Условия задач (зелепукина) / №2 Роза ветров

Задача № 2 Оценка уровня выбросов вредных веществ в атмосферу

Задание:

1.На основе данных и результатов предыдущей работы (Расчет выбросов от точечных источников) рассчитать расстояние по оси факела от источника выброса, на котором достигается величина максимальной приземной концентрации вредных веществ.

2.Определить опасную скорость ветра и рассчитать значения приземных концентраций вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на расстояниях 50 м и 500 м от источника выброса.

3.На основе построенной розы ветров (январь, июль) определить направление от источника загрязнения, где вероятность достижения максимальных концентраций вредных веществ будет наиболее высокой (по сезонам), нарисовать на схеме области наибольшего задымления, дать оценку влияния ветрового режима на пространственное распределение загрязнений.

4.Рассчитать предельно допустимый выброс вредного вещества с учетом фонового загрязнения воздуха.

5.Дать оценку рассчитанного уровня загрязнения воздуха в приземном слое промышленными выбросами (с учетом локальных особенностей ветрового режима) путем сравнения со среднесуточной предельно допустимой концентрацией (ПДК).

Требования к оформлению работы:

-ФИО, номер группы, номер варианта,

-исходные данные (в основном это результаты предыдущей работы),

-расчетная часть (расстояние от источника х, значение опасной скорости ветра им, значения приземной концентраций на удалении от источника с50 и с500 , предельно допустимый выброс ПДВ);

-графическая часть (сезонные розы ветров), схема задымления.

Ответ: 1) При заданных параметрах выбросов максимальная разовая концентрация SО2 достигается на расстоянии …м при опасной скорости ветра им, равной …м/с;

2)На расстоянии 50 м и 500 м от источника значения приземных концентраций с50 и с500 составляют …мг/м3, что превышает/не превышает среднесуточные значение ПДК, следовательно требуется…/не требуется…

3)Высокая повторяемость сильных ветров (…направления, …скорости) способствуют переносу загрязнения на значительные расстояния зимой в …направлении от источника, летом - в ….направлении . ///Высокая повторяемость безветренной погоды в городе ……. в летний/зимний сезон (среднее число штилей… дней) способствует оседанию загрязняющих веществ на прилегающей к источнику загрязнения территории.

4)Разрешенный предельно допустимый выброс (ПДВ) вредного вещества для данного источника выбросов с учетом фонового загрязнения воздуха составляет....

Немного «теории»

Рассмотрите схему распределения приземной концентрации загрязняющего вещества в атмосфере на оси факела выброса из точечного источника.

В реальных условиях в зависимости от направления преобладающих ветров область максимального задымления, где на расстоянии хм от источника концентрация загрязняющих веществ достигает максимальных значений, чаще всего имеет форму не круга, а скорее эллипса

хм

Форма и размер дымового шлейфа зависит преимущественно от технических характеристик источника: высота, температура ГВС (тепловая подъемная

сила), скорость выхода ГВС из устья трубы (кинетическая энергия), плотность ГВС (зависимость обратная), а также от атмосферных условий конкретной территории (скорость и направление ветра, особенности стратификации атмосферы и др.).

Для графического представления ветрового режима некоторого географического пункта используются векторные диаграммы — розы ветров, на которых отображается повторяемость ветра по направлениям, скорость ветра, иногда и другие климатические характеристики (например, частота повторяемости осадков при ветрах этого направления и т.д.). Розы ветров строят для временных интервалов (год, теплый/ холодный сезон и т.д. ) на основании данных метеорологических станций за

Предприятия, являющиеся источником сильного загрязнения атмосферного воздуха, следует располагать с подветренной стороны для господствующих ветров по отношению к ближайшему жилому району.

Для защиты от вредных выбросов установлены санитарнозащитные зоны (разрывы) между производственными или складскими помещениями, являющимися источниками вредных выделений, и жилыми кварталами. Ширина санитарно-защитной зоны (1000, 500, 300, 100 и 50 м) соответствует классу вредности производства. Расположение СЗЗ ориентируют по розе ветров.

На основании закона «Об охране атмосферного воздуха» выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух стационарным источником допускается на основании разрешения, выданного территориальным органом исполнительной власти.

Экономический ущерб от выбросов предприятий основывается на величине ПДВ:

Предельно допустимый выброс (ПДВ) — норматив предельно допустимого выброса вредного вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферного воздуха при условии непревышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы, других экологических нормативов.

2. Рассчитайте значение опасной скорости ветра, при которой на расстоянии хм от источника выброса достигается максимальная приземная разовая концентрация см. Значение им определяется параметрами выбросов νм :

3. Постройте розу ветров отдельно для холодного и теплого периодов (январь, июль).

Данные по повторяемости и скорости ветра в населенных пунктах приведены в конце в таблице (города расположены по алфавиту, выбирайте свой, где расположена труба).

На графике (розе ветров) подпишите линии румбов (С - север, СВ - северо-восток и т.д.). Проградуируйте линии сторон света/ нанесите бергштрихи (черточки). Масштаб разметки, конечно, может быть специфичным, но в большинстве случаев подойдет такой:

единичный отрезок – 1 м/с (для скорости) и 5 % (для повторяемости). Не забудьте указать масштаб на графике; для отличия параметров используйте разные цвета либо разные линии (пунктир/сплошная).

По каждому из румбов в выбранном масштабе нужно отложить значения повторяемости ветра (%) и средней для этого направления скорости его порывов (м/с). Конечные точки на отрезках линий направлений сторон света соедините между собой. Укажите число штилей (безветренных дней), например, в углу графика.

4. Значения приземных концентраций вредных веществ сх в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х (по условию - 50 и 500 м) от источника выброса при опасной скорости ветра им определяются по формуле:

сх = S1· см , где

см - максимальная концентрация вредных веществ см (из предыдущей работы),

S1– безразмерная величина, определяемая в зависимости от соотношения х/хм :

5. Расчет предельно допустимого выброса нагретого вредного вещества (ПДВ) производится по формуле:

(Коэффициенты А и m взять из предыдущей задачи).

Предельно допустимые концентрации диоксида серы, мг/м3:

максимальная разовая (ПДКмр) – 0,5; среднесуточная (ПДКсс) – 0,05.

Фоновая концентрация в приземном воздухе Сф – 0,01 мг/м3 (для всех вариантов).

6. Проанализировав ветровой режим территории, сделайте вывод о направленности дымового шлейфа, его постоянстве/изменчивости в течение года. Постройте схему задымления (одну для двух сезонов), пояснения см. на следующей странице.

Не забудьте указать условные обозначения для каждого сезона (штриховка разного цвета или разного стиля).

Обратите внимание, что если в какой-то сезон число штилей достигает 7 ( и более), тогда происходит накопление загрязнения в так называемой зоне неорганизованного загрязнения, и нужно, помимо подветренного сегмента, заштриховать круг радиусом 50 м.

На схеме задымления источник загрязнения расположен в центре; х50 - расстояние по оси факела от источника

выброса, равное 50 м (зона неорганизованного загрязнения), хм - расстояние по оси факела от источника

выброса, на котором достигается величина максимальной приземной концентрации вредных веществ см при скорости ветра, равной опасной скорости им ,

х 500 - расстояние по оси факела от источника выброса, равное 500 м (зона пониженного уровня Схема расположения зоны задымления

загрязнения).

Этапы графического отображения зон задымления:

1)Сначала для каждого сезона по розе ветров надо выбрать наиболее часто повторяющиеся ветры и определить для них ПОДВЕТРЕННЫЕ румбы ( см. сектор задымления на рис. слева)

2)Для определения расстояния от источника, где будет находиться зона наибольших концентраций загрязняющих веществ ( см. сегмент задымления на рис. справа), надо

сравнить скорость ветра с рассчитанной опасной скоростью им, :

если скорость выше опасной - загрязненным будет сегмент между линией Хм и 500 м, если скорость ниже опасной - загрязненным будет сегмент между линией 50 м и Хм.