Лабораторная работа №1

Определение зон рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере

Цель работы - изучить методику определения параметров загрязнения воздушного бассейна от одиночных точечных источников.

1 Понятие о пдв

Под предельно допустимым выбросом (ПДВ) следует понимать:

- норматив предельно допустимого выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, устанавливаемый для стационарного источника загрязнения с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферыпри условии не превышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха и предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы;

- норматив, задающий массу выброса вещества в единицу времени (г/си т/г), при которой обеспечивается соблюдение санитарно-гигиенических нормативов в воздухе населенных мест (ПДКмр и др.) при наиболее неблагоприятных для рассеивания условиях.

- ГОСТ 17.2.3.02-78 определяет предельно допустимый выброс (ПДВ) как количество вредного вещества, выбрасываемое в атмосферу в единицу времени, которое не разрешается превышать со стороны предприятия или другого источника загрязнения атмосферного воздуха.

Согласно природоохранному законодательству РФ все юридические лица, имеющие стационарные источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, обязаны обеспечивать проведение инвентаризации выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и разработку проекта предельно допустимых выбросов (проект ПДВ).

Основной задачей проекта нормативов ПДВ является разработка оптимальных мероприятий по защите атмосферы, обеспечивающих снижение приземных концентраций вредных веществ в жилой зоне до нормируемых величин. При этом для каждого источника выделения вредных веществ в атмосферу должен быть установлен такой ПДВ чтобы суммарная предельная концентрация указанных веществ с учетом фонового загрязнения не превышала санитарных норм должны быть обеспечены к моменту приемки этих объектов в эксплуатацию.

При выбросе (сбросе) в окружающую среду веществ, для которых не установлены ПДВ, органы по охране природы вправе принять решение о приостановке работы предприятия или отдельных его участков (технологических линий). Ввод в эксплуатацию новых производств, в выбросах (сбросах) которых содержатся вещества с неустановленными ПДВ, запрещен.

2. Ход работы

Основой выполнения работы являются следующие положения:

- на рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере влияют метеорологические параметры скорость и направление ветра, температурная стратификация атмосферы, температура атмосферного воздуха;

- максимальная приземная концентрация от данного источника загрязнения, возникающая при неблагоприятных метеорологических условиях (при опасных скоростях и направлении ветра, высокой температуре атмосферы и её безразличном состоянии) не должна превышать ПДК за границей санитарно-защитной зоны;

- приземная концентрация загрязняющих веществ зависит от параметров источника выброса и состава пылегазовоздушной смеси.

- стратификация – учение о слоистом строении атмосферы, учитывается температурный градиент, движение воздуха, различие его состава в разных слоях.

Максимальная приземная концентрация загрязняющих веществ, мг/м³ в атмосфере от одиночного точечного источника выброса круглого сечения, выбрасывающего нагретую пылегазовоздушную смесь, рассчитывается по формуле:

(1)

где - коэффициент зависящий от температуры стратификации атмосферы в регионе и определяющий условия вертикального горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, в данной местности, С^2/3∙мг∙град^1/3/г;

Коэффициент А должен приниматься для неблагоприятных метеорологических условий, при которых концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе от источника выброса достигают максимального значения:

-для субтропической зоны Средней Азии (лежащей южнее 40° с.ш.)-240;

-для Казахстана, нижнего Поволжья, Сибири, Дальнего Востока-200;

-для Севера и С-З Европейской территории России, Среднего поволжья, Урала и Украины-160.

Н - высота источника выброса от земли, м;

М- интенсивность выброса загрязняющего вещества, г/с;

F- коэффициент, учитывающий скорость оседания загрязняющих веществ в атмосфере и зависящий от состояния загрязняющих веществ и эффективности пылеулавливания (см. табл.1). Быстрее оседают крупные частицы пыли, большей плотности (_n, г/см³) при малой начальной скорости (W_о), т.к. меньше кинетическая составляющая.

Таблица 1- Значение коэффициентов

Вещество	Эффективность пылеулавливания, %
Газообразные выбросы	--	1
Твердые частицы	> 90 75 - 90 < 75	2 2,5 3

V₁ - расход выбрасываемой пылегазовоздушной смеси, м³/с:

(2)

где w₀ – скорость выхода газовоздушной смеси из источника выброса (трубы), м/с;

D – диаметр трубы, м.

Разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси (Т_г) и температурой окружающего воздуха (Т_в):

(3)

где - температура газовоздушной смеси,   

- температура атмосферного воздуха принимаемая для района расположения предприятия в 13 часов самого жаркого месяца года (Определяется по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», 2000г.)

- коэффициент, учитывающий влияние аэродинамических нарушений. Для одиночного источника при отсутствии рядом стоящих препятствий (высоких зданий, сооружений) = 1.

Коэффициенты и учитывают условия выброса пылевоздушной смеси. и зависят от параметров соответственно:

при

m - безразмерный коэффициент, определяющийся по приведенной формуле или графику.

Вводится коэффициент f показывающий изменение скорости на единицу температурного градиента и зависящий от параметров источника выброса (трубы).

(4)

при

n – безразмерный коэффициент, зависящий от параметра V_m:

(4)

Расстояние от источника выброса до точки с максимальной приземной концентрацией рассчитывается по формуле (6):

(6)

где , м - высота источника выброса.

Вводится параметр определяемый следующим образом:

при

Опасная скорость (V_max,м/с)– скорость ветра, при которой предельные концентрации имеют наибольшее значение. V_max соответствует полученным значениям и . Значение опасной скорости на уровне флюгера (обычно 10м от уровня земли) зависит от параметра V_m.

В случае f100 определяется по формулам:

V_max=0,5, при (V_m)≤0,5;

V_max= (V_m) , при 0,5 V_m ≤2;

V_max= V_m (1+0,12 ), при (V_m) >2.

В случае f100 или Т=100 значение V_max определяется по формулам:

V_max=0,5, при (Vm)³≤0,5;

V_max= (V_m)³ , при 0,5 (V_m)³ ≤2;

V_max=2,2(V_m)³, при (V_m)³ >2.

Опасность загрязнения атмосферы оценивается показателем :

(7)

Результаты расчета записывают в табличной форме (см. табл. 2). Опасность загрязнения атмосферы газообразными веществами с учетом суммирования при одновременном присутствии в атмосфере и .

(8)

Таблица 2- Вид записи результатов расчета

Вещество	мг/м3	м	м/с
Зола
Суммирование		_____	_____

По итогам расчета делаются выводы об уровне загрязнения и предлагаются мероприятия по его снижению в случае необходимости.