Розподіл концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері (стр. 1 из 3)
Зміст
1. Загальні положення
2. Розподіл концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері
2.1 Розрахунок очікуваної максимальної концентрації забруднювань (Смакс , мг/м3)
2.2 Визначення відстані (Хм, м) до місця, де очікується максимальна концентрація Смакс. Виконується за формулами
2.3 Розрахунок небезпечної швидкості вітру Um (м/с)
2.4 Розрахунок гранично допустимих викидів (ГДВ)
2.5 Встановлення категорії небезпечності підприємства та уточнення розмірів санітарно-захисної зони
2.6 Визначення мінімальної висоти джерела викидів
Список літератури
1. Загальні положення
Метою роботи - є вдосконалення теоретичних знань та придбання практичних навичок експертизи проектних рішень щодо охорони атмосферного повітря.
На розгляд експертних органів проектну документацію подіють у вигляді розділу «Охорона атмосферного повітря» у складі матеріалів проекту «Охорона навколишнього середовища».
Для визначення впливу викидів шкідливих речовин на забруднення приземного шару атмосфери, а також з метою визначення їх кількісних характеристик, у проектних матеріалах наводять розрахунки забруднення атмосфери.
Склад проектної документації та повнота її розробки повинні відповідати нормативним вимогам, які містяться у ДСТ 17.2.3.02-78 «Охорона природи. Атмосфера. Правила встановлення допустимих викидів шкідливих речовин промисловими підприємствами» і «Інструкції щодо порядку розгляду, узгодження та експертизи заходів по охороні повітря та видачі дозволу на викид забруднюючих речовин в атмосферу по проектним рішенням», ОНД 1-84.
При розробці проектів на будівництво нових та реконструкцію існуючих підприємств (об’єктів), створення нових технологічних процесів та підприємств необхідно передбачати заходи, які забезпечують дотримання норм ГДК у приземному шарі атмосфери шляхом встановлення норм гранично допустимих викидів.
Регламентом проведення державної екологічної експертизи при обґрунтуванні й оцінці впливу на атмосферу рекомендується розглядати наступне.
1. Характеристика існуючого і прогнозованого забруднення атмосферного повітря. Повинний проводитися розрахунок і аналіз очікуваного забруднення атмосферного повітря після введення проектованого об'єкта в експлуатацію на границі СЗЗ, у житловій зоні, на об'єктах особливої охорони і ін. природних територіях, що знаходяться в зоні впливу даного об'єкта.
2. Метеорологічні характеристики і коефіцієнти, що визначають умови розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі.
3. Параметри джерел викидів забруднюючих речовин, кількісні і якісні показники викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря при встановлених (нормальних) умовах експлуатації підприємства і максимальному завантаженню устаткування.
4. Обґрунтування даних про викиди ЗВ повинне в т.ч. містити перелік заходів щодо запобігання і зниження викидів шкідливих речовин в атмосферу й оцінку ступеня відповідності застосовуваних процесів, технологічного і пилогазоочисного устаткування передовому рівневі.
5. Характеристика можливих залпових викидів.
6. Перелік забруднюючих речовин і груп речовин, що володіють сумуючою шкідливою дією.
7. Пропозиції по встановленню нормативів гранично припустимих викидів та заходів щодо їхнього досягнення.
8. Обґрунтування прийнятих розмірів СЗЗ (з урахуванням троянди вітрів).
9. Перелік можливих аварій: при порушенні технологічного режиму; при стихійних лихах.
10. Аналіз масштабів можливих аварій, заходу щодо запобігання аварійних ситуацій і ліквідації їхніх наслідків.
11. Оцінка наслідків аварійного забруднення атмосферного повітря для людини й НС.
12. Заходу щодо регулювання викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря в періоди аномально несприятливих метеорологічних умов.
13. Організація контролю за забрудненням атмосферного повітря.
14. Обсяг природоохоронних заходів і оцінка вартості капітальних вкладень на компенсаційні заходи і заходи для захисту атмосферного повітря від забруднень, у тому числі при аваріях і несприятливих метеоумовах.
2. Розподіл концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері
Він підпорядковується законам турбулентної дифузії. На розсіювання викидів суттєво впливає стан атмосфери, розміщення підприємства і характеристика джерел викидів (висота джерела, діаметр гирла тощо), особливості місцевості, фізичні та хімічні властивості речовин, що викидаються. Горизонтальне переміщення суміші визначається, як правило, швидкістю вітру, а вертикальне - розподілом температур у вертикальному напрямку.
З віддаленням від джерела викиду (труби) в напрямку розподілу промислових викидів відокремлюють три зони забруднення атмосфери:
1) зону перекиду факела викидів (вона характеризується невисоким вмістом шкідливих речовин у приземному шарі повітря);
2) зону задимлення з максимальним вмістом шкідливих речовин (ця зона найнебезпечніша для населення), яка залежить від метеорологічних умов і може бути розміщена у межах 10 - 49 висот джерела викиду (труби) від забудови;
3) зону поступового зниження рівня забруднення.
2.1 Розрахунок очікуваної максимальної концентрації забруднювань (Смакс , мг/м3) щодо викидів гарячої газової суміші
Значення максимальної приземної концентрації прямо пропорційне до обсягу викидів з джерела і обернено пропорційне квадрату висоти джерела викиду (труби) над землею. Підйом гарячих потоків майже повністю зумовлений підйомною силою газів, що мають вищу температуру, ніж навколишнє повітря.
Очікувана максимальна концентрація забруднювань (Смакс , мг/м3) щодо викидів гарячої газової суміші визначається за рівнянням:
(2.1)де А - коефіцієнт , який залежить від температурної стратифікації атмосфери і враховує частоту температурних інверсій із значеннями:
| 240 | 200 | 160 | 120 |
| субтропіки Середньої Азії | Казахстан, Нижнє Поволжя, Кавказ, Молдова, Сибір, Далекий Схід | Прибалтика, захід Європейської частини, середнє Поволжя, Урал, Україна | Центральна частина Європейської частини |
А=160 (Запоріжжя).
М - маса шкідливої речовини, викинутої в атмосферу за одиницю часу, г/с;
F - безрозмірний коефіцієнт, який ураховує швидкість осідання забруднювача у атмосфері із значеннями:
| гази, мілкодисперсні золи, не осідаючі | пил при коефіцієнті очистки | ||
| не менш 90 % | від 90 до 75% | менш 75% | |
| 1 | 2 | 2,5 | 3 |
F=2,5 (85%).
h - безрозмірний коефіцієнт, який ураховує вплив рельєфу місцевості, якщо місцевість рівна або з перепадом висот, які не перевищують 50 м на 1 км, h=1;
V1 - витрата газоповітряної суміші, яку визначають за формулою:
(2.2)де W0 - середня швидкість виходу газів з труби, м/с;
D - діаметр труби, м.
m - безрозмірний коефіцієнт, який ураховує умови виходу газів з труби:
(2.3) 
(2.4)де Н - висота труби над землею, м;
DТ - різниця між температурою газоповітряної суміші, що викидається (Тг) ітемпературою навколишнього атмосферного повітря (Тп), °С.
DТ=70-20=50 °С.
n - безрозмірний коефіцієнт, який залежить від параметра Vм:
(2.5)якщо Vм < 0,3; n = 3 (2.5, а)
якщо Vм > 2; n = 1 (2.5, б)
якщо 2 > Vм > 0,3;
(2.5, в) 
, так як 2 >1,968> 0,3, то 
Усі розрахунки зводимо у таблицю 1.
Таблиця 1 – Максимальні приземні і гранично допустимі концентрації ЗР, що викидаються заводом по вижигу коксу
| ЗР | М,г/с | Н,м | V1,м3/с | Коефіцієнти | Cмакс,мг/м3 | ГДКмр,мг/м3 | ГДКсд,мг/м3 | Класшкідл.реч-н | ||||||
| A | F | h | m | n |  | Vm | ||||||||
| SO2 | 12,5 | 33 | 18,31 | 160 | 1 | 1 | 0,828 | 1,003 | 1,71 | 1,968 | 0,157 | 0,5 | 0,05 | 3 |
| CO | 120 | 1 | 1,51 | 5,0 | 3,0 | 4 | ||||||||
| пил | 0,105 | 2,5 | 0,0033 | 0,15 | 0,15 | 3 | ||||||||
| зола | 0,4 | 2,5 | 0,0126 | 0,5 | 0,05 | 3 | ||||||||
| NOx | 0,7 | 1 | 0,0088 | 0,085 | 0,04 | 2 | ||||||||
Висновок: так як ні по одній із речовин не спостерігається перевищення ПДК, то розмір СЗЗ приймаємо рівним Хmax=430 м.