Расчет уровня загрязнения атмосферного воздуха точечными источниками выбросов.

 

1. Цель работы: приобретение навыков расчета уровня загрязнения атмосферного воздуха выбросами точечного источника (в основном из труб промышленных предприятий).

 

2. Характеристики предприятия:

 

Предприятие: “Астра”

 

Таблица 1.1

№ варианта	Условное название предприятия, загрязняющее вещество	Высота трубы,м	Диаметр устья трубы, м	Температура ГВС, оС	Выброс загрязняющего вещества, г/с
	“Астра” Акролеин Окислы азота Сажа Свинец		0,6		2,2 1,7 1,1 0,8

 

3. Определение максимальной концентрации вредных веществ в атмосфере:

Из описания работы следует, что А=200, F= 1, Г=1, T_o=24,7 ^оС.

ΔТ=T_г-Т_о= 95-24,7=70,3^оС;

V₁=0,785D²W_ср =0,785*(0,6)²*7=1,978;

r=1000 W_ср²DH^-2ΔT^-1= 1000*7²*0,6*11^-2*70,3^-1=3,456;

q=0,65(V₁ ΔТ/H)^1/3= 0,65*(1,978*70,3/11)^1/3=1,514;

m=(0,67+0,1r^1/2+0,34r^1/3)^-1= 1/(0.67+0,1*3,456^1/2+0.34*3,456^1/3)=0,7;

n=0,532q²-2,13q+3,13= 0,532*1,514²-2,13*1,514+3,13=1,125;

 

По формуле С_max=AMFmnГH^-2(V₁ ΔТ)^-1/3 находим C_max для всех загрязняющих веществ:

С_max(акролеин)=200*2,2*0,7*1,125*11^-2*(1,978*70,3)^-1/3=0,576 мг/м³;

С_max(окислы азота)= 200*1,7*0,7*1,125*11^-2*(1,978*70,3)^-1/3=0,445 мг/м³;

С_max(сажа)= 200*1,1*0,7*1,125*11^-2*(1,978*70,3)^-1/3=0,288 мг/м³;

С_max(свинец)= 200*0,8*0,7*1,125*11^-2*(1,978*70,3)^-1/3=0,2 мг/м³.

 

4. Определение расстояния от источников выбросов, на котором достигается максимальная концентрация загрязняющего вещества:

так как r<100, 0,5>q>2, то

k=4,95q(1+0,28r^1/3)= 4,95*1,514*(1+0,28*3,456^1/3)=10,669;

x_max=0,25(5-F)kH= 0,25*(5-1)*10669*11=117,355м.

 

5. Определение метеорологических условий, при которых может быть достигнута максимальная концентрация загрязняющего вещества в воздухе:

так как r<100, 0,5>q>2, то

U_max=q=1,514 м/с.

 

 

6. Определение концентрации загрязняющего вещества в атмосфере на заданном

расстоянии от источника выбросов:

α=x/x_max= 500/117,355=4,261;

S₁=1,13(0,13α²+1)^-1 = 1,13*(0,13*4,261²+1)^-1=0,336, так как 1<α<8.

 

Расчет концентрации каждого загрязняющего вещества на расстоянии 500м от источника выбросов. Используя формулу C=S₁C_max:

С₅₀₀(акролеин)=0,336*0,576=0,193 мг/м³;

С₅₀₀(окислы азота)=0,336*0,445=0,15 мг/м³;

С₅₀₀(сажа)=0,336*0,288=0,097 мг/м³;

С₅₀₀(свинец)=0,336*0,2=0,067 мг/м³;

 

Расчет отношения концентрации на расстоянии 500м от источника выбросов каждого загрязняющего вещества к ПДК_с.с.:

С₅₀₀(акролеин)/ПДК_с.с.=0,193/0,03=6,43;

С₅₀₀(окислы азота)/ПДК_с.с.=0,15/0,04=3,75;

С₅₀₀(сажа)/ПДК_с.с.=0,097/0,05=1,94;

С₅₀₀(свинец)/ПДК_с.с.=0,067/0,0003=223,333.

 

7. Заключение:

 

Таблица 1.2 результаты, полученные при выполнении работы

Вариант 1. предприятие “Астра”
Загрязняющее вещество (ПДКс.с., мг/м3)	М, г/с	Сmax, мг/м3	С500, мг/м3	С500/ПДКс.с
акролеин (0,03)	2,2	0,576	0,193	6,43
окислы азота (0,04)	1,7	0,445	0,15	3,75
сажа (0,05)	1,1	0,288	0,097	1,94
свинец (0,0003)	0,8	0,2	0,0672	223,333
H=11 м; D=0,6 м; T=95 оС; ΔТ=70,3 оС; V1=1,978; r=3,456; q=1,514; m=0,7; n=1,125; Cmax=0,024M; k=10,669; xmax=117,355 м; Umax=1,514 м/с; α=4,261; S1=0,336;

 

Выводы:

1) Анализ полученных результатов показал, что на расстоянии 500м от источника выбросов уровень загрязнения приземного слоя атмосферы предприятием "Астра" составляет по акролеину 6,43 ПДК_с.с, по окислам азота- 3,75 ПДК_с.с, по саже 1,94 ПДК_с.с, по свинцу – 223,333 ПДК_с.с.

 

2) Для улучшения экологической ситуации на прилегающей территории можно рекомендовать предприятию “Астра” выполнение технических мероприятий по улучшению работы системы очистки газоаэрозольных выбросов, с целью уменьшения выбросов загрязняющего вещества свинца.