Главная страница

Методические указания по выполнению контрольных работ Специальность: 5В073100 "Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды"


НазваниеМетодические указания по выполнению контрольных работ Специальность: 5В073100 "Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды"
страница2/3
Дата13.02.2016
Размер0.56 Mb.
ТипМетодические указания
1   2   3

Таблица 2 - Шкала рН





+]

100

10-1

10-2

10-3

10-4

10-5

10-6

10-7

10-8

10-9

10-10

10-11

10-12

10-13

10-14

У
величение кислотности Нейтральная Увеличение щелочности






p



Н
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Реакция сильнокислая слабокислая нейтральная слабощелочная сильнощелочная
Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7).

Величина рН воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6,5-8,5. В большинстве природных вод водородный показатель соответствует этому значению и зависит от соотношения концентраций свободного диоксида углерода и гидрокарбонат-иона. Более низкие значения рН могут наблюдаться в кислых болотных водах за счет повышенного содержания гуминовых кислот. Летом при интенсивном фотосинтезе рН может повышаться до 9. На величину рН влияет содержание карбонатов, гидроксидов солей, подверженных гидролизу, гуминовых веществ и др.

5.1.2 Цель занятия: Научиться определять по значениям рН условия спуска сточных вод в природные водоемы и оценивать кратность их разбавления.

5.1.3 Порядок выполнения расчета.

Согласно общим требованиям к составу и свойствам воды водоемов у пунктов санитарно-бытового водопользования рН среды не должна выходить за пределы 6,5-8,5. Для выполнения этого требования производят расчет количества кислоты или щелочи, которое может быть нейтрализовано бикарбонатами или свободной угольной кислотой, содержащимися в воде водоемов. Расчет выполняют по номограмме (рисунок 1), позволяющей определить Хк и Хщ - количество кислоты и щелочи (в миллилитрах 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). На номограмме сплошные черные 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 до пересечения кривой с линией, соответствующей щелочности воды водоема; из точки пересечения проводят горизонталь на правую или левую ось ординат. При расчетах нужно брать рН и щелочность воды водоема, типичные для летней или зимней межени (т.е. для периода наименьшей резервной щелочности воды водоемов).

Для решения вопроса об условиях спуска сточных вод в водоем следует произвести дополнительный расчет по формулам 8 и 9.
(8)
( 9)

Где Ккст и Кщст – концентрация кислот и щелочей в сточных водах (в миллилитрах нормального раствора), Q – расход воды в реке (м3/с); q - расход сточной воды (м3/с); a – коэффициент смешения.

Полученные расчетные величины Ккст и Кщст сравнивают с фактической концентрацией кислоты или щелочи в сточных водах. Если фактическая концентрация в сточных водах превышает расчетную, значит, сточные воды подлежат нейтрализации перед спуском в водоем до такой степени, чтобы концентрация в них кислоты и щелочи не превышала расчетных величин Ккст и Кщст при которых спуск сточных вод в водоем не изменит рН более, чем допускается санитарными правилами.

Фактическое разбавление сточных вод рассчитываем по формуле:

(10)

5.1.4 Пример расчета

Расчет выполняют по номограмме (рисунок 1). Расход воды в реке – 60 м3/с, расход сточных вод – 0,6 м3/с, коэффициент смешения – 0,916.При щелочности воды водоема 2 мг·экв/л и рН 7,25 количество кислоты, которое может быть добавлено к 1 л

Рисунок 1 - График для расчета условий спуска в водоем щелочных

(Х щ) и кислотных (Х к) сточных вод
воды водоема с соблюдением условий выпуска сточных вод (Хк), составит 0,9 мл 1 н. раствора. Тогда допустимая кислотность стоков составит:


Так как титрованная кислотность сточных вод 84 мг·экв/л (84 мл 1 н. раствора щелочи), то необходима их незначительная нейтрализация.

Определяем фактическое разбавление сточных вод:


Рисунок 1 - График для расчета условий спуска в водоем щелочных

(Х щ) и кислотных (Х к) сточных вод

т.е. сточные воды разбавляются речными в 93 раза и все же этого недостаточно для поддержания рН воды в реке в пределах нормы

5.1.5 Задание для расчета. Используя данные таблицы 2, оценить, при каких условиях можно спускать сточные воды в водоемы и определить кратность разбавления сточных вод.

Таблица 2 - Данные водоема и сточных вод




Q

м3

q

м3

a

Титрован.

кисл.вод.

мг·экв/л

Титрован.

щел.вод.

мг·экв/л

рН

водоема

Шелочн.

водоема

мг·экв/л

1

80

0,6

0,916

160

-

6,75

8

2

30

0,3

0,716

-

102

7,00

3

3

45

0,15

0,750

215

-

7,25

4

4

75

0,25

0,65

385

-

7,5

6

5

36

0,4

0,89

334

-

8,00

7

6

96

0,82

0,78

218

72

8,25

5

7

56

0,36

0,96




66

7,23

2

8

65

0,45

0,65




70

7,5

4

9

48

0,24

0,84

244

-

8,25

3

10

63

0,58

0,70




142

8,00

5

11

32

0,7

0,919

84

-

6,78

2

12

38

0,3

0,726

-

27

7,00

2

13

48

0,18

0,770

75

-

7,15

3

14

75

0,35

0,75

95

-

7,5

3

15

57

0,4

0,79

64

-

8,00

7

16

96

0,12

0,78




72

8,25

2

17

66

0,26

0,76




56

7,20

1

18

86

0,35

0,25




70

7,5

2

19

64

0,28

0,64

74

-

8,0

3

20

93

0,78

0,70




32

8,5

2


5.2 Построение розы загрязнения атмосферного воздуха
5.2.1 Цель занятия: Научиться строить розу загрязнения атмосферного воздуха по данным исследования атмосферного воздуха.

5.2.2 Порядок выполнения работы

Для контроля за состоянием воздушного бассейна, оборудуются стационарные и передвижные пункты наблюдения за чистотой атмосферного воздуха. Для каждой точки устанавливается объем исследований, руководствуясь при этом санитарной ситуацией, количественной и качественной характеристикой выбросов.

Данные пунктов наблюдения для регистрации измерений записываются в следующем виде (таблица 4).

Данные разовых измерений подвергаются следующей обработке. Все данные за месяц по каждому определяемому ингредиенту отдельно для вечерних и утренних

исследований группируются по 16 перечисленным ниже румбам и во время штиля.

Затем по каждому румбу находят среднюю концентрацию по формуле:

Х =

где X - средняя концентрация; х - значения ингредиента (пыль, сернистый газ) для каждого определения; - знак суммирования; n - число измерений.

При расчете средней концентрации необходимо иметь в виду, что отсутствие вредного вещества в атмосферном воздухе принимается во внимание при расчете средней
1. С 10. ЮЮЗ

  1. ССВ 11. ЮЗ

  2. СВ 12. ЗЮЗ

  3. ВСВ 13. 3

  4. В 14. ЗСЗ

  5. ВЮВ 15. СЗ

  6. ЮВ 16. ССЗ

  7. ЮЮВ 17. О (штиль)

  8. Ю



Штиль (ПДК)

Рисунок 2 - Роза загрязнения атмосферного воздуха
величины

Полученные по каждому румбу среднемесячные концентрации являются исходными данными для построения розы запыленности и загазованности. Для построения розы загрязнения воздуха выбирают масштаб. Например: для пыли 0,1 мг/м3 - 2 см, для сернистого газа 0,1 мг/м3 - 1 см. Затем на миллиметровой бумаге чертят 16 румбов и откладывают по каждому румбу в соответствии с масштабом среднесуточные концентрации.

Более достоверные и представительные данные получаются, если роза загрязнения составляется на основании среднесезонных или среднегодовых данных. Эти концентрации рассчитываются на основании среднемесячных. Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха дается на основании: 1) сопоставления среднеразовых концентраций с максимально-разовыми; 2) нахождения процента положительных проб по отношению к общему числу исследованных проб по каждому ингредиенту; 3) нахождения по каждому ингредиенту процента проб, превышающих максимально-разовые и среднесуточные ПДК.

По результатам среднесуточных замеров вычисляют среднемесячные концентрации. Затем производят сравнение фактических среднесуточных концентраций с нормативными, а также рассчитывают процент положительных проб и проб, превышающих среднесуточные ПДК. На основании процента проб, превышающих ПДК, может быть определена общая степень загрязнения атмосферного воздуха. Для этого необходимо руководствоваться ориентировочными критериями, представленными в таблице 5.

5.2.3 Задание. По данным таблицы 3 построить розу загрязнения атмосферного воздуха (варианты заданий см еще таблицу 4). График можно строить от руки на миллиметровой бумаге или на компьютере. Оценить общую степень загрязнения атмосферы. ПДК пыли – 0,5 мг/м3 , ПДК сернистого ангидрита – 0,5мг/м3. Сделать вывод о степени чистоты атмосферного воздуха. Примечание: Концентрации пыли и вредных веществ берутся из таблицы 3. ПДК вредных веществ указаны в таблице 4.
Таблица 3 - Результаты исследования атмосферного воздуха в стационарном пункте

Дата

Темпера-

тура

воздуха

оС

Относи-

тельная

влажность

%

Баромет-

рическое

давление

мм рт ст.

Направ-

ление и

скорость

ветра

баллы


Пыль

Сернистый

ангидрит

мг/м3

Пыль

Толу-ол

мг/м3

Пыль

хлор

мг/м3

Пыль

Амми-ак

мг/м3

Пыль

Диок

сид азота

мг/м3

1

15

30

750

СЗ 3

-


-

-

-

-

2

16

40

755

С 3

0,17

0,08

0,08

0,1

0,18

0,12

0,28

0.16

0,08

0,14

3

12

35

752

ЮЮЗ 2

0,15

0,0

0,15

0,25

0,35

0,05

0,69

0,08

0,70

0,18

4

17

40

740

З 5

0,17

0,0

0,18

0,37

0,45

0,13

0,64

0,24.

0,72

0,07

5

15

20

742

ЗЮЗ 2

0,28

0,0

0,29

0,47.

0,34

0,07

0,45

0,23

0,60

0,06

6

13

30

735

З 6

0,15

0,0

0,71

0,75

0,24

0,08

0,35

0,09

0,45

0,06

7

15

40

732

З 4

0,61

0,0

0,80

0,67.

0,54

0,05

0,70

0,12

0,65

0,05.

8

11

50

750

З 5

0,15

0,0

0,50

0,74

0,12

0,08

0,23

0,16

0,34

0,15

9

12

60

755

ЗСЗ 8

0,15

0,0

0,57

0,65

0,15

0,09

0,32

0,14

0,54

0,16

10

13

65

740

В 2

0,15

0,12

0,12

0,79

0,12

0,02

0,12

0,08

0,12

0,12

11

14

40

735

СВВ 4

0,15

1,26

1,26

1,17

1,29

0, 08

0,36

0,05

0,26

0,06

12

10

45

730

З 3

0,15

0,90

0,90

0,96

0,98

0,06

0,50

0,3

0,60

0, 086

13

12

50

732

ЭСЗ 3

0,15

0,09

0,09

0,45

0,09

0,23

0,19

0,25

0,29

0,13

14

15

30

735

СВ 2

0,32

0,0

0,0

0,14

0,09

0,20

0,19

0,25

0,31

0,16

15

13

35

730

ССВ 2

0,31

0,02

0,02

0,25

0,21

0,15

0,27

0,18

0,29

0,12

Продолжение таблицы 3

16

14

25

725

ВСВ 5

0,40

0,09

0,09

0,37

0,9

0,06

0,39

0,08

0,49

0,09

17

15

40

730

ВСВ 3

0,53

0,54

0,54

0,78

0,54

0,02

1,54

0,06

0,74

0,096

18

16

45

735

ВСВ 4

0,41

0,14

0,14

0,68

0,14

0,08

0,24

0,08

0,44

0,085

19

17

50

740

В 3

0,45

0,18

0,18

0,36

0,28

0,14

0,58

0,06

0,48

0,08

20

15

45

750

ВЮВ 5

0,46

0,09

0,09

0,19.

0,19

0,08,

0,39

0,06

0,29

0,08

21

12

50

755

В 4

0,15

0,36

0,36

0.26.

0,16

0,02

0,46

0,08

0,76

0,04

22

13

55

750

ЮВ 5

0,35

0,36

0,18

0,17

0,28

0,06

0,38

0,07

0,68

0,06

23

14

60

755

Ю 1

0,15

0,36

0,18

0,.09

0,28

0,16

0,38

0,25

0,58

0,17

24

15

65

740

ВЮВ 3

0,15

0,36

0,18

0,12

0,28

0,14

0,48

0,10

0,38

0,04

25

12

70

735

Ю 2

0,15

0,07

0,07

0,15

0,17

0,02

0,07

0,04

0,27

0,02

26

11

55

730

В 5

0,26

0,18

0,18

0,14

0,16

0,02

0,12

0,04

0,11

0,09

27

13

50

735

В 5

0,15

0,18

0,18

0,16

0,08

0,15

0,28

0,05

0,38

0,02

28

14

40

730

ЗЮЗ 5

0,15

0,0

0,0

0,0

0,08

0,04

0,08

0,08

0,08

0,02

29

12

45

735

ЮЮЗ 5

0,15

0,0

0,0

0,23

0,0

0,05

0,0

0,06

0,0

0,04

30

15

40

740

ЮЗ 3

0,15

0,15

0,15

0,08

0,25

0,02

0,15

0,04

0,35

0,06

31

12

35

745

О 0 -

-


-

-

-

-

Таблица 4 – Варианты заданий для расчета

Вредное вещество

Сернистый

газ

Толуол

Хлор

Аммиак

Диоксид азота

ПДК

мг/м3

0,5

0,6

0,1

0,2

0,085

Последние номера зачеток

1 и 2

3 и 4

5 и 6

7 и 8

9 и 0

Таблица 5 - Показатели степени чистоты атмосферного воздуха


Степень чистоты

Процент проб, превышающих

ПДК

Максимально разовые

Среднесуточные

Чистый

0

0

Слабо загрязненный

До 5

До 10

Загрязненный

До 10

До 25

Сильно загрязненный

>10

>25

1   2   3