ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Общие сведения о ПДК и классах опасности загрязняющих веществ



Качество воздуха нормируют концентрациями:

ПДК- предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе. Это концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни. ПДК приведены в мг/м3.

ПДКмр - максимальная разовая предельно допустимая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация при вдыхании в течение 20-30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

ПДКсс - среднесуточная предельно допустимая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании.

 

Используются три показателя загрязнения воздуха.

ИЗА- индекс загрязнения атмосферы - (в соответствии с РД 52.04.186-89) Руководство по контролю загрязнения атмосферы) учитывающий несколько примесей, представляющий собой сумму концентраций выбранных загрязняющих веществ в долях ПДКм.р.;

СИ- стандартный индекс наибольшая измеренная разовая концентрация примеси, деленная на ПДКм.р., которая определяется из данных наблюдений на посту за одной примесью или на всех постах района за всеми примесями;

НП - наибольшая повторяемость превышения ПДКм.р.

Уровень загрязнения воздуха оценивается по 4 категориям значений СИ и НП:низкий, при СИ = 0 - 1 , НП = 0 %; повышенный, при СИ = 2-4, НП = 1-19 %; высокий, при СИ = 5- 10;НП = 20-49%; очень высокий при СИ > 10; НП> 50 %.

Если ИЗА, СИ и НП попадают в разные градации, то степень загрязнения атмосферы оценивается по ИЗА.

В зависимости от значения показателя ИЗА уровень загрязнения воздуха определяется следующим образом: о низкий - ИЗА < 5; о повышенный - ИЗА 5-7; о высокий - ИЗА 7-14; о очень высокий - ИЗА > 14;

 

Существует также класс опасностизагрязняющих веществ атмосферного воздуха. Это показатели, загрязняющего вещества, характеризующие степень опасности его для человека. Вещества делятся на следующие классы опасности, некоторые из которых приведённые в таблице 1.1:

• 1 класс - чрезвычайно опасные;

• 2 класс - высоко опасные;

• 3 класс - опасные;

• 4 класс - умеренно опасные.

Таблица 1.1. ПДК и классы опасности загрязняющих веществ

 

Вещество Класс опасности ПДКМР, мг/м3 ПДКсс, мг/м3
Оксид углерода L 3
Диоксид азота 0,2 0,04
Оксид азота 0,4 0,06
Углеводороды суммарные - - -
Метан - -
Диоксид серы 0,5 0,05
Аммиак 0,2 0,04
Сероводород 0,008 -
Озон 0,16 0,03
Формальдегид 0,035 0,003
Фенол 0,01 0,003
Бензол 0,3 0,1
Толуол 0,6 -
Параксилол 0,3 -
Стирол 0,04 0,002
Этилбензол 0,02 -
Нафталин 0,003 -
Взвешенные вещества 0,5 0,15

Загрязнение воздушного пространства выбросами из одиночных

Источников

К числу стационарных одиночных источников загрязнения воздушного пространства относят промышленные предприятия:

- тепловые электростанции;

- конверторные, мартеновские и электроплавильные цехи;

- доменное производство;

- производство серной кислоты контактным способом;

- производство элементарной серы;

- асфальтобетонные, нефтеперерабатывающие и другие заводы;

- котельные;

- другие стационарные предприятия, оснащённые дымовыми трубами.


 

Высота дымовых труб предприятий должна обеспечивать такое рассеивание золы, пыли, химических соединений или других вредных примесей, при которых концентрации их у поверхности земли становятся меньше предельно допустимых значений.

При прочих равных значениях, дымовые трубы выбирают тем ниже, чем выше эффективность системы пылеулавливания, и наоборот.

Поэтому при проектировании промышленных электростанций, асфальтобетонных заводов, котельных и т.д. решается одна из двух задач:

• по известным концентрациям примесей в газах после системы газоочистки и
ПДК у поверхности земли находят минимальную высоту дымовой трубы;

• по принятой высоте трубы и ПДК у поверхности земли находят
концентрации вредных примесей, допущенные на выходе из газоочистки.

Для расчета рассеивания вредных примесей через дымовые трубы используют Общесоюзный нормативный документ (ОНД-86), разработанный Госкомгидрометом в 1987 году

В соответствии с нормами ОНД-86 источники выброса вредного вещества в зависимости от его высоты (Н) устья над уровнем земной поверхности подразделяются на четыре класса:

• высокие источники - Н > 50 м;

• источники средней высоты Н = 10... 50 м;

• низкие источники - Н = 2... 10 м;

• наземные источники - Н < 2 м.

В нормах применены следующие единицы измерения: метры, секунды, граммы, концентрация вредных веществ - в миллиграммах на м3, концентрация на выходе из источника - в граммах нам3.

Степень опасности загрязнения приземного слоя выбросами вредных веществ определяется по наибольшей величине приземной концентрации вредностей (см,) в двухметровом слое над поверхностью земли, которая может устанавливаться на некотором расстоянии от места выброса (хм) при неблагоприятных метеорологических условиях, когда скорость ветра достигает опасного значения и имеет место интенсивный вертикальный турбулентный обмен.

Нормы распространяются на расчёт концентраций загрязняющего вещества на расстоянии не более 100 км от источника выброса

По Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий принимают см < ПДК.

Разовые значения ПДК являются в настоящее время основной характеристикой веществ, не обладающих кумулятивным действием. Например, для сернистого газа и нетоксичной пыли величины разовых ПДК принимаются равными 0,5 мг/м3.

 

Ниже приведена методика, изложенная в ОНД-86 «Методика расчёта концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий». Л. Гидрометиоиздат.1987.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества см (мг/м ) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии хм (м) от источника и определяется по формуле:

cM =AMFmnη/H2(V1ΔT)1/3, мг/м3, (1.1)

где: А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы; М— масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени (г/с); F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;

тип- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние и выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (трубы);

Н - высота трубы над уровнем земли (для наземных источников при расчётах принимается Н = 2 м), м;

η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (см. ниже); в случае ровной или слабопересечённой местности с перепадом

высот до 50 м на 1 км rj = 1;

ΔT разность между температурой выходящей из трубы газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв (°С).

V1- расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле, м3/с:

V 1=ώ0 π D2/4, (1.2)

где: D - диаметр устья источника выброса, м;

ώ0 - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника

выброса, м/с; п=3.14.

Коэффициент «А» принимается для неблагоприятных метеорологических условий, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным:

а) 250 - для районов Средней Азии южнее 40° с. ш., Бурятской АССР и
Читинской области;

б) 200 - для Европейской территории России, для районов России южнее 50° с.
ш., для районов Нижнего Поволжья, Кавказа, для 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 перечисленных выше районов;

г) 160 - для Европейской территории России и Урала севернее 52° с. ш., за
исключением Центра ETC;

д) 140 - для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской,
Ивановской областей;

Для других территории России значение коэффициента А должны приниматься по аналогии с районами со сходными климатическими условиями турбулентного обмена.

Значения безразмерного коэффициента F в зависимости (1.1) от эффективности системы пылеулавливания ц, и для SO2 приведены ниже:

- для газообразных веществ SO2 и мелкодисперсных аэрозолей при скоростях упорядочного оседания пыли, золы и т.п. близкой к нулю - F=l;

- для золы, кроме вышеуказанных условий при эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % - F=2;

- тоже при 70 ... 90 % - F=2,5;

- для крупнодисперсных аэрозолей и пыли, при коэффициенте очистки
выбросов менее 75 % и при отсутствии очистки значение F= 3.

Значение коэффициентов тип при f < 100 (горячие выбросы) определяются в зависимости от параметров f и vM

f = 1000 ώ0 2 D / (Н2 ΔT),(1.3)

vM = 0,65(V 1ΔT/H)I/3 (1.4)

m = 1/(0,67 + 0,l f 0,5 + 0,34f 0,33) (1.5)

n = 1 при vM > 2

n = 0,532 vм 2 -2,13 vм + 3,13 при vM = -0,5...2,0

n = 4,4 vM при vм < 0,5

Расстояние хм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация вредного вещества при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения см (мг/м3) определяется по формуле:

xM = (5-F)dH/4, (1.6)

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

d = 7 vM0,5(1 +0,28 f 1/3) при vM > 2

d = 4,95 vM (1 + 0,28 f 1/3) при vM = 0,5...2,0

d = 2,48vM (1 +0,28 f 1/3) при vM < 0,5

 

 

Значение опасной скорости uM (м/с) на уровне флюгера (10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ cM при f < 100 определяется по формулам:

uM = 0,5 при vM<0,5 (1.7)

uM = vMпри vM = 0,5...2,0 (1.8)

uM = vM(l + 0,12f 0,5)при vM > 2 ( 1.9)

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества сми (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра и (м/с) отличающейся от опасной скорости ветра им, определяется по формуле:

Сми=rСм (1.10)

Безразмерный коэффициент г в зависимости от отношения и/им определяется по формулам:

г = 0,67 (и/им) + 1,67 (и/им)2 -1,34 (и/им)3 при u/uM < 1
r = 3(u/uM)/(2(u/uM2-(u/uM) + 2) при u/uM >1

Расстояние от источника выброса хми, на котором при скорости ветра и и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения сми, определяется по формуле:

Хми=рхм,(4.11)

где р - безразмерный коэффициент определяемый в зависимости от отношения и/им по формулам:

р = 3 при u/uM < 0,25;

р = 8,43(1- u/uм)5 +1 при u/uM = 0,25... 1;

р = 0,32 и/им +0,68 при u/uM > 1;

При опасной скорости ветра им приземная концентрация вредных веществ см (мг/м3) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях х (м) от источника выброса определяется по формуле:

c = s1 cM; (4.12)

где s( - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения х/хм и коэффициента F по формулам:

s1 = 3(х/хм)4 - 8(х/хм)3 + 6(х/хм)2 при х/хм < 1;

s1 = 1,13 / (0,13(х/хм)2 + 1) прих/хм = 1...8;

s1 = х/хм/(3,58(х/хм)2 - 35,2(х/хм) + 120) при F < 1,5 и х/хм >8;

s1 = 1 /(0,1 (х/хм)2 + 2,47(х/хм) - 17,8) при F > 1,5 и х/хм >8;


Значение приземной концентрации вредных веществ в атмосфере су (мг/м ) на расстоянии у (м) по перпендикуляру к оси факела выброса определяется по формуле:

су =S2 c; (4-13)

где s2 - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от скорости ветра и (м/с) и отношения у/х по значению аргумента ty:

ty = и y2/x2 и<5;

ty=5y2/x2 u>5;

s2 = 1 / (1 + 5 ty + 12,8 ty2 + 17 ty3 + 45,1 ty4)2

«Методика расчёта концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий». (ОНД-86) Л. Гидрометиоиздат.1987, использованная выше, содержит также разделы и приложения, охватывающие: загрязнение атмосферы выбросами линейного источника, группы источников, учёт влияния рельефа местности, учёт застройки территории, учёт суммации вредного воздействия нескольких веществ, учёт фоновых концентраций загрязнений, определение границ санитарно-защитной зоны и др.

Пример 1. Определить параметры максимальных концентраций вредных веществ, создаваемые выбросом из высокого источника на примере ТЕЦ.

Дано. Из трубы высотой 90 м, диаметром 2,5 м вбрасываются в атмосферу дымовые газы с суммарным расходом 100 м3/сек; температура газа на выходе из устья трубы +150° С ; средняя температура воздуха в 13 ч самого жаркого месяца + 30° С; начальное содержание золы в дымовом газе 18,2 г/м3; выброс золы, М3 = 18,2 100 = 1820 г/с;

из приложения 3, (ОНД-86) принимаем: выброс двуокиси серы, М8ог =12 г/с; выброс окислов азота (в пересчёте на двуокись азота) MN02 = 0,2 г/с; максимально разовые предельно допустимые концентрации (ПДК) двуокиси серы и золы в зоне дыхания не должна превышать - 0,5 мг/м3, окислов азота -0,085 мг/м3.

Решение: Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества см (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии хм (м) от источника и определяется по формуле:

cM=AMFmnη /H2(V1ΔТ)1/3 мг/м3,


А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы равен 160

сек 2/3*град 1/3 для Самарской области;

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени (г/с) равна расход газ. х содерж. = 100 м3/сек х 18,2 г/м3 = 1820 г/с ; F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе. F = 2,5 при эффективности золоуловителя менее 90 %;

тип- безразмерный коэффициент, учитывающий влияние и выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (трубы);

η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; в

случае ровной или слабопересечённой местности с перепадом высот до 50 м

на 1 км ц = 1;

ΔT - разность между температурой выходящей из трубы газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв (°С) AT = 150-30=120°(С).

V1 - расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле, м3/с:

V, = ώо 71D2 / 4 = 20,38 3,14 2,52 /4 = 100 м3/сек, где D — диаметр устья источника выброса, м; ώо - скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса,

ώ0 = 4 М/3,14 D2 = 4 100 /3,14 2,52 = 20,38 м/с.

Значение коэффициентов тип при f < 100 (горячие выбросы) определяются в зависимости от параметров/и v^

f= 1000 02 D / (Н2 AT) = 1000 20,382 2,5 / 902 120 = 1,07

Vм = 0,65 (V1 АТ/Н)т = 0,65 (100 120/90)1/3 = 3,32м/с

m = 1/(0,67 + ОД/0,5 + 0,34f1/3) - 1 / (0,67 + 0,1 1,070,5+0,34 1,071/3) = 0,89
n = 1 при vM> 2

Тогда максимальное значениеприземной концентрации вредного вещества см (мг/м3)

cM=AMFmnη /Н2 (V1 ΔТ)1/3 = 160 1820 2,5 0,89 1 1 / 902 (100 120)1/3 = 3,49 мг/м3,

Расстояниехм (м)от источника выбросов, на котором приземная концентрация вредного вещества при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения см (мг/м3) определяется по формуле:

хм = (5 -F) dH/ 4 = (5 - 2,5) 16,41 90 / 4 = 923,1 м. где безразмерный коэффициент d при f< 100 находится по формулам:

d=l vM0,5(l + 0,28 f1/3) = 7 3,320,5 (1 + 0,28 1,071/3) = 16,41 при vM > 2

Расчёт показал, что максимальное значение приземной концентрации вредного вещества см (мг/м3) несколько превышает предельно допустимую для населённых мест, равную 3 мг/м3


Значение опасной скорости им (м/с) на уровне флюгера(10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ сМу при/< 100 определяется по формуле:

им = vM (1 + 0,12 f0,5) = 3,32 (1 + 0,12 1,070,5) - 3,73 м/с при vM > 2





Последнее изменение этой страницы: 2016-08-15; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.85.57.0 (0.015 с.)