Расчетно-графическая работа по дисциплине «Экология»

 

М_древ=ρV=680 * 11,1 =7548 кг/ (га*год);

х= %С/12= 4,18;    

у= %Н/1=6,3

z=%O/16 = 2,7

ω= х + у/4 - z/2 = 4,41

М _СО2 =(х/100) * Мr(СО₂) * М_древ=(4,18/100) * 44 * 7548= 13882,3 кг

М_Н2О=(у/(2 * 100)) * Мr(Н₂О) * М_древ= (6,3/200) * 18 * 7548=4279,7 кг

М_О2= (ω/100) * Мr (О₂) * М_древ=(4,41/100) * 32 *7548 = 10652 кг.

М_топл+М_О2=М_СО2+М_Н2О

7548+10652= 13882,3+4279,7

 

 

 

 

 

 

 

Задание 4. Расчет газовых  выбросов при сжигании топлива.

 

 

Составьте материальные балансы  веществ при сжигании различных видов топлива, количество и состав которых приведен в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Вар.	Масса и состав топлива, %
8.	150 тыс. т каменного  угля     С – 76, О – 16, Н – 6, N–1,5, S–0,5

Расчет массы кислорода:

M_O2 =(2, 67*C/100+8*H/100+1,14*N/100+S/100-O/100)*M_топл,

 где M_топл – масса сжигаемого топлива,

C, H, N, S,O – процентное содержание углерода в составе горючей массы сжигаемого топлива.

M_O2 =(2,67*76/100+8*6 /100+1,14*1,5/100+0,5/100-16/100)*150000=355695т

Количество образующихся продуктов горения:

 M_CO2=(3, 67*C/100)* M_топл

M_NO=(2,14*N/100)* M_топл

M_SO2=(2*S/100)* M_топл

M_H2O=(9*H/100)* M_топл

M_CO2=(3, 67*76/100)* 150000=418380т

M_SO2=(2*0,5/100)* 150000=1500 т

M_NO=(2,14*1,5/100)* 150000=4815т

M_H2O=(9*6/100)*150000=81000т

Проверка: 150000+355695= 81000+4815+1500+418380

 

 

Задание 5. Расчет газовых  балансов урбанизированных территорий

 

Определить количество расходуемого кислорода  и СО₂, образующегося при сжигании топлива. Период времени Т=1 год. Какая площадь древесных насаждений (или годовой прирост древесины) необходима для поддержания баланса в биотехноценозе?

Вар.	Количество топлива и  характеристики древесины
8.	130 тыс. т газовой смеси  (метан – 80 %, пропан – 10 %, диоксид  углерода – 10 %). состав древесины ели, %: С – 50,7, Н – 6,2, О – 42,6,  плотность – 430 кг/м3, площадь леса – 15000 га

 

М_О2= (4 * СН₄/100 + 3,64 * С₃Н₈/100) * М_топл =(4* 80/100 +3,64 *10/100) * 130000= =463320 т

М_СО2= (2,75 * СН₄/100 +  3 * С₃Н₈/100 + СО₂/100) * М_топл=(2,75 * 80/100 + 3 * 10/100 + 10/100) * 130000 = 338000 т

М_Н2О=(2,25 * СН₄/100  + 1,64 * С₃Н₈/100) * М_топл=(2,25 * 80/ 100 +1,64 * 10/100) * *130000= 255320 т

Проверка: М_топл+М_О2=М_СО2+М_Н2О

130000+463320=338000+255320

х= %С/12= 4,23;    

у= %Н/1=6,2

z=%O/16 = 2,7

ω= х + у/4 - z/2 = 5,58

М_{орг в-ва погл. СО2}= М _СО2/(0,44 * х)= 338000 / (0,44 * 4,23)=181603,3 т

М_{орг в-ва выд. О2}= М_О2 / (0,32 * ω) = 463320 / (0,32 * 5,58)=259475,8 т

М_{орг др. в-ва}=259475,8 т

V = М_{орг др. в-ва} /ρ =(259475,8 * 10³) / 430= 603432,1 м³

V_год=V / (S * T)= 603432,1 / (15000 * 1)= 40,3 м³/(га * год)

Ответ: 40,3 м³/(га * год)

Задание 6. Определение размера  вреда, причиненного окружающей среде  загрязнением атмосферного воздуха  в результате пожаров

Определить размер вреда, причиненного загрязнением атмосферного воздуха в результате сгорания горючего вещества без учета затрат на проведение оценки вреда.

Вар.	Горючее вещество	Плотность горючего вещества ρ, т/м3	Коэффициент полноты горения  β	Площадь пожара S, м2	Глубина выгорания h, м	Время пожара t	Исходная масса горючего М0, т
8	Пенополи-уретан	-	-	170	-	1 ч 25 мин	-

1. Определение  массы выгоревших веществ и  материалов при пожаре.

M_i = S × v_i × t,                                                               (2)

где M_i - количество сгоревшего вещества или материала, т;

S - площадь пожара, м²;

v_i - массовая скорость выгорания материала, т×м^-2×сек^-1;

t - время пожара, с.

M_i =170х2,8х10^-6 х1,25х3600=2,43 т

2. Определение приведенного  удельного вреда.

где B_i - приведенный удельный вред, который определяется размером вреда, обусловленным сгоранием единицы массы горючего материала с учетом состава выброса соответствующих загрязняющих веществ (продуктов горения) при пожаре, руб./т_гор;

i - наименование горючего  материала или вещества, сгоревшего  при пожаре, безразмерный;

j - наименование загрязняющего  вещества (продукта горения), безразмерный;

Z - количество загрязняющих  веществ (продуктов горения), выделяющихся  в атмосферу при сгорании горючих  веществ и материалов во время  пожара, т;

H_j - такса для исчисления размера вреда и убытков от загрязнения атмосферного воздуха j-м загрязняющим веществом (продуктом горения).

m_ij - удельная масса j-го загрязняющего вещества (продукта горения), поступившего в атмосферный воздух при горении i-го горючего материала, участвующего в горении при пожаре.

B_i = 15,72 * 10^-3 * 62000 + 3,28 * 10 ^-3 *92000 + 27,51 * 10 ^-3 * 92000 + 3,28 * 10^-3 * 656000 + 58,16 *10 ^-2 *61000=41777,72 руб/ т_гор          

3. Определение размера  вреда окружающей среде, причиненного  загрязнением атмосферного воздуха  в результате пожаров.

 

где В_э-э - вред окружающей среде, причиненный загрязнением атмосферного воздуха в результате пожаров;

N - количество горючих  веществ и материалов, участвующих  в горении при пожаре, т;

i - наименование горючего  материала или вещества, сгоревшего  при пожаре, безразмерный;

M_i - масса i-го горючего материала или вещества, сгоревшего при пожаре, т_гор;

К_ин - коэффициент индексации, определяемый уровнем инфляции, установленный Правительством Российской Федерации по отношению к году, предшествующему году оценки, безразмерный;

B_i - приведенный удельный вред, который определяется размером вреда, обусловленным сгоранием единицы массы горючего материала с учетом состава выброса соответствующих загрязняющих веществ (продуктов горения) при пожаре, руб./т_гор;

З₀ - затраты на проведение оценки причиненного вреда, определяются по фактическим затратам, включая затраты на проведение лабораторных анализов, руб.

К_ин=2,1075

B_э-э=2,43 *  41777,72 * 2,1075 = 213953 руб.

Ответ: размер вреда, причиненного загрязнением атмосферного воздуха в результате сгорания горючего вещества без учета затрат на проведение оценки вреда B_э-э=213953 руб.