де r – безрозмірна величина, яка визначається в залежності від відношення u/u_m:

при u/u_m < 1

при u/u_m > 1

Слід зазначити, що при проведенні розрахунків не використовуються значення швидкості вітру u < 0,5 м/с, а також швидкості вітру u > u*, де u* – значення швидкості вітру, що перевищується в даній місцевості в середньому багаторічному режимі в 5 % випадків. Це значення визначається за кліматичним довідником.

Відстань від джерела викиду (x_mu, м), на якому при швидкості вітру u і несприятливих метеорологічних умовах приземна концентрація шкідливих речовин досягає максимального значення (c_mu, мг/м³), визначається за формулою

де р – безрозмірний коефіцієнт, який визначається в залежності від відношення u/u_m:

при u/u_m < 0,25 p = 3

при 0,25 < u/u_m < 1

при u/u_m > 1

При небезпечній швидкості вітру (u_m) приземна концентрація шкідливих речовин (с, мг/м³) в атмосфері по осі факела викиду на різних відстанях (х, м) від джерела викиду визначається за формулою:

де s₁ – безрозмірний коефіцієнт, який визначається в залежності від відношення х/х_м і коефіцієнта F:

при x/x_м < 1

при 1 < x/x_м < 8

при F < 1,5 і при x/x_м > 8

при F > 1,5 і при x/x_м > 8

Для низьких і наземних джерел (висотою Н не більш 10 м) при значеннях х/х_м < 1 величина s₁ заміняється на величину , яка визначається в залежності від х/х_м і Н:

при 2 < Н < 10

Значення приземної концентрації шкідливих речовин в атмосфері (с_у, мг/м³) на відстані (у, м) по перпендикулярі до осі факела викиду визначається по формулі

де s₂ – безрозмірний коефіцієнт, обумовлений у залежності від швидкості вітру (u, м/с) і відносини у/х за значенням аргументу t_y:

де аргумент t_y розраховується за формулами:

при u < 5

при u > 5

Максимальна концентрація (с_мх, мг/м³), що досягається на відстані х від джерела викиду на осі факела при швидкості вітру (u_mx):

де s₁′ – безрозмірний коефіцієнт.

Безрозмірний коефіцієнт s₁′ визначається в залежності від відношення (х/х_м) за наступними формулами:

при x/x_м < 1

при 1 < x/x_м < 8

при 8 < x/x_м < 24

при 24 < x/x_м < 80, F < 1,5

при 24 < x/x_м < 80, F > 1,5

при x/x_м > 80, F < 1,5

при x/x_м > 80, F > 1,5

Швидкість вітру (u_мх):

де f₁ – безрозмірний коефіцієнт.

Безрозмірний коефіцієнт f₁ визначається в залежності від відношення х/х_м:

при х/х_м < 1 f₁ = 1,

при 1 < x/x_м < 8

при 8 < x/x_м < 80 f₁ = 0,25,

при х/х_м > 80 f₁ = 1.

2. Порядок виконання роботи

1. Відповідно до заданого варіанта (таблиця 3.1) розрахувати:

1. максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини (с_м);

2. відстань від джерела викидів, на якій приземна концентрація при несприятливих метеорологічних умовах досягає максимального значення (x_mu);

3. значення небезпечної швидкості (u_m) на рівні флюгера, при якій досягається найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин (с_м);

4. максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини (c_mu) при несприятливих метеорологічних умовах і швидкості вітру, що відрізняється від небезпечної швидкості вітру (u_м);

5. відстань від джерела викиду (x_mu), на якій при несприятливих метеорологічних умовах приземна концентрація шкідливих речовин досягає максимального значення (с_mu);

6. приземна концентрація шкідливих речовин (с) в атмосфері по осі факела викиду на різних відстанях х від джерела викиду;

7. значення приземної концентрації шкідливих речовин в атмосфері (с_у) на відстані y по перпендикуляру до осі факела викиду;

8. максимальне значення концентрація (с_мх) на відстані х від джерела на осі факела при швидкості вітру (u_mx).

2. Зробити висновки за результатами розрахунків.

Таблиця 3.1 – Варіанти завдань

Контрольні запитання

1. Як поділяється атмосфера за висотою? Який газовий склад атмосфери?

2. Охарактеризуйте хімічні властивості та біологічну роль азоту. Яке біологічне значення та властивості кисню? Які інертні гази входять до складу атмосфери?

3. Яке біологічне значення повітря? Наведіть приклади технологій, де використовується повітря.

4. Як впливає вміст кисню в повітрі на працездатність? Кругообіг кисню в природі. Роль лісу у формуванні складу повітря.

5. Які природні фактори впливають на стан атмосфери? Які фактори відносять до антропогенних факторів впливу на атмосферу?

6. Охарактеризуйте газові продукти, що утворюються при спалюванні палива. Які інградієнти входять до складу викидних газів автомобілів?

7. Причини руйнування озонового шару. Як впливають на стан атмосфери гірничі роботи, що проводяться відкритим способом?

8. Які параметри повітря досліджуються? Класифікація методів аналізу. В чому сутність титриметричного аналізу?

9. Як вимірюються фізичні параметри атмосфери? З якою метою досліджують параметри атмосфери?

10. Причини випадання «кислих» дощів. Як впливає забруднене повітря на вапняки, грунт?

11. Впли забрудненого повітря на корозію металів. Який вплив забрудненого повітря на живі організми?

12. Як впливає на організм наявність карбон (II) оксиду в повітрі? Вплив радіоактивного забруднення атмосфери на живі організми.

13. Дайте оцінку змін, що проходять в водоймищах під дією забрудненого повітря. Чим визваний парниковий ефект і який його вплив на земну поверхню?

14. Що таке гранично-допустима концентрація і як вона регламентується? Як визначається гранично - допустимий викид?

15. Для чого сторюють санітарно-захисні зони? Яка роль висотних викидних труб?

16. Яким чином можна очищати газ від твердих часток аерозолів? Які хімічні процеси використовуються при абсорбційному очищенні газу?

17. Які фактори враховують при виборі методу очищення газу? Який принцип закладений при очищенні газу методом адсорбції?

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 4

Розрахунок розміру відшкодування збитків, які заподіяні державі в результаті наднормових викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря

Мета роботи: практичне вивчення студентами методики розрахунку розмірів відшкодування збитків, які заподіяні державі в результаті наднормативних викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря.

1. Основні поняття та роз'яснення

1. Наднормативні викиди забруднюючих речовин.

Наднормативними викидами забруднюючих речовин в атмосферне повітря вважаються [7, 10, 18]:

- викиди забруднюючих речовин, які перевищують рівень гранично допустимих або тимчасово погоджених викидів, встановлених дозволами на викид, які видані у встановленому порядку;

- викиди забруднюючих речовин джерелами, які не мають дозволів на викид, в тому числі і по окремих інгредієнтах;

- викиди забруднюючих речовин, що здійснюються з перевищенням граничних нормативів їх утворення і вмісту в газах, що відходять для окремих типів технологічного та іншого обладнання.

2. Причини, визначення наднормативних викидів.

Наднормативні викиди забруднюючих речовин в атмос­ферне повітря, визначені в пункті 1.1, можуть відбуватися за рахунок

• неефективної роботи газоочисних установок;

• роботи технологічного обладнання при несправних газоочисних установок або їх невикористанні;

• порушення технологічних режимів;

• невиконання у встановлені терміни заходів по досягненню нормативів гранично допустимого викиду (ГДВ);

• аварійних викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря;

• залпових викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря, які не передбачені технологічними регламентами виробництв;

• використання непроектних сировини і палива в техноло­гічних процесах;

• інших видів порушень.

При роботі кількох джерел виділення забруднюючих речовин (технологічних агрегатів) на одне джерело викиду забруднюючих речовин в атмосферне повітря, для якого встановлений норматив дозволеного викиду, необхідно вести контроль величини забруднюючих речовин, що утворюються і відходять від кожного технологічного агрегату, і порівнювати їх із встановленими гранично допустимими нормативами.

Факт наднормативного викиду забруднюючих речо­вин в атмосферне повітря встановлюється спеціалістами Державної екологічної інспекції Мінекоресурсів України при перевірці підприємств шляхом:

• інструментальних методів контролю;

• розрахунковими методами.

Визначення наднормативних викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря проводиться у відповідності з діючими вимогами відбору і аналізу проб та оформляється у встановленому порядку:

• аналітичними службами інспекційних підрозділів Мінеко­ресурсів України;

• спеціалізованими службами інших міністерств і відомств за дорученням інспекційних підрозділів Мінекоресурсів України;

• відомчими аналітичними службами підприємств, установ та організацій, дані яких зафіксовані в журналах первинної облікової документації, в робочих журналах аналітичних служб.

Відбір і аналіз проб забруднюючих речовин у викидах від стаціонарних джерел забруднення проводиться відповідно до діючих методик.

За результатами обстеження й інструментальних вимірів потужності викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря від джерел забруднення атмосферного повітря складається акт.

Виявлені в ході перевірки факти перевищення норма­тивів викидів, що зафіксовані в первинній обліковій докумен­тації, також включаються до акту перевірки, який підписуєть­ся спеціалістом Державної екологічної інспекції Мінекоресурсів України та керівником підприємства [7].

Результати інструментальних вимірів, що виконані з порушенням вимог діючих нормативно технічних документів, анулюються.

1.3. Розрахунок наднормативних викидів.

Розрахунки наднормативних викидів (М_і) в тоннах здійснюються шляхом визначення різниці між фактичними і дозволеними потужностями викидів, з урахуванням часу роботи джерела в режимі наднормативного викиду. Розрахунок виконується за формулою (1):

(4.1)

де: - об'ємна витрата газопилового потоку на виході з джерела, куб.м/с;

- середня концентрація і-ї забруднюючої речовини (із серії відібраних проб), г/куб.м, розрахована як середня арифметична;

- потужність дозволеного викиду і-ї забруднюючої речовини по даному джерелу, г/с, встановлена дозволом на викид;

Т - час роботи джерела в режимі наднормативного викиду, годин.

Термін роботи джерела в режимі наднормативного викиду визначається з моменту виявлення порушення до моменту його усунення, підтвердженого даними контрольної перевірки, з урахуванням фактично відпрацьованого часу.

Якщо за даними вимірів, зафіксованих в журналах первинної облікової документації підприємства, неодноразо­во виявлялося перевищення встановленого нормативу по даному джерелу і речовині, то термін роботи джерела в режимі наднормативного викиду береться з часу введення нормативу в дію по даному джерелу і речовині до дня контрольної перевірки, але не більше як за один астрономічний рік.

У випадках, коли останнім виміром, зафіксованим в журналах первинної облікової документації підприємства, не виявлено перевищення встановленого нормативу по даному джерелу і речовині, а при інспекційній перевірці перевищення встановлене, відлік часу роботи джерела в режимі наднормативного викиду береться з моменту виявлення порушення. В цьому разі приписом до акту перевірки встановлюється термін усунення порушення, після закінчення якого, за замовленням підприємства, здійснюється контрольна перевірка його фактичного усунення і, відповідно, розраховується час роботи джерела в режимі наднормативного викиду.

Всі контрольні перевірки фактів усунення виявлених порушень роботи джерел в режимі наднормативного викиду проводяться за рахунок підприємств.