Содержание
Задача № 20. Понятие «кислотные дожди», «смоги» - суть, причины, последствия 3
Задача № 30 5
Задача № 72 8
Задача № 80 10
Задача № 105 13
Задача № 130 17
Задача № 171 20
Список литературы 22
Задача № 20. Понятие «кислотные дожди», «смоги» - суть, причины, последствия
Существуют химические вещества - источники загрязнения, которые попадают на земную поверхность в виде кислотных дождей или снега, а также в виде газов, тумана, росы или твёрдых частиц. Эти газы могут непосредственно поглощаться листьями. Комбинация сухих и мокрых осаждений и поглощения кислот и кислотообразующих веществ вблизи земной поверхности или на ней называются кислотными осадками или кислотными дождями.
Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксид серы (SO2) и различными оксидами азота (NOх). Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий и электростанций, а также при сжигании угля и древесины. Вступая в реакцию с водой атмосферы, они превращаются в растворы кислот - серной, сернистой, азотистой и азотной. Затем, вместе со снегом или дождем, они выпадают на землю.
Различные уровни кислотности и щёлочности водных растворов обычно выражаются в единицах рН. В нейтральных растворах рН=7, в щелочных или основных рН>7, а в кислых рН<7. Чем меньше величина рН, тем более кислый раствор. Снижение рН на каждую единицу соответствует десятикратному возрастанию кислотности. Природные осадки имеют разную кислотность, но в среднем рН=5,6. Кислотные осадки с рН<5,6 представляют серьёзную угрозу, особенно если величина рН падает ниже 5,1.
Важнейшей причиной кислотных осадков являются выбросы оксида азота большим числом автомобилей. Такой вид загрязнений представляет опасность, как для городских, так и для сельских районов. Так как капли воды, и большинство твёрдых частиц довольно быстро удаляются из атмосферы, кислотные осадки являются скорее региональной или континентальной, чем глобальной проблемой.
Смог (англ. smog, от smoke - дым и fog - туман) - сильное загрязнение приземного слоя воздуха в крупных городах и промышленных районах; крайняя форма радиационного тумана, смесь дыма и тумана, вызываемая выбросами промышленных предприятий и загрязнением атмосферы химическими соединениями.
Два типа:
а) густой туман с примесью дыма или газовых отходов производства (например, в Лондоне);
б) пелена едких газов и аэрозолей повышенной концентрации (без тумана), возникающая под действием ультрафиолетовой радиации Солнца в воздухе в результате фотохимических реакций, происходящих в газовых выбросах автомашин и химических предприятий (например, в Лос-Анджелесе).
Смог наблюдается обычно при слабой турбулентности воздуха, и следовательно, при устойчивом распределении температуры воздуха по высоте, особенно при инверсиях температуры, при слабом ветре или штиле.
Смог снижает видимость, усиливает коррозию металлов и сооружений, оказывает отрицательное воздействие на здоровье человека. Интенсивный и длительный смог может явиться причиной повышения заболеваемости и смертности.
Задача № 30
Рассчитать допустимую концентрацию загрязняющих веществ в стоках предприятия при сбросе их в открытый водоем.
Определить эффективность очистки по каждому загрязняющему веществу.
Исходные данные:
Категория реки и средний расход воды Q, м3/с
Коэф-фициент смеше-ния г
Виды и концентрации загрязняющих веществ в сточных водах предприятия до очистных сооружений Сфакт, мг/л
Расход сточных вод q, м3/с
Фоновые концентрации загрязняющих веществ Сф, мг/л
Санитарно-бытовое водопользование
6,4
0,4
Взвешенные вещества - 120,0
Бензол – 15,7
Пиридин – 27,5
Нитробензол – 15,2
Cd2+ - 3,8
Мышьяк (As3+)- 1,5
0,2
Взвешенные вещества - 59,0
Бензол – 0,04
Пиридин – отсутствует
Нитробензол – 0,002
Cd2+ - 0,008
Мышьяк (As3+)- отсутствует
Решение. Распределяем загрязняющие вещества стоков по группам лимитирующего показателя вредности для водоема санитарно-бытовой категории:
1) санитарно-токсикологическая – бензол, мышьяк, пиридин, Cd2+, нитробензол (НБ);
2) органолептическая – взвешенные вещества (ВВ).
Определим ПДК каждого из этих веществ в речной воде. ПДК (мг/л): бензол (0,5); мышьяк (0,03), пиридин (0,2), Cd2+ (0,01), нитробензол (0,2), ВВ (Сф + 0,25 = 59,0 + 0,25 = 59,25).
Рассчитаем ориентировочную допустимую концентрацию (Сор i), мг/л, загрязняющих веществ в стоках без учета их совместного влияния в водоеме по формуле:
,
где: г - коэффициент смешения сточной и речной воды; Q - средний расход воды в реке, м3/с; q - расход сточных вод предприятия, м3/с; ПДКi – предельно допустимая концентрация рассматриваемого компонента в речной воде данной категории, мг/л; Сф i - фоновая концентрация компонента, мг/л.
;
;
;
;
;
.
Учитывая, что в санитарно-токсикологическую группу веществ входят