Размещено на http://www.allbest.ru/

Нормирование качества атмосферного воздуха

Введение

Для количественной оценки содержания примеси в атмосфере используется понятие концентрации - количества вещества, содержащегося в единице объема воздуха, приведенного к нормальным условиям.

Качество атмосферного воздуха - это совокупность его свойств, определяющая степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом. Качество атмосферного воздуха может считаться удовлетворительным, если содержание примесей в нем не превышает предельно допустимых концентраций (ПДК).

ПДК - это максимальная концентрация в атмосфере, отнесенная к определенному промежутку времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него и на окружающую среду в целом прямого или косвенного воздействия, включая отдаленные последствия.

Для оценки качества атмосферного воздуха установлены две категории ПДК: максимально разовая (ПДКмр) и среднесуточная (ПДКсс).

ПДКмр - основная характеристика опасности вредного вещества. Установлена для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, световой чувствительности) при кратковременном воздействии атмосферных примесей (в течение 20 мин). По этому нормативу оцениваются вещества, обладающие запахом или воздействующие на другие органы чувств человека.

ПДКсс - установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вещества на организм человека. Вещества, оцениваемые по этому нормативу, обладают способностью временно или постоянно накапливаться в организме человека.

Для каждого проектируемого и действующего объекта, являющегося стационарным источником загрязнения воздушного бассейна, устанавливают нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

ПДВ - это норматив, устанавливаемый для каждого конкретного источника исходя из условия, что выбросы вредных веществ от данного источника в совокупности с другими источниками не создают приземную концентрацию, превышающую ПДК за пределами санитарно-защитной зоны.

Это максимальные выбросы в единицу времени для данного природопользователя по данному компоненту, которые создают в приземном слое атмосферы максимальную концентрацию этого вещества Смi, не превышающую ПДК, с учетом фонового загрязнения Сфi. При этом должно выполняться условие:

ПДВi > Смi + Сфi /ПДКмрi ? 1

Фоновая концентрация Сф характеризует загрязнение атмосферы в населенном пункте, создаваемое другими источниками, исключая данный, относится к тому же интервалу осреднения (~ 20 минут), что и

Для каждого города на основании нормативов ПДВ предприятий и фонового состава атмосферного воздуха разрабатывают общегородские нормативы ПДВ, в соответствии с которыми индивидуальные ПДВ предприятий могут быть пересмотрены в сторону уменьшения.

Температурная стратификация - (лаг. temperatura-правильное соотношение, нормальное состояние и stratum-слой, настил, facio-делаю). Высотное распределение температуры воздуха в атмосфере, закономерно понижающееся на 0,6-1°С на 100 м подъема. При устойчивой температурной стратификации обычна ясная безоблачная погода. При падении температур на 100 м меньше 0,6°С температурная стратификация становится неустойчивой, нарастает вертикальное движение воздуха, начинают формироваться облака, возникает конвективная фронтальная облачность. Коэффициент температурной стратификации атмосферы определяет условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе.

1. Задание для ргр

Целью выполнения проекта является расчёт следующих показателей:

Определение максимальных приземных концентраций загрязняющих веществ;

Определение ПДВ загрязняющих веществ в атмосферу;

Определение размеров санитарно-защитной зоны;

Определение категории опасности предприятия;

2. Расчет загрязнения атмосферы от организованного высокого источника выбросов

Cm_пыль = 6464.304/101486.25 = 0.06 мг/м3

Сm _(HNO3) = 327.6/ 101486.25= 0.0032 мг/м3

Cm _{(NO2) =} 35.616/ 101486.25=0.00035 мг/м3

2.2 Определение ПДВ загрязняющих веществ в атмосферу

Значение ПДВ (г/с) для i-го вещества, выбрасываемого одиночным источником с круглым устьем при фоновой концентрации Сф< ПДК, определяется по формуле 2.3:

где Сфi - фоновая концентрация рассматриваемого вещества, мг/м3. Устанавливается службой экологического мониторинга по результатам многолетних измерений концентраций примесей в атмосферном воздухе. При отсутствии таких данных принимается обычно Сфi = 0,1 ПДКм

Решение:

ПДВпыль= ( (0.50-0.25*0.5) *75^2*18/042) /504= 75.51 г/с

ПДВHNO3= ( (0.40-0.15*0.4) *75^2*18.042) /252= 136,9 г\с

ПДВNO2= ( (0.085 - 0/18*0.85) *75^2*18.042) /178.08 = 39.72 г/с

2.3 Определение размеров санитарно-защитной зоны

Для уменьшения концентрации вредных веществ на прилегающей к промышленному предприятию территории устраивают санитарно-защитные зоны (СЗЗ).

Размеры нормативной СЗЗ до границы жилой застройки устанавливают в зависимости от мощности предприятия, особенностей технологического процесса производства, характера и количества выделяемых в атмосферу вредных и с неприятным запахом веществ. В соответствии с санитарной классификацией промышленных предприятий размеры санитарно-защитных зон устанавливаются в зависимости от класса опасности предприятия (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 "Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов").

Таблица 2.2 - Нормативные размеры санитарно-защитных зон

Указанные в таблице 2.2 размеры СЗЗ являются минимальными. Если в результате расчета рассеивания примесей получены большие размеры СЗЗ, то принимаются расчетные размеры. Если в результате расчета получены размеры СЗЗ меньше указанных в таблице 2, то принимаются табличные значения, так как выброс вредных веществ может являться не единственным видом вредного воздействия предприятия на окружающую среду. Минимальные размеры СЗЗ установлены исходя из условия снижения на ее границе концентрации вредных веществ до ПДК, а уровней шума, вибрации, инфразвука, электромагнитных полей, электростатического поля - до предельно-допустимых уравнений (ПДУ).

СЗЗ нельзя рассматривать как резервную территорию и использовать ее для расширения промышленной площадки. На территории СЗЗ допускается размещение объектов более низкого класса вредности, чем основное производство - складов, гаражей, автостоянок и т.д.

Размер СЗЗ до границы жилой застройки следует устанавливать:

для предприятий с технологическими процессами, являющимися источниками загрязнения атмосферного воздуха - непосредственно от источника загрязнения (трубы, шахты, аэрационных фонарей зданий, мест погрузки - разгрузки сырья);

для предприятий с технологическими процессами, являющимися источниками шума, вибрации, электромагнитных волн радиочастот - от зданий, сооружений и площадок, где установлено это оборудование;

для электростанций, котельных - от дымовых труб.

Последовательность расчета СЗЗ:

1. Определяем расстояние Х_М, при котором достигается максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См для каждого загрязнителя.

Расстояние Хм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С_М (мг/м) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения, определяется по формуле 2.4:

(2.4)

где d - безразмерный коэффициент -

, при ;

при ;

при ;

при

при

при

Решение:

Пыль, HNO3, NO2:

т. к Um >2,то, d= 7*1,66* (1+0,28* 0,899) = 13,37

Xm (пыль) = 545,4 м; Xm (HNO3) = 763.56; Xm (NO2) = 1090.8

2. Определяем расстояние Хn от источника в расчетном направлении для каждого загрязнителя. Для построения графика необходимо воспользоваться таблицей П.1.5.

Распределение концентраций вредных веществ в приземном слое воздуха по оси факела на различных расстояниях Х от источника выброса находят по формуле:

Безразмерная величина S1 зависит от отношения Хn / Хм. При Хn/Хм > 8 S1 зависит от скорости оседания взвешенных частиц выбросов.

Согласно ОНД - 86 S1 рассчитывают по формулам:

Решение:

Спыль= 0.06; С_HNO3= 0.0032; С_NO2l= 0.00035;

Рис. 2.1 - График распределения концентраций углерода окиси в атмосфере от организованного высокого источника выбросов.

выброс загрязнение атмосфера санитарный

Рис. 2.2 - График распределения концентраций хлористого водорода в атмосфере от организованного высокого источника выбросов

Примечание: С = ПДКсс, если выброс загрязняющих веществ в атмосферу непрерывный; С = ПДКмр, если выброс загрязняющих веществ в атмосферу залповый.

При построении графика не учитываем выход загрязняющих веществ другими путями (через окна, фонари, фрамуги, неплотности строительных конструкций зданий), поэтому принимаем приземную концентрацию в точке Х=0 равной нулю.

По мере удаления от трубы в направлении распространения промышленных выбросов можно условно выделить 3 зоны загрязнения атмосферы:

зона переброса факела (характеризуется относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое атмосферы);

зона задымления (характеризуется максимальным содержанием вредных веществ).

зона постепенного снижения уровня загрязнения.

Зона задымления является наиболее опасной для населения и должна быть исключена из селитебной застройки.

2.4 Определение категории опасности предприятия

В зависимости от массы и видового состава выбросов в атмосферу, определяют категорию опасности предприятия (КОП) по формуле 2.5:

- масса i-го вещества в выбросе, т/год;

где Т - годовой фонд работы оборудования, ч (количество смен в году - 320, с учетом круглосуточной работы плавильного агрегата принимаем Т= 7680 ч);

ПДК_ССi - среднесуточная ПДК i-го вещества;

п - кол-во загрязняющих веществ;

а_i - безразмерная константа, позволяющая соотнести степень вредности i-го вещества с вредностью диоксида азота.

Таблица 2.3 - Класс опасности загрязняющего вещества

В зависимости от величины КОП предприятия подразделяют на следующие категории опасности:

Таблица 2.4 - Категории опасности промышленных предприятий

Решение:

Mпыль= 12,1*7680*10= 92,9 т/год

МHNO3= 1,3*7680*10^-3 = 9,9т/год

MNO2= 0,2*7680*10^-3 = 1,5 т/год

КОП = (12,1/0,50) ^0,9 + (1,3/0,40) ^0,9 + (0,2/0,085) ^1,3

Размещено на Allbest.ru