Загрязнение атмосферного воздуха в городе и методы его контроля

метки: Загрязнение, Прибор, Атмосферный, Воздух, Измерение, Контроль, Наблюдение, Концентрация

1. Характеристика выбросов предприятий и автотранспорта. Выбор СЗЗ

В городе проживает 500 тыс. человек. Карта города представлена в Приложении 1 в масштабе 1:35000. Источниками загрязнения атмосферного воздуха города являются:

1) коксохимическое производство;

2) завод по производству извести;

3) предприятие по производству железобетонных изделий;

4) завод полиграфических красок;

5) предприятие по производству пряжи и тканей;

6) автотранспорт.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ)

В соответствии с СанПин 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» были установлены следующие размеры санитарно-защитных зон для данных предприятий:

1 класс опасности — коксохимическое производство (С. З. З. — 1000м);

2 класс опасности — завод по производству извести (С. З. З. — 500м);

3 класс опасности — предприятие про производству ЖБИ (С. З. З. — 300м);

4 класс опасности — завод полиграфических красок (С. З. З. — 100м);

5 класс опасности — предприятие по производству пряжи и тканей из шерсти, хлопка, льна, а также в смеси с синтетическими и искусственными волокнами при наличии красильных и отбельных цехов. (С. З. З. — 50м).

Коксохимическое производство.

Вредные выбросы в атмосферу образуются в процессе получения кокса, переработки отходящих газов и т.д.

Основные загрязняющие вещества, Завод по производству извести., Основные загрязняющие вещества, Предприятие по производству ЖБИ., Основные загрязняющие вещества

Завод полиграфических красок. Завод производит офсетные краски, краски спецназначения, краски для глубокой печати, краски для жести и трафаретные, краски для флексографической печати.

Основные загрязняющие вещества, Предприятие по производству пряжи и тканей., Автотранспорт., Основные выбросы двигателей:

2. Анализ климатических характеристик города

Климатические характеристики района размещения предприятия получены на основе данных многолетних наблюдений районного центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Таблица 1. Параметры розы ветров

Направление ветра	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Повторяемость направления ветров, %	16	4	4	4	9	16	16	31

3. Мониторинг

Для выявления изменений состояния биосферы под влиянием деятельности человека необходима система наблюдений. Такую систему в настоящее время общепринято называть мониторингом. Мониторинг включает следующие основные направления деятельности:

• наблюдения за факторами, воздействующими на окружающую природную среду и за ее состоянием;
• оценку фактического состояния природной среды;
• прогноз развития состояния природной среды и оценку этого развития.

мониторинг —

Виды мониторинга:

• Мониторинг по объектам наблюдения: атмосферный, водный, почвенный, климатический мониторинги и т.д.
• Мониторинг факторов воздействия: ингредиентный мониторинг (мониторинг различных химических загрязнителей), мониторинг физических факторов (шум, вибрация), мониторинг биологический.
• Мониторинг источников загрязнения: мониторинг города и т.д.
• Мониторинг по масштабу воздействия: мониторинг пространственный, временный.
• Мониторинг по характеру обобщения информации: национальный, региональный, локальный мониторинги.

Сброс загрязняющих веществ может осуществляться в различные среды: атмосферу, воду, почву. Выбросы в атмосферу являются основными источниками последующего загрязнения вод и почв в региональном масштабе, а в ряде случаев и в глобальном.

источники выделения

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kontrolnaya/kontrol-zagryazneniya-atmosfernogo-vozduha-v-gorodah/

организованные

базовым веществам

4. Посты наблюдений загрязнения атмосферного воздуха

Стационарный пост наблюдений ? это специально оборудованный павильон, в котором размещена аппаратура, необходимая для регистрации концентраций загрязняющих веществ и метеорологических параметров по установленной программе. Из числа стационарных постов выделяются опорные стационарные посты, которые предназначены для выявления долговременных изменений содержания основных или наиболее распространенных загрязняющих веществ. Для обеспечения оптимальных условий проведения стационарных наблюдений отечественной промышленностью выпускаются стандартные павильоны-посты наблюдений или комплектные лаборатории типа ПОСТ.

Место для установки стационарного поста выбирается, как правило, с учетом метеорологических условий формирования уровней загрязнения атмосферного воздуха. При этом заранее определяется круг задач: оценка средней месячной, сезонной, годовой и максимальной разовой концентраций, вероятности возникновения концентраций, превышающих ПДК и др.

Перед установкой поста следует проанализировать: расчетные поля концентраций по всем ингредиентам от совокупности выбросов всех стационарных и передвижных источников; особенности застройки и рельефа местности: перспективы развития жилой застройки и расширения предприятий промышленности, энергетики, коммунального хозяйства; транспорта и других отраслей городского хозяйства, функциональные особенности выбранной зоны; плотность населения; метеорологические условия данной местности и др. Пост должен находиться вне аэродинамической тени зданий и зоны зеленых насаждений, его территория должна хорошо проветриваться, не подвергаться влиянию близкорасположенных низких источников (стоянок автомашин, мелких предприятий с низкими выбросами т.п.).

Количество стационарных постов в каком-либо городе (населенном пункте) определяется численностью населения, рельефом местности, особенностями промышленности, функциональной структурой (жилая, промышленная, зеленая зона и т.д.), пространственной и временной изменчивостью полей концентраций вредных веществ. выброс загрязняющее мониторинг концентрация

три программы наблюдения

В районах, где температура воздуха ниже 45 ^o С, наблюдения проводятся по сокращенной программе ежедневно, кроме воскресенья, в 7 и 13 ч по местному декретному времени. Наблюдения по сокращенной программе допускается проводить также в местах, где средние месячные концентрации меньше 1/20 ПДК_мр или меньше нижнего предела диапазона измерений примеси используемым методом.

Маршрутный пост наблюдений

5. Программа мониторинга атмосферного воздуха в городе и перечень контролируемых параметров

В данной работе контроль загрязнения атмосферы в городе осуществляется по полной программе мониторинга. Загрязнение атмосферного воздуха города контролируется замерами, которые проводятся на пяти стационарных и трех маршрутных постах.

Также на территории города установлена фоновая станция, которая находится на северо-западе в лестном массиве и удалена от антропогенных источников вредных выбросов.

В процессе мониторинга проводится контроль следующих метеопараметров: скорость и направление ветра, температура, влажность, давление, количество осадков, вид осадков.

Контроль будет осуществляться следующими средствами:

• газоанализаторы — приборы, измеряющий содержание загрязняющих веществ в воздухе;
• термометры — приборы для измерения температуры;
• анемометры — приборы для измерения скорости ветра;
• гигрометры — приборы для прямого определения относительной влажности;
• барометры — приборы для измерения атмосферного давления.

6. Мониторинг сброса загрязняющих веществ в поверхностные воды

Завод по производству железобетонных изделий осуществляет сброс сточных вод в реку. Для оценки воздействия на водный объект источника загрязняющих веществ забор воды осуществляется в двух контрольных точках на расстоянии 500 м выше и ниже по течению от источника.

Перечень параметров воды, подлежащих контролю: pH, цвет, запах, БПК (биохимического потребления кислорода), ХПК (химического потребления кислорода), концентрации сульфат ионов, хлорид ионов, взвешенных веществ, железа, никеля, меди, цинка, хрома, свинца, алюминия, марганца.

7. Расчет рассеивания выбросов в атмосферу

Задание. Провести расчет максимальной приземной концентрации и расстояния, на котором она проявляется, для диоксида азота в атмосферном воздухе.

Исходные данные. Предприятие по производству ЖБИ выбрасывает в атмосферу 0,413 г/с диоксида азота при скорости ветра 5 м/с. Высота трубы составляет 100 м. ПДК (NO ₂ ) = 0,04 мг/м ³ .

Расчет:

Максимальная приземная концентрация NO ₂ определяется по формуле:

С _m =0,24·Q/(v·h² ),

где Q — мощность выброса;

• v- скорость ветра;
• h — высота трубы.

С _m =0,24·0,348/(5·100² )=0,198·10^-5 г/м ³ = 0,00198 мг/м ³

Расстояние, на котором концентрация NO ₂ будет равна максимальной:

где D _z — фактический коэффициент диффузии, равный 0,12;

• n — безразмерный параметр, равный 0,25.

= 2178 м.

Максимальная приземная концентрация диоксида азота меньше ПДК, следовательно, выбросы NO ₂ предприятием не приведут к сверхнормативному загрязнению атмосферного воздуха.

8. Расчет концентрации загрязнителя на уровне земли

Концентрация загрязнителя (NO ₂ ) предприятием по производству ЖБИ на уровне земли рассчитывается по формуле:

С(1500)=.

где х — расстояние до ближайшего ЖК (1500м).

D _z = D_у при h ? 100 м.

C(1500) = =1,25•10 ^-6 г/м ³ =

=0,00125 мг/м ^{3 .}

С(1500)<ПДК (NO ₂ ).

9. Расчет разбавления сточных вод

Задание. Провести расчет кратности разбавления сточных вод на расстоянии 1000 м от места сброса.

Исходные данные. Комбинат завода по производству извести сбрасывает в реку сточные воды 0,5 м ³ /с круглосуточно. Река относится к равнинным, расход воды составляет 40 м ³ /с, средняя глубина реки 5,0 м, скорость течения 0,3 м/с, коэффициент извилистости реки — 1,2. Сброс сточных вод осуществляется у берега.

Расчет:

Кратность разбавления определяется по следующей формуле:

• где b — коэффициент степени полноты смешения и разбавления;
• Q — расход воды в водоеме;
• q — расхорд сточных вод.

а — коэффицент учитывающий гидравлические факторы смешения;

• L- расстояние от места сброса стока до рассматриваемого створа по форватору реки.

j — коэффициент, зависящий от места выпуска стока, у берега равен 1;

• f — коэффициент извилистости реки;

D — коэффициент диффузии, для равнинных рек:

D= v _ср ·H_ср /200,

v _ср — средняя скорость течения реки;

H _ср — средняя глубина реки.

D= 0,3·5/200= 0,0075 м ² /с,

=0,147.

=0,229.

b = = 0,0397.

= 4.

Вывод: кратность разбавления сточных вод на расстоянии 1000 м от места сброса равна 4.

10. Корректировка СЗЗ предприятия с учетом розы ветров

Задание. Откорректировать нормативную СЗЗ с учетом розы ветров для производства пряжи и тканей.

Исходные данные. Предприятие относится к 5 классу опасности. Годовая повторяемость направления ветров в районе расположения предприятия приведена ниже.

Годовая повторяемость направления ветра, %.

Направление ветра	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Повторяемость направления ветров, %	16	4	4	4	9	16	16	31

Расчет:

1. На основании СанПиН 2.2.1/2.1.1.1031-01 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» предприятия 5-го класса опасности должны иметь нормативный размер СЗЗ, равный 50 м.

2. Определяем повторяемость направления ветров одного румба при круговой розе ветров по формуле:

Р ₀ =100/N_p ,

где N _p — число румбов в используемой розе ветров.

Р ₀ =100/8=12,5.

3. Расчет расстояния, которое следует отложить от источника загрязнения атмосферы в сторону, противоположную направлению ветра:

L _k,j,i =L₀ ·K_рв ,

K _рв = Р_К / Р ₀ при Р_К > Р ₀

при Р _К ? Р ₀ K_рв = 1

где L ₀ — размеры нормативной СЗЗ для конкретного источника загрязняющих веществ;

Р _К — среднегодовая повторяемость направления ветра.

Результаты расчета:

	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
РК	16	4	4	4	9	16	16	31
Kрв	1,28	1	1	1	1	1,28	1,28	2,48
Lk,j,i	64	50	50	50	50	64	64	124