Порядин А.Ф., Хованский А.Д. - Оценка и регулирование качества окружающей природной среды (1044943), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Для низких источников выбросов наиболее неблагоприятным является сочетание приземной инверсии со слабым ветром, Особенно сильное загрязнение воздуха происходит при холодных выбросах (например, химических предприятий), когда приподнятая инверсия, расположенная непосредственно над источником, сопровождается слабым ветром, близким к штилю. Рельеф местности, даже при наличии сравнительно невысоких возвышенностей, существенно изменяет микроклимат в отдельных районах, а также характер рассеивания вредных веществ. Исследования загрязнения атмосферного воздуха оксидами азота показали, что на пересеченной местности распространение вредных примесей носит неравномерный характер: в пониженных местах образуются застойные, плохо проветриваемые зоны с высокой концентрацией. В условиях промышленной застройки движение отдельных частиц или их групп происходит иначе, чем в свободной 73 Рис.
3.1: Размеры циркуляционных зон, возникающих при обтекании зданий воздушным потоком: а) н б) — соответственно узкого н широкого отдельно стоящего здания; н)— группы с первым по потоку узким зданием; г) — то >ке с широким зданием. 1 — зона подпора; 2-5 — циркуляционные зоны (2 — единая; 3 — наветренная; 4 — заветренная; 5 — межскорастнал).
атмосфере. Здания, находящиеся в набегающем потоке, вызывают изменения в полях скоростей воздушного потока и искажают его. Над зданием скорость движения ветра значительно увеличивается, а за зданием снижается и на некотором расстоянии от него достигает первоначального значения. На наветренных поверхностях здания создаются избыточные давления, а на заветренных — разрежения. Кроме тога, над промышленной площадкой возникают восходящие токи воздуха за счет производственных тепловыделений и большого восприятия солнечного тепла кровлями зданий, мощеными дорогами н проездами. Аэродинамическая тень — плахо проветриваемая эона, в которой возможна замкнутая циркуляция воздуха — образуется при обтекании здания потоком воздуха; перед зданием с наветренной стороны образуется зона подпора.
Аэродинамические картины обтекания узких н широких зданий воздушным потоком существенно различаются, что влияет на распределение концентраций вредных веществ (рис. 3.1). В зависимости от типа зданий и характера застройки при обтекании их ветром возникают различные по размерам рециркуляционные зоны. При обтекании воздушным потоком узкого здания над и за ним возникает единая циркуляционная зона, распространяющаяся от заветренной стены здания на расстояние шесть его высот (6 Н,д). Высота этой зоны в среднем составляет 1,8 Нзд (рис. 3.1 а) [71. При обтекании воздушным потоком широкого здания над ним возникает наветренная циркуляционная зона длиной 2,5 Н,д и высотой 0,8 Н,д, а за ним — заветренная длиною 4 Нзд и высотой около Н,д (рис.
3.1 б). При обтекании воздушным потоком группы зданий между двумя смежными зданиями возникает межкорпусная циркуляционная эона длиной до 10 Нзд, если первое по потоку здание узкое (рис. 3.1 в), и до 8 Нзд, если первое по потоку здание широкое (рис. 3.1 г). При болыпих расстояниях между корпусами здания их можно рассматривать как отдельно стоящие. Низкие источники вредных веществ загрязняют циркуляционные зоны зданий. Высота источника, при которой он влияет на загрязнение циркуляционных эон (граничное положение), определяется по следующим формулам: для узкого отдельно стоящего здания (при Вз < 2,5 Нзд) Нш" 0,36Вз +2,5 Нзд) для широкого отдельно стоящего здания Нш 0 36Вз +1,7 Нзд ', для группы зданий Н = 0,36 (Вэ +Х() + Н, где Вз — расстояние от источника, расположенного в пределах крыши, до заветренной стены здания.
Источники, выбрасывающие вредные вещества на высоте, превышающей Ны, не загрязняют циркуляционные зоны над и за зданием. При этом к узким относят здания шириной В < 2,5 Ны, к широким — В >2,5 Нзд. Рассеивание выбросов от высоких и низких источников имеет существенное различие: прн низких наибольшие концентрации вредных веществ в воздухе, как уже отмечалось, устанавливаются при штиле; при высоких источниках (рис.
3.2) и опасной скорости ветра (() = 1... 7 м/с) характерно возрастание концентрации от минимальной у трубы до максимальной на некотором расстоянии Х „ н затем постепенное ее снижение, Для высоких источников также характерны невысокая когщентрация в приземном слое воздуха и болыпие расстояния распространения загрязнения (до 5 — 10 км). Динамика распределения концентраций вредных веществ на различных расстояниях от источника выброса позволяет говорить о наличии зон неодинакового загрязнения атмосферы.
Это зона переброса факела — расстояние между источником высокого выброса и началом приземления дымового облака за счет переноса воздушными массами и постепенного расширения факела. Данное расстояние характеризуется относительно невысоким содержанием вредных веществ в атмосфере. Непосредственно у источника организованного выброса теоретическое значение концентраций токсических веществ в п риз емном слое должно быть минимальным, однако по материалам натурных наблюдений в ближайшей зоне промышленных предприятий (в том числе и тсплоэлсктростанций) постоянно обнаруживается наличие загрязнителей в атмосфере, поступающих за счет неорганизованных источников.
Поэтому ближайшая получила название зоны неорганизованного загрязнения атмосферного воздуха, протяженность которой определяется условиями поступления вредных веществ в атмосферу; именно она обусловливает необходимость создания санитарно-защитной зоны, чтобы обеспечить рассеивание в атмосферном воздухе основных выбросов до показателей, соответствующих установленным ПДК. Зона задымления — это расстояние, на котором возможно обнаружение максимального для данного источника выброса содержания вредных веществ в приземном слое атмосферы, создаваемого по направлению ветра значительно рассеянным н приблизившимся к поверхности земли дымовым факелом. По данным натурного изучения динамики загрязнения атмосферного воздуха в районе организованного источника 76 Рис.
3.2: Схема рассеивания и распределения концентра- ции вредных веществ в приаемном слое атмосферы под факелам высокого и мощного источника выброса (ГРЭС); 1 — максимальная концентрация вредных веществ; 2-рас- четные концентрации вредных веществ н соотяетствця с Онд-зб. выброса, зона задымления в зависимости от метеорологических условий определяется расстоянием, равным 10 — 40 высотам трубы (Н). При разработке проектов на строительство и реконструкцию предприятий в соответствии с санитарными (СН 245-71) и строительными (СНиП 2.01.01-82 и СНиП 1.02.01-85) нормами проектирования промышленных предприятий необходимо произвести расчет возможного загрязнения атмосферного воздуха технологическими н вентиляционными выбросами с целью проверки эффективности мероприятий по обеспечению защиты населенных пунктов и территории предприятия.
Расчеты необходимо вести в соответствии с требованиями, указанными в ГОСТ 17.2.3.02-78, СНиП 1.02.01-85 и ОНД-Зб 151 . В результате расчета рассеивания вредных всществ от технологических и вентиляционных выбросов выявляется возможная наибольшая концентрация (См, мг/м'), которая может установиться в призсмном слое атмосферы на некотором расстоянии Х от выбросов (напр., у границы санитарно-защитной зоны, у близрасположенных жилых зданий) прн неблагоприятных метеорологических условиях, т.
е. при 77 опасной скорости ветра и интенсивном вертикальном турбулентном обмене. Наибольшая концентрация для каждого вещества См в приземном слое атмосферы не должна превышать максимальной разовой ПДК данного вредного вещества: С ч < ПДК м. р. Расчет рассеивания следует вести на доминирующее в выбросах вредное вещество, т. е.
то, для которого коэффициент опасности будет большим. Если при проверке суммарных концентраций по доминирующему веществу оказалось, что в прилегающей к предприятию жилой застройке концентрация этого вещества не превышает ПДК, то не будет превышения ПДК и по веществам с меньшим коэффициентом опасности. В случае превышения ПДК по доминирующему веществу должны быть приняты меры по уменьшению выбросов и снижению концентрации до ПДК. Расчетная максимальная концентрация вредных веществ в приземном слое при выбросе газов через высокие источники (трубы с круглым отверстием> на расстоянии Хм определяется по формуле: См АМРшп)/ / 1Н (Ч;ЛТ) где А — коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы; М вЂ” масса выбрасываемого вредного вещества, г/с; Р— безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; ш и и — коэффициенты, учитывающие условия выхода газо- воздушной смеси из устья источника выброса; Н вЂ” высота источника выброса над уровнем земли (для наземных источников при расчетах принимается Н 2 м); )/ — безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (прн перепаде высот не превышающего 50 м на 1 км )/= 1);АТ— разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т, и температурой окружающего воздуха Т, (принимается равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по СНнП 2.01.01-82); Ч( (м ' /с) — расход газовоздущной смеси, определяемый по формуле: Ч~ л 1) шо /4, где П вЂ” диаметр устья источника выброса; м; чо — средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с.
Значения коэффициентов А, т, и, 3~ определяются по ОНД-86. Предельно допустимый выброс (ПДВ) вредного вещества в атмосферу в нагретом газовоздушном потоке, при котором Сч в приземном слое не превышает ПДК, для единичного источника определяется по формуле: ПДВ = [(ПДК вЂ” Сф) Н /АРшп1(] (У~ЛТ) ~/З, где Сф — фоновая концентрация того же вещества, мгlм' При расчете холодных выбросов (ЬТ = 0) из одиночного точечного источника С „= ( АМРп 9) / Н ) К ПДВ = ( ПДК вЂ” Сф ) Н ~' / АРп 9(К где К = 19/8У; = 1 /7.19Ъог7 Минимальная высота источника выброса (трубы) Н (м) в случае Т = 0 опрсделяется по формуле: Н=~АМР097/18Ъ'; (ПДК вЂ” Сф)) ~~4 При ЛТ >О значение Н сначала рассчитывается также по этой форм лс.
Если при этом найденное значение, Н < н о 1ОО / Ь Т, то оно является окончательным. е ~д н Лоотлт„ ння минимальной высоты выбросов (трубы) рассчитываются по Формуле: Н= (АМР9) /(ПДК вЂ” Сф) (У АТ) ~/з 1 ~/~ Безразмерный коэффициент Р следует принимать равным единице; при расчетах рассеивании крупнодисперсной пыли н золы величину Р принимают: при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90% Р = 2; от 75 до 80% Р = 2,5; менее 75% нли отсутствии очистки Р = 3. Безразмсрнын коэффициент т рассчитывают по формуле: т=1/(067+ 0,11 ~~ + 0341 /з) прн 1 < 100, тп = 1,47 / Г где 1 1000 % Ь'19 / ( Н з ЬТ ) — вспомогательный параметр, и/с кв.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
