Практическое занятие № 8. Расчет приземной концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы с учетом фоновой концентрации
Цель: изучить основные расчёты приземной концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы с учетом фоновой концентрации
Формируемые компетенции
В результате изучения теоретического материала, относящегося к теме и решения типовых задач, происходит формирование следующих компетенций:
- составлять математические модели типовых профессиональных задач, находить способы их решений и интерпретировать профессиональный (физический) смысл полученного математического результата (ОПК-6)
- способностью и готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОПК-6)
- владением основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОПК-6)
Актуальность темы: основные расчёты приземной концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы с учетом фоновой концентрации являются основными показателями проектирования хтп.
Теоретическое обоснование
В случае наличия совокупности источников выброса вклады этих источников (или их части) могут учитываться в расчетах загрязнения воздуха путем использования фоновой концентрации 
(мг/м3), которая для отдельного источника выброса характеризует загрязнение атмосферы в городе или другом населенном пункте, создаваемое другими источниками, исключая данный.
Фоновая концентрация относится к тому же интервалу осреднения
(20-30 мин), что и максимальная разовая ПДК. По данным наблюдений определяется как уровень концентраций, превышаемый в 5% наблюдений за разовыми концентрациями.
Определение фоновой концентрации производится на основании данных наблюдений за загрязнением атмосферы по нормативной методике, утвержденной Госкомгидрометом.
Фоновая концентрация устанавливается либо единым значением по городу, либо в случае выявления существенной изменчивости, дифференцированно по территории города (по постам, а также по градациям скорости и направления ветра).
При расчетах для действующих и реконструируемых источников (предприятий) используется значение фоновой концентрации 
, представляющей из себя фоновую концентрацию , из которой исключен вклад рассматриваемого источника (предприятия).
Значение вычисляется по формуле:
 при  <2 ; | (44) |
 при >2 . | (45) |
где – максимальная расчетная концентрация вещества от данного источника (предприятия) для точки размещения поста, на котором устанавливается фон.
Для вновь строящегося источника (предприятия):
 . | (46) |
Допускается использование фоновой концентрации, вычисленной не по отдельным веществам, а совместно по комбинации веществ с суммирующимся вредным действием. При этом фоновая концентрация определяется по концентрациям, приведенным к наиболее распространенному из веществ, входящих в рассматриваемую комбинацию.
Пример расчета
Исходные данные. Графы 3 и 5 таблицы 8.1 заполняется значениями расчетных концентраций на границе СЗЗ без учета фона. Значения фоновых концентраций для веществ и групп суммаций принимаются по данным центра гидрометеорологии. С учетом перевода из мг/м3 в доли ПДК С/ПДК имеем: пыль сумма 0,11/0,5=0,22, диоксид азота 0,05/0,085=0,59, диоксид серы 0,06/0,5=0,12, оксид углерода 2,9/5=0,58.
Решение. Определяем фоновую концентрацию с исключением вклада рассматриваемого предприятия по формуле (44) при <2 и по формуле (45) при >2 .
Существующее положение - пыль сумма:
<2 (0,88>2·0,22 – см. таблицу 4). Тогда 
Полученное число вносим в графу 7 таблицы 8.1.
Суммарную концентрацию + =0,88+0,044=0,924 вносим в графу 8 этой же таблицы.
Существующее положение – диоксид азота:
<2 (0,15>2·0,59), поэтому 
Суммарная концентрация + =0,15+0,53=0,68.
Аналогичным образом рассчитываем остальные вещества и группы, и результаты также заносим в таблицу.
Задание
Условие задачи смотрите в приложении 1.
Рассчитать приземную концентрацию загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы с учетом фоновой концентрации.
Вопросы к практическому занятию № 8
1. Дать определение понятию «Фоновая концентрация».
2. Какой интервал осреднения принимают для определения фоновой концентрации загрязняющего вещества?
3. По каким формулам определяется фоновая концентрация загрязняющих веществ, из которой исключен вклад рассматриваемого источника, для действующих и реконструируемых источников выброса?
4. По какой формуле определяется фоновая концентрация загрязняющих веществ, из которой исключен вклад рассматриваемого источника, для вновь строящегося предприятия?
Рекомендуемая литература
Общая химическая технология. Методология проектирования химико-технологических процессов : учебник для студентов вузов, обучающихся по химико-технологическим направлениям подготовки и специальностям / И. М. Кузнецова [и др.] ; под ред. Х. Э. Харлампиди. – Изд. 2-е, перераб. – Санкт-Петербург [и др.] : Лань, 2013. – 447 с.
| |
| Вещество | ПДК, мг/м3 | Расчетная концентрация , мг/м3 | Фоновая концентрация , мг/м3 | в долях ПДК | |||
| Расчетная концентрация | Фоновая концентрация | Фоновая концентрация с исключением вклада, | Суммарная концентрация, + | ||||
| Пыль сумма | 0,5 | 0,44 | 0,11 | 0,88 | 0,22 | 0,044 |  0,924 |
| Диоксид азота | 0,085 | 0,013 | 0,05 | 0,15 | 0,59 | 0,53 | 0,68 |
| Диоксид серы | 0,5 | 0,005 | 0,006 | 0,01 | 0,012 | 0,116 | 0,126 |
| Оксид углерода | 0,02 | 2,9 | 0,004 | 0,58 | 0,578 | 0,5824 |