Определение уровня выбросов вредных веществ в атмосферу
Задание:Оценка уровня выбросов вредных веществ в атмосферу
Для промышленного предприятия, расположенного на ровной местности,
1) рассчитать величину максимальной концентрации вредного вещества у земной поверхности, прилегающей к предприятию, при выбросе из трубы нагретой газовоздушной смеси;
2) определить расстояние от источника выброса, на котором достигается величина максимальной приземной концентрации вредных веществ (по осифакела);
3) определить фактическую концентрацию вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха и дать оценку рассчитанного уровня загрязнения воздуха в приземном слое промышленными выбросами путем сравнения со среднесуточной и предельно допустимой концентрацией (ПДК);
4) определить опасную скорость ветра и рассчитать значения приземных концентраций вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на расстояниях 50 м и 500 м от источника выброса;
5) рассчитать предельно допустимый выброс вредного вещества.
Исходные данные для расчета:
| № | Фоновая концентрация в приземном воздухе, Сф, мг/м3 | Масса выбрасы-ваемого вредного вещества, М, г/с | Объем выбрасывае-мой газо-воздушной смесиQ,м3/с | Разность между т-рой выбросов и наружного воздуха, Т, °С | Высота трубы, Н, м | Диаметр устья трубы,D, м | Выбра-сывае-мые вещест-ва |
| 0,02 | 0,8 | 2,4 | 1,0 |
Примечание: В таблице цифрами обозначены вещества: 1 – оксид азота (NO).
Предельно допустимая концентрация вредного вещества
| Вещество | Класс опасности | ПДК, мг/м3 | |
| максимальная разовая | среднесуточная | ||
| Азота оксид NO | 0,6 | 0,06 | |
| Углерода оксид CO | 5,0 | 3,0 | |
| Азота диоксид NO2 | 0,085 | 0,04 | |
| Серы диоксид SO2 | 0,5 | 0,05 |
Расчет:
1. Максимальное значение приземной концентрации См, мг/м3, при выбросе нагретой газовоздушной смеси из одиночного источника при неблагоприятных метеорологических условиях определить по формуле
где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе (для Центрально черноземного региона равен 140);
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газообразных веществ F=1);
– безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (в случае ровной местности =1);
m, n - безразмерные коэффициенты, вычисляемые согласно п.б.
Для определения См необходимо:
а) рассчитать среднюю линейную скорость w0, м/с, выхода газовоздушной
смеси из устья источника выброса 
б) значения коэффициентов m и n определить в зависимости от параметров f и м:
в) коэффициент m определить в зависимости от f по формуле
г) коэффициенты n и d для п.2 определим в зависимости от величины
при 0,5м <2
n=0,532 м 2 - 2,13м +3,13=0,277-1,54+3,13=1,867;
d=4,95м(1+0,28 
)=3,57(1+0,28·0,834)=4,4.
2. При неблагоприятных метеорологических условиях максимальная приземная концентрация вредных веществ достигается на расстоянии от источника выброса Хм, м
Значение опасной скорости ветра , при которой достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ (См) определяется:
uм = vм , если 0,5 < vм <= 2, то uм=0,722.
3. Значения приземных концентраций вредных веществ СХ в атмосфере
по оси факела выброса на различных расстояниях от источника выброса при
опасной скорости ветра определяется по формуле:
СХ=S1·CМ, где S1 безразмерная величина, определяемая в зависимости от соотношения X/XМ.
При X/XМ<=1. Пусть X/XМ=1, тогда
S1 = 3(X/XМ)4 – 8(X/XМ)3 + 6(X/XМ)2=3-8+6=1.
Следовательно
СХ=S1·CМ=1·0,150,15
4. Расчет предельно допустимого выброса нагретого вредного вещества
(ПДВ), г/c, производится по формуле:
ПДВ= (ПДКсс– Сф)Н2 
/(АFmn)=(0,06-0,02)441· 
/(202,83)=0,266г/с.
Примечание:
Сф –фоновая концентрациия – характеризует суммарную концентрацию загрязняющих веществ, создаваемую всеми источниками, расположенными на данной территории.
Смакс = Сф+Сфакт, следовательно С факт= С мак-Сф
| Смакс ПДК | В соответствии с ГОСТ при пректировании промышленных предприятий устанавливается ПДВ (обычно на 5 лет) веществ при условии, что выбросы от данного источника в совокупности с другими не создадут приземную концентрацию, превышающую ПДК |
| Смакс ПДК | Выбросы вредного вещества в совокупностии с другими источниками создают приземную концентрацию, превышающую ПДК. |
Вывод: Для промышленного предприятия, расположенного на ровной местности,
1) рассчитали величину максимальной концентрации вредного вещества у земной поверхности, прилегающей к предприятию, при выбросе из трубы нагретой газовоздушной смеси;
2) определили расстояние от источника выброса, на котором достигается величина максимальной приземной концентрации вредных веществ (по осифакела);
3) определили фактическую концентрацию вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха и выяснили что ПДК составило 0,266г/с;
4) определили опасную скорость ветра и рассчитали значения приземных концентраций вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на расстояниях 50 м и 500 м от источника выброса;
5) рассчитали предельно допустимый выброс вредного вещества и выяснили, что ПДВ составило больше ПДК, следовательно данному предприятию следует предпринять экологические меры по снижению выбросов вредных веществ.