Раздел 2. Задачи по определению качества и защиТы атмосферного воздуха от загрязнения

Задача № 11. Рассчитать величину максимальной концентрации вредного вещества у земной поверхности, прилегающей к промышленному предприятию, расположенному на ровной местности, при выбросе из трубы нагретой газовоздушной смеси.

Таблица 22 – Варианты исходных данных

Исходные данные	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Выбрасываемые вредные вещества	NO	CO	NO2	SO2	NO	CO	NO2	SO2	NO	CO
Фоновая концентрация вредного вещества в приземном слое атмосферы, Сф, мг/м^3	0,02	0,9	0,01	0,01	0,01	1,5	0,01	0,01	0,03	0,6
Масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, М, г/с	0,8	7,6	0,4	0,2	0,7	7,5	0,3	0,7	0,9	7,6
Высота трубы, Н, м	21	23	25	22	24	21	23	24	25	21
Объем газовоздушной смеси, выбрасываемой из трубы, Q, м^3/с	2,4	2,7	3,1	3,3	2,9	2,4	2,8	2,9	3,2	2,4
Разность между температурой выбрасываемой смеси и температурой окружающей среды, ∆Т, ^оС	12	14	16	18	13	15	17	12	16	14
Диаметр устья трубы, D, м	1,0	0,9	0,8	1,0	0,9	0,8	1,0	0,9	0,8	1,0

Указания к решению задачи

1. На схеме показать зоны загрязнения атмосферы при выбросе из трубы вредных веществ.

2. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества при выбросе нагретой газовоздушной смеси из одиночного источника при неблагоприятных метеорологических условиях определить по формуле

С_м = , (40)

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе (для Свердловской области А = 160);

М – мощность выброса, г/с; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания веществ в атмосфере (для газообразных веществ F = 1, для пыли F = 3); m, n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (диаметр и высота устья, температура и скорость выхода газовоздушной смеси); η – коэффициент рельефа местности (для равнины равен 1); Н – высота источника, м; Q – объем выбрасываемой газовоздушной смеси, м³/сек; ΔТ – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего воздуха, ^оС.

3. Для определения коэффициентов m и n необходимо:

рассчитать среднюю скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса:

, м/с; (41)

параметры f и v_м:

; (42)

. (43)

Коэффициент m определяется по формуле

, (44)

а коэффициент n определить в зависимости от величины v_м:

значение n: при v_м ≥ 2, n =1;

при 0,5 ≤ v_м ≤ 2, n = 0,532 v_м² – 2,13 v_м + 3,13; (45)

при v_м ≤ 0,5, n = 4,4 v_м.

4. Расстояние от источника выброса, на котором при неблагоприятных метеорологических условиях достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ определяется по формуле

х_м = , (46)

где k – безразмерный коэффициент, определяемый по формулам

k = 4,95.v_м (1+0,28) при v_м ≤ 2; (47)

k = 7 (1+0,28) при v_м > 2. (48)

5. Определить фактическую концентрацию вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха.

Дать оценку рассчитанного уровня загрязнения воздуха в приземном слое промышленными выбросами путем сравнения с предельно допустимыми концентрациями (приложение 4).

Задача № 12. Определить приземную концентрацию оксида углерода в атмосфере по оси факела выброса (С) на различных расстояниях от источника загрязнения атмосферы (х). Построить график распределения концентрации С = f(x).

Таблица 23 – Варианты исходных данных

Исходные данные	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Опасная скорость ветра, uм, м/с	1,9	1,8	1,7	2,0	2,1	2,2	1,5	2,3	1,9	2,0
Фоновая концентрация вредного вещества в приземном слое атмосферы, Сф, мг/м^3	0,02	0,9	0,01	0,01	0,01	1,5	0,01	0,01	0,03	0,6
Масса оксида углерода, выбрасываемого в атмосферу, М, г/с	11,4	11,6	11,2	12,2	11,7	11,5	11,3	10,7	10,9	11,6
Высота трубы, Н, м	31	33	35	32	34	31	30	34	35	31
Объем газовоздушной смеси, выбрасываемой из трубы, Q, м^3/с	5,4	5,7	5,1	5,3	5,9	5,4	5,8	5,9	5,2	5,4
Температура выбрасываемой смеси, Т, ^оС	160	140	165	158	130	150	170	120	160	140
Диаметр устья трубы, D, м	1,0	0,9	0,8	1,0	0,9	0,8	1,0	0,9	0,8	1,0