Харківська державна академія
Скачати 106.86 Kb.
|
|
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ХАРКІВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯМІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА До друкудозволяю Перший проректор Стадник Г. В. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання курсової роботи "Розрахунок розсіяння забруднюючих речовин в атмосферному повітрі" з дисципліни " Інженерна аероекологія" ( для студентів 5 курсу денної та 6 курсу заочної форм навчання спеціальності 7.070801 "Екологія та охорона навколишнього середовища")  Харків – ХДАМГ - 2003 Методичні вказівки до виконання курсової роботи "Розрахунок розсіяння шкідливих речовин в атмосферному повітрі" ( для студентів 5 курсу денної і 6 курсу заочної форм навчання спеціальності 7070801 "Екологія та охорона навколишнього середовища"). Укл. Євтухова Г.П., Коваленко Ю.Л.- Харків: ХДАМГ, 2003.- 10 с.- Укр. мовою. Укладачі: Євтухова Г.П., Коваленко Ю.Л. Рецензент: Ладиженський В.М. Рекомендовано кафедрою ІЕМ, протокол №7 від 16.05.03 р. 1. Загальні положення У повітряний басейн міст з викидами промислових підприємств та автотранспорту надходять за рік кілька сотень, а іноді й тисяч тонн різних шкідливих речовин. Формування рівня забруднення атмосферного повітря залежить від кількох факторів: кількісного та якісного складу промислових викидів, їх періодичності, умов виходу газоповітряної суміші з джерела викиду, кліматичних та ін. Щоб оцінити якість атмосферного повітря ,треба зробити розрахунок концентрацій шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери. Рівень забруднення атмосферного повітря регламентується гранично допустимими концентраціями шкідливих речовин в атмосферному повітрі населених пунктів, дотримання яких забезпечується гранично допустимими викидами та тимчасово-допустимими викидами шкідливих речовин від джерел забруднення промислових підприємств, фоновими концентраціями. Мета цієї курсової роботи - оволодіти сучасними методиками розрахунку розсіяння шкідливих речовин у приземному шарі атмосферного повітря, навчитися аналізувати екологічну ситуацію та знаходити шляхи вирішення поліпшення стану атмосферного повітря. При виконанні курсової роботи слід користуватися матеріалами, приведеними у списку літератури цих методичних вказівок. 2. Завдання до курсової роботи Для виконання курсової роботи необхідні такі вихідні дані: План житлового району з нанесеними джерелами викидів сірчаного ангідриду та двоокису азоту. Роза вітрів на вісім румбів для літнього періоду року. Значення фонових концентрацій забруднюючих речовин. Параметри трьох джерел викидів: температура, об'ємна витрата, кількість викидів сірчаного ангидриду та двоокису азоту від кожного джерела, висота, діаметр гирла димових труб, швидкість виходу з гирла джерела викиду. Температура атмосферного повітря для теплого періоду року. Курсова робота містить пояснювальну записку і графічний матеріал. У пояснювальній записці наводять розрахунки розсіяння шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери з урахуванням ефекту сумації шкідливої дії цих речовин, розрахунок санітарно-захисної зони підприємства, оцінку забруднення атмосферного повітря та рекомендації щодо зниження забруднення. Графічний матеріал складається з карти забруднення атмосферного повітря району в кожній точці розрахункової сітки з кроком 100м та нанесенням ізоліній забруднення кратних ГДК (чи десятих долей ГДК)забруднюючих речовин. 3 Розрахунок розсіяння у приземному шарі атмосфери шкідливих речовин, що містяться у викидах промислового підприємства Методика розрахунку [1] базується на визначенні концентрацій забруднюючих речовин у приземному шарі атмосфери. Рівень небезпеки забруднення атмосферного повітря викидами промислових підприємств визначається за найбільшою концентрацією речовини См, мг/мі, яка має бути на будь - якій відстані Хм, м від джерела викидів при несприятливих метеоумовах (НМУ), тобто коли швидкість повітря досягає небезпечного значення Uм. 3.1. Найбільше значення концентрації забруднюючої речовини См, що викидається з одиночного джерела з круглим гирлом при НМУ на відстані Хм визначається  де ^ -коефіцієнт,який залежить від температурної стратифікації атмосфери, М-вагові витрати шкідливої речовини, г/с ; F-безрозмірний коефіцієнт, що враховує швидкість осідання шкідливих речовин у повітрі; m и n- безрозмірні коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду; ?- безрозмірний коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу місцевості. Якщо місцевість має перепади висот не більше 50 метрів на 1 км , ? =1; Н - висота джерела викиду над рівнем землі, м;  V - об'ємну витрату газоповітряної суміші, мі/с, розраховують за формулою де ^ - діаметр гірла джерела викиду, м; W- швидкість виходу газоповітряної суміші з гірла джерела викиду, м/с; ?Т - різниця між температурою газоповітряної суміши, Тг , що викидається з гирла джерела, і температурою атмосферного повітря, Та °С. 3.2 Значення коефіцієнта А для України приймають рівним 160( при НМУ, коли концентрація забруднюючих речовин в атмосферному повітрі має найбільше значення).
а) для газоподібних забруднюючих речовин і дрібнодисперсних аерозолів (пил, зола та ін., швидкість осідання яких практично дорівнюється нулю) F = 1; б) для дрібнодисперсних аерозолів, крім вказаних вище, якщо коефіцієнт очистки викидів не менше 90 % - F = 2; від 75 до 90% - F = 2,5; якщо менше 75% та при відсутності очистки - F = 3.
  f e=800(Vm1)3  К оефіцієнт m визначають залежно від f за формулою:  , Я кщо f e < f < 100 значення коефіцієнта m визначають при f =fe. Коефіцієнт n при f < 100 визначають залежно від Vm: n = 1 при Vm ? 2 n = 0,532Vm2 - 2,13Vm + 3,13 при 0,5? Vm 2, n = 4,4Vm при Vm <0.5  3.6 Відстань ^ , м від джерела викидів, на якої приземна концентрація См ,мг/мі при НМУ має найбільше значення, знаходять за формулою д  е безрозмірний коефіцієнт d при f <100 розраховують за формулами:  при Vm?0,5; при 0,5  при Vm>2. При f > 100 або Т 0 значення d знаходять за формулами: d = 5,7 при Vm' ? 0,5, d = 11,4 Vm' при 0,5 < Vm' ? 2,  при Vm'>2. 3.7 Визначення небезпечної швидкісті вітру Uм, м/с, на рівні флюгера ( це 10м від рівня землі), при якій приземна концентрація шкідливої речовини має найбільше значення при f < 100: Uм = 0,5 при Vm ? 0,5  Uм = Vm при 0,5 < Vm ? 2 при Vm>2. При f >100 або Т 0 значення Uм розраховують за формулою: Uм = 0,5 при Vm ' < 0,5, Uм = Vm' при 0,5 < Vm' <2, Uм = 2,2 Vm' при Vm' > 2 3.8. Концентрацію шкідливих речовин в атмосферному повітрі, мг/мі уздовж осі факела викиду на різних відстанях ^ ,м від джерела викиду, коли швидкість вітру небезпечна, визначають: Сх = S1· См, де S1 -безрозмірний коефіцієнт, що визначається залежно від співвідношення Х/Хм та коефіцієнта F за формулою:  п  ри Х/Хм ? 1; п  ри 1 < (Х/Хм) ? 8; п  ри F? 1,5 та (Х/Хм) > 8; при ^ та Х/Хм>8.
Су = Sz Cx, д   е ^ - безрозмірний коефіцієнт, що визначається залежно від швидкості вітру U, м/с та співвідношення у/х за значенням аргумента tу: при U ? 5 при U>5 C  z визначається за формулою: ^ 4 .Розрахунок забруднення атмосфери викидами групи джерел 4.1 Приземну концентрацію забруднюючої речовини у будь - якій точці , мг/мі при наявності n джерел визначають як суму концентрацій від окремих джерел викидів : С = С1+ С2 +. . . +Сn, де С1,С2. . . Сn- концентрації забруднюючих речовин від 1,2, . . .n-го джерел відповідно, які розташовані з підвітряної сторони при даному напрямку вітру. 5. Розрахунок забруднення атмосфери з урахуванням ефекту сумації шкідливої дії кількох забруднюючих речовин 5  .1 Якщо кілька забруднюючих речовин знадходяться в атмосферному повітрі одночасно і вони володіють ефектом сумації , то для кожної групи таких речовин розраховується коефіцієнт однонаправленої дії, або суммарна безрозмірна концентрація q , що визначається за формулою: 5  .2 Розрахунок сумарної безрозмірної концентрації q щодо n джерел викидів та кількох забруднюючих речовин визначається за формулою: де С11,С12, С13 – концентрація, де в індексі перша цифра – номер речовини, друга – номер джерела викиду 6.Визначення межі санітарно-захисної зони підприємства 6.1 Розміри санітарно-захисної зони (СЗЗ) L ,м, що встановлюються державними санітарними нормами проектування та забудови населених пунктів необхідно перевіряти розрахунками забруднення атмосфери відповідно до вимог [2] з урахуванням перспективи розвитку підприємства та фактичного забруднення атмосферного повітря. 6.2 Одержані розрахунком розміри СЗЗ L1,м повинні уточнюваться окремо для різних напрямків вітру залежно від середньорічної рози вітрів щодо району розташування підприємства за формулою: L1 = L(P/P0) де L - розрахунковий розмір ділянки місця розташування підприємства в даному напрямку, де концентрації шкідливих речовин з урахуванням фонової концентрації перевищують гранично допустиму,м; ^ - середньорічна повторюваність напрямків вітру даного румбу,%; P0 - повторюваність напрямків вітру одного румбу при круговій розі вітрів. При вісмірумбовій розі вітрів P=12,5% Значення L1 та L відраховують від джерела викиду. 7.Послідовність виконання роботи 1 Розрахунок розсіяння у приземному шарі атмосферного повітря діоксиду сірки та двоокису азоту.
2 На план місцевості наносять координатну сітку так, щоб вісь Х була паралельна вісі факелу викиду. 3 Інтерполюя значення q в кожному квадраті координатної сітки наносять ізолінії равних концентрацій, кратних ГДК. 4 Відносно розрахунків розмірів санітарно-захисної зони на карту наносять СЗЗ. 5 Аналізують результати розрахунків забруднення атмосферного повітря та дають необхідні рекомендації щодо поліпшення екологічної ситуації. Список літератури 1.Методика розрахунку концентрацій шкідливих речовин, які містяться у викидах підприємств, ОНД-86 Держкомгідромет.-Л.: Гідрометєоіздат,-93с. 2. СНіП 2.01.01-82. Будівельна кліматологія і геофізика. 3.Экология города: Учебник.-К.:Лібра, 2000.-464с. Навчальне видання Методичні вказівки до виконання курсової роботи "Розрахунок розсіяння шкідливих речовин в атмосферному повітрі" ( для студентів 5 курсу денної і 6 курсу заочної форм навчання спеціальності 7070801 "Екологія та охорона навколишнього середовища"). Укладачі: Євтухова Галина Петрівна, Коваленко Юрій Леонідович. Редактор: Аляб'єв М. З. Відповідальний випусковий Ф.В.Стольберг План 2003, поз. 315  Підп. до друку. Формат 60*80 1/16. Папір офісний. Друк на ризографі .Ум.-друк. 0,5. Обл.-вид. л.0,7. Тираж 150 прим. Замовл. № Ціна договірна  ХДАМГ, 61002, Харків, вул. Революції, 12  Сектор оперативної поліграфії при ІОЦ ХДАМГ 61002, Харків, вул. Революції, 12 |
