Методические указания и задания для контрольных работ по ОВОС

Контрольные задания выполняются после полного усвоения соответствующих разделов дисциплины. В процессе изучения дисциплины студентом выполняется два блока контрольных за­даний. Первый блок относится к оценке воздействия на окру­жающую природную среду, второй – к вопросам экспертного оценивания экологических ситуаций.

Номер выполняемого варианта определяется последней цифрой номера студенческого билета. Так, студенты, у которых номера студенческих билетов заканчиваются цифрой 1, выпол­няют задания по первому варианту и т.д.

При выполнении контрольного задания требуется соблю­дать следующие правила:

• Задание оформляется на печатающем устройстве, либо чет­ким разборчивым почерком.

• Для замечаний рецензента с правой стороны листа оставля­ются поля.

• Ответы по первому блоку заданий должны быть лаконич­ными, но, в то же время, четко обоснованными. При реше­нии задач по второму блоку следует выписать исходные ус­ловия задачи, придерживаться единой системы измерений, при необходимости сопровождать расчеты графиками.

• При использовании литературных источников необходимо давать библиографические ссылки, а в конце ответов приво­дить список использованной литературы.

• Работы должны быть датированы, подписаны исполнителем и представлены в университет на рецензирование.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

(по ОВОС и экологической экспертизе)

БЛОК 1

Задание 1.

Рассчитайте приземные концентрации диоксида азота (NO₂) от работающей одиночной трубы теплоэлектростанции (или ко­тельной) по оси направления ветра на расстояниях 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3 км. Постройте график изменения концентраций в зависимо­сти от расстояния при найденной опасной скорости ветра. Коэф­фициент стратификации для всех заданий принять равным А = 160. Рельеф местности считать плоским (п = 1). Другие исход­ные параметры принять в соответствии с номером варианта по таблице 1.

Определите максимально возможную концентрацию диок­сида азота в приземном слое, а также расстояние от трубы и опасную скорость ветра, при которых эта концентрация реализу­ется. Будет ли наибольшая расчетная концентрация превосходить максимальную разовую предельно допустимую концентрацию ПДК_мр? Если будет, то подберите высоту трубы такой, чтобы концентрации не превосходили ПДК_мр. Для диоксида азота ПДК_мр = 0,085мг/м³.

Таблица 1   Параметры   Варианты                     Высота трубы, м                     Диаметр трубы, м   0,8   0,8   0,5   1,0   3,0   2,0   1,0   1,6   1,0   0,5 Расход ГВС, м3/с   6,53   7,54   2,94   15,7   141,3   62,8   11,8   30,14   10,20   2,55   АТ, 0С                       w0, м/с                     Мощность эмиссии диоксида азота(М), г/с                     Примечание: ГВС - газовоздушная смесь, выходящая из трубы;

АТ - разность температур ГВС и окружающего воздуха;

w₀ - скорость выхода газовоздушной смеси из трубы.

Задание 2.

Определите эмиссию диоксида азота, обусловленную дви­жением автомобилей по автотранспортной магистрали. Парамет­ры транспортного потока, необходимые для расчета, указаны в таблице 2, расчетные формулы даны в пункте 3.

Постройте график уменьшения концентраций диоксида азо­та с подветренной стороны по мере удаления от автомобильной магистрали. Скорость ветра указана в таблице. Угол между век­тором скорости ветра и направлением дороги во всех вариантах принять равным 30^о. Определите, на каком расстоянии от кромки дороги достигается максимальная разовая ПДК_мр по NO₂. Для диоксида азота ПДК_мр = 0,085мг/м.

Эмиссия NO₂ для одного автомобиля (масса загрязняющего вещества, выбрасываемая на единице пути) в расчетах считается независящей от скорости в широком диапазоне скоростей и при­нимается:

1.7 г/км - для одного легкового автомобиля;

5,2 г/км - для одного грузового карбюраторного автомоби­ля;

7.8 г/км - для одного дизельного грузового автомобиля.

При расчетах рассмотреть случай слабой приходящей сол­нечной радиации.

Фоновую концентрацию принять равной нулю.

 

Таблица 2 Вариант Интенсивность, авт. в час Скорость ветра, м/с Доля грузовых карбюраторных,% Доля грузовых дизельных,%                         1,5                                                                     2,5

 

 

Задание 3.

Построить график, демонстрирующий уменьшение уровней эквивалентного шума автомобильного транспортного потока по мере удаления от дороги. Интенсивность, скорость и состав транспортного потока по вариантам указаным в таблице 3.

При расчетах принять:

- покрытие - мелкозернистый асфальтобетон;

- местность с плоским рельефом;

- поверхность между дорогой и точкой замера - зеленый газон;

- дорога четырехполосная с разделительной полосой 5 м;

- дорога идет без уклонов.

Определить расстояние, на котором достигается допусти­мый для жилой застройки в дневное время эквивалентный уро­вень шума Ь_экв. = 55 дБА. Фоновую концентрацию принять равной нулю.

 

Таблица 3 Вариант Интенсивность, авт. в час Скорость, км/час Доля грузовых карбюраторных,% Доля грузовых дизельных,%

 

Задание 4.

С территории завода сбрасываются сточные воды, содержа­щие нефтепродукты в концентрации, величина которой задана в таблице 4.

Фоновая концентрация нефтепродуктов Сф в речной воде выше створа сброса составляет 0,02 мг/л. Предельно допустимая концентрация нефти в воде для рыбохозяйственного водотока, каким является река, составляет 0,05 мг/л.

Определить концентрацию нефтепродуктов на расстоянии 125 м от места сброса, считая, что

- вещество на таком коротком промежутке консерватив­но,

- коэффициент извилистости реки равен 1,

- уклон реки - 0,001,

- выпуск сточных вод осуществляется у берега.

Другие величины, необходимые для расчета, следует взять

из таблицы 4 в соответствии с номером варианта.

Расчетные формулы для решения поставленной задачи при­ведены в пункте 3.

В таблице 4 приняты следующие обозначения задаваемых величин:

С_зв - концентрация загрязняющего вещества (в рассматри­ваемом случае нефтепродуктов) в сточных водах;

Рф - расход речной воды в фоновом створе;

Р_зв - расход воды в трубе, сбрасывающей сточные воды;

у_ср - средняя скорость воды в реке;

Н_ср - средняя глубина реки в районе сброса.

Определите кратность превышения ПДК в створе, отстоя­щем на расстоянии 125 м от выпуска. Определите кратность раз­бавления в этом створе.

Определите допустимую концентрацию нефтепродуктов в сточных водах, обеспечивающую достижение ПДК в створе на расстоянии 125 м.

Таблица 4

Вариант	Сзв, мг/л	Qф, м3/с	Q3B, м3/с	уср, м/с	h cp, м
			0,8
					2,5
				1,5
				1,2
				1,5
			1,5	1,3	2,5
				1,6	2,8

БЛОК 2

Вариант 1.

Фирмы А, Б, В поставляют оборудование для очистки сточ­ных вод. Оборудование всех фирм очищает сточные воды до нормативных параметров и имеет одинаковую производитель­ность. Однако по другим критериям оборудование отличается друг от друга и эти отличия указаны в таблице 5. Менеджеру - экологу руководство предприятия поставило задачу выбрать наи­более подходящее оборудование. Воспользуйтесь экспертным оцениванием с помощью метода анализа иерархий и определите фирму, оборудование которой Вы бы рекомендовали руководству для приобретения и установки на предприятии.

Таблица 5   Критерии Фирма А Б В Стоимость, в условных единицах       Надежность, (вероятное число отказов в течение 20 лет, влекущее сброс неочищен­ных стоков и выплату штрафов)               Гарантия, лет       Долговечность, лет (срок до капитального ремонта)       Возможность автоматического кон­троля параметров очистки   Полная   Ограниченная   Ограниченная Наличие деталей и комплектующих на рынке   Ограничен­ное   Без проблем   Без проблем Удобство обслуживания, в частно­сти удаления осадка загрязняющих веществ и смены фильтров     Удобно   Очень неудобно     Неудобно   Дайте обоснование предпочтениям между критериями. Убе­дитесь в согласованности экспертных оценок. Расположите фир­мы в порядке предпочтения.

 

Вариант 2.

На теплоэлектростанции предполагается установить ком­плект оборудования для очистки отработавших газов от диоксида серы и пыли. Такие комплекты поставляются тремя фирмами А, Б, В. Стоимость комплектов одинакова, однако они отличаются между собой по другим характеристикам, которые указаны в таб­лице 6. Установка любого из комплектов позволит предприятию соблюдать лимиты по выбросам в атмосферу.

Менеджеру-экологу руководство предприятия поручило вы­брать наиболее подходящий вариант оборудования. Воспользуй­тесь экспертным оцениванием с помощью метода анализа иерар­хий и определите фирму, оборудование которой Вы бы рекомен­довали руководству для приобретения и установки на теплоэлек­тростанции.

Определяя приоритеты, примите во внимание, что до уста­новки оборудования мощность эмиссии пыли в два раза меньше, чем диоксида серы, в то время как максимальные предельно ра­зовые концентрации для пыли и диоксида серы составляют соот­ветственно 0,15 и 0,5 мг/м.

 

Таблица 6   Критерии Фирма А Б В Эффективность оборудования по очистке от пыли, %       Эффективность оборудования по очистке от диоксида серы, %       Надежность, (вероятное число отказов в течение 20 лет, влекущее выброс неочищен­ных газов и выплату штрафов)       Гарантия, лет       Долговечность, лет (срок до капитального ремонта)       Возможность автоматического кон­троля параметров очистки   Полная   Ограничена   Ограничена Стоимость, условных единиц

 

Дайте обоснование предпочтениям между критериями. Убе­дитесь в согласованности экспертных оценок. Расположите фир­мы в порядке предпочтения.

 

Вариант 3.

Риэлтерская фирма по запросу одного из покупателей под­бирает дом с наилучшими экологическими условиями прожива­ния. Всего рассматривается три варианта домов А, Б, В равной стоимости, которая удовлетворяет покупателя. Однако дома при прочих равных условиях отличаются друг от друга экологически значимыми параметрами, как на окружающей их территории, так и внутри помещений.

Проведите экспертное оценивание по указанным в таблице 7 категориям сравнения и выберите наилучший по экологиче­ским условиям дом, который можно предложить покупателю. Дайте обоснование своим суждениям по предпочтениям между рассматриваемыми критериями. Оцените согласованность суж­дений. Варианты А, Б, В выстройте в порядке предпочтения.

 

Таблица 7   Критерии Дом А Б В Загрязнение атмосферы на приле­гающей территории (фоновые кон­центрации NO2 в долях ПДК)   0,2   0,8   0,6 Интегральный показатель загрязне­ния почвенного покрова тяжелыми металлами Zc на прилегающей тер­ритории       Качество питьевой воды, подавае­мой в дом   среднее   среднее   высокое Фоновый уровень шума на приле­гающей территории ночью, дБА       Расстояние до ближайшего парка, м         Обустройство кухни С газовой плитой С электро­плитой С газовой плитой Доля экологически безопасных строительных материалов, исполь­зованных в отделке интерьеров, %         Вариант 4.

 

Инвестор выбирает по экологическим условиям площадку для строительства нового дома. На рассмотрении находится три площадки городской территории А, Б, В, которые отличаются своими экологическими характеристиками, указанными в табли­це 8. Остальные экологические характеристики территорий оди­наковы.

Проведите экспертное оценивание по указанным в таблице категориям сравнения и выберите наилучшую по экологическим условиям территорию, которую можно рекомендовать инвестору. Дайте обоснование своим суждениям по предпочтениям между рассматриваемыми критериями. Оцените согласованность суж­дений. Варианты А, Б, В выстройте в порядке предпочтения.

 

 

Таблица 8   Критерии Территория А Б В Фоновые концентрации NO2 в ат­мосфере в долях ПДК на приле­гающей территории   0,4   0,6   0,8 Фоновые концентрации SO2 в атмо­сфере в долях ПДК на прилегающей территории   0,5   0,1   0,3 Интегральный показатель загрязне­ния почвенного покрова тяжелыми металлами Zc на прилегающей тер­ритории       Мощность дозы естественного гам­ма-излучения, мкР/час       Качественная оценка радоновой опасности (предполагается, что эмиссия радона во всех районах отвечает нормативным требовани­ям)   Средняя по району   Ниже средней   Выше средней Фоновый уровень шума на приле­гающей территории ночью, дБА       Расстояние до ближайшего парка, м

 

Вариант 5.

На автомобильном заводе рассматриваются проекты легко­вых автомобилей трех моделей А, Б, В и решается вопрос о вы­пуске одной из моделей, наиболее полно удовлетворяющей эко­логическим требованиям. Как свидетельствует представленная ниже таблица 9, рассматриваемые модели несколько отличаются по своим параметрам. Менеджеру-экологу предприятия предло­жено выбрать наиболее подходящую с экологической точки зре­ния модель.

Воспользуйтесь экспертным оцениванием с помощью мето­да анализа иерархий и определите модель, которую Вы бы реко­мендовали руководству для запуска в производство, имея в виду экологическое качество автомобиля.

Используйте критерии, указанные в таблице. Дайте обосно­вание предпочтениям между критериями. Убедитесь в согласо­ванности экспертных оценок. Расположите модели в порядке предпочтения.

 

Таблица 9   Критерии Модели автомобилей А Б В   Расход топлива, л/100 км       Удельный выброс оксидов азота (NOx) в атмосферу, г/км   2,2   1,8   1,5 Удельный выброс угарного газа (СО) в атмосферу, г/км   15,2   26,4   8,4 Удельный выброс углеводородов в атмосферу, г/км   2,0   1,6   1,0 Уровень шума, создаваемого авто­мобилем при проведении заводских испытаний в соответствии с ГОСТ, дБА       Утечка смазочных материалов и других нефтепродуктов в пути, г/100 км       Доля материалов, из которых сде­лан автомобиль (по массе), доступ­ная для вторичной переработки, %

 

Вариант 6.

Вдоль автомобильной дороги для защиты от транспортного шума предполагается установить акустические экраны высотой 4 м. На рынке доступно три типа акустических экранов А, Б, В, которые несколько отличаются по своим параметрам и стоимо­сти. Перед строителями стоит непростая задача выбора одного из типов экранов. Учитывая, что ряд характеристик невозможно со­поставить между собой или выразить в количественном отноше­нии, воспользуйтесь экспертным оцениванием с помощью метода анализа иерархий. Критерии, по которым проводится оценивание, указаны в представленной ниже таблице 10.

Дайте обоснование предпочтениям между критериями. Убе­дитесь в согласованности экспертных оценок. Расположите типы экранов в порядке предпочтения.

 

Таблица 10   Критерии Типы экранов А Б В Стоимость одного погонного мет­ра экрана, $.       Эффективность защиты от шума, дБА       Долговечность (время, после ко­торого потребуется полная замена экранов), годы       Эстетическое восприятие экрана посредствен­ное отличное хорошее   Удобство обслуживания   удобно   удобно трудности при обслуживании Ремонтопригодность малая средняя высокая Устойчивость к проявлению актов вандализма высокая малая средняя

 

 

Вариант 7.

Предприятие производит три типа домашних устройств для очистки воды в домашних условиях А, Б, В. Они отличаются по своим характеристикам, которые трудно напрямую связать меж­ду собой. Это побуждает воспользоваться для выбора подходя­щего типа одним из методов экспертного оценивания продукции. Сопоставьте с точки зрения потребителя характеристики уст­ройств, указанных в таблице 11, и сделайте обоснованный выбор в пользу одного из вариантов. Для оценки используйте метод анализа иерархий.

Дайте обоснование предпочтениям между критериями. Убе­дитесь в согласованности экспертных оценок. Расположите типы устройств для очистки воды в порядке предпочтения.

 

Таблица 11   Критерии Устройства для очистки воды в домашних условиях А Б В         Стоимость, в условных единицах       Степень очистки от взвешен­ных веществ, %       Степень очистки от хлорсо­держащей органики, %       Производительность устрой­ства, л/с   0,2   0,1   0,05 Долговечность, лет       Возможность регенерации фильтров по очистке воды, входящих в состав устройст­ва   Полная   Частичная   Полная   Внешний вид Привлекатель­ный, но боль­шой по разме­рам   Неудачный Компактный и красивый

Вариант 8.

Экологическая экспертиза рассматривает три варианта раз­мещения нового полигона твердых бытовых отходов, который должен обеспечивать нужды крупного города. Все три варианта А, Б, В предусматривают выбор площадки для полигона на зна­чительном удалении от городской черты, однако это не исключа­ет более близкого расположения к ним мелких населенных пунк­тов или зон отдыха. Расстояние от города до полигона определяет существенные транспортные расходы по вывозу отходов. Непро­сто сопоставить между собой площадки для полигона, как по ка­честву изымаемых для него земель, так и по степени защищенно­сти поверхностных и грунтовых вод. Отводимые под полигон площади в разных вариантах допускают также и их различную вместимость. Эти и другие данные указаны в представленной ниже таблице 12.

С помощью метода анализа иерархий сделайте выбор в пользу одного из вариантов. Дайте обоснование предпочтениям между рассматриваемыми критериями.

 

Таблица 12 Критерии Варианты размещения полигона отходов   А Б В Расстояние от города, км       Занимаемые под полигон земли   Леса I группы   Пахотные угодья   Леса II группы Вместимость, тыс. м3       Расстояние до ближайшего населенного пункта или зоны массового отдыха, км       3,5   Естественная Недостаточная, Недостаточная, Защищенность высокая требуются тре­буются грунтовых вод степень специальные специальные   защиты мероприятия мероприятия Сброс ливневых вод после очистки   На рельеф   В болото   В реку Возможные трудности при проведении работ по ре­культивации по заверше­нии работы полигона   Без проблем   Незначительные Потребуется допол­нительный отвод зе­мель и переобустройство ливнеотвода

 

Вариант 9.

Через город, расположенный на берегу р. Черная, проходит автомобильная дорога между пунктами А и В, которая со време­нем исчерпала свою пропускную способность. Градостроители рассматривают три варианта решения проблемы (см. рис. 1):

- Вариант 1 - расширение существующей дороги;

- Вариант 2 - строительство дороги в обход города с севера вдоль левого берега реки;

- Вариант 3 - строительство дороги в обход города с юга.

Каждый из вариантов имеет с экологической точки зрения

свои преимущества и недостатки. Так, старая трасса проходит через город, немного задевает охранную зону городского водоза­бора, но зато ощутимо короче. Трасса по варианту 2 частично совпадает со старой дорогой, но дополнительно пересекает два водотока и на значительном протяжении идет по землям, зани­маемым лесами I группы, и частично в водоохранной зоне. Трас­са по варианту 3 пересекает пахотные угодья и близко примыкает к садоводству. Необходимо обратить внимание на протяженность дорог: от этого зависит количество израсходованного топлива и в конечном итоге степень загрязнения атмосферы.

Выберите один из вариантов, который наиболее приемлем с экологических позиций. Воспользуйтесь при этом экспертным оцениванием с помощью метода анализа иерархий. Сначала вы­берите экологически значимые критерии, по которым будет вес­тись сравнение вариантов, и заполните матрицу парных сравне­ний. Определите собственное число и нормированный собствен­ный вектор этой матрицы. Затем для каждой категории составьте матрицы парных сравнений для рассматриваемых вариантов. Ис­пользуя собственные числа, убедитесь в согласованности экс­пертных оценок для всех матриц сравнения. Принимая эксперт­ные предпочтения, следует давать им обоснование. Взвешивая собственные векторы нижнего уровня (варианты дорог) соответ­ствующими составляющими собственного вектора матрицы кри­териев, найдите окончательный результат и укажите предпочти­тельный вариант.

Задание 10.

Необходимо сделать выбор площадки для рационального с экологических позиций размещения теплоэлектростанции (ТЭС). Рассматривается три варианта размещения, представленных на рис.2. Каждый вариант обладает своими экологическими пре­имуществами и недостатками.

Площадка для ТЭС по варианту 1 расположена около р. Бе­лая, протекающей через небольшое озеро, а далее впадающей в большой водоем: Озеро 2. Для размещения ТЭС необходимо вы­рубить часть лесов I группы. Рядом находится пашня.

Площадка по варианту 2 находится на другом берегу реки ниже городского водозабора. От нее через мост проходит уже существующая дорога к городу, идущая вдоль водовода.

Площадка по третьему варианту расположена на берегу Озера 2, затрагивая его водоохранную зону.

Примите во внимание, что санитарно-защитная зона, опре­деленная проектом, составляет 2 км. Помимо территории, зани­маемой непосредственно станцией, необходим отвод земель под высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП), идущих к город­ской подстанции (см. рисунок), и под ветку железной дороги, ко­торая должна быть проложена для снабжения станции топливом.

Выберите один из вариантов, который наиболее приемлем с экологических позиций. Воспользуйтесь при этом экспертным оцениванием с помощью метода анализа иерархий. Сначала вы­берите экологически значимые критерии, по которым будет вес­тись сравнение вариантов, и заполните матрицу парных сравне­ний. Например, таким критериями могут быть: занятие ценных земель, загрязнение воздуха, загрязнение почв и т. п. Не забудьте о таком важном факторе влияния, как тепловое загрязнение водо­емов и водотоков отработавшими водами системы охлаждения ТЭС. Определите собственное число и нормированный собствен­ный вектор этой матрицы. Затем для каждой категории составьте матрицы парных сравнений для рассматриваемых вариантов. Ис­пользуя собственные числа, убедитесь в согласованности экс­пертных оценок для всех матриц сравнения. Принимая те или иные экспертные оценки, следует давать им обоснование. Взве­шивая собственные векторы нижнего уровня (варианты располо­жения площадок) соответствующими составляющими собствен­ного вектора матрицы критериев, найдите окончательный резуль­тат и укажите предпочтительный вариант.

Рис. 1. Схема к заданию 9

 

Рис. 2. Схема к заданию 10

 

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Контрольная работа должна иметь титульный лист (см. при­ложение), нумерацию страниц, список использованной литера­туры, в конце работы - дату выполнения и личную подпись сту­дента. После формулировки вопроса задания должен быть пред­ставлен текст ответа, содержащий в квадратных скобках ссылки на литературные источники, например: [3].

Работа должна быть выполнена с использованием ПЭВМ, в виде исключения может быть сдан рукописный вариант. В по­следнем случае работа должна быть написана четким, понятным почерком. На всех страницах работы справа следует оставлять поля по 25 мм для пометок и замечаний проверяющего препода­вателя. Страницы контрольной работы необходимо нумеровать. Первой страницей считают титульный лист, на котором номер не ставят. На второй странице размещают «Содержание», которое включает формулировки всех вопросов контрольного задания и «Список литературы». В «Содержании» указывают номера стра­ниц, с которых начинаются эти элементы. Нумерацию начинают со второй страницы, поставив цифру 2.

Список литературы должен быть оформлен в соответствии с действующими правилами оформления библиографического опи­сания (ГОСТ 7.1-84) и содержать: фамилию и инициалы автора, наименование работы, где издана (город и наименование изда­тельства), год издания, объем страниц.

Общий объем работы - до 15 страниц в расчете на формат А-4 (297 х 210 мм).

На проверку контрольную работу следует сдать на кафедру геоэкологии и инженерной геологии (ул. Политехническая 77, кор. 5, ком.325) не позднее 15 дней до официальной даты зачета.

Образец оформления титульного листа контрольной работы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗАВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

 

Саратовский государственный технический

университет имени Гагарина Ю.А.

Факультет экологии и сервиса

Кафедра: «Геоэкология и инженерная геология»

 

 

Контрольная работа по дисциплине

«Оценка воздействия на окружающую среду»

 

Вариант №

Выполнил(а) студент(ка)____________________________________________

(фамилия имя, отчество)

Форма обучения__________________________

Срок обучения_______________________

Курс___________________________

Специальность____________________________________________________

(шифр и наименование)

Группа_________________

Зачетная книжка №

Саратов «Год»