Розділ 2. Організація спостережень та контролю за забрудненням атмосферного повітря.

2.1. Характеристика джерела забруднення атмосферного повітря в басейні річки

Целюло́зна промисло́вість, галузь промисловості, яка хімічно переробляє деревину (також очерет, солому хлібних рослин та ін.) на волокнисту масу, що є сировиною для виготовлення целюлози, паперу, картону, штучного волокна, пластичних мас тощо. Значна частина целюлози йде також на виробництво вибухівки. Тому що останнім часом Целюло́зна промисло́вість стала основною сировиною паперової промсловости, цю галузь називають тепер целюлозно-паперовою пром-стю.

Целюлозно-паперова промисловість віноситься до 1 класу шкідливості, санітарно-захисна зона становить 1000 м.

Речовини, що найбільш негативно впливають на здоров’я людей, які викидаються цим підприємством:

Сірчана кислота-1 г/с,

Сірчаний газ-3,8 г/с,

Сірчана кислота широко використовується в промисловому виробництві. Вона впливає на очі й викликає опіки шкіри. Іншою сильною кислотою є соляна кислота. Ця кислота створюється при сполуці сірчаної кислоти й повареної солі і використовується у виробництві різних хімічних сполук та при очищенні поверхні металів. В організмі людини виробляється незначна кількість слабкої соляної кислоти, що необхідна при переварюванні їжі.

Сірчаний газ який утворюється при спалені великої кількості палива. Вплив сірчаного газу та його похідних на людину проявляється перш за все у пошкоджені верхніх дихальних шляхів, що і обумовлює виникнення подразнення очей, слизових оболонок носа і горла, симптоми задухи, загострення легеневих і різних хронічних захворювань.

2.2. Розподіл концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері.

Розподіл в атмосфері забруднюючих речовин, що викидаються з промислових джерел забруднення, підкоряється законам турбулентної дифузії. На процес розсіювання викидів суттєво впливає стан атмосфери, розміщення підприємств і джерел викидів, характер місцевості, фізичні та хімічні властивості речовин, що викидаються, висота джерела, діаметр гирла. Горизонтальне переміщення суміші визначається, як правило, швидкістю вітру, а вертикальне - розподілом температур у вертикальному напрямку.

З віддаленням від джерела викиду в напрямку розподілу промислових викидів виокремлюють три зони забруднення атмосфери:

1) зону перекиду факела викидів (характеризується невисоким вмістом шкідливих речовин у приземному шарі повітря);

2) зону задимлення з максимальним вмістом шкідливих речовин (найнебезпечніша для населення), вона повинна бути виключена з селітебної забудови). Розміщення цієї зони залежить від метеорологічних умов і знаходиться в межах 10-49 висот труби;

3) зону поступового зниження рівня забруднення.

Значення максимальної концентрації прямо пропорційне виробництву джерела і обернено пропорційне квадрату його висоти над землею. Підйом гарячих потоків майже повністю зумовлений підйомною силою газів, що мають вищу температуру, ніж навколишнє повітря.

Максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини См (мг/м³) при викиді газоповітряної суміші з одинокого точкового джерела з круглим гирлом, яке досягається при несприятливих умовах на відстані Хм (м) від джерела визначаємо за формулою (2.1):

С_м= ; (2.1)

де А – коефіцієнт, що враховує частоту температурних інверсій ( для розміщених на Україні джерел висотою менше 200м в зоні від 50° до 52°п.ш. – 180 (Чернігівська, Сумська, Київська, Волинська, Рівненська, Житомирська області), а південніше 50°п.ш. – 200 ; М – маса шкідливої речовини, що викидається в атмосферу за одиницю часу, г/с; F – коефіцієнт швидкості осідання шкідливих речовин в атмосферу (для газів – 1, для парів -2, для пилу -3); Н – висота джерела викиду, м (для наземних джерел Н=2м);  - коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу місцевості. У випадку рівної або слабо перехресної місцевості з перепадом висот, що не перевищують 50м на 1 км приймаємо  =1; Т(°С) – різниця між температурою, що викидається газоповітряною сумішшю Тг і температурою навколишнього атмосферного повітря Тn; V₁ (м³/с) – витрата газоповітряної суміші, що визначаємо за формулою:

; (2.2)

D – діаметр гирла труби, м; ₀ – середня швидкість виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду,(м/с); m і n – коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду, їх визначаємо в залежності від параметрів f ; f_e ; V_м ; V_м¹:

f=1000; (2.3) ; (2.4)

; (2.5) ; (2.6)

V_м - небезпечна швидкість вітру, - швидкість вітру, при якій приземні концентрації мають найбільші значення. Коефіцієнт m визначаємо залежно від f за формулою:

, при f<100 (2.7)

, при f≥100 (2.8)

Для f_e<f<100 значення коефіцієнта m знаходиться при f=f_e. Коефіцієнт n , при f< 100, визначається залежно від V_м :

, при V_м<0,5 (а) (2.9)

, при 0,5≤V_м<2 (2.10)

, при V_м≥2 (б) (2.11)

При f100 або Т0 коефіцієнт n обчислюється таким чином: (холодні викиди); , (2.12)

, (2.13)

n - розраховується за формулами (а) або (б) при V_м= .

Всі розрахунки зводимо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

Результати розрахунків максимальних приземних концентрацій

Назва забруднюючої речовини	Маса викиду, г/с	Висота джерела викиду,м	Витрата газової суміші,м³/с	Коефіцієнти
				A	F		m
Оксид вуглецю	0,6	80	9,54	180	1	1	1,33
Пил нетоксичний	1,8	80	9,54	180	3	1	1,33
Сірчаний газ	3,8	80	9,54	180	1	1	1,33
Сірчана кислота	1	80	9,54	180	2	1	1,33
Ізопропил бензол	1,2	80	9,54	180	2	1	1,33
Пропилова кислота	0,8	80	9,54	180	2	1	1,33

Продовження таблиці 2.1

Назва забруднюючої речовини	Коефіцієнти					См, мг/м³	Сгдк макс.раз. мг/ м³	Сгдк сер.доб мг/ м³
	n	f	Vм	Vм’	fe
Оксид вуглецю	1,05	0,014	1,70	0,22	8,52	0,002	3	1
Пил нетоксичний	1,05	0,014	1,70	0,22	8,52	0,019	0,5	0,15
Сірчаний газ	1,05	0,014	1,70	0,22	8,52	0,013	0,008	0,003
Сірчана кислота	1,05	0,014	1,70	0,22	8,52	0,007	0,3	0,1
Ізопропил бензол	1,05	0,014	1,70	0,22	8,52	0,08	0,014	0,014
Пропилова кислота	1,05	0,014	1,70	0,22	8,52	0,006	0,3	0,3

Після даних розрахунків визначаємо відстань, на якій формується максимальна приземна концентрація.

Відстань Хм (м) від джерела викидів, на яких приземна концентрація С, при несприятливих метеорологічних умовах, досягає максимального значення См, визначаємо за формулою:

якщо F<2, то X_м=dH; (2.14)

якщо F≥2, то X_м=. (2.15)

Значення безрозмірного параметру d знаходиться за формулами: (при f< 100)

d=, при V_м≤0,5 (2.16)

d=, при 0,5<V_м≤2 (2.17)

d=, при V_м>2 (2.18)

Для речовин, концентрації яких перевищують граничнодопустимі максимальні разові концентрації, розраховуємо відстань, на якій формується концентрація в межах ГДК. При небезпечній швидкості вітру Vм приземна концентрація шкідливих речовин С (г/м³) в атмосфері по осі факелу викиду на різних відстанях Х(м) від джерела викиду визначається за формулою:

C=S₁C_м , (2.19)

де S₁ - коефіцієнт, який визначаємо в залежності від відношення Х/Хм і коефіцієнта F.

S₁= 3(X/X_м)⁴- 8(X/X_м)³ + 6(X/X_м)² , при X/X_м≤1 (2.20)

S₁= , при 1<X/X_м≤8 (2.21)

S₁= , при X/X_м>8, F≤1,5 (2.22)

S₁= , при X/X_м>8, F>1,5 (2.23)

Розрахунки записуємо у табличній формі.

Таблиця 2.2

Відстані формування приземних концентрацій в межах ГДК

Х	Х/Хм	Речовина	S1	С	Сгдк макс. разове
X1=1600	2,22	Сірчаний газ	0,68	0,008	0,008
Х2=700	1,29	Ізопропил бензолу	1,07	0,012	0.014

Висновок: провівши обрахунки, можемо зробити висновок, що при порівнянні приземної концентрації з максимально-разовим ГДК, ми визначили, що ГДК перевищує сірчаний газ См=0.013, а ГДК=0,008, а також ізопропил бензол См=0,08, а ГДК=0,014.