Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

В АТМОСФЕРУ

Гранично допустимий викид шкідливих речовин у атмосферу (ГДВ) встановлюється для кожного джерела забруднення атмосфери таким чином, що викиди шкідливих речовин від даного джерела і від сукупності джерел міста або іншого населеного пункту з врахуванням перспективи розвитку промислових підприємств і розсіювання шкідливих речовин в атмосфері створюють приземну концентрацію, яка не перевищує їх ГДК для населення, рослинного і тваринного світу (ГОСТ 17.2.3.02–78). Значення ГДВ встановлюються як для діючих підприємств, так і для тих підприємств, що будуються.

Рівень приземної концентрації залежить від багатьох факторів, які визначають закономірності поведінки забруднень у приземному шарі атмосфери. Велике значення має величина викиду. Це головний фактор, який визначає рівень приземної концентрації. Чим більша величина викиду, тим більше (за інших рівних умов) забруднюючих речовин поступає в атмосферне повітря, створюючи високі концентрації забруднень.

Великий вплив на величину викиду чинить ефективність роботи очисних споруд. Так, зниження ефективності з 98 % до 96 %, тобто всього на 2 %, збільшує викид у 2 рази.

Приземна концентрація залежить у значній мірі від метеорологічних факторів: напряму вітру, його швидкості, температурної стратифікації атмосфери тощо. Для низьких холодних викидів «небезпечна» швидкість вітру становить 1–2 м/с, для високих нагрітих викидів – 4–6 м/с (рис. 15).

Рис. 15. Забруднення повітря в залежності від швидкості вітру [12]: V – швидкість вітру, м/с; С – концентрація атмосферного забруднення, мг/м³

Значний вплив на приземну концентрацію забруднень має температурна стратифікація атмосфери (вертикальний розподіл температури). У звичайних умовах з підйомом вверх температура повітря знижується (на 1 ⁰С на кожні 100 м підйому вверх). Іноді температура повітря з висотою не завжди знижується і вище розміщені шари повітря можуть мати вищу температуру, ніж нижче розміщені. Це явище називають температурною інверсією. На рис. 16 схематично зображено різні температурні профілі атмосфери. З нього видно, що накопичення шкідливих викидів у приземному шарі атмосфери в період приземних інверсій буде відбуватись при низьких викидах. Особливо зростають концентрації забруднень у випадку припіднятих інверсій безпосередньо над джерелом викиду, тобто над устям труби.

Рис. 16. Схема забруднення приземного шару атмосфери від джерел різної висоти в залежності від стратифікації атмосфери [12]: на горизонталі відкладена температура повітря, на вертикалі - висота у метрах; 1 – відсутність температурної інверсії; 2 – приземна інверсія різної висоти; 3 – припіднята інверсія різної висоти

У залежності від швидкості вітру та температурної стратифікації виділяють основні типи димового факелу, які визначають ступінь забруднення приземного шару атмосфери (рис. 17).

«Конусоподібний» струмінь, поступово розширяючись, досягає поверхні землі приблизно на відстані, яка дорівнює 20 висотам труби. «Хвилеподібний» струмінь створює короткочасні значні концентрації і на близьких відстанях від труби (2–3 висоти труби). «Припіднятий» струмінь виникає у шарі інверсії нижче устя труби, у зв’язку з чим розсіювання викиду відбувається вище шару інверсії. У випадку викиду в шарі інверсії спостерігається «ниткоподібний» струмінь. Найнесприятливіші такі стани атмосфери, при яких спостерігається «задимлений» струмінь. У цьому випадку шар інверсії розташовується над трубою і компоненти викиду концентруються у вузькому приземному шарі атмосфери. Особливо це характерно для стійкої антициклонічної погоди, низьких швидкостей повітря.

Певне значення для розподілу забруднень має вологість повітря. Для більшості забруднювачів відмічається пряма залежність, тобто з ростом вологості зростають їхні концентрації. У зв’язку із збільшенням маси частинок за рахунок конденсації вологи вони опускаються і концентруються в приземному шарі атмосфери.

Отже, при однаковій величині викиду забруднюючих речовин їхня концентрація може значно змінюватись у залежності від метеорологічних факторів.

Ступінь розсіювання викиду атмосферним повітрям знаходиться в прямій залежності від відстані, яке пройшов викид до даної точки. Це пов’язано з тим, що з віддаленням від джерела викиду збільшується поперечний переріз факела.

Рис. 17. Типи димового факела (струменів) у залежності від вертикального розподілу температури повітря [12]: 1 – «конусоподібний»; 2 – «хвилеподібний»; 3 – «припіднятий»; 4 – «ниткоподібний»; 5 – «задимлений»; пунктиром показано адіабатичний стан атмосфери. Суцільною лінією позначена температурна стратифікація, яка зумовлює форму факела

Рис. 18. Схема залежності концентрації атмосферних забруднень від відстані до джерела викиду [12]

У дійсності концентрації забруднювачів знижуються повільніше, бо торкаючись землі факел деформується. Значення цієї поправки наростає у міру віддалення від джерела.

Певний вплив на величину приземної концентрації має і висота викиду. Чим вище від поверхні землі здійснюється викид забруднюючих речовин, тим (при інших рівних умовах) нижчою є їхня приземна концентрація. Зниження концентрації з підвищенням висоти викиду пов’язане із двома закономірностями розподілу забруднень у факелі: зниженням концентрації внаслідок збільшення поперечного перерізу факела і віддаленням його від осьової лінії, яка несе основну масу забруднень, від якої вони поширюються до периферії факела (рис. 19). Поряд з цим слід враховувати, що висока труба збільшує радіус задимлення, хоча і при більш низьких концентраціях. Зона максимального забруднення знаходиться у межах відстані, яка дорівнює 10–40 висотам труби при нагрітих високих викидах і 5–10 висотам труби – при холодних і низьких.

Рис. 19. Схема залежності рівня концентрації від висоти викиду [12]

Таким чином, рівень приземної концентрації забруднюючих речовин залежить від багатьох факторів, тому встановлення ГДВ проводиться із застосуванням методів розрахунку забруднення атмосфери промисловими викидами і з врахуванням перспектив розвитку підприємства, фізико-географічних і кліматичних умов місцевості, розташування промислових площадок і ділянок існуючої і проектованої житлової забудови, санаторіїв, зон міського відпочинку, взаємного розташування промислових площадок і сельбищних територій.

ГДВ (г/с) встановлюється для умов повного навантаження технологічного і газоочисного обладнання і їхньої нормальної роботи. ГДВ не повинні перевищуватись в будь-який 20-хвилинний період часу.

ГДВ встановлюють окремо для кожного джерела викиду.

Поряд з ГДВ для одиничних джерел, встановлюють ГДВ підприємства в цілому. При постійних викидах їх визначають як суму ГДВ від одиничних джерел і груп дрібних джерел. При непостійних в часі викидах від окремих джерел ГДВ підприємства менше суми ГДВ від окремих джерел і відповідає максимально можливому сумарному викиду від усіх джерел підприємства при нормальній роботі технологічного і газоочисного обладнання.

ГДВ визначається для кожної речовини окремо, в тому числі і у випадках врахування сумації шкідливої дії декількох речовин.

При встановленні ГДВ враховують фонові концентрації с_ф.

Значення ГДВ (г/с) для одиничного джерела з круглим устям у випадках визначають за формулою:

(10)

У випадку (холодні викиди) ГДВ визначають за формулою:

, (11)

де ГДК – гранично допустима концентрація шкідливих речовин, мг/м³ (додаток 4); с_ф – фонова концентрація шкідливих речовин в атмосферному повітрі міста або іншого населеного пункту, мг/м³; А – коефіцієнт, який залежить від температурної стратифікації атмосфери; F – безрозмірний коефіцієнт, який враховує швидкість осідання шкідливих речовин в атмосферному повітрі; m і n – коефіцієнти, які враховують умови виходу газоповітряної суміші з устя джерела викиду; H – висота джерела викиду над рівнем землі (для наземних джерел при розрахунках приймається H = 2 м), м; – безрозмірний коефіцієнт, який враховує вплив рельєфу місцевості, у випадку рівної або слабопересіченої місцевості з перепадом висот, що не перевищує 50 м на 1 км, = 1 (в інших випадках розрахунок

слід проводити згідно розділу 4 ОНД–86); – різниця між температурою газоповітряної суміші Т_г, яка викидається, і температурою навколишнього атмосферного повітря Т_в, ⁰С; V₁ – розхід газоповітряної суміші, м³/с, який визначається за формулою:

(12)

де D – діаметр устя джерела викиду, м; w₀ – середня швидкість виходу газоповітряної суміші з устя джерела викиду, м/с.

Значення коефіцієнта А, яке відповідає несприятливим метеорологічним умовам, при яких концентрація шкідливих речовин в атмосферному повітрі максимальна, і для України дорівнює: 180 – для джерел, розташованих в зоні від 50⁰ до 52⁰ північної широти, 200 – для джерел, розташованих південніше 50⁰ північної широти.

При визначенні значення слід приймати температуру навколишнього атмосферного повітря Т_в, яка дорівнює максимальній температурі зовнішнього повітря найбільш жаркого місяця року (за даними Держкомгідромету), а температуру газоповітряної суміші Т_г – за діючими для даного виробництва нормативами.

Значення безрозмірного коефіцієнта F приймають:

а) для газоподібних шкідливих речовин і дрібнодисперсних аерозолів (пилу, золи і т. п., швидкість упорядкованого осідання яких практично дорівнює нулю) – 1;

б) для інших дрібнодисперсних аерозолів при середньому експлуатаційному коефіцієнті очистки викидів не менше 90 % – 2; від 75 % до 90 % – 2,5; менше 75 % та при відсутності очистки – 3.

Значення коефіцієнтів m і n визначають в залежності від параметрів f, v_m, та f_e за формулами

ВИЗНАЧЕННЯ ПОТУЖНОСТІ ВИКИДУ ШКІДЛИВИХ РЕЧОВИН В АТМОСФЕРУ

Визначення фактичної потужності викиду М (г/с) проводять на основі заданої максимальної приземної концентрації c_m (мг/м³) при інших фактичних фіксованих параметрах викиду за формулами:

,

у випадку або (холодні викиди):

Порівнюючи фактичний викид в атмосферу шкідливих речовин з допустимим, розрахованим виходячи з гранично допустимих концентрацій) ГДК цих речовин в атмосферному повітрі населених пунктів, визначають ту кількість шкідливих речовин, яку слід ліквідувати [27]. На основі одержаних даних розробляють відповідні організаційно-технічні заходи щодо захисту повітряного басейну від забруднення промисловими викидами.

Поряд з максимальними разовими ГДВ (г/с) з оперативною метою для виконання проектних оцінок темпів зниження викидів і можливостей утилізації шкідливих речовин встановлюються річні значення ГДВ _р (т/рік) для окремих джерел і підприємства в цілому.

Для окремого (і- го) джерела із N джерел підприємства ГДВ_рі визначають із врахуванням тимчасової нерівномірності викидів, в тому числі за рахунок планового ремонту технологічного і газоочисного обладнання.

Для підприємства в цілому ГДВ _р знаходять за формулою:

.

Для діючих підприємств, якщо у повітрі міст або інших населених пунктів концентрації шкідливих речовин перевищують ГДК, а значення ГДВ в даний час не можуть бути досягнуті, за погодженням Держкомгідромету та МОЗ передбачається поетапне, із зазначенням тривалості кожного етапу, зниження викидів шкідливих речовин до значень ГДВ, які забезпечують досягнення ГДК, або до повного припинення викидів. На кожному етапі до забезпечення значень ГДВ встановлюються тимчасово погоджені викиди (ТПВ) шкідливих речовин з врахуванням значень викидів підприємств з найліпшою (в частині охорони навколишнього середовища) досягнутою технологією виробництва, аналогічних за потужністю і технологічними процесами. При встановленні ТПВ слід користуватись тими ж прийомами розрахунку, що й при встановленні ГДВ.

6. Матеріали методичного забезпечення заняття.

6.1. Завдання для самоперевірки вихідного рівня знань-вмінь /з наданням у кінці блоку завдань еталонів відповідей – задачі II рівня; тести різних типів також з еталонами відповідей/.

1. Виберіть процес, що відображає природне забруднення атмосферного повітря:

А. Діяльність промислових підприємств

В. Спалювання палива

С. Вулканічна діяльність

D. Ядерні вибухи

Е. Діяльність теплових електростанцій

2. Які основні компоненти входять до складу атмосфери Землі?

А. Азот, кисень, водень, озон

В. Азот, кисень, аргон, вуглекислий газ

С. Кисень, водень, озон, азот

D. Водяна пара, азот, аргон

Е. Вуглекислий газ, аргон, метан, аміак

3. Що таке смог?

А. Це дим від великої кількості випалених сигарет

В. Це те ж саме, що кислотні дощі

С. Це своєрідний «туман», який є наслідком накопичення забруднювачів

D. Це дим від лісових пожеж

Е. Це наслідок утворення озонових дір

4. Вміст забруднюючої речовини в довкіллі, який не знижує працездатності, не шкодить здоров’ю людини в разі постійного контакту, а також не викликає небажаних наслідків у здоров’ї нащадків називається …

А. Гранично допустимою дією

В. Гранично допустимим викидом

С. Гранично допустимим скидом

D. Гранично допустимою концентрацією

Е. Орієнтовно безпечним рівнем

5. Кількість шкідливої речовини, яка не повинна перевищуватись під час викиду в повітря за одиницю часу, щоб концентрація забруднювачів повітря на межі санітарної зони не була вищою від ГДК називається …

А. Безпечною концентрацією

В. Гранично допустимим викидом

С. Критичною концентрацією

D. Гранично допустимою концентрацією

Е. Орієнтовно безпечним рівнем

6. Як називається ділянка землі навколо підприємства, яка створена з метою зменшення шкідливого впливу цих підприємств на здоров’я людини?

А. Санітарно-захисною зоною

В. Небезпечною територією

С. Охоронною зоною

D. Чистою територією

Е. Санітарним середовищем

7. Які фактори враховують при встановленні ГДВ:

А. Перспективу розвитку підприємства.

В. Фізико–географічні і кліматичні умови.

С. Розташування промислових площадок і ділянок житлової забудови, санаторіїв, зон міського відпочинку.

D. Взаєморозміщення промислових площадок і сельбищних територій.

Е. Усі перелічені вище фактори.

8. У якому випадку визначають приземну концентрацію шкідливої речовини як суму концентрацій шкідливих речовин?

А. При наявності одного джерела з круглим устям

В. При наявності двох і більше джерел

С. При наявності п’яти і більше джерел

D. При ∆Т=0 (холодні викиди)

Е. При висоті джерела 40 м і більше

9. Протягом якого часу проводять обстеження повітряного басейну прилеглої до промислового підприємства території?

А. 30-35 днів

В. 25-30 днів

С. 20-25 днів

D. 15-20 днів

Е. 10-15 днів

10. Згідно якого нормативного документу встановлюється гранично допустимий викид шкідливих речовин в атмосферу для промислового підприємства?

А. НРБУ - 97

В. Закон України «Про охорону навколишнього середовища»

С. МВ 64 У-1-97

D. ОНД-86

Е. ГДВ-99

Відповіді

С, В, С, Д, В, А, А, В, Е,Д

6.2. Інформацію, необхідну для формування знань-вмінь можна знайти упідручниках: / надаються основні літературні джерела з позначенням сторінок/:

- Основна

Таблица 1. Коэффициенты для приведения объемов воздуха к нормальным условиям.

8.Матеріали для аудиторної самостійної підготовки:

8.1. Перелік навчальних практичних завдань, які необхідно виконати під час практичного (лабораторного) заняття:

1. Визначати концентрацію вуглекислого газу в повітрі і оцінювати ступінь чистоти повітряного середовища приміщень.

2. Розраховувати необхідний і фактичний обсяг і кратність вентиляції приміщень.

9. Інструктивні матеріали для оволодіння професійними вміннями, навичками:

9.1. Методика виконання роботи, етапи виконання.

10. Матеріали для самоконтролю оволодіння знаннями, вміннями, навичками, передбаченими даною роботою.

10.1. Тести різних рівнів (або тести, які входять до складу банку для рек­торського контролю).

1. У місті, яке розташоване в долині впродовж декількох днів вулиці були переповнені автомобілями. На другий день після встановлення сонячної безвітряної погоди до поліклініки звернулися мешканці міста зі скаргами на сильне подразнення кон’юнктиви очей, верхніх дихальних шляхів, що супроводжувалось сльозотечею та кашлем. Яка причина захворювання, мешканців міста?

*1). Підвищення вмісту в повітрі фотооксидів.

2). Підвищення вмісту в повітрі нітрогену (1) оксиду.

3). Підвищення вмісту в повітрі вуглекислого газу.

4). Підвищення вмісту в повітрі чадного газу.

5). Підвищення вмісту в повітрі озону.

2. Студент має прилади: лічильник Гейгера, лічильник Ебера, апарат Кротова, прилад Міщука, прилад Ебера. Який прилад він має використати для визначення бактеріологічного забруднення повітря?

1). Лічильник Гейгера

2). Лічильник Ебера

3). Прилад Ебера

4). Прилад Міщука

*5). Апарат Кротова

3. Під час планового внутрішньолікарняного контролю за дотриманням санітарно-гігієнічного режиму в палатах терапевтичного відділення відібрано проби повітря для лабораторного дослідження аналізу за хімічними та бактеріологічними показниками. Отримано наступні дані: вміст карбону (IV) оксиду – 0,2%, окислюваність – 15 мг О₂/м³; загальна кількість мікроорганізмів в 1м3 – 1500; золотистий стафілокок – 3. Встановіть ступінь чистоти повітряного середовища палат.

*1). Забруднене

2). Чисте

3). Задовільної чистоти

4). Помірно забруднене

5). Дуже забруднене

4. У перев’язочній хірургічного відділення до початку роботи було визначено загальне бактеріальне забруднення повітря. Яким повинен бути показник загального мікробного числа в даному випадку?

*1). До 500

2). До 1000

3). До 2000

4). До 300

5). До 1500

5. В інфекційному відділенні міській лікарні було проведено бактеріологічне дослідження повітря. Яким апаратом користувалися дослідники?

1). Люксметр

2). Електроаспіратор

3). Гігрограф

*4). Апарат Кротова

5). Барометр-анероїд