В случае, когда на территории исследуемого ТПК стоит ясная погода, прогноз качества атмосферного воздуха следует проводить с учетом механизмов рассеивания примеси в атмосфере. То есть, изменение опасности территории происходит за счет диффузии примеси в объёме среды во времени (молекулярная диффузия) или за счёт конвекции примеси со средой в пространстве. Так как, ветреная погода является наиболее вероятной и благоприятной ситуацией, в первую очередь имеет смысл рассмотреть рассеивание примеси в воздушном пространстве города при конвективной диффузии.
Для ветреной погоды (конвективная диффузия) категория опасности территории, в которой рассеивается примесь при стандартных экологических условиях (ИЗА=1), рассчитывается по формуле (4.1), которая учитывает скорость ветра:
(4.1)
где - радиус территории, м;
- скорость диффузии, м/с;
- время протекания процесса, с;
- скорость ветра, м/с;
- высота приземного слоя атмосферы, м;
- степень, соответствующая классу опасности примесей, присутствующих в атмосфере исследуемой территории.
Для штиля (молекулярная диффузия) категория опасности территории рассчитывается по формуле (4.2), которая учитывает его продолжительность:
(4.2)
В случае, когда примесь вымывается из атмосферы осадками, категория опасности территории определяется по формуле
, (4.3)
где -изменение индивидуального индекса загрязнения атмосферного воздуха в результате выпадения осадков.
В данном случае категория опасности территории является произведением объемной скорости вымывания примеси в соответствующей степени на изменение суммарного индекса загрязнения атмосферы. Оба множителя являются функциями интенсивности осадков. Категория опасности территории в этом случае рассчитывается по приоритетной примеси.
Таким образом, категория опасности территории должна использоваться в качестве второго основного параметра, способного дать прогнозную оценку качества воздушной среды исследуемой территории на основе существующих данных об источниках загрязнения среды и о метеоусловиях в ней.
Определение критерия качества атмосферы проводится по формуле
, (4.4)
где -категория опасности города, м3/с (лаб. раб. № 3).
По изменениям критерия качества атмосферы проводится прогноз и картирование территории города по экологическому неблагополучию городской среды. Это можно сделать при использовании ограничений, предложенных во “Временной методике отнесения территории к зонам экологического неблагополучия” (таблица 4.1).
Таблица 4.1 – Значение критерия качества атмосферы для территории, прилегающей к источнику выбросов.
Характеристика атмосферного воздуха на территории | Величина критерия качества атмосферы | |
минимальная | максимальная | |
1. Условно чистая | - | <0,3 |
2. Напряженная | 0,3 | |
3.Критически нагруженная | ||
4. Зона ЧЭС | ||
5.ЗЭБ | >8 | - |
Для прогноза состояния атмосферы промышленного города значения критерия качества атмосферы могут быть поправлены на различные метеорологические ситуации в ней. Поэтому возникает необходимость в определении вероятностей этих ситуаций, а критерий качества атмосферного воздуха для разных ситуаций определяется по формуле:
(4.5)
где -вероятности установления в атмосфере разных погодных условий с, соответственно, ветром, штилем и осадками;
-критерии качества атмосферы, рассчитанные соответственно для погодных условий: ветра, штиля и осадков.