3. Рассеяние токсичных выбросов в атмосфере и их нормирование

Предельно допустимые выбросы загрязняющих веществ промышленными предприятиями в атмосферу регламентируются ГОСТ 17.2.3.02-78 (Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями) и ОНД-86 (общесоюзный нормативный документ "Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий"). Настоящие нормативные документы устанавливают требования в части расчетов концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе при размещении и проектировании предприятий, нормировании выбросов в атмосферу реконструируемых и действующих предприятий, а также при проектировании воздухозаборных сооружений.

Требования предназначены для расчета приземных концентраций в двухметровом слое над поверхностью земли, а также вертикального распределения концентраций на расстоянии не более 100 км от источника.

Степень опасности загрязнения атмосферного воздуха характеризуется наибольшим рассчитанным значением концентрации, соответствующим неблагоприятным метеорологическим условиям, в том числе опасной скорости ветра [5].

В зависимости от высоты (Н) устья источника относительно поверхности земли источники делятся на четыре класса: высокие (более 50 м), средние (10...50 м), низкие (2...10 м) и наземные (менее 2 м).

Примечание. При выполнении лабораторных работ не будут рассчитываться поля приземных концентраций для веществ, претерпевающих полностью или частично химические трансформации при взаимодействии с атмосферным воздухом, а также поля приземных концентраций загрязняющих веществ от линейных и площадных источников.

3.1. Расчет максимального значения приземной концентрации

Основной для расчета значения максимальной приземной концентрации ЗВ от точечного источника является формула

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяемый климатическими зонами России (табл. 1);

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;

m, n - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

 - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности. В случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, =1;

Н - высота трубы, м;

T - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси (ГВС) и температурой окружающего атмосферного воздуха (температуру окружающего атмосферного воздуха следует принимать равной средней температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года, а для котельных, работающих по отдельному графику – равной средней температуре наружного воздуха наиболее холодного месяца года), ⁰С;

V₁ – расход ГВС, определяемый по формуле

, м³/с,

где D – диаметр устья источника выброса, м;

₀ – средняя скорость выхода ГВС из устья источника выброса, м/с.

Стратификация атмосферы - распределение температуры воздуха по вертикали, определяющее условия равновесия в атмосфере, благоприятствующие или неблагоприятствующие развитию вертикальных перемещений воздуха. При неустойчивой стратификации атмосферы температура убывает с высотой, что способствует атмосферной конвекции.

Таблица 1

Географические районы (климатические зоны России)	А
Бурятия, Читинская область	250
Европейская территория (районы РФ южнее 50° северной широты, районы Нижнего Поволжья и Кавказа), Дальний Восток и остальные территории Сибири южнее 50° северной широты (источники высотой менее 200 м)	200
Европейская территория и Урал от 50° до 52° северной широты (источники высотой менее 200 м)	180
Европейская территория и Урал севернее 52° северной широты (за исключением центра Европейской части)	160
Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская, Ивановская области	140

Значение безразмерного коэффициента F принимается равным 1 для ЗВ, скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю. Для ЗВ, скорость упорядоченного оседания которых отлична от нуля, при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90% – 2, от 75% до 90% – 2,5, менее 75 % или при отсутствии очистки – 3. Коэффициент F не зависит от степени очистки и принимается равным 3 при расчетах концентрации пыли в атмосферном воздухе производств, в которых содержание водяного пара в выбросах достаточно для того, чтобы в течение всего года наблюдалась его интенсивная конденсация сразу же после выхода в атмосферу, а также при коагуляции влажных пылевых частиц. Признаком интенсивной конденсации служат наблюдаемые летом плотные клубы пара, образующиеся на расстоянии 13 м от среза трубы и растворяющиеся в атмосфере.

Значения коэффициентов m и n определяются по вспомогательным величинам, вычисляемым в свою очередь с учетом параметров

; ; ;