- •Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Тверской государственный технический университет
- •Тверь 1998
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Важнейшие научные концепции и положения экологии
- •1.1 Исходные теоретические концепции экологии
- •1.2 Взаимоотношения организма и среды
- •1.3.Экология популяций и сообществ
- •1.4.Экологические системы
- •1.4.1. Общая характеристика.
- •1.4.2.Превращения энергии в экосистемах.
- •1.4.3.Классификация экосистем.
- •1.4.4.Эволюция и устойчивость экосистем.
- •2.Биосфера и человек
- •2.1.Структура и эволюция биосферы
- •2.1.1.Состав и границы биосферы.
- •2.1.2.Циркуляция элементов в биосфере.
- •2.1.3.Эволюция биосферы.
- •2.2.Человек в биосфере
- •2.3.Экология человека
- •2.3.1.Среды жизни человека и формы его адаптации к ним.
- •2.3.2.Адаптивные типы и расы.
- •2.4.Основные направления антропогенных воздействий на биосферу
- •2.4.1.Современные воздействия человека на биосферу.
- •2.4.2.Общая характеристика негативных воздействий экономической деятельности человека на пс.
- •3.Актуальные экологические проблемы человечества в биосфере
- •3.1.Проблема роста народонаселения
- •3.2.Проблема урбанизации
- •3.3.Глобальные последствия загрязнения атмосферы
- •3.4.Опасность ядерных катастроф и радиоактивных загрязнений
- •3.5. Проблема истощения природных ресурсов
- •3.6. Региональные экологические проблемы Тверской области
- •3.7. Прогнозирование и оценка экологического риска.
- •4.Охрана биосферы
- •4.1.Экологические принципы охраны природы и рационального природопользования
- •4.2.Концепция экологической безопасности и устойчивого развития рф
- •4.3. Экологический мониторинг в биосфере, рф и ее регионах
- •4.4. Международное сотрудничество по охране ос
- •4.5.Основные формы и методы защиты природной среды и решения экологических проблем
- •5.Защита компонентов биосферы
- •5.1.Защита атмосферы от материальных загрязнений
- •5.1.2.Характеристика и источники загрязнения атмосферы.
- •5.1.3. Нормирование загрязнений атмосферы.
- •5.1.4.Контроль за состоянием чистоты атмосферы.
- •5.1.5.Защита_атмосферного воздуха.
- •5.1.6.Рассеивание выбросов в атмосфере.
- •5.1.7.Методы очистки выбросов.
- •5.2.Защита водной среды от материальных загрязнений
- •5.2.1. Экологическая характеристика водной среды.
- •5.2.2.Водопользование и его виды.
- •5.2.3.Виды и источники загрязнения водной среды.
- •5.2.4.Нормирование качества воды.
- •5.2.5.Контроль качества воды и регламентация спуска св в водоемы и канализацию города.
- •5.2.6.Основные направление защиты водной среды.
- •5.2.7.Методы очистки св.
- •5.2.8.Оборотное водоснабжение предприятий
- •5.3.Охрана почв и земель
- •5.3.1.Экологическое значение почв.
- •5.3.2.Антропогенные воздействия на почвы.
- •5.3.3.Борьба с порчей почв, земли и рекультивация земель.
- •5.4. Охрана флоры и фауны
- •5.4.1. Охрана растительного мира.
- •5.4.2. Охрана животного мира (фауны).
- •5.5. Охрана недр
- •5.6. Защита опс от радиоактивных загрязнений
- •5.6.1. Важнейшие параметры ии и единицы их измерения.
- •5.6.2. Характеристика и источники рз в рф.
- •5.6.3. Гигиеническое нормирование техногенного облучениялюдей.
- •5.6.4. Радиационный контроль (рк) в рф.
- •5.6.5. Защита от ии.
- •5.6.6. Принципы обеспечения рб населения.
- •5.7. Защита опс от энергетических загрязнений
- •5.7.1. Защита населения от акустических загрязнений.
- •5.7.2. Защита населения от вибраций.
- •5.7.3. Защита населения от неионизирующих электромагнитных загрязнений.
- •5.7.3.1. Защита населения от воздействий змп промышленной частоты.
- •5.7.3.2. Защита населения от воздействий змп радиотехнических объектов (рто).
- •5.7.4. Защита опс от тепловых загрязнений стз).
- •6. Основы экономики природопользования
- •6.1. Взаимоотношения человеческого общества и природы, варианты его решения
- •6.2. Экологическая экспертиза хозяйственной и иной деятельности
- •6.3. Оценка ущерба от загрязнений опс
- •6.4. Экономический механизм природопользования в рф
- •6.5 Экономическое стимулирование природоохранной деятельности и экологические фонды в рф
- •7. Основы экологического права и управление охраной природы в рф
- •7.1.Источники и содержание экологических правовых норм
- •7.2. Ответственность за экологические правонарушения
- •7.3. Управление охраной природы в рф
- •Заключение
- •Библиогpафическии список
- •Приложение 1. Принятие сокращения в учебном пособии
- •1. Важнейшие научные концепции и положения экологии 9
- •2. Биосфера и человек 28
- •3. Актуальные экологические проблемы человечества в биосфере 50
- •4. Охрана биосферы 69
- •5. Защита компонентов биосферы 83
- •6. Основы экономики природопользования 157
- •7. Основы экологического права и управление охраной природы в рф 171
5.1.6.Рассеивание выбросов в атмосфере.
На ТЭС, ТЭЦ, металлургических заводах, химических комбинатах и т.д. достаточно эффективным решением пока остается рассеивание нескольких очищенных выбросов в атмосфере с помощью высоких вертикальных труб. Они имеют два назначения: 1) создание тяги для подачи в топку в нужном количестве и с должной скоростью воздуха; 2) отвод продуктов горения из топки в верхние слои атмосферы. Благодаря непрерывному турбулентному движению в этих слоях вредные газы и твердые частицы уносятся далеко от источника их возникновения и рассеиваются. Так, труба высотой 100 м рассеивает мощные выбросы с мельчайшими частицами пыли в окружности радиусом 20 км до концентрации, безвредной для человека; высотой 250 м - радиусом до 75 км. Таким образом, в ближайшем окружении такой трубы создается так называемая теневая зона, в которую совсем не попадают вредные и 3В.
На процесс рассеивания выбросов влияют состояние атмосферы, расположение ИЗА, характер местности, физические и химические свойства выбрасываемых 3В, высота ИЗА, диаметр устья и т.п. Горизонтальное перемещение загрязнений определяется в основном скоростью ветра , а вертикальное - распределением температур в вертикальном направлении или степенью вертикальной устойчивости атмосферы (СВУА), приведенной в табл. 5.2 и определяемой по табл. 5.3 и 5.4.
Классическая схема распределения концентраций 3В в атмосфере при выбросе через высокие (более 10 м) трубы приведена на рис. 5.1. Как видим, по мере удаления от трубы по факелу выделяются тон зоны: I - зона переброса факела выбросов, которая характеризуется невысоким содержанием 3В в приземном слое из-за выбросов низких ИЗА: II - зона максимального загрязнения приземного слоя и III - зона постепенного снижения уровня загрязнения приземного слоя.
Наиболее опасной для населения является зона II и поэтому она должна быть исключена из селитебной застройки. Ее размер колеблется в пределах 10...40 Нт, Концентрация 3В в этой зоне прямо пропорциональна производительности ИЗА и обратно пропорциональна. Подъем горячих струй почти полностью зависит от подъемной силы 3В, имеющих более высокую температуру, чем окружающий воздух. Поэтому повышение температуры и скорости выбрасываемых 3В приводит к увеличении подъемной силы и снижению их приземной концентрации . В условиях безветрия рассеивание 3В происходит, главным образом, под действием вертикальных тепловых потоков, вызываемых СВУА. Высокие увеличивают разбавлящую роль атмосферы, что создает более низкие в направлении ветра. При этом турбулентные вихри в атмосфере изгибаются, разрывают поток 3В и перемешивают его с окружающими воз-душными массами. Но с увеличением уменьшается высота факела над устьем трубы, что способствует повышению . Поэтому введено понятие опасной , при которой имеет наибольшее значение. Чтобы этого избежать, скорость выброса 3В должна вдвое превышать опасную на уровне горловины трубы.
Рис. 5.1. Распределение концентраций 3В в атмосфере при выбросе через высокую трубу: ИЗА - источник загрязнения атмосферы высотой Нт; - угол раскрытия факела: - максимальная концентрация 3В в приземном слое; – концентрация ЗВ по Факелу выброса;I, II, II – зоны загрязнения (см. текст).
Данным закономерностям распределения 3В подчиняются газообразные вещества и пылевые частицы размером менее 10 мкм (см. ОНД-86). Для более крупных частиц эти закономерности нарушаются, так как скорость их осаждения возрастает под действием силы тяжести. Поэтому выбросы 3В через трубы предварительно очищаются от крупных частиц пыли в сухих пылеулавливающих устройствах (ПУ).
С методиками расчета параметров рассеивания студент может познакомиться в разделах 2 и 3 учебного пособия [2].
Таблица 5.2. Степени вертикальной устойчивости атмосферы (CBУА).