Расчет приземной концентрации в атмосфере от выбросов одиночного источника

m, n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

Н – высота источника выброса над уровнем земли (для назем­ных источников при расчетах принимается H = 2 м), м;

h – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; в случае ровной или слабо­пересеченной местности с перепадом высот, не превы­шающим 50 м на 1 км,

DT – разность между температурой выбрасываемой газо­воздушной смеси Т_Г и температурой окружающего атмо­сферного воздуха Т_В., °С;

V₁ – расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле

(6)

D – диаметр устья источника выброса, м;

w₀ – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с.

Значение коэффициента А, соответствует неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным:

а) 250 – для районов Средней Азии южнее 40° с.ш., Бурятии и Читинской области;

б) 200 – для Европейской территории бывшего СССР; для районов России южнее 50° с.ш., для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа, Молдовы; для Азиатской территории России:

для Казахстана, Дальнего Востока и остальной территории Сибири и Средней Азии;

в) 180 – для Европейской территории России и Урала от 50 до 52° с.ш. за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов и Украины;

г) 160 – для Европейской территории России и Урала севернее 52° с.ш. (за исключением Центра ETC), а также для Украины (для расположенных на Украине источников высотой менее 200 м в зоне от 50 до 52° с.ш. -180, а южнее 50° с.ш. - 200);

д) 140 – для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей.

Значения массовых выбросов М, г/с, и расхода ГВС, V₁, м³/с, принимаются по технологической части вновь строящихся и реконструируемых предприятий, а для действую­щих - по данным инвентаризации (обследования).

Необходимо отметить, что значения М следует относить к 20-30 минутному периоду осреднения, в том числе и в случаях, когда продолжительность выброса менее 20 мин.

При определении значения D Т, °С, следует принимать темпе­ратуру окружающего атмосферного воздуха Тв °С, равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца по [1], а температуру выбрасываемой в атмо­сферу газовоздушной смеси, Т_Г, °С, – по действующим для данного источника результатам измерений.

Для котельных, работающих по отопительному графику, допускается при расчетах принимать значения, Т_В, равными средним температурам наружного воздуха за самый холодный месяц по [1].

Значение коэффициента F принимается:

а) для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.п., скорость упорядоченного оседания практически равна нулю) – 1;

б) для мелкодисперсных аэрозолей (кроме указанных в п.а) при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % – 2; от 75 до 90 % – 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки – 3.

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, v_м; v_м’; f₀:

(7)

(8)

(9)

(10)

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формулам:

при f < 100 (11a)

при (11б)

Для значение коэффициента m вычисляется при f = f₀.

Коэффициент n при f < 100 определяется в зависимости от v_M по формулам

n =1 при (12а)

при (12б)

при (12в)

Для (или ) и (холодные выбросы) при расчете c_M вместо формулы (5) используется формула: (13)

где, (14)

причем n определяется по формулам (12а) - (12в) при .

Расстояние х_м, от источника выбросов, на котором приземная концентрация c, мг/м³, при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения, c_м

Определяется по формуле:

, (15)

где безразмерный коэффициент d при f<100 находится по формулам:

при (16а)

при (16б)

при (16в)

при f>100 или значение d находится по формулам:

при (17а)

при (17б)

при (17в)

В формулу (5) в скрытой форме входит скорость ветра. Ветер оказывает двоякое влияние на рассеивание примесей: чем больше скорость ветра, тем больше турбулентность атмосферы и, сле­довательно, интенсивнее распространяются эти примеси в окружающей среде; в то же время, с увеличением скорости ветра уменьшается высота факела над устьем трубы, что увеличивает приземную концентрацию.

Опасная скорость ветра не является метеорологическим фактором и для одного и того же производственного здания, на котором имеются различные источники выбросов, она может иметь различные численные значения для каждого источника в зависимости от его характера.

Значение опасной скорости U [1] _м, м/с, на уровне флюгера (обычно около 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ с_м, в случае f < 100 определяется по формулам:

при (18а)

при (18б)

при (18в)

При или значение вычисляется по формулам:

при (19а)

при (19б)

при (19в)

При опасной скорости ветра приземная концентрация вред­ных веществ с, мг/м³, в атмосфере по оси факела выброса на раз­личных расстояниях x, м, от источника выброса определяется по формуле

(20)

где – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения и коэффициента F по формулам.

при (21а)

при (21б)

при и (21в)

при и (21г)

Для низких и наземных источников (высотой Н не более 10 м) при значениях величина S₁ в (20) заменяется на величину , определяемую в зависимости от и по формуле:

при (22)

Значение приземной концентрации вредных веществ в атмосфере с, мг/м³, на расстоянии у, м, по перпендикуляру к оси факела выброса определяется по формуле:

(23)

где s₂ – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от скорости ветра U_M, м/с, и отношения у/х по значению аргумента t_y:

, при (24а)

, при u > 5 (24б)

(25)

Расчеты загрязнения атмосферы при выбросах газовоздушиой смеси из источника с прямоугольным устьем (шахты) производится по приведенным выше формулам при средней скорости и значениях: ,м, и , м³/с.

Средняя скорость выхода в атмосферу газовоздушной смеси м/с, определяется по формуле

(26)

где L – длина устья, м;

b – ширина устья, м.

Эффективный диаметр устья , м, определяется по формуле

(27)

Эффективный расход выходящей в атмосферу в единицу времени ГВС м³/с, определяется по формуле:

. (28)