Курсовая работа: Оцінка стану міської системи м. Києва
Вантажні та нелегкові автомобілі:
Z=(10*55000)/0,74=743243,24 км/рік;
Пк1=2,9*1,93=5,6; Пк2=2,9*1,63=4,73; Пк3=2,9*0,87=2,52;
CO: M=49,60*743243,24*5,6=206443242,34 т/рік;
CH: M=10,70*743243,24*4,73=37616283,62 т/рік;
NO: M=6,5*743243,24*2,52=12174324,27 т/рік.
Вантажні і не легкові спеціальні:
Z=(10*50000)/0,74=675675,67 км/рік;
Пк1=0,2*1,99=0,38; Пк2=0,2*1,86=0,37; Пк3=0,2*0,9=0,18;
CO: M=10,50*675675,67*0,39=2766889,13 т/рік
CH: M=6,2*675675,67*0,37=1549999,99 т/рік
NO: M=6,4*675675,67*0,18=754054,05 т/рік
Автобуси:
Z=(10*80000)/0,74=10811081 км/рік;
Пк1=3,7*1,92=7,1; Пк2=3,7*1,64=6,1; Пк3=3,7*0,9=3,3;
CO: M=45,6*10811081*7,1=3500195584,56 т/рік
CH: M=8,5*10811081*6,1=560554549,85 т/рік
NO: M=6,2*10811081*3,3=221194717,26 т/рік
Легкові, службові і спеціальні:
Z=(10*85000)/0,74=1148648,6 км/рік;
Пк1=1,5*1,71=2,6; Пк2=1,5*1,59=2,4; Пк3=1,5*0,9=1,35;
CO: M=14,9*1148648,6*2,6=44498646,76 т/рік
CH: M=1,3*1148648,6*2,4=3583783,63 т/рік
NO: M=1,8*1148648,6*1,35=2791216,098 т/рік
Легкові індивідуального користування:
Z=(10*90000)/0,74=1216216,22 км/рік;
Пк1=1,0*1,71=1,71; Пк2=1*1,59=1,6; Пк3=1*0,9=0,9;
CO: M=14,1*1216216,22*1,71=29324183,98 т/рік
CH: M=1,2*1216216,22*1,6=2335135,1 т/рік
NO: M=1,7*1216216,22*0,9=1860810,8 т/рік
Ступінь забрудненості повітря автотранспортом залежить не тільки від інтенсивності руху, кількості та характеру викидів, а й від типу забудови, рельєфу місцевості, напряму вітру, вологості і температури повітря:
(3.4)
де: А – фонове забруднення атмосферного повітря (0,5 мг/м3),
N – сумарна інтенсивність руху автомобілів за одну годину,
Кв, - коефіцієнт впливу певного типу автотранспорту,
Ка, - коефіцієнт, що враховує аерацію місцевості,
Кв – коефіцієнт, що враховує вологість повітря,
Кс, - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру,
Кн - коефіцієнт, що враховує ухил місцевості,
Кп – коефіцієнт перехрестя.
Вантажні та нелегкові автомобілі:
К со =(0,5+0,01*1230*2,9)*1*1,18*1,20*3*1,8=275,3
Вантажні і нелегкові спеціальні:
К со =(0,5+0,01*1230*0,2)*1*1,18*1,20*3*1,8=23,2
Автобуси:
К со =(0,5+0,01*1230*3,7)*1*1,18*1,20*3*1,8=347,9
Легкові, службові і спеціальні:
К со =(0,5+0,01*1230*1,5)*1*1,18*1,20*3*1,8=48,3
Легкові індивідуального користування:
К со =(0,5+0,01*1230*1,0)*1*1,18*1,20*3*1,8=97,9
3.2 Визначення критерію самоочищення атмосфери
Оскільки природна незмінена рослинність у межах урбоекосистеми відсутня, то доцільно визначати потенціал самоочищення для компонентів ПТК.
Основним критерієм самоочищення атмосфери є числове значення метеорологічного потенціалу самоочищення атмосфери (МПСОА). Цей показник розраховується за формулою:
(3.5.)
де: К – числове значення МПСОА,
Т – кількість днів з туманами,
О – кількість днів з опадами,
В1 – кількість днів з швидкістю вітру 0 1 м/с,
В2 – кількість днів з швидкістю вітру > 6 м/с.
К=(20+50)/(10+20)=2,3
Згідно варіанту, з таблиці 7 вибраємо значення показників підставляємо у формулу та розрахувуємо числове значення МПСОА. Дані розрахунків заносяться до таблиці 3.3.
Таблиця 3.3.
Розрахунок значення метеорологічного потенціалу самоочищення атмосфери
| № | Показники | Значення |
| 1 | Кількість днів з туманами | 20 |
| 2 | Швидкість вітру 0 – 1 м/c | 50 |
| 3 | Швидкість вітру > 6 м/с | 20 |
| 4 | Кількість днів з опадами | 10 |
| 5 | МПСОА | 2,3 |
3.3 Заходи по забезпеченню охорони атмосферного повітря
Заходи по дотриманню охорони атмосферного повітря поділяють на наступні:
Організація санітарно – захисних зон;
Архітектурно – планувальні рішення;
Інженерно – організаційні заходи;
Безвідходні та маловідходні технології;
Технічні засоби та технології очищення відходів.
Необхідно, користуючись формулою по розрахунку СЗЗ:
(3.6.)
де: L, - розрахунковий рівень СЗЗ,
L0 - розрахунковий розмір ділянки місцевості в даному напрямі м,
P – середньорічна повторюваність напрямків вітру %,
P0 – повторюваність напрямків вітру одного румба при круговій розі вітрів %.
(3.7.)
Таблиця 3.4.
Середньобагаторічна повторюваність вітрів (станція Київ)
| Назва румбів | ||||||||
| Пн. | Пн.Сх.. | С | Пд.Сх.. | Пд. | Пд.Зх. | З. | Пн.Зх. | Штиль |
| 9 | 9 | 12 | 17 | 9 | 14 | 16 | 14 | 15 |
Уточнюємо санітарно – захисну зону (СЗЗ) для підприємств, які розташовані на планшеті. Перед цим, користуючись даними таблиці 5, визначаємо до якого класу належить дане підприємство.
Уточнюємо санітарно – захисну зону (СЗЗ) за формулою:
Пн.: L=250*(9/12,5)=180
Пн.Сх..:L=180
Сх..:L=240
Пд.Сх..:L=340
Пд.:L=180
Пд.Зх.:L=280
Зх.:L=320
Пн.Зх.:L=280
Штиль:L=300
За даними таблиці 3.4. будуємо розу вітрів (зобразимо її на рисунку 3.1.), та за розрахованими даними будуємо уточнену санітарно-захисну зону (рис. 3.2.).
3.4 Оцінка шумового забруднення
Згідно з діючим в Україн законодавством, рівень шуму. Що створюється автотранспортом (акустична характеристика) визначається шумометром на відстані 7 м від першої (ближньої) розрахунково точки до смуги транспортного потоку.
Якщо такого пристрою немає, то для наближеного визначення шуму на відстані 7 метрів (норматив), користуються розрахунком.
Рівень шуму на нормативній відстан визначається за формулою:
(3.8.)
де: N – інтенсивність руху автотранспорту авто/год,
∑n – сума поправок, яка врахову відхилення умов від типових.
Поправки визначаються за формулою:
(3.9.)
де: XN, - поправка на співвідношення громадського та вантажного транспорту (1 – 5 дБ),
XV, - поправка на відхилення швидкост руху (2 – 8дБ),
XI, - поправка на ухил автошляху (Додаток 2),
Xтр – поправка на рух трамваю вздовж вулиці (2 – 3 дБ).
∑n =2+5-2,75+3=7,25
V7= 46 + 11,8 lg 1230 +7,25 = 89,71 дБ
Наступним шляхом є розрахунок рівня шуму від автомагістралі, на відстані м. (згідно варіанту) за формулою:
(3.10.)
Де: VN – рівень шуму від джерела на відстані (за варіантом),
V7 - рівень шуму від джерела,
X1 – зниження шуму внаслідок поширення звукових хвиль в атмосфері,
X2 – зниження шуму під впливом земно поверхні,
X3 – зниження шуму під впливом зелених насаджень,
X4 – поглинаючий ефект будівель (25 дБ).
(3.11.)
де: PI – відстань від джерела шуму.
Х1=10 lg15/7=3,86
де: КN - коефіцієнт поглинання шуму, який дорівнює для асфальту – 0,9, відкритого грунту – 1, газону – 1,1.
Х2=0,9*3,86 =3,48
де: К3 – коефіцієнт зниження звуково енергії зеленими насадженнями, що становить – 1,2 для смуги з двох рядів дерев з чагарником та шириною 6 м, 1,5 – для тієї ж смуги, але шириною 7 м.
Х3=1,2*3,86=4,63
Після виконання розрахунків отриманий результат по рівню шуму необхідно порівняти з нормативними значеннями (Додаток 4).
За наведеною формулою обраховуємо рівень шуму від автомагістралі:
Вантажні та нелегкові автомобілі:
VN=89,71-3,86-3,48-4,63-25=52,74 дБ
Виходячи з обробки інтенсивност шумового забруднення, можна зробити висновок, що даний район міста перевантажений кількістю автотранспорту.
Тому можна запропонувати вантажн автомобілі в години “пік” пускати на об’їздні автотраси, а також зменшити кількість індивідуального автотранспорту.
Розділ 4. Процеси формування якост міської води
Поверхневий стік з територій міст та промислових майданчиків є суттєвим джерелом забруднення та замулення водних об’єктів. Встановлено, що у заселених зонах з поверхневим стоком у поверхнев води потрапляє 80% забруднюючих речовин (Додаток 5).
Найбільш високий рівень забруднення поверхневого стоку спостерігається на територіях великих торгівельних центрів, автомагістралях, територіях промислових підприємств.
Склад поверхневого стоку з територ промислових підприємств визначається характером загальних технологічних процесів, ефективністю роботи установок по очищенню промислових стоків та пилогазоочисного обладнання. В залежності від складу накопичених на територ промислових підприємств забруднюючих речовин, промислові підприємства поділяють на дві групи.
До першої відносять підприємства, стік з території яких не містить специфічних речовин токсичної дії (енергетика, чорна металургія, машинобудування, приладобудівельні заводи, легка, харчова, електротехнічна промисловість). Інші підприємства відносять до другої групи та характеризуються великою кількістю органічних домішок та специфічних речовин.
4.1 Умови прийому промислових стічних вод у міську систему водовідведення
У відповідності з положенням величина Сгдс не повинна перевищувати фактично допустиму (проектну) Сст у стічних водах:
Сгдс ≤ Сст (3.12.)
Виходячи з цього, можна записати:
Сгдс = Qmin [ГДК (ЗВ) Сст] (3.13.)
Використовуючи наведену вище формулу, визначимо значення СГДС для заданих речовин:
Завислі речовини:
Сгдс = 0,2*(0,75*25,8)=3,9
Азот: Сгдс = 0,2*(9,1*6,44)=11,7
СПАР: Сгдс = 0,2*(0,5*2,11)=0,2
Для речовин 1 та 2 класів небезпеки норми якості будуть дотримані у стічній воді, якщо виконyється співвідношення:
(3.14.)
Для кожної речовини Сгдс складає свою долю ГДК:
Сгдс = Кі ГДКі (3.15.)
Де Кі < 1
(3.16.)
За вищенаведеними співвідношеннями розраховуємо:
Для завислих речовин:
∑ СГДС/ГДК=15,8/10,35=1,5
Сст. – 100%
СГДС - х, де для завислих речовин
25,8 – 100%
0,75 – х%
х=2,9;
для азоту х=141,3;
для СПАРу х=23,7
Для того щоб визначити кількість речовин, які надходять у водний об’єкт з поверхневим стоком, необхідно знати його склад та витрату. Частина води перехоплюється верхніми шарами рослинного покриву, частина стікає по ухилах поверхні у водний об’єкт, частина випаровується, частина уходить у грунтові води. Та частина води яка залишається являє собою загальний шар поверхневого стоку. Для його врахування вводиться коефіцієнт стоку (φ). Цей коефіцієнт чисельно дорівнює відношенню кількості води яка стікає разом з поверхневим стоком у водний об’єкт з одиниц площі за одиницю часу, на одиницю площі в одиницю часу опадів. Величина цього коефіцієнту для стічних вод після поливу приймається рівною φ = 0,6. (Додаток 6).
Значення коефіцієнту стоку для водозбірного басейну розраховується як середньозважене для всієї площі по формулі:
(3.17.)
Де άі – вагові коефіцієнти, як дорівнюють по величині відношенню площі даного покриття до загальної площ водозбору,
a3=12га/548га=0,02
ψ3 – коефіцієнти стоку для різних видів покриття
ψ = 0,02*0,6=0,012
Об’єм дощових чи снігових вод за рік розраховується:
(3.18.)
де ψ – коефіцієнт стоку дощових (снігових) вод,
F – площа водозбору, га
H – шар опадів за теплий чи холодний період відповідно, мм.
W=10*0.012*548*200=13152
Об’єм поливомиєчних стічних вод розраховується:
(3.19.)
де m – витрата води на мийку одиниц площі, л/ м2, 1,4 мм2;
k – кількість мийок для умов міста в рік,100 за рік;
F – площа поверхонь, що обробляються, 110,7 га;
ψ – коефіцієнт стоку стічних вод, 06.
W=10*1,4*100*110,7*0,6=92988
Значення всіх параметрів що входять до цієї формули, визначаються у відповідності до нормативів:
на мийку 1 м2 площі витрачається від 1,2 до 1,5 літрів води;
кількість мийок для умов міста склада 50 – 150 за рік;
площа покрить, які потребують мийки, складає 20% від площі міста;
коефіцієнт стоку приймається рівним 0,6.
Якщо на площі міста розташовані велик парки, чи ділянки лісових масивів, проявляється ефект затримання частини атмосферних опадів листяним покривом.
Розрахунок кількості затриманих атмосферних опадів проводиться по абсолютним нормам затримання (Додаток 7).
Шар випавших опадів коректується на величину затриманих опадів з врахуванням співвідношення площ, які зайнят різними видами дерев, та всій площі. Тоді об’єм дощових чи талих вод:
(3.20.)
де ψ – коефіцієнт стоку,
F – площа водозбору га,
Н та Нз – шари випавши та затриманих опадів відповідно мм,(Н=200 мм, Нз=79 мм).
W=10*0,6*548*(200-79)=397848 м3/рік
Загальний об’єм стоку з місько території:
(3.21.)
де WД,WС,WПМ - об’єми дощових, снігових та поливомиєчних стічних вод відповідно.
W=13152+92988+397848=503988 м3/рік
Сумарне значення річного виносу речовин з поверхневим стоком розраховується як:
(3.22.)
де Сд,Сс,Спм - концентрації речовин у дощових, снігових та поливомиєчних стічних водах відповідно г/м3.
Розрахуємо сумарне значення річного виносу речовин з поверхневим стоком для зважених речовин:
G=13152*2000+92988*3000+397848*4000=189666000
Розділ 5. Оцінка комфортності місько екосистеми
5.1 Комфортність міського середовища
В даному підрозділі курсової роботи необхідно за запропонованою методикою оцінки потенціалу екологічно комфортності території міста та результатами попередніх розділів і вихідних даних провести оцінку території міста, що зображена на планшеті.
В основу оцінки покладений бальний принцип оцінки прояву критеріїв. Оцінка проводиться за 29 показниками сучасного екологічного та соціально – екологічного стану міста. Ці показники об’єднані в 11 груп.
Інтенсивність прояву кожного показника оцінюється за чотирибальною шкалою:
1 бал – найменший (комфортний) прояв несприятливих факторів
2 бали – середній (сприятливий) прояв несприятливих факторів
3 бали – високий (несприятливий) прояв негативних факторів
4 бали – найвищий (вкрай несприятливий) прояв негативних факторів. Результати оцінки подаються у вигляді таблиці 7.
Таблиця 3.5.
Оцінка коефіцієнта потенціалу екологічної комфортності міста
| № | Критерій | Інтенсивність прояву в балах |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 |
Розміщення району відносно: великих підприємств автодоріг з інтенсивним рухом екологічно небезпечних об’єктів |
4 2 1 |
| 2 |
Якість повітря: Запахи мікроклімат самоочищення атмосфери забрудненість атмосфери |
2 3 4 2 |
| 3 |
Якість водного середовища: наявність і стан гідрологічних об’єктів забруднення поверхневих вод забруднення підземних вод потенціал самоочищення |
3 3 3 1 |
| 4 |
Якість водо забезпечення: якість води що подається рівень каналізованості стан каналізац дощового стоку аварійність мереж |
3 3 2 3 |
| 5 |
Якість грунтів: сумарний показник забруднення аномалії забруднення у місті потенціал самоочищення |
3 3 |
| 6 |
Рекреаційна комфортність: стан озеленення вулиць наявність парків, скверів доступність зелено зони |
1 1 1 |
| 7 |
Техногенна складова ландшафту: заасфальтованість вулиць щільність забудови висота забудови |
3 2 4 |
| 8 | Шумове забруднення | 4 |
| 9 | Радіаційне забруднення | 2 |
| 10 | Мікробіологічне забруднення | 3 |
| 11 |
Санітарний стан території: прибирання вулиць наявність сміттєзвалищ |
2 1 |
| 12 | Сумарний бал | ∑ 61 – 85 |
| 13 | Кек | 2,10 –4,0 |
Район міста, зображений на планшет відноситься до районів середнього потенціалу комфортності (66 –70 балів, середній бал 2,3 – 2,5). Цей район характеризується значним техногенним навантаженням, близькістю до промислових районів чи великих автодоріг, порівняно невисокою забудованістю і значним озелененням.
Висновки
Ми мали можливість в даній курсовій роботі наводити загальні дані про сучасний стан міста Києва та наведена нформація про стан атмосферного повітря, водних ресурсів, загальний стан середовища міста тощо. Зокрема:
Ми виходили з розрахунку антропогенно перетвореності міського ландшафту, ступінь перетвореності його згідно градац відноситься до слабоперетворених. Проаналізувавши це, для території, зображено на планшеті, необхіжно вжити наступних заходів: по-перше, збільшити площ зелених насаджень навколо кварталів; по-друге, організувати захисну зелену зону навколо залізниці.
За даним планом та відповідними формулами ми провели оцінку кількості автотранспорту, визначили, що ступінь забрудненості повітря автотранспортом залежить не тільки від інтенсивност руху, кількості та характеру викидів, а й від типу забудови, рельєфу місцевості, напряму вітру, вологості і температури повітря. Тому для покращення умов м. Києва необхідно збільшити кількість об’їздних доріг навколо столиці, чим самим зменшити перевантаження автомагістралей.
При визначенні критерію самоочищення атмосфери визначали числове значення метеорологічного потенціалу самоочищення атмосфери (МПСОА). Цей показник згідно розрахунків рівний 2.3.
Провівши заходи по забезпеченню охорони атмосферного повітря, було уточнено і наведено уточнені розміри СЗЗ.
Виходячи з обробки інтенсивност шумового забруднення, можна зробити висновок, що даний район міста перевантажений кількістю автотранспорту. Тому можна запропонувати вантажн автомобілі в години “пік” пускати на об’їздні автотраси, а також зменшити кількість індивідуального автотранспорту. Для покращення інших досліджуваних характеристик стану міської екосистеми необхідно покращити мікроклімат, водозабезпечення, а також стан змивної каналізації міста.
Список використаної літератури
1. Методичні вказівки до виконання курсової роботи з курсу «Екологія міських систем».
2. Диллон Б., Сингх Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем / под ред. Е.К. Масловского. – М.: Мир, 1984. – 318 с.
3. Запольский А.К. та інші. Фізико хімічні основи технології очищення стічних вод. – К.: Лібра, 2000. – 522 с.
4. Кучерявий В.О. Урбоекологія. Львів: Світ, 1999. – 372 с.
5. Географічна енциклопедія. Том 3. – К.: «Українська енциклопедія ім. М.П. Бажана», 1993 – с. 202.
6. Природа Київської області. К., 1972.
7. Кучерявий В.О.Фітомеліорація. Львів: Світ, 2003. – 539 с
8. .Солуха Б.В., Фукс Г.Б. Міська екологія. – К., 2003. –338с.
9. Экология города. Учебник / под ред. Стольберга Ф.В. – К.: Либра, 2000. – 400 с.
10. Ярошевский Д.А., Мельников Ю.Ф., Корсакова Н.И. Санитарная техника городов. – М.: Стройиздат, 1990. – 320 с.
11. Київська область. Географічний нарис./ Ред. Старовойтенко/. –К.,1957.
