Определение размера вероятного вреда в результате аварии на гидротехнических сооружениях, страница 5

1-я ступень:  ,

или в сокращённой форме .

Константа гидролиза процесса  по первой ступени рассчитывается по формуле:

,

где  – концентрация гидросульфид-ионов,  – концентрация ионов гидроксидной группы, К_в – ионное произведение воды ([Н⁺]×[ОН^–] = 10^-14),  – концентрация сульфид-ионов,  – концентрация воды – постоянная величина, (число молей воды в литре имеет наибольшую величину, которая мало меняется при изменении концентрации соли); К_д2(HS–) – константа диссоциации иона  по второй ступени, протекающая по схеме

.

По второй ступени данная соль гидролизуется незначительно. Так как, константа диссоциации  по первой ступени больше чем по второй
(К_д1 = 5,7 10^-8 > К_д2 = 1,2 10^-15), то можно предположить, что в основном гидролиз сульфида натрия протекает по первой ступени. А накопление большого числа ионов  смещает равновесие в сторону образования ионов , что практически подавляет гидролиз по второй ступени.

При величине рН=13,4 (рН= -lg[H⁺]) водной вытяжки почвы по данным анализа сточных вод при аварии ГТС 1-го вида (данные замера), концентрация ионов водорода равна

, моль/литр,

а концентрация ионов , моль/литр.

Число молей воды в литре практически мало изменяется и данную величину можно считать величиной постоянной (const). При наступлении состояния равновесия выполняется следующее соотношение . Тогда концентрация ионов  водной вытяжки почвы равна:

.

Масса сбросов в поверхностные слои почвы сульфида натрия будет равна

,

где  – число молей в литре воды сбросов,  – молярная масса серы,
 – коэффициенты перевода (грамм, в тонны и литр, в кубические метры), соответственно, V_(сбр) – общий объём сбросов (определяется как сумма бытовых и технических сбросов.

Расчёты по определению массы сбросов в поверхностные слои почвы сульфида натрия возможно также произвести по формуле:

Нормативная величина сбросов сульфида натрия будет равна:

,

где  – предельно допустимая концентрация соединений серы в воде,  – объём сбросов,  – коэффициенты перевода: мг в тонны, литры в м³, соответственно.

Величина лимита по сбросам определена как М_iл(сбр)=5 М_iн(сбр) т, сверх лимитные сбросы – М_{iсл(сбр)}=5 М_iл(сбр) т.:

,

.

С учётом того, что реальные сбросы сульфида натрия составят 2,43×10³ т, то разница между реальными сбросами и нормативной величиной (1,2·10³) будет равна 2,43·10³ –1,2·10³ = 1,227·10³ т, что не превышает величину лимита (3,0·10³).

Следовательно, ущерб, который может быть нанесён поверхностным слоям почвы при аварии ГТС 1-го вида, составит:

При определении ущерба , нанесённого атмосферному воздуху населённых мест рассчитывается масса веществ, которые могут быть выброшены в атмосферу.

Масса  выброса NO₂ газа при аварии на ГТС 1-го вида составит:

где  – возможная концентрация NO₂-газа в воздухе населённых мест мг/м³,  – площадь жилого массива, га,  – высота жилого массива, м,
 – коэффициент перевода мг – в тонны,  – коэффициент перевода га в м².

Нормативная величина выбросов NO₂-газа равна:

где  – нормативная масса выброса, т,  – средне суточная предельно допустимая концентрация по порогу чувствительности и порогу токсичности для NO₂-газа, мг/м³.

Величина лимита по выбросам NO₂-газа определяется как , т, сверх лимитные выбросы – , т:

,

Реально прогнозируемые выбросы NO₂-газа составят 2,81×10^-1 т, что не превышает нормативную величину и в расчёт прогнозирования экономического ущерба принимается только реальная величина выброса – 2,81·10^-1 т.

Следовательно, ущерб, который может быть нанесён атмосферному воздуху населённых мест по NO₂-газу при аварии на ГТС 1-го вида, составит:

Масса  выброса -газа на ГТС 1-го вида составит:

где  – возможная концентрация С₆Н₆-газа в атмосферном воздухе населённых мест.

Нормативная величина выбросов С₆Н₆-газа равна:

где  – нормативная масса выброса, т,  – средне суточная предельно допустимая концентрация по порогу чувствительности и порогу токсичности для С₆Н₆-газа, мг/м³.

Величина лимита по выбросам С₆Н₆-газа определяется как , т, сверх лимитные выбросы – , т:

,

Реально прогнозируемые выбросы С₆Н₆-газа составят 4,21×10^-1 т, что не превышает нормативную величину и в расчёт прогнозируемого экономического ущерба принимается только реальная величина выброса – 4,21·10^-1 т.

Следовательно, ущерб, который может быть нанесён атмосферному воздуху населённых мест по С₆Н₆-газу при аварии на ГТС 1-го вида, составит:

Масса  выброса -газа на ГТС 1-го вида составит:

где  – возможная концентрация С₆Н₆– газа в атмосферном воздухе населённых мест.

Нормативная величина выбросов HF-газа равна:

где  – нормативная масса выброса, т,  – средне суточная предельно допустимая концентрация по порогу чувствительности и порогу токсичности для HF-газа, мг/м³.

Величина лимита по выбросам HF-газа определяется как , т, сверх лимитные выбросы – , т:

С учётом того, что реально прогнозируемые выбросы HF-газа составят 3,40×10^-1 т, то разница между реальными выбросами и нормативной величиной (1,4·10^-1) будет равна 3,40·10^-1 – 1,4·10^-1 = 1,99·10^-1 т, что не превышает величину лимита (7,01·10^-1).

Следовательно, ущерб, который может быть нанесён атмосферному воздуху населённых мест по HF-газу при аварии на ГТС 1-го вида, составит:

Масса  выброса  на ГТС 1-го вида составит:

где  – возможная концентрация  в воздухе населённых мест.

Нормативная величина выбросов  равна:

где  – нормативная масса выброса, т,  – средне суточная предельно допустимая концентрация по порогу чувствительности и порогу токсичности для , мг/м³.