Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников

На рассеяние загрязнителей из дымовых труб влияет характер рельефа местности и высота строений и сооружений в окрестностях трубы. За счет этих факторов может происходить размыв струи, подсос дыма в низины или пространства между зданиями, возникновение застоя загрязнителя в складках местности и между строениями.

На практике часто необходимо решать задачу: как по единовременному

замеру состава газо-воздушной смеси, выходящей из источника загрязнения (трубы), определить, какова будет максимальная концентрация вредных веществ в приземных слоях воздуха, и на каком расстоянии от источника загрязнения эта концентрация будет наблюдаться.

По методике, изложенной в общесоюзном нормативном документе (ОНД-86) Госгидромета, максимальная приземная концентрация загрязнителя Сm на расстоянии Хm от трубы рассчитывается по формуле:

Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru , (2)

где Мх – количество какого-либо вредного вещества, выбрасываемого в воздух из источника загрязнения; Н – высота источника выброса, м; для наземных источников Н принимается равной 2м; А – коэффициент стратификации, зависящий от гидрометеорологических условий. Берется по таблице ОНД-86. Смысл коэффициента в том, что над равнинным районом вертикальное перемещение воздуха минимально, при увеличении степени расчленения рельефа оно возрастает и достигает максимума в горах; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ. Для газообразных веществ, скорость упорядоченного оседания которых равна 0, коэффициент принимается равным 1. Для мелкодисперсных аэрозолей (зола, пыль, V2O5) при степени очистки более 90% F=2, при степени очистки 75-90% F=2,5, при степени очистки менее 75% - F=3; m,n – безразмерные коэффициенты, определяемые условиями выхода газо-воздушной смеси из источника. При круглом устье и конусной трубе m и n близки к 1; при другой форме устья (прямоугольной, щелевой, решетчатой) коэффициенты увеличиваются (до 4); Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru - коэффициент, учитывающий влияние рельефа. При перепаде высот менее 50м Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru =1. Если рельеф расчленен, т.е. перепад высот более 50м, то Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru >1, и его величина зависит от соотношения ширины и высоты трубы, высоты препятствия (Н/h0) и от соотношения ширины и высоты препятствия (а0/h0); V1 – расход газовой смеси, м3/с;

Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru

Здесь w0 – скорость истечения газа из трубы, м/с; D – диаметр трубы, м; Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru - разница температуры выбрасывания газовоздушного потока и окружающего воздуха ( Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru = ТгВ). За ТВ принимается средняя температура самого жаркого месяца. В оптимальный сезон за ТВ принимается среднемесячная температура самого холодного месяца.

Расстояние от источника загрязнения, на котором будет наблюдается максимальная концентрация Сm, определяется по формуле:

Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru ;

где Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru =5,7 при холодных выбросах, т.е. при Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru 00,

________________

и α = 2,48 (1+0,28 3√800∙(1,3∙W0∙D/H)3)

при горячих выбросах, т.е. при Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru >>00 и при неблагоприятных метеоусловиях – штиле (при скорости ветра Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru м/с).

Для расчета концентраций вредных веществ на любых других расстояниях от источника выбросов (на расстоянии, отличном от Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru ) применяется формула:

Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru ;

Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru ;

Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru .

После получения поля значения Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru и Распространение загрязнений воздушного бассейна от стационарных источников - student2.ru можно построить кривую распределения концентраций загрязнения по оси факела. Расчет для построения кривой распределения концентраций вредных веществ и расстояния, на котором будет наблюдаться максимальная концентрация, производится для случая неблагоприятных метеорологических условий (НМУ), т.е. почти полного отсутствия ветра. Обычно принимается, что НМУ наступает при скорости ветра 0,5м/с и менее. Естественно, что при больших скоростях ветра кривая распределения загрязнения растянется в длину.

На кривой распределения концентраций вредных веществ выделяется три основных зоны: зона выброса факела, характеризующаяся относительно небольшими концентрациями загрязнения, зона максимального задымления (загазованности) и зона постепенного снижения уровня загрязнения (зона релаксации). Зона максимального задымления должна располагаться внутри санитарно-защитной зоны предприятия (СЗЗ).

Используя уравнение (2), можно решать и обратную задачу, т.е. находить максимальную мощность выброса или оптимальную высоту трубы, приравнивая максимальную концентрацию к ПДК или некоторой ее доле.

Наши рекомендации