Задачей любого промышленного предприятия является обеспечение такого содержания вредных веществ в воздухе, которое не окажет вредного воздействия ни на качество окружающей среды, ни на здоровье населения.

В Украине приоритетным условием этого является соблюдение санитарно-гигиенических нормативов, то есть соблюдение неравенства С  ПДК. Отсюда следует, что предприятие должно обеспечить такое поступление загрязняющих веществ, при котором эти вещества смогут рассеяться до неопасных концентраций ПДК в определенных местах. Для этого необходимо установить, какая фактическая концентрация См может сформироваться в приземном слое воздуха и на каком расстоянии от источника Хм это произойдет. Эти расчеты ведутся согласно «Методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий».

Значение приземной концентрации См для нагретых выбросов определяется по формуле

См = .                                       (4)

См для холодных (холодными выбросами считается смесь, у которой T  10) выбросов определяется по формуле

См = ,                                       (5)

где   А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия горизонтального и вертикального рассеивания примесей в атмосфере. Для России А = 120.

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания загрязняющих веществ в атмосфере. Для вредных газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыль, зола) F = 1, для крупнодисперсной пыли при средней степени очистки не менее 90 F = 2, при отсутствии очистки F = 3;

m и n - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из источника, принимаются равными 1;

 - коэффициент шероховатости, учитывающий влияние рельефа местности на рассеивание примесей. Для ровной местности  = 1, для Севастополя  = 1,4. В целом по России принимают равным 1,3;

H - высота источника выброса над уровнем земли, м;

 - разность между Т газовоздушной смеси и Т наружного воздуха.

M - количество вещества, выбрасываемого через источник в единицу времени, т.е. мощность выброса, г/c или т/год;

V₁ - объем газовоздушной смеси, поступающей от источника в атмосферу, m³/c. значение V₁ берется из данных инвентаризации, а при их отсутствии определяется по дополнительной формуле:

,                                             (6)

где D - диаметр устья источника выброса, м;

 - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

К - дополнительная величина в c/m², определяемая по формуле

К = .                                          (7)

На площадках предприятий могут присутствовать несколько сходных источников. В случае достаточно близкого их расположения друг к другу формула (4) преобразуется к виду

См = ,                                  (8)

где M - суммарная мощность выброса всеми источниками;

V - суммарный расход газовоздушной смеси;

N - число источников.

Формула для холодных выбросов принимает вид

К = ,                                         (9)

а формула (5) принимает следующий вид:

См =                                          (10)

или

См = .                               (11)

Пример № 2. Определить приземную концентрацию диоксида серы, которая может сформироваться в атмосфере г. Омск, где ровная, открытая местность. Источники выброса расположены на территории металлургического завода и имеют следующие параметры:

1-й источник:

- мощность выброса SO₂ 15 т/год;

- высота трубы 40 м;

- объем газовых выбросов 150 м³/c;

- температура газовоздушной смеси 25 ºC;

- температура окружающего воздуха 23 ºC;

- средняя скорость выхода газовоздушной смеси из источника 3 м/c.

2-й источник:

- мощность выброса SO₂ 5 т/год;

- высота трубы 21 м;

- объем газовых выбросов 250 м³/c;

- температура газовоздушной смеси 160 ºC;

- температура окружающего воздуха 20 ºC.

3-й источник:

- мощность выброса SO₂ 12 т/год;

- высота трубы 20 м;

- объем газовых выбросов 210 м³/c;

- Тг =150 ºC;

- Тв =20 ºC.

4-й источник:

- мощность выброса SO₂ 14 т/год;

- высота трубы 21 м;

- объем газовых выбросов 300 м³/c;

- Тг =140 ºC;

- Тв =20 ºC.

Соответствует ли атмосферный воздух г. Омск санитарно-гигиеническим требованиям?

1. Коэффициенты в формуле 1:

А = 120 - для России;

F = 1 - для газообразных веществ;

m и n = 1;

 = 1 - ровная местность.

2. Дополнительную величину К для холодных выбросов рассчитываем для 1 источника:

3. Рассчитываем См для 1 источника по формуле (5), т.к.

 = 25 - 23 = 2, См рассчитываем для холодных выбросов:

4. Анализируя параметры 2, 3, 4 источников выброса, делаем вывод, что они имеют примерно одинаковую высоту трубы, параметры газового потока и расположены на площадке одного завода, поэтому рассчитываем См по формуле (7):

5. Приземная концентрация сернистого ангидрида от всех источников выброса равняется сумме См от каждого источника:

Cм = 0,14 + 0,38 = 0,52 мг/м³.

Сравниваем Cм c ПДKм.р.so₂ = 0,5 мг/м³;

0,52  0,5.

Вывод: атмосферный воздух г. Омск не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям.

Варианты  задания  № 2