Практическое занятие 3 Расчет загрязнения атмосферы выбросами вредных веществ

Цель работы: расчет максимальной приземной концентрации вредных веществ от одиночного точечного источника выброса.

В соответствии с действующим законодательством качество атмосферного воздуха определяется нормативами предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ [2].

Предельно допустимая концентрация примеси в атмосфере – это максимальная концентрация примеси в атмосфере, отнесённая к определённому времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного действия и на окружающую среду в целом, включая отдалённые последствия.

Разовая концентрация – это концентрация примеси в атмосфере, определяемая по пробе, отобранной за двадцати-тридцатиминутный интервал времени.

Среднесуточная концентрация – это концентрация примеси в атмосфере, определяемая по среднесуточной пробе, которая представляет собой пробу воздуха, отбираемую в течение 24 ч непрерывно или с равными интервалами между отборами, но не менее 4 раз в сутки.

Предельно допустимая концентрация для населённых мест (ПДК_н.м.) В случае отсутствия значений ПДК для населённых мест могут применяться ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ).

Предельно допустимая концентрация для воздуха рабочей зоны (ПДК_р.з.).

Величина ПДК зависит от степени токсичности вещества, характеризующейся классом опасности. В зависимости от степени воздействия на организм человека все нормируемые вещества подразделяются на 4 класса опасности.

1 класс – чрезвычайно опасные вещества, значение ПДК которых в воздухе рабочей зоны не превышает 0,1 мг/м³;

2 класс – высокоопасные вещества со значением ПДК_р.з. от 0,1 до 1 мг/м³;

3 класс – умеренно опасные вещества со значением ПДК_р.з. от 1 до10 мг/м³;

4 класс – малоопасные вещества со значением ПДК > 10 мг/м³.

При одновременном присутствии в атмосфере k вредных веществ (с концентрациями С₁, C_{2, …,} C_k) однонаправленного действия, их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать единицы.

(3.1)

К вредным веществам однонаправленного действия следует относить вещества, близкие по химическому строению и характеру биологического воздействия на организм человека. ПДК вредного вещества устанавливают в зависимости от степени воздействия его на организм человека (Приложение 4) [3 – 6].

Для гигиенической оценки загрязнения воздуха можно применять комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА), учитывающий классы опасности, стандарты качества и средние уровни загрязнения воздуха.

Комплексный ИЗА, учитывающий m примесей, присутствующих в атмосфере, рассчитывают по формуле

(3.2)

где q_срi – среднегодовая концентрация i-й примеси;

ПДКcc_i – среднесуточная ПДК для i-й примеси, мг/м³ (Приложение 4);

ai – коэффициент, зависящий от класса опасности вещества.

Таблица 3.1

Значения a_i для веществ различных классов опасности

Константа ai	Класс опасности
	1	2	3	4
	1,7	1,3	1,0	0,9

Расчёт ИЗА_m ведётся для 5-6 приоритетных примесей. Если ИЗА_m<5, то уровень загрязнения воздуха низкий; ИЗА_m = 5-6 – повышенный; ИЗА_m = 7-13 – высокий; ИЗА_m>14 – очень высокий.

Пример 1

Среднегодовые концентрации формальдегида в г. Омске в 1999 г. составляли 5,3 ПДК, ацетальдегида и этилбензола по 2,1 ПДК, аммиака – 1,2 ПДК. Содержание диоксида азота в пределах ПДК. Определить индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).

Решение

П о табл. 3.1 и Приложению 4 определяем класс опасности, значения коэффициентов а_i и ПДК для каждого загрязнителя.

= 6,9 + 2,1 + 2,1 + 1,2 = 13,3

Ответ: так как ИЗА > 13,3, то уровень загрязнения воздуха высокий.