Влияние мебельного производства на окружающую среду

[14] 

 

 

Глава 2. Методы исследования 

 

2.1 Расчетные методы 

 

2.1.1 Уточнение санитарно-защитной зоны

Для уточнения размеров санитарно-защитной зоны предприятия ООО «Экос» была использована специализированная компьютерная программа «Уточнение границ санитарно-защитной зоны предприятия». Для проведения расчетов в этой программе необходимо внести следующие исходные параметры: размер нормативной санитарно-защитной зоны, направления румбов ветра по сторонам света и класс опасности предприятия.

Рисунок 2.1. Главное окно программы «Уточнение границ санитарно-защитной зоны предприятия» 

 

Результаты работы программы приведены  в приложении «Уточнение размера  санитарно-защитной зоны ООО «Экос» в конце работы, и далее все  карты и картосхемы приводятся с  отрисованной уточненной санитарно-защитной зоной.

2.1.2 Программа «ОНД-86 Калькулятор»

Для оценки состояния атмосферного воздуха использовалась специализированная программа «ОНД-86 Калькулятор» версии 1.0, которая предназначена для  оценочного расчета выбросов вредных веществ из точечных источников. В программе использована библиотека построения линий Demo Controll Dill.

Принципы работы данной программы  основаны на Методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных  веществ, содержащихся в выбросах предприятий ОНД-86, утвержденной ГОСКОМГИДРОМЕТом 04.08.86 №192.

Рисунок 2.2. Главное окно программы  «ОНД-86 Калькулятор»

Необходимыми исходными данными  для работы программы являются следующие:

-                   Коэффициент стратификации атмосферы А (по методике «ОНД-86» значение этого коэффициента, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным 140 для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской и Ивановской области);

-                   Коэффициент рельефа местности (по методике «ОНД-86» значение этого коэффициента для наших условий принимается равным 1);

-                   Среднелетняя температура воздуха °С (+23);

-                   Среднезимняя температура воздуха °С (-13);

-                   Среднегодовая скорость ветра — м/с (3,2).

На начальном этапе оценки состояния  атмосферного воздуха были занесены данные об источниках выбросов предприятия (окно «Источники»):

-                   Высота, м;

-                   Диаметр, м;

-                   Скорость выброса газовоздушной смеси, м/с;

-                   Температура выбрасываемой газовоздушной смеси, °С;

-                   Координаты расположения источника (х, у).

Далее была занесена информация о  выбрасываемых предприятием в атмосферный  воздух вредных веществах (окно «Вещества»):

-                   Наименование веществ;

-                   Коды веществ (соответственно имеющемуся в программе справочнику);

-                   ПДК;

-                   Коэффициент оседания (безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе). Его значение принимается равным:

·                                      1 — для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю);

·                                      2 — для мелкодисперсных аэрозолей (кроме предыдущего пункта), при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90%;

·                                      2,5 — от 75 до 90%;

·                                      3 — менее 75% и при отсутствии очистки).

Далее были занесены данные о массах загрязняющих веществ по источникам, выбрасываемых в атмосферу в  г/сек (окно «Выбросы»).

Расчетный прямоугольник имеет  размер 1000х1000 м с шагом 100 м, начало координат расположено в точке (0; 0).

Была учтена информация о следующих источниках загрязнения атмосферного воздуха:

-                   четырех лакокрасочных станках,

-                   двух деревообрабатывающих станках,

-                   месте, где происходит склейка.

Программа после обработки исходных данных и проведения всех необходимых расчетов формирует карты рассеяния вредных веществ (отдельно по веществам и по суммирующему действию) и отчеты, включающие в себя и карт рассеяния и таблицы значений по расчетам концентраций в узлах сети по расчетному прямоугольнику. Результаты работы программы приведены в следующих приложениях:

-                   «Расчет полей концентраций вредных веществ в атмосфере без учета влияния застройки (в соответствии с ОНД-86 для точечных источников)»;

-                   «Результаты расчета концентраций ВВ по расчетному прямоугольнику» (2 приложения, представленные для примера по расчетам по пыли древесной);

в конце данной работы, а также  в главе 3. 

 

2.2 Картографические методы. Геоинформационная  система MapInfo Professional

Для последующего представления построенных в программе «ОНД-86 Калькулятор» картосхем изолиний и визуализации санитарно-защитной зоны применялась геоинформационная система MapInfo Professional версии 7.0.

Maplnfo — настольная геоинформационная  система — в которой можно  совмещать растровую графику  с векторной. Это значительно  облегчает создание и восприятие  данных. Векторную графику можно  конвертировать из AutoCad, Arclnfo, переносить  через системный буфер WINDOWS (Clipboard), а также создавать на месте, пользуясь собственным графическим редактором. Кроме того, возможно использование практически любых растровых форматов, наиболее известны растровые форматы PCX, GIF, TIFF.

В пакете Maplnfo заложена возможность анализа растровых изображений как подложки для вновь создаваемых отредактированных карт, что многократно упрощает сами процессы цифрования и редактирования карт. В роли растровых изображений могут выступать как отсканированные черно-белые и многоцветные карты (как было в нашем случае), так и аэро- и космические изображения. Предусмотрена возможность выполнять ограниченную корректировку растровых изображений по яркости и контрасту, а также осуществлять координатную привязку растровых изображений к векторным с использованием контрольных точек.

Для облегчения задачи создания атрибутивной базы данных была использована растровая  подложка (карта города), полученная путем сканирования и привязки к  географической системе координат  по серии контрольных точек. При  работе с такой растровой подложкой на экране компьютера видны одновременно как векторное, так и растровое (исходное) изображения, что позволяет оперативно заносить в базу данных названия и типы объектов (населенных пунктов, дорог, рек, озер и т.д.).

В пакете Maplnfo оцифрованные тем или иным способом материалы редактируются, приводятся в соответствие друг с другом, организовываются в элементарные слои.

Несмотря на небольшой объем  и малые потребляемые ресурсы, программа Maplnfo обладает широкими возможностями, позволяющими на ее базе создавать не только картографические произведения, но и геоинформационные системы. В ее состав входит специализированный язык программирования MapBasic, поставляемый в качестве расширения базовой системы. Его использование и позволяет создавать геоинформационные системы для конечного пользователя.

Язык программирования MapBasic, действующий  в среде Maplnfo, имеет структуру  и идеологию семейства Basic-языков, представленных в последних разработках Microsoft Corp. Арсенал MapBasic достаточно обширен, с его помощью к программе Maplnfo можно подключать модули, созданные в среде Visual Basic и С⁺⁺.[24]

Система предоставляет широкие  возможности для управления базами данных, созданными как в самой  программе, так и в других программах, работающих под управлением Windows. Эти возможности включают в себя сортировку, выборку, объединение объектов и т.д. В Maplnfo также сильно развита система запросов. Maplnfo работает с форматами dBase, ASCII с разделителями, WKS и XLS, не меняя исходного формата данных. Таким образом, в этой программе можно использовать свои базы данных, собранные и заполненные до приобретения данного программного продукта.

Собственная СУБД Maplnfo поддерживает географические запросы, то есть запросы к базе данных с учетом взаимного расположения объектов ¾ пересечения, включения и т.д.

В системе поддерживается также множество  проекций, которые можно использовать при создании карт. Так как проекции описаны в простом текстовом  формате, у пользователей появляется возможность создавать собственные проекции. Начиная с версии 4.0, в Maplnfo предусмотрена возможность задания собственного произвольного эллипсоида и создания собственного типа линий. По специальному запросу выдаются статистические данные по какой-либо из колонок любой открытой в данный момент таблицы: общее число записей, минимальное и максимальное значения, амплитуда, сумма, среднее значение, коэффициент вариации и стандартное отклонение.

МарInfo Professional обладает стандартным набором  оверлейных операций, то есть операций над группами объектов, расположенными в разных слоях.

Особенностью  системы является создание только одного типа структуры базы данных для каждого  из создаваемых слоев, а также  геокодирование файлов баз данных, связанных с объектами в системе. Связь с существующими слоями происходит путем задания соответствия по какому-либо из столбцов таблицы.

Существует  возможность создания тематических карт с использованием пяти способов изображений: качественный фон, плотность  распространения точек, картограммы, локализованные графики и диаграммы. Карты создаются в автоматическом режиме по атрибутивным данным для полигональных или точечных объектов. Возможно совмещение нескольких способов, например, качественного фона и локализованных диаграмм.

Удачно  спроектированный интерфейс МарInfо содержит команды и операции, представляющие в понятной и естественной форме концепцию геоинформатики, а также позволяющие применять опыт, накопленный при работе с Microsoft Ехcе1, Согеl Draw и другими популярными пакетами.

Преобразование  координат, проекции и другие географические подробности удалены с переднего плана интерфейса, но легко доступны. Работая в графических средах, MapInfo широко использует их оформительский арсенал. При работе можно пользоваться арсеналом деловой графики, например, вращать текстовые объекты и располагать их параллельно линиям, создавать тематические карты с выделением на них объектов по достаточно сложному критерию, а также совмещать все эти карты, графики, списки и украшающие элементы в отчетной документации.

Пакет Maplnfo, разработанной американской корпорацией Mapping Information Systems Corp., в последние годы занял ведущие позиции среди  геоинформационных систем для персональных компьютеров, a Mapping Information Systems Corp. B входит в число наиболее быстро и успешно развивающихся компаний США.[24]

 

2.3 Графические методы. Двумерный визуальный  анализ

Оценка  качества сточных вод предприятия  ООО «Конта» проведена с помощью  общепринятого двумерного анализа  данных.

Двумерный (2М) визуальный анализ — это визуальный анализ данных на плоскости. В двумерном визуальном анализе используются разнообразные гистограммы, диаграммы рассеяния, вероятностные графики, линейные графики, диаграммы диапазонов, размахов, круговые диаграммы, столбчатые диаграммы, последовательные графики (графики последовательных значений) и т.д., позволяющие увидеть специфику данных. Любой график дает качественную информацию о распределении, которая не может быть полностью выражена каким-то одним численным показателем.

Нами  были построены столбчатые диаграммы. Они представляют собой последовательности значений в виде столбцов (одно наблюдение представлено одним столбцом). Если выбрано более одной переменной, то каждая диаграмма может быть изображена отдельно или все диаграммы могут быть представлены на одном графике в виде групп столбцов (одна группа для каждого наблюдения). При этом значения всех исследуемых переменных откладываются по единой оси. То есть бывают простые и составные столбчатые диаграммы. Построенные диаграммы и их анализ приведен в главе 3 данной работы.

При анализе системы управления отходами на предприятии ООО «Конта» также  был использован двумерный анализ данных и построены круговые диаграммы  значений.

Круговые  диаграммы. В зависимости от выбранного типа графика на круговой диаграмме изображаться или исходные значения, или частоты особых категорий значений (как те, которые можно изобразить на гистограмме).

Круговые  диаграммы частот

В отличие от круговой диаграммы значений этот тип круговой диаграммы (иногда называемой частотной круговой диаграммой) интерпретирует данные так же, как и гистограмма. Все значения выбранной переменной группируются по выбранному методу категоризации, а затем относительные частоты изображаются в виде круговых секторов пропорциональных размеров.

Расположение значений, представленных на графике, зависит от метода категоризации и происходит по той же схеме, что и для гистограмм.

Круговые  диаграммы значений

Последовательность  значений переменной будет изображена в виде последовательных круговых секторов; размер каждого сектора будет пропорционален соответствующему значению. Значения должны быть больше 0 (нулевое и отрицательные значения не могут быть представлены в виде круговых секторов). Этот простой тип круговой диаграммы (иногда называемый круговой диаграммой данных) интерпретирует данные самым непосредственным образом: одно наблюдение соответствует одному сектору.

Построенные диаграммы и их анализ приведен в  главе 3 данной работы. [2.]  

 
Глава 3. Оценка предприятия ООО «Экос» как источника загрязнения окружающей среды 

 

3.1 Состояние атмосферного воздуха  на территории производства

Размеры санитарно-защитной зоны ООО «Экос» были скорректированы с использованием специализированной компьютерной программы. Отчет по работе этой программы представлен  в приложении к данной дипломной работе.

В результате обработки исходных данных предприятия по источникам выбросов загрязняющих веществ в атмосферный  воздух с помощью программы «ond86calc_ru.ехе» были построены картосхемы распределения  концентраций 12 веществ в атмосферном воздухе и картосхема суммирующего воздействия. Результаты расчета концентраций веществ по расчетному прямоугольнику (карты и таблицы значений в узлах сети) в качестве примера приведены по пыли древесной, а также итоговый отчет программы представлены в приложении.

На  предприятии рассмотрены те выбросы  для которых целесообразен расчет: ксилол, толуол, бутанол, бутилацетат, этилацетат, взвешенные вещества, пыль древесная.

Для ускорения и упрощения расчетов приземных концентрация на каждом предприятии  рассмотрены те выбросы для которых целесообразен рассчет