Рассеивание в атмосфере загрязняющих веществ. Нормирование источников загрязнения атмосферы

 

2.1. Основные понятия и определения

Проблема охраны окружающей среды от загрязнения промышленными выбросами стала одной из важнейших задач современности. Воздействия промышленных предприятий,энергетических систем, транспорта на атмосферу, водоемы и недра достигли таких размеров, что сейчас в крупных промышленных центрах уровни загрязнений существенно превышают допустимые санитарные нормы.

Источники выбросов ЗВ могут быть подвижными (транспорт) и стационарными. Выбросы из стационарных источников могут поступать в форме газов или аэрозолей.

Классификация источников выбросов дана на рис. 1.

Аэрозоли – это системы, характеризующиеся наличием в газовой среде твердых или жидких частиц. Подразделяются на пыли, дымы, туманы.

Пыли содержат твердые частицы размером до 800 мкм.

Дымы – твердые частицы размером 0,1 – 5 мкм.

Туманы –  жидкие частицы (капли) размером 0,3 – 5 мкм.

 

 

              Рис. 1 Классификация выбросов в атмосферу

Неорганизованный промышленный выброс – выброс, поступающий в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки или хранения продукта. К неорганизованным выбросам относятся выбросы, не имеющие фиксированного устья: выделения вредных веществ с открытых складов строительных материалов, карьеров, хранилищ отходов и т.д.

Организованный промышленный выброс -  выброс, поступающий в атмосферу через специальные газоходы, воздуховоды, трубы. Организованные выбросы имеют фиксированное устье и подразделяются на точечные ( одиночные ) - источники таких выбросов имеют примерно одинаковые размеры по осям координат (трубы промышленных предприятий, выбросные шахты систем вентиляции, газоотводные трубы от аппаратов и т. п.) и линейные - источники имеющие значительную протяженность в направлении, перпендикулярном направлению ветра (аэрационные фонари, близко расположенные вытяжные шахты, открытые окна, через которые удаляются вредные вещества и т. п.).

Точечные (одиночные) выбросы из стационарных источников в зависимости от высоты трубы (Н) подразделяются на:

- высокие при Н > 50 м (выброс осуществляется выше зоны аэродинамической тени здания, сооружения);

- средние при Н = 10 ÷ 50 м;

- низкие при Н = 2 ÷ 10 м (выброс поступает в зону подпора или аэродинамической тени здания, сооружения);

- наземные при Н < 2 м (в этом случае в расчетах принимают Н = 2м).

Промышленные выбросы считаются нагретыми, если их температура выше температуры окружающего атмосферного воздуха.

Без очистки могут выбрасываться как неорганизованные, так и организованные выбросы, после очистки – только организованные.

С целью регламентации загрязнений атмосферы установлены предельно допустимые концентрации ЗВ в атмосферном воздухе населенных пунктов (ПДК) и предельно допустимые выбросы загрязняющих веществ из источников (ПДВ).

Действующими нормативными документами [2] установлены ПДК для более 2000 вредных газов, паров, аэрозолей.

Величина наибольшей концентрации каждого вредного вещества в приземном слое атмосферы(слой высотой в 2 м от поверхности земли) не должна превышать величины ПДК_м.р.

ПДВ для данного источника (группы источников) – это максимальное количество вредного вещества, допустимое к выбросу из источника в единицу времени при соблюдении условия, что этот выброс от данного источника и от совокупности источников города или другого населенного пункта, с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере, не создаст приземную концентрацию, превышающую его предельно допустимую концентрацию для населения, растительного и животного мира.

Основными критериями качества атмосферного воздуха при установлении ПДВ для источников загрязнения атмосферы являются максимальные разовые ПДК_м.р.. При этом должно выполняться условие: отношение максимальной расчетной концентрации С_м вредного вещества в приземленном слое воздуха к величине ПДК_м.р данного вещества не должно превышать единицы:

 

                                   ,                            (8)

 

При установлении ПДВ учитывают значения фоновых концентраций С_ф вредных веществ в воздухе (суммарное загрязнение атмосферы от остальных источников города или другого населенного пункта, в том числе и от автотранспорта, за исключением рассматриваемого источника).

Таким образом, величина ПДВ [г/c] из источника для каждого вещества устанавливается, исходя из условия:

 

                                                           (9)

 

или

                                                                     (10)

При одновременном присутствии в атмосфере некоторых вредных веществ они могут обладать суммацией вредного действия. Эффектом суммации обладают, например, ацетон и фенол; сернистый ангидрид и двуокись азота; сернистый ангидрид, окись углерода, фенол и пыль конверторного производства, а также целый ряд других веществ [1].

Величина ПДВ подобных веществ устанавливается, исходя из условия:

                                                                               (11)