Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Організація спостереження і контролювання забруднень атмосферного повітря



У басейні річки розташоване підприємство, яке є стаціонарним джерелом забруднення атмосферного повітря. Для визначення впливу цього підприємства на повітряний басейн над територією, що підлягає моніторингу, необхідно організувати систему спостереження і контролювання.

1. Характеристика джерел забруднення атмосферного повітря в басейні річки.

Потрібно коротко охарактеризувати об’єкт забруднення, забруднюючі речовини, що викидаються підприємством в атмосферу, їх вплив на навколишнє середовище та здоров’я людей, визначити клас шкідливості підприємства та зробити план санітарно-захисної зони.

2. Розподіл концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері.

Він підпорядковується законам турбулентної дифузії. На розсіювання викидів суттєво впливає стан атмосфери, розміщення підприємства і характеристика джерел викидів (висота джерела, діаметр гирла тощо), особливості місцевості, фізичні та хімічні властивості речовин, що викидаються. Горизонтальне переміщення суміші визначається, як правило, швидкістю вітру, а вертикальне – розподілом температур у вертикальному напрямку.

З віддаленням від джерела викиду (труби) в напрямку розподілу промислових викидів виокремлюють три зони забруднення атмосфери:

1) Зону перекиду факела викидів (вона характеризується невисоким вмістом шкідливих речовин у приземному шарі повітря);

2) Зону задимлення з максимальним вмістом шкідливих речовин (ця зона найнебезпечніша для населення), яка залежить від метеорологічних умов і може бути розміщена у межах 10 – 49 висот джерела викиду (труби) від забудови;

3) Зону поступового зниження рівня забруднення.

Значення максимальної приземної концентрації прямо пропорційне до обсягу викидів з джерела і обернено пропорційне квадрату висоти джерела викиду (труби) над землею. Підйом гарячих потоків майже повністю зумовлений підйомною силою газів, що мають вищу температуру, ніж навколишнє повітря.

Максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини См (мг/м3) при викиді газоповітряної суміші з одиничного джерела з круглим гирлом, яке досягається за несприятливих умов на відстані Хм (м) від джерела, визначають за формулою:

Де А – коефіцієнт, що враховує частоту температурних інверсій; для розміщених в Україні джерел висотою менше 200 м у зоні від 50о до 52о п.ш. – 180 (Чернігівська, Сумська, Київська, Рівненська, Житомирська області), а південніше 50о п.ш. – 200; М – маса шкідливої речовини, викинутої в атмосферу за одиницю часу, г/с; А – коефіцієнт швидкості осідання шкідливих речовин в атмосфері (для газів – 1, для пари – 2, для пилу - 3); Н – висота джерела викиду, м (для наземних джерел Н=2м); η – коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу місцевості. Якщо місцевість рівна або з перепадом висот, які не перевищують 50 м на 1 км, приймають η=1; Т(оС) – різниця між температурою, що викидається газоповітряною сумішшю Тг і температурою навколишнього атмосферного повітря; V13/с) – витрата газоповітряної суміші, яку визначають за формулою:

Де D- діаметр гирла труби, м; ω0 – середня швидкість виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду, м/с; m і n – коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду, їх визначають залежно від параметрів аж f; fe; Vm; Vm ́:

Де Vм – небезпечна швидкість вітру, Vm ́ – швидкість вітру, за якої приземні концентрації мають найбільші значення. Коефіцієнт m визначають залежно від f за формулою:

Для fe < f < 100 значення коефіцієнта m знаходять при fe = f. Коефіцієнт n при f<100 визначається залежно від Vм :

При f ≥ 100 або Т ≈ 0 (Vм́=0,5 (холодні викиди)) коефіцієнт n розраховують так:

Коефіцієнт n розраховують за формулами (а) або (б) при Vm ́= Vm . Усі розрахунки зводять у табл. 1.

Обчислення за запропонованими вихідними даними для заводу з виробництва азбесту дає змогу отримати результати, які можна звести у табл. 2.

Як видно з таблиці, концентрації таких речовин, як сірчистий газ, сірководень і пил нетоксичний перевищують значення максимально разових і середньодобових ГДК.

Після цих розрахунків визначають відстань, на якій формується максимальна приземна концентрація.

Відстань Хм (м) (табл. 3) від джерела викидів, на яких приземна концентрація С за несприятливих метеорологічних умов досягає максимального значення См, визначають за формулами:

Значення безрозмірного параметру d знаходять за формулами (при f < 100):

Для речовин, концентрації яких перевищують гранично допустимі максимальні разові концентрації, розраховують відстань, на якій формується концентрація в межах ГДК. За небезпечної швидкості вітру Vm приземну концентрацію шкідливих речовин С (г/м3) в атмосфері по осі факела викиду на різних відстанях Хм від джерела викиду визначають за формулою:

С=S1Cм , (19)

Де S1 – коефіцієнт, який визначається залежно від відношення Х/Хм і коефіцієнта F.

Розрахунки виконують у вигляді таблиці (табл. 4).

Оскільки у газоповітряній суміші, що викидає завод, присутні речовини, концентрації яких перевищують ГДК, слід з’ясувати відстані, на яких ці концентрації досягають допустимих значень (табл.. 5).

Для проведення розрахунків щодо ефекту сумації враховують, щ сума концентрацій речовин, наділених ефектом сумації, нормована на їх гранично допустимі рівні і не повинна перевищувати 1:

Де С1, С2, …, Сn – фактичні концентрації речовин в атмосфері; ГДК1, ГДК2…, ГДКn – гранично допустимі концентрації тих самих речовин. Речовини з ефектом сумації окремо можуть мати концентрації, що не перевищують ГДК, і бути нешкідливими, але разом вони діють, як і речовини, вміст яких перевищує ГДК. Ефект сумації мають такі групи речовин:

1) Ацетон, акролеїн, фталевий ангідрид;

2) Ацетон, фенол;

3) Ацетон, ацетофенол;

4) Ацетон, фурфурол, формальдегід, фенол;

5) Ацетальдегід, вінілацетат;

6) Аерозолі п’ятиокисного ванадію і окисли марганцю;

7) Аерозолі п’ятиокисного ванадію і триоксидів хрому;

8) Аерозолі п’ятиокисного ванадію і сірчистий ангідрид;

9) Бензол і ацетофенол;

10) Озон, діоксин азоту, формальдегід;

11) Оксид вуглецю, діоксин азоту, формальдегід, гексан;

12) Сірчистий ангідрид, аерозоль сірчаної кислоти;

13) Сірчистий ангідрид і сірководень;

14) Сірчистий ангідрид і діоксин азоту;

15) Сірчистий ангідрид, оксид вуглецю, діоксин азоту і фенол;

16) Сірчистий ангідрид, фенол.

Деякі інші, менш поширені, речовини теж характеризуються ефектом сумації.

3. Встановлення категорії небезпечності підприємства та уточнення розмірів санітарно-захисної зони.

Для визначення категорії небезпечності підприємства використовують дані про викиди забруднюючих речовин в атмосферу за формою статистичної звітності 2ТП-повітря. У цій формі має бути розшифрування «вуглеводнів» і не повинно бути інформації про сумарні викиди шкідливих речовин в атмосферу від групи підприємств.

Категорію небезпечності підприємств (КНП) обчислюють за виразом:

Де Мі – маса викиду і-тої речовини, т/рік, ГДКс.д. – середньодобова гранично допустима концентрація і-тої речовини, мг/м3; n – кількість викинутих підприємством шкідливих речовин, які забруднюють атмосферу; аі – безрозмірна константа, яка дає змогу порівняти ступінь шкідливості і-тої речовини зі шкідливістю сірчистого газу (визначають за табл. 6).

Для розрахунку КНП за відсутності середньодобових значень ГДК використовують значення максимально разових ГДК, ОБРВ або зменшені в 10 разів значення ГДК робочої зони забруднюючих речовин.

Значення КНП для речовин, щодо яких немає інформації про ГДК або ОБРВ, прирівнюють до маси викидів даних речовин. За величиною КНП підприємства поділяють на 4 категорії небезпечності. Граничні умови для з’ясування категорії небезпечності підприємства наведено в табл. 7.

Залежно від КНП здійснюють облік викидів забруднюючих речовин в атмосферу, запроваджують періодичність контролю за викидами підприємств і визначають санітарно-захисну зону (СЗЗ) від джерел забруднень до житлових районів. У таких зонах розміщують адміністративно-службові приміщення, склади, гаражі, депо тощо.

Після нескладних розрахунків можна встановити, що завод з виробництва азбесту належить до ІІ категорії небезпечності і, відповідно, стандартна CCЗ становить 500 м. Але необхідно провести уточнення цієї відстані з урахуванням «рози вітрів» і відстані формування концентрації забруднюючих речовин у межах ГДК.

Уточнення розмірів стандартної СЗЗ поводять з урахуванням «рози вітрів»

За формулою:

Де Lсан – відстань від джерела забруднення до межі санітарної зони, м. Її обчислюють за співвідношеннями:

Де Lсанст.- розміри стандартної СЗЗ, м; Х – найбільша відстань, де формується концентрація забруднюючої речовини в межах ГДК, Р – середньорічна повторюваність напрямку вітру; Р0 – повторюваність напрямку вітрів одного румба при круговій «розі вітрів» (при восьми румбовій «розі» Р0 = 100/8=12,5%). Всі розрахунки подають у вигляді табл. 8.

Враховуючи багаторічну повторюваність вітрів, притаманну Львівській області, і найбільшу відстань формування приземної концентрації забруднюючої речовини (сірчаний газ -1100 м) уточнюють розмір СЗЗ для заводу з виробництва азбесту (табл. 9).

4. Визначення кількості та місць розташування постів спостережень за станом атмосферного повітря.

Пости спостереження за забрудненням атмосферного повітря бувають стаціонарні, маршрутні та пересувні.

Кількість стаціонарних постів визначають залежно від чисельності населення. (табл. 10).

Площа Львівської області: 21,8 тис. км2.

Кількість населення: 2770,3 тис. осіб.

Площа басейну: 70,83 км2.

Звідси кількість населення басейну становить:

N=0,07083*2770,3/21?8=9?0 тис. осіб

Отже, в басейні річки Слонівка на території міста розміщують 1 стаціонарний пост спостережень.

Маршрутні пости розміщують в точках перетину концентричних кіл з радіальними лініями, що вказують напрямки світу (рис. 2).

Концентричні кола мають такі радіуси: 0,5 R; R; 1,5R.

R=20Н;

Де Н – висота джерела викиду, м.

Для заводу з виробництва азбесту концентричні кола будуть мати радіуси 400; 800 і 1200 м. При маршрутних спостереженнях проби повітря необхідно відібрати у 24 точках.

Пересувний (підфакельний) пост розміщують під димовим факелом.

Відбір проб проводять за напрямком вітру в точках перетину переважаючого напрямку з колами радіусами 0,2; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 15; 20 км, на межі санітарної зони та на межі санітарної зони +200 м, а також на відстані формування максимальних концентрацій. На кожному колі, по обидві сторони від осі факела, на відстані 1/25 R кола, встановлюють ще 2 пости спостереження. Точки відбору проб на пересувних постах спостереження показують графічно (рис. 3,4).

При спостереженнях за допомогою пересувних постів основні відстані розміщення точок відбору проб повітря від джерела забруднення такі: 1,8,15 – 52 м; 2, 9, 16 – 105 м; 3, 10, 17 – 200 м; 4, 11, 18 – 500 м; 5, 12, 19 – 1000 м; 6, 13, 20 – 1100 м (СЗЗуточ); 7, 14, 21 – 1300 м (СЗЗуточ+200 м).

5. Визначення речовин, які підлягають контролюванню.

На стаціонарних поста обов’язково проводять спостереження за такими речовинами, як пил, діоксин сірки, оксид вуглецю, оксид азоту і тими речовинами, концентрації яких перевищують ГДК. Ці спостереження проводять, якщо підприємства впливають на місця розташування постів.

На маршрутних постах проводять спостереження за тими речовинами, концентрації яких перевищують ГДК, та додатково за пилом, діоксидом сірки, оксидом вуглецю, оксидом азоту за умови, що вони є в газовій суміші викиду.

Спостереження під факелом проводять щодо типових для підприємства інгредієнтів. У зоні максимального забруднення аналізують концентрації всіх речовин, що викидаються, за межею санітарної зони – лише ті речовини, концентрація яки перевищують ГДК.

Завдання. Навести в табличній формі (табл.11) перелік речовин, що підлягають контролю.

Підібрати та обґрунтувати метод відбору проб атмосферного повітря для лабораторного аналізу та запропонувати прилади контролю за концентраціями забруднюючих речовин.

Пояснити принцип вибору переліку речовин, що підлягають контролю на постах спостереження.

Зробити загальний висновок щодо ступеня впливу підприємства на атмосферне повітря, шкідливості забруднюючих речовин, що ним викидаються. Надати пропозиції щодо організації моніторингу атмосферного повітря, визначення кількості постів спостереження і контролювання та місць їх розташування. Запропонувати типи газоаналізаторів та інших приладів, якими необхідно обладнати пости спостереження. Розробити комплекс природоохоронних заходів, спрямованих на запобігання забрудненню атмосферного повітря.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.