Рассеивание вредных веществ в атмосфере от стационарных источников

Процесс рассеивания вредных веществ в атмосфере определяется рядом величин, характеризующих метеорологические и аэродинамические условия расположения промышленного объекта, а также условия выпуска и свойства веществ. Расчет эффективности рассеивания является одним из основных этапов при установлении предельно допустимого выброса (ПДВ), который регламентирует массовое поступление каждого загрязняющего вещества от каждого источника в единицу времени с учетом уже существующего фонового загрязнения. Этот расчет производится в соответствии с приведенной ниже методикой [].

Значение приземной концентрации вредного вещества (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси из одного источника при неблагоприятных метеорологических условиях определяется по формуле:

,

где: А - коэффициент температурной стратификации атмосферы, определяющий климатические и аэродинамические условия рассеивания выброса, зависит от района расположения промышленного объекта;

М - количество выбрасываемого в атмосферу вредного вещества, г/с;

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вещества в атмосфере, зависит от физических свойств вещества;

m и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

h - поправка на рельеф местности;

Н - высота источника выброса над уровнем земли, м;

V - объем газовоздушной смеси, м³/с;

DТ - разность температур газовоздушной смеси и средней температурой наружного воздуха в самый жаркий день года, ⁰С.

Коэффициент m равен:

,

здесь:

;

W - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с;

D - диаметр устья источника выброса, м.

Коэффициент n определяется в зависимости от величины вспомогательного параметра V_m, который рассчитывается по формуле:

исходя из условий:

Расстояние Xm (м), на котором наблюдаются максимальные значения приземной концентрации загрязняющих веществ, при неблагоприятных метеорологических условиях, находят по следующим формулам:

где: d - безразмерная величина, равная:

Значение опасной скорости U_m(м/с), при которой приземная концентрация загрязняющих веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается при:

Величина приземной концентрации вредного вещества при неблагоприятных метеоусловиях и скорости ветра U (м/с), отличной от Um, определяется по формуле:

где: r – безразмерный параметр, зависящий от отношения U/Um:

Расстояние от источника выброса Х_m.и.(м), на котором наблюдаются максимальные приземные концентрации загрязняющих веществ при текущей скорости ветра, будет равно

,

здесь: р – безразмерный параметр, зависящий от отношения U/Um следующим образом:

Приземные концентрации вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях от источника:

,

где: при опасной скорости ветра:

Эти же концентрации на расстоянии У по перпендикуляру к оси факела выброса:

.

Предельно допустимый выброс (г/с) из одиночного источника, при котором С_m =ПДК, определяется по формуле

,

где: ПДК_i ,С_фi – соответственно ПДК и фоновая концентрация i-го загрязняющего вещества.

Расчеты ПДВ для группы источников или линейных источников производятся по аналогичным методикам. При этом учитывая большой объем вычислений, необходимых для построения карты рассеивания, они выполняются на ЭВМ по специальным программам (Эфир, Зона, Руза, Эколог и др.), согласованным с Главной геофизической обсерваторией им. А.И. Воейкова.