ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

____________________________________________________

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИГНД:

___________А.К. Мазуров

«___» _________ 2009 г.

Т.В. Усманова разработка проекта нормативов предельно допустимого выброса в атмосферу загрязняющих веществ

Методические указания к выполнению практической работы по дисциплине «Экология геолого-разведочных работ и

горнодобычного производства. Рекультивация земель» для студентов очного и заочного обучения специальности 020804 (013600) «Геоэкология»

Издательство

Томского политехнического университета

2009

УДК 622:574(076.5)

ББК 33:20.1я73

У757

Усманова Т.В.

У757 Разработка проекта нормативов предельно допустимого выброса в атмосферу загрязняющих веществ: Методические указания по выполнению практической работы по дисциплине «Экология геолого-разведочных работ и горнодобычного производства. Рекультивация земель» для студентов очного и заочного обучения специальности 020804 (013600) «Геоэкология». – ТПУ, 2009.- 16 с.

УДК 628.544.002.8(07)

ББК 33:20.1я73

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры геоэкологии и геохимии ИГНД

«28» января 2009 г.

Зав. кафедрой ГЭГХ

профессор, доктор геол.-минерал.. наук__________Л.П. Рихванов

Председатель учебно-методической

комиссии ________________Н.А. Осипова

Рецензент:

профессор, доктор геолого-минералогических наук Е.Г. Язиков

©Усманова Т.В., 2009

© Томский политехнический университет, 2009

© Оформление. Издательство Томского

политехнического университета

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

Цель работы – применить теоретические знания, полученные в курсе «Экология геологоразведочных работ и горнодобычного производства. Рекультивация земель» посредством составления проекта нормативов предельно допустимого выброса (ПДВ) в атмосферу загрязняющих веществ.

В задачи исследований входит:

• изучение теоретических основ расчета нормативов ПДВ в атмосферу загрязняющих веществ;

• проведение инвентаризации выбросов предприятия;

• расчет величины валовых выбросов загрязняющих веществ (ЗВ);

• расчет распределения приземных концентраций ЗВ, выбрасываемых точечным источником загрязнения атмосферы (ИЗА);

• вывод о соответствии фактических выбросов предельно допустимым выбросам.

Материал для выполнения данной работы предлагается в виде вариантов расчетных заданий для различных предприятий, имеющих один источник загрязнения атмосферы.

Вариант задачи выбирается для студентов очного обучения по номеру в списке группы, а заочного – по номеру зачетной книжки (Приложение 1).

Теоретическая часть

Предельно допустимый выброс (ПДВ) – научно-технический норматив, устанавливаемый из условия, чтобы содержание ЗВ в приземном слое воздуха (h=0-2м) от ИЗА или их совокупности не превышало норматив качества воздуха для населения, животного и растительного мира. Он является экологическим нормативом, применимым непосредственно к источникам загрязнения атмосферы.

Цель нормирования выбросов от ИЗА - ограничение их неблагоприятного воздействия на воздушный бассейн. Нормативы ПДВ устанавливаются едиными на весь нормируемый период и на последующие годы (при неизменности мощности источников выбросов, технологии производства, режима работы) и пересматриваются не реже 1 раза в 5 лет. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленным предприятием регламентированы ГОСТ 17.2.3.02-78, «Рекомендациями по оформлению и содержанию проекта нормативов ПДВ для предприятий». Задача нормирования выбросов ЗВ заключается в том, чтобы установить для каждого источника загрязнения атмосферы такую предельную величину выброса, чтобы в приземном слое атмосферы концентрация любого выбрасываемого им вещества не превысила значения ПДК.

Рассмотрим простой случай. Пусть на предприятии имеется единственный ИЗА – дымовая труба котельной (рис. 1). Известно, что при сжигании органических топлив (природный газ, уголь, мазут, дрова и т.д.) в составе дымовых газов содержатся различные ЗВ:

1) природный газ: окись углерода, окислы азота;

2 ) уголь: твердые частицы (зола), окись углерода, окислы азота, сернистый ангидрид;

3) мазут: твердые частицы (зола мазута), окись углерода, окислы азота, сернистый ангидрид, пятиокись ванадия.

Дымовая труба характеризуется рядом параметров: высотой, диаметром устья, объемным расходом дымовых газов, их температурой. Все эти параметры влияют на рассеивание выбросов в атмосфере. Кроме этого, необходимо знать величину массового выброса каждого ЗВ, г/с.

Дымовая струя, попадая из трубы в атмосферу, сносится по ветру и одновременно рассеивается в горизонтальном и вертикальном направлении. Процесс рассеивания сильно зависит от существующих в данный момент метеоусловий. На процесс рассеивания примесей влияет скорость ветра, его распределение с высотой, вертикальный ход температуры, характер подстилающей поверхности. Ясно, что немалую роль играют и особенности рельефа. Например, в котловине примеси будут скапливаться, на возвышенности — наоборот.

Если изобразить на графике ход приземной концентрации по мере удаления от трубы, то получится характерная кривая, показанная на рис. 2.

Следует уточнить, что газы и аэрозоли рассеиваются в атмосфере по-разному. Для «тяжелых» пылинок надо принимать во внимание еще и гравитационное оседание. Данный фактор учтен введением в расчетные формулы безразмерного коэффициента F:

- для газов и тонкодисперсной пыли F= 1,0,

- для грубых фракций пылей F=3.0.

- в промежуточных случаях принимают F—1.5; 2.0; 2.5.

Р аспределение приземной концентрации, показанное на рис.2, будет меняться в зависимости от скорости ветра. При каком-то значении скорости ветра, характерном для данного ИЗА с его конкретными параметрами приземная концентрация С достигнет наибольшего из всех возможных значений. Эту величину U_м называют опасной скоростью ветра. Наряду с рассеиванием по вертикали примесь распространяется и поперек ветра. Можно графически изобразить поле приземных концентраций с помощью изолиний (рис. 3).