ЗАДАНИЕ
Рассчитать приземную концентрацию пыли от источника выбросов в

точке, расположенной на расстоянии X = 1500 м, находящейся на ветровой

оси, при следующих параметрах источника: Н = 50 м; D = 0, 5 м; V₁ = 4,1м /с; w₀ = 4,1 м/с; температура газов Т_газ = 50 °С; М = 38 г/с; F = 2. Параметры

района расположения источника: А = 180; температура наружного воздуха

Т_воз = 20 °С; η = 1,2. Расчёты выполнить для горячей газовоздушной смеси и

крупнодисперсной пыли.




ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ






ВВЕДЕНИЕ
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете. Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.





РАСЧЕТ ФАКТИЧЕСКИХ ВЫБРОСОВ ОТ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Исходные данные:

Параметры источника:

= 1500 м;  = 50 м; = 0,5 м; ₁ = 4,41 м³/с; = 4,1 м/с;

=50 °C; М = 38 г/с; F = 2;

Параметры района:

A = 180; T_воз=20 °C; η = 1,2.

Горячая газовоздушная смесь и крупнодисперсная пыль.

Найти:


Решение:





1) Определим максимальную приземную концентрацию вредного вещества , при выбросе нагретой газовоздушной смеси из источников, находящейся на расстоянии  от источника, определяется по следующей формуле
,                                                                                           (1)                 
где — коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы в регионе и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, в данной местности;

 —  масса вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;

—безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания взвешенных веществ в атмосферном воздухе;

—безразмерный коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из трубы;

 —безразмерный коэффициент, зависящий от параметра V_m, м/с;

η– коэффициент,учитывающий влияние рельефа местности;

Н—высота трубы, м;

V—объем, выбрасываемой газовоздушной смеси, м³/с;

— разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси  и температурой окружающего атмосферного воздуха T_воз , °C.

Коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из трубы определяется по формуле
,                                                                               (2)
где ,                                                                                                 (3)

ω₀ – средняя скорость выхода газов из трубы, м/с;

D – диаметр трубы, м;





Коэффициент, зависящий от параметра V_m определяется по формуле
,                                                                               (4)
где _.                                                                                                                                               (5)

 м/с

0,3≤V_m≤2, тогда по формуле (4) получаем



Подставив найденные коэффициенты в формулу (1), находим максимальную приземную концентрацию вредного вещества , при выбросе нагретой газовоздушной смеси

г/м³

2) Определим максимальную приземную концентрацию вредного вещества , при выбросе крупнодисперсной пыли.
,                                                                                               (6)
где X_max – расстояние, где максимальная С_m;

d – безразмерная величина, зависящая от параметра V_m;

,                                                                                       (7)

 

Тогда по формуле (6) получаем

  м

 Концентрация загрязнения в приземном слое атмосферы:
  ,                                                                                                            (8)         
где S₁ -  коэффициент, зависящий от величины  X/X_max;

С – концентрация  загрязнителя в приземном слое атмосферы;

X_max – расстояние, где максимальное С_m;

                                                                                                (9)  

При 2≤F≤3  имеем
                                                                      (10)         

 

Тогда по формуле (8) находим  концентрацию загрязнения в приземном слое атмосферы

  г/м³
Вывод: приземная концентрация от источника выбросов в точке, расположенной на расстоянии 1500м  равна 0,291 г/м³.