АТМОСФЕРА

Рассеивание ЗВ в атмосфере

 

Рассеивание в атмосфере выбрасываемых из дымовых труб и вентиля­ционных устройств загрязняющих веществ подчиняется законам турбулент­ной диффузии. На процесс их рассеивания существенное влияние оказыва­ют следующие факторы: состояние атмосферы, физические и химические свойства выбрасываемых веществ, высота и диаметр источника выбросов, расположение источников, рельеф местности. Распределение концентрации загрязняющих веществ в атмосфере под факелом точечного источника по­казано на рисунке ниже.

 

Рис. 4.4. Распределение концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы под факелом точечного источника:

а – зона переброса факела; в зона задымления; с – зона постепенного снижения уровня загрязнения; d – зона загрязнения неорганизованными выбросами

 

Зона задымления является наиболее опасной и не должна попадать на территорию селитебной застройки. Размеры зоны задымления в зависимости от метеоусловий находятся в пределах 10–50 высот дымовой трубы.

Внутри зоны переброса факела высокие концентрации загрязняющих ве­ществ имеют место за счет неорганизованных выбросов.

Рассеивание в атмосфере газообразных примесей и мелкодисперсных твер­дых частиц (диаметром менее 10 мкм), имеющих незначительную скорость осаждения, подчиняется одним и тем же закономерностям. Для более круп­ных частиц пыли эта закономерность нарушается, так как скорость их осаж­дения под действием силы тяжести возрастает.

Поскольку в пылегазоочистных аппаратах крупные частицы улавливают­ся более эффективно, чем мелкие, в выбросах, прошедших очистку, остаются только мелкие частицы. Их рассеивание в атмосфере рассчитывают так же, как и рассеивание газообразных примесей.

 

Влияние климатических условий на рассеивание примесей в атмосфере

 

Ме­теоусловия оказывают существенное влияние на перенос и рассеивание при­месей в атмосфере. Наибольшее влияние оказывает режим ветра и темпера­туры (температурная стратификация), осадки, туманы, солнечная радиация.

Ветер может оказывать различное влияние на процесс рассеивания при­месей в зависимости от типа источника и характеристики выбросов. Если отходящие газы перегреты относительно окружающего воздуха, то они обла­дают начальной высотой подъема. В связи с этим вблизи источника создается поле вертикальных скоростей, способствующих подъему факела и уносу при­месей вверх. Этот подъем обусловливает уменьшение концентраций примесей у земли. Эта концентрация убывает и при очень сильных ветрах, однако это происходит за счет быстрого переноса примесей в горизонтальном на­правлении. В результате наибольшие концентрации примесей в приземном слое формируются при некоторой скорости, которую называют "опасная".

При низких или холодных источниках выбросов повышенный уровень загрязнения воздуха наблюдается при слабых ветрах (w = 0–1 м/с) вслед­ствие скопления примесей в приземном слое. Прямое влияние на загрязне­ние воздуха в городе оказывает направление ветра. Существенное увеличение концентрации примеси наблюдается тогда, когда преобладают ветры со сто­роны промышленных объектов.

Если температура окружающего воздуха понижается с высотой, нагретые струи воздуха поднимаются вверх (конвекция), а взамен их опускаются хо­лодные. Такие условия называются конвективными.

Если вертикальный градиент температуры будет отрицательным (темпе­ратура возрастает с высотой), то вертикально поднимающийся поток стано­вится холоднее окружающих масс и его движение затухает. Такие условия называются инверсионными.

Если повышение температуры начинается непосредственно от поверхно­сти земли, инверсию называют приземной, если же с некоторой высоты над поверхностью земли – приподнятой. Инверсии затрудняют вертикальный воздухообмен и рассеивание примесей в атмосфере.

Для состояния атмосферы в городах наибольшую опасность представля­ет приземная инверсия в сочетании со слабыми ветрами, т.е. ситуация "за­стоя воздуха".

Туманы на содержание загрязняющих веществ в атмосфере влияют сле­дующим образом. Капли тумана поглощают примесь, причем не только вблизи подстилающей поверхности, но и из вышележащих, наиболее загрязненных слоев воздуха. Вследствие этого концентрация примесей сильно возрастает в слое тумана и уменьшается над ним. Растворение сернистого газа в каплях тумана приводит к образованию серной кислоты.

Осадки очищают воздух от примесей. После длительных интенсивных осадков высокие концентрации примесей в атмосфере практически не на­блюдаются.

Солнечная радиация обусловливает фотохимические реакции в атмосфе­ре с образованием различных вторичных продуктов, обладающих часто более токсичными свойствами, чем вещества, поступающие от источников выбро­сов. Таким образом, происходит окисление сернистого газа с образованием сульфатных аэрозолей.

В крупных городах формируется свой микроклимат, существенно ме­няются аэродинамические, радиационные, термические и влажностные ха­рактеристики атмосферы. Выделение в городах большого количества теп­ла, изменение газового и аэрозольного состава воздуха приводят к повы­шению температуры воздуха и образованию так называемых "островов тепла". Повышение температуры над крупным городом по сравнению с температурой окружающей местности может наблюдаться до высоты в несколько сотен метров.

 

 


Купон, промокод Google Ads (Adwords) 75€/25€ Италия
Купон, промокод Google Ads (Adwords) 75€/25€ Италия


1500 рублей iTunes Gift Card RUS | Карта оплаты айтюнс
1500 рублей iTunes Gift Card RUS | Карта оплаты айтюнс


1500 рублей Карта iTunes Gift Card Россия СКИДКА ОТЗЫВ
1500 рублей Карта iTunes Gift Card Россия СКИДКА ОТЗЫВ