Материал: Санитарно-защитные_зоны_для_промышленных_источников_загрязнения_атмосферного_воздуха

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

ного оседания которых практически равна нулю) он равен 1, для мелкодисперсных аэрозолей с высоким удельным весом частиц при среднеэксплуатационном КПД очистки не менее 90% – 2, от 75 до 90% – 2,5, менее 75% и при отсутствии очистки – 3; η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (η=1 в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км); m и n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из смеси из устья источника выброса.

Коэффициенты m и n определяются по соответствующим графикам по величине параметра f ОНД-86:

ω2 D

f =1000 o м/с2 • град.,

H 2 ∆T

где D – диаметр устья источника выброса (м); ωo – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (м/с).

Для территории России Федерации величины коэффициента А, вычисленные для неблагоприятных метеорологических условий, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, перечислены в ОНД-86:

а)  250 – для Бурятской республики и Читинской области; б)  200 – для Европейской части РФ: для районов южнее 50° с.ш., для

остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа, для Азиатской территории РФ: Дальнего Востока и остальной территории Сибири;

в)  180 – для Европейской территории РФ и Урала от 50 до 52° с.ш. за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов; г)  160 – для Европейской территории РФ и Урала севернее 52° с.ш.; д)  140 – для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Ка-

лужской, Ивановской областей.

В дальнейшем вычисленное значение максимальной приземной концентрации (См) служит исходной величиной для расчета распределения ожидаемых приземных концентрацией вдоль оси факела в пределах аэродинамического следа в приземном слое атмосферы.

Распределение величин приземных концентраций вредных веществ по оси факела выброса на различных расстояниях (x) от источника выброса вычисляется по формуле:

С = S1 • Cm,

где S1 – безразмерный коэффициент, определяемый по соответствующим графикам ОНД-86 по величине отношения X/Xм.

В свою очередь число значений X зависит от заданного шага поиска; величина Хм, определяющая расстояние от источника выброса, на кото-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

ром приземная концентрация достигает максимального значения (См) при неблагоприятных метеорологических условиях, вычисляется по формуле:

X M = 5 − F dH , 4

где d – безразмерный коэффициент, определяемый по формуле: d = 4, 95vM (1 + 0, 28 f ),

Данная формула используется при условии 0,5<Vm≤2 и f<100. При этом показатель Vm вычисляется по формуле:

vM = 0, 653 V1 ∆T ,

H

ВОНД-86 также приведены формулы определения коэффициента d для других условий расчета (f<100, Vm≤0,5 или >2 и др.).

Результаты расчетов, полученные по приведенным формулам для различных расстояний (х) от источника выброса, позволяют выявить особенности распределения величин концентраций вредного вещества (с) в приземном слоеатмосферывконкретныхусловияхразмещенияпромышленногообъекта.

Вкачестве примера в таблице 4.2 приведены результаты расчета теоретического распределения разовых концентраций угольной золы вокруг Назаровской ГРЭС (Красноярский край) по материалам экспедиционных наблюдений. Эта крупная электростанция имеет 4 дымовые трубы (1 и 2 –h = 150 м, Ø устья = 6 м; 3 – h = 180 м, Ø устья = 6 м; 4 –h = 250 м,

Øустья = 8 м). На момент наблюдений мощность ГРЭС составляла 1400 МВт, уровень выброса в атмосферу золы был равен 5422 ч/с.

Имея в наличии такую таблицу и утвержденное МЗ РФ значение максимально-разовой ПДК для взвешенных веществ (0,5 мг/м3), несложно определить минимальное удаление от источника выброса, на котором величина расчетной концентрации не превышает ПДК. Для Назаровской ГРЭС такое минимальное удаление по угольной золе равно 8 км (табл. 4.2).

Для обоснования размера СЗЗ необходимо выполнить расчеты распределения величин концентраций в атмосферном воздухе для всех вредных веществ, входящих в состав выбросов промышленного предприятия. В дальнейшем по результатам этих расчетов для каждого вещества или группы суммации выбирается минимальное удаление от объекта (Х), где уровень загрязнения приземного слоя атмосферы отвечает гигиеническим стандартам по оцениваемому показателю. Эти данные сравниваются, и отмечается максимальное расстояние по абсолютной величине, которое и принимается в качестве нормативной ширины СЗЗ (l, в метрах).

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Расчетное распределение разовых концентраций угольной золы (взвешенных веществ) в атмосферном воздухе в районе расположения Назаровской ГРЭС

Необходимо помнить, что математическая модель ОНД-86 не учитывает розу ветров, поэтому полученная величина «l» должна обязательно корректироваться по приведенной в начале раздела формуле ГГО им. А.И. Воейкова и НИИ промзданий, согласно пункту 8.6.2. (ОНД-86).

Санитарно-гигиеническая надежность рассмотренной методики расчета была неоднократно подтверждена материалами комплексных экспедиционных исследований динамики распространения вредных веществ, поступающих в составе пылегазовоздушных выбросов крупных промышленных объектов. В частности, на примере тепловых электростанций такие исследования были выполнены в регионах страны с различными климатическими характеристиками рассеивания примесей в атмосфере.

На рис. 4.3 приведены результаты экспедиционных исследований в климато-географических условиях Средней Сибири. Наблюдения проведены в районе Назаровской ГРЭС в осенний сезон (сентябрь – октябрь), характеризующийся неустойчивым состоянием приземного слоя атмосферы и ростом повторяемости температурных инверсий (табл. 4.3).

Ход зонального распределения кривых концентраций золы на рисунке наглядно демонстрирует надежность математической модели рассеивания ОНД-86. Практически на всех расстояниях от дымовых труб электростанции расчетные концентрации витающей золы превышают фактические, причем как максимальные статистически достоверные и осредненные максимальные, так и «выскакивающие».

Выявленное превышение расчетных концентраций на расстояниях 11 и 15 км вызвано влиянием открытого угольного разреза, о чем свидетельствуют результаты исследования фильтров методов световой микроскопии. В просветленных фильтрах, использованных для отбора проб воздуха

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

мг/м3

2,0

Рис.  4.3.  Распределение расчетных и фактических концентраций витающей угольной золы в приземном слое атмосферы вокруг Назаровской ГРЭС (в мг/м3).

на этих расстояниях, помимо частиц золы выявлено много частиц угольной пыли, что исказило результаты весового анализа проб.

В целом полученное фактическое распределение концентраций витающей золы в приземном слое атмосферы согласуется с теоретической закономерностью, лежащей в основе математической модели, т.е. характеризуется наличием наибольших значений содержания пыли в так называемой «зоне задымления» и постепенным снижением уровня запыленности на более значительных расстояниях от труб ГРЭС.

Расчет размеров СЗЗ для крупных объектов или промышленных комплексов, характеризующихся большим числом источников выброса, рассредоточенных на площадке значительных размеров, выполняется только на электронных вычислительных машинах. Данные расчеты производятся по соответствующим лицензированным программам. При этом используются разработанные различными организациями и вычислительными центрами программы, реализующие в своей основе математическую модель ОНД-86. ПрограммырасчетаиотдельныеихверсиидолжныбытьсогласованысГГОим А.И. Воейкова Госкомгидромета. Следует отметить, что ГГО помимо утверждения программ занимается также их отменой, по мере внедрения более современных программных комплексов. Название и номер программы, действующей на момент санитарной экспертизы расчетов СЗЗ, санитарный врач при необходимости может уточнить в региональном отделении Госкомгидромета.

Расчеты по обоснованию размеров СЗЗ имеют право выполнять организации, имеющие лицензию и аккредитацию на этот вид деятельности.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Работа с программным комплексом состоит из следующих этапов: подготовки задания на расчет, выполнения расчетов, распечатки полученных материалов. Первый этап включает в себя сбор нормативно-справочной информации, составление таблиц задания на расчет и ввод информации в память ЭВМ. Современные программы позволяют осуществлять расчеты рассеивания для 500 и более источников выброса, следовательно, объем необходимой информации может быть весьма большим. Как и при работе с ОНД-86, для расчетов требуются данные по технологическому процессу объекта, характеристика района расположения предприятия, гигиенические требования к качеству атмосферного воздуха населенных мест. Однако математическая модель программного комплекса требует более детальной проработки материалов по физико-географической характеристике местности и ветровому режиму расчетной площадки.

Набор и форма таблиц задания на расчет зависят от используемого программного комплекса, что можно узнать из «Руководства пользователя». Заполнение таблиц предусматривает использование цифровых кодов, которыеприсваиваютсякаждомувредномувеществуилигруппесуммации, признаку учета фона. Цифровые номера применяются также для регистрации источников выброса или отдельных промплощадок. Порядок нумерации при этом, как правило, произвольный. В таблицах применяется своя независимая система координат, где за отчет берется определенная точка (пересечение улиц и т.п.). Если выброс один, как например, у котельной, то он служит нулевой точкой отсчета. Помимо перечисленного в таблицах задаются необходимые размеры расчетной сетки (шаги по длине и ширине) и масштаб карты, т.е. устанавливается соотношение между единицей измерения натурных объектов и единицей измерения их изображений на