3. Определение параметров, определяющих рассеивание загрязняющих

Расчет параметров, определяющих рассеивание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе осуществляется в соответствии с нормативным документом ОНД-86, разработанным в Главной геофизической обсерваторией им. А.И. Воейкова. Документ ОНД-86 предназначен для:

• разработки по разрешению, проектированию и строительству промышленных предприятий, нормированию вредных выбросов в атмосферу, экспертизе и согласованию атмосфероохранных мероприятий;

• расчета концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе при размещении и проектировании предприятий;

• нормирования выбросов в атмосферу реконструируемых и действующих предприятий, а также при проектировании воздухозаборных сооружений.

Нормы, устанавливаемые в ОНД-86, определяют методику расчета приземных концентраций в двухметровом слое над поверхностью земли, а также вертикального распределения концентраций.

Методика расчета позволяет определить приземные концентрации при наиболее неблагоприятных климатических условиях, но не аномальных, наступающих либо при смоговых ситуациях, когда скорость ветра меньше 0,5 м/с, либо при значительном отклонении коэффициента стратификации атмосферы от среднего, установленного для данного региона. При этом имеется в виду, что при особо опасных метеоусловиях на предприятии должны проводиться мероприятия по сокращению выбросов загрязняющих веществ. Поэтому результаты натурных замеров во время аномальных условий из сравнения с результатами расчета должны исключаться. В частности, при определении статистически достоверной фоновой концентрации учитываются 95 % результатов замеров, а 5 % результатов, имеющие наибольшие значения, из статистической отчетности исключаются.

В районах, где особо опасные неблагоприятные метеорологические условия, на которые методика расчета приземных концентраций не распространяется, продолжаются более 5 % времени в году, расчетные приземные концентрации, несмотря на правильный учет данных по выбросам, могут быть в несколько раз меньше данных натурных замеров. В таких случаях при выборе мероприятий на расчетный период к результатам расчета ожидаемых приземных концентраций целесообразно вводить повышающий коэффициент, установленный на основании сопоставления результатов замеров и расчетных величин приземных концентраций при существующем положении.

В зависимости от высоты Н устья источника выброса загрязняющего вещества над уровнем земной поверхности источник может относится к одному из следующих четырех классов:

• а) высокие источники……………………..Н  850 м;

• б) источники средней высоты……..……Н = 10 ... 50 м;

• в) низкие источники………………..……..Н = 2 ... 10 м;

• г) наземные источники……………..…….Н  2 м.

Для источников всех указанных классов в расчетных формулах длина (высота) выражена в метрах, время – в секундах, масса вредных веществ – в граммах, их концентрация в атмосферном воздухе – в миллиграммах на кубический метр, концентрация на выходе из источника – в граммах на кубический метр.

При одновременном совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких (n) веществ, обладающих суммацией вредного действия, для каждой группы указанных веществ однонаправленного вредного действия рассчитывается либо безразмерная суммарная концентрация q, либо значения концентрации n вредных веществ, обладающих суммацией вредного действия, приводятся условно к значению концентрации с одного из них.

Безразмерная концентрация q определяется по формуле

где c₁, с₂, ..., с_n (мг/м³) – расчетные концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе в одной и той же точке местности; ПДК₁, ПДК₂, ..... ПДК_n (мг/м³) - соответствующие максимальные разовые предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе.

Приведенная концентрация с рассчитывается по формуле

где с₁ - концентрация вещества, к которому осуществляется приведение; ПДК₁ - его ПДК; с₂ ... c_n и ПДК₂ ..... ПДК_n - концентрации и ПДК других веществ, входящих в рассматриваемую группу суммации.

Расчет концентрации вредных веществ, претерпевающих полностью или частично химические превращения (трансформацию) в более вредные вещества, проводится по каждому исходному и образующемуся веществу отдельно. При этом мощность источников для каждого вещества устанавливается с учетом максимально возможной трансформации исходных веществ в более токсичные.

Расчетами определяются разовые концентрации, относящиеся к 20-30-минутному интервалу осреднения.

Согласно методике ОНД-86 ПДВ определяется при неблагоприятных метеоусловиях, которые характеризуются величиной опасной скорости ветра и наличием вертикальных турбулентных течений.

Опасная скорость ветра – это скорость на уровне флюгера ( 10 м от земли), при которой для заданного состояния атмосферы концентрации вредных примесей на уровне дыхания достигают максимальной величины.

Наличие и величина турбулентных пульсаций определяются коэффициентом температурной стратификации А, который для различных районов территории России равен:

• 250 - для Бурятской республики и Читинской области;

• 200 - для Европейской территории РФ; для районов РФ южнее 50⁰ с. ш. и остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа; для Дальнего Востока и остальной территории Сибири;

• 180 - для Европейской территории России и Урала от 50⁰ до 52⁰ с. ш.;

• 160 - для Европейской территории России и Урала севернее 52⁰ с. ш.;

• 140 - для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей.

При неблагоприятных метеоусловиях распределение концентраций вредных веществ вдоль оси факела (по направлению ветра) для выброса из точечного источника (дымовой трубы) имеет вид, показанный на рис.2.

Рис.2. Распределение концентраций вредных веществ вдоль оси факела для выброса из точечного источника при неблагоприятных метеоусловиях

На рис.2. С_м - максимальная концентрация загрязняющих веществ в приземном слое при неблагоприятных метеоусловиях, мг/м³; Х_м - расстояние от источника выброса до точки на поверхности земли, где концентрация загрязняющего вещества в приземном слое С(Х_м) = С_м, м.