Теоретические сведения. Рассмотрим одиночный точечный источник выброса, например, трубу котельной, показанной на рисунке 6

Рассмотрим одиночный точечный источник выброса, например, трубу котельной, показанной на рисунке 6.

М, г/с С₀₁ С₀₂ С₀₃

U, м/с

А

С, мг/м³

Б

Рисунок 6 - Эпюра концентрации при рассеивании вредного вещества от одиночного точечного источника выброса:

А – эпюра концентрации вредного вещества в факеле рассеивания;

Б – эпюра концентрации вредного вещества в приземном слое.

С₀₁; С₀₂ – профили концентрации по оси факела выброса;

С_ф - фоновая концентрация;

С¢_m, С_m – максимальная приземная концентрация вредного вещества соответственно без учета и с учетом фоновой;

Х_m – расстояние от основания трубы, на котором достигается максимальная приземная концентрация;

L_C33 – граница санитарно-защитной зоны;

М – массовый выброс вредного вещества;

ПДК – предельно допустимая концентрация.

Ось дымного факела источника ориентирована в направлении ветра, имеющего скорость U. При этом в вертикальных, по оси Z профилях концентраций, их значения с удалением от трубы убывают. Так концентрации в профиле С₀₃ меньше, чем в профиле С₀₁. На расстоянии Х от основания трубы дымный факел касается земли и приземная концентрация вредного вещества по оси начинает увеличиваться от фонового значения, если оно отлично от нуля, до максимального, которое достигается на расстоянии Х_м от основания трубы и дальше с увеличением расстояния приземная концентрация уменьшается.

Как известно, для каждого вредного вещества приземная концентрация в атмосферном воздухе населенных мест не должна превышать предельно допустимой (ПДК).

Предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества – максимальное количество загрязняющего вещества в атмосферном воздухе (мг/м³), превышение которого приводит к вредному воздействию на здоровье человека и окружающую среду.

Основным средством для соблюдения ПДК является установление нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ), устанавливаемых для каждого стационарного источника выбросов. Нормативы ПДВ загрязняющих веществ в атмосферу определяются на уровне, при котором выбросы загрязняющих веществ от конкретного и всех других источников в данном районе не приведут к превышению нормативов ПДК.

Предельно допустимый выброс – масса вредного вещества в отходящих газах, максимально допустимая к выбросу в атмосферный воздух в единицу времени, которая обеспечивает концентрацию вредного вещества в приземном слое, не превышающую ПДК.

В тех случаях, когда для действующего источника количество выбросов какого-либо вещества больше, чем должно быть после достижения ПДВ, величина выбросов от данного источника характеризуется как временно согласованный выброс (ВСВ). При этом имеется в виду, что допустимость такого выброса согласовывается на ограниченный период.

Фоновой концентрацией С_ф называется такая концентрация вредного вещества в приземном слое атмосферы, которая формируется всеми источниками, расположенными в данной местности, за исключением рассматриваемого.

На рисунке 6 показан случай, когда максимальная концентрация вредного вещества с учетом фоновой С_ф превышает ПДК.

В этом случае выброс вредного вещества М из источника может рассматриваться как временно согласованный (ВСВ), т.е.

если С_м > ПДК, то М относится к ВСВ (1)

В случае, когда максимальная концентрация вредного вещества равна или меньше предельно допустимой, массовый выброс М вредного вещества от источника выброса может рассматриваться как предельно допустимый, т.е. если

С_m < ПДК, то М относится к ПДВ (2)

Определение норматива в атмосферном воздухе с учетом эффекта суммации имеет некоторые особенности.

В атмосферный воздух могут выбрасываться вредные вещества (группы суммации), обладающие эффектом суммации. Группа суммации – вещества, одновременное присутствие которых в воздухе усиливает их вредное воздействие на человека.

Такое положение может создаваться также, когда одно из вредных веществ выбрасывается из источника, а другое находится в приземном слое за счет фоновой концентрации.

Норматив загрязнения по группе суммации может быть определен одним из двух способов:

По безразмерной концентрации:

, (3)

где С₁ … С_п – концентрации в атмосфере вредных веществ, входящих в группу суммации, мг/м³;

ПДК – предельно допустимые концентрации, мг/м³,

или по концентрации группы суммации С:

, (4)

где С₁ – концентрация вещества, к которому осуществляется приведение, г/м³;

ПДК₁- его ПДК, мг/м³;

С₂, …, С_п, ПДК₂, …, ПДК_п – концентрация и ПДК других веществ, входящих в группу суммации, мг/м³.

Для установления норматива ПДВ необходимо выполнение одного из условий:

, (5)

(6)

Для веществ, обладающих эффектом суммации, безразмерная суммарная концентрация q или приведенная к одному веществу суммарная концентрация С рассчитываются с использованием значений мощности выброса М_q или М соответственно, где:

, (7)

, (8)

где М₁, М₂, …, М_п - мощности выброса каждого из п веществ, г/с;

ПДК₁, ПДК₂, ПДК_п - максимальные разовые предельно допустимые концентрации этих веществ, мг/м³.