Определение объемов загрязнения воздушного бассейна и годовых выбросов углекислого газа в атмосферу
ДОМАШНЯЯ РАБОТА № 2
Решите следующие задачи (1,0 × 10 = 10 баллов).
Пожалуйста, покажите как вы шли к ответу. Только ответ, даже если и правильный, не будет засчитан.
Используйте следующие отношения:
Коэффициент эмиссии CO2 для электричества = 0.75 кг CO2/кВт
Фактор пересчета CO2 / C: 3.67
Коэффициент эмиссии автомобиля = 2.5 кг углерода/галлон
1 галлон = 3.785 л; 1 миля = 1.6 км
1. В середине 1950-х годов, аналог ДДТ был добавлен в воду Чистого озера, штат Калифорния, для контроля комаров. Начальная концентрация аналога ДДТ была 0.02 ppmв воде, 10 ppm– в планктоне, 903 ppm– в жире рыб, питающихся планктоном, 2690 ppm– в жире хищных рыб, и 2134 ppm– в жире птицы поганка, которая питается рыбой.
Найдите:a) фактор биоаккумуляции (ФБА) для планктона, хищной рыбы и поганки;
б) фактор биоповышения (ФБП) для хищной рыбы и поганки.
- Ответы (a): Планктон-1=(10ppm),Хищные рыбы-2=(2690ppm),Поганка-3 (2134ppm)
- Фактор биоаккумуляции (ФБА) – это отношение концентрации токсического вещества в данном организме к концентрации этого вещества в окружающей среде (вода).
Ответ: ФБА(1)=(10ppm/0.02ppm)=500
ФБA(2)=(2690ppm/0.02ppm)=134500
ФБА(3)=(2134ppm/0.02ppm)=106700
- Ответы (б): (Хишные рыбы - птицы питающиеся рыбой)
- Фактор биоповышения (ФБП) – это отношение концентрации токсического вещества на более высоком уровне пищевой цепи к концентрации вещества на нижележащем уровне той же пищевой цепи.
Ответ :ФБП=2690/2134)=1,2605
2. Средний ежемесячный пробег автомобиляHondaCivic 2002 был 1700 км, расход топлива был 14 км/л. Определите ежемесячный выброс автомобилем CO2 в кг.\
- Ответы: Коэффициент эмиссии автомобиля = 2.5 кг углерода/галлон
1 галлон = 3.785 л;
На 14км =1л а он 1700км пробег с начало нужно найти сколько литр использовал за месяц
х(л)=(1700км/14(км/л))=121,428л в год
у(галлон)=(121,428/3,785)=32.081галлон
m(СО2)= коэфт эмис (авто)* у(галлон) = 2,5(кг/галлон) *32,081гл= 80,203кг
m(CO2)=80.203кг
3.ToyotaPrius– один из новых гибридных (электро-бензиновых) транспортных средств, который сочетает выгоды бензинового двигателя и электромотора. Среднемесячный пробег равен 1500 км и полный бак в 45 л позволяет проехать 850 км. Определите годовые выбросы ToyotaPriusCO2 в кг.
Решения:
С начало найдем сколько литр бензина используются данная машина за месяц
V(л)=(45л*1500км)/850км=79,41
Литры галлона (1 галлон = 3.785 л). V(гл)=79,41(л)*3,785(гл/л)=20,63гл
m(СО2)=2.5(кг/гл)*20,63(гл)=57,575кг
Ответ: m(СО2)=57,575кг
4.Расположенная в Калифорнии компания ApteraMotorsанонсировала новый электро-бензиновый трехколесный на двух пассажиров автомобиль Aptera2 Seriesв 2009 году, aimingatmaximalfuelefficiencyof 300 миль/галлон. Какова будет эффективность топлива, выраженная в л/100 км и км/л. Сравните эмиссии Apteraи ToyotaPrius (смотри предыдущую задачу), рассчитайте отношение.
Решение:
ApteraMotors
1 миля = 1.6 км
300миль =1,6*300миль=480км
efficiency of 300 миль/галлон=480км/гл=480км/3,785л
480км = 3,785л
100км = х = (100*3,785)/480=0,08л
0,08л = 100км
1л = у = 100км/0,08л=1250км
ToyotaPirus
45л = 850км
1л = у=850км/45л=18,9км
850км = 45л
100км = х=4500л/850км=5,3л
Ответ: эффективность = (0,08л/100км) =0,0008(л/км) =1250(км/л)
(Aptera Motors) экономичначем (Toyota Pirus) (1250км/л) < (18,9км/л)
5. Стандарты выбросов автомобилями CO2 в Японии равны 140 г CO2/км. Допуская, что потребление бензина автомобилем Х равно 4.9 л/100 км и средний ежемесячный пробег равен 1200 км, удовлетворяет ли данный автомобиль требованиям стандарта Японии?
Решение:
Х равно 4.9 л/100 км
ежемесячный пробег равен=1200 км
100км = 4,9л
1200км = х=(1200*4,9)/100=58,8л=58,8/3,785=15,54гл
M(CO2)=2.5*15.54=38.83кг
выброс автомобиля=38830г/1200км=32,36(г/км)
Ответ: Выброс данного автомобиля меньше чем стандарт Японии
6. При 100 км пробеге в городе HyundaiSonataпотребляет 10.8 л бензина, хотя при движении за городом он потребляем 7.2 л/100 км бензина. Найдите выбросы автомобилем CO2 в кг за 100 км в городе и за городом. Сравните коэффициенты потребления топлива для двух типов дорог, найдите их отношение.
Решение:
100 км пробеге в городеM(CO2)=(10.8л/3,785л)*2,5(кг/гл)=7,13кг
100 км движении за городом m (CO2)=(7.2л/3,785л)*2,5(кг/гл)=4,76 кг
Коэф = (4,76/7,13)*100%=66,7%
Ответ:
А) Пробеге в городе больше выделяет М(С2) чем пригороде потому что в городе много останавливается много раз изменит скорость а в пригороде он едет стабильно
Б)100 км пробеге в городеM(CO2)= 7,13кг
100 км движении за городом m (CO2)=4,76 кг
Коэф=66,7%
7. Прежняя машина Талапа была способна пробегать 90 км на 10 л бензина. Его новая машина имеет более высокий коэффициент эффективности использования топлива, равный 13 км/л.Сколько денег он сэкономит на новой машине в год, если мы допустим, что стоимость бензина равна 98 тенге/л и среднемесячный пробег в среднем равнее 1800 км?
Решение:
1-нужно найти сколько литр употребляет в год потом умножив тарифу бензина получим сколько денег по тратил за бензин в год
V(л)=(1800 км*10л)/90км=200л
$(тг в год)=12*200л*98тг=235200тг
2-точно таким же путем найдем сколько денег тратил за бензин в год
V(л)=(1800км*1л)/13км=138,5л
$(тг в год)=12*138,5л*98тг=162876тг
Ответ:
Он с экономил=235200-162876=72324тг
8. При 2-х последовательных съемах показателей электрического счетчика 1 января и 1февраля были следующие показатели: 3750 и 4240 кВт. Каков будет вклад в месячный выброс CO2 за счет использования электричества? Допуская, что месячное энергопотребление остается таким же, определите годовой выброс CO2 в тоннах.
Решение:
Для того чтобы найти m(CO2) нужно месячное трата электричества
Р=4240квт-3750квт=490квт
М(СО2)=490квт*0,75кг/кВт=367,5кг=0,3675т
Ответ: М(СО2)=0,3675т
9. Нижеприведенный рисунок представляет выбросы углекислого газа в расчете на человека в течение определенного времени в Казахстане.
a) Определите максимальный и минимальный выбросы CO2. Когда они имели место? Рассчитайте отношение
.б) Сравните значения выбросов в расчете на 1 человека в Казахстане с другими странами в 2002 году. Во сколько раз больше или меньше были выбросы в пересчете на человека в Казахстане по сравнению с: Китаем(2.5 тонн на человека), США(19.8 тонн на человека) в 2002 году.
Решение:
а) максимальный и минимальный выбросы CO2
М (МАХ)=16т(1992г)
М (МIN)=8т(1998г)
отношение
=16т/8т=2б) Сравниваем значения выбросов в расчете на 1 человека в Казахстане с Китаем и США 2002 году.
Сравнение с Китаем =11т/2,5т=4,4
Сравнение с США-ой=11т/19,8т=0,6
Ответ:
а) отношение
=2б) Казахстан с сравнением выбросов с Китай 4,4 раза больше
Казахстан с сравнением выбросов с США 0,6 раза меньше
10. Загрязнение воздушного бассейна в городе Х в 2008 году показано ниже:
| Загрязнитель | Концентрация загрязнителя, | Предельно допустимая концентрация (ПДК) |
| мг/м3 | мг/м3 | |
| Твердые частички | 0,10 | 0.11 |
| SO2 | 0,056 | 0.080 |
| CO | 2.0 | 2.5 |
| NO2 | 0,06 | 0.055 |
Рассчитайте:
а) Коэффициент повышения для каждого загрязнителя; представьте заключение;
б) Переведите значения ПДК для NO2 в озере, в единицы ppb (ppm).
Плотность воздухаρвозд = 1.20кг/м3(при нормальных условиях: 1 атм; 20°C)
Ответ:
а) коэф (повышения т.ч)=0,10(мг/м3)/0,11(мг/м3)=0,91 немного меньше чем ПДК
коэф (повышения SO2)=0.056(мг/м3)/0.08(мг/м3)=0.7 составляет 70% ПДК
коэф (повышения СО)=2(мг/м3)/2,5(мг/м3)=0,8 СОСТОВЛЯЕТ 80% ПДК
коэф(повышения NO2)=0.06(мг/м3)/0.055(мг/м3)=1.091 , больше чем ПДК
б) Концентрация NO2=0,06мг/м3,
ppm (NO2) = части за миллион, или 10-6=60 ppm
ppb (NO2) = части за миллиард, или 10-9 =60000 ppb