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.

 

 


3000 рублей Карта iTunes Gift Card Россия СКИДКА ОТЗЫВ
3000 рублей Карта iTunes Gift Card Россия СКИДКА ОТЗЫВ


Промокод Lamoda на 3000 руб. при заказе от 10000 руб.
Промокод Lamoda на 3000 руб. при заказе от 10000 руб.


Промокод (купон) Google Ads (AdWords) на 1000 Kc. ЧЕХИЯ
Промокод (купон) Google Ads (AdWords) на 1000 Kc. ЧЕХИЯ