Определение концентраций загрязняющих веществ в атмосфере для точечного источника

Рассматривается одиночный точечный источник (заводская труба) с круглым устьем, выбрасывающий газовоздушную смесь, содержащую вредные примеси. При определенных неблагоприятных метеорологических ситуациях на некотором расстоянии хм от источника достигается максимальная приземная концентрация вредного вещества, которая определяется по формуле:
ЛМГтпц
Сё ~ Н2 • з/Г1АТ ’ (1)
где Л - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;
М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;
Г - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в воздухе;
т, п - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
Н - высота источника над уровнем земли (для наземных источников принимается Н = 2 м), м;
П - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; в случае ровной или слабо пересеченной
местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, п = 1;
АТ - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего наружного воздуха Тв, 0С;
У1 - расход газовоздушной смеси (ГВС), м3/с, определяемый по формуле:
У =^' №о, (2)
где Б - диаметр устья источника выброса (диаметр выходного отверстия трубы), м;
^0 - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (трубы), м/с.
Значения коэффициента А, соответствующие повторяемости неблагоприятных метеорологических условий (инверсии температуры), при которых концентрация вредных веществ в воздухе максимальна, определяются для территории России по таблице 1.
Таблица 1.

Территория	Коэффициент А
Бурятия и Читинская обл.	250
Районы Европейской территории России (ЕТР) южнее 50° с.ш., включая Кавказ и Нижнее Поволжье; Азиатская территория России, включая Сибирь и Дальний Восток	200
ЕТР и Урал от 50 до 52° с.ш.	180
ЕТР и Урал севернее 52° с.ш. за исключением центра ЕТР	160
Центр ЕТР (Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская, Ивановская области)	140

Эмиссия выбросов загрязняющих веществ М и расход газовоздушной смеси У1 для вновь строящихся предприятий определяются исходя из конкретных особенностей технологического процесса с помощью специальных методик расчета, которые разработаны для ряда типовых технологий. При отсутствии таких методических разработок приходится проводить специальные научные исследования и инженерные расчеты. Для действующих предприятий эти величины, как правило, уже известны и могут быть проконтролированы путем непосредственных измерений.

Значение коэффициента Г принимается:
а)              для газообразных примесей и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.п., скорость оседания которых практически равна нулю) Г = 1;
б)              для мелкодисперсных аэрозолей, кроме указанных выше, при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % Г = 2; от 75 до 90 % Г = 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки Г = 3.
Г I Ч              ' I I              *_/              *_/              *_/
Температуру Ув принимают равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца.

Для котельных, работающих по отопительному графику, допускается принимать Гв равной средней температуре наружного воздуха за
*_/ *_/ г I 1 *_/ *_/
самый холодный месяц. Температура выходящей газовоздушной смеси Гг определяется по технологическим расчетам и действующим для данного производства нормативам.
Расстояние от источников выбросов, на котором концентрация вредных веществ при неблагоприятных метеоусловиях достигает максимального значения см определяется формулой:
(3)
где d - безразмерный коэффициент.
Алгоритм расчета коэффициентов т, п, d, а также опасной скорости ветра им (м/с), зависит от параметров /, /е, vм , V м и определяется формулами, приведенными в таблицах 2 и 3.
(4)
(5)
(6)
(7)

Таблица 2.

1 т = ,— 0,67 + 0,1 •д// + 0,34 • 3[/	при / lt; 100	(8)
1,47 т = —==¦ Ч/	при / gt; 100	(9)

Таблица 3.

при / lt; 100	при	п 1 1 4 8	(10)
	lt; 0,5	ё = 2,48(1 + 0,28-ЗЦё)	(11)
		им = 0,5	(12)
	при 0,5 lt; ум lt; 2	п = 0,532 • ^ - 2,13 • Vё + 3,13	(13)
		ё = 4,95 • Vё • (1 + 0,28 • /	(14)
		им vм	(15)
	при vм gt; 2	п = 1	(16)
		ё = 7.V (1 + 0,28 • 3[/)	(17)
		и, = Vё (1 + 0,12 ¦/	(18)
при / gt;100	при V** lt; 0,5	п = 4,4 • уё	(19)
или АТ « 0		ё = 5,7	(20)
		им = 0,5	(21)
	при 0,5 lt; V** lt; 2	п = 0,532 • V-2 - 2,13 • V + 3,13	(22)
		ё = 11,4 • ve	(23)
		и ё = ^	(24)
	* — при vм gt; 2	п = 1	(25)
		* ^ Ч- II	(26)
		и ё = 2,2vё	(27)

В предельных случаях (холодные выбросы, предельно малые опасные скорости ветра) максимальная концентрация загрязняющего вещества определяется не по формуле (1), а с помощью соотношений (28), (30).
Так, при АТ « 0 (или / gt; 100) и у* gt; 0,5 (холодные выбросы)
для расчета см используется формула:
С = ЛМГп?] к , где ё Н4/3              (28)
8К, 7,Ц/»^

причем п здесь определяется по формулам (19), (22), (25).
При / lt; 100 и Ум lt; 0,5 или у1 ^ 100 и у lt; 05 (случаи предельно малых опасных скоростей ветра) расчет см вместо (1) производится по формуле:
Пх =
е и1'3
где т =2,86 т при /lt; 100 и ум lt; 0,5              (31)
*
m = 0,9 при/ gt; 100 и у*. lt; 0,5              (32)
Помимо формул для вычисления коэффициентов тип можно использовать графики, представленные на рис. 1, 2.
Если мы хотим вычислить приземную концентрацию вредных веществ по оси факела на различных расстояниях х (м) от источника выбросов при опасной скорости ветра, то необходимо воспользоваться формулой (33):
С = 51СМ,              (33)
где ^ - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения х'хм и Г по графикам на рис. 3.
При значениях х'хм lt; 1 для низких и наземных источников (высотой И не более 10 м) величину 5 в формуле (33) заменяют на ^1н и определяют по графику на рис. 4.
В более общем случае, когда требуется определить также и концентрации на некотором расстоянии у (м) по перпендикуляру к оси факела выброса, следует использовать формулу (34):
С = 51 (х'хм) ^2 (у'х)См,              (34)
где функцию 52 (у'х) определяют с помощью графика на рис. 5 в зависимости от параметра іу:
гу = "-4 . " і 5              (35)
х
іу = , " gt; 5              (36)

Рис.1. Графики для определения коэффициента т.
п

Рис.2. График для определения коэффициента п.

Рис.5. График для определения величины ?2.

Рис.6. Характер распределения концентраций загрязняющего вещества под факелом одиночной трубы.

<< | >>

↑

Источник: Пшенин В.Н.. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА, АУДИТ И СЕРТИФИКАЦИЯ. 2005

Еще по теме Определение концентраций загрязняющих веществ в атмосфере для точечного источника:

- Оценка воздействия на окружающую среду - Экологический мониторинг -

- Бизнес, предпринимательство - Военное дело - Гуманитарные науки - Исторические науки - Маркетинг, реклама и торговля - Медицина - Менеджмент - Политология - Психологические дисциплины - Социология - Экологические дисциплины - Экономические науки - Юридические науки -