Idea Transcript
московский АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ)
Кафедра промышленно-транспортной экологии
Утверждаю ^. кафедрой профессор ).В.Трофименко 2003 г.
О.А.СТАВРОВ
АТМОСФЕРА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к расчетно-практическим работам по курсу "ПРОМЫШЛЕННАЯ
ЭКОЛОГИЯ"
Часть 2
МОСКВА
2003
УДК 577.4:629.113
ВВЕДЕНИЕ
ББК 26.23 Развитие острую защиты
промышленности
проблему
-
атмосферы
охраны от
поставило
окружающей
загрязнения
перед среды
человечеством и, в
промышленными
частности, выбросами
вредных веществ. Загрязнение воздушного бассейна всему
живому,
биосферы, выбросов
так
как атмосфера
способствует на
большие
-
представляет собой угрозу наиболее
быстрому
подвижная часть
распространению
территории.
Повышенное
вредных
содержание
токсичных, агрессивных компонентов выбросов ухудшает состояние здоровья
населения,
вызывает
ускоренную
коррозию металлов,
в
целом отрицательно влияет на биоценозы. В
настоящее
большинстве
время
случаев ведет
загрязняющих Поэтому
веществ
одной из
является
промышленное к выделению
(см.
1-ю часть
главных
определение
предприятий
задач
производство
и выбросу
методических
по охране
нормативов
на атмосферу, т.е.
в
в атмосферу указаний [1]).
воздушного
воздействия
установление
бассейна
промышленных
пределов,
в которых
признается допустимым то или иное загрязнение. Нормирование атмосферу
выбросов
загрязняющих
производится путем установления
допустимых
выбросов
(ПДВ)
этих
веществ
веществ
(3В)
в
значений предельно для
всех
источников
выбросов. Для данного источника выброса ПДВ - это масса выбросов 3В в
единицу
времени,
атмосфере)
(или
создающая
(с
учетом
рассеивания
3В
в
приземную концентрацию, не превышающую предельно
допустимую ПДВ
концентрацию
проверки
-
(ПДК). Таки образом, для
не превышает
ли выброс
определения
ПДВ)
необходимо
знание процесса рассеивания примеси в атмосфере. Цель работы
© Московский автомобильно-дорожный институт
расчета (государственный технический университет), 2003
-
приобретение
рассеивания
студентами
промышленных
навыка
выбросов
и
выполнения
установления
ПДВ.
Повысить
индивидуальную активность
рассматриваемых решения
вопросов
конкретных
индивидуальных контролем
и
освоении
задач
заданий для
студентов
в
практических
позволяет
каждого
учащегося
с
предназначены "Инженерная
прежде
защита
экология»). и
на
всего
студентов
среды"
задачи
специальностях
5-
1. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РАСЧЕТНЫЕ
ФОРМУЛЫ.
последующим
1.1. Общие сведения об атмосфере
для
окружающей
Отдельные
других
—
изучении навыков
использование
преподавателем полученных результатов.
Указания специальности
«Промышленная использоваться
дорожного профиля
(курс могут
автомобильно-
в процессе изучения общего курса
«Экология».
Атмосфера поверхности простирается км -
имеет
Земли
сложное
слой
на высоту
над экватором.
носит
слоистое название
Тропосфера
строение.
Ближайший
тропосфера.
Этот
от 10 км над полярными областями
В тропосфере
воздуха, практически весь
сосредоточено
к
слой
и до 18
до 90% массы
водяной пар, находящийся в атмосфере,
и основное количество загрязняющих
веществ.
характеризуется снижением температуры
по вы-
соте с градиентом 6 °С на 1 км. Однако возможно такое метеорологическое
состояние
температуры
атмосферы,
воздуха с высотой,
убывания, т.е. инверсия Приземные чением
при
котором
наблюдается
вместо обычного
рост
для тропосферы
температуры.
инверсии температуры
связаны с тепловым
излу-
земной поверхности и могут периодически возникать в лю-
бое время. Смещение
охлажденных
слоев воздуха вниз и скопление
их под слоем теплого воздуха уменьшает увеличивает их приземную Следующий
рассеивание примесей и
концентрацию.
за тропосферой
слой
носит
название
стратосфе-
ры. Он простирается до 60 км над поверхностью Земли. На высоте 20 - 25 км в стратосфере
находится
озоновый
слой.
За стратосфе-
рой следуют мезосфера, ионосфера и магнитосфера. Для
атмосферы
воздушных
характерно
пространственное
перемещение
масс:
-турбулентная
диффузия
воздуха в вертикальном -конвективные
-
неупорядоченное
и горизонтальном
потоки
-
перемещение
направлениях;
упорядоченный
перенос
воздуха на
общем фоне турбулентного движения (такие потоки возникают из-за неравномерного
нагрева поверхности
Постоянное
Земли).
перемещение воздушных масс вдоль поверхности
планеты
—
6—
носит название ветра. Ветер, представляющий
булентное движение новным
воздуха над поверхностью
веществ.
Ветер
собой тур-
земли, является ос-
метеорологическим фактором, влияющим
ние загрязняющих
ем - его направление и скорость Выбросы 3В из различных По своему физическому ют твердые ры)
на распростране-
не является устойчивым
течени-
От общей массы
газы (пары) составляют
Загрязнители
При
этом
могут иметь
чувствительности примеси
глаз
и
,
др.)
и является основной
7
при
кратковременном
характеристикой
воздействии
опасности вредного
вещества.
'•-..;!•• .
-.и
• •>
загрязняют
выбрасываемых
в
атмосферу. быва-
атмосферу
1.2. Механизм
и искусственное (ан-
процесса рассеивания
вредных
выбросов
Выбрасываемые в атмосферу 3В движутся в ней (рассеиваются) благодаря
молекулярной и турбулентной
диффузии.
ние газовой струи за счет молекулярной диффузии Основное
90%. естественное
влияние
на процесс рассеивания
Рассеива-
незначительно.
3В в атмосфере оказы-
вает турбулентная диффузия, способствующая переносу частиц в направлении от высокого давления к низкому.
коммунальные выбросы
и
сельскохозяйственные
промышленных
предприятий
предприявляются
Рассмотрим процесс рассеивания примеси в атмосфере на
'''
простейшем примере неподвижной среды: Допустим, что частица газа объемом 6V сместилась
в атмо-
' 1'
сферном воздухе из слоя с давлением Р, в слой с другим давленипродукты
случаев
сам источник
Значения ПДК для ряда 3В даны в разделе 3 (табл.3.1).
непостоянны. источников
состоянию загрязнители атмосферы
(пыли, дымы), жидкие (туманы), газообразные (газы, па-
и смешанные.
веществ
тропогенное) происхождение. Источниками антропогенного загрязнения являются различные промышленные, ятия.
наибольшими. Газообразные большинстве
промышленных
выбрасываются
высоту через трубы. Такие выбросы а
методике
выброса
(труба)
в
предприятий
атмосферу
на
в
большую
называются организованными,
является
рассматривается
организованных
точечным.
рассеивание
В
ем Р2. При этом частица газа изменит свою плотность
с р-\а р2.
Сумма всех сил, приложенных к частице после смещения определяется выражением
настоящей
газообразных
" *
'
',-',""$
выбросов из точечного источника.
Количественно по значению ментами
-»
присутствие примеси в атмосфере
массовой концентрации в мг/м3.
в России установлены
оценивается
Нормативными
предельно допустимые
ции (ПДК) примеси в атмосфере населенных
мест -
где р2*§*5\/*е - гидростатическая подъемная сила (е единичный вектор), стремящаяся вытолк-
доку-
'
нуть частицу вверх;
концентра-
'
'
-»
среднесуточная
Р1* §*5У*е - сила тяжести, зависящая от плотности рт.
и максимальная разовая. Среднесуточная ное, канцерогенное,
ПДК
исключает
мутагенное т.д.)
резорбтивное
воздействие
(общетоксич-
на человека в те-
разовая
ПДК устанавливается с целью преду-
реакций человека
биоэлектрической
активности
(ощущение
головного
запаха, из-
мозга,
Соотношение
рассмотренных
сил
определяет
световой
направление
вектора суммарной силы. Когда частица движется вверх в атмосфере,
чение всей жизни и вредное воздействие на окружающую среду. Максимальная
преждения рефлекторных менение
ется, так как давление средой Так
совершается
как этот
то она расширя-
с высотой падает. При этом над окружающей
работа и температура частицы
процесс
происходит достаточно
уменьшается.
быстро, то его можно
принять
адиабатическим. Причем,
ры в атмосфере подчиняется
или, как говорят,
адиабатическому
если
распределение температу-
стратификация атмосферы также
закону,
то
частица,
поднявшись
на
некоторую высоту, будет находиться при таком же давлении и такой же
температуре,
равна
как окружающая ее среда.
плотности
Плотность
Г, приложенных
тельно, сумма всех сил
окружающей среды
будет
частицы
р2 и,
р1
следова-
равна
чем
по адиабате.
или
продолжить свое движе-
частица,
а
будет иметь
плотность
-
температуру
ниже.
Поэтому
будет
9—
(рис.1).
в направлении счет
А
оси X
диффузии
примесь
факел
направлении
примеси
равна
будет рас-
будет
примесь
нулю).
прижиматься к Земле
концентрация
начнет
возрастать.
на большом расстоянии
С
при этом
отсутствует
подветренной
и при отсутствии ее С
другой
от источника
стороны
выброса
3В их
и в конечном счете опять становится равной
нулю.
перемесСледовательно,
высоту,
воздух,
За
от точки
концентрация
примесь
поглощения
очевидно, что
концентрация убывает
с высотой уменьша-
В этом случае
вправо.
наветренном
нулю. стороны
в свое прежнее положение
Иное дело, если температура атмосферы быстрее,
ружающий
—
примеси от действия точечного источника, расположенного на высоте Н'от поверхности Земли При наличии ветра пространяться
расширяться и в точке Л достигнет Земли. В
(приземная к частице,
Таким образом, смещенная масса воздуха не будет стремиться возвратиться
ние, т.е. мы имеем дело с безразличным равновесием системы.
ется
тившись на новую
выше, чем окчастица
будет
на
уровне
Земли
существует максимум концентрации примеси
См, приходящийся на
некоторую точку, располо-
женную на расстоянии х„ относительно источника.
стремиться к дальнейшему подъему.
. Если
температура
атмосферы
с
высотой
уменьшается мед-
. леннее,
чем
по
температурная
адиабате или даже инверсия),
то
возрастает
частица,
(т.е. имеет
переместившись
на
место
Н, С
'
Направление ветра
новую
• высоту, будет иметь температуру ниже, чем окружающий плотность
-
выше. Поэтому
воздух, а
частица будет стремиться вниз
Н'-
в более
. плотные слои атмосферы. В сфере
реальных зависит
высоты
трубы,
условиях
от
многих
процесс
рассеивания
факторов:
примеси
метеорологических
температуры и плотности
газа
в
атмо-
условий,
в трубе, агрегатного
состояния 3В и др. К
метеорологическим
факторам
рость ветра, температурная мосферное
давление
прежде
стратификация,
и температура.
всего
хи
относятся ско-
влажность воздуха, ат-
Рис.1. Схема рассеивания
При этом горизонтальное пе-
ремещение примесей в атмосфере определяется стью вера, а вертикальное -
учетом
и распределения
концентрации
вредных веществ в приземном слое атмосферы
в основном скоро-
под факе-
лом высокого точечного источника выброса.
распределением температуры воздуха
в вертикальном направлении вблизи трубы. С
вышеизложенного
Ветер
рассмотрим
поле
концентраций
оказывает двоякое влияние
на рассеивание примесей.
При его отсутствии и мощных конвективных потоках, обусловленных
стратификацией на
большую
атмосферы,
высоту и там
— 10—
горячие
выбросы
рассеиваться, не
будут подниматься
создавая практически
другой стороны,
чем
атмосферы,
больше тем
где: А - коэффициент стратификации атмосферы,
источника выброса будет концентрация.
Расчет
Расчет
Эта, так
скорость ветра,
интенсивнее
тем
больше
,,.-,
опасная
призем-
скорость
выбросами
•
действующему
норма-
веществ в атмосфере, с2'3 * мг * °С1/3 / г (рекокоэффициента
М - масса вредного вещества, выбрасываемого
в атмосферу в
единицу времени, г/с; • Р - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере (для газообразных вред-
ветра
ных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упорядоченного оседания которых практически т, п - безразмерные коэффициенты,
равна нулю, Р=1);
учитывающие условия вы-
хода продуктов сгорания из устья источника выброса;
промышлен•
согласно
мендуемые для территории РФ значения приведены в разделе 3 - табл. 3.2);
распространяются концентрация.
создаваться максимальная
называемая,
каждого источника в зависимости от
температуры отходящих газов, скорости
загрязнения атмосферы
рассеивания ведется
определяющий
условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных
загрязнения в приземном слое. С
турбулентность
примеси в воздухе, и, следовательно, тем меньше
Следовательно имеется такая сила ветра, при которой от данного ная
имеет различные значения для его характеристик (высоты,
•
выхода и др.). 1.3.
ных источников
/ 7 - безразмерный коэффициент,
.';-
учитывающий влияние рельефа
местности (в случае ровной или слабопересеченной сти с перепадом высот, не превышающим
тивному документу ОНД-86 [2].
VI - расход газовоздушной смеси, м3/с;
•
2 м. При прове-
водится для
Н- высота
•
В соответствии с этим документом расчет рассеивания произприземного слоя
атмосферы
высотой
ветра,
воздуха
характеризуется
неблагоприятной
наибольшим
источника выброса
над уровнем земли, м;
ной смеси V и температурой
превышаемое в данной местности в среднем многолетнем режиме в
Расход загрязнения
значением концентрации при метеорологических ус-
соответствующих
местно-
50 м на 1 км, л.=1);
АТ- разность между температурой выбрасываемой
•
дении расчетов не используются значения скорости ветра менее 0,5 м/с, а также скорости ветра большие, чем значение скорости
газовоздуш-
окружающего атмосферного
воздуха и, °С.
5% случаев. Степень рассчитанным ловиях,
газовоздушной смеси
источника выброса
определяется
(О, м) и средней
скоростью
ной смеси из устья источника (\л/0, м/с)
диаметром
выхода
устья
газовоздуш-
1 • -•
температурной стратиу^?1Л-*^а , М 3 / С
фикации атмосферы и опасной скорости ветра.
-
"
,/• • • ' ,'
Максимальное значение приземной (в двухметровом слое над поверхностью земли) концентрации вредных веществ
С„ от одиноч-
Значения
коэффициентов
вспомогательных
/ л и л
•*
'
Ч^'-вГ...-
определяются
с
•-•-
»
(3)
"•'
помощью
коэффициентов /; V», у'„ и Ге:
ного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хм
/ = юоо-^
от источника и опре-
,
'
Н'*ьт
•"•-•-
(4)
"
:
деляется по формуле А*М*Р*т*п*т]
.-«*Ч|ЬР.
,
У
, мг/м
о,=-
-'•
,5)
(2)
'.••ч;/.
— 12— -. '.и>•' V ) .
'..'••;ЬМЧ'-: "Ч См,.'
.
•
•' т;: т;:...ч;.л-..' Н
''.Г"
КЙэффиц^нт
т
|.. '
определяется
(Пс./(>.'14.>4:. я тптс.щу:.
••> •
А
'
.
' '
--'-л...-.
в зависаШйёЙг от ?$®
. ~ пи
лам:
^
форму-
,•.,'
'
."
при
/>100.
V/
(8а)
'
:г.г!!-г|оуеб'^ас..---.-«ч—
'-'йВ ''.М!-.' •:•'
'
(8б)
при
0,
4=11,4 \/'„
при
ПРИ
^, >2.
(16)
0,5< (/'„2.
(18)
В формулу (2) в скрытой форме входит опасная скорость ветра
• ^'\;| ии, значение которой в случае /х 100 определяется по формулам:
Для
/в< Г < 700 значение
коэффициента
т
вычисляется при ии=0,5
при
Ум2;
32 1/„2-2,73 ^„+3,73
' ."< при 0,5 0,5) ^р» расчецо-
'
Ум2.
(24)
концентрации вредных веществ
в атмосфере
(9а)-(9в) при ум = V'м, а коэффици-
от источника выброса
х
по оси факела оп-
ределяются по формуле:
от отношения х/хи
(11)
по
(25) определяемая в зависимости
формулам:
..... 5, = 3(х/хм/-8(хЛ„Аб(х/хн;2
выбросов, на котором образует-
' " ..
при х/хм<
1;
•
См,
1,13
^дэ^э по формуле р
с на
' (10) различных расстояниях
по формулам
при
в зависимости от у„
по формулам '•'•'• *•
п = 4,4\/и Для холодных
те С„ вместо формулы (2) используется формула
Приземные
^л:,
где л определяется
с = С„ 5,
ент К по формуле
где 5 - безразмерная величина, 1
Г""
Расстояние х„, м от источника
. ся максимальная концентрация вредных веществ по оси факела определяется
»,
..'."
.-мч,
',
^
^ 8 > ' м . г-
,0
'..
'1'-Э М01,- .'Э сг.,•:•.' ':* '
•*• - "
'
высокосернистом
оценить
-
.'*•
,..('!)
• •'• >
(задается
'•Л-:.'"''М-
•••.\.
создаваемое
топливе
(мазут).
загрязнение
Поэтому
прилегающей
территории диоксидом серы и оксидом углерода. Предприятие
«.•;!•>>,•.
-.• '• Ч'П\'
•
на
,,,-ч> ,.,,, г . . требуется
' ''.
•:
N0,:
\'5Н''Г/ М м,
• >
расположено
преподавателем).
При
в
одном
этом
оно
из
регионов
размещено
на
местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на
•
^ч
и.,--.^
• ,; старого л . к "
--'.^ производства
имеется
труба
высотой
Н
м
с
России ровной
1 км. От
диаметром
устья О м (значения Н и О - см. табл.2.1). ;?•"•':. гч!\
•'
^
Л|
!г
Котельная
. ,и«л.-
отопительная),
-'Л'кУ,
• "-.-. о 1 '»••
— - '•№
одинаковы расчете
•
в
предназначена т.е. нагрузка
теплый
и
для
на
именно
и
массовые
периоды
концентрации
территории,
средняя
года.
3В,
принимается
воздуха для наиболее невыгодного а
технологических
котлы
холодный
максимальной
прилегающей
•
периода,
нужд
выбросы Поэтому
возможной
температура
случая -
максимальная
(не 3В при на
наружного
для наиболее теплого температура
наиболее
жаркого месяца. Другие
исходные
производство
и
данные,
характеризующие
существующие
в
данном
планируемое
регионе
условия
рассеивания, следующие: •
Мю (г/с) - масса диоксида серы, выбрасываемого
в атмосферу
в
единицу времени - см. табл. 2.1; •
•
Мсо (г/с) - масса оксида углерода, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени - см. табл. 2.1;
.
1г (°С) температура газов на выходе из дымовой трубы - см. табл.
•
V) (мэ/с) - расход газовоздушной смеси - см. табл. 2.1;
•
2.1; •
/а
-
температура
окружающего
воздуха
для
всех
вариантов
принимается 25°С;
•
А
-
коэффициент
зависимости
от
стратификации
региона
атмосферы
расположения
-
предприятия,
берется
в
используя
Таблица
.
н,
Исходные данные для задачи 2.1
О, м
м 30 22 24 28 18 30 22 24 28 18 30 22 24 28 18 31 30 22 24 28 18 30 22 24 28 18 30 22 24 28 18
1,4 1,2 1,1 1,4 1,5 1,5 1,4 1,5 1,2 1,4 1,0 1,4 1,5 1,3 1,2 1,4 1,1 1,4 1,3 1,3 1,4 1,5 1,3 1,4 1,3 1,3 1,5 1,2 1,4 1,5 1,4
М80, Г/С 180 150 120 200 100 210 140 180 150 110 200 100 160 180 100 150 120 170 100 210 120 180 140 120 200 100 210 130 160 190 80
Мсо, Г/С
135 110 90 150 75 160 105 135 110 80 150 70 115 130 80 105 95 130 75 150 90 135 100 90 155 85 155 100 115 160 60
максимальное
двухметровом мг/м3
и
в
достигается
данные раздела 3-табл.3.2.
№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Определить
VI. мэ/с 30 25 21 32 30 31 30 35 21 32 20 31 30 25 21 32 20 31 30 25 28 32 24 31 32 23 32 20 31 32 25
значение
2.1.
слое
долях
над ПДК)
— 19—
поверхностью ЗВ
максимальная
и
земли)
расстояние
концентрация,
концентрации
х„,
если
(м),
на
С„ (в
котором
использовать
трубу
старого производства высотой Н (м) с диаметром устья О (м). Фоновое загрязнение отсутствует.
5ла
Значения ПДК приведены в разделе 2.2.
185 190 180 176 185 190 180 176 185 190 180 176 185 190 180 176 185 190 180 176 185 190 180 176 185 190 180 176 185 190 180
задачи
Применительно
2.1
рассчитать
к
исходным
и построить
3, табл. 3.1.
условиям
графики
(Н,
М,
изменения
VI
и
др.)
приземных
концентраций ЗВ (диоксид серы и оксид углерода) по оси факела в зависимости от расстояния от источника выброса. Для всех вариантов рассчитывать
точки Х/ХМ
: 0,1, 0,2, 0,4, 0,6,
0,8, 0,9, 1,0, 1,2, 1,5, 2,0, 3,0, 4,0, 5,0, 6,0 и 8,0. Результаты
расчетов
представить по форме 1: Форма 1 Вещество приземная
.максимальная
концентрация
С„
мг/м3,
в долях
расстояние х„, на котором достигается макс, концентрация
х/хм
X, М
5,
С, мг/м3
ПДК, м.
С, доли ПДК
0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9 1,0 1,2 1,5 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0
приземной
(в
8,0
— 20—
График строить в долях ПДК и метрах, с указанием значений расчетных точек. 2.3.
Для
диоксида
серы
у
к при
график
оси
оксида
углерода)
концентрацию
факела
опасной
выброса
скорости
распределения
по
данным
3В в атмосфере
(Су)
ветра
ии
на от
концентраций
по
различных точки
х=хи.
С=Цу)
в
ПДК.
расчетов
в
каждую
сторону
от
оси
— 21—
факела.
Эти
точки
рекомендуется
выбирать на равных расстояниях по оси факела. (или
задачи 2.1 определить приземную перпендикуляру расстояниях Построить
размерностях: м - доли Результаты
2.5. Построить поля изолиний концентраций атмосферы выбросов источников
для
Исходные данные результатам
3В от двух совершенно
следующих принять
решения
направлений
из задач
зад.2.4.
в приземном слое
одинаковых ветра:
2.1.-.2.4.
Ю;
Графики
точечных Ю-В;
строить
Рассматриваемые
В. по
источники
расположены на одной долготе на расстоянии 300 м друг от друга.
представить по форме 2.
Отметить Форма 2
на
графиках
зоны
увеличения
загрязнения
(по
сравнению с зад. 2.4) за счет работы двух источников.
Резуль таты расчета концентраций 3В
2.6.
Наиболее
существенным
источником
загрязнения
пе эпендикулярно оси факела У, м
Су, мг/м3
52
атмосферного
С у , доли
воздуха
расположенном
пдк
производство
0
в
не
на
авторемонтном
предприятии,
многоэтажном гараже, является
лакокрасочное
(цех окраски).
Применяемый
20
который
40
растворитель
улавливается
№649
состоит
применяемой
системой очистки и выбрасывается
в
на
из
50%
данном
ксилола,
предприятии
атмосферу.
60 Температура
80
выбросов
равна
температуре
окружающего
воздуха.
100 Предприятие
расположено
в
одном
из
регионов
России
150 (задается
преподавателем).
При
этом
оно
размещено
на
ровной
200 местности с перепадом высот, не превышающим Другие 2.4.
Построить
поле
(изолинии)
концентраций
в
исходные
данные,
50 м на 1 км.
характеризующие производство и
приземном существующие в данном регионе условия рассеивания, следующие:
слое
атмосферы
выбросов
3В
одиночного
точечного
источника. •
Исходные
данные
принять
из
задач
2.1
-
2.3.
График
строить
Мкс
(г/с)
-
масса
ксилола,
выбрасываемого
в
атмосферу
в
в единицу времени - см. табл. 2.2;
размерностях:
м -
доли
ПДК.
Значения
расчетных
изолиний
для •
концентраций до ПДК.
Для
1,0 ПДК принимать
зоны
с
ПДК
больше
V! (мэ/с) - расход газовоздушной смеси - см. табл. 2.2;
следующими: 0,2; 0,5; 0,8; 1,0
1,0
рассчитывать
вычерчивать изолинии для трех значений
значения
и
• •
концентраций:
•
С=1+ 0,2*(СМ- 1); С=1+0,5*(СН- 1) и С=1+0,8*(Си- 1),
Н (м) - высота
источника выброса - см. табл. 2.2;
О (м) - диаметр устья трубы - см. табл.2.2; 1В
-
температура
окружающего
воздуха
равна
-
для всех
вариантов принимается 25°С;
где при вычислениях значение С„ берется в долях ПДК. Каждая изолиния должна строиться не менее чем по 7 точкам
• А
-
коэффициент
стратификации
атмосферы
-
берется
в
зависимости от региона расположения предприятия.
Рассчитать
и
построить
график
изменения
приземных
2.7.
Применительно
повышенную
от источника выброса.
изменение
концентраций ксилола
При
решении
по оси факела
использовать
в зависимости от расстояния
рекомендации
расчетным точкам и форме представления
к
зад.2.2
по
рассеивания
использоваться процессах).
результатов расчета.
к
— 23—
условиям
ксилола,
температуру для
Значения
если
(например,
охлаждения температуры
в
задачи
2.6
выбросы отходящие других
отходящих
рассмотреть будут газы
иметь будут
технологических газов
1г
даны
в
табл.2.3. Таблица 2.3
Таблица 2.2 Дополнительные
Исходные данные к зад. 2.6
№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 _1
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 14
Мкс,Г/С
1,425 1,560 1,811 2,564 1,956 4,338 2,961 3,878 6,405 1,858 5,259 1,666 1,858 2,415
1,920 1,635 2,146 2,400 1,425 1,560 1,811 2,647 1,956 4,233 2,961 3,788 6,405 1,818 1,259 1,662
Н, м 12 22 11 13 11 12 14 14 15 15 16 17 17 18 20 14 17 13 11 12 14 14 15 15 18 20 11 20 14 17
\Л, мл/с 0,4 0,5 0,3 2,0 1,5 1,0 3,0 3,3 8,2 1,6 1,2 1,5 1,8 3,8 1,6 1,6 1,5 1,5 0,4 0,5 0,3 2,0 1,5 1,0 3,0 3,3 8,2 1,6 1,2 1,5
О, м 0,4 0,5 0,5 0,8 0,7 0,7 0,6 0,8 0,8 0,4 0,5 0,7 0,7 0,6 0,6 0,5 0,8 0,8 0,8 0,4 0,5 0,7 0,8 0,8 0,8 0,4 0,6 0,6 0,5 0,8
исходные данные
к зад.2.7
№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
№ 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
^,°С 55 40 60 75 80 65 50 45 70 85
Построить
график
№ 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
*г, °С
40 55 80 60 75 50 95 35 45 40
изменения
приземных
в зависимости от
1„ °С 60 75 80 65 50 45 70 85 55 85
концентраций
совместно с графиком, полученным при решении зад.2.6.
выброса
по оси факела
ксилола
2.8.
Применительно
построить оси
график
факела
случае
в
к
изменения
условию
низкий
цеха (до
в
2.6
от
от
источник
и
ксилола по
источника
одноэтажном
высоты)
источника
рассчитать
концентраций
расстояния
окраски
10м
расстояния
задачи
приземных
зависимости от
расположения
обуславливает значения
выброса
здании,
выброса.
в
что
Новые
высоты источника выброса даны в табл.2.4. Все остальное
соответствует условию зад.2.6.
№
Н, м
6
10
8
9
7
8
7
7
7
6
8
5
9
4
6
3
7
2
6
1
Дополнительные
24—
Таблица 2.4
— 25—
3. СПРАВОЧНЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
исходные данные
к зад.2.8
№
Н, м 6
11
8
12
9
13
7
14
6
15
6
16
8
17
7
18
8
19
6
20
Табл. 3.1
№ 21
Н, м 7
Предельно допустимые концентрации (ПДК) ряда 3В в атмосферном
воздухе населенных мест, мг/м3
Наименование
22 23 24 25 26 27 28 29 30
8
вещества
ПДК максимальная
ПДК среднесуточная
6 разовая
6 8 8 7 8 6
Азота диоксид
0,085
Ксилол Сернистый
0,04
0,2
0,2
ангидрид
(серы диоксид) Спирт
бутиловый
0,1
0,1
5
Углерода оксид
3
8
Табл. 3.2 2.9.
Применительно
к условию
зад.2.1
для
диоксида серы
и
оксида углерода определить: значение дней в течение
ПДВ
(в
Значения коэффициента стратификации (А) Районы и территории РФ
г/с и
т/год),
принимая число
года равным 340 и непрерывный
Значения ко-
рабочих
режим работы (24
эффициента А Районы южнее 40° северной широты (с.ш.),
250
Бурятия и Читинская область часа в сутки);
На европейской территории РФ:
необходимое снижение выбросов до этой величины
(г/с и
200
-районы южнее 50° с.ш.; -остальные
т/год).
районы Нижнего
Поволжья.
На азиатской территории РФ: -Дальний Восток; 2.10.
Применительно
к условию
зад.2.1 для диоксида серы и
новой трубы,
обеспечивающей
-остальная
территория Сибири.
до 52° с.ш.
максимальное значение приземной концентраций в пределах нормы
Европейская территория РФ и Урала от 50°
оксида углерода определить высоту
180
Европейская территория РФ и Урала север-
(1 ПДК).
нее 52°
160
с.ш.
Московская, Ивановская, Тульская, Рязан-
140
ская, Владимирская, Калужская области
— 26—
— 27-
Литература Ч.Ставров О.А. Атмосфера. Методические указания к расчетно практическим работам по курсу "Промышленная
экология" Часть
1,
Оглавление
1.ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ
2.Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных
ВВЕДЕНИЕ
МАДИ(ГТУ), М., 2003, 27с.
веществ, содержащихся в выбросах предприятий.
ОНД-86,
Л., Гид-
3 ПОЛОЖЕНИЯ
И
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
5
1.1.Общие сведения об атмосфере
рометеоиздат, 1987, 93с.
5
1.2.Механизм процесса рассеивания вредных выбросов 1.3.Расчет загрязнения атмосферы
выбросами
7
промышленных
14
1.4.Расчет предельно допустимых выбросов
10
источников
26
Литература
25
З.СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
17
2.3АДАЧИ
Редактор И.А.Короткова Технический редактор И.А.Короткова
Подписано в печать Печать офсетная Тираж 2СО^экз
?.оз.2СОЗг. Усл. леч. л. 1,3 Заказ_127
Формат 60x84/16 Уч.-изд. л. 1,6 Цена 10 р.
Ротапринт"МАДЙ(ТТУ)~Т25319. Москва, Ленинградский просп., 64