Здавалка
Главная | Обратная связь

Розрахунок розсіювання в атмосфері нагрітих викидів



Величину максимальної приземної концентрації шкідливих речовин для викиду нагрітих відпрацьованих газів з одиночного джерела при несприятливих метеоумовах на відстані Хм від джерела визначають за формулою:

Сmax = А . М . F . n . m . η/(Н2 . VВГ 1/2 . ∆T) (19)

Сmax=(210*43,773*1*1,4924*10,207*1)/(12,6^2*0,97^1/2*13)= 139,89

 

 

У цій формулі величини А, М, F, n, η, Н, VВГ, ∆T мають ті ж позначення, що і для розрахунків холодного викиду і визначаються аналогічним чином.

 

Коефіцієнт m визначається залежно від величин f, fе.

fе = 800(Vм')3

fе = 800*0,00055529м ^3=0,000000136

 

при f < 100 m = 1/0,67 + 0,1f1/2 +0,34 f1/3 (20)

при f > 100 m = 1,47/f1/3

при fе <f < 100 m обчислюють при f = fе за формулою 20

m = 1/0,67 + 0,1f1/2 +0,34 f1/3

m = 1/0,67 + 0,1*0,00002^1/2+ 0,34*0,00002^1/3 =1,492404046

 

Коефіцієнт n знаходять за формулами залежно від Vм

Vм = 0,65 VВГ 1/3 . ∆T/Н (21)

Vм = 0,65*0,97^1/3*13/12,6=0,21

 

 

при Vм ≥ 2 n = 1

при 0,5 ≤ Vм < 2 n = 0,532Vм2 – 2,13Vм + 3,13

при Vм < 0,5 n = 4,4Vм

n = 4,4*0,21=0,924

 

Значення Хм визначається за формулою:

Хм = (5 – F) . d . H/4. (22)

Хм = (5-1)* 2,48*12,6/4=31.2

Значення параметра d обчислюють по формулах:

при Vм > 2 d = 7Vм1/2 . (1+0,28 fе1/3) (23)

при 0,5 < Vм ≤ 2 d = 4,95Vм (1+0,28 fе1/3) (24)

при Vм ≤ 0,5 d = 2,48 (1+0,28 fе1/3) (25)

d = 2,48 (1+0,28 fе1/3)

d = 2,48 (1+0,28*0,000000136^1/3)=2.48

Величину небезпечної швидкості вітру Uм (м/с) на рівні флюгера (10 м від рівня землі), при якій досягається найбільше значення приземної концентрації шкідливих речовин, визначають залежно від Vм:

при Vм > 2 Uм = Vм (1 + 0,12fе1/2) (26)

при 0,5 < Vм ≤ 2 Uм = Vм

при Vм ≤ 0,5 Uм = 0,5.

 

Величину гранично-допустимого викиду приймають по фактичному значенню величини М (мг/с) і визначають по формулі:

якщо Сmax ≤ СГДКс/д → М = Сmax. Н2 . V11/3 . ∆T/(А . F . n . m . η), (27)

якщо Сmax > СГДКс/д → М = СГДКс/д. Н2 . V11/3 . ∆T/(А . F . n . m . η), (28)

де СГДКс/д – гранично допустима концентрація інгредієнта, для якого визначають ГДВ, мг/м3.

Якщо Сmax < СГДКс/д і Сmax < 0,8СГДКс/д, то зниження викидів не вимагається, оскільки вони задовольняють вимогам санітарних норм.

 

Якщо Сmax > СГДКс/д, те зниження викидів в атмосферу даної шкідливої речовини обов'язково. Проект не може бути прийнятий у виробництво, якщо перевищені норми СГДКс/д.

 

Зниження викидів в атмосферу можна досягти:

- зміною технології;

- виключенням джерел виділення шкідливої пари і газів, пилу, сажі;

- будівництвом споруд очистки.

 

Для очищення газів від шкідливих сполучень можуть бути використані, адсорбційних, каталітичних, мембранних, біологічних методи абсорбції очищення.

 

Значення приземних концентрацій шкідливих речовин в атмосфері Сi, мг/м3, на різних відстанях від джерела шкідливого викиду визначається за рівнянням:

Сi = Z . Сmax, (29)

Сi =0,7345*139,89=102.7 мг/м3

де Z – константа, визначувана залежно від величини співвідношення Х/ХМ:

якщо Х/ХМ ≤ 1, Z = 3(Х/ХМ)4 – 8(Х/ХМ)3 + 6(Х/ХМ)2, (30)

якщо 1 < Х/ХМ ≤ 8 Z = 0,1469 ∙ [(ХМ/Х)2 + 1], (31)

якщо Х/ХМ > 8 і F = 1 Z = (ХМ/Х)/[(ХМ/Х)2 – 35,2 ∙ (ХМ/Х)+120], (32)

якщо Х/ХМ > 8 і F = 2 Z = 1/[0,1 ∙ (Х/ХМ)2 + 2.47 ∙(Х/ХМ) – 17,8]. (33)

Z = 0,1469 *((2^2)+1)=0,7345

Приземна концентрація шкідливих речовин в будь-якій координаті приземного шару атмосфери за наявності декількох джерел визначається як сума концентрацій шкідливих речовин від окремих джерел (це відноситься до шкідливих речовин односпрямованої дії).

 

4. Визначення температури атмосферного повітря, відпрацьованих газів, швидкості руху повітряних мас, концентрації шкідливих компонентів [3]

 

Вимірювання температури легко-газових потоків проводиться ртутно-скляними термометрами (термометри розширення), термоелектричними термометрами – термопари. Швидкість руху газоповітряних середовищ визначається за допомогою чашкового або крилатого анемометрів [3].

Концентрація пилу в газоповітряному потоці може бути визначена згідно методиці, приведеній в роботі [4].

Концентрації шкідливих компонентів в газоповітряних середовищах визначаються за допомогою універсального газоаналізатора і спеціальних індикаторних трубочок, заповнених спеціальним реагентом [5].

 

5. Контрольні питання для самоперевірки

 

1. Характеристика атмосферного повітря.

Основними компонентами сухого повітря є азот (78,09% за об'ємом) і кисень (20,95%), а також невелика кількість вуглекислого газу, водню та інших газів. Вміст водяної пари у повітрі постійно змінюється (від 0,2 до 3%) залежно від її агрегатного стану. Повітря містить також тверді й рідкі домішки (аерозолі). Від їх кількості та різновиду залежать процеси поглинання і розсіювання радіації, виникнення окремих оптичних явищ в атмосфері тощо. Вуглекислий газ є фізіологічним регулятором дихального центру людини і тварин. Концентрація вуглекислого газу у повітрі закритих приміщень, яка зростає одночасно із збільшенням вмісту пилу, мікроорганізмів тощо, є основним показником забруднення повітря. Головними складовими частинами повітря (біля земної поверхні) є азот — 78,08 % об'єму, кисень — 20,96 % об'єму та інертні гази — 0,94 % об'єму, у тому числі аргон — близько 0,9 % об'єму. Кількість цих газів у повітрі не змінюється, тому їх називають постійними складовими частинами повітря.

До складу повітря входять також: діоксид вуглецю CO2 (вуглекислий газ) — близько 0,03 % об'єму і водяна пара 0,1—2,8 % об'єму. Однак їхня кількість залежно від умов може сильно змінюватись, тому їх називають змінними складовими частинами повітря.

Крім того, в повітрі можуть бути різні випадкові домішки, наприклад водень H2, аміак NH3, озон O3, сірководень H2S, метан CH4, діоксид сірки SO2(сульфітний ангідрид) та інші гази, які потрапляють у повітря внаслідок гниття органічних залишків, виверження вулканів, роботи хімічних заводів тощо. Серед випадкових домішок у повітрі також нерідко зустрічаються найдрібніші частинки сажі й мінеральних речовин, а також різні мікроорганізми.

 

2. Класифікація джерела шкідливого викиду.

· За призначенням:

· а) технологічні, що містять хвостові гази після уловлювання на установках (рекуперації, адсорбції, абсорбції), продувки апаратів (для цих викидів характерні високі концентрації шкідливих речовин і порівняно малі об’єми повітря, що виводиться в атмосферу).

· б) вентиляційні викиди – місцеве відсмоктування від обладнання та загальна витяжка.

· За розмірами:

· а) високі, що знаходяться в зоні недеформованого вітрового потоку (високі труби, інші точкові джерела, що видаляють забруднювачі на висоту, яка перебільшує висоту будівлі в 2,5 рази) - незатінені.

· б) низькі (або затінені), що розташовані на висоті в 2,5 рази меншої висоти будівель.

· в) наземні – що знаходяться близько від поверхні землі (до цих джерел відносять відкрито розташоване наземне технологічне обладнання, колодязі виробничої каналізації, токсичні речовини, що потрапили на підлогу, викиди відходів виробництва).

· За геометричною формою:

· а) точкові (труби, шахти, дахові вентилятори);

· б) лінійні (аераційні ліхтарі, відкриті вікна, близько розташовані витяжні шафи).

· За режимом роботи:

· а) безперервної дії;

· б) періодичної дії;

· в) залпові, миттєві.

· У випадку залпових викидів за короткий проміжок часу у повітря поступає велика кількість шкідливих речовин. Залпові викиди можуть бути при аваріях, при спалюванні швидкогорючих матеріалів на спеціальних площадках знешкодження.

· При миттєвих викидах забруднюючі речовини викидаються в частки секунди іноді на значну висоту (при вибухових роботах, аварійних ситуаціях).

· За дальність розповсюдження:

· а) внутримайданчикові, коли забруднюючі речовини створюють високі концентрації тільки на території проммайданчика, в житловій зоні забруднення - не спостерігаються (для таких викидів передбачається СЗЗ).

· б) позамайданчикові, коли забруднюючі речовини потенційно здатні створювати високі концентрації (порядку ГДК) на території селітебної забудівлі.

4. Типи джерел шкідливих викидів і яким чином можна їх ідентифікувати.

Основними джерелами забруднення атмосфери вважаються природні, виробничі і побутові процеси. Забруднювачі можна об’єднати в такі групи:
1) що утворюються при згорянні палива для потреб промисловості, опалюванні житла, при роботі всіх видів транспорту;
2) які виникли в результаті промислових викидів;
3) що обумовлені спалюванням і переробкою побутових і промислових відходів;
4) природного походження (мінеральні, рослинні, тваринні, мікробіологічні).
Найбільше джерело антропогенного забруднення повітря – згоряння палива для забезпечення енергетичних потреб суспільства. Найпоширенішими видами палива є вугілля і вуглеводні сполуки.

При повному згорянні палива в атмосферу надходить двооксид вуглецю (СО2) і пари води, які самі по собі не є шкідливими домішками, а також невеликі кількості оксидів азоту і сірки. При неповному згорянні палива утворюються зола і шкідливі гази.
Основні шкідливі гази, які утворюються при неповному згорянні палива такі.
Сполуки вуглецю: а) вуглекислий газ СО2 – нешкідливий при малих концентраціях; б) оксид вуглецю (чадний газ) СО – дуже токсичний, але швидко дифундуючий в атмосфері; в) неспалені вуглеводні або оксидовані речовини (альдегіди та кислоти).
Сполуки сірки: сірчистий ангідрит SO2, який може переходити в сірчаний ангідрит SO3 і при наявності води або водяної пари утворювати сірчану кислоту Н2SO4.
Сполуки азоту: NО, NО2, сприятливі умови для їх утворення виникають при високих температурах.
Сажі – неспалені частки вугілля або інших видів палива. Вони мають розміри близько 1 мкм і дуже легкі, але можуть об’єднуватися між собою, створюючи крупні конгломерати.
Дими – аеродисперсні системи, до яких входять найдрібніші тверді частинки. При спіканні створюються більш великі конгломерації і гази.
Пил складається з часток вугілля, кількість яких іноді досягає 50 % складу, а також часток золи і породи.
Численні види палива поділяються на тверді – вугілля різних марок і дрова; рідкі – мазути, різні нафти і похідні від них; газоподібні – природний, коксовий, кам’яновугільний гази, а також гази, які виділяються з нафтоносних пластів.
Основними джерелами забруднення атмосферного повітря в індустріальних державах є автомобілі та інші види транспорту, промислові підприємства, теплові електростанції. Щорічно в атмосферу викидається 120-150 млн т золи, до 150 млн т SO2.
В Україні головні забруднювачі повітря – підприємства металургії (у загальному об’ємі викидів їх частка становить 33 %), енергетика – 30 %, вугільна промисловість – 10 %, хімічна та нафтохімічна – 7 %.
Найбільшу кількість сірчистого газу викидають підприємства енергетики, чорної металургії та вугільної промисловості (80 % викидів). Оксиди азоту надходять в атмосферу від підприємств енергетики та металургії (72 %), а виробництва хімічної, нафтопереробної і газової промисловості вносять найбільший вклад (43 %) у викиди вуглеводнів.
У військах існують наступні джерела хімічного забруднення атмосферного повітря: котельні установки, транспортні засоби загального і спеціального призначення, склади паливно-мастильних матеріалів (ПММ) і спецпалива, бази нафтопродуктів, пункти обслуговування і зарядки акумуляторів, газо- і пиловиділяючі, лакофарбові, асфальтобетонні та інші установки. Одними із головних джерел хімічного забруднення повітря є котельні установки. Вони виділяють дим, що утворюється в процесі спалювання твердого чи рідкого палива. Ступінь забруднення атмосфери продуктами згоряння палива залежить від виду та якості палива, а також від технічних характеристик поливного устаткування. Основними викидами при цьому є продукти повного (окиси сірки та азоту) та неповного згоряння (головним чином, окис вуглецю, сажа, вуглеводні). Спостерігаються значні викиди оксид азоту, які утворюються в основному з азоту повітря при високих температурах горіння. Теплові електростанції, які спалюють нафту, майже не викидають золи, зате викидають в 3 рази більше сірчаного ангідриду. Найчистішим із всіх видів палива вважається природний газ.
Автотранспорт робить значні викиди в атмосферу (понад 200 різних хімічних сполук). В них містяться вуглеводні компоненти палива, яке не повністю згоріло. Їх частка різко зростає при роботі двигуна на малих обертах; в момент натискання на акселератор спостерігається в 10 разів більше викидів, ніж при роботі двигуна у нормальному режимі. У вихлопних газах автотранспорту міститься значна кількість окису вуглецю, альдегідів, окисів азоту, вуглеводнів етиленового ряду. В результаті неповного згоряння в двигуні частина вуглеводнів перетворюється в сажу, яка містить смолисті речовини, в тому числі канцерогенний бенз(а)пірен. Надзвичайно шкідливими у вихлопах є сполуки неорганічного свинцю. Так, в 1 л бензину міститься 1 г тетраетилсвинцю, який після згоряння викидається в атмосферу. У викидах дизельного транспорту свинець відсутній.
Кількісний та якісний склад вихлопних газів двигуна залежить від низки чинників: типу двигуна, особливостей конструкції, його технічного стану, потужності, режиму роботи, якості застосованого пального.
В Україні більшість автотранспорту працює на бензиновому пальному (карбюраторні машини), значно менше у нас дизельних машин (близько 4 %) і ще менше – газобалонних. Слід відзначити, що перспектива збільшення числа дизельних (не бензинових) машин в Україні існує. Є суттєва різниця у вмісті токсичних компонентів у вихлопних газах карбюраторних і дизельних машин .
Авіатранспорт. Сумарні викиди забруднюючих речовин двигунами літаків порівняно з автотранспортом невеликі, але в районі аеропорту ці відходи роблять значний внесок у забруднення навколишнього середовища. Турбореактивні двигуни при зльоті та посадці викидають візуально добре помітний шлейф диму, що вміщує у собі окис вуглецю, вуглеводні, оксид та двооксид азоту. Суттєву кількість домішок вносять і наземні пересувні засоби.

5. Для чого використовують і що собою характеризує узагальнений показник шкідливості.

Шкідливість – властивість екотоксикантів викликати кількісні та якісні зміни у біоценозі, які можуть призвести до „несумісних з життям” порушень та уражень дією на організми (людини, тварин, рослин, мікроорганізмів). Основним критерієм, що обумовлює прояв шкідливості є величина токсодози. Під токсодозою розуміють кількісну характеристику екотоксичності БАР (біологічно активної речовини), що відповідає певному прояву порушення чи ураження структурних ланок у трофічному ланцюзі біоценозу.

Швидкість дії токсиканта пов’язана з наступним: токсичністю (здатність наносити шкоду живому); величиною дози; шляхом введення. На швидкість дії токсиканта впливає також: стійкість токсиканта в оточуючому середовищі (яка обумовлена леткістю токсиканта); його агрегатним станом; стійкістю до впливу зовнішніх факторів довкілля.

Щодо токсодози, то виділяють індивідуальну і колективну. Індивідуальна токсодоза – ефект, який виникає внаслідок дії БАР на окрему особину (тварин, рослин). Колективна токсодоза – ефект, який з’являється внаслідок експериментальних токсометричних досліджень при нормуванні виробничої та побутової діяльності людської спільноти. Як правило, індивідуальні токсодози підлягають узагальненню (через значні коливання під впливом об’єктивних і суб’єктивних факторів) з метою визначення статистично доведених значень індивідуальних показників у показники колективних токсодоз. В екологічній токсикології колективні токсодози мають особливе значення.

Ефективність дії токсодози залежить від вихідних кількісних показників: важкі ураження виникають при одноразовому впливі доз (концентрацій) на рівні 0,3-0,5 ЛД50 або 0,3-0,5 CZt50 (середньо летальна дія динамічної концентрації аерозолі у повітрі, що викликає загибель 50 \% особин протягом 24, 72, 336 годин з моменту інгаляції, мг/л/хв.); середні ураження – при дозах (концентраціях) на рівні 0,2 ЛД50 або 0,2 CZt50; легкі ураження – при дозах (концентраціях) на рівні 0,1 ЛД50 або 0,1 CZt50.

Вплив екотоксикантів на живі об’єкти може бути прямий (інгаляційний аліментарний – контактно-траскутанний), та опосередкований (через повітря, воду, харчові продукти), а за рівнем впливу – низьким (із самовідновленням), небезпечним (зворотні зміни при застосуванні допоміжних засобів), надзвичайно-високим або катастрофічним (загибель вищих біологічних об’єктів).

 

6. Визначення граничнодопустимої концентрації, де вона нормується.

Концентрація – маса (мг) речовини в одиниці об’єму (м3) повітря при нормальних умовах – є основною фізичною характеристикою домішок атмосфери. Концентрація домішок визначає фізичний, хімічний та інші види впливу речовин на людину і навколишнє середовище й служить ос­новним параметром при нормуванні вмісту домішок в атмосфері.
Гранично допустима концентрація (ГДК) – це максимальна концен­трація домішок з атмосфері, віднесена до певного часу осереднення, яка при пері­одичній дії чина протязі всього життя людини не справляє ні на неї, ні на навколишнє середови­ще в цілому шкідливої дії (включаючи від­далені нас­лідки).
Якщо речовина справляє на навколишню природу шкідливу дію в менших концентраціях, ніж на організм людини, то при нормуванні виходять з порогу дії цієї речовини на навколишню природу.
Гранично допустимі концентрації забруднювальних речовин в атмос­ферному повітрі населених пунктів регламентовані Державними Санітарними правилами охорони атмосферного повітря населених місць (від забруднення хімічними та біологічними речовинами) (ДСП-201-97), від­повідно з якими встановлені: клас небезпечності речовини, до­пустимі максимальна разова і середньодобова концентрації домішок. ГДК деяких забруднювальних речовин наведені в додатку Б.
Максимальна разова ГДКм.р. – основна характеристика небезпечно­стішкідливої речовини. Вона встановлюється для попередження рефлек­торних реакцій у людини (відчуття запаху, світлової чутливості, змі­на біо­електричної активності головного мозку тощо) при короткочасній дії атмо­сферних домішок.
Середньодобова ГДКс.д.встановлена для попередження загальноток­сичного, канцерогенного, мутагенного та іншого впливу речо­вин на орга­нізм людини.
Найбільша концентрація С кожної шкідливої речовини в приземному шарі не повинна перевищувати максимально разової гранично допустимої концентрації, тобто С ≤ ГДК м.р., при експозиції не більше 20 хв. Якщо час дії шкідливої речовини перевищує 20 хв., то С ≤ ГДКс.д..
При одночасній присутності в атмосфері декількох шкідливих речо­вин, що володіють однонаправленою дією, їх безрозмірна сумарна концен­трація повинна задовольняти умову:
, (1.73)
де С1, С2, …, Сn – концентрація шкідливих речовин в одній і тій же місцевості, мг/м3;
ГДК1, ГДК2, …, ГДКn – гранично допустимі концентрації шкідливих речовин в атмосфері, мг/м3.
Ефектом однонаправленої діїволодіють, наприклад, такі шкідливі речовини, як діоксиди сірки і азоту; діоксид сірки і сірководень; сильні мі­неральні кислоти (сірчана, соляна, азотна); етилен, пропілен, бутилен, амі­лен; озон, діоксид азоту, формальдегід тощо. Максимальні концентрації шкідливих речовин визначають за разовими пробами, відібраними на про­тязі 20 хв. Середньодобові концентрації визначають або як середньоариф­метичне значення концентрацій разових проб, для яких встановлюють пе­ріодичність їх відбору, або з добових концентрацій, одержаних безперер­вно на протязі 24 годин.

7. Характеристика шкідливих речовин односпрямованої дії, критерій оцінки рівня екологічної риски.

Шкідливі речовини, що потрапили в організм людини спричинюють порушення здоров'я лише в тому випадку, коли їхня кількість в повітрі перевищує граничну для кожної речовини величину. Під гранично допустимою концентрацією (ГДК) шкідливих речовин в повітрі робочої зони розуміють таку концентрацію, яка при щоденній (крім вихідних днів) роботі на протязі 8 годин чи іншої тривалості (але не більше 40 годин на тиждень) за час всього трудового стажу не може викликати професійних захворювань або розладів у стані здоров'я, що визначаються сучасними методами як у процесі праці, так і у віддалені строки життя теперішнього і наступних поколінь.

За величиною ГДК в повітрі робочої зони шкідливі речовини поділяються на чотири класи небезпеки (ГОСТ 12.1.007-76):

— 1-й — речовини надзвичайно небезпечні, ГДК менше 0,1 мг/м3
(свинець, ртуть, озон).

— 2-й — речовини високонебезпечні, ГДК 0,1...1,0 мг/м3 (кислоти
сірчана та соляна, хлор, фенол, їдкі луги).

— 3-й — речовини помірно небезпечні, ГДК 1,1...10,0 мг/м3
(вінілацетат, толуол, ксилол, спирт метиловий).

— 4-й — речовини малонебезпечні, ГДК більше 10,0 мг/м3 (аміак,
бензин, ацетон, гас).

Гранично допустимі концентрації деяких шкідливих речовин в повітрі робочої зони та їх характеристики наведені в таблицях 2.3 та 2.4.

Необхідно зазначити, що в списку ГДК, поряд з величиною нормативу, може стояти літера, яка вказує на особливість дії цієї речовини на організм людини:

О — гостронаправленої дії;

А — алергічної дії;

К — канцерогенної дії;

Ф — фіброгенної дії.

При вмісті в повітрі робочої зони кількох речовин односпрямованої дії для забезпечення безпеки роботи слід дотримуватися наступної умови:

гдк, + гдк2 + гдк3 +'-+Тдкп s ' {2-7)

де Cj, С2, С3,..., Сп — концентрації відповідних шкідливих речовин в повітрі, мг/м3 ;

ГДКг, ГДКг,...,ГДКп— гранично допустимі концентрації відповідних шкідливих речовин, мг/м3.

До шкідливих речовин односрямованої дії відносяться шкідливі речовини, котрі близькі за хімічною будовою та характером впливу на організм людини.

ГТ ч одночасному вмісті в повітрі кількох шкідливих речовин, що не маї ъ односпрямованої дії, ГДК залишається таким самим, як і при їх ізольованій дії.

Таблиця 2.3. ГДК деяких шкідливих речовин в повітрі робочої зони

Примітка: П — пари; А —аерозоль.

Для контролю концентрації шкідливих речовин в повітрі виробничих приміщень та робочих зон використовують наступні методи:

— експрес-метод. який базується на явищі колориметрії (зміні кольору індикаторного порошку в результаті дії відповідної шкідливої

Таблиця 2.4. Характеристика деяких шкідливих речовин

 

№ пп. Назва речовини гдк мг/м3 Клас небезпеки Дія на організм людини
Свинець 0,01 Уражає усі органи та системи організму, має кумулятивну здатність
Вуглеводні Викликають хронічне отруєння із поганим самопочуттям та апе­титом, втратою ваги,швидкою втомою, сонливістю. Деякі вугле­водні мають специфічну дію
Ацетон Послідовно уражає усі відділи центральної нервової системи, має кумулятивну здатність
Ефір Подразнює слизові обо­лонки очей та верхніх ди­хальних шляхів, викликає опіки
Сірчана кислота Викликає опіки з великою глибиною пошкодження, подразнює слизові оболонки
Окис вуглецю Викликає головний біль, запаморочення, безсоння, порушення обміну речовин, втрату свідомості

речовини) і дозволяє швидко і з достатньою точністю визначити концентрацію шкідливої речовини безпосередньо у робочій зоні. Для цього методу використовують газоаналізатори (УГ-2, ГХ-4 та інші).

- лабораторний метод, що полягає у відборі проб повітря з робочої
зони і проведенні фізико-хімічного аналізу (хроматографічного,
фотоколориметричного) в лабораторних умовах. Цей метод дозволяє
одержати точні результати, однак вимагає значного часу.

—метод неперервної автоматичної рямггряі дії вмісту в повітрі шкідливих
хімічних речовин з використанням газоаналізаторів та газосигналізаторів
(фКГ-ЗМ на хлор, „Сирена-2" на аміак, „Фотон" на сірководень).

Запиленість повітря можна визначити ваговим, електричним, фотоелектричним та іншими методами. Найчастіше використовують ваговий метод. Для цього зважують спеціальний фільтр до і після протягування через нього певного об'єму запиленого повітря, а потім вираховують вагу пилу в міліграмах на кубічний метр повітря.

Періодичність контролю стану повітряного середовища визначається класом небезпеки шкідливих речовин, їх кількістю, ступенем небезпеки ураження працюючих. Контроль (вимірювання) може проводитись неперервно, періодично протягом зміни, щоденно, щомісячно. Неперервний контроль із сигналізацією (перевищення ГДК) повинен бути забезпечений, якщо в повітря виробничих приміщень можуть потрапити шкідливі речовини гостронаправленої дії.

8. Принцип роботи анемометра, порядок проведення вимірів.

Призначення анемометрів

Для виміру середньої швидкості руху повітря в гірничій виробці застосовуються

анемометри. Розрізняють крильчаті, чашкові і електронні анемометри. Діапазон виміру

середньої швидкості спрямованого повітряного потоку крильчатими анемометрами

АСО-3 – від 0,3 до 5 м/с. Діапазон виміру швидкості повітряного потоку чашковим

анемометром МС-13 становить від 1 до 20 м/с. Діапазон виміру швидкості

електронним анемометром АПР-2 – від 0,2 до 20 м/с.

Будова анемометрів

Крильчатий анемометр (рис. 4.1) складається із крильчатки 1, розміщеної в

металевому корпусі 2, з рукояткою 3 і рахункового механізму із циферблатом 4.

Крильчатка приводиться потоком повітря в обертовий рух навколо натягнутої

струнної осі. Обертання з крильчатки передається за допомогою черв'ячної передачі

зубчастому редуктору рахункового механізму. Рахунковий механізм має три

стрілки, його циферблат – відповідно три шкали: одиниць, сотень і тисяч. Лічильник

можна включати і виключати за допомогою аретира 5. На корпусі приладу по обидві

сторони аретира є два вушка, через які пропускається шнур, що служить для

Рис. 4.1 – Загальний вид крильчатого анемометра

 

вмикання і вимикання анемометра, установленого на тичині. Крильчатка починає обертатися при швидкості повітряного потоку близько 0,1 м/с (поріг чутливості приладу не перевищує 0,2 м/с), але вона недостатньо міцна і тому крильчаті анемометри не можуть бути використані для виміру великих швидкостей руху повітря. Чашковий анемометр замість крильчатки має хрестовину з укріпленими на ній чотирма напівсферичними чашками, що обертаються в кам’яних опорах.

Вимір середньої швидкості повітря у виробках.

Вимір швидкості руху повітря анемометром здійснюється в такий спосіб. За допомогою аретира виключають передавальний механізм і записують початкове показання лічильника по трьох шкалах. Анемометр поміщають у повітряний потік. Крильчатий анемометр повинен бути встановлений так, щоб крильчатка була спрямована назустріч потоку і її вісь збіглася з напрямком руху повітря. Чашковий анемометр установлюють вертикально в повітряному потоці, тобто вісь хрестовини із чашками повинна бути перпендикулярна напрямку руху повітря. Через 10-15 с,

тобто після того, як швидкість обертання повітряприймача встановиться, одночасноіз включенням лічильника засікають час і після закінчення деякого проміжку часу (не менш 100 с) лічильник анемометра виключають. Записують кінцеве показання лічильника, обчислюють різницю між кінцевим і початковим відліками. Поділом різниці кінцевого і початкового відліків на час виміру визначають число ділень лічильника (оборотів крильчатки) в 1 с. Швидкість руху повітря розраховують

по градуіровочному графіку (рис. 4.2), прикладеному до анемометра.

До крильчатого анемометра додають два графіка, один з яких застосовується при швидкості спрямованого потоку до 1 м/с, а

другий – при швидкості від 1 до 5 м/с. Вимір швидкості повітряного потоку анемометром проводять три рази і за

результатами цих вимірів визначають середнє значення швидкості руху повітря. У різних точках поперечного перерізу

гірничої виробки швидкість руху повітря неоднакова, тому при вимірах середньої швидкості повітряного потоку у виробці

анемометр необхідно рівномірно переміщати по шляху, зазначеному на

11. Порядок проведення лабораторної роботи за визначенням концентрацій пилу і шкідливих компонентів в газоповітряних середовищах.

Найбільш точними є лабораторні методи, але вони вимагають багато часу та кваліфікованих працівників. До лабораторних методів належать фотометричні, люмінесцентні, хроматографічні, спектроскопічні та інші.

Експрес методи визначають концентрацію газоподібних домішок у повітрі робочої зони досить просто і дозволяють за короткий відрізок часу від 1 до 20 хвилин здобути інформацію про наявність шкідливих речовин з тим, щоб у виробничих умовах швидко вжити необхідні заходи для створення безпечних умов праці.

Одним із найбільш поширених експрес методів є лінійно-колористичний, який для виконання аналізу не потребує громіздких та складних приладів, високої кваліфікації працівників і дає можливість об’єктивно визначити концентрацію шкідливих домішок у повітрі. Для реалізації цього методу використовують прилади - газоаналізатори різних конструкцій (УГ-1, УГ.2, УГ-3).

Автоматичні методи аналізу повітря виробничих приміщень поділяються (відповідно до застосованих газоаналізаторів) на:

механічні, принцип дії яких ґрунтується на залежності щільності газової суміші від концентрації визначуваного компонента, а також дифузної властивості суміші від концентрації складових її речовин;

акустичні, які характеризуються залежністю швидкості поширення або поглинання звукових хвиль в суміші від концентрації визначуваного компонента;

магнітні, в яких визначальною є залежність фізичних властивостей суміші в магнітному полі від концентрації визначуваного компонента;

оптичні, обумовлені залежністю оптичних властивостей суміші від концентрації речовин, які її створюють;

теплові, які ґрунтуються на залежності теплопровідності суміші або теплового ефекту хімічної реакції від концентрації складових суміші. Вони поділяються на термосорбціонні (поглинання тепла в результаті хімічної реакції) та термокаталітичні (виділення тепла в результаті хімічної реакції).

 

12. Нормування і управління якістю атмосферного повітря.

Для кількісної оцінки вмісту домішки в атмосфері використовується поняття концентрації — кількості речовини, що утримується в одиниці об’єму повітря, приведеного до нормальних умов.

Якість атмосферного повітря — це сукупність його властивостей, що визначає ступінь впливу фізичних, хімічних і біологічних факторів на людей, рослинний і тваринний світ. Якість атмосферного повітря може вважатися задовільним, якщо вміст домішок у ньому не перевищує гранично припустимих концентрацій (ГПК). ГПК — це максимальна концентрація домішки в атмосфері, що при тривалому впливі на людину і на навколишнє середовище не робить прямого або непрямого впливу, включаючи віддалені наслідки. Під прямим впливомрозуміється нанесення організмові людини тимчасової дратівної дії, що викликає відчуття запаху, кашель, головний біль. Під непрямим впливом розуміються такі зміни в навколишнім середовищі, що, не роблячи шкідливого впливу на живі організми, погіршують звичайні умови існування: уражаються зелені насадження, збільшується число мрячних днів і т.д.

Основним критерієм установлення нормативів ГПК для оцінки якості атмосферного повітря є вплив забруднюючих домішок, що утримуються в повітрі, на організм людини.

Для оцінки якості атмосферного повітря встановлені дві категорії ГПК: максимально разова (ГПК М.Р.) і середньодобова (ГПК С.С).

ГПК М.Р. — основна характеристика небезпеки шкідливої речовини. Установлена для попередження рефлекторних реакцій у людини (відчуття запаху, світловій чутливості, біоелектричній активності головного мозку) при короткочасному впливі атмосферних домішок. По цьому нормативі оцінюються речовини, що мають запах або впливають на інші органи почуттів людини.

ГПКС.С — установлена для попередження загальтоксичного, канцерогенного, мутагенного й іншого впливу речовини на організм людини. Речовини, оцінювані за цим нормативом, мають здатність тимчасово або постійно накопичуватися в організмі людини.

ГПК найбільш розповсюджених забруднюючих речовин наведено в табл.

 

 

Таблиця ПДК найбільш розповсюджених речовин

 

Найменування забруднюючої речовини ГПК м р, мг/м3 ГПК із з, мг/м3
Азоту диоксид 0,085 0,04
Азоту оксид 0,4 0,06
Ангідрид сірчаний 0,5 0,05
Аміак 0,2 0,04
Бенз(а)пирен 0,1 мкг/100м3
Зважені речовини 0,5 0,15
Ртуть металева 0,0003
Свинець і його сполуки 0,0003
Вуглецю оксид
Вугільна зола ТЕС 0,05 0,02
Формальдегід 0,35 0,003
Хлор 0,1 0,03

Вплив речовин, для яких не встановлені ГПК, оцінюється по орієнтованому безпечному рівні впливу забруднюючу атмосферу речовини (УЗУВШИ). УЗУВШИ — тимчасовий гігієнічний норматив для забруднюючої атмосферу речовини, встановлюваний розрахунковим методом для цілей проектування промислових об’єктів.

Нормативи ГПК для атмосферного повітря є єдиними для всієї території України. Встановлені в інших країнах ГПК можуть відрізнятися у більшу або меншу сторону.

Деякі речовини при одночасній присутності в атмосферному повітрі мають односпрямовану дію. У цьому випадку при оцінці якості атмосферного повітря повинна виконуватися наступна умова:

де З1, З2, …, Сn — концентрація кожної з речовин односпрямованої дії, мг/м3;

ГПК 1, ГПК 2, …, ГПК n – гранично припустимі концентрації цих речовин.

Для кожного проектованого і діючого об’єкта, що є стаціонарним джерелом забруднення повітряного басейну, установлюють нормативи гранично припустимих викидів (ГПВ) забруднюючих речовин в атмосферне повітря. ГПВ установлюють з умови, що викиди шкідливих речовин від даного джерела в сукупності з іншими джерелами не створюють приземну концентрацію, що перевищує ГПК за межами санітарно-захисної зони:

Якщо на даному підприємстві або групі підприємств, розташованих в одному районі, значення ГПВ по об’єктивних причинах не можуть бути негайно досягнуті, установлюють тимчасово погоджений викид (ТПВ). Термін дії нормативу ГПВ, як правило, не перевищує 5 років.

Дотримання встановлених нормативів якості атмосферного повітря забезпечує сприятливу екологічну обстановку в даному районі відповідно до вимог закону України про охорону атмосферного повітря.

13. Особливості теплового забруднення атмосферного повітря.

У промислових центрах і великих містах атмосфера піддається теплового забруднення у зв'язку з тим, що в атмосферу надходять речовини з більш високою температурою, ніж навколишнє повітря. Температура викидів зазвичай вище середньої багаторічної температури приземного шару повітря. З труб промислових підприємств, вихлопних труб двигунів внутрішнього згоряння, при опаленні будинків, лісових пожежах виділяються речовини, нагріті до 60 градусів Цельсія і більше. Середньорічна температураатмосферного повітря над великими містами і промисловими центрами на 6-7 градусів вище температури повітря прилеглих територій. Фахівці відзначають, що в останні 25 років середня температура тропосфери піднялася на 0,7 градусів Цельсія.
Теплове забруднення поверхні водойм і прибережних морських акваторій виникає в результаті скидання нагрітих стічних вод електростанціями і деякими промисловими виробництвами. Скидання нагрітих вод у багатьох випадках спричиняється підвищення температури води у водоймах на 6-8 градусів Цельсія. Площа плям нагрітих вод у прибережних районах може досягати 30 кв.км.
Більше стійка температурна стратифікація перешкоджає водообміну поверхневих і донних шарів. Розчинність кисню зменшується, а споживання його зростає, оскільки з ростом температури підсилюється активність аеробних бактерій, що розкладають органічну речовину. Підсилюється видова розмаїтість фітопланктону й всієї флори водоростей.

14. Методика визначення типа джерела шкідливого викиду.

Визначення валових викидів забруднюючих речовин при спалюванні газу в котлах комунального сектору визначається на основі розрахунку показника емісії забруднюючої речовини.

Показник емісії характеризує масову кількість забруднюючої речовини, яка викидається теплосиловою установкою в атмосферне повітря разом з димовими газами, віднесену до одиниці енергії, що виділяється під час згоряння палива. Він залежить від багатьох чинників. Існують два показники емісії ¾ узагальнений та специфічний.

Узагальнений показник емісіїзабруднюючої речовини є середньою питомою величиною викиду для певної категорії теплосилових установок, певної технології спалювання палива, певного виду палива з урахуванням заходів щодо зниження викиду забруднюючої речовини. Він не враховує особливостей хімічного складу палива.

Специфічний показник емісії є питомою величиною викиду, яка визначається для конкретної теплосилової установки з урахуванням індивідуальних характеристик палива, конкретних характеристик процесу спалювання та заходів щодо зниження викиду забруднюючої речовини.

При наявності обох показників емісії забруднюючої речовини необхідно використовувати специфічний.

Специфічний (конкретний) показник емісії може визначатися як на основі характеристик палива, так і на основі вимірювань концентрацій забруднюючих речовин, наприклад, оксидів азоту, при проведенні режимних випробувань котлів.

Висновки

Засвоєна методика аналізу джерела шкідливих речовин в атмосферу

Виконано розрахунок розсіювання шкідливих компонентів відпрацьованих газів СЕУ в атмосферному повітрі.

Розрахунковим шляхом визначено максимальні концентрації шкідливих компонентів відпрацьованих газів СЕУ в приповерхневому морському шарі атмосфери (вказати конкретні значення).

Виконано санітарно-гігієнічну оцінку джерела шкідливого викиду СЕУ (привести конкретні величини та результати аналізу санітарно-гігієнічної оцінки).

Розраховано гранично-допустимі викиди (ГДВ) шкідливих компонентів відпрацьованих газів СЕУ (привести конкретні значення ГДВ).

Розроблено конкретні технічні рекомендації з охорони повітряного басейну від шкідливих компонентів відпрацьованих газів СЕУ.

Вивчено Додаток VI до Марпол 73/78 (привести коротко суть даного Додатку та зміст охорони навколишнього середовища).

 

Список рекомендованої літератури

1 ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - М. :Изд-во стандартов, 1988. – 76 с.

2 ГОСТ 17.2.1.01.-76 Охрана природы. Атмосфера. Классификация выбросов по составу // Охрана природы. Атмосфера: [Сб. ГОСТов]. - М., 1998. - с. 24.

3 Леонов В. Е. Методические указания к выполнению лабораторной работы «Исследование и нормирование метеорологических параметров в рабочем помещении». Новосибирск: НГАВТ, 2002. – 166 с.

4 Леонов В. Е. Методические указания к выполнению лабораторной работы «Определение концентрации пыли в производственном помещении». Новосибирск: НГАВТ, 2000. - 13 с.

5 Леонов В. Е. Методические указания к выполнению лабораторной работы «Определение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Новосибирск: НГАВТ, 1999. - 17 с.

6 Леонов В. Е. «Теоретические основы защиты окружающей среды». Учебное пособие. - Новосибирск: НГАВТ, 2003. – 179 с.

7 Леонов В. Е. «Экология». Учебное пособие. - Новосибирск: НГАВТ, 1999. – 133 с.

8 ОНД-86 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий - Л., 1987. - 126 с.

9 СНиП 23-01-99. Строительная климатология. - Взамен СНиП 2.01.01-82; Введ. 01.01.2000. - М.: Изд-во стандартов, 1982. - 50 с.

10 Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Энциклопедия. «Экометрия». С-Пб, 1998. – 896 с.

11 Леонов В. Е. «Экологическая оценка источника выброса вредного вещества в атмосферу». Методические указания к выполнению лабораторной работы. Учебное пособие. - Новосибирск: НГАВТ, 1999. – 133 с.

 

Таблиця 3 - Граничнодопустимі концентрації забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць [10]

Речовина ГДК, мг/м3 Клас небезпеки
Максимальна разова Середньодобова Робоча зона
Азоту діоксид 0,085 0,04
Азоту оксид 0,6 0,06
Аміак 0,2 0,04
Ангідрид сірчаний 0,5 0,05
Бензин нафтовий 5,0 1,5
Бензин сланцевий 0,05 0,05
Бенз(а) пирен - 0,1 · 10-5 1,5 · 10-4
Бензол 1,5 0,1
Водень хлористий 0,2 0,2
Залоза оксид - 0,04
Залоза сульфат - 0,007
Кислота азотна 0,4 0,15
Кислота сірчана 0,3 0,1
Магнію оксид 0,4 0,05
З'єднання ртуті - 0,0003 0,2 / 0,05
Озон 0,16 0,03 0,1
Пил неорганічний 0,15 0,05
Сажа 0,15 0,05
Сірководень 0,008 -
Вуглецю оксид 5,0 3,0
Фенол 0,01 0,003 0,3
Феноли сланцеві 0,007 - 0,3
Кальцію оксид 0,3 - -

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.