 |
Расчет приземной концентрации ЗВ
|
|
|
|
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1
ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ И ЕГО НОРМИРОВАНИЕ
Расчет приземной концентрации ЗВ
Расчет рассеивания производится в соответствии с нормами ОНД-86 для приземного слоя атмосферы – на высоте 2,0 м от поверхности земли. Нормы предназначены для расчета приземных концентраций в двухметровом слое над поверхностью земли, а также вертикального распределения концентраций.
Степень опасности загрязнения атмосферного воздуха характеризуется наибольшим рассчитанным значением концентрации 
, соответствующим неблагоприятным метеорологическим условиям, в том числе опасной скорости ветра. Нормы не распространяются на расчет концентраций на дальних (более 100 км) расстояниях от источников выброса.
В зависимости от высоты устья 
источники ЗВ подразделяются на четыре класса:
а) высокие источники, 
;
б) источники средней высоты. 
;
в) низкие источники, 
;
г) наземные источники, 
.
Для источников всех указанных классов в расчетных формулах длина (высота) выражена в метрах, время – в секундах, масса вредных веществ – в граммах, их концентрация в атмосферном воздухе – в миллиграммах на кубический метр, концентрация на выходе из источника – граммах на кубический метр.
При проведении расчетов не используются значения скорости ветра 
, а также скорости ветра 
, где 
- значение скорости ветра, превышаемое в данной местности в среднем многолетнем режиме в 5% случаев. Это значение запрашивается в органах Госкомгидромета, на территории которого находится предприятие, или определяется по климатическому справочнику.
Степень загрязнения атмосферного воздуха характеризуется наибольшим рассчитанным значением концентрации при неблагоприятных метеорологических условиях, соответствующих выбору коэффициента 
в формуле (1), приведенной ниже, и опасной скорости ветра 
. Величины коэффициента приведены в прил. 1.
|
|
|
На метеостанциях скорость и направление ветра измеряют при помощи автоматических измерителей скорости и направления ветра, расположенных на разных высотах от поверхности земли. Измерения осредняются для определенных сроков. Такие замеры называются срочными наблюдениями.
В тех случаях, когда нельзя воспользоваться приборами, ведут визуальные наблюдения. При этом скорость ветра определяют по шкале Бофорта (прил. 3), принятой Международной метеорологической комиссией. На этой шкале объективные признаки для оценки скорости ветра сопоставлены со скоростями ветра, измеренными анемометром.
Согласно ОНД-86, максимальное значение приземной концентрации вещества (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем на расстоянии 
(м) от источника определяется по формуле, полученной на основе решения управления турбулентной диффузии, и выглядит следующим образом:
(1)
и в случае холодных выбросов – по формуле
(2)
где – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (см. прил. 1); 
– масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с; 
– безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, 
и 
– коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника; – высота выброса над уровнем земли, м; 
- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (в случае слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающий 50 м на 1 км принимается равным 1); 
– разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси 
и температурой окружающего атмосферного воздуха 
, 
;
|
|
|
(3)
где 
– диаметр устья источника выброса, м; 
- средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с, 
– коэффициент, формула расчета которого (14) приведена ниже.
Значения массовых выбросов , г/с, и расхода газовоздушной смеси 
, 
, принимаются по технологической части вновь строящихся и реконструируемых предприятий, а для действующих – по данным инвентаризации.
Необходимо отметить, что значения следует относить к 20-30 минутному периоду осреднения, в том числе и в случаях, когда продолжительность выброса менее 20 мин.
При определении значения 
, следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха , , равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца по СНиП 2.01.01-82, а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси , – по действующим для данного производства технологическим нормативам.
Для котельных, работающих по отопительному графику, допускается при расчетах принимать значения равными средним температурам наружного воздуха за самый холодный месяц.
Значение безразмерного коэффициента приведены в прил. 2:
Значения коэффициентов и 
определяется в зависимости от параметров 
.
(4)
(5)
(6)
(7)
Коэффициент определяется по формулам:
(8)
(9)
Дополнительный коэффициент 
применяется для расчета коэффициента при условии 
. Коэффициент в этом случае вычисляется при 
.
Коэффициент при 
определяется в зависимости от 
по формулам:
(10)
(11)
(12)
Для 
(или 
) и 
(холодные выбросы) при расчете 
Используется формула для холодных выбросов:
(13)
Где
(14)
причем определяется при = 
.
При расчетах рассеивания газообразных вредных веществ от высоких источников расстояние , на котором наблюдается максимальная концентрация, определяется по формуле:
(15)
Где 
– вспомогательный безразмерный коэффициент, определяемый для нагретых выбросов в зависимости от и вспомогательного фактора 
Приведенная формула является частным случаем общего расчета расстояния от источника выброса по методике ОНД-86, согласно которой расстояние от источника выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях, когда концентрация ЗВ достигает своего максимума, определяется по формуле:
|
|
|
(16)
В случае холодных выбросов 
зависит только от параметра .
Для нагретых выбросов 
Если 
, (17)
Если 
,(18)
Если 
. (19)
Для холодных выбросов 
:
Если 
(20)
Если 
, (21)
Если 
(22)
В формулу (1) в скрытой форме входит скорость ветра. Ветер оказывает двоякое влияние на рассеивание примесей: чем больше скорость ветра, тем больше турбулентность атмосферы и тем, следовательно, интенсивнее распространяются эти примеси в окружающей среде; в то же время с увеличением скорости ветра уменьшается высота факела над устьем трубы. Опасная скорость ветра не является метеорологическим фактором и для одного и того же производственного здания, на котором имеются различные источники выбросов, она может иметь различные численные значения для каждого источника в зависимости от его характера.
|
|
|
