
370
1 080
1 850
–
–
–
–
–
–
75 60 45
120 90 60
180 120 75
390 180 130
300 580 380
–
–
–
–
–
–
h – высота эталонного цилиндра (принимается равной 0,5 м);
n – коэффициент, зависящий от свойств взвешенных веществ
(принимается для коагулирующих взвешенных веществ n = 0,25;
мелкодисперсных минеральных n = 0,4; структурных тяжелых
n = 0,6); w – вертикальная турбулентная составляющая скорости
движения воды, препятствующая выпаданию взвешенных частиц в осадок, определяется по табл. 22.
49
Таблица 22
Вертикальная турбулентная составляющая скорости осаждения
v, мм/с
w, мм/с
5
0
10
0,05
15
0,1
4. Определить основные размеры отстойников.
4.1. Радиус вертикальных отстойников устанавливается по
формуле
R
1 000  q
,
  k0  u
(36)
где k0 – коэффициент использования объема отстойника (принимается для отстойников с центральной выпускной трубой
равным 0,35).
4.2. Ширина и длина горизонтальных отстойников рассчитываются по формулам, м:
B
1 000  q
;
v H
(37)
q H
,
k0  u
(38)
L
где k0 – коэффициент использования объема отстойника (принимается равным 0,5).
5. Определить массу уловленного осадка, т/сут.:
Мос = 1,2 × Сн × Э × Q × 10-8.
(39)
Сделать выводы о качестве очистки и габаритных размерах отстойников.
50
Раздел 2
Задачи по определению качества
и защиты атмосферного воздуха от загрязнения
Задача № 11. Рассчитать величину максимальной концентрации вредного вещества у земной поверхности, прилегающей
к промышленному предприятию, расположенному на ровной
местности, при выбросе из трубы нагретой газовоздушной смеси.
Таблица 23
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
Выбрасываемые вредные
вещества
Фоновая концентрация
вредного вещества
в приземном слое атмосферы, Сф, мг/м3
Масса вредного вещества, выбрасываемого
в атмосферу, М, г/с
Высота трубы, Н, м
Объем газовоздушной
смеси, выбрасываемой из
трубы, Q, м3/с
Разность между температурами выбрасываемой
смеси и окружающей
среды, ∆Т, °С
Диаметр устья трубы, D,
м
2
3
4
Варианты
5
6
7
8
9
0
NO CO NO2 SO2 NO CO NO2 SO2 NO CO
0,02 0,9 0,01 0,01 0,01 1,5 0,01 0,01 0,03 0,6
0,8
21
7,6
23
0,4
25
0,2
22
0,7
24
7,5
21
0,3
23
0,7
24
0,9
25
7,6
21
2,4
2,7
3,1
3,3
2,9
2,4
2,8
2,9
3,2
2,4
12
14
16
18
13
15
17
12
16
14
1,0
0,9
0,8
1,0
0,9
0,8
1,0
0,9
0,8
1,0
Указания к решению задачи
1. На схеме показать зоны загрязнения атмосферы при выбросе из трубы вредных веществ.
2. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества при выбросе нагретой газовоздушной смеси из
51
одиночного источника при неблагоприятных метеорологических условиях определить по формуле
См =
А М  m  n  η
,
H 2  3 Q  T
(40)
где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе (для Свердловской области А = 160); М – мощность выброса, г/с; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость
оседания веществ в атмосфере (для газообразных веществ F = 1,
для пыли F = 3); m, n – коэффициенты, учитывающие условия
выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (диаметр и высота устья, температура и скорость выхода газовоздушной смеси); η – коэффициент рельефа местности (для равнины равен 1); Н – высота источника, м; Q – объем выбрасываемой газовоздушной смеси, м3/с; ΔТ – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой
окружающего воздуха, °С.
3. Для определения коэффициентов m и n необходимо:
рассчитать среднюю скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с:
w
4Q
;
  D2
(41)
параметры f и vм:
f  1 000 
w D
;
H 2  ΔT
(42)
Q
.
H
(43)
vм  0 ,65  3
52
Коэффициент m определяется по формуле
m
1
0 ,67  0 ,1 
f  0,34  3 f
,
(44)
а коэффициент n определить в зависимости от величины
vм: значение n: при vм ≥ 2, n =1;
при 0,5 ≤ vм ≤ 2,
n = 0,532 vм2 – 2,13 vм + 3,13; (45)
при vм ≤ 0,5,
n = 4,4 vм.
4. Расстояние от источника выброса, на котором при неблагоприятных метеорологических условиях достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ, определяется по формуле
хм =
( 5  F ) k  H
,
4
(46)
где k – безразмерный коэффициент, определяемый по формулам:
при vм ≤ 2
k = 4,95 × vм × (1 + 0,28 × 3 f ); (47)
при vм > 2
k = 7 × vм × (1 + 0,28 × 3 f ). (48)
5. Определить фактическую концентрацию вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения
воздуха.
Дать оценку рассчитанного уровня загрязнения воздуха
в приземном слое промышленными выбросами путем сравнения
с предельно допустимыми концентрациями (прил. 4).
Задача № 12. Определить приземную концентрацию оксида углерода в атмосфере по оси факела выброса С на различных расстояниях от источника загрязнения атмосферы х. Построить график распределения концентрации С = f(x).
53
Таблица 24
Варианты исходных данных
Исходные данные
Опасная скорость ветра,
uм, м/с
Фоновая концентрация вредного вещества в приземном
слое атмосферы, Сф, мг/м3
Масса оксида углерода, выбрасываемого в атмосферу,
М, г/с
Высота трубы, Н, м
Объем газовоздушной смеси,
выбрасываемой из трубы,
Q, м3/с
Температура выбрасываемой
смеси, Т, °С
Диаметр устья трубы, D, м
1
2
3
4
Варианты
5
6
7
8
9
0
1,9 1,8 1,7 2,0 2,1 2,2 1,5 2,3 1,9 2,0
0,02 0,9 0,01 0,01 0,01 1,5 0,01 0,01 0,03 0,6
11,4 11,6 11,2 12,2 11,7 11,5 11,3 10,7 10,9 11,6
31 33 35 32 34 31 30 34 35 31
5,4 5,7 5,1 5,3 5,9 5,4 5,8 5,9 5,2 5,4
160 140 165 158 130 150 170 120 160 140
1,0 0,9 0,8 1,0 0,9 0,8 1,0 0,9 0,8 1,0
Указания к решению задачи
1. При расчете принять:
среднюю максимальную температуру наиболее жаркого
месяца Тв = 25°С;
величины коэффициентов m =1, n = 1;
местность ровная (η = 1);
коэффициент температурной стратификации атмосферы
А = 160;
интервалы значений х: 50 м при х / хм ≤ 1 и 200 м при
1≤ х / хм ≤ 8.
2. Приземная концентрация загрязняющих веществ в атмосфере С для каждого значения х, создаваемая источником выбросов на предприятии, рассчитывается по формуле
С = См × S1,
(49)
где См – максимальное значение приземной концентрации вредного вещества, определяется по формуле (40); S1 – безразмерный
коэффициент, определяемый в зависимости от соотношения
х / хм и коэффициента F по формулам:
54
при х / хм ≤ 1
 x
S1  3  
 xм
4

 x
  8  

 xм
3

 x
  6  

 xм
2

 ;

(50)
при 1≤ х / хм ≤ 8
S1 
1,13

 х
0,13
х
 м





2
,
(51)
1
хм – расстояние от источника выброса, на котором при неблагоприятных метеорологических условиях достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ, определяется по
формуле (46).
3. Расчеты приземной концентрации С начать с расстояния от источника загрязнения х = 50 м и завершить на расстоянии равном 1 200 м. Результаты расчетов свести в табл. 25.
Таблица 25
Расчет концентраций оксида углерода по оси факела
х, м
х/хм
S1
С, мг/м3
50
100
…
4. На основании данных таблицы построить график зависимости С = f(x).
Дать оценку рассчитанного уровня загрязнения воздуха
в приземном слое промышленными выбросами путем сравнения
с предельно допустимыми концентрациями (прил. 4).
Задача № 13. Алюминиевый завод (предприятие первого
класса опасности), на котором производство ведется методом
электролиза, расположен в районе, где повторяемость ветров
(«роза ветров») следующая (табл. 26).
55
Санитарно-защитная зона (СЗЗ) предприятия – благоустроенная или озелененная территория, отделяющая площадку
предприятия, являющегося источником загрязнения атмосферы,
шумовых, радиационных и прочих воздействий, от жилой и общественной застройки. Размеры ее устанавливаются с учетом
санитарной классификации предприятий, расчетов загрязнения
атмосферы и других факторов. Санитарная классификация приведена в Санитарных правилах и нормах – СанПиН
2.2.1/2.1.1.1200-03 (с изм. 2007 г.). Нормами установлено 5 классов предприятий и соответственно 5 размеров нормативных
СЗЗ: I класс – 1 000 м; II класс – 500 м; III класс – 300 м;
IV класс – 100 м; V класс – 50 м.
Таблица 26
Роза ветров в районе деятельности алюминиевого завода
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
Откорректированная СЗЗ
С
СВ
Направление ветра, %
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
5
3
37
36
28
5
4
9
30
10
7
7
25
30
36
8
4
24
28
6
8
6
4
5
5
6
7
36
10
7
10
8
4
5
4
8
10
6
5
4
4
5
10
8
8
4
6
10
4
5
4
5
8
6
6
5
36
7
7
10
З
СЗ
25
30
7
7
8
36
24
4
6
28
37
36
5
3
5
28
9
4
10
30
1. Определение откорректированной по розе ветров санитарно-защитной зоны. По санитарной классификации, приведенной в СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03, определить величину санитарно-защитной зоны.
Полученные размеры СЗЗ уточняются отдельно для различных направлений ветра в зависимости от среднегодовой розы ветров района по формуле
56
L  L0 
p
,
p0
(52)
где L – уточненный размер СЗЗ в направлении, противоположном розе ветров, м; L0 – нормативный размер СЗЗ, полученный
по данным СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03, м; Р – среднегодовая
повторяемость рассматриваемого направления ветра, %; Р0 –
повторяемость направлений ветров при круговой розе ветров
(при восьмирумбовой розе ветров Р0 = 100 / 8 = 12,5%).
Результаты корректировки заносятся в приведенную выше
таблицу.
2. Построение санитарно-защитной зоны предприятия.
Для построения СЗЗ необходим ситуационный план предприятия. Для этого на листе бумаги (лучше на миллиметровой формата А 4) необходимо нарисовать предприятие (лучше кубиками). В левом верхнем углу чертежа приводится роза ветров.
При обосновании величины СЗЗ первоначально на ситуационном плане отмечают:
нормативные границы СЗЗ вокруг каждого источника выброса предприятия и определяют общую границу санитарной
зоны;
уточненные границы СЗЗ в зависимости от розы ветров
(при этом необходимо учитывать, что величина уточненной санитарно-защитной зоны противоположна рассматриваемому
направлению ветра и она не может быть меньше нормативной).
СЗЗ определяется как итог наложения обеих линий.
Следует дать санитарную оценку полученным результатам и рекомендовать оздоровительные мероприятия.
Задача № 14. Определить годовой социально-экономический ущерб от загрязнения окружающей среды мучной пылью
при выгрузке муки из вагонов.
57
Таблица 27
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
2
3
4
Варианты
5
6
Размер территории выгрузки
160 170 180 190 200
цемента, S, м2
Количество одновременно
2
3
4
5
6
выгружаемых вагонов, N, шт.
Общее время выгрузки ваго2,00 2,25 2,50 2,75 3,00
нов, t, ч
Средняя плотность людей на
выгрузке цемента, nр, чел/м2 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12
Средняя дневная зарплата од240 245 250 255 260
ного работающего, З, р.
Число дней болезни одного
работающего,
15 20 25 30 15
Д, дней/год
7
8
9
0
210 220 230 240 250
2
3
4
5
6
2,00 2,25 2,50 2,75 3,00
0,08 0,09 0,10 0,11 0,12
240 245 250 255 260
20
25
30
15
20
Указания к решению задачи
1. Принять:
максимальную норму естественной убыли цемента при
выгрузке Кn = 0,15 %;
при концентрации пыли в воздухе 50 мг/м3 заболеваемость людей увеличивается в 3 раза.
массу цемента в вагоне m = 50 т;
ПДК для цемента в воздушной среде по ГОСТ 12.1.005-76
или по прил. 4.
2. Определить:
потери цемента, вызывающие запыленность воздуха, кг:
пц = N × m × Кп;
(53)
средний уровень запыленности в районе выгрузки при
условно равномерном распределении пыли на территории,
мг/м2:
n
Ц п  Vtц ,
где V = 2S, при высоте рабочей зоны, равной 2 м;
58
(54)
возможный рост числа заболеваемости рабочих при выгрузке цемента:
Рз = Цn × 3 ;
50
(55)
социально-экономический ущерб Убл от оплаты больничных листов:
Убл = S × nр × З[(ДРз) – Д].
(56)
Сделать выводы.
Задача № 15. Определить предельно допустимый выброс
(ПДВ) оксида углерода в атмосферу из трубы котельной узловой
станции.
Предельно допустимый выброс (ПДВ) – количество вредного вещества, выбрасываемого с отходящими газами в атмосферу в единицу времени, при котором за счет рассеивания
в сумме с выбросами других источников в приземном слое будет достигаться предельно допустимая концентрация (ПДК)
этого вещества.
Указания к решению задачи
1. При расчете принять следующие значения:
коэффициент η = 1 (для ровной местности);
коэффициент, определяющий влияние осаждения примесей, F = 1 (для газов);
коэффициент А = 160;
диаметр трубы D = 1 м.
2. Определить:
по ГОСТ 12.1.005-76 или прил. 4 среднесуточное значение
ПДК вредностей в атмосфере воздуха для оксида углерода;
допустимую концентрацию оксида углерода в приземном
слое атмосферы, мг/м3:
СД = СПДК – Сф; (57)
(57)
величину параметров νм (по формуле 43), f (по формуле
42), n (по формуле 45), m (по формуле 44).
59
Таблица 28
Варианты исходных данных
Исходные данные
Объем выбрасываемой газовоздушной смеси,
Q, м3/ч
Высота трубы, Н, м
Фоновая концентрация в населенном пункте,
Сф, мг/м3
Разность температур выбрасываемой смеси и
окружающего воздуха, ΔТ, °С
1
2
3
24 000 24 500 25 000
7
8
9
4
25 500
10
Варианты
5
6
7
8
9
0
26 000 26 500 27 000 27 500 28 000 28 500
11
12
13
14
15
16
0,01
0,02
0,03
0,04
0,03
0,02
0,01
0,02
0,03
0,04
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
3. Рассчитать предельно допустимый выброс оксида углерода, г/с:
ПДВ 
С Д  H 2  3 Q  Т
;
A F  m  n  η
(58)
концентрацию вредного вещества около устья источника,
г/м3:
Су 
ПДВ
. (59)
Q
(59)
Сделать выводы.
Задача № 16. Определить величину предельно допустимого выброса несгоревших мелких частиц топлива (сажи), выбрасываемой из трубы котельной в горной местности.
Таблица 29
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
2
3
4
Объем выбрасываемой
газовоздушной смеси,
5,2 5,4 5,6 5,8
Q, м3/с
Высота трубы, Н, м
26 18 24 17
Диаметр трубы, D, м
0,9 1,0 0,8 1,1
Фоновая концентрация
сажи в приземном воздухе,
0,01 0,02 0,03 0,04
Сф, мг/м3
Разность температур выбрасываемой смеси и
окружающего воздуха, ΔТ,
42 44 50 58
°С
Варианты
5
6
7
8
9
0
5,1 5,3 5,5 5,7 5,2 5,4
15 23 14 27 28 26
0,9 0,8 0,7 1,0 1.1 0,9
0,03 0,02 0,01 0,02 0,03 0,04
61
53
49
52
54
48
Указания к решению задачи
1. При расчете принять следующие значения:
коэффициент η = 3 (для горной местности);
коэффициент, определяющий влияние осаждения примесей, F = 3 (для пыли);
61
коэффициент А = 160.
2. Определить:
по ГОСТ 12.1.005-76 или прил. 4 среднесуточное значение
ПДК для сажи;
допустимую концентрацию сажи в приземном слое атмосферы по формуле (57);
величину параметров νм (по формуле 43), f (по формуле 42),
n (по формуле 45) и m (по формуле 44).
3. Рассчитать предельно допустимый выброс в атмосферу
по формуле (58), а концентрацию вредного вещества около
устья источника по формуле (59).
Сравнить ПДВ с заданным выбросом сажи и сделать выводы о возможности работы котельной.
Задача № 17. Определить, на каком расстоянии от трубы,
являющейся источником холодных выбросов, на ровной поверхности земли возникает максимальная концентрация вредных веществ.
Указания к решению задачи
1. При расчете принять следующие значения:
коэффициент F = 1 (для газообразных вредных веществ);
коэффициент η = 1 (для ровной местности).
2. Проверку на величину опасной скорости ветра не производить.
3. Определить:
по ГОСТ 12.1.005-76 или прил. 4 среднесуточное значение
ПДК вредных веществ;
среднюю скорость выхода w газовоздушной смеси по
формуле (41);
значение параметра vм для холодных выбросов:
D ;
vм  1,3  wH
значение коэффициента n по формуле (45);
62
(60)
Таблица 30
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
2
3
4
5
Варианты
6
7
8
9
0
Выбрасываемые вещества
СО аммиак амины ацетон ксилол бензол аммиак этилен ацетон сероуглерод
Диаметр устья источника выброса,
D, м
Высота трубы, Н, м
Количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, М, г/с
Объем газовоздушной смеси, Q, м3/с
Коэффициент, учитывающий условия
выхода смеси из устья источника выброса, m
Значение коэффициента А
0,60
18,0
0,65
18,5
0,70
19,0
0,75
19,5
0,80
20,0
0,85
20,5
0,90
21,0
0,95
21,5
1,00
22,0
1,05
22,6
425
5,56
435
6,10
385
6,67
990
7,22
905
7,78
140
8,33
415
8,89
410
9,44
1015
10,0
420
10,56
0,50
120
0,51
160
0,52
200
0,53
120
0,54
160
0,55
200
0,56
120
0,57
160
0,58
200
0,59
120
максимальную приземную концентрацию вредных веществ, мг/м3:
Cм 
А  М  F  n   D
8Q  H
4
3
;
(61)
расстояние от источника выброса, на котором при неблагоприятных метеоусловиях достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ:
xм 
5 F
d H ,
4
(62)
где коэффициент d определяется по формулам:
при vм < 2
d = 11,4 × vм;
(63)
d  16,1  м ;
(64)
при vм ≥ 2
расстояние Хм от источника выброса, на котором возникает максимальная приземная концентрация, м:
Хм  d  H .
(65)
Дать оценку рассчитанного уровня загрязнения воздуха
в приземном слое путем сравнения со среднесуточной ПДК
(прил. 4).
Задача № 18. Определить минимальную высоту одноствольной трубы для рассеивания в атмосфере нагретых газовоздушных выбросов оксида углерода на равнинной местности.
64
Таблица 31
Варианты исходных данных
Исходные
данные
1
2
3
4
Варианты
5
6
7
8
9
0
Диаметр устья
источника вы0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,05
броса, D, м
Фоновая концентрация СО в
приземном слое
атмосферы, Сф,
1,3 1,2 1,9 1,2 1,5 1,7 1,8 2,0 2,1 1,5
мг/м3
Количество
вредного вещества, выбрасываемого в атмо25
26
27
28
29
24
23
22
30
31
сферу, М, г/с
Объем газовоздушной смеси,
3,3 3,1 3,2 3,0 3,4 3,3 3,5 3,6 3,7 3,8
Q, м3/с
Разность между
температурой
выброса и температурой
окружающего
27
24
23
25
22
21
20
28
29
воздуха, ∆Т, °С 26
Значение коэф120 160 200 120 160 200 120 160 200 120
фициента А
Указания к решению задачи
1. При расчете принять следующие значения:
коэффициент F = 1 (для газообразных вредных веществ);
коэффициент η = 1 (для ровной местности);
2. Проверку на величину опасной скорости ветра не производить.
3. Определить:
по ГОСТ 12.1.005-76 или прил. 4 максимально разовое
значение ПДК оксида углерода;
предварительное значение минимальной высоты трубы:
65
H
A M  F  η
(ПДК макс.раз.  Сф )  3 Q  ΔT
.
(66)
4. По найденному таким образом значению определяются
значения νм (по формуле 43), f (по формуле 42) и устанавливаются в первом приближении значения коэффициентов n (по
формуле 45) и m (по формуле 44). Если m и n не равны единице,
то по ним определяется второе приближение высоты трубы:
H1  H  m  n .
(67)
5. Если значения Н1 и Н отличаются больше чем на 1 м, то
производится пересчет параметров m и n и пересчет высоты
трубы. Уточнение производится до тех пор, пока высота трубы
предыдущего расчета и последующего не будут отличаться более чем на 1 м. Найденная высота трубы округляется до целых
значений в большую сторону.
Сделать вывод о влиянии высоты трубы на уровни приземных концентраций вредных веществ.
Задача № 19. Определить эффективность очистки воздуха
от пыли в скруббере Вентури [3].
Указания к решению задачи
1. Рассчитать расход воды на орошение очищаемого газа:
Qж = Qг × ρ.
(68)
2. Определить суммарную энергию соприкосновения газа,
жидкости и сопла скруббера (Е):
Е     ж 
Qж
,
Qг
(69)
где ∆ρ – гидравлическое сопротивление трубы Вентури, Па; ρж –
давление распыляемой жидкости на входе в пылеуловитель,
принять равным 105 Па.
66
Таблица 32
Значение коэффициента В
Значение коэффициента n
Гидравлическое сопротивление трубы Вентури, ∆р, кПа
Расход очищаемого газа, Qг, м3/ч
Расход воды на орошение 1 м3 очищаемого газа, ρ, л/м3
0,098
0,46
10
8 000
0,1
0,013 0,019 0,19 0,013
0,62 0,57 0,32 0,63
12
13
14
15
8 500 9 000 9 500 10 000
0,15 0,2 0,25 0,3
0,098
0,46
16
8 000
0,1
7
8
9
0
мартеновская
доменная
фосфорная
доменная
Варианты
5
6
ваграночная
4
конвенторная
3
фосфорная
2
мартеновская
Тип пыли
1
конвенторная
Исходные данные
ваграночная
Варианты исходных данных
0,013 0,019 0,19 0,013
0,62 0,57 0,32 0,63
17
18
19
20
8 500 9 000 9 500 10 000
0,15 0,2 0,25 0,3
3. Эффективность очистки скруббера Вентури рассчитывается по формуле
  р  е  ВЕ .
n
(70)
Сделать вывод о качестве очистки воздуха.
Задача № 20. Определить критическое напряжение на
электродах унифицированного горизонтального электрофильтра
(УГ), при котором возникает коронный разряд и расход электроэнергии на очистку.
Таблица 33
Варианты исходных данных
Исходные данные
Полярность коронирующего электрода
Диаметр коронирующего электрода,
мм
Диаметр осадительного электрода, мм
Температура газов,
°С
Избыточное давление газов
в газоходе, Па
Атмосферное давление, 105Па
Производительность
очистки газов, м3/ч
Варианты
5
6
1
2
3
4
7
8
9
0
+
–
+
–
+
–
+
–
+
–
1,0
1,1
1,2
0,9
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
6,0
9,0
8,0
7,0
7,5
6,5
8,5
5,5
6,2
7,3
220 230 240 250
210 200 190
180 225
245
150 140 130 120
110 100 120
135 145
125
0,9 0,95
1,1 1,03
1,08 1,09 0,96
1,0 1,05
500 600 650 400
1,0
350 400 500
600 650
700
Указания к решению задачи
1. Критическое напряжение на электродах, при котором
возникает коронный разряд, определяется соотношением:
U кр  Екр  R1  ln
68
R1
,
R2
(71)
где R2 и R1 – радиусы коронирующего и осадительного электродов, мм; Екр – критическая напряженность электрического поля,
В/м.
2. Величина критической напряженности определяется по
эмпирическим формулам Пика. Для коронирующего электрода
положительной полярности

 
6
Екр  3,37     0,0242 
  10 ,
R
1 

(72)
а для коронирующего разряда отрицательной полярности

 
Екр  3,04     0 ,0311 
 10 6 ,

R1 

(73)
где β – поправка на плотность газов в рабочих условиях, определяемая по следующему уравнению:

293  ( рокр  рr )
1,013  10 6  (273  t )
,
(74)
где рокр – давление окружающей среды, Па; рr – разряжение или
избыточное давление в газоходе, Па; t – температура газов, °С.
3. Определить суточный расход электроэнергии на очистку газов при удельном ее расходе на очистку 1000 м3/ч, равном
0,3 кВт∙ч.
Сделать вывод о габаритах электрофильтра и расходе
электроэнергии на очистку отходящих газов.
69
Раздел 3
Задачи по защите окружающей среды
от отходов производства и потребления
Задача № 21. Определить массу и объем осадка, образовавшегося после очистки бытовых сточных вод, который допустимо использовать в качестве удобрения для сельскохозяйственного объекта.
Таблица 34
Варианты исходных данных
2
3
4
Варианты
5
6
7
8
9
0
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4
1,51 1,52 1,53 1,54 1,55 1,60 1,61 1,62 1,63 1,64
60
3,0
ванадий
цинк
нитраты
цинк
марганец
3,0 0,3 300 50
медь
60
нитраты
0,3 300 50
ванадий
0,2 0.2 0,3 0,3 0,25 0,25 0,3 0,2 0,25 0,3
марганец
Площадь участка S, га
Плотность почвенного
слоя, ρп, т/м3
Мощность почвенного
слоя, Н, м
Фоновое содержание веществ в почве, Сф, мг/кг
Вредные вещества, содержащиеся в осадках
1
медь
Исходные данные
Содержание вредных ве15 2000 500 700 100 15 2000 500 700 100
ществ в осадках, Сос, г/м3
Плотность осадка, ρос, т/м3 1,20 1,21 1,22 1,23 1,24 1,25 1,26 1,27 1,28 1,30
Указания к решению задачи
1. По прил.5 установить предельнодопустимую концентрацию (ПДК) вредного вещества в почве.
2. Составить уравнение материального баланса, исходя из
условия равномерного смешивания осадка с плодородным слоем почвы:
70
Сф∙× М + Сос∙× m = Cсм × (М + m),
(75)
где Сф – фоновая концентрация вещества в почве, мг/кг; М –
масса плодородного слоя почвы, кг; Сос – концентрация вещества в осадке, мг/кг; m – масса осадка, кг; Cсм – концентрация
вещества в почве после смешивания с осадком, мг/кг.
Для того чтобы осадок можно было использовать в качестве удобрения, необходимо соблюдение следующего основного
условия:
Cсм ≤ ПДК,
(76)
где ПДК – предельнодопустимая концентрация вещества в почве, мг/кг.
3. Определить:
объем плодородного слоя на участке:
(77)
W = H × S;
массу плодородного слоя на участке:
M = W × ρп,
где Н – мощность почвенного слоя, м; S – площадь участка, м2;
ρп – плотность почвы, т/м3.
4. Массу осадка определить по уравнению материального
баланса:
m
M  (C см  Сф )
С ос  С см
.
(79)
5. Максимальный объем осадка, предназначенного для
размещения на участке:
V
m
 ос
;
(80)
71
высота осадка, размещенного на плодородном слое участка:
h
V
.
S
(81)
Сделать вывод о возможности использования осадков
сточных вод в сельском хозяйстве.
Задача № 22. Определить массу отработанных люминесцентных ламп, образовавшихся в течение года в виде отхода при
их замене в производственных и административных помещениях хлебозавода.
Таблица 35
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
2
3
4
Варианты
5
6
7
8
9
0
Количество установленных на
предприятии ламп,
6 000 5 000 4 000 5 000 4 000 6 000 3 000 2 500 3 500 4 500
Кл, шт.
Среднее время
работы одной лам4,1 4,2 4,3 4,5 4,7 4,8 4,9 5,0 5,2 5,4
пы в сутки, Чс, ч
Число рабочих
суток в году, С, сут. 250 260 265 270 255 275 280 285 290 295
Указания к решению задачи
1. При расчете принять следующие значения:
массу одной лампы, равной m = 0,4 кг;
нормальный срок службы одной лампы Нг = 1 000 ч.
2. Количество ламп, замененных в течение года (Qл),
определяется по формуле
Qл 
К л  Чс  С
,
Н
(82)
где Кл – количество ламп, установленных на предприятии, шт.;
Чс – среднее время работы одной лампы в сутки, ч/сут.; С – чис72
ло рабочих суток в году, сут.; Нг – нормальный срок службы одной лампы, ч.
3. Определить массу образующихся отходов в год:
Мотх = Qл × m × 10-3,
(83)
где m – масса одной лампы, кг.
Нормальный объем образовавшихся отходов представить
в виде дроби, например, 0,24 т/год/600 шт.
Сделать вывод о возможности хранения ламп на предприятии и их передаче на утилизацию.
Задача № 23. Определить массу отработанных индустриального, компрессорного и моторного масел в автобазе.
Таблица 36
Варианты исходных данных
Исходные
данные
1
2
3
4
Варианты
5
6
7
8
9
0
Среднее количество заливаемого индустриального масла в
единицу оборудования (стан6 000 5 000 4 000 5 000 4 000 6 000 3 000 2 500 3 500 4 500
ков), Рi, кг/ед
Количество единиц оборудования (станков),
6
7
8
9
10
6
7
8
9
10
n1, шт.
Количество замен индустриального масла в
3
4
5
6
4
4
5
6
5
4
год, N, раз/год
73
Окончание табл. 36
Исходные
данные
1
Средний объем масла,
заливаемого в
компрессор,
100
Vк, л/год
Количество
компрессоров,
2
n2, шт
Заправочный
объем моторного масла в
грузовой автомобиль, Vз,
8
л
Фактический
пробег грузового автомобиля в год, Lф,
150
тыс. км/год
Число грузовых автомобилей в авто10
базе, n3, шт.
Варианты
5
6
2
3
4
7
8
9
0
120
150
200
250
300
220
240
210
200
2
3
4
3
2
2
3
4
2
9
10
8
8
9
10
10
9
8
160
170
180
190
195
200
155
165
175
12
14
16
18
20
22
24
26
30
Указания к решению задачи
1. При расчете принять следующие значения:
норматив сбора индустриального и компрессорного масел
К = 50%;
плотность масла ρ = 0,9 т/м3;
нормативный пробег грузовых автомобилей Lн = 100 тыс.
км/год.
2. Расчет массы отходов отработанного индустриального
масла (Мотр):
М отр 
74
Рi  N  n1  K
.
10 000
(84)
3. Масса отработанного компрессорного масла (Мкомпр):
М компр 
Vк  n2    K
.
1 000
(85)
4. Объем отработанных моторных масел (Vмм):
Vмм 
n3  Vз  Lф
Lн
(86)
.
На основании этого расчета определяется масса отхода
моторного масла (Ммм):
М мм 
К  Vмм  
.
1 000
(87)
Сделать вывод об объемах расхода масел на автобазе
и возможной утилизации их отходов.
Задача № 24. Определить массу отработанных аккумуляторов и серной кислоты в автобазе.
Таблица 37
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
Количество кислотных аккумуляторов на авто10
базе, n3, шт.
Масса отработанных аккуму20
ляторов, mа, кг
Фактический
срок службы
аккумуляторов,
1,2
Т, лет
Варианты
5
6
2
3
4
7
8
9
0
12
14
16
18
20
22
24
26
30
22
23
24
25
20
21
22
23
22
1,3
1,4
1,5
1,8
2.0
2,2
1,9
2,1
2,3
75
Окончание табл. 37
Исходные данные
1
Объем электролита в аккуму1,5
ляторе, V, л
Коэффициент,
учитывающий
испарение элек0,7
тролита, К
Варианты
5
6
2
3
4
1,7
1,9
2,0
2,2
0,6
0,65
0,75
0,8
7
8
9
0
2,3
2,5
2,5
2,3
2,2
0,75
0,65
0,6
0,7
0,8
Указания к решению задачи
1. При расчете принять плотность электролита ρ = 1,28 т/м3:
2. Расчет массы отходов отработанных аккумуляторов
(Макк):
М акк 
mа  n3
.
1 000  Т
(88)
3. Масса отработанной серной кислоты (электролита)
(Мэлект):
М элект 
V  n3    K
.
1 000  Т
(89)
Сделать вывод об объемах расхода серной кислоты и аккумуляторов на автобазе и возможной утилизации этих отходов.
Задача № 25. Определить массу отходов резины при проведении ремонта и замены изношенных деталей и механизмов,
а также покрышек и камер в автобазе.
Таблица 38
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
2
3
4
Варианты
5 6 7
8
9
0
Количество грузовых автомобилей на
10 12 14 16 18 20 22 24 26 30
автобазе, n3, шт.
Масса изношенных покрышек, mп, кг 30 32 33 34 35 40 41 42 43 32
76
Окончание табл. 38
Исходные данные
1
2
3
4
Варианты
5 6 7
8
9
0
Фактический пробег грузового авто150 160 170 180 190 195 200 155 165 175
мобиля в год, Lф, тыс. км/год
Масса камеры грузового автомобиля,
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
mк, кг
Указания к решению задачи
1. При расчете принять:
гарантированный пробег грузового автомобиля на одних
покрышках, Lг =30 тыс. км;
количество покрышек и камер на одном автомобиле,
Nа = 6 шт;
усредненный коэффициент количества замененных камер
при ремонте одной автомашины, К = 0,15.
2. Расчет массы отходов покрышек с текстильным кордом
(Мп), т/год:
Мп 
Lф  mп  n3  N а
1 000  Lг
(90)
.
3. Масса отработанных камер (Мк), т/год:
Мк 
mк  n3  N а  K
.
1 000
(91)
Сделать вывод об объемах отходов резины на автобазе
и возможной их утилизации.
Задача № 26. Определить массу древесных отходов на
деревообрабатывающем участке хлебокомбината.
Таблица 39
Варианты исходных данных
Исходные данные
Объем пиломатериалов, изготовленных предприятием, Vд, м3/год
1
2
3
4
Варианты
5
6
7
8
9
0
40 42 44 46 48 50 52 54 56 60
77
Окончание табл. 39
Исходные данные
1
Масса опилок, используемых для
уборки полов от масла, mз, т/год
2
3
4
Варианты
5
6
7
8
9
0
1,0 1,2 1,3 1,4 1,5 2,0 1,1 1,2 1,3 1,2
Указания к решению задачи
1. При расчете принять:
нормативный коэффициент образования опилок, ηоп = 5,0%;
нормативный коэффициент образования смешанных древесных отходов, ηот = 10,0%;
среднюю плотность древесины, ρд = 0,85 т/м3;
усредненный коэффициент, учитывающий загрязнение
опилок нефтепродуктами, К = 1,05.
2. Древесные отходы на деревообрабатывающем участке
подразделяются на опилки незамасленные, извлекаемые при
очистке циклона, и смешанные, состоящие из обрезков пиломатерилов, стружки и древесной пыли. Часть опилок направляется
в механический цех для уборки земляных полов производственных помещений от осевших паров индустриальных масел, выделяющихся при работе металлообрабатывающих и других станков, а также в гараже при ремонте автомобилей.
3. Масса опилок замасленных, т/год:
Моз = mз∙× К.
(92)
4. Расчет массы незамасленных опилок (Мон) производится с учетом, что часть их (mз) используется для уборки производственных помещений, т/год:
М он 
Vд   оп   д
 mз .
100
(93)
5. Масса смешанных древесных отходов (Мод), т/год:
М од 
Vд   от   д
.
100
(94)
Сделать вывод об объемах древесных отходов и возможной их утилизации.
78
Задача № 27. На техногенной провинции горно-обогатительного предприятия складируются отвалы некондиционных
руд и пород, содержащие растворимые соединения металлов.
Определить концентрацию этих металлов в дождевых водах,
инфильтрующих через отвал.
Таблица 40
Варианты исходных данных
Исходные данные
Масса породы в отвале,
Мотв, тыс. т
Высота отвала, Н, м
Слой паводковых осадков,
выпавших на отвал за сутки,
W, мм/сут.
Металл, содержащийся
в породе
Исходное содержание извлекаемого металла в породе, См, %
Среднее извлечение металла
из породы в отвале за период дождя, Е1, %/сут.
Варианты
5
6
1
2
3
4
7
8
9
0
40
10
42
12
44
13
46
14
48
15
50
20
52
11
54
12
56
13
60
12
10
15
20
12
16
14
11
13
17
19
Сu
Zn
Fe
Ni
Pb
Сu
Zn
Fe
Ni
Pb
0,2 0,3 2,0 0,2 0,3 0,2 0,3 2,0 0,2 0,3
0,01 0,02 0,5 0,01 0,01 0,01 0,02 0,5 0,01 0,01
Указания к решению задачи
1. При расчете принять:
продолжительность дождя, t = 1 сут.;
среднюю удельную массу породы в отвале, ρп = 2,2 т/м3;
2. Концентрация металла-загрязнителя в стоке из-под отвала (Ср), г/л:
Ср 
Е1  М отв  CM
,
V 10 000
(95)
где E1 – извлечение металла из породы в отвале за период времени t, %; Мотв – масса породы в отвале, г; CM – исходное содержание извлекаемого металла в породе, %; V – объем талых
и дождевых вод, л, который рассчитывается по формуле
79
V = Мотв × ρ,
(96)
где: ρ – плотность орошения, л/т:

S отв  W
,
М отв
(97)
М отв
.
Н  п
(98)
где Sотв – площадь отвала, м2:
Sотв 
Сделать вывод об объемах паводковых осадков, выпадающих на отвалы, и концентрации металлов, содержащихся в
стоках с этих отвалов. Сравнить расчетные концентрации металлов с их ПДК (прил. 3).
Задача № 28. Определить предельно допустимое количество руд и пород, размещенное на 1 га (Sотв) техногенной провинции горно-обогатительного предприятия.
Таблица 41
Варианты исходных данных
Исходные данные
Слой паводковых осадков,
выпавших на отвал за сутки, W, мм/сут.
Металл, содержащийся
в породе
Исходное содержание извлекаемого металла в породе, См, %
Среднее извлечение металла из породы в отвале
за период дождя, Е1, %/сут.
2
3
4
10
15
20
12
16
Сu
Zn
Fe
Ni
Pb
7
8
9
0
14
11
13
17
19
Сu
Zn
Fe
Ni
Pb
0,2 0,3 2,0 0,2 0,3 0,2 0,3 2,0 0,2 0,3
0,01 0,02 0,05 0,01 0,01 0,01 0,02 0,05 0,01 0,01
Указания к решению задачи
1. При расчете принять:
80
Варианты
5
6
1
продолжительность дождя, t = 1 сут.;
сброс сточных вод с отвала осуществляется непосредственно в водный объект хозяйственно-питьевого назначения.
2. Предельно допустимое количество отходов, которое
можно разместить на территории предприятия, определяется из
условия, что концентрация вредных веществ в воздух, водный
объект или почву не превысит 0,3ПДК, т.е.
Ср ≤ ПДК.
(99)
3. Из формулы (83) определяем массу отвала, которая при
условии равенства Ср = ПДК будет равна предельно допустимому количеству отходов (ПДкол), т:
ПДкол 
ПДК  V
,
Е1  См  100
(100)
где E1 – извлечение металла из породы в отвале за период времени t, %; ПДК – предельно допустимая концентрация металла
в воде водоема хозяйственно-питьевого назначения, мг/л;
Cм – исходное содержание извлекаемого металла в породе, %;
V – объем талых и дождевых вод, м3, который рассчитывается
по формуле
V
Sотв  W
.
1 000
(101)
Сделать вывод об объемах отходов и определить, какую
часть одного гектара техногенной провинции займет отвал высотой 10 м.
Задача № 29. Определить класс опасности отходов руд
и пород, размещенных на техногенной провинции горно-обогатительного предприятия, содержащих медь, цинк, свинец, мышьяк и никель.
81
Таблица 42
Варианты исходных данных
Исходные данные
Содержание
в породе, См, %:
Меди
Цинка
Мышьяка
Никеля
Свинца
Среднегодовое извлечение металлов из
породы за счет дождевых и паводковых
вод, Е, %
1
2
3
Варианты
5
6
4
7
8
9
0
0,5 0,4 0,42
0,8 0,9 0,95
1,0 1,1 0,5
0,9 0,85 0,73
0,3 0,2 0,15
0,53
0,87
0,7
0,64
0,17
0,61
0,89
0,8
0,66
0,19
0,64
0,7
0,6
0,67
0,2
0,55
0,75
0,4
0,58
0,25
0,46
0,86
0,62
0,59
0.26
0,47
0,88
0,5
0,51
0,28
0,49
0,89
0,9
0,49
0,29
5,0
5,0
7,0
8,0
7,0
5,0
7,0
6,0
6,0
5,0
Указания к решению задачи
1. По прил. 5 установить предельнодопустимую концентрацию (ПДКi) вредного вещества в почве.
2. Перевести процентное содержание металлов (См) в породе в т/т (Св).
3. Рассчитать коэффициент растворимости металлов в воде:
Si 
Cм
.
100
(102)
4. Рассчитать индекс токсичности каждого металла по
формуле
Кi 
ПДКi
,
Si  Cв
(103)
где i – порядковый номер металла в таблице.
Величину Кi округляют до первого десятичного знака после запятой.
5. Рассчитав Кi для отдельных компонентов отходов, выбирают 1–3 ведущих компонента, имеющих минимальное зна82
чение, причем К1 < К2 < К3. Кроме того, должно выполняться
условие: 2Кi > К3. Затем находят суммарный индекс токсичности (Кz) по формуле
1
Кz   
n
2 n
K ,
(104)
i
i 1
где n – число значимых токсичных компонентов в отходе, причем n ≤ 3.
6. С помощью суммарного индекса токсичности по табл. 43
определяют класс опасности отходов производства.
Таблица 43
Класс опасности и индекс токсичности отходов
Расчетное значение Кz
Класс токсичности
Менее 2
От 2 до 16
От 16 до 30
Более 30
Степень опасности отходов
Чрезвычайно опасные
Высокоопасные
Умеренно опасные
Малоопасные
I
II
III
IV
Сделать вывод о токсичности отвалов руд и пород.
Задача № 30. Определить класс опасности органических
отходов, получаемых на нефтехимических предприятиях, содержащих бенз(а)пирен, бензол, диметилфталат, свинец и мышьяк.
Таблица 44
Варианты исходных данных
Исходные данные
Содержание в отходе,
Сi, мг/кг:
Бенз(а)пирена
Бензола
Диметилфталата
Свинца
Мышьяка
1
2
3
4
50
300
400
100
120
55
350
450
120
150
60
400
500
150
160
65
450
550
170
170
Варианты
5
6
70
500
600
180
180
75
550
650
190
190
7
8
9
0
80
600
700
200
200
85
650
750
210
210
90
700
800
220
220
80
800
900
250
230
83
Указания к решению задачи
1. Рассчитать показатель опасности каждого компонента
отхода по формуле
Кi 
Ci
,
Wi
(105)
где Ci – концентрация i-го компонента в опасном отходе, мг/кг;
Wi – коэффициент степени опасности i-го компонента в опасном
отходе (мг/кг), который находят по табл. 45.
Таблица 45
Коэффициенты W для отдельных компонентов
Наименование компонента
Бенз(а)пирен
Бензол
Диметилфталат
Свинец
Мышьяк
lgWi
Wi
1,78
2,5
2,55
1,52
1,74
60
316
354
33
55
Величину Кi округляют до первого десятичного знака после запятой.
2. Рассчитав Кi для отдельных компонентов отходов,
находят суммарный индекс токсичности (К).
3. С помощью суммарного индекса токсичности по табл. 46
определяют класс опасности отходов производства.
Таблица 46
Класс опасности отходов производства
Расчетное значение К
Класс опасности отхода
Более 50 000
50 000–1 000
999–100
Менее 100
Сделать вывод о токсичности отходов.
84
I
II
III
IV
Раздел 4
Задачи по защите окружающей среды от шума
Задача № 31. На сколько децибел уменьшился уровень
шума в помещении, где работали 3 одинаковых мотора, а затем
один мотор отключили?
Задача № 32. На сколько децибел увеличился уровень
шума в помещении, где сначала работали 2 одинаковых мотора,
а затем включили еще 2 таких же мотора?
Задача № 33. Рассчитайте, на сколько дБ уровень шума,
создаваемого поездом длиной 120 м, больше, чем поездом длиной 60 м на расстоянии от поезда 25 м.
Задача № 34. Рассчитайте, на сколько дБ уровень шума,
создаваемого поездом длиной 60 м, на расстоянии 20 м от поезда больше, чем на расстоянии 40 м.
Задача № 35. На каком расстоянии был изменен уровень
шума от локомотива как точечного источника, если ослабление
уровня шума составило 3 дБ по сравнению с уровнем шума на
расстоянии 25 м от локомотива?
Задача № 36. Рассчитайте эквивалентный уровень (Lэкв)
непостоянного шума, если в течение одного часа измерений
средний уровень шума (LА) был равен 80 дБ, в течение двух часов – 100 дБ, а в течение семи часов – 70 дБ.
Задача № 37. Найдите граничные значения частот октавы
со среднегеометрической частотой, равной 1000 Гц.
Задача № 38. Интенсивность звука с одной стороны перегородки 0,1 Вт/м2, а с другой – 0,005 Вт/м2. Найдите звукоизоляцию или эффективность защиты перегородки.
Задача № 39. На расстоянии 200 м от железной дороги
планируется строительство дома. Можно ли будет жить в этом
доме, если уровень шума, создаваемого локомотивом на расстоянии 20 м, составляет 80 дБ, а звукоизоляция окон 20 дБ? Допустимый уровень шума в ночное время 30 дБ.
Задача № 40. Между полотном железной дороги и жилыми домами необходимо с помощью лесонасаждений уменьшить
уровень шума на 15 дБ. Предложены посадки из густой зеленой
изгороди. Как оптимально разместить посадки, если под них
85
отведена полоса шириной 40 м? Удельное снижение уровня шума одной полосы 0,35 дБ/м для заданных частот.
Указания к решению задач
При помощи приведенных ниже кратких теоретических
сведений решите задачи по защите окружающей среды от шума
и сделайте выводы по полученным результатам.
Краткие теоретические сведения
1. Уровень звукового давления в децибелах:
L p  20  lg
P
,
Po
(106)
где ∆Р – звуковое давление; ∆Ро = 2 × 10-5 Па – амплитуда звукового давления, соответствующая «порогу слышимости».
2. Уровень интенсивности звука в децибелах выражается
следующим соотношением:
LI  10  lg
I
,
Io
(107)
где I – интенсивность звука; Iо = 10-12 × Вт/м2 – интенсивность
звука, соответствующая «порогу слышимости».
3. При наличии в помещении нескольких источников шума интенсивность создаваемых ими звуковых волн складывается. Если шум создается равными по интенсивности источниками, то
Lобщ = Li + 10 × lgn,
(108)
где n – число источников шума; Li – уровень шума i-го источника.
4. Зависимость уровня интенсивности звука от расстояния
от источника звука для случая точечного источника в свободном
пространстве выражается формулой
LI = Lw – 11 – 20 × lgr,
86
(109)
где LI – уровень интенсивности источника звука; Lw – уровень
мощности источника; r – расстояние от источника.
5. Для случая линейного источника звука уровень интенсивности звука определяется формулой
LI = Lw – 8 – 10 × lgd + 10 × lg(2 × arctg
l
),
2d
(110)
где LI – уровень интенсивности источника звука; Lw – уровень
мощности источника; d – расстояние от источника до приемника; l – длина источника.
6. Ослабление шума локомотива (как точечного источника) с удалением от него:
s  20  lg
d
,
do
(111)
где d – расстояние от локомотива до прямой, перпендикулярной
железнодорожным путям; dо = 25 м – расстояние от локомотива
по той же прямой.
7. Для непостоянных шумов эквивалентные уровни шума
(Lэкв) определяются по формуле
1 n

Lэкв  10  lg    ti  10 0 ,1Li  ,
 Т i1

(112)
где ti – относительное время действия шума, %; Li – измеренный
уровень шума в i-том интервале времени; Т 
n
t
i 1
i
– время
усреднения; n – число интервалов времени шума.
8. Вся область звуковых колебаний разбита на ряд октавных полос. Верхняя v2 и нижняя v1 частоты любой октавы отличаются в 2 раза, т.е. v2/v1 = 2. Среднегеометрическая частота любой октавы vcг = v1 × 2 .
87
9. Звукоизоляция или эффективность защитной перегородки в децибелах определяется по формуле
Lзв.из.  10  lg
I пад
,
I прош
(113)
где Iпад – интенсивность падающего на перегородку звука; Iпрош –
интенсивность прошедшего через перегородку звука.
10. Ослабление уровня шума (∆пос) поезда (в децибелах)
зелеными насаждениями:
∆пос = α × с,
(114)
где α – снижение звука одним метром лесопосадки; с – ширина
лесопосадки.
Для случая нескольких рядов лесонасаждений ослабление
шума в децибелах определяется формулой
n
∆пос = 1,5Z +
 c ,
i i
i 1
(115)
где αi – снижение звука одним метром лесопосадки; сi – ширина
i-той полосы; Z – число полос лесозащитных насаждений.
88
Раздел 5
Задачи по защите окружающей среды
от электромагнитного загрязнения
Задача № 41. Считая, что на внешнее излучение уходит
часть энергии СВЧ-печи, определить безопасное расстояние, на
котором можно находиться вблизи печи. СВЧ-печь считать точечным источником излучения.
Таблица 47
Варианты исходных данных
Исходные данные
Допустимая плотность потока энергии, мВт/см2
Часть мощности СВЧ-печи, уходящее на внешнее излучение, %
Допустимое время воздействия электромагнитной энергии, мин
Мощность СВЧ-печи, кВт
Варианты
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
1,0 2,0 3,0 2,5 1,5 3,0 1,0 1,5 2,0 3,0
5 6 7 8 9 10 11 12 10 8
20 25 30 35 40 45 50 55 60 20
1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9
Задача № 42. Вычислить плотность потока энергии от
СВЧ-печи, которую считать точечным источником излучения.
Таблица 48
Варианты исходных данных
Исходные данные
Варианты
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Расстояние от СВЧ-печи, м
2 3 4 3 1 2 3 4 3 1
Часть мощности СВЧ-печи, уходящее на внеш5 6 7 8 9 10 11 12 10 8
нее излучение, %
Мощность СВЧ-печи, кВт
1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9
Задача № 43. Определить плотность потока энергии от
магистральной радиостанции, которую считать точечным источником излучения с круговой диаграммой направленности.
89
Таблица 49
Варианты исходных данных
Варианты
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Исходные данные
Расстояние от антенны радиостанции, м
Мощность радиостанции, кВт
30 25 35 40 45 50 55 60 65 70
30 35 40 45 50 55 60 70 65 30
Указания к решению задач № 41-43
1. Если считать печь точечным источником излучения, то
энергия, приходящаяся на единицу площади в единицу времени
(поток энергии), равна:
Sr 
P
,
4  r 2
(116)
где Sr – поток энергии, Вт/м2; η – часть энергии СВЧ-печи, уходящая на внешнее излучение; Р – мощность СВЧ-печи, Вт; r –
расстояние от точечного источника излучения, м.
2. Расстояние, на котором можно находиться около источника излучения, определяется по уравнению (116) из условия, что
плотность потока энергии будет равна или меньше допустимой.
Сделать вывод о работе СВЧ-печей и радиостанций и о допустимости работы на них.
Задача № 44. Определить верхнюю границу напряженности электрического поля в электромагнитной волне в диапазоне
частот 300 МГц-300 ГГц. Радиосигнал считать точечным источником излучения с круговой диаграммой направленности.
Таблица 50
Варианты исходных данных
Исходные данные
Варианты
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Предельно допустимое значение экспозиции
1,0 2,0 3,0 2,5 1,5 3,0 1,0 1,5 2,0 3,0
воздействия излучения, мкВт∙ч/см2
Время воздействия электромагнитного излуче40 45 50 55 60 65 70 75 80 90
ния, мин
90
Задача № 45. Определить плотность мощности электромагнитной волны, создаваемой телевизионной станцией на частоте 190 МГц.
Таблица 51
Варианты исходных данных
Варианты
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Исходные данные
Предельно допустимый уровень электрического
2,0 2,5 3,0 5,5 4,5 4,0 3,0 3,5 4,0 3,0
поля, В/м
Время воздействия электромагнитного излуче40 45 50 55 60 65 70 75 80 90
ния, мин.
Задача № 46. Определить верхнюю границу напряженности электрического поля в электромагнитной волне, создаваемой системами сотовой связи.
Таблица 52
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
2
3
4
Варианты
5 6 7
8
9
0
Предельно допустимое значение экспози200 150 180 190 220 230 240 200 250 200
ции воздействия излучения, мкВт∙ч/см2
Время воздействия электромагнитного
4 5 6 7 8 7 5 4 6 8
излучения, ч
Указания к решению задач № 44–46
1. Предельно допустимое значение энергетической экспозиции:
ПДЭ = So × T,
(117)
где So – предельно допустимое значение плотности потока энергии, Вт∙ч/м2; Т – время воздействия электромагнитного поля, ч.
2. При этом известно, что предельно допустимое значение
плотности потока энергии (вектор Умова-Пойтинга) следующее:
91
So  E  H  E 120 ,
2
(118)
где Е – напряженность электрического поля; Н – напряженность
магнитного поля.
Преобразовав формулу (118), можно вычислить искомую
верхнюю границу электрического поля.
Сделать выводы.
Задача № 47. Какой минимальной толщины должен быть
металлический экран, чтобы ослабить нормально падающую
электромагнитную волну?
Таблица 53
Варианты исходных данных
Варианты
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Исходные данные
медь
алюминий
железо
медь
алюминий
железо
медь
алюминий
железо
медь
Металл, используемый для экранирования
Кратность ослабления электромагнитной волны,
10 12 14 16 17 10 15 17 20 25
раз
Длина волны, м
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Задача № 48. Какое ослабление нормально падающей
электромагнитной волны произведет металлический экран толщиной 10 мм?
Таблица 54
Варианты исходных данных
1
2
3
4
Варианты
5 6 7
8
9
0
Металл, используемый для экранирования
медь
алюминий
железо
медь
алюминий
железо
медь
алюминий
железо
медь
Исходные данные
Длина волны, м
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
92
Указания к решению задач № 47–48
1. Амплитуда нормально падающей электромагнитной волны, вошедшей в материал, уменьшается в соответствии с законом:
Е = Еo × е-δх,
(119)
где Еo – амплитуда падающей волны; Е – амплитуда прошедшей
через материал волны; х – толщина экрана, м; δ – экстинкция
(поглощение) сигнала, определяемая по формуле

    о  
2
,
(120)
где μо – магнитная постоянная, равная 4π × 10-7 Гн/м; μ – магнитная проницаемость; σ – электропроводность, (Ом × м)-1; ω –
циклическая частота электромагнитных колебаний:

2с

,
(121)
где с – скорость света, 3 × 108 м/с; λ – длина волны, м.
2. По условию задачи амплитуда колебаний электромагнитной волны должна уменьшиться в n раз, т.е.
Е
 е х  n .
Ео
(122)
Логарифмируя обе части уравнения (122), получаем
δх = lgn.
Подставляя в уравнение (123) искомые значения, находим х.
Значения μ и σ определяем по табл. 54.
93
Таблица 55
Значения μ и σ для электромагнитных колебаний
Материал
Проводимость, σ × 10-7 (Ом∙м)-1 Магнитная проницаемость, μ
Медь
Алюминий
Сталь
6,41
4,08
1,15
1
1
1 000
Сделать выводы.
Задача № 49. Вычислить напряженность и плотность
энергии магнитного поля от силовой сети в кабине локомотива.
Таблица 56
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
2
3
4
Варианты
5
6
7
8
9
0
Напряжение в сети, кВ
3,0 3,5 3,4 3,3 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 3,8
Мощность, развиваемая
2 000 2 500 2 700 2 800 2 900 3 000 3 500 3 600 3 700 4 000
локомотивом, кВт
Расстояние от силового
провода до кабины ма1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,0 1,9 2,1 2,2
шиниста, м
Указания к решению задачи
1. Напряженность магнитного поля в кабине локомотива
может быть определена по формуле
Н
I
,
2  r
(124)
где I – ток в силовой сети, а; r – расстояние от силового провода
до кабины, м.
2. Ток в силовой сети на измеряемом участке движения
локомотива определяется по формуле
94
I
P
,
U
(125)
где Р – мощность, развиваемая локомотивом, Вт; U – напряжение в сети, В.
3. Плотность энергии магнитного поля определяется по
формуле
W = μ × μо × Н2,
(126)
где μ – магнитная проницаемость воздуха (принять равной единице); μо – магнитная постоянная, равная 4π × 10-7 Гн/м.
Сделать выводы.
Задача № 50. Рассчитать шаговое напряжение, под которым может оказаться человек, приближающийся к полусферическому заземлителю, погруженному в землю вровень с ее поверхностью.
Таблица 57
Варианты исходных данных
Исходные данные
1
2
3
4
Варианты
5 6 7
8
9
0
медь
железо
1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,0 1,9 2,1 2,2
0,6 0,7 0,8 0,75 0,9 0,6 0,7 0,8 0,75 0,9
алюминий
железо
медь
алюминий
Радиус сферического заземлителя, м
Длина шага человека, м
медь
3,0 3,5 3,4 3,3 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 3,8
медь
алюминий
железо
Ток, стекающий через заземлитель
Материал заземлителя
Указания к решению задачи
Напряженность электрического поля возле заземлителя:
Е
I
,
2  r 2  
(127)
где I – ток, стекающий через заземлитель, а; r – радиус сферического заземлителя, м; σ – проводимость материала заземлителя,
95
(Ом × м)-1, определяемая по таблице, приведенной в задаче
№ 47. Шаговое напряжение определяется по формуле
Uш 
I
1 
1
 
,
2π  σ  r r  d 
где d – длина шага человека, м.
Сделать выводы.
96
(128)
3. Практические занятия
Целью практических работ является систематизация, расширение и закрепление теоретических основ, излагаемых в лекционном курсе, и приобретение умения самостоятельно выполнять расчеты, проводить исследования, оценивать экологическую опасность тех или иных инженерных мероприятий, делать
выводы о состоянии окружающей среды. Практические занятия
проводятся после того, как соответствующие разделы были рассмотрены на лекции или проработаны студентами самостоятельно.
Практическая работа 1
Определение санитарных условий спуска
сточных вод в водоем
В городе Н проектируется строительство промышленного
предприятия, выпуск сточных вод которого в количестве 0,5 м3/с
намечается в реку Ш. Ниже по течению на расстоянии 5 и 9 км
находятся населенные пункты С и П, расположенные в лесной
местности, используемой для размещения пионерских лагерей.
Далее на расстоянии 30 км находится поселок М, который пользуется рекой в целях питьевого водоснабжения.
На занятиях студентам необходимо определить условия
спуска сточных вод проектируемого предприятия.
Состав сточных вод
1. Окраска сточной жидкости – светло-желтая. Разведение,
при котором окраска исчезает, в столбике 10 см – 1:6, в столбике
20 см не превышает 1:12.
2. Плавающие примеси – нет.
3. Запах стоков определенный, фенольный. Разведение,
при котором интенсивность запаха не превышает 2 балла – 1:10.
4. Прозрачность в см: натуральных сточных вод близка к
нулю, после двухчасового отстоя – 15 см.
5. Взвешенные вещества в мг/л при 105°С:
в натуральных сточных водах – 200;
после 2-часового отстоя – 120.
6. Сухой остаток при 105ºС – 1200.
97
7. Титруемая кислотность в мл нормального раствора –
84,0.
8. Реакция рН – 4,8.
9. БПКполн – 21 мгО2/л.
10. Характерные ингредиенты и ядовитые вещества, мг/л:
фенол (хлорфенолобразующий) 2,2;
фтор – 150;
свинец – 0,4.
11. Константа скорости окисления органических веществ
– 0,04.
12. Температура сточных вод (летом) 40°С.
Характеристика водоема по составу и свойствам воды
1. Максимальная температура воды наиболее жаркого месяца – + 18 ºС.
2. Активная реакция рН – 7,2.
3. Взвешенные вещества в мг/л при 105ºС – 8,0.
4. Сухой остаток – 230 мг/л.
5. Щелочность в мл нормальной кислоты – 3,0.
6. БПКполн в мгО2/л – 2,0.
7. Характерные ингредиенты в мг/л:
свинец – 0,02;
фтор – 0,3;
фенол – отсутствует.
Гидрологическая характеристика водоема
1. Расчетный расход в створах, расположенных в 1 км
выше по течению от пунктов пользования: п. С – 30 м3/с;
п. М – 40 м3/с.
2. Средняя скорость течения реки в тех же створах:
п. С – 0,3 м/с; п. М – 0,2 м/с.
3. Расчетный коэффициент смещения (а): п. С – 0,18;
п. М – 0,23.
4. Река в районе ближайшего пункта к месту выпуска
сточных вод используется для культурно-бытовых целей, участок водоема в этом месте может быть отнесен ко 2-й категории
водопользования, а у пункта М – к 1-й категории.
98
Определение условий спуска сточных вод
Расчеты по органолептическим свойствам воды
1. Расчеты по интенсивности запаха и окраски производятся путем определения фактического разбавления сточных вод:
h
Q  (a  q)
,
q
(129)
где Q – расход воды в реке у пункта водопользования; q – расход сточной жидкости (не более 20% от Q); а – коэффициент
смещения (1,0; 0,8; 0,6).
Расчет по взвешенным веществам
Qa 
К ст  
 1  K доб  К реки ,
 q

(130)
где Кст – допустимая концентрация взвешенных веществ в сточных водах; Кдоб – допустимое увеличение содержания взвешенных веществ (0,25 мг/л или 0,75 мг/л); Креки – содержание взвешенных веществ в речной воде до выпуска сточных вод.
Определение допустимой температуры сточных вод
Q  a 
t ст  
 1  t доб  t реки ,
 q

(131)
где tст – допустимая температура сточных вод; tдоб – допустимое
«Правилами охраны поверхностных вод» повышение температуры воды водоема (3ºС); tреки – максимальная температура воды
водоема до выпуска сточных вод в летнее время.
99
Расчет допустимого содержания плотного осадка в сточных водах

Qa
,
q  ( N  n)
где μ – допустимая концентрация плотного остатка в сточной
жидкости, спускаемой в водоем, мг/л; N – предельно допустимое количество плотного остатка в водоеме, 1000 мг/л; n – концентрация плотного остатка в речной воде выше места выпуска
сточной воды.
Расчеты по общепринятым показателям вредности
1. БПК полное. Так как время движения стоков до ближайшего пункта водопользования незначительно (t – 400/0,3 ×
× 3 600 – 4,7 час), то расчет следует производить по формуле:
БПКст 
Qa
 БПКt  БПКр   БПКt ,
q
(133)
где БПКt – предельно допустимая величина БПК смеси речной
воды со стоками у пункта водопользования (3–6 мг/лО2);
БПКр – БПК речной воды выше места выпуска сточных вод.
2. Реакция рН. Расчет выполняют по номограмме (см. работу [18, с. 188]), позволяющей определить Хк и Хщ – количество
кислоты и щелочи (в мл нормального раствора), которое может
быть нейтрализовано 1 л воды водоема при условии, что рН воды останется в пределах санитарных требований (рН 6,5 – 8,5).
По номограмме сплошные кривые относятся к Хк, а пунктирные
– к Хщ. Каждая из этих кривых соответствует определенному
значению щелочности воды водоема (В). На оси абсцисс отложены значения рН воды того же водоема, а на осях ординат
(слева для Хщ, справа для Хк) – искомые величины тех количеств
кислоты и щелочи, которые могут быть спущены в водоем. Для
определения Хк и Хщ на оси абсцисс находят точку, соответствующую рН воды водоема. Из этой точки проводят вертикаль
пересечения, горизонталь на оси ординат.
100
Для решения вопроса об условии спуска сточных вод
в водоем следует произвести дополнительный расчет:
Qa
 Xк ;
q
Qa

 Xщ ,
q
К кис 
К щел
(134)
(135)
где Ккис и Кщел – концентрация кислот и щелочей в сточных водах.
3. Расчет условий спуска сточных вод в водоем по концентрации ядовитых веществ:
К ст 
Qa
 К ПДК  К р   К ПДК ,
q
(136)
где КПДК – предельно допустимая концентрация вещества в воде
водоема хозяйственно-питьевого назначения, определяемая по
прил. 3; Кр – концентрация вредного вещества в воде водоема до
подачи в него сточных вод.
При одновременном содержании в стоках двух и более
вредных веществ необходимо установить не только ПДК, но
и лимитирующий показатель вредности каждого из них. Если
лимитирующий показатель у вредных веществ разный, то допустимую концентрацию каждого из них в сточной жидкости рассчитывают, так как, если бы оно одно находилось в стоках. Если
у вредных веществ один и тот же лимитирующий показатель, и
они относятся к І и ІІ классу опасности, то в этом случае для
определения Кст отдельного вещества в сточных водах необходимо соответственно КПДК каждого из них уменьшить во столько раз, сколько одинаково действующих веществ находится в
стоках.
Результаты произведенных расчетов заносятся в табл. 58.
101
Таблица 58
Расчетные показатели состава и свойств сточных вод
Показатели сточных вод
Загрязнения
Состав и свойства
Расчетные показатели
сточных вод
состава и свойств
проектируемого объекта
сточных вод
Органолептические:
окраска
запах
температура
взвешенные вещества, мг/л
плотный остаток,
мг/л
фенол, мг/л
Общесанитарные:
БПК полн
реакция рН
Санитарно-токсикологические:
фтор, мг/л
свинец, мг/л
Контрольные вопросы по теме практической работы
1. Что понимается под санитарной охраной водоемов? Источники загрязнения водоемов.
2. Характеристика хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, влияние их на водоемы.
3. Факторы самоочищения водоемов.
4. Что является критерием загрязненности водоемов?
5. По каким показателям и как регламентируется выпуск
сточных вод в водоемы?
6. Для каких створов водоема установлены нормативные
требования «Правил охраны поверхностных вод» (проточные,
непроточные водоемы, выпуск сточных вод в черте населенных
мест)?
7. Назовите категории водопользования. Какие требования
предъявляются к воде различной категории водопользования?
8. В каких случаях водным законодательством разрешен
или запрещен выпуск сточных вод в открытые водоемы?
102
9. Что такое лимитирующий показатель вредных химических веществ, нормируемых в воде водоема? Дайте определение
понятию ПДК вредных веществ в воде водоемов.
Практическая работа 2
Расчет санитарно-защитной зоны предприятия
В равнинной части Свердловской области в районе станции Н на расстоянии 2 км от селитебной зоны проектируется
строительство ТЭЦ, на которой в качестве топлива будет использоваться каменный уголь. При этом в отходящих газах будут
содержаться пыль и сернистый газ. Для очистки от газов и пыли
предусматривается устройство специальных мультициклонов,
эксплуатационный коэффициент очистки (Э) которых равен 75%.
Суммарный выброс пыли (Mп) до очистки равен 100 г/с, сернистого газа (Mг) – 30 г/с. Диаметр устья трубы (D) – 1 м. Температура газовоздушной смеси (Тг) – 130°С. Средняя температура
окружающего воздуха (Тв) в самый жаркий месяц в 13 ч равна
30°С. Скорость выхода газовоздушной смеси (v) 5,0 м/с. Высота
трубы (Н) – 90 м. «Роза ветров» приведена в табл. 26 задачи
№ 13. В этой же задаче расшифровано понятие санитарно-защитной зоны. Рассчитать величину санитарно-защитной зоны
(СЗЗ), на основании которой определить класс вредности предприятия и уточнить конфигурацию СЗЗ согласно «розы ветров».
Начертить уточненную СЗЗ.
Расчет санитарно-защитной зоны
Размеры СЗЗ должны проверяться расчетом загрязнения
атмосферы (расчет рассеивания вредных веществ в атмосфере)
с учетом перспективы развития предприятия и фактического
загрязнения атмосферного воздуха. Полученные таким образом
размеры расчетной СЗЗ должны уточняться отдельно для различных направлений ветра в зависимости от результатов расчета и среднегодовой розы ветров района.
Объем выбрасываемой газовоздушной смеси определяется
по формуле
Q
v   D2
.
4
(137)
103
Для определения максимальной приземной концентрации
загрязняющих веществ в атмосфере, создаваемой источником
выбросов на предприятии, необходимо рассчитать параметры f
и v по формулам (42) и (43), а также коэффициенты m и n по
формулам (44) и (45). Расчет максимальной приземной концентрации по формуле (40) необходимо осуществить как для пыли,
так и для сернистого газа. При этом необходимо учесть очистку
газа от пыли в мультициклонах.
После определения См проводится расчет хм – расстояния
от источника выбросов, на котором приземная концентрация
достигает максимального значения. Оно определяется по формуле (46).
Следующий этап расчетов – определение безразмерного
коэффициента S1 отдельно для пыли и газа. Преобразовав формулу (49) относительно S1 и приняв условие, что на границе санитарно-защитной зоны приземная концентрация пыли и газа
должна быть равна среднесуточной предельно допустимой концентрации ПДКсреднесуточная (С = ПДКсреднесуточная) (величины ПДК
по газу и пыли определить по прил. 4), получаем:
S1 
ПДКсреднесу точная
См
.
(138)
Зная величину S1, преобразовав формулу (50), можно
определить расстояние х, равное величине СЗЗ, на котором будет достигаться ПДКсреднесуточная по газу или пыли:
x  xм 
1,13  S1
.
0,13S1
(139)
На основании полученных данных по СанПиН
2.2.1/2.1.1.1200-03 (с изменениями 2007 года) определить класс
опасности предприятия и нормативную величину СЗЗ.
Корректировка по «розе ветров» санитарно-защитной
зоны
Полученные размеры СЗЗ уточняются отдельно для различных направлений ветра в зависимости от среднегодовой «ро104
зы ветров» района по формуле (52). При этом L0 – размер СЗЗ,
полученный на основании проведенных расчетов.
Построение санитарно-защитной зоны предприятия осуществляется аналогично методике, приведенной в задаче № 13.
При этом необходимо учитывать, что размер СЗЗ в любых
направлениях не может быть меньше нормативной величины.
Контрольные вопросы по теме практической работы
1. Дать определение санитарно-защитной зоне.
2. Что такое класс опасности предприятия? Величина СЗЗ.
3. Что влияет на величину СЗЗ?
4. Дать определение понятию «роза ветров».
5. Методы очистки газовых выбросов от пыли и газов.
6. В каких случаях разрешается выброс загрязняющих веществ в атмосферу?
7. Дайте определение понятия ПДК вредных веществ
в воздухе.
8. Какие виды ПДК разработаны для воздушной среды?
Практическая работа 3
Расчет проекта нормативов ПДВ
Деревообрабатывающий цех локомотивного депо проводит реконструкцию с целью изготовления мебели. Для этого
к имеющимся участкам распиловки и машинной заготовки
предполагается пристроить участки шлифовки и окраски. Выбросы загрязняющих веществ будут выводиться в атмосферу
через одну трубу. Параметры источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от существующих и новых производств приведены в табл. 59.
Рассчитать предельно допустимые выбросы для новых
производств.
Расчет фоновых концентраций
По формуле (40) рассчитывают приземные концентрации
загрязняющих веществ, выбрасываемых из труб действующего
производства. Средняя температура самого жаркого месяца
принимается равной 25°С. Для данного расчета необходимо по
105
формуле (41) определить объем газовоздушной смеси, выбрасываемой из труб, а также по формулам (42–45) – значения коэффициентов f, vм, m и n.
Расчет нормативов ПДВ для нового производства
Следующим этапом является расчет по формуле (57) допустимой концентрации веществ, которые будут выбрасываться
из труб нового производства. В связи с тем, что максимальная
концентрация вредных веществ, как правило, возникает в санитарно-защитной зоне, то для расчета берется ПДКрабочей зоны. В
случае отсутствия какого-то вещества в фоне для расчета значение допустимой концентрации берется равной ПДК рабочей зоны.
Затем по формуле (58) рассчитывают ПДВ для каждого
выбрасываемого из новых труб вещества, а по формуле (59) –
концентрацию этих веществ в устье трубы.
Результаты расчетов вносятся в приведенную ниже
табл. 58.
Контрольные вопросы по теме практической работы
1. Дайте определение ПДВ. Единицы измерения ПДВ.
2. От каких параметров зависит концентрация вредных
веществ в приземном слое?
3. Чем отличается ПДКрабочей зоны от ПДКсреднесуточной?
4. По какому признаку вещества относятся к классу опасности?
5. Какие мероприятия необходимо осуществить, если выброс загрязняющих веществ превышает ПДВ?
106
Таблица 59
Высота
источника
Участок
Источник
выделения
Источник
выброса
Параметры источников выбросов загрязняющих веществ
от деревообрабатывающего производства
Диаметр
устья
Параметры газовоздушной
Выбросы
смеси на выход
загрязняющих
Наименование
Газоочистна
из источника выброса выбрасываемого
веществ
установка
вещества
Скорость, Температура,
Масса, Концентрация
м/с
ºС
г/с
у устья, мг/м3
Существующее положение
Распиловки
Машинной заготовки
Станок круглоТруба
пильный
Станки для обработки поверхноТруба
сти
Шлифов- Шлифовальные
Труба
ки
станки
Окраски Окрасочная камера
Труба
9
0,55
13
0,8
6,96
28
Перспектива реконструкции
12
0,6
6
0,56
2,95
4,49
12,4
28
29
29
Древесная
пыль
Древесная
пыль
Древесная
пыль
Ацетон
КсилолЭтанол
Этилбензол
Толуол
Циклон
0,09
130
Циклон
0,19
655
0,01
0,05
0,08
0,05
0,13
7
15
27
18
42
Циклон
–
Практическая работа 4
Расчет диаметра и эффективности
очистки воздуха от пыли в циклоне
Определить диаметр и эффективность очистки воздуха от
пыли в циклоне.
Таблица 60
9
0
ЦН-15
ЦН-11
ЦН-15У
ЦН-15
8
3,0 3,4 3,3 3,5 3,6
3,7 3,8
Оксиды
алюминия
Каменный
уголь
Кварц
3,3 3,1 3,2
Цемент
3,5 3,5
Образивная
3,5 2,0 1,7 4,5 3,5
Цемент
4,5 3,5 3,5
Образивная
Оптимальная скорость газа
в циклон wопт, м/с
Объемный расход газовоздушной смеси, Q, м3/с
Вид пыли
Варианты
5 6
7
ЦН-24
ЦН-15У
Тип циклона
4
СК-ЦН-34
3
СКД-ЦН-33
2
ЦН-11
1
Оксиды
алюминия
Каменный
уголь
Кварц
Исходные данные
ЦН-24
Варианты исходных данных и тип циклона
Требуемая эффективность
0,81 0,83 0,85 0,88 0,9 0,81 0,83 0,85 0,88 0,9
очистки газов
Расчетное значение эффективности очистки
Указания к решению задачи
1. Диаметр циклона (м) рассчитывается по формуле
D
4Q
,
  wопт
(140)
где Q – количество очищаемого газа, м3/с; wопт – оптимальная
скорость движения газа в циклоне, м/с.
108
Если расчетный диаметр циклона превышает его действительное значение, то необходимо применить два или более параллельно установленных циклона.
2. По рассчитанному диаметру циклона находят действительную скорость движения газа в циклоне, м/с:
w
4Q
,
  n  D2
(141)
где n – число циклонов.
Действительная скорость в циклоне не должна отклоняться от оптимальной более чем на 15%.
3. Определяют коэффициент гидравлического сопротивления:
ζ = k1 × k2 × ζ500,
(142)
где k1 – поправочный коэффициент на диаметр циклона (табл. 61);
k2 – поправочный коэффициент на запыленность газов (табл.
62), ζ500 – коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм (табл. 63).
Таблица 61
Значения поправочного коэффициента на диаметр циклона
Значение k1 для диаметра D (в мм)
150
200
300
400
500
Тип циклона
ЦН-11
ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24
СДК-ЦН-33, СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М
0,94
0,85
1,0
0,95
0,90
1,0
0,96
0,93
1,0
0,99
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
Таблица 62
Значения коэффициента запыленности газа
Тип циклона
ЦН-11
ЦН-15
0
1
1
Значение k2 при запыленности отходящих газов, г/м3
10
20
40
80
120
150
0,96
0,93
0,94
0,92
0,92
0,91
0,90
0,90
0,87
0,87
0,5
0,86
109
Окончание табл. 62
Тип циклона
ЦН-15У
ЦН-24
СДК-ЦН-33
СК-ЦН-34
СК-ЦН-34М
0
1
1
1
1
1
Значение k2 при запыленности отходящих газов, г/м3
10
20
40
80
120
150
0,93
0,95
0,81
0,98
0,99
0,92
0,93
0,78
0,95
0,97
0,91
0,92
0,78
0,93
0,95
0,89
0,90
0,77
0,91
–
0,88
0,87
0,76
0,91
–
0,87
0,86
0,75
0,90
–
Таблица 63
Значения коэффициента гидравлического сопротивления
Значение ζ500
Тип
При выхлопе
При выхлопе
циклона
в гидравлическую
в атмосферу
сеть
ЦН-11
ЦН-13
ЦН-15У
ЦН-24
250
163
170
80
245
155
165
75
Тип
циклона
Значение ζ500
При выхлопе
При выхлопе
в гидравлическую
в атмосферу
сеть
СДК-ЦН-33
СК-ЦН-34
СК-ЦН-34М
600
1 150
2 000
520
1 050
–
4. Гидравлическое сопротивление циклона (∆р) вычисляют как разность давлений воздушного потока на входе (ρвх) и на
выходе (ρвых) из аппарата:
     
w2
,
2
(143)
где ρ и w – плотность и скорость воздуха в расчетном сечении
аппарата. Плотность воздуха принять равной 1,29 кг/м3.
5. Эффективность очистки газа в циклоне определяется по
формуле
η = 0,5 × [1 + Ф(х)],
(144)
где Ф(х) – табличная функция от параметра х, определенного по
формуле
110
lg
x
dm
d 50
lg 2    lg 2  ч
.
(145)
Значения d50 и ση для каждого циклона представлены
в табл. 64, а значения dm и σч для определенного состава пыли –
в табл. 65.
Таблица 64
Значения d50 и ση для циклонов
Тип циклона ЦН-24 ЦН-15У ЦН-15 ЦН-11 СДК-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34М
d50
ση
8,5
0,308
6,0
0,283
4,5 3,65
0,352 0,352
2,31
0,364
1,95
0,308
1,3
0,340
Таблица 65
Значения dm и σч для определенного вида пыли
Технологический процесс
Заточка инструмента
Производство алюминия
Размол в шаровой мельнице
Сушка угля в барабане
Обработка камня
Вид пыли
Металл, образив
Оксиды алюминия
Цемент
Каменный уголь
Кварцевая пыль
dm
σч
38
20
20
15
3,7
0,214
0,352
0,468
0,334
0,405
Определив по формуле (145) значение х, находят значение
функции Ф(х) из табл. 66.
Таблица 66
Значения функции Ф(х)
х
Ф(х)
х
Ф(х)
х
Ф(х)
Х
Ф(х)
-2,7
-0,0035
-1,0
0,1587
0
0,5000
1,2
0,8849
-2,0
0,0228
-0,8
0,2119
0,2
9,5793
1,4
0,9192
-1,8
0,0359
-0,6
0,2743
0,4
0,6554
1,6
0,9452
-1,6
0,0548
-0,4
0,3446
0,6
0,7257
1,8
0,9641
-1,4
0,0808
-0,2
0,4207
0,8
0,7880
2,0
0,9772
-1,2
0,1151
1,0
0,8413
2,7
0,9965
111
Расчетное значение эффективности очистки заносится
в табл. 60.
Если расчетное значение эффективности очистки газов
окажется меньше необходимого, то нужно выбрать другой тип
циклона. Для ориентировочных расчетов можно воспользоваться следующей формулой:
2
 2  1  1  w1 D2
  

,
1  1  2  w2 D1
(146)
где индексы 1 и 2 соответствуют двум разным циклонам.
Сделать заключение о проведенных расчетах.
Контрольные вопросы по теме практической работы
1. Дать определение отходящим газам.
2. Какие методы не используются для очистки отходящих
газов от аэрозолей?
3. Какие аппараты используются для очистки отходящих
газов от пыли?
4. Какие аппараты используют для сухой очистки газов от
пыли?
5. Какие конструктивные особенности имеют циклоны?
6. Какие силы действуют на частицы пыли в циклонах?
7. Что называется эффективностью очистки в аппарате?
Практическая работа 5
Определение степени опасности отходов
Расчетным методом определить класс опасности отходов
цеха по ремонту подвижного состава. Характеристика основных
отходов приведена в табл. 67.
Таблица 67
112
Состав отходов
К
ла
сс
оп
ас
но
ст
В
ид
от
хо
Те
до
хн
в
ол
ог
ич
ес
М
ки
ас
й
са
пр
Аг
от
оц
ре
хо
ес
га
до
с
тн
в,
ое
т/г
со
Ра
од
ст
оя
во
ни
ри
е
мо
ст
ь
в
во
де
Физико-химическая характеристика и состав отходов
по компонентам
Наименование
Ртутные лампы, Освещение
люминесцентные
Твердые Нерастворимые
Гетинакс
Люминофор
Ртуть
Стекло
Мастика
Металл
0,002
Прочие
Кислота аккуму- Зарядка аккуЖидкая Растворимая
Вода
ляторная
муляторов
Кислота
серная
0,23
Прочие
Масла моторные Обслуживание
Жидкие Нерастворимые
Вода
автотранспорта
Масла
Механические
примеси
Присадки
Продукты
разложения
1,8
Прочие
Аккумуляторы Обслуживание
Твердые Нерастворимые Пластмасса
свинцовые
транспорта
Свинец
0,85
Сурьма
Обтирочные
Обслуживание
Твердые Нерастворимые Ткань х/б
материалы
транспорта
Нефтепродукты
0,08
Бумажные филь- Обслуживание
Твердые Нерастворимые
Картон
тры
транспорта
0,06
Масла
Содержание,
Ci, %
0,3
0,3
0,15
92,0
1,3
2,0
3,95
70,0
28,0
2,0
4,0
78,0
3,0
1,0
8,0
6,0
7,0
90,0
3,0
90,0
10,0
85,0
15,0
Отнесение отхода к классу опасности расчетным методом
осуществляется на основании величины суммарного индекса
опасности К, рассчитанного по сумме показателей опасности
веществ, составляющих отходы Кi. Показатель опасности каждого компонента отхода определяется по формуле (105). При
этом коэффициент степени опасности i-го компонента в отходе
Wi находят по формуле
lgWi = 1,2 × (Хi – 1),
(147)
113
где Хi – усредненный параметр опасности компонента отхода,
алгоритм определения которого следующий:
на основе качественного состава отходов проводится информационный поиск токсикологических, санитарно-гигиенических и физико-химических показателей опасности каждого
его компонента (некоторые данные по отходам приведены в табл.
67. Показатели опасности выбираются из перечня прил. 6;
в соответствии с прил. 6, по значению показателя опасности последнему присваивается балл от 1 до 4;
кроме показателей из прил. 6 учитывается информационный показатель I, который зависит от числа используемых показателей опасности n и имеет следующие значения в баллах):
I = 4 при n от 11 до 12; I = 3 при n от 9 до 10; I = 2 при n от 7 до
8; I = 1 при n меньше 6;
искомый показатель опасности вычисляется делением
суммы баллов по всем показателям, включая информационный,
на общее число показателей;
компоненты отходов, состоящие из таких химических
элементов, как кремний, титан, натрий, кальций, углерод, фосфор, сера в концентрациях, не превышающих их содержание
в основных типах почв, относятся к практически неопасным
компонентам с усредненным параметром опасности, равным 4;
при наличии в составе отходов веществ с доказанной для
человека канцерогенностью данному компоненту отхода присваивается значение Wi = 1, остальные показатели опасности не
учитываются.
Суммарный индекс опасности К равен сумме Кi всех компонентов отхода. Результаты расчетного определения параметров Wi, Хi, Кi и класса опасности отходов оформляют в виде
табл. 68. С помощью суммарного индекса опасности К по табл.
46 определяют класс опасности отходов производства.
Таблица 68
Показатели опасности и концентрации компонентов отходов
№ п/п
114
Показатели
опасности
Наименование компонентов отхода и его концентрация
С= …(мг/кг)
Компонент 1,
Компонент 2,
Компонент 3,
С=…мг/кг
Числ.
Балл
значение
1
2
3
n
С=…мг/кг
Числ.
Балл
значение
С=…мг/кг и т.д.
Числ.
Балл
значение
ПДКпочвы
Хi
Wi
Кi
Сделать заключение о проведенных расчетах.
Контрольные вопросы по теме практической работы
1. Что относится к производственным отходам?
2. Какие продукты производственной деятельности относятся к опасным отходам?
3. Какие классы опасности отходов производства существуют?
4. Какие показатели определяют класс опасности отходов?
5. Как определяется индекс опасности отходов?
6. Перечислить методы защиты окружающей среды от отходов производства и потребления.
7. Каким образом осуществляется размещение опасных
отходов?
8. Какие отходы подвергают захоронению?
115
4. Вопросы к зачету
1. Экология как наука о взаимоотношении живых существ
с окружающей средой.
2. Кто ввел понятие «экология» в науку?
3. Современная структура и основные направления развития экологии.
4. Какие проблемы решает Аутоэкология?
5. Чем занимается наука Демэкология?
6. Место науки Синэкологии в фундаментальной экологии.
7. Какие науки входят в прикладную экологию?
8. Чем занимается социальная экология?
9. Дать понятие биосферы как единого пространства, в котором сосредоточена жизнь.
10. Кто ввел термин «биосфера» в науку и экологию?
11. Границы биосферы.
12. Что В.И. Вернадский относил к «живому веществу»,
«косному веществу», «биокосному веществу» и «биогенному
веществу»?
13. Учение В.И. Вернадского о ноосфере.
14. Место человека в биосфере.
15. Что такое «биогеосфера»?
16. Дать понятие экологической системы.
17. Дать определение биогеоценоза.
18. Что такое биота или биоценоз?
19. Что такое биотоп (или экотоп)?
20. Дать определение основных групп живых организмов
в экосистеме.
21. Биологический круговорот и его блоки.
22. Что такое трофический уровень организмов?
23. По какому принципу определяется порядок консументов?
24. Дать определение особи, популяции, виду.
25. Что такое «сообщество организмов»?
26. Что понимается под свойством экосистем, называемым
«гомеостаз» и «адаптация»?
27. Основные направления развития сообществ и экосистем.
116
28. Факторы, влияющие на продукцию органического вещества из простых неорганических.
29. Сформулируйте правило пирамид.
30. Что называется флуктуацией и сукцессией?
31. Что входит в большой круговорот веществ?
32. Что такое «транспирация»?
33. Что лежит в основе малого круговорота?
34. Что входит в резервный и подвижный фонды круговорота веществ?
35. На какие типы делятся биогеохимические циклы?
36. С чем связаны осадочные циклы?
37. Что такое «окружающая среда»?
38. Экологический фактор как любое условие окружающей среды, воздействующее на живые организмы.
39. Классификация экологических факторов.
40. Сформулируйте закон толерантности Шелфорда для
минимального и максимального значения фактора среды.
41. Пространственные масштабы действия антропогенных
факторов.
42. Соблюдение принципа Ле-Шателье в устойчивой экосистеме.
43. Глобальные проблемы цивилизации.
44. Понятие «демографический взрыв».
45. Продовольственные проблемы.
46. Энергетические проблемы.
47. Понятие «природные ресурсы» и их классификация.
48. Проблема озонового экрана.
49. Понятие «парниковый эффект».
50. Что такое «кислотные дожди»?
51. Перечислить виды антропогенных нагрузок на природу.
52. Что такое «загрязнение окружающей среды»?
53. Характеристика основных видов загрязнения окружающей среды: химического, радиационного, теплового.
54. Каково влияние пищевых производств на окружающую среду?
55. Дать понятие термину «экологический мониторинг».
56. Назначение мониторинга в организации и планировании защиты окружающей среды.
117
57. Стадии хозяйственного процесса.
58. Задачи, решаемые в области охраны и рационального
природопользования.
59. Законы Коммонера.
60. Ресурсный цикл использования природных благ человеком.
61. Инженерные природоохранные мероприятия.
62. Главные задачи, решаемые в области охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.
63. Экологическое право.
64. Природно-ресурсное и природоохранное право.
65. Особо охраняемые территории.
66. Эколого-правовая ответственность.
67. Формы управления природопользованием и охраной
природы.
68. Экологический контроль.
69. Экологическая экспертиза.
70. Экономические методы управления природопользованием и охраной природы.
71. Назначение платы за загрязнение окружающей среды.
72. Основные нормативные показатели, применяемые для
оценки санитарного состояния окружающей среды.
73. Дать понятие предельно допустимой концентрации
(ПДК).
74. Для каких сред разрабатываются ПДК?
75. Дать понятие предельно допустимого выброса в атмосферу (ПДВ) и предельно допустимого сброса в водный объект
(ПДС).
76. В каких случаях вводятся временно согласованные
выбросы (ВСВ) и временно согласованные сбросы (ВСС)?
77. Экологическое нормирование.
78. Характеристика водопользования и водопотребления.
79. Критерии и показатели качества воды.
80. Классификация природных и сточных вод.
81. Классификация примесей сточных вод по фазовому
и дисперсному составу.
82. Классификация вод по целевому назначению.
118
83. Схемы водообеспечения промышленных предприятий.
84. Схемы оборотного водоснабжения предприятия в системе защиты водных ресурсов от загрязнения.
85. Водоохранная зона и прибрежная полоса.
86. Классификация методов очистки сточных вод.
87. Механическая очистка сточных вод:
процеживание и отстаивание;
фильтрование;
гидроциклонирование.
88. Химические способы очистки сточных вод:
нейтрализация;
окисление и обеззараживание;
осаждение, электрохимическое окисление и восстановление.
89. Физико-химические способы очистки сточных вод
коагуляция;
флокуляция;
флотация и электрофлотация;
адсорбция;
ионный обмен;
жидкостная экстракция;
электродиализ;
мембранные процессы (обратный осмос, ультрафильтрация).
90. Биологические способы очистки сточных вод:
биологическая очистка сточных вод в естественных условиях;
биологическая очистка сточных вод в искусственных
условиях.
91. Источники загрязнения атмосферы. Классификация
источников загрязнения.
92. Санитарно-защитная зона.
93. Классификация методов очистки отходящих газов.
94. Механические методы очистки отходящих газов:
осаждение взвешенных частиц в пылеосадительных камерах;
фильтрационная очистка газов;
циклонирование отходящих газов.
119
95. Абсорбционные или промывные методы очистки газов.
96. Электростатические методы очистки газов.
97. Каталитические методы очистки газов.
98. Термические методы очистки газов.
99. Характеристика основных видов отходов: бытовых,
промышленных, сельскохозяйственных, строительных, производственного потребления.
100. Источники возникновения твердых отходов в материальном производстве.
101. Классификация отходов.
102. Индекс токсичности промышленных отходов.
103. Основные технологические принципы утилизации,
обезвреживания и захоронения отходов.
104. Шум, его происхождение и источники.
105. Основные характеристики шума: звуковое давление,
интенсивность звука, мощность источника.
106. Нормирование шума.
107. Предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействия
шума.
108. Меры борьбы с шумовым загрязнением: экранирование, поглощение и подавление в источнике.
109. Электромагнитное загрязнение среды и его источники.
110. Предельно допустимые уровни электромагнитных
полей.
111. Методы защиты от электромагнитных полей: экранирование, создание санитарно-защитных зон, нормирование времени пребывания в опасной зоне.
112. Предмет и источники международного экологического права.
113. Объекты и субъекты международного экологического
права.
114. Принципы международно-правовой охраны окружающей среды.
115. Принцип устойчивого развития человеческого общества.
116. Основные международные организации по охране
окружающей среды.
120
117. Сферы деятельности международных организаций по
охране окружающей среды.
118. Международные конференции по охране окружающей среды.
119. Международное сотрудничество России в области
охраны окружающей среды.
120. Взаимодействие России и стран СНГ в области охраны природной среды.
121
5. Понятийно-терминологический словарь
курса (глоссарий)
Адсорбционные методы очистки газов – избирательное
поглощение газов, паров, или растворенных в жидкости веществ
твердым поглотителем (сорбентом), способным поглощать одно
или несколько веществ из их смеси.
Активные методы защиты окружающей среды – технологические приемы, связанные с непосредственным изменением в технологии производства, очисткой и обезвреживанием
отходящих газов, сточных вод и твердых отходов.
Безопасность геотехнических систем (ГТС) – свойство,
определяющее риск потерь устойчивости, равновесия и живучести ГТС.
Биологическая очистка сточных вод в естественных
условиях – активные технологии, использующие почвенную
очистку, биопруды и др.
Биологическая очистка сточных вод в искусственных
условиях – активные технологии, использующие биофильтрацию прикрепленной микрофлоры, иловую очистку в аэротенках,
комбинированную очистку в окситенках и погружных биофильтрах.
Биохимические процессы – химические процессы, протекающие при каталитическом действии ферментов, выделяемых микроорганизмами.
Водоохранная зона – территория, примыкающая к акваториям рек, озер и другим поверхностным водным объектам, на
которой устанавливается специальный режим хозяйственной
и иных видов деятельности с целью предотвращения загрязнения, засорения, заиления и истощения водных объектов, а также
сохранения среды обитания объектов животного и растительного мира.
Геотехническая система (ГТС) – это совокупность природных и искусственных объектов, формирующаяся в результате строительства и эксплуатации инженерных и иных сооружений, комплексов и технических средств, взаимодействующих
с природными объектами (геологические тела, почва, расти122
тельный покров, рельеф, водные источники, атмосфера, фауна
и социумы).
Гидромеханические процессы – процессы, движущей силой которых является перепад давления в жидкостях или газах.
Движущая сила технологического процесса – наличие
в системе неравновесия, разницы потенциалов (разность температур, концентраций, химических потенциалов) или градиента
какой-либо величины.
Живучесть геотехнических систем – свойство, характеризующее действительные показатели экологической защиты
ГТС и проявляющееся в способности биогеоценозов ландшафта
к самовосстановлению.
Загрязнение окружающей среды – привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных физико-химических и биологических веществ и агентов, оказывающих вредные воздействия на природные экосистемы и человека.
Защита окружающей среды от загрязнения – система
мероприятий, направленных на устранение или минимизацию
вредного воздействия на окружающую природную среду и человека загрязняющих физических и химических компонентов.
Защита окружающей среды от шума – технические мероприятия, направленные на снижение уровня шума путем звукоизоляции, звукопоглощения и установления глушителей.
Защита от электромагнитных полей (ЭМП) – мероприятия, направленные на установление санитарно-защитных зон
вокруг источников ЭМП, нормирование времени пребывания
людей в зоне их действия, а также на экранирование окружающей среды от ЭМП.
Инженерная экология – наука, изучающая взаимодействие промышленного и сельскохозяйственного производства с
окружающей средой и обеспечивающая создание различных инженерных сооружений (системы очистки промышленных и
сельскохозяйственных выбросов и сбросов, системы доочистки
питьевой воды, изменение технологических циклов производства), предназначенных для защиты окружающей среды и минимизации вредных последствий для здоровья человека.
123
Канализация сточных вод – комплекс инженерных сооружений населенных пунктов и промышленных предприятий
для сбора, очистки сточных вод и обработки их осадков.
Массообменные (диффузные) процессы – технологические процессы, скорость протекания которых определяется скоростью переноса вещества (массы). Движущей силой этих процессов является градиент концентраций.
Механические методы очистки отходящих газов – активные технологии, использующие очистку в пылеосадительных камерах, в сухих и мокрых пылеосадителях, фильтрацию
и туманоулавливание.
Механические методы удаления взвешенных веществ
из сточных вод – активные технологии, использующие процеживание, отстаивание, фильтрацию и центрифугирование.
Механические процессы – процессы, скорость которых
определяется законами физики твердого тела. Движущей является физическая сила (давление, вес тела, внутреннее трение и др.).
Нейтрализатор выхлопных газов – устройство каталитического действия, предназначенное для обработки отработавших газов двигателей.
Нормирование качества окружающей среды – установление предельно допустимых уровней антропогенных воздействий, превышение которых создает опасность для окружающей
среды и человека.
Окружающая среда – совокупность экологических факторов, прямо или косвенно влияющих на организмы, в первую
очередь на человека.
Отходы производства и потребления – остатки сырья,
материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления,
а также товары (продукция), утратившие свои потребительские
свойства.
Отходящие газы – газы, по своему составу значительно
отличающиеся от воздуха и поступающие в атмосферу с промышленных предприятий, транспорта и бытовой деятельности
человека.
Пассивные методы защиты окружающей среды – приемы и методы, которые не вносят изменения в технологию про124
изводства, а лишь ограничивают вредное воздействие (организация санитарно-защитных зон, водоохранных зон, заповедников, заказников и др.).
Пиролиз отходов пластмасс – высокомолекулярный
нагрев без доступа воздуха, в результате которого из отходов
пластмасс в смеси с другими отходами (дерево, резина и др.)
получаются ценные продукты: пирокарбон, горючий газ и жидкая смола.
Природоохранные технологии – технологии, задачами
которых являются улучшение среды обитания человека, сохранение природы и природных ресурсов, управление природными
ресурсами, изменение отношения человека к биосфере в целом и
его поведения в частности.
Промывные (абсорбционные) методы очистки газов –
разделение газовоздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких газовых компонентов этой
смеси поглотителями, называемыми абсорбентами, с образованием раствора.
Равновесие ГТС – свойство ГТС сохранять устойчивость
в пределах регламентированных границ при антропогенных изменениях природного ландшафта.
Размещение отходов – складирование отходов на специальных полигонах, в состав которых могут входить участки приемки и обезвреживания отходов гальванических производств,
приемки и захоронения органических отходов, захоронения особо вредных отходов, приема и сжигания жидких горючих и других отходов.
Санитарно-защитная зона – благоустроенная или озелененная территория, отделяющая площадку предприятия, являющегося источником загрязнения атмосферы, шумовых, радиационных и прочих воздействий, от жилой и общественной застройки.
Сжигание твердых отходов – термическая обработка горючих твердых отходов в реакторах-печах при температурах
выше 1000ºС.
Сточные воды – воды, отводимые после использования
в бытовой и производственной деятельности человека.
125
Тепловые процессы – процессы, движущей силой которых является разность температур между обменивающимися
теплотой материалами.
Термическая очистка газов – прямое сжигание горючих
веществ, содержащихся в отходящих газах.
Технологический (techne – искусство, ремесло, техника;
logos – наука) процесс по защите окружающей среды – результат целенаправленной деятельности человека по устранению
или минимизации действия загрязняющих физических и химических компонентов на окружающую среду.
Технология «высоких труб» – технология, использующая рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере до предельнодопустимых концентраций в приземном слое.
Типы загрязнения окружающей среды – физическое
(действующий фактор – энергетическое воздействие на организмы), химическое (действующий фактор – химическое взаимодействие веществ с живыми организмами) и биологическое
(действующий фактор – размножение в эксплуатируемых системах чуждых им растений, животных и микроорганизмов).
Физико-химические методы очистки сточных вод – активные технологии, использующие коагуляцию, флокуляцию,
флотацию, сорбцию, жидкостную экстракцию и мембранные
процессы.
Химические методы очистки растворенных веществ из
сточных вод – активные технологии, использующие нейтрализацию, окисление, осаждение, обеззараживание сточных вод.
Химические процессы – процессы, связанные с превращением веществ и изменением их химических свойств. Движущая сила процесса функционально зависит от концентрации реагирующих веществ.
Шум. Шумовое загрязнение – звуковые колебания, выходящие за рамки звукового комфорта.
Экологический мониторинг (monitor – наблюдающий,
надзирающий) – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под влиянием
антропогенных факторов.
Экологический фактор – любое условие, воздействующее
на состояние, развитие и возможности выживания организма.
126
Экология – это наука о взаимоотношениях живых организмов, в первую очередь человека, с окружающей средой, в том
числе с другими живыми существами, учитывающая все условия существования, которые включают как органическую, так
и неорганическую природу.
Электромагнитное загрязнение – изменение электромагнитных свойств окружающей среды, приводящее к нарушениям
в работе электронных систем и изменениям в тонких клеточных
и молекулярных биологических структурах.
127
Библиографический список
1. Цветкова, Л. И. Экология: учеб. для технических вузов
/ Л. И. Цветкова, М. И. Алексеев, Б. П. Усанов [и др.]. СПб.:
Химиздат, 1999. – 488 с.
10. Куклев, Ю. И. Физическая экология: учеб. пособие для
технических вузов / Ю. И. Куклев. М.: Высш. шк., 2001. – 357 с.
11. Сметанин, В. И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления: учеб. пособие для вузов
/ В. И. Сметанин. М.: Колос, 2000. – 232 с.
12. Яковлев, С. В. Очистка производственных сточных вод
/ С. В. Яковлев, Я. А. Карелин, Ю. М. Ласков, Ю. В. Воронов.
М.: Стройиздат, 1985. – 335 с.
13. Яндыганов, Я. Я. Экология: учеб. пособие / Я. Я. Яндыганов. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. экон. ун-та, 2001.  110 с.
14. Яндыганов, Я. Я. Экономика природопользования:
учеб. для вузов / Я. Я. Яндыганов. Екатеринбург: Виктор, 1997.
– 764 с.
15. Рыбаков, Ю. С. Экология: контрольные задания
/ Ю. С. Рыбаков. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. экон. ун-та,
2003. – 47 с.
16. Предельнодопустимые концентрации химических
элементов в окружающей среде: справ. / сост. Г. П. Беспамятов,
Н. А. Кротов. Л.: Химия, 1985.  528 с.
17. Экологическое право: учеб. для вузов. М.: Закон и право, 2001. – 415 с.
18. Руководство к практическим занятиям по коммунальной гигиене / под ред. Е. И. Гончарука. М.: Медицина, 1997.
С. 181–201.
2. Рыбаков, Ю. С. Экология: учеб. пособие / Ю. С. Рыбаков, Л. А. Минухин. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. экон. ун-та,
2004. – 84 с.
3. Охрана окружающей среды: учеб. пособие / под ред.
С. В. Белова. М.: Высш. шк., 1983. – 264 с.
4. Лотош, В. Е. Экология природопользования: учеб. издание / В. Е. Лотош. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. экон. ун-та,
2000. – 540 с.
128
5. Рыбаков, Ю. С. Процессы и аппараты защиты окружающей среды: конспект лекций / Ю. С. Рыбаков. Екатеринбург:
Изд-во Урал. гос. ун-та путей сообщения, 2005. – 194 с.
6. Розенталь, О. М. Основы экологии: учеб. пособие
/ О. М. Розенталь, Л. А. Минухин, Л. Ф. Кардашина. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. экон. ун-та, 1997. – 72 с.
7. Лотош, В. Е. Технологии основных производств в природопользовании: учеб. для вузов / В. Е. Лотош. Екатеринбург:
Изд-во Урал. гос. экон. ун-та, 2002. – 553 с.
8. Лотош, В. Е. Переработка отходов природопользования: Учеб. Издание / В. Е. Лотош. Екатеринбург: Изд-во Урал.
гос. экон. ун-та, 2002. – 463 с.
9. Мазур, И. И. Курс инженерной экологии: учебник
/ И. И. Мазур, О. И. Молдаванов. М.: Высш. шк., 1999. – 447 с.
129
Приложение 1
Гигиенические требования и контроль
за качеством питьевой воды
Гигиенические требования
Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом
отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. Качество воды определяется составом и свойствами при поступлении в водопроводную сеть, в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.
Микробиологические показатели воды
Безопасность воды в эпидемическом отношении определяют общим числом микроорганизмов и числом бактерий группы кишечных палочек.
По микробиологическим показателям питьевая вода
должна соответствовать требованиям, указанным в табл. П 1.1.
Таблица П 1.1
Наименование показателя
Норматив
Метод испытания
Число микроорганизмов в 1 мм3 воды, не
более
Число бактерий группы кишечных палочек
в 1 л воды (коли-индекс), не более
100
По ГОСТ 18963-73
3
По ГОСТ 18963-73
Токсикологические показатели воды
Токсикологические показатели качества воды характеризуют безвредность ее химического состава и включают нормативы для веществ:
встречающихся в природных водах;
добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;
появляющихся в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового и иного загрязнения источников водоснабжения.
Концентрация химических веществ, встречающихся в природных водах или добавляемых к воде в процессе ее обработки,
не должна превышать нормативов, указанных в табл. П 1.2.
130
Таблица П 1.2
Наименование химического вещества
Алюминий остаточный (Al), мг/л, не более
Бериллий (Be), мг/л, не более
Молибден (Mo), мг/л, не более
Мышьяк (As), мг/л, не более
Нитраты (NO3), мг/л, не более
Полиакриламид остаточный, мг/л, не более
Свинец (Pb), мг/л, не более
Селен (Se), мг/л, не более
Стронций (Sr), мг/л, не более
Фтор (F), мг/л, не более, для климатических
районов:
I и II
III
IV
Норматив
Метод испытания
0,5
0,0002
0,25
0,05
45,0
2,0
0,03
0,01
7,0
По ГОСТ 18165-81
По ГОСТ 18294-81
По ГОСТ 18308-72
По ГОСТ 4152-81
По ГОСТ 18826-73
По ГОСТ 19355-74
По ГОСТ 18293-72
По ГОСТ 19413-81
По ГОСТ 23950-80
1,5
1,2
0,7
По ГОСТ 4386-81
По ГОСТ 4386-81
По ГОСТ 4386-81
Органолептические показатели воды
Показатели, обеспечивающие благоприятные органолептические свойства воды, включают нормативы для веществ:
встречающихся в природных водах;
добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;
появляющихся в результате промышленного, сельскохозяйственного и бытового загрязнений источников водоснабжения.
Концентрации химических веществ, влияющих на органолептические свойства воды, встречающихся в природных водах
или добавляемых к воде в процессе ее обработки, не должны
превышать нормативов, указанных в табл. П 1.3.
Таблица П 1.3
Наименование показателя
Водородный показатель, pH
Железо (Fe), мг/дм3, не более
Жесткость общая, мг/дм3, не
более
Норматив
Метод испытания
6,0-9,0 Измеряется на pH-метре любой модели
со стеклянным электродом с погрешностью измерений, не превышающей
0,1 pH
0,3
По ГОСТ 4011-72
7,0
По ГОСТ 4151-72
131
Окончание табл. П 1.3
Наименование показателя
Марганец (Mn), мг/дм3, не
более
Медь (Cu2+), мг/дм3, не более
Полифосфаты остаточные(PO3-4), мг/дм3, не более
Сульфаты (SO2-4), мг/дм3, не
более
Сухой остаток, мг/дм3, не
более
Хлориды (Cl-), мг/дм3, не
более
Цинк (Zn2+), мг/дм3, не более
Норматив
Метод испытания
0,1
По ГОСТ 4974-72
0,1
По ГОСТ 4388-72
3,5
По ГОСТ 18309-72
500
По ГОСТ 4389-72
1000
По ГОСТ 18164-72
350
1,0
По ГОСТ 4245-72
По ГОСТ 18293-72
Примечания: 1. Для водопроводов, подающих воду без специальной обработки
по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы, допускается: сухой остаток до 1500 мг/дм3; общая жесткость до 10 мг/дм3; марганец до
0,5 мг/дм3. 2. Сумма концентраций хлоридов и сульфатов, выраженных в долях предельно допустимых концентраций каждого из этих веществ в отдельности, не должна быть более 1.
Органолептические свойства воды должны соответствовать требованиям, указанным в табл. П 1.4.
Таблица П 1.4
Наименование показателя
Норматив
Метод испытания
Запах при 20ºС и при нагревании до 60º,
баллы, не более
Вкус и привкус при 20ºС, баллы, не более
Цветность, градусы, не более
Мутность по стандартной шкале, мг/дм3,
не более
2
2
20
По ГОСТ 3351-74
По ГОСТ 3351-74
По ГОСТ 3351-74
1,5
По ГОСТ 3351-74
Общее примечание к таблицам. По согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы допускается увеличение цветности воды до 35°С, мутности (в паводковый период) до 2 мг/дм3.
Вода не должна содержать различимые невооруженным
глазом водные организмы и не должна иметь на поверхности
пленку.
132
Концентрации химических веществ, не указанных в табл.
П 1.2 и П 1.3, но присутствующих в воде как результат промышленного, сельскохозяйственного и бытового загрязнений,
не должны превышать ПДК, которые утверждены для воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования по органолептическому и санитарно-токсикологическому признаку, а также норм рациональной безопасности НРБ-76.
При обнаружении в воде таких химических веществ с одинаковым лимитирующим признаком вредности, сумма отношений
обнаруженных концентраций в воде и их ПДК не должна быть
более 1.
Расчет ведется по формуле
Сn
С1
С2
< 1,

  
ПДК1 ПДК 2
ПДК n
где С1, С2, Сn – обнаруженные концентрации, мг/дм3.
Контроль за качеством воды
Учреждения и организации, в ведении которых находятся
централизованные системы хозяйственно-питьевого водоснабжения и водопроводы, используемые одновременно для хозяйственно-питьевых и технических целей, постоянно контролируют качество воды на водопроводе в местах водозабора, перед
поступлением в сеть, а также в распределительной сети в соответствии с требованиями настоящего раздела.
Методы отбора проб – по ГОСТ 24481-80 и ГОСТ
1963-73.
Лабораторно-производственный контроль в местах водозабора проводят в пределах требований данного стандарта; перечень показателей согласовывается с органами санитарно-эпидемиологической службы с учетом местных природных и санитарных условий.
На водопроводах с подземным источником водоснабжения анализ воды в течение первого года эксплуатации проводят
не реже четырех раз (по сезонам года), в дальнейшем – не реже
одного раза в год в наиболее неблагоприятный период по результатам наблюдений первого года.
133
На водопроводах с поверхностным источником водоснабжения анализ воды проводят не реже одного раза в месяц.
Лабораторно-производственный контроль качества воды
перед поступлением в сеть проводят по микробиологическим,
химическим и органолептическим показателям.
Микробиологический анализ проводят по показателям,
установленным в табл. П 1.1.
На водопроводах с подземным источником водоснабжения должен проводиться анализ
при отсутствии обеззараживания:
не менее одного раза в месяц – при численности населения до 20 000 чел.;
не менее двух раз в месяц – при численности населения до
50 000 чел.;
не менее одного раза в неделю – при численности населения более 50 000 чел.;
при обеззараживании:
один раз в неделю – при численности населения до
20 000 чел.;
три раза в неделю – при численности населения до
50 000 чел.;
ежедневно – при численности населения более 50 000 чел.
На водопроводах с поверхностным источником водоснабжения должен проводиться анализ:
не реже одного раза в неделю и ежедневно в весеннеосенний периоды – при численности населения до 10 000 чел.;
не реже одного раза в сутки – более 10 000 чел.
При контроле обеззараживания воды хлором и озоном на
водопроводах с подземными и поверхностными источниками
водоснабжения концентрацию остаточного хлора и остаточного
озона определяют не реже одного раза в час.
Содержание остаточного хлора в воде после резервуаров
чистой воды должно быть в пределах, указанных в табл. П 1.5.
134
Таблица П 1.5
Хлор остаточный
Свободный
Связанный
Концентрация
остаточного хлора, мг/л
Необходимое время контакта
хлора с водой, мин, не менее
0,3–0,5
0,8–1,2
30
60
Примечание. При совместном присутствии свободного и связанного хлора,
когда концентрация свободного хлора более 0,3 мг/л, контроль осуществляется
по подпункту 1, при концентрации свободного хлора менее 0,3 мг/л – по подпункту 2.
В отдельных случаях по указанию органов санитарноэпидемиологической службы или по согласованию с ними допускается повышенная концентрация остаточного хлора в воде.
При озонировании воды с целью обеззараживания концентрация остаточного озона после камеры смешения должна
быть 0,1–0,3 мг/л, время контакта – не менее 12 мин.
При необходимости борьбы с биологическими обрастаниями в водопроводной сети места введения, а также дозы хлора
согласовывают с органами санитарно-эпидемиологической
службы.
Химический анализ воды проводят по показателям, установленным в табл. П 1.2 и П 1.3 (за исключением остаточных
количеств реагентов). Перечень показателей и частоту отбора
проб согласовывают с органами санитарно-эпидемиологической
службы с учетом местных природных и санитарных условий.
Лабораторно-производственный контроль за остаточными
количествами реагентов и удаляемых веществ при обработке
воды на водопроводах специальными методами проводится в зависимости от характера обработки в соответствии с графиком,
согласованным с санитарно-эпидемиологической службой, но не
реже одного раза в смену.
Органолептические показатели, указанные в табл. П 1.4,
определяют путем анализа всех проб (за исключением проб на
остаточный хлор и озон), которые отбирают на водопроводах
подземных и поверхностных источников.
Лабораторно-производственный контроль в распределительной сети проводят по следующим показателям: коли-индекс,
135
общее число микроорганизмов в 1 мм3, мутность, цветность,
запах, вкус и привкус воды.
При обнаружении микробного загрязнения свыше допустимых нормативов с целью выявления причин загрязнения
должен проводиться повторный отбор проб с дополнительными
исследованиями на наличие бактерий – показателей свежего фекального загрязнения.
Отбор проб в распределительной сети проводят из уличных водоразборных устройств, характеризующих качество воды
в основных магистральных водопроводных линиях, из наиболее
возвышенных и тупиковых участков уличной распределительной сети. Отбор проб проводят также из кранов внутренних водопроводных сетей всех домов, имеющих подкачку и водонапорные баки.
Общее количество проб для анализа в указанных местах
распределительной сети должно согласовываться с органами
санитарно-эпидемиологической службы и соответствовать требованиям табл. П 1.6.
В число проб не входят обязательные контрольные пробы
после ремонта и переустройства водопровода и распределительной сети.
Государственный санитарный надзор за качеством воды
централизованных систем хозяйственно-питьевого водоснабжения осуществляется по программе и в сроки, установленные
местными органами санитарно-эпидемиологической службы.
Таблица П 1.6
Количество обслуживаемого населения, чел.
Минимальное количество проб,
отбираемых по всей разводящей сети
в месяц
До 10 000
До 20 000
До 50 000
До 100 000
Более 100 000
2
10
30
100
200
136
Приложение 2
Гигиенические, технические требования
и правила выбора источников
централизованного
хозяйственно-питьевого водоснабжения
Выбор источника водоснабжения должен производиться
с учетом его санитарной надежности и возможности получения
питьевой воды, соответствующей ГОСТ 2874-82.
Пригодность источника для хозяйственно-питьевого водоснабжения устанавливается на основе:
санитарной оценки условий формирования и залегания
вод подземного источника водоснабжения;
санитарной оценки поверхностного источника водоснабжения, а также прилегающей территории выше и ниже водозабора по течению воды;
оценки качества и количества воды источника водоснабжения;
санитарной оценки места размещения водозаборных сооружений;
прогноза санитарного состояния источников.
Сбор данных и изучение санитарных, гидрологических,
гидрогеологических и топографических условий для выбора источника водоснабжения, а также разработки прогноза санитарного состояния водоема организуется проектирующим учреждением.
Определение места отбора проб воды, отбор проб и их
анализ осуществляется учреждениями санитарно-эпидемиологической службы; отбор проб и их анализ допускается проводить
также другими организациями, которым санитарно-эпиде-миологическая служба предоставляет такое право.
Заключение о соответствии источника требованиям стандарта дают органы и учреждения санитарно-эпидемиологической
службы Министерства здравоохранения или медицинские службы других ведомств, на которые возложены эти обязанности.
137
Гигиенические и технические требования
Состав воды пресноводных подземных и поверхностных
водоисточников водоснабжения должен соответствовать следующим требованиям: сухой остаток  не более 1000 мг/л (по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы
допускается до 1500 мг/л), концентрация хлоридов и сульфатов
 не более 350 и 500 мг/л соответственно, общая жесткость  не
более 7 мг × экв/л (по согласованию с органами санитарноэпидемиологической службы допускается до 10 мг × экв/л),
концентрация химических веществ (кроме указанных в табл. П
2.1 и П 2.2) не должна превышать ПДК для воды хозяйственнопитьевого и культурно-бытового водопользования, а также норм
радиационной безопасности, утвержденных Министерством
здравоохранения.
При обнаружении в воде источников водоснабжения химических веществ, относящихся к 1 и 2 классам опасности с одинаковым лимитирующим показателем вредности, сумма отношений обнаруженных концентраций каждого из веществ в воде
к их ПДК не должна быть более 1. Расчет ведется по формуле:
С3
Сn
C1
С2



1,
ПДК1 ПДК2 ПДК3
ПДКn
где С1, С2, С3, ..., Сn  обнаруженные концентрации, мг/л.
В зависимости от качества воды и требуемой степени обработки для доведения ее до показателей ГОСТ 2874-82 водные
объекты, пригодные в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, делят на 3 класса.
Показатели качества воды подземных источников водоснабжения указаны в табл. П 2.1, поверхностных  в табл. П 2.2.
Таблица П 2.1
Наименование показателя
Мутность, мг/дм3, не более
Цветность, градусы, не более
138
Показатели качества
воды источника по классам
1
2
3
1,5
20
1,5
20
10
50
Окончание табл. П 2.1
Наименование показателя
Водородный показатель (рН)
Железо (Fe), мг/дм3, не более
Марганец (Mn), мг/дм3, не более
Сероводород (H2S), мг/дм3, не более
Фтор (F), мг/дм3, не более
Окисляемость перманганатная
МгО/дм3, не более
Число бактерий группы кишечных палочек
(БГКП) в 1 дм3, не более
Показатели качества
воды источника по классам
1
2
3
6–9
6–9
0,3
10
0,1
1
отсутствие
3
1,5–0,7* 1,5–0,7*
6–9
20
2
10
5
2
5
15
3
100
1 000
Примечание: * В зависимости от климатического района.
Таблица П 2.2
Наименование показателя
Мутность, мг/дм3, не более
Цветность, градусы, не более
Запах при 20 и 60ºС, баллы, не более
Водородный показатель (рН)
Железо (Fe), мг/дм3, не более
Марганец (Mn), мг/дм3, не более
Фитопланктон, мг/дм3, не более
Кл/см3, не более
Окисляемость перманганатная,
МгО/дм3, не более
БПКполное мгО2/дм3, не более
Число лактозоположительных кишечных палочек в 1 дм3 воды, не более
Показатели качества
воды источника по классам
1
2
3
20
35
2
6,5–8,5
1
0,1
1
1 000
1 500
120
3
6,5–8,5
3
1,0
5
100 000
10 000
200
4
6,5–8,5
5
2,0
50
100 000
7
3
15
5
20
7
1 000
10 000
50 000
Примечание: Количество одноклеточных организмов оценивается в кл/см3,
пленчатых и нитчатых – в мг/дм3.
Для каждого конкретного водоисточника схема очистки
воды и требуемые реагенты устанавливаются на основе технологических исследований или опыта работы сооружений в аналогичных условиях.
139
Если качество воды источника не соответствует требованиям указанных классов (солоноватые, соленые воды, воды с высоким содержанием фтора и т.п.), то источник может быть использован по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы при наличии методов обработки, надежность
которых подтверждена специальными технологическими и гигиеническими исследованиями.
Мощность водопровода не должна превышать допустимого отбора воды из источника водоснабжения (или суммарного из
нескольких источников) во все периоды года, с учетом технологических безвозвратных потерь воды.
Источник водоснабжения и водозаборные сооружения водопровода должны быть защищены от загрязнения путем организации зоны санитарной охраны (ЗСО) в соответствии с порядком проектирования и эксплуатации ЗСО источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения.
Правила выбора и оценки пригодности
Источники централизованного хозяйственно-питьевого
водоснабжения при учитывнии их санитарной надежности, выбирают в следующем порядке: межпластовые напорные воды;
межпластовые безнапорные воды; грунтовые воды, искусственно наполняемые, и подрусловые подземные воды; поверхностные воды (реки, водохранилища, озера, каналы).
Возможность использования пригодных для водоснабжения подземных вод рассматривается и при недостаточных их
запасах; восполнение дефицита потребности воды следует производить за счет менее надежных в санитарном отношении водоисточников.
Выбор источника водоснабжения при наличии нескольких
источников и равной возможности обеспечения требуемого качества и количества воды должен осуществляться путем технико-экономического сравнения вариантов схем обработки воды
с учетом санитарной надежности источников.
Из имеющихся источников водоснабжения выбирают лишь
те, для которых возможны организация зоны санитарной охраны
и соблюдение соответствующего режима в пределах ее поясов.
Выбор источника водоснабжения производится на основании следующих данных:
140
при подземном источнике водоснабжения  анализов качества воды, гидрогеологической характеристики используемого водоносного горизонта, санитарной характеристики местности в районе водозабора, существующих и потенциальных источников загрязнения почвы и водоносных горизонтов. При
этом учитываются балансовые запасы подземных вод, утвержденные в установленном порядке в соответствии с классификацией эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов подземных вод;
при поверхностном источнике водоснабжения  анализов
качества воды, гидрогеологических данных, минимальных
и средних расходов воды, соответствия их предлагаемому водозабору, санитарной характеристики бассейна, развития промышленности, наличия и возможности проявления источников бытового, промышленного и сельскохозяйственного загрязнения
в районе предполагаемого водозабора.
Для оценки качества воды в месте предполагаемого водозабора должны быть представлены анализы проб, отбираемых
ежемесячно не менее чем за последние 3 года.
Класс водоисточника определяется организацией, разрабатывающей проект водоснабжения.
Заключение о пригодности источника водоснабжения
должно содержать следующие данные: об объекте водоснабжения и санитарной характеристике намечаемого к использованию
источника водоснабжения; о качестве воды источника водоснабжения и прогнозе его состояния на расчетный срок; о мероприятиях по организации зоны санитарной охраны и намечаемой обработке воды источника водоснабжения с целью доведения качества воды до требований ГОСТ 2874-82.
Заключение санитарно-эпидемиологической службы о возможности использования источника водоснабжения действительно в течение 3 лет.
Классы и методы обработки воды
Подземные источники водоснабжения
1-й класс  качество воды по всем показателям удовлетворяет требованиям ГОСТ 2874-82;
141
2-й класс  качество воды имеет отклонение по отдельным
показателям от требований ГОСТ 2874-82, которые могут быть
устранены аэрированием, фильтрованием, обеззараживанием;
или источники с непостоянным качеством воды, которое проявляется в сезонных колебаниях сухого остатка в пределах нормативов ГОСТ 2874-82 и требует профилактического обеззараживания;
3-й класс  доведение качества воды до требований ГОСТ
2874-82 методами обработки, предусмотренными во 2-м классе,
с применением дополнительных: фильтрование с предварительным отстаиванием, использование реагентов и т.п.
Поверхностные источники водоснабжения
1-й класс  для получения воды, соответствующей ГОСТ
2874-82, требуется обеззараживание, фильтрование с коагулированием или без него;
2-й класс  для получения воды, соответствующей ГОСТ
2874-82, требуется коагулирование, отстаивание, фильтрование,
обеззараживание; при наличии фитопланктона  микрофильтрование;
3-й класс  доведение качества воды до требований ГОСТ
2874-82 методами обработки, предусмотренными во 2-м классе,
с применением дополнительных: дополнительная ступень
осветления, применение окислительных и сорбционных методов, более эффективные методы обеззараживания и т.п.
142
Приложение 3
Предельно допустимые концентрации
некоторых вредных веществ (мг/л)
в водных объектах
Наименование
ингредиента
Водные объекты,
хозяйственно-питьевого
и культурно-бытового назначения
ЛПВ
ПДК
Анилин
Санитарно- токсикологический
Аммиак
Общесанитарный
Бензол
Санитарнотоксикологический
Железо
Органолептический
Кадмий
Санитарно- токсикологический
Медь
-“Мышьяк
Санитарно- токсикологический
Нитраты (по азо- Общесанитарный
ту)
Нефть и нефте- Органолептический
продукты
Никель
Санитарнотоксикологический
Ртуть
Общесанитарный
Свинец
Общесанитарный
Стирол
Органолептический
Фенол
Органолептический
Формальдегид
Фтор
Общесанитарный
Санитарнотоксикологический
Общесанитарный
Органолептический
Хлор активный
Хром
Цианид
Цинк
Санитарнотоксикологический
Общесанитарный
Водные объекты
рыбохозяйственного
назначения
ЛПВ
ПДК
2,0
0,5
Токсикологический
То же
То же
0,5
0,01
То же
То же
0,1
0,05
То же
То же
10,0
То же
0,1
То же
0,1
То же
0,1
0,0001
0,05
0,5
0,1
0,005
0,001
0,05
0,1
0,05

Общесанитарный
Органолептический
0,001 Органолептический
0,05

Токсикологиче1,5
ский
Отсутствие

Санитарно0,1
токсикологический
Токсикологиче0,1
ский
Токсикологиче1,0
ский
0,05
0,1
0,1
0,01
–
0,1
0,1
0,001
–
0,05
–
0,001
0,005
0,1
143
Приложение 4
Предельно допустимые концентрации
некоторых веществ в воздухе, мг/м3
Вещество
ПДК
в рабочей
зоне
ПДК
среднесуточная
ПДК
максимально
разовая
Класс
опасности
Азот диоксид
5
0,04
0,085
2
Акролеин
0,2
0,03
0,03
2
Альдегид масляный
5
0,015
0,015
3
Амины алифатиче1
0,003
0,003
2
ские
Аммиак
20
0,04
0,2
4
Ангидрид сернистый
10
0,05
3
Анилин
0,1
0,03
0,05
2
Ацетон
200
0,35
0,35
4
Барий углекислый
0,5
0,004
–
1
Белок пыли белкововитаминного концен–
0,1
0,001
2
трата (БВК)
Бензин
100
1,5
5
4
Бензол
5
0,1
1,5
2
Бериллий
0,001
–
–
1
Бром
0,5
0,04
–
2
Бутан
300
–
200
4
1,3 – Бутадиен (диви100
1
3
4
нил)
Взвешенные вещества
0,15
0,5
3
Дихлорэтан
10
1,0
3,0
2
Железа оксид
0,04
–
3
Железа сульфат
0,007
–
3
Железа хлорид
0,004
–
2
Йод
1
0,03
–
2
Кадмия оксид
0,05
0,001
–
2
Кислота азотная
2
0,15
0,4
2
Кислота серная
1
0,1
0,3
2
Кислота уксусная
5
0,06
0,2
3
Ксилол
50
0,2
0,2
3
Оксид кремния
1
0,05
0,15
3
Вещество
ПДК в ра- ПДК среднесу- ПДК максиКласс опасбочей зоне точная
мально разовая ности
Магния оксид
5
0,05
0,4
3
144
Продолжение прил. 4
Вещество
Марганец и его соединения
Масла минеральные
Медь
Мышьяк, неорганические соединения
Нафталин
Никель металлический
Нитробензол
Озон
Олова хлорид
Пенициллин
Пентан
Полиэтилен
Пропилен
Пыль неорганическая,
содержащая диоксид
кремния в процентах:
выше 70 (динас и др.)
70–20 (шамот, цемент)
Ниже 20 ( доломит и
др.)
Ртуть металлическая
Ртути оксид красный
Ртути оксид желтый
Сажа
Свинец
Сероводород
Сероуглерод
Синтетические моющие средства
Скипидар
Спирт метиловый
Спирт этиловый
Стирол
Сода кальцинированная
Стекловолокно
ПДК
в рабочей
зоне
ПДК
среднесуточная
ПДК
максимально
разовая
Класс
опасности
0,3
5
0,5
0,001
–
0,001
0,01
–
–
2
3
2
0,04
20
0,003
0,003
–
0,003
–
2
4
0,001
0,008
0,03
0,05
0,0025
25
–
3
0,008
0,16
0,5
0,05
100
–
3
2
2
1
3
3
4
3
3
1
0,05
0,15
3
2
0,1
0,3
3
4
0,01
0,05
0,05
4
0,007
10
1
0,15
0,0003
0,0003
0,0003
0,05
0,0003
0,008
0,005
0,5
–
–
–
0,15
–
0,008
0,03
3
1
1
1
3
2
2
2
5
0,01
1
0,5
5
0,002
0,04
2
1
5
0,04
2
4
3
4
2
–
–
–
–
0,1
10
5
1000
5
2
4
3
4
145
Окончание прил. 4
Вещество
Тетрациклин
Вещество
Толуол
Трихлорфторметан
(Фреон 11)
Углерода оксид
(Угарный газ)
Фенол
Флюс канифольный
активированный
(ФКТ)
Формальдегид
Фосген
Фтористый водород
Хлор
Хлорбензол
Хлоропрен
Хром шестивалентный
Щелочи едкие
Этилбензол
Этилен
146
ПДК
в рабочей
зоне
ПДК
среднесуточная
ПДК
максимально
разовая
Класс
опасности
0,1
0,006
0,01
2
ПДК в ра- ПДК средне- ПДК макси- Класс опасбочей зоне
суточная
мально разовая
ности
50
0,6
0,6
3
1000
10
100
4
20
0,3
3,0
0,003
5,0
0,01
4
2
0,5
0,5
0,05
1
50
0,05
0,3
0,003
–
0,005
0,03
0,1
0,002
0,3
0,035
–
0,02
0,1
0,1
0,02
4
2
2
2
2
3
2
0,01
0,5
50
100
0,0015
–
0,02
3
0,0015
–
0,02
3
1
2
3
3
Приложение 5
ПДК некоторых загрязняющих веществ
в почве
Вещество
ПДКп, мг/кг
Вещество
ПДКп, мг/кг
Ацетальдегид
Бенз(а)пирен
Ванадий
Бромфос
Изоприлбензин
Марганец
Медь
Мышьяк
Никель
Нитраты
10,0
0,02 по ОС
150
0,4 по ТВ
0,5 по МА
1500 по ОС
3,0
2 по ОС
4,0
130
Ртуть
Свинец
Толуол
Фтор
Хром (+3)
Хром (+6)
Фосфора оксид Р2О5
Формальдегид
Цинк
α-Метилстирол
2,1 по ОС
20 по ОС
0,3
10,0
6,0
0,05
200 по ТВ
7 по ОС
+50 к фону
0,5 по МА
147
Приложение 6
№
п/п
Показатели опасности
1 ПДКпочвы для неорганических
веществ, мг/кг
2 ПДКпочвы для органических
веществ, мг/кг
3 ПДКводы, мг/л
4 ПДКрабочей зоны, мг/м3
5 ПДКсреднесуточная, мг/м3
1
Уровни и критерии опасности
2
3
4
Менее 5
5–50
51–1000 Более 1 000
Менее 1
1–9,9
10–99,9
Более 100
Менее
0,01–0,1 0,11–1,0
0,01
Менее 0,1 0,1–1,0
1,1–10
Менее
0,01–0,1 0,11–1,0
0,01
1
2
3
1
2
3
Более 1,0
6 Класс опасности в воде
7 Класс опасности в рабочей
зоне
8 Класс опасности в атмосфер1
2
3
ном воздухе
9 Класс опасности в почве
1
2
3
10 Средняя смертельная доза
Менее 15 15–150
151–
компонента действующего
5 000
вещества на 1 кг живого веса
(DL50), мг/кг
11 Средняя смертельная концен- Менее 500 500–5 000 5 001–
трация вещества, вызывающая
50 000
гибель подопытных животных
при ингаляционном поступлении (LC50) мг/м3
Доказана Доказана Есть
12 Канцерогенность
для чело- для жи- вероятвека
вотных
ность
для животных
13 Логарифм отношения раствоБолее 5
5–2
1,9–1
римости компонента отхода
в воде к ПДКводы
14 Логарифм отношения насыБолее 5
5–2
1,9–1
щающей концентрации вещества в воздухе к ПДКрабочей зоны
148
Более 10
Более 1,0
4
4
4
4
Более 5 000
Более 50 000
Неканцерогенность
(доказано)
Менее 1
Менее 1