Моделирование уровня загрязнения атмосферного воздуха выбросами источников

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества (см) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстояние (хм) от источника и определяется по формуле [6]

,

где с_м - максимальное значение приземной концентрации вредного вещества при выбросе газовоздушной смеси, мг/м³;

А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;

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

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

m - коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

n - коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

h - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабо пересеченной местности с перепадом высот не превышающих 50 м на 1 км, h = 1;

Н - высота источника выброса над уровнем земли, м (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м);

V₁ - расход газовоздушной смеси, м³/с;

DТ - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси t_г и температурой окружающего атмосферного воздуха t_в, ^оС.

Расход газовоздушной смеси определяется по формуле

,

где D - диаметр устья источника выброса, м;

w₀ - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с.

Расстояние х_м (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация с (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения см, определяется по формуле

,

где d - безразмерный коэффициент.

Выполняя расчеты по данному алгоритму с учетом повторяемости направлений ветра можно получить произвольные картинки распределения концентраций загрязняющих веществ в виде изолиний, каждая из которых соответствует концентрации, выраженной в долях ПДК.

Расчет предельно допустимого выброса вредных веществ в атмосферу

Предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ в атмосферу - это выброс при котором концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы не будет превышать ПДК, мг/с.

Расчет ПДВ вредных веществ в атмосферу производится по формуле

,

где ПДВ - предельно допустимый выброс вредных веществ в атмосферу, мг/с;

ПДК - предельно допустимая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест, мг/м³;

A - коэффициент, зависящий от температурной стратификации,

250 - для районов Бурятии и Читинской области;

200 - для Европейской территории России: для районов южнее 50⁰ с.ш., для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа; Дальнего Востока и остальной территории Сибири;

180 - для Европейской территории России и Урала от 50 до 52⁰ с.ш. за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов;

160 - для Европейской территории России и Урала севернее 52⁰ с.ш. (за исключением Центра ЕТР);

140 - для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей.

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере, принимается для газообразных примесей F = 1; для пылей в зависимости от степени очистки: а) при > 90% F = 2,0; б) при < 90% F = 2,5; в) при отсутствии очистки F = 3,0.

H - высота источника выброса (трубы) над уровнем земли, м;

V - объемный расход выбрасываемых газов (воздуха) при рабочих условиях,м³/с;

Dt - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, ⁰С

Dt = t_г - t_в ,

где t_г - температура выбрасываемых в атмосферу газов (воздуха), ⁰С;

t_в - температура окружающего атмосферного воздуха, обычно выбирается как средняя температура самого жаркого месяца на 13 ч дня для данной местности, ⁰С. (Для Воронежа - +24,1⁰С).

m - коэффициент, определяемый по формуле

m = 1/(0,0551 × f + 1,037),

где f - величина, определяемая по формуле

f = 10³ × (w₀² × D)/ × (H² × Dt),

где D - диаметр устья трубы, м.

Расчет диаметра устья трубы D производится по формуле

D = ,

где w₀ - скорость газа из устья трубы (величина переменная), м/с;