Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества С_м (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем определяется по формуле:

,

Где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы. Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным:

250 – для Бурятии и Читинской области;

200 - для европейской территории России южнее 50 ° с.ш., для Нижнего Поволжья, Дальнего востока и остальной территории Сибири;

180 – для европейской территории России и Урала от 50 ° до 52 ° с.ш.;

160 - для европейской территории России и Урала севернее 52 ° с.ш.;

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

М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени: М=100 г/сек.

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, для мелкодисперсных аэрозолей при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов от 75 до 90 % F=2,5.

m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.

;

где f безразмерный коэффициент, определяется по формуле:

;

где ω – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с;

D- диаметр устья источника выброса, м;

Н – высота источника выброса: Н=100 м;

ΔТ – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего воздуха; ΔТ=10°С.

Коэффициент n определяется в зависимости от коэффициента v_m по формулам

;

;

n=4,4v_m при v_m<0,5

;

где V₁ – расход газовоздушной смеси, м³/с, определяется по формуле:

;

µ - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности:

µ=1+φ(µ_m-1)

Значение функции φ определяется в зависимости от отношения В=х₀/а₀ по графикам (рис.1 и рис.2).

Рис.1 Значение коэффициента φ для впадины (карьера).

Рис.2 значение коэффициента φ для холма (отвала).

Значение коэффициента µ_m определяется по таблице в зависимости от форм рельефа и безразмерных величин n₁=H/h и n₂=a₀/h

Таблица 4

n1	впадина	холм
n2
4-5	6-9	10-1	16-20	4-5	6-9	10-1	16-20
<0,5	4,0	2,0	1,6	1,3	3,0	1,5	1,4	1,2
0,6-1	3,0	1,6	1,5	1,2	2,2	1,4	1,3	1,0
1,1-2,9	1,8	1,5	1,4	1,1	1,4	1,3	1,2	1,0
3-5	1,4	1,3	1,2	1,0	1,2	1,2	1,1	1,0
>5	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0

Расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация при неблагоприятных условиях достигает максимального значения на равнине, определяется по формуле:

, м;

где d – безразмерный коэффициент находится в зависимости от коэффициента v_m по формулам:

при v_m>2;

при 0,5<v_m 2;

при v_m 0,5

.

Расстояние с учетом влияния рельефа местности определяется по формуле:

.

Пример:рассчитать максимальную приземную концентрацию вредных веществ для следующих условия: город Пермь, труба диаметром 1 м, средняя скорость выхода газовоздушной смеси 1 м³/с, рельеф – холм.

Сначала расчет выполняется для равнины.

Коэффициент А для Перми равен 160. Для определения коэффициента m сначала рассчитаем коэффициент f.

Затем рассчитаем расход газовоздушной смеси и коэффициент v_m что бы можно было выбрать формулу для расчета коэффициента n.

м³/с

0,29<0,5, значит n=4,4v_m=4,4*0,28=1,23

=3,16 мг/м³

По условию, рельеф местности холм, следовательно µ = 1,2 максимальная приземная концентрация с учетом рельефа будет равна C_м=3,29*1,2=3,79 мг/м³.

Для расчета от источника выброса до точки, где концентрация вредных веществ будет максимальна, сначала надо рассчитать коэффициент d. Так как в нашем случае v_m 0,5, то сначала надо рассчитать коэффициенты и .

Для равнины расстояние составит:

Для холмистого рельефа расстояние составит: