- •Экология
- •Введение
- •1. Понятие и структура экосистемы
- •2. Глобальные экологические проблемы
- •2.1. Демографический взрыв
- •2.2. Антропогенное загрязнение биосферы
- •2.2.1. Расчёт условий рассеивания выбросов промышленных предприятий
- •2.2.2. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработавшими газами автотранспорта (по концентрации со)
- •3. Экономическая эффективность средозащитных мероприятий
- •4. Экономическая оценка ущерба от загрязнения природной среды
- •4.1. Эколого-экономический ущерб от загрязнения атмосферы
- •4.2. Эколого-экономический ущерб от загрязнения водоёмов и земельных ресурсов
- •4.3. Плата за загрязнение окружающей среды
- •Краткий словарь основных понятий и терминов1
- •Библиографический список
2.2.1. Расчёт условий рассеивания выбросов промышленных предприятий
Распространение в атмосфере выбрасываемых из труб и вентиляционных устройств промышленных выбросов подчиняется законам турбулентной диффузии. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывает состояние атмосферы, расположение предприятий и источников выбросов, характер местности, расположение предприятий и химические свойства выбрасываемых веществ, высота источника, диаметр устья и т.д. Горизонтальное перемещение примесей определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное – распределением температур в вертикальном направлении.
Метод расчёта концентраций в атмосферном воздухе веществ, содержащихся в выбросах предприятий, основан на модели рассеивания веществ в атмосфере, изложенной в «Общесоюзном нормативном документе ОНД-86». В основу «Методики расчёта концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» ОНД–86, положено условие, при котором суммарная концентрация для каждого вредного вещества не должна превышать максимальную разовую предельно допустимую концентрацию данного вещества в атмосферном воздухе. Модель учитывает состояние атмосферы (т.е. метеорологические условия) в месте расположения предприятия, характер местности (особенности рельефа), физические свойства выбросов, параметры источника выбросов и т.д.
При выбросе горячей газовоздушной смеси максимальная концентрация вредных веществ Сm (мг/м3) у земной поверхности достигается на оси факела выброса на расстоянии Хmах (м) от источника (рис. 2.2) и определяется по формуле:
где А – коэффициент стратификации атмосферы, зависящий от температурного градиента атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредностей (для центра России принимают значение – 120);
М – масса вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;
V1 – объём выбрасываемой газовоздушной смеси, м3/с;
Рис. 2.2. Распределение приземной концентрации вредного вещества в
атмосфере на оси факела выброса одиночного точечного источника
Н – высота трубы, м;
F – коэффициент, учитывающий скорость оседания взвешанных частиц выброса в атмосфере (для газов равен 1, для пыли при эффективности очистки газоочистной установки более 0,9 F=2,5 и менее 0,75 F=3);
∆T – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, равной средней температуре самого жаркого месяца в 13 часов;
η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;
m – безразмерный коэффициент, учитывающий условия выхода газов из трубы:
где
wo – средняя скорость выхода газов из трубы, м/сек;
D – диаметр трубы, м;
n – безразмерный коэффициент, зависящий от параметра VМ, м/с.
при VM ≤ 0,3 n=3
при VM > 2 n=1
при 0,3 < VM < 2 n = 3 –
Ожидаемая максимальная концентрация загрязнителей Сm (мг/м3) при выбросе холодной газовоздушной смеси определяется по уравнению:
где k = D / (8V1) VM = 1,3 · W0· D / H
Расстояние (Хmах) до места, где ожидается максимальная концентрация определяется по уравнению:
- для газов и мелкодисперсной пыли X = dH,
где d – безразмерная величина, зависящая от параметра VM.
- для холодного выброса при VM ≤ 2 d = 11,4 VM.
при VM > 2 d=16,1.
- для крупнодисперсной пыли (F ≥ 2)
- в случае горячей газовоздушной смеси:
при VM ≤ 2
при VM > 2
Приземная концентрация вредного вещества С (мг/м3) в атмосфере по оси факела выброса на расстоянии Х (м) от источника выброса определяется по формуле:
С = Сm · S1,
где S1 – безразмерный коэффициент, зависящий от отношения иF.
при ≤ 1S1 = 3()4 – 8()3 + 6()2;
при 1 < ≤ 8S1 = ;
при > 8 (при F = 1) S1 = ;
(при 2 ≤ F ≤ 3) S1 =
Задание 2.5. Рассчитать приземную концентрацию пыли в точке, расположенной на расстоянии Х=1800 м от источника выбросов, находящейся на ветровой оси, при следующих параметрах: H=50 м, D=0,6 м, V1=4,24 м3/с, wo=4 м/с, температура газов 40 0С, М=40 г/с, F=2. Параметры района расположения источника: А=180, температура наружного воздуха 20 0С, η=1,2. Расчёты выполнить для горячей газовоздушной смеси и крупнодисперсной пыли.