5 Характеристика об'єкта - джерела забруднення

Метеорологічні умови суттєво впливають на процеси перенесення і розсіювання шкідливих речовин в атмосфері. Для аналізу і прогнозування цих процесів необхідно враховувати характеристику джерела забруднення.

Для заданого промислового підприємства (див. завдання) характеристика основних джерел викидів повинна бути представлена:

• висотою джерела викидів над рівнем землі H, м;

• діаметром устя джерела D_о, м;

• об'ємом газоповітряної суміші V₁, м³/с;

• середньою швидкістю виходу домішок з устя джерела викиду ω_о, м/с;

• температурою суміші, що викидається Т_вик , ^ОС, (характером викидів);

• кількістю джерел приблизно з однаковими параметрами викидів N , шт;

• відстанню від підприємства до населеного пункту L, м;

• розташуванням населеного міста відносно підприємства.

Аналіз рівня забруднення атмосфери в районі розташування промислового підприємства та на території населеного міста проводиться на основі якісної оцінки впливу основних метеорологічних та кліматичних параметрів. Зазначаються також періоди року найбільш несприятливих метеорологічних умов із точки зору їх впливу на підвищення рівня забруднення атмосфери в даному районі.

2. 6 Аналіз впливу метеорологічних факторів на рівень

3. Забруднення атмосфери

5. 6.1 Аналіз режиму вітрів

6.1.1 Рівень забруднення атмосфери в районі розташування джерел викидів промислових домішок і на відстані від них суттєво залежить від швидкості та напрямку вітру.

Для кожного джерела існує деяка небезпечна швидкість вітру u_м , при якій спостерігаються максимальні концентрації домішок у приземному шарі атмосфери [9]. Небезпечна швидкість пропорційна параметру v_м .

Для нагрітих викидів

v_м = 0,65 , (6.1)

де ∆T - різниця між температурою суміші, що викидається, і температурою навколишнього повітря, ^ОС; H - висота джерела викидів над рівнем землі, м; N - кількість труб приблизно з однаковими параметрами викидів, шт; V - сумарний об'єм газоповітряної суміші, що викидається в атмосферу усіма джерелами, визначається як: V = V₁ · N,

де V₁ - витрата газоповітряної суміші одним джерелом, м³/с.

Приблизно приймається, що

при v_м < 2 м/с u_м = v_м,

при v_м >2 м/с u_м = v_м (1+0,12 ) f = 10³(ω_о²·D_о) / (H² ·∆T),

де ω_о - середня швидкість виходу димових газів з устя джерела викиду, м/с, яка визначається як ω_о = 4· V₁/ π · D_о² .

Для холодних викидів

v_м = 1,3·(ω_о·D) / H , (6.2)

де ω_о = 4· V₁/ π · D_о² .

Приблизно приймається, що

при v_м < 2 м/с u_м = v_м , при v_м >2 м/с u_м =2,2 v_м.

Для довідки:

Для нагрітих викидів промислових підприємств (ТЕС, металургійні підприємства та інші) значення небезпечної швидкості найчастіше знаходяться у межах u_м = 2÷7 м/с, для джерел із відносно холодними викидами (хімічні та машинобудівні підприємства) значення u_м знаходиться в межах від 0 до 4 м/с.

Після визначення значення u_м студенту необхідно порівняти його із значенням середньомісячної швидкості вітру v_В за досліджуваний період:

• якщо значення u_м відрізняється від v_В менше ніж на 0,5 (у той чи інший бік), то реальна швидкість вітру у досліджуваний період є небезпечною для даних джерел викидів й відноситься до НМУ, що призводить до погіршення їх розсіювання в атмосфері й сприяє більш швидкому осіданню в приземний шар;

• якщо значення u_м відрізняється від v_В більше ніж на 0,5 (у той чи інший бік), то реальна швидкість вітру у досліджуваний період не є небезпечною й не перешкоджає розсіюванню домішок у верхніх шарах атмосфери;

6.1.2 Безпосереднім фактором, що визначає ступінь забруднення атмосфери, є напрямок вітру. Аналіз повторюваності різних напрямків вітру у різні періоди року (див. рис. 3.1), особливо із боку підприємства-джерела викидів, проводиться з урахуванням відстані між підприємством і житловою забудовою, ураховуючи наступне:

• для низьких джерел викидів (Н_тр  50м) ̶ максимум концентрацій шкідливих речовин створюється на відстані, кратній 10-20 висотам труб;

• для високих джерел викидів (Н_тр  50м) ̶ максимум концентрацій шкідливих речовин створюється на відстані, кратній 20-40 висотам труб.

Таким чином, визначається зона можливого (прогнозованого) максимального забруднення приземного шару атмосфери х_max на певній відстані від джерела викидів в атмосферу.

Враховуючи задану (за завданням) відстань від джерела викидів до населеного пункту (чи житлової забудови) та варіант, коли переважний напрям вітру у досліджуваний період співпадає з напрямом розташування населеного пункту від джерела викидів, студенту рекомендується зробити висновок:

• щодо вірогідності формування зони максимального забруднення приземного шару атмосфери на території заданого населеного пункту (чи житлової забудови);

• щодо вірогідності суттєвого підвищення забруднення повітря в межах населеного пункту.