2 Расчет концентраций вредных веществ, обусловленных выбросами единичного источника

На основе данных о количествах выбрасываемых в атмосферу токсичных веществ и характеристики технологической схемы можно рассчитать концентрации этих веществ в воздухе.

Максимальная приземная концентрация определяется по следующей формуле:

См - максимальная приземная концентрация, мг/м;

П - количество выбрасываемого в атмосферу вещества, г/с;

Н - высота трубы, м;

ΔT - разность температур выбрасываемых газов и воздуха;

V₁ - полный расход выбрасываемых газов, м/с;

А - климатический коэффициент, определяется в зависимости от географической точки источника выбросов (табл. 5);

m, n - коэффициенты, учитывающие подъем факела над трубой, для приближенных расчетов m = 1, n = 1.

Таблица 5 – Значение климатического коэффициента А

Географический район	A
Территория Украины южнее 50° северной широты	200
Украина от 50 до 52° северной широты	180
Территория севернее 52° северной широты	160

Теоретически необходимый объем воздуха в м³ на килограмм топлива приближено можно оценить по формуле

V =

где Qn - низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг (табл. 4).

Полный расход выбрасываемых газов в м³/с с учетом расхода топлива определяем по формуле

V₁ =

где В - расход топлива, г/с.

3 Оценка отрицательного воздействия промышленного объекта на окружающую среду

Для оценки влияния работы промышленного объекта на окружающую среду необходимо сравнить вычисленные концентрации токсичных веществ с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) этих веществ, среднесуточными, регламентированные ГОСТ 17.2.3.02-78 (табл. 6).

Таблица 6 – Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов

Вещество	ПДК, мг/м		Класс опасности
	максимально разовая	среднесуточная
Оксид углерода (II)	5.0	3.0	4
Диоксид серы	0.5	0.05	3
Оксид азота	0.085	0.04	2
Пыль	0.15	0.05	3
Оксид ванадия (V)	4.0	0.002	2

В общем случае концентрация каждого загрязняющего вещества должна быть меньше предельно допустимой, среднесуточной.

C_i ≤ ПДК_{і с.с}

При совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладавших однонаправленным действием, необходимо учитывать эффект суммирования. Так, при работе с использованием твердого и жидкого топлива необходимо выполнение следующего условия:

≤ 1

где C_SO,C_NO - расчетные концентрации, мг/м

ПДК_SO, ПДК_NO - максимально разовые предельно допустимые концентрации, мг/м.

4 Оценка комплексного показателя загрязнения.

Все виды предельно допустимых концентраций относятся к отдельным веществам. Между тем в воздухе может присутствовать от одного до сотни токсичных веществ. Для оценки результирующего загрязнения атмосферы рассчитывают комплексный показатель Р, учитывающий характер комбинированного воздействия веществ и их класс опасности:

Р=К²+ К²+ K² + K²_тв.+ K²

где Ki - фактическое среднегодовое загрязнение атмосферы конкретным веществом і в долях среднесуточной предельно допустимой концентрации, приведенное к биологическому эквиваленту 3 класса опасности.

Для получения этого значения вначале определяют кратность превышения для каждого вещества:

Ki = .

Если коэффициент превышения для вещества меньше единицы, то это вещество не учитывается при расчете комплексного показателя загрязнения.

Приведение коэффициентов превышения к биологическому эквиваленту 3 класса опасности осуществляется по формуле или по таблице 7.

для веществ 2-го класса опасности: К_2-3 = Кі·.

Таблица 7 – Приведенные кратности превышения ПДК веществ 2-го класса опасности к таковым 3-го класса опасности

Фактическое превышение ПДК концентраций веществ 2-го класса	Кратность превышения ПДК, приведенная к 3-му классу	Фактическое превышение ПДК концентраций веществ 2-го класса	Кратность превышения ПДК, приведенная к 3-му классу
1.5	1.7	6	9.8
2	2.4	6.5	10.8
2.5	3.2	7	11.9
3	4	7.5	13
3.5	4.9	8	14.1
4	5.8	8.5	15.2
4.5	6.8	9	16
5	7.8	9.5	17.6
5.5	8.8	10	18.7

В зависимости от величины комплексного показателя загрязнения Р и числа загрязнителей (определяется по числу веществ, для которых превышения предельно допустимой концентрации больше или равно единице) определяется уровень загрязне­ния атмосферного воздуха ( табл. 8).

Таблица 8 – Зависимость комплексного показателя загрязнения от числа загрязнителей и уровня загрязнения

Уровень загрязнения атмосферного воздуха	Число загрязнителей
	2–3	4–9	10–20	Более 20
I – допустимый	2	3	4	5
II – слабый	2.1–4	3.1–6	4.1–8	5.1–10
III – умеренный	4.1–8	6.1–12	8.1–16	10.1–20
IV – сильный	8.1–16	12.1–24	16.1–32	20.1–40
V – очень сильный	Более 16	Более 24	Более 32	Более 40

В случае сильного и очень сильного загрязнения атмосферного воздуха необходимо определить пути и методы сниже­ния этого загрязнения, т.е. методы снижения выбросов токсичных веществ в атмосферу.