Определение зон рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере

 

Цель работы: изучить методику определения параметров загрязнения воздушного бассейна от одиночных точечных источников.

Основой выполнения работы являются следующие положения:

- на рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере влияют метеорологические параметры скорость и направление ветра, температурная стратификация атмосферы, температура атмосферного воздуха;

- максимальная приземная концентрация от данного источника загрязнения, возникающая при неблагоприятных метеорологических условиях (при опасных скоростях и направлении ветра, высокой температуре атмосферы и её безразличном состоянии) не должна превышать ПДК за границей санитарно-защитной зоны;

- приземная концентрация загрязняющих веществ зависит от параметров источника выброса и состава пылегазовоздушной смеси.

- стратификация – учение о слоистом строении атмосферы, учитывается температурный градиент, движение воздуха, различие его состава в разных слоях.

 

Максимальная приземная концентрация загрязняющих веществ, [мг/м³] в атмосфере от одиночного точечного источника выброса круглого сечения, выбрасывающего нагретую пылегазовоздушную смесь, рассчитывается по формуле:

(1)

 

где - коэффициент зависящий от температуры стратификации атмосферы. Для условий Республики Беларусь .

- высота источника выброса от земли, [м];

- интенсивность выброса загрязняющего вещества, [г/с];

- коэффициент, учитывающий скорость оседания загрязняющих веществ в атмосфере и зависящий от состояния загрязняющих веществ и эффективности пылеулавливания (см. табл.1). Быстрее оседают крупные частицы пыли, большей плотности (r_n, г/см³) при малой начальной скорости (W_о), т.к. меньше кинетическая составляющая

 

Таблица 1

Значение коэффициентов

Вещество	Эффективность пылеулавливания, [%]
Газообразные выбросы	--
Твердые частицы	> 90 75 - 90 < 75	2,5

 

- расход (объем выбрасываемой пылегазовоздушной смеси в ед. времени), [м³/с]

 

(2)

где w₀ – скорость выхода, м/с;

D – диаметр трубы, м.

(3)

где - температура газовоздушной смеси, [ ]

- температура атмосферного воздуха принимаемая для района расположения предприятия и 13 часов самого жаркого месяца года по СНИП 2.01.01.82 строительная климатология и геофизика (Госстрой СССР; Стройиздат, 1989 год)

 

- коэффициент, учитывающий влияние аэродинамических нарушений. Для одиночного источника при отсутствии рядом стоящих препятствий (высоких зданий, сооружений) = 1.

 

(4)

вводится коэффициент f показывающий изменение скорости на единицу температурного градиента и зависящий от параметров источника выброса (трубы).

 

Коэффициенты и учитывают условия выброса пылевоздушной смеси. и зависят от параметров соответственно:

при

 

m - безразмерный коэффициент, определяющийся по приведенной формуле или графику.

при

n – безразмерный коэффициент, зависящий от опасной скорости, V_m м/с. Опасная скорость – скорость ветра, при которой придельные концентрации имеют наибольшее значение.

 

 

Параметр характеризующий влияние начальной скорости температурного градиента и высоты трубы.

(5)

где , [м/с] - скорость выхода газовоздушной смеси из источника выброса (трубы);

, [м] - диаметр источника выброса.

 

Расстояние от источника выброса до точки с максимальной приземной концентрацией рассчитывается по формуле (6):

(6)

где , [м] - высота источника выброса.

 

Вводится параметр определяемый следующим образом:

 

при

 

Величина опасной скорости ветра, , [м/с], соответствующей полученным значениям и , также зависит от параметра V_m:

 

при

 

Опасность загрязнения атмосферы оценивается показателем :

 

(7)

Результаты расчета записывают в табличной форме (см. табл. 2). Опасность загрязнения атмосферы газообразными веществами с учетом суммирования при одновременном присутствии в атмосфере и .

(8)

Таблица 2