Лабораторная работа 4.2

Расчет приземных концентраций загрязняющих веществ,

выбрасываемых промышленными предприятиями

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества c_м (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси (ГВС) из одиночного точечного источника достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии x_м и определяется по одной из формул:

при f < 100 и v_м ≥ 0,5;

при f < 100 и v_м < 0,5;

при f ≥ 100 и v^~_м ≥ 0,5;

при f ≥ 100 и v^~_м < 0,5,

где A – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы; G – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; H – высота источника выброса над уровнем земли, м (для наземных источников при расчетах принимается H = 2 м); V₁ – расход газовоздушной смеси, м³/с; D – диаметр устья источника, м; ΔT – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего воздуха, ^оС.

Расход газовоздушной смеси V₁ и скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника w₀ (м/с) связаны соотношением

.

Значение коэффициента A, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным 160 для Европейской территории РФ за исключением Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской и Ивановской областей.

Значение массы выброса G относится к 20 – 30-минутному периоду осреднения, в том числе и в случаях, когда продолжительность выброса менее 20 мин.

Значение коэффициента оседания F принимается равным единице для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю. Для прочих аэрозолей значение коэффициента F принимается в зависимости от среднего эксплуатационного коэффициента очистки выбросов: при коэффициенте очистки не менее 90 % – 2,0; от 75 до 90 % – 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки – 3,0.

Значение коэффициента рельефа местности η в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, принимается равным единице.

При определении значения ΔT температуру окружающего воздуха принимают равной средней максимальной температуре наиболее жаркого месяца года по СНиП 2.01.01-82. Для котельных, работающих по отопительному графику, допускается принимать температуру окружающего воздуха, равной средней температуре воздуха для самого холодного месяца года.

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, v_м, v^~_м и f_e:

;

;

;

.

Коэффициент m рассчитывается по формуле

.

При f_e < f значение коэффициента m вычисляется по этой же формуле для f = f_e.

Коэффициент n при f < 100 определяется в зависимости от v_м по формулам:

n = 1 при v_м ≥ 2;

n = 0,532v_м² – 2,13v_м + 3,13 при 0,5 ≤ v_м < 2;

n = 4,4v_м при v_м < 0,5.

Для f ≥ 100 коэффициент n рассчитывается по этим же формулам при v_м = v^~_м .

Расстояние x_м от источника выбросов (м), на котором приземная концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях достигает

максимального значения c_м, определяется по формуле

,

где безразмерный коэффициент d при f < 100 находится по формулам:

при v_м ≤ 0,5;

при 0,5 < v_м ≤ 2;

при v_м > 2.

При f > 100 значение d рассчитывается по формулам:

при v^~_м ≤ 0,5;

при v^~_м ≤ 0,5;

при v^~_м ≤ 0,5.

При опасной скорости ветра u_м приземная концентрация вредных веществ c в приземном слое атмосферы по оси факела выброса на различных расстояниях x от источника выброса находится по формуле

c = s₁c_м ,

где s₁ – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения x/x_м и коэффициента оседания F по формулам:

s₁ = 3(x/x_м)⁴ – 8(x/x_м)³ + 6(x/x_м)² при x/x_м ≤ 1;

1,13

s₁ = –––––––––––– при 1 < x/x_м ≤ 8;

0,13(x/x_м)² + 1

x/x_м

s₁ = –––––––––––––––––––––––– при x/x_м > 8 и F ≤ 1,5;

3,58(x/x_м)² – 35,2(x/x_м) + 120

1

s₁ = –––––––––––––––––––––––– при x/x_м > 8 и F > 1,5.

0,1(x/x_м)² + 2,47(x/x_м) – 17,8

Для низких и наземных источников (высотой не более 10 м) при значениях x/x_м < 1 величина s₁ при x/x_м ≤ 1 заменяется на величину s₁^н, определяемую в зависимости от s₁ и H по формуле

s₁^н = 0,125(10 – Н) + 0,125(Н – 2)s₁ .

Расчетное задание

Используя результаты расчетов лабораторной работы 4.1 и руководствуясь формулами ОНД-86, рассчитайте значения с_м и x_м при опасной скорости ветра для каждого из веществ и постройте графики зависимости с/ПДК от x в пределах от 0 до 400 м по веществам, для которых с_м/ПДК > 1. Характеристики климата и загрязняющих веществ приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1