Определение опасности загрязнения атмосферы

 

Нам необходимо определить опасность загрязнения атмосферы:

(1)

где с_i – физическая концентрация загрязняющего вещества в приземном слое атмосферы (пространство до 2 м над поверхностью земли), замеренная или рассчитанная, мг/м³; ПДК_i максимально разовая предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества, мг/м³.

Если значение i³ 1, то опасность загрязнения существует. Значения предельно допустимых концентраций для некоторых загрязняющих веществ, характерных при разработке месторождений полезных ископаемых.

 

Таблица 3.1. Определение индекса опасности атмосферы

 

Название вещества	C, мг/м3	Максимально разовая,мг/м3	Класс опасности	i	< >1
Диоксид азота (NO2)	0,087	0,085		1,023529	>1
Аммиак	0,208	0,2		1,04	>1
Бензол	0,8	1,5		0,533333	<1
Бензин нефтяной					>1
Бутан				2,525	>1
Бутилен	0,1			0,033333	<1
Дихлорэтан	1,1			0,366667	<1
Пыль нетоксичная	0,15	0,5		0,3	<1
Сажа	1,1	0,15		7,333333	>1
Сернистый ангидрид (SO2)	0,05	0,5		0,1	<1
Сероводород	0,001	0,008		0,125	<1
Сероуглерод	0,05	0,03		1,666667	>1
Оксид				1,8	>1

 

По степени воздействия на организм человека загрязняющие вещества подразделяются на 4 класса: 1 – чрезвычайно опасные (ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны меньше 0,1 мг/м³); 2 – высокоопасные (то же, 0,1- 1,0 мг/м³); 3 – умеренно опасные (то же, 1 – 10 мг/м³) и 4 – малоопасные (более 10 мг/м³).

При совместном присутствии в атмосфере нескольких веществ, обладающих эффектом суммации (т.е. взаимно усиливающих воздействие на организм человека), опасность загрязнения определяется из выражения

(2)

где с_1, с _2,..., с_n– фактические концентрации веществ, мг/м³; ПДК_1, ПДК_2., ПДК_n - максимально разовые предельно допустимые концентрации для этих веществ, мг/м³.

 

Выражение (2) будем использовать при установлении качества воздуха, если в нем одновременно присутствуют следующие группы веществ: ацетон и фенол; ацетальдегид и винилацетат; валериановая, капроновая и масляная кислоты; озон, диоксид азота и формальдегид; сернистый газ и фенол; сернистый газ и диоксид азота; сернистый газ и фтористый водород; сернистый газ и аэрозоль сернистой кислоты, сероводород и динил, сернистый газ и сероводород, сероводород; изопропилбензол и гидропероксид изопропилбензола; фурфурол, метанол и этанол; циклогексан и бензол; этилен, пропилен, бутилен; уксусная кислота и уксусный ангидрид; ацетон и ацетофенон; бензол и ацетофенон; серный и сернистый ангидрид, аммиак, оксиды азота и другие комбинации.

 

Таблица 2. Определение индекса опасности атмосферы для веществ с эффектом суммации.

 

Вещества с эффектом суммации	Столбец1	< >1
сернистый газ и диоксид азота	1,1235294	>1
сернистый газ и сероводород	0,225	<1

 

 

Для специально охраняемых территорий, имеющих особое назначение, таких как больницы, санатории, курорты, дома отдыха, спортивные сооружения, детские учреждения, рекреационные и заповедные объекты качество атмосферного воздуха оценивается по выражению

(3)

а при эффекте суммации в выражении (1) заменяют на 0,8.

 

В таблицах представлены полученные значение и отношения их к единице. Если значение i ³ 1, то опасность загрязнения существует. Так же определены классы опасных веществ.

 

 

Практическая работа 3. Определение предельно допустимого выброса

Теоретическая основа

 

ПДК– такая концентрация химического элемента и соединений их элементов в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний в любые сроки жизни настоящего и последующих поколений.

 

Фоновые загрязнения – общее содержание загрязнителей в воздухе или среднее количество загрязняющего агента в определенном объеме.

Предельно допустимый выброс– норматив предельно допустимого выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферного воздуха при условии не превышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы, других экологических нормативов.

Задание:

Предприятие, расположенное в России (севернее 40⁰ с.ш.), отводит запылённые выбросы через вентиляционную трубу высотой (Н,м), с диаметром устья (Д,м), объёмом выбрасываемого воздуха (V,м³/с). Предельно допустимая концентрация пыли в атмосферном воздухе составляет С_ПДК=0,5мг/м³, (пыль не токсичная), с очисткой воздуха в пылеулавливающих устройствах (μ %). Фонового загрязнения вокруг предприятия нет.

Определить величину предельно допустимого выброса и соответствующую концентрацию в устье выбросной трубы по исходным данным табл. 2.

 

Исходные данные

Исходные данные
Н, м
μ, %
V, м^3/с	6,0
Д, м	1,0
СПДК	0,5мг/м^3