Файл: Курсовая работа по дисциплине Источники загрязнения техносферы.docx

/с
Объем воздуха, в котором распределяется пыль, рассчитывается через постоянный объем атмосферы ( ), определяемый площадью улицы (S) и высотой приземного слоя (h), и его прирост ( ), создаваемый диффузионными процессами определяется по формуле
.
Для случая, когда в атмосфере наблюдаются застойные явления ( м/с) прирост определяется через увеличение высоты приземного слоя
.
Вероятность таких погодных условий составляет 45 %.

3.5 Расчет категории опасности улицы

В качестве комплексного показателя, характеризующего качество атмосферы на улице любого назначения, используется категория опасности улицы (КОУ), которую следует определять через опасность (выбросы) автомобиля и качественные характеристики автомобильной дороги, то есть
КОУ=КОА+ КОД.

КОУ = 197938,54+1,7=197940,24 /с.

Определили, что улица имеет III категорию опасности. .

КОГ = 338000+ 197940,24= 535940,24 /с.

4 Определения критерия качества атмосферы при различных метеорологических ситуациях

4.1 Общие положения

Вредные вещества, попадая в атмосферу, рассеиваются или вымываются из нее осадками. При постоянном режиме выбросов вредных веществ, колебания уровней загрязнения атмосферного воздуха наблюдаются под влиянием условий переноса и рассеяния примесей в атмосфере. Поэтому снижение концентраций примесей на исследуемой территории в целом зависит от определенных сочетаний метеорологических факторов. Чем точнее установлено это сочетание, тем с большей надежностью будет осуществляться прогноз возможного накопления примесей в атмосфере. В нашем случае в выбросах от низких и неорганизованных источников увеличение концентрации примеси наблюдается при слабой ветровой активности (скорость ветра менее 3 м/с) за счет накопления примесей в приземном слое атмосферы. Следовательно, резкое увеличение концентрации примеси в атмосфере промышленного центра может происходить при скоростях ветра до 3 м/с, когда наблюдаются застойные явления в воздухе. В случае выпадения осадков в системе «атмосфера - территория» в расчет следует включить дополнительный фактор - количество осадков в виде дождя и снега.

---

Любой источник загрязнения может и должен рассматриваться в качестве системы типа: приземный слой атмосферы – производство (промышленные предприятия и автотранспорт) – человек. Атмосфера выступает средой, через которую примесь от источника перемещается к человеку, в качестве источника примеси выступает производство, человек - в качестве компоненты, подвергающейся воздействию этой примеси. Если смоделировать рассматриваемую систему, то основными элементами модели можно принять:

- генератор (источник) примесей - совокупность предприятий и транспортно-дорожного комплекса, выбрасывающих в атмосферу n-ое количество примесей;

- среда, в которой наблюдается диффузия примеси - атмосфера. Под атмосферой нами подразумевается ее приземный слой высотой 100 м;

- механизм распределения примеси от источника по территории определяется метеоусловиями (ветер, штиль и осадки).

Для экологической оценки данной системы необходимо рассчитать критерий качества атмосферы (К_атм), который определяется отношением скорости генерирования примеси в атмосферу к скорости ее рассеивания (накопления по территории) и через категорию опасности предприятий и улиц включает в себя количество выбросов от источника, токсичность примеси и ее класс опасности, а через категорию опасности территории - емкость среды по примеси. Категория опасности территории может быть использована в качестве основного параметра, способного прогнозировать санитарно-гигиеническое состояние воздушной среды исследуемой территории на основе существующих данных об источниках загрязнения среды и о метеоусловиях в ней. Из определения категории опасности территории следует, что изменение емкости приземного слоя атмосферы территории возможно двумя путями:

- через увеличение во времени объема среды, в которой распределяется примесь (рассеивание);

- через изменение приведенной концентрации примеси.

В настоящее время однозначно установлено, что перенос и распространение примеси в атмосферном воздухе зависит, в первую очередь, от скорости движения воздушных потоков (ветра), то есть от объема воздуха, в котором перераспределена примесь. При этом, распределение примеси внутри объема осуществляется по законам конвективной диффузии. Наиболее сильное загрязнение атмосферы будет иметь место для случая, когда рассеивание примесей осуществляется по механизму молекулярной диффузии (застойные явления в воздушной среде - штиль).

---

В случае, когда на территории исследуемого территориально – производственного комплекса (ТПК) стоит ясная погода, прогноз качества атмосферного воздуха следует проводить с учетом механизмов рассеивания примеси в атмосфере. То есть, изменение опасности территории происходит за счет диффузии примеси в объёме среды во времени (молекулярная диффузия) или за счёт конвекции примеси со средой в пространстве. Так как, ветреная погода является наиболее вероятной и благоприятной ситуацией, в первую очередь имеет смысл рассмотреть рассеивание примеси в воздушном пространстве города при конвективной диффузии.

Для ветреной погоды (конвективная диффузия) категория опасности территории, в которой рассеивается примесь при стандартных экологических условиях (ИЗА=1), рассчитывается по формуле, которая учитывает скорость ветра:


где - радиус территории, м;

- скорость диффузии, м/с;

- время протекания процесса, с;

- скорость ветра, м/с;

- высота приземного слоя атмосферы, м;

- степень, соответствующая классу опасности примесей, присутствующих в атмосфере исследуемой территории.

Для штиля (молекулярная диффузия) категория опасности территории рассчитывается по формуле, которая учитывает его продолжительность:



В случае, когда примесь вымывается из атмосферы осадками, категория опасности территории определяется по формуле


где - изменение индивидуального индекса загрязнения атмосферного воздуха в результате выпадения осадков.

В данном случае категория опасности территории является произведением объемной скорости вымывания примеси в соответствующей степени на изменение суммарного индекса загрязнения атмосферы. Оба множителя являются функциями интенсивности осадков. Категория опасности территории в этом случае рассчитывается по приоритетной примеси.

---

Таким образом, категория опасности территории должна использоваться в качестве второго основного параметра, способного дать прогнозную оценку качества воздушной среды исследуемой территории на основе существующих данных об источниках загрязнения среды и о метеоусловиях в ней.

Определение критерия качества атмосферы проводится по формуле

где КОГ -категория опасности города, м³/с.

По изменениям критерия качества атмосферы проводится прогноз и картирование территории города по экологическому неблагополучию городской среды. Это можно сделать при использовании ограничений, предложенных во “Временной методике отнесения территории к зонам экологического неблагополучия” (таблица 10).
Таблица 10 - Значение критерия качества атмосферы для территории, прилегающей к источнику выбросов

Характеристика атмосферного воздуха на территории	Величина критерия качества атмосферы
	минимальная	Максимальная
1. Условно чистая	-	<0,3
2. Напряженная	0,3	1
3.Критически Нагруженная	1	4
4. Зона ЧЭС	4	8
5. ЗЭБ	>8	-

Для прогноза состояния атмосферы промышленного города значения критерия качества атмосферы могут быть поправлены на различные метеорологические ситуации в ней. Поэтому возникает необходимость в определении вероятностей этих ситуаций, а критерий качества атмосферного воздуха для разных ситуаций определяется по формуле:


где , , - вероятности установления в атмосфере разных погодных условий с, соответственно, ветром, штилем и осадками;

,

---

, -критерии качества атмосферы, рассчитанные соответственно для погодных условий: ветра, штиля и осадков.

---