Книжки з охорони праці

Основні заходи і засоби попередження забруднення атмосферного повітря

Сухарев. Основи екології та охорони довкілля

Необхідність розробки заходів і засобів попередження забруднення атмосферного повітря зумовлені рядом зазначених нами раніше причин. В першу чергу, мова йде про антропогенні джерела забруднення. Основними заходами по попередженню і ліквідації забруднення повітря є регулювання суспільних відношень у відповідності із Законом України "Про охорону атмосферного повітря". Всі суб'єкти господарської діяльності, незалежно від форм власності, повинні на виробництвах використовувати засоби захисту повітря від забруднення.
Основними важелями впливу на промислові та інші підприємства, з метою захисту атмосферного повітря, є відповідальність як адміністративна і кримінальна для посадових осіб і населення, так і економічні санкції до підприємств, за забруднення повітря. З метою захисту атмосферного повітря від забруднення і дотримання санітарно-гігієнічних вимог (ГДК), шляхом встановлення ГДВ забруднювальних атмосферу речовин (див. п. 2.1.), регулюють кількості забруднювальних речовин, що надходять до повітря внаслідок господарської діяльності.
Серед загальних методів попередження забруднення атмосферного повітря виділяють кілька груп, які відрізняються ступенем їх надійності, а саме:
(1) розсіювання забруднювальних атмосферу речовин за рахунок вирівнювання їх концентрації внаслідок дифузії в повітрі та під впливом вітру;
(2) консервація та ізоляція джерел забруднення атмосферного повітря;
(3) очистка викидів в атмосферу;
(4) створення мало- і безвідходних технологій, при яких практично не утворюються забруднювальні атмосферу речовини.
Порівнюючи загальні методи попередження забруднення атмосферного повітря видно, що найменш надійним методом є розсіювання забруднювальних атмосферу речовин, а найбільш надійним - створення безвідходних технологій, що дозволяє покращити екологічний стан довкілля в цілому. Розглянемо більш детально ці методи попередження забруднення атмосфери.
Розсіювання забруднювальних атмосферу речовин. Розсіювання або делокалізація забруднювальних атмосферу речовин відносяться до регіональних методів попередження забруднення атмосферного повітря. Розсіювання забруднювальних речовин в повітрі проходить за рахунок сил дифузії, вітру та інших факторів, що призводить до зниження концентрації забруднювальних речовин, при одночасному зростанні площі забруднення. Так чи інакше, забруднювальні речовини потрапляють в атмосферне повітря і тому можуть надавати негативного впливу на довкілля в цілому. Основною умовою при розсіюванні забруднювальних атмосферу речовин є дотримання санітарно-гігієнічних вимог в приземному шарі повітря з врахуванням фонового забруднення території.
При організації розсіювання забруднювальних атмосферу речовин регулюють величину ГДВ цих речовин для підприємства, який залежить від ряду факторів:
• агрегатний стан забруднювальних речовин;
• висота і температура викиду, геометричні параметри джерела;
• фоновий стан атмосферного повітря;
• рельєф місцевості, особливості топографічних умов, зокрема шорсткість поверхні, а також кліматичні умови: швидкість вітру, вологість повітря, наявність атмосферних опадів тощо.
Для проведення розрахунків величин ГДВ враховують всі зазначені параметри, а розрахунки проводять на основі загальних уявлень про перебіг процесів в атмосфері згідно методики ОНД-86.
Газоподібні викиди від будь-яких промислових джерел розсіюються в атмосфері і найбільше значення для розсіювання шкідливих речовин має тропосфера - нижній шар атмосфери. В цьому шарі температура рівномірно понижується з висотою над поверхнею Землі і ця величина складає 0,5-0,6°С на кожні 100 м підйому.
Із збільшенням висоти знижується тиск і густина повітря, які розраховують за такими формулами:


Р - тиск на будь-якій висоті тропосфери, кПа; Р0 - тиск у поверхні Землі (101,3 кПа на рівні моря); g - прискорення вільного падіння, 9,81 м/с2; R - газова стала 1 кг повітря, яка рівна 287,1; Т - абсолютна температура, °К; h - висота над поверхнею Землі, м;


р - густина повітря на будь-якій висоті, кг/м ; Р - тиск на цій висоті тропосфери, кПа.
За рахунок температурної інверсії тропосфери, в ній утворюються конвективні потоки турбулентного характеру, що забезпечує інтенсивне перемішування повітря. При русі біля поверхні землі, проявляється дія сил внутрішнього тертя повітря. Напруження сил в'язкості визначається законом Ньютона:


г - дотична напруження тертя; Kh - коефіцієнт турбулентності у вертикальній площині (за висотою); U - швидкість вітру на висоті h, м/с.
За характером руху повітря, тропосферу можна поділити на три шари: приземний, приграничний і вільну атмосферу.
Приземний шар характеризується тим, що в ньому напруга тертя є постійною і максимальною (т=ттаx=const). При цьому Кh змінюється в широких межах, від практично нульового значення біля поверхні землі до максимального на зовнішній межі приземного шару:


Khm - коефіцієнт турбулентності на зовнішній межі приземного шару; Kl - коефіцієнт турбулентності на висоті hi всередині шару; l - товщина приземного шару, м.
Швидкість вітру на будь-якій висоті в межах приземного шару визначають, виходячи з логарифмічного закону:


U1 - швидкість вітру на якійсь початковій висоті h1 (як правило h1=1 м), м/с; h - висота над поверхнею землі, для якої визначають швидкість вітру, м; h0 - висота шорсткості поверхні землі (гори, споруди тощо, на морі приймають =1м), м.
Вище приземного шару, як правило l = 40-70 м, до висоти 1 км над рівнем моря, знаходиться приграничний шар. В ньому напруга тертя повітря знижується від максимальної величини до нуля, а коефіцієнт турбулентності залишається постійним на рівні максимальної величини:


В приграничному шарі проходить поступове зниження швидкості вітру із збільшенням висоти dU/dh.
Від приграничного шару до верхньої межі тропосфери знаходиться вільна атмосфера. В ній, практично, відсутня напруга сили тертя г=0, а коефіцієнт турбулентності залишається незмінним Kh = const.
За рахунок турбулентного руху повітря виникають пульсаційні швидкості у всіх напрямках (Ux, Uy, Uz), які залежать від швидкості вітру, яка змінюється з висотою. Крім того, на пульсаційні швидкості у вертикальному напрямку Uz впливає температурна інверсія атмосфери.
Крім пульсаційних складових турбулентних потоків, які забезпечують перемішування повітря, цьому процесу сприяє і молекулярна дифузія, яка описується законом Фіка.
Враховуючи зазначені фактори, які впливають на потоки повітря в тропосфері, загальне рівняння розповсюдження домішок в атмосфері та концентрації цих домішок на рівні землі має такий вигляд:


м - кількість викидів за одиницю часу; К - коефіцієнт дифузії; х - відстань від джерела викидів; U - швидкість вітру; у - координата по ширині (вздовж поверхні землі) від осі факелу (димової хмари); Н - ефективна висота викиду (висота труби).
Якщо виникає необхідність розраховувати максимальну разову концентрацію шкідливих домішок в приземному шарі, то вона буде знаходитись на осі факелу (у=0). Тоді:


Координати точки максимальної концентрації на поверхні землі
визначають за умови dc / dxy=у = o - шляхом диференціювання рівняння для розрахунку См:


При розрахунку концентрації, в мг/м3, формула має такий вигляд:


Із одержаного рівняння видно, що максимальна разова концентрація домішок на рівні землі прямопропорційна кількості викидів і оберненопропорційна швидкості вітру і квадрату ефективної висоти викиду.
Згідно методики ОНД-86, розрахунок розсіювання шкідливих домішок проводять за несприятливих метеорологічних умовах. При проведенні розрахунків, слід враховувати такі фактори:
1) См ≤ ГДК. Крім того, якщо фонова концентрація забруднювальних речовин в приземному шарі повітря не дорівнює нулю (Сф*0), в розрахунки слід підставляти не величину ГДК, а максимально допустиму приземну концентрацію (ГДК - Сф);
2) при одночасній присутності в димових газах декількох шкідливих компонентів, які мають однонапрямлену дію, враховують значення безрозмірного коефіцієнту g (g < l);
3) при викидах шкідливих речовин, які частково або повністю хімічно перетворюються з утворенням більш токсичних речовин, розрахунки проводять з врахуванням утворення нових сполук;
4) особливо оговорені приземні разові концентрації шкідливих речовин для територій санітарних зон курортів, в місцях розташування санаторіїв і будинків відпочинку, а також міст з чисельністю населення понад 200 тис. чол.;

Ви бачите тільки 40% питання.

Текст смс:
kkdtk1
на номер
4345

Щоб отримати доступ до матеріалів сайту надішліть смс з текстом kkdtk1 на номер 4345. Після цього введіть номер мобільного, з якого ви надіслали смс. Вартість смс — 3 грн.