Основные положения работы

Практическое занятие № 3

Глобальные экологические проблемы.

Определение зон рассеивания загрязняющих веществ в

атмосфере

Цель:

изучить методику определения параметров загрязнения воздушного бассейна от одиночных точечных источников

Вопросы для беседы

1. Что такое антропогенное воздействие? Какие виды воздействий вы знаете?
2. Что такое экологическая проблема и от чего зависит острота экологической проблемы?
3. К чему привело нарушение равновесия в системе «человечество – биосфера, как среда его обитания»?
4. В чем суть демографической проблемы?
5. В чем суть продовольственной проблемы?
6. В чем суть глобальной экологической проблемы «кислотных дождей» и какие последствия для природы и человека?
7. В чем суть глобальной экологической проблемы «парникового эффекта» и какие последствия для природы и человека?
8. В чем суть глобальной экологической проблемы «озоновых дыр» и какие последствия для природы и человека?

Задание 1. Практическая работа «Определение зон рассеивания загрязняющих

Веществ в атмосфере»

Основные положения работы

Основой выполнения работы являются следующие положения:

- на рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере влияют метеорологические параметры скорость и направление ветра, температурная стратификация атмосферы, температура атмосферного воздуха;

- максимальная приземная концентрация от данного источника загрязнения, возникающая при неблагоприятных метеорологических условиях (при опасных скоростях и направлении ветра, высокой температуре атмосферы и её безразличном состоянии) не должна превышать ПДК за границей санитарно-защитной зоны;

- приземная концентрация загрязняющих веществ зависит от параметров источника выброса и состава пылегазовоздушной смеси.

- стратификация – учение о слоистом строении атмосферы, учитывается температурный градиент, движение воздуха, различие его состава в разных слоях.

Максимальная приземная концентрация загрязняющих веществ, [мг/м³] в атмосфере от одиночного точечного источника выброса круглого сечения, выбрасывающего нагретую пылегазовоздушную смесь, рассчитывается по формуле:

(1)

 

где - коэффициент зависящий от температуры стратификации атмосферы. Для условий Республики Беларусь .

Н - высота источника выброса от земли, [м];

М - интенсивность выброса загрязняющего вещества, [г/с];

F - коэффициент, учитывающий скорость оседания загрязняющих веществ в атмосфере и зависящий от состояния загрязняющих веществ и эффективности пылеулавливания (см. табл.1). Быстрее оседают крупные частицы пыли, большей плотности (r_n, г/см³) при малой начальной скорости (W_о), т.к. меньше кинетическая составляющая

 

Табл. 1: Значение коэффициентов

Вещество	Эффективность пылеулавливания, [%]
Газообразные выбросы	--
Твердые частицы	> 90 75 - 90 < 75	2,5

 

V₁ - расход выбрасываемой пылегазовоздушной смеси, [м³/с]:

 

(2)

где w₀ – скорость выхода газовоздушной смеси из источника выброса (трубы), м/с;

D – диаметр трубы, м.

Разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси (Т_г) и температурой окружающего воздуха (Т_в):

(3)

где - температура газовоздушной смеси, [ ]

- температура атмосферного воздуха принимаемая для района расположения предприятия в 13 часов самого жаркого месяца года (Определяется по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», 2000г.)

 

- коэффициент, учитывающий влияние аэродинамических нарушений. Для одиночного источника при отсутствии рядом стоящих препятствий (высоких зданий, сооружений) = 1.

 

(4)

вводится коэффициент f показывающий изменение скорости на единицу температурного градиента и зависящий от параметров источника выброса (трубы).

 

Коэффициенты и учитывают условия выброса пылевоздушной смеси. и зависят от параметров соответственно:

при

 

m - безразмерный коэффициент, определяющийся по приведенной формуле или графику.

при

n – безразмерный коэффициент, зависящий от параметра V_m:

(4)

 

Расстояние от источника выброса до точки с максимальной приземной концентрацией рассчитывается по формуле (6):

(6)

где , [м] - высота источника выброса.

 

Вводится параметр определяемый следующим образом:

 

при

 

Опасная скорость (V_max,м/с)– скорость ветра, при которой предельные концентрации имеют наибольшее значение. V_max соответствует полученным значениям и . Значение опасной скорости на уровне флюгера (обычно 10м от уровня земли) зависит от параметра V_m.

В случае f<100 определяется по формулам:

V_max=0,5, при (V_m)≤0,5;

V_max= (V_m) , при 0,5< V_m ≤2;

V_max= V_m× (1+0,12× ), при (V_m) >2.

 

В случае f³100 или DТ=100 значение V_max определяется по формулам:

V_max=0,5, при (Vm)³≤0,5;

V_max= (V_m)³ , при 0,5< (V_m)³ ≤2;

V_max=2,2(V_m)³, при (V_m)³ >2.

 

Опасность загрязнения атмосферы оценивается показателем :

 

(7)

Результаты расчета записывают в табличной форме (см. табл. 2). Опасность загрязнения атмосферы газообразными веществами с учетом суммирования при одновременном присутствии в атмосфере и .

(8)

Табл. 2: Вид записи результатов расчета

Вещество	[мг/м3]	[м]	[м/с]
Зола
Суммирование		_____	_____

 

По итогам расчета делаются выводы об уровне загрязнения и предлагаются мероприятия по его снижению в случае необходимости.