6. Методика расчета
6.1. Расчет фоновой концентрации загрязняющих веществ в населенном пункте
Приближенное значение средней концентрации загрязняющего вещества (фоновой концентрации) в атмосферном воздухе, рассчитывается по формуле [9]:
(6.1)
где 
–
масса выброса над городом определенного
загрязняющего вещества (мг/с);
– средняя за
рассматриваемый период скорость ветра
(м/с);
–протяженность
(диаметр) территории населенного пункта
(м).
При использовании формулы 6.1 массу выброса i-го ЗВ (q), указанную в задании в тыс. т/год, необходимо выразить в мг/с и протяженность территории населенного пункта, указанную в задании в км, выразить в метрах.
Скорость ветра UВ принимается равной um. Значение um рассчитывают по формулам 6.16а-6.16в, 6.17а-6.17в.
6.2. Расчет загрязнения атмосферы промышленными выбросами от одиночного источника
В настоящее время не все технологические выбросы подвергаются очистке от ЗВ в полной мере, так как для некоторых из них не разработаны эффективные методы очистки, а другие требуют больших затрат. В таких случаях выбросы ЗВ осуществляются через дымовые трубы. После выбросов дальнейшее распространение ЗВ в атмосфере происходит путем рассеивания их в результате ветрового переноса и турбулентной диффузии. Ветровой перенос приводит к тому, что при непрерывном истечении ЗВ в атмосферу образуется струя выброса. При слабом ветре или при его полном отсутствии( штиле) диффузионный перенос может превалировать над ветровым переносом и тогда вокруг источника непрерывных выбросов образуется штилевое облако. Турбулентность заключается в том, что при истечении ЗВ образуются многочисленные вихри различных размеров, вследствие чего их характеристики (скорость, температура, давление, плотность) испытывают хаотические колебания (флуктуации) и поэтому изменяются в пространстве от точки к точке и во времени не регулярно. Источниками возникновения вихрей являются силы трения при взаимодействии ветрового потока с землей и вертикальных потоков воздуха над нагретой поверхностью. Вертикальные размеры вихрей в атмосфере ограничены и составляют порядка несколько сотен метров. По горизонтали же они могут достигать нескольких сотен километров. На распространение вредностей, выбрасываемых в атмосферу, влияет направление и скорость ветра, а также температурная стратификация атмосферы (распределение температур).
Степень опасности загрязнения атмосферного воздуха характеризуется наибольшим рассчитанным (измеренным) значением концентрации, соответствующим неблагоприятным метеорологическим условиям, в том числе опасной скорости ветра. Распределение концентрации загрязняющих веществ в атмосфере под струей точечного источника показано на рис. 6.1 - 6.3.
Рис. 6.1 – Непрерывное рассеивание в воздухе струи 3В,
Одинаковых с воздухом по средней плотности. На некотором расстоянии загрязняющее вещество
оказывается на поверхности земли [10]
Рис. 6.2 – Распределение концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы под струей от точечного источника [11]:
а – зона переброса струи; в – зона задымления; с – зона
постепенного снижения уровня загрязнения; d - зона
загрязнения неорганизованными выбросами
Зона задымления (в) является наиболее опасной и не должна попадать на территорию селитебной застройки. Размеры зоны задымления в зависимости от метеоусловий находятся в пределах 10-50 высот дымовой трубы.
Рис. 6.3 – Положение различных зон загрязнения