Порядин А.Ф., Хованский А.Д. - Оценка и регулирование качества окружающей природной среды, страница 14

град. Безразмерный коэффициент п определяется в зависимости от величины вспомогательного параметра Уч по формулам: при Ум > 2 п = 1; О,З < Уч н 2 тэ и = 3 — (У вЂ” 03) (436 — У»), приЧ <Озп 3 В случае нагретых выбросов У - 0,65 (УЛТ / Н) а в случае холодных Ч„1,3 %оО / Н . В соответствии с закономерностями рассеивания выбросов от высоких источников величина С рассчитывается по приведенным выше формулам и оиа имеет место на оси факела выброса при опасной скорости ветра Ц, .

При расчетах рассеивания газообразных вредных веществ расстояние Х» определяют по формуле Х» дН, где д — безразмерная величина, определяемая в зависимости от параметров Ч» и 1 . При расчетах рассеивания пыли, когда параметр г и 2, Хм (5 — Р) бН / 4.

Величина б в случае нагретых выбросов (Г <100) опреде- ляется с учетом параметра Ч» при Ч» и 0,5 б = 2,48 (1 ь 0,28 1 ' ц); при 0,5 < У~ < 2 д = 4,95 У» (1 -ь 0,28 Г ' "); при Ч > г б = 7 УЧ П + О га 1 ') . В случае холодных выбросов (1 >100): при У» ж 0,5 б =5,7; при 0,5 <Ч» и 2 д =11,4 Чм ', прн У»>26-16 ~ГЧ„ Зная величины С» и Х», можно рассчитывать приземные концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе по оси факела источника выброса на различных расстояниях Х от этого источника: С 81С», где 81 — безразмерный коэффициент, определяемый по формулам в зависимости от отношения при Ь < 1 Б~ ЗЬ' — 8Ь' — 6Ь'; п~ 1<Ь аа =11З/(О(ЗЬ+1); при Ь > 8 и г я 1,5 Б~ = Ь / (3,58Ь' — 35,2Ь + 120); при Ь > 8 и г > 1,5 81 1 /(0,1Ь' +2,47Ъ 17,8 ).

Пользуясь приведенными формулами и зная в каждом конкретном случае расстояние Х от источника выброса до начала населенного пункта (жилой застройки), можно рас- во считать концентрацию вредного вещества в атмосферном воздухе населенного пункта, причем если Х / Х„1, то 8~ 1 и тогда С = Сч. Для всех других отношений Х / Хч и, следовательно, С < Сч.

Значения концентраций вредных веществ, рассчитываемые по указанным формулам, устанавливаются при опасной скорости ветра Пч . Величину Пч для нагретых и холодных выбросов следует принимать в зависимости от параметра Ч„: при Чм ы 0,5 ()м =0,5 м /сек; при 0,5 < Чч я 2 ()м -Чм; пРи Чч > 2 длЯ нагРетых газов Нм = Чч (1 + 0,12 Г ' и); для холодных выбросов 0 >100 нли ЬТ = О) Пя 2,2 Ч При наличии Ж источников приземная концентрация вредных веществ С (мг/ м' ) в любой точке местности определяется как сумма концентраций веществ от отдельных источников при заданных направлениях и скорости ветра: С = С~ + Сз + ... +Си где Сп Сз, .

. . Сы — концентрации вредного вещества соответственно от 1, 2, ... М вЂ” го источников. В целях ускорения и упрощения расчетов количество рассматриваемых источников выбросов (особенно мелких) сокращается путем их объединения в отдельные условные источники. Способ установления источников, подлежащих объединению, и определения их параметров выброса изложен в ОНД-86. При этом относительная погрешность расчетных концентраций увеличивается не более, чем на 0,25. После расчета См сравнивают с ПДК вредного вещества в населенной зоне. Для городов-курортов и приравннваемых к ним зон принимают 0,8 ПДК. Для низких источников выбросов характерна наибольшая концентрация вредных веществ у заветренной стены здания или одинаковая по всей ширине циркуляционной зоны при выбросах из источников большой протяженности (аэрационные фонари, оконные проемы), поэтому низкие источники оказывают влияние на степень загрязнения воздуха территории промышленных предприятий н на площади ближайшей жилой застройки.

В связи с этим вычисленные значения концентрации вредных веществ на территории промышленного предприятия приходится сопоставлять с величиной 0,3 ПДК р.з. (ПДК рабочей воны), а значения на площади жилой застройки — с расчетной величиной 0,8 ПДК м.р. Значения фактических концентраций должны удовлетворять условию С «0,3 ПДК р.

з., С я 0,8 ПДК р м. 18,91. Исключение составляют частные случаи размещения предприятий, расположенных непосредственно в городах, когда низкие источники могут оказывать влияние на степень загрязнения воздуха в жилой застройке. В этих случаях выявленные значения сопоставляют с ПДК м.р. Степень загрязнения наружного воздуха, определенная расчетным путем, будет соответствовать действительному его состоянию только в том случае, если при расчете использованы достоверные данные, учитывающие весь комплекс одновременно действующих источников выделения вредных веществ, а также существующий фон загрязнения. Концентрация вредных веществ достигает максимума при неблагоприятных метеорологических условиях, в т.ч.

при некотором значении скорости движения ветра 13. Степень разбавления выброса атмосферным воздухом находится в прямой зависимости от расстояния, которое этот выброс прошел до данной точки. Вредные вещества, содержащиеся в выбросе, распространяются по направлению ветра в пределах сектора, ограниченного довольно малым углом раскрытия факела вблизи выхода из трубы 2д = 10 — 20'. Вслн принять, что 'этот угол не меняется с расстоянием, то площадь поперечного сечения факела должна возрастать пропорционально квадрату расстояния и, следовательно, концентрация вредных веществ должна падать обратно пропорционально квадрату расстояния, На самом деле это падение происходит более медленно.

Одна из причин этого явления состоит в том, что дымовой факел, касаясь земли, деформируется, а площадь сечения его увеличивается меньше, чем квадрат расстояния. Ближайшая точка касания загрязненным факелом земли расположена с подветренной стороны на расстоянии (4 — 20) Н, а максимум концентрации вредных веществ — на расстоянии ЛΠ— 40) Н, Необходимо отметить, что методика расчета концентраций вредных веществ в приземном слое воздуха и нормативов ПДВ (согласно ОНД-8б) довольно громоздкая, особенно при наличии большого количества источников выбросов.

Поэтому расчеты обычно выполняются с использованием ЭВМ. В настоящее время разработано несколько программ для расчета рассеивания вредных веществ в атмосфере и определения их концентраций и ПД — «Эфир», «Гарант«, «Эколог» и др. Для официальных расчетов (напр., для разработки нормативов ПДВ предприятия) допускается пользоваться только теми программами, которые прошли согласование с ведущей организацией страны по вопросам охраны атмосферного воздуха — Главной геофизической обсерваторией — и рекомендованы ею к применению. 3.4.

Антропогенное изменение химического состава атмосферы В результате выбросов в атмосферу отходов промышленного производства в воздухе увеличивается концентрация пыли, оксидов серы, углерода, азота, специфических токсичных веществ. В большинстве промышленных городов концентрация основных загрязняющих веществ превышает фоновую в 5 — 8, а пыли в 15 — 20 раз.

Результаты наблюдений за состоянием атмосферного воздуха почти в 500 городах, проводимых в рамках ОГСНК, показывают, что среднегодовые концентрации пыли, диоксидов серы, азота повсеместно превышают установленные нормативы за 30 — 70% 1101, а в некоторых городах составляют 3 — 20 ПДК (табл.

3.1). Только содержание в воздухе оксида углерода находится в пределах нормы или незначительно превышает ее. Наиболее опасно появление и увеличение концентраций в воздухс специфических токсичных веществ — бенз(а)пирена, сероводорода, ссроуглсрода, фенола, фтористого водорода, тяжелых мсталлов и микроэлементов, И хотя обьем выбросов этих веществ составляет 1 — 2% от общего, по токсичности они значительно превосходят основные загрязняющие вещества, Загрязнение атмосферьз специфическими соединениями связано с определеннымн видами производства.

Среднегодовые концснтрации в атмосферном воздухе без(а)пирена, превышающие 5 ПДК, наблюдаются в 46 городах, прежде всего, там, гдс находятся предприятия черной и цветной металлургии, крупные ТЭС, котельные на твердом топливо. Высокие концентрации сероуглсрода обусловлены выбросами предприятий химичсской и целлюлозно-бумажной промышленности и наблюдаются в 22 городах. Срсднсгодовые содержания в воздухе сероводорода, фенола, фтористого водорода во многих городах сравнительно невелики, но максимальныс разовые концентрации этих веществ могут значительно превышать ПДК. К специфическим веществам, часто очень токсичным, характерным для атмосферы большинства населенных пунктов, относятся тяжелые металлы и микроэлементы.

Они поступают в атмосферу с выбросами многих предприятий, но Таблица 3.1. Средние концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе отдельных городов, мг/м (111 0,2 1,2 0,012 1,01 2 2 0,3 1,03 Ангарск Донецк Бревен Киев Коммунарск Комсомольск- на-Амуре Кривой Рог 0,4 0,4 0,22 0,03 0,2 0,2 0,004 0,02 2 2 4 3 007 008 0,05 0,08 Москва О 1 О 1 О 20 О 19 0,4 0,4 0,08 0,06 0,1 0,1 0,15 0„22 0,15 0,05 в наибольшей степени связаны с производством черных и цветных металлов, сжиганием топлива, добычей н переработ- кой рудных полезных ископаемых (табл.