Расчет предельно-допустимых выбросов и оценка экономического ущерба от загрязнения атмосферы

В процессе выполнения данного задания необходимо научиться проводить нормативный расчет выбросов в окружающую среду; оценить ущерб от загрязнения атмосферы.

 

Основные понятия

Предельно допустимый выброс (ПДВ) – это такое количество вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, которое обеспечивает концентрацию вещества в приземном слое не выше предельно допустимой концентрации (ПДК).

ПДВ устанавливают для каждого источника загрязнения атмосферы. Рассчитанные значения ПДВ должны являться научно обоснованной формой выброса промышленным предприятием вредных химических веществ, чтобы обеспечить соблюдение требований санитарных органов по чистоте атмосферного воздуха населенных мест.

Основной критерий качества атмосферного воздуха при установлении ПДВ для источника загрязнения атмосферы – ПДК.

При установлении ПДВ для источника загрязнения атмосферы учитывают расчетные или экспериментальные величины фоновых концентраций вредных веществ. Поэтому в формуле расчета представляют значения:

С = С _p + C _ф                                     (3.20)

где С _p – расчетная концентрация загрязняющего вещества, мг/м³; С _ф – фоновая концентрация загрязняющего вещества в расчетной точке, мг/м³.

Предельно допустимый выброс загрязнителя источником (ПДВ, г/с) и максимально допустимую концентрацию вредного вещества в газовой смеси при выходе в атмосферу максимально допустимую концентрацию вредного вещества в газовой смеси при выходже в атния атмосферы (С_М)  можно рассчитать по преобразованным уравнениям (1.1.) … (1.19).

Коэффициенты стратификации атмосферы (А) и оседания вредных веществ (В) приведены в табл. (3.12; 3.13).

Таблица 3.12

Коэффициент стратификации атмосферы (А)
в регионах России и СНГ

Регион России и СНГ	А
Район Средней Азии южнее 40^0 с.ш. Читинская область	250
Европейская часть СНГ южнее 50^0 с.ш., Нижнее Поволжье, Кавказ, Молдова, Казахстан, Дальний Восток.	200
Европейская часть СНГ и Урал от 50 до 52^0 с.ш. за исключением перечисленных выше районов	180
Европейская часть СНГ и Урал севернее 52^0 с.ш. Украина	160
Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская, Ивановская области	140

Таблица 3.13

Коэффициент F для различных загрязнителей

Тип загрязнителя	Размер частиц	Коэффициент F
Газы, аэрозоли, пыль	Менее 5	1
Пыль, аэрозоли	5…10	2
Пыль, аэрозоли	10…20	2,5
Пыль, аэрозоли	20…40	3

Порядок выполнения работы

 

1. По указанию преподавателя получите задания (табл. 3.14).

Таблица 3.14

Варианты для расчета ПДВ

Варант работы	Загрязнитель	Регион	∆Т	Н, m	ПДК, мг/м^3	Д, м	М, т/год	W1, м^3/с	Ji
1	Серный ангидрид	Хабаровск	30	18	10	1,05	150	2,5	6
2	Фенолы	Новокуйбышевск	35	17	1,0	1,5	210	1,85	5
3	Оксиды азота	Липецк	20	15	5,0	1,0	300	1,9	6
4	Аммиак	Рубежное	25	16	20	1,5	400	2,0	7
5	Метилмеркаптан	Мариуполь	45	18	0,8	1,75	100	2,5	8
6	Альдегиды	Белгород	25	16	0,5	1,2	200	1,4	6
7	Сероводород	Тюмень	30	17	10,0	1,15	300	1,25	5
8	Сернистый ангидрид	Баку	20	18	1,0	1,2	500	1,4	7
9	Фториды	С. Петербург	25	12	0,2	0,9	200	1,05	6
10	Оксид углерода	Донецк	40	15	20,0	1,1	800	1,25	8

 

2. Ознакомьтесь с методикой проведения расчета.

3. Проведите необходимые вычисления предельно допустимого выброса и эколого-экономического ущерба от загрязнения атмосферы, формулы (1.1) … (1.23).

Задания для графической части работы

В графической части построить зависимость концентрации загрязняющего вещества в приземном слое воздуха от расстояния до источника выброса.

Вопросы для подготовки теоретической части

 

1. Назовите основные факторы, влияющие на концентрацию загрязняющего вещества в приземном слое при выбросе газовоздушной смеси из одиночного источника с круглым устьем.

2. Как влияет рельеф местности на загрязнение атмосферы при выбросе вещества из организованного источника (трубы)?

3. Как проводят расчет загрязнения атмосферы выбросами группы источников?

4. Ориентировочные безопасные уровни и предельно допустимые концентрации вредных веществ.

5. ОБУВ: определение, нормы.

Литература: [1; 3; 4; 13; 21, 25, 41].

 

Тема 5. Мониторинг радиоактивного загрязнения биосферы

Задание к выполнению практической  части работы

Оценка радиоактивного загрязнения атмосферы при залповом

Выбросе радионуклидов

В процессе выполнения данного задания необходимо провести расчет радиоактивного загрязнения атмосферы при выбросах радионуклидов, оценить уровень радиации в различные периоды времени.

Основные понятия

Прогнозирование активности радионуклидов является предметом более сложных расчетов, чем прогноз ожидаемой концентрации загрязняющих веществ. Связано это с тем, что кроме распределения вещества в приземном слое воздуха активность нестабильных веществ, подверженных радиоактивному распаду, изменяется с течением времени.

В настоящей лабораторной работе предложена методика расчета активности радионуклидов по оси факела рассеивания выброса при залповом выбросе радиоактивного вещества.

Условия проведения расчета:

– залповый выброс радиоактивного вещества от одиночного источника с круглым устьем продолжается не менее 20 мин;

– период полураспада радиоактивного вещества больше чем время залпового выброса.

При соблюдении условий проведения расчета активность радионуклида находят по формулам:

                                 (3.21)

                         (3.22)

где A_V – удельная активность радионуклида, Беккерель/м³ (Бк/м³); Т _1/2 – период полураспада, с, мин, ч, год; C_m, С – соответственно начальная и текущая концентрация радионуклидов к моменту времени t, кмоль/м³; N_A – число Авогадро; t – время, с, мин, ч, год.

Начальную концентрацию находят по стандартной методике расчета концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе (ОНД - 86), формулы (1.5.1) … (1.5.8).

Порядок выполнения работы

1. Получить вариант выполнения работы в соответствии с табл. 3.15

Таблица 3.15

Варианты выполнения заданий по расчету активности
радионуклидов

Вариант	Радио нуклид	Период полураспада, Т1/2	Мощность выброса, м	Высота выброса, м	Диаметр D, м	Скорость выхода газов, м/с	Разность температур ∆Т, град
1	^3Н	12,4 года	10,0	10	2	1	100
2	^22Na	2,6 года	20,0	20	1	2	200
3	^24Na	15 ч	30,0	30	2	3	300
4	^42К	12,4 ч	40,0	15	1,5	1	400
5	^84Rb	33 сут	50	25	1	2	200
6	^129Cs	32 ч	60	35	1	2	400
7	^33Р	25 сут	10	20	2	1	300
8	^82Br	35 ч	15	10	2,5	1	200
9	^121I	2 ч	20	10	1	2	300
10	^80Со	5,3 года	100	20	1	7	300

2. Провести расчет начальной концентрации радионуклида в приземном слое на разных расстояниях от источника по оси факела выброса.

3. Рассчитать активность радионуклида в различные периоды времени. Составить карту загрязнения атмосферы радионуклидом в соответствии с табл. 3.16

Таблица 3.16