Рассеивание вредных веществ в атмосфере

1 — зона неорганизованного загрязнения
2 — зона переброса факела (небольшие концентрации загрязняющих веществ)
3 — зона задымления (на расстоянии 10-40 Hmin)
4 — зона снижения уровня загрязнения

При расчете рассеивания примесей в атмосферном воздухе:

1. Для определения опасности загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха (высота до 2 метров) рассчитывают наибольшую концентрацию этих веществ в расчетной точке (на пром. площадке или в жилом районе), соответствующей наиболее неблагоприятным метереологическим условиям. Расчетами определяются разовые концентрации, относящиеся к 20-минутному интервалу усреднения.

2. Наибольшая допустимая концентрация Cm каждого вредного вещества в расчетной точке приземного слоя атмосферы на промплощадке должна отвечать условию: Cm ≤ 0,3 ПДК рз; для жилой застройки Cm ≤ ПДК ав

3. Максимальные приземные концентрации вредных веществ в местах размещения курортов, санаториев, домов отдыха, зон отдыха городов с населением более 200.000 человек не должны превышать 0,8 ПДК ав

4. Если в выбросах в атмосферу вредные вещества полностью или частично превращаются в более токсичные, то в расчетах следует учитывать образовавшиеся вещества.

Нагретые выбросы из высокого одиночного (точечного) источника

 

 

 

А — температурный коэффициент стратификации атмосферы;
М — масса загрязняющего вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени (г/сек)
F — безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания примесей в атмосферном воздухе
m, n — безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса
H — высота источника выброса над уровнем земли, (м)
η — безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности на рассеивание примесей
ΔT — разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, (°С)
V1 — объем выбрасываемой газовоздушной смеси, (м3/сек)



 

 

 А  — температурный коэффициент стратификации атмосферы.

При неблагоприятных метеоусловиях:

  • 250 (Средняя Азия южнее 40° северной широты, Бурятия и Читинская область)
  • 200 (для районов России южнее 50° северной широты, для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа, Дальнего Востока и остальные территории Сибири)
  • 180 (для европейской территории России и Урала от 50 до 52° северной широты, за исключением перечисленных выше районов)
  • 160 (для европейской территории России и Урала севернее 52° северной широты, за исключением центра европейской территории России)
  • 140 (Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская, Ивановская область).



 

 

 V1 — объем выбрасываемой газовоздушной смеси. Определяется расчетным путем:

w0 — средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника, [м/с]

Если в выбросах содержится несколько загрязняющих веществ, попадающих в одну группу суммации, то M определяется следующим образом:

 

 


 

ΔT — разность между температурой выбрасываемой смеси и температурой воздуха.

При определении  ΔT следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха равной средней температуре наружного воздуха в 13 часов наиболее жаркого месяца года (согласно СНиП 2.01.01-82).



 

 

F — коэффициент, учитывающий скорость оседания примесей.

Принимает значения:

  • для газообразных загрязняющих веществ и мелкодисперсных аэрозолей F=1
  • для крупнодисперсной пыли и золе при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90% F=2
  • при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов 75 — 90% F=2,5
  • при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов менее 75% или без очистки F=3



 

 

η — коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности.

η = 1, если в радиусе R=50H от источника перепад отметок местности не превышает 50м на 1 км (т.е. уклон не более 0,05).

В остальных случаях расчет η проводится путем анализа картографического материала при помощи таблиц:

уклон η
0,05 — 0,1 0,8
0,1 — 0,15 0,7
0,15 — 0,25 0,5
> 0,25 0,4



 

 

m, n — коэффициенты, учитывающие условиях выхода смеси из устья источника
При расчете этих коэффициентов используются дополнительные параметры:

 

  • Если f < 100, то
  • Если fe < f < 100, то f = fe 
  • Если f <100, то  
n=1 при νM ≥ 2
n = 0,532·νM2 — 2,13·νM + 3,13 при 0,5 ≤ ν< 2
n = 4,4·νM при ν< 0,5

  



 

 

XM [м]  — расстояние от источника выброса в направлении среднего ветра при неблагоприятных метеоусловиях, на котором концентрация загрязняющего вещества достигает значения CM.

d — безразмерный коэффициент, зависит от νM, f, fe

Если νM ≤ 0,5 то
Если 0,5 < ν≤  2 то
Если νM ≥ 2 то


UM
опасная скорость ветра [м/с] — при ней достигается максимальная концентрация загрязняющего вещества в расчетной точке (CM). Определяют опасную скорость на уровне флюгера.

UM = 0,5 если νM ≤ 0,5
UM = νM если 0,5 < ν≤  2
UM = νM·(1 + 0,12√ƒ) если   ν> 2

 Cконцентрация вредных веществ [мг/м3] в атмосфере по оси факела выброса при опасной скорости ветра.

             С = S1·CM

если  X/XM ≤ 1  то S1 = 3·(X/XM)4 — 8·(X/XM)3 + 6·(X/XM)2 
если 1 < X/XM ≤ 8 то 
если X/XM > 8 то необходимо учитывать параметр F
если F ≤ 1,5 то
если F > 1,5 то

С наветренной стороны источника выброса (X < 0) значение концентрации примесей C принимается равным нулю.

 


  
СYвеличины приземных концентраций примесей в атмосфере на расстоянии Y [м] по перпендикуляру к оси факела выброса:

 

          СY = S2·C

S2 — безразмерная величина; зависит от скорости ветра и отношения X и Y.

Для ее расчета используется вспомогательный параметр ty

ty = U·Y2/X2, при U ≤ 5

ty = 5·Y2/X2, при U > 5

 


 

Холодные выбросы из высокого одиночного (точечного) источника.