Загрязнения атмосферы токсическими веществами.
Расчет максимальной приземной концентрации вредного вещества в приземном слое атмосферы
В нашей стране методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий, определена Общесоюзным нормативным документом – ОНД-86. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См , мг/м3, при выбросе нагретой(ΔТ > 0°С) газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается на расстоянии хм, м, от источника и определяется по формуле:
,
где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (характеризует изменение температуры с высотой), различен на разных территориях России (Европейская территория А=200);
М - массовый расход выбрасываемого из источника вредного вещества, г/с;
F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газов F =1, для мелкодисперсных аэрозолей с диаметром частиц меньше 5 мкм и при среднем значении эксплутационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90% F =2, при среднем значении эксплутационном коэффициенте очистки выбросов от75 до 90% F =2,5, для крупнодисперсных с диаметром частиц более 20 мкм и при среднем значении эксплутационном коэффициенте очистки выбросов менее 75% или при отсутствии очистки F =3);
m и n - безразмерные параметры, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
η - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности (перепад высот не более 50м на 1км) η =1;
Н - высота источника выброса над уровнем земли, м;
Δ T - разность температур выбрасываемой газовоздушной смеси Tг и окружающего атмосферного воздуха Тв, ºС;
V 1- расход газовоздушной смеси, м3/с, определяемый по формуле
,
здесь D – диаметр устья источника, м; ω0- средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья иcточника выброса, м/с.
Значения мощности выброса М и расхода газовоздушной смеси V 1 при проектировании предприятий определяются расчетом в технологической части проекта или принимаются в соответствии с действующими для данного процесса нормами.
Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, υм, υм ′, fе (эти параметры характеризуют условия истечения газовой струи из устья трубы):
; 
; 
; 
.
Коэффициент m определяется в зависимости от f по следующим формулам:
при f <100 
;
при f ≥100 
.
При f <100 коэффициент n определяется по следующим формулам:
если 
≥2, то 
;
если 0,5≤ <2, то 
;
если <0,5, то 
.
При f ≥100 или Δ T ≈0 °С, то есть для холодных выбросов, расчет максимальной концентрации ведется по формуле:
. (2)
Коэффициент n определяется так же, как в предыдущем случае, но при этом υм = υм ′.
По расчетной концентрации С м оценивается санитарно-экологическая ситуация, которая считается благополучной при С м ≤ 
.
Если в выбросах присутствуют несколько вредных веществ, то оценивая санитарно-экологическую ситуацию, необходимо учитывать их функциональное действие на организм человека, при этом возможны следующие случаи:
1. Все вещества функционально-разнонаправленного действия, если при этом выполняется условие С м ≤ для каждого вещества – санитарно-экологическая ситуация соответствует гигиеническим нормативам.
2. Если все вещества функционально-однонаправленного действия (прил. 1), то сначала рассчитывается безразмерная суммарная концентрация q по формуле
,
где С1, С2 … Сn – концентрации вредных веществ функционально-однонаправленного действия, присутствующих в выбросах, мг/м3; 
, 
, … 
– максимально разовые предельно допустимые концентрации веществ функционально однонаправленного действия, присутствующих в выбросах, мг/м3.
Если при этом выполняется условие q≤1 – санитарно-экологическая ситуация соответствует гигиеническим нормативам.
3. Если в выбросах имеется несколько групп функционального действия вредных веществ, то расчет ведется для каждой группы, как в п.2.
Расчет расстояния от источника, на котором достигается максимальная приземная концентрация вещества хм
Расстояние хм, м, от источника выбросов, на котором достигается максимальная концентрация вредного вещества С м в приземном слое, определяется по формуле
,
где d - безразмерный параметр, который определяется в зависимости от параметров f, υм, υм ′, fе.
При f <100 (нагретые газы):
если ≤0.5, то 
;
если 0,5< ≤2, то 
;
если >2, то 
;
при f ≥100 или Δ T ≈0 °С:
если υм′≤0,5, то 
;
если 0,5<υм′≤2, то 
;
если υм′>2, то 
.