Міністерство освіти і науки України

Національний авіаційний університет

Інститут екологічної безпеки

Кафедра екології

ПРАКТИЧНА РОБОТА №2

з дисципліни: «Моніторинг і методи вимірювання параметрів НС»

на тему: «Організація спостереження і контролювання забруднення атмосферного повітря»

Виконала: студентка 301 гр. ІЕБ

Лапань О.В.

Перевірив: Голубов О.С.

Київ 2012

1. Характеристика джерела забруднення атмосферного повітря в басейні річки.

ВАТ «Ірпінський цегельний завод» знаходиться за адресою м.Ірпінь, вул. Дзержинського, 1. Компанія безпосередньо виробляє:  Глини,  Глини інші (крім глин здутих),  Вікна та двері дерев'яні,  Вікна, двері балконні та їхні рами дерев'яні,  Двері інші, їхні рами та пороги дерев'яні, Вироби дерев'яні будівельні інші,  Цегла керамічна будівельна, блоки, формовані з важкої глини для мурування,  Послуги з постачання пари і гарячої води електростанціями.

Чернівецький цегельний завод №3
Забруднююча речовини	M, г/с
оксид вуглецю	2,9
діоксид азоту	1,8
сірчистий газ	0,23
пил	0,86

Частка забруднюючих речовин що викдається в атмосферу розподілилась наступним чином: сполуки азоту (49,07%), оксид вуглецю (14,89%), сірчистий ангідрид (5,25%), пил (5,25%), сполуки сірки (0,36%). На долю інших забруднюючих речовин припадає 25,67%.

Таблиця 1. Викиди підприємства в атмосферне повітря

Оксид вуглецю, чадний газ - безбарвний, дуже отруйний газ без запаху. Утворюється внаслідок неповного згоряння пального в автомобільних двигунах чи в опалюваних приладах, які працюють на вугіллі або на інших видах природного палива. У воді майже не розчиняється і не вступає з нею в хімічну взаємодію. Належить до несолетворних оксидів.

Діоксид азоту — за звичайних умов являє собою газову суміш бурого кольору з задушливим запахом, що поряд із молекулами власне діоксиду (NO₂) містить також молекули гемітетраоксиду азоту (N₂O₄). Діоксид азоту зазвичай одержують термічним розкладом нітрату свинцю. Діоксид азоту дуже отруйний. Вдихання його викликає сильне подразнення дихальних органів.

Сірчистий газ, діоксин сірки — безбарвний газ, з різким задушливим запахом. Надходять в атмосферу окремо або разом з іншими сполуками Сульфуру. В атмосфері при взаємодії з іншими забруднювачами повільно окиснюються до сірчаного ангідриду.

Пил — дрібні тверді частинки в повітрі, які осідають під дією власної ваги, але деякий час можуть перебувати в повітрі у зваженому стані. Пил шкідливо впливає здебільшого на верхні дихальні шляхи. При цьому його дія залежить від його природи, концентрації, дисперсності, а також розчинності.

2. Розподіл концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері

Таблиця 2. Параметри джерела викиду

Висота труби, Н	45 м
Діаметр труби, d	0,2 м
Швидкість викиду, ω0	4,2 м/с
Темпаратура викиду, T	76°С

Розрахунки:

1. Максимальне значення приземної концентрації С_м, мг/м³ , визначається за формулою:

С_м =A*M*F*m*n*η)/(H² * ³√(V₀*ΔT) (1)

2. Згідно формули (1):

-коефіцієнт А=180;

-коефіцієнт, який враховує вплив рельєфу місцевості, η=1 (місцевість рівна);

-коефіцієнт, який враховує швидкість осідання речовин, F=1 для сірчаного газу, діоксину азоту і оксиду вуглецю і F=3 для пилу.

3. Знаходимо витрати газоповітряної суміші (V₁) за формулою (2):

V₁=(π*D² / 4)* ω₀ = (3,14 * 0,04 / 4) * 4,2 = 0,13 (2)

4. Перегрів ΔT,^◦С газоповітряної суміші:

ΔT = t_в – t_п = 76 – 6 = 70

5. За формулами (3),(4),(5),(6) знаходимо параметри:

f = 1000* (ω² * D / H² * ΔT) (3)

V_м¹ = 1,3* (ω₀ * D / H) (4)

f_e = 800 * (V_м)³ (5)

V_м = 0,65* ³√((V₁ΔT )/ H ) (6)

f = 1000*(4,2² * 0.2 / 45² * 70) = 0,025

V_м¹= 1.3 * (4,2 * 0.2 / 45) = 0,02

f_e = 800 * (0.02)³ = 0,0064

V_м = 0.65*³√0,2 = 0.65*0,6 = 0,4

6. За формулами (7-11) знаходимо параметри mі n:

m = 1 / (0,67 + 0,1√f + 0,34*³√f ) при f<100 (7)

m = 1 / (0,67+0,1√0,025+0,34*³√0,025) = 1,02

n = 4,4* V_м при V_м < 0,5 (8)

n= 4,4*0,4=1,7

Таблиця 3. Результати розрахунків максимальних приземних концентрацій

Назва забруднюючої речовини	Маса	Висота	Витрата	Коефіцієнти								Сm	Сгдк	Сгдк	Клас
	г/с, М	м, Н	м³/с, V1	А	F	ƞ	m	n	Vм	V'м	fe	мг/м3	макс раз.	сер.доб.	шкідливості
оксид вуглецю	2,9	45	0.13	180	1	1	1,02	1,7	0,4	0,02	0,0064	0,33	3	1	4
діоксид азоту	1,8											0,2	0,085	0,04	2
сірчистий газ	0,23											0,026	0,008	0,003	2
пил	0.86				3							0,097	0,5	0,05	3

7. За формулами (9-10) визначаємо відстань Х_м від джерела викидів на яких приземна концентрація С за несприятливих метеорологічних умов досягає максимального значення С_м:

F < 2, то Х_м = d*H (9)

Х_м = 1 * 45 = 45

F ≥ 2, то Х_м = (5 – F/4)*d*F (10)

Х_м = (5-3 / 4)* 1 * 45 = 22,5

8. Параметр d визначаємо за формулою (11):

d = 2,48*(1+0,28*³√f), при V_м < 0,5 (11)

d = 2,48*(1+0,28* 0,008) = 2,48*1,05 = 1

Таблиця 4. Результати розрахунків відстані формування максимальних приземних концентрацій

для Ірпінського цегельного заводу №3

d	2,6
Заб.речов.	оксид вуглецю	діоксид азоту		сірчистий газ	пил
F	1				3
Xм	45				22,5

9. Визначення приземної концентрації шкідливих речовин С (г/м³) в атмосфері по осі факела викиду на різних відстанях Х_м, від джерела викиду.

C = S₁*C_м (12)

де S₁ – коефіцієнт, який визначається залежно від відношення Х/Х_м і коефіцієнта F

S₁ = 3(Х/Х_м)⁴-8(Х/Х_м)³+6(Х/Х_м)², при Х/Х_м≤1 (13)

S₁ = 1,13/0,13(Х/Х_м)²+1, при 1<Х/Х_м≤8 (14)

S₁= Х/Х_м/(3,58(Х/Х_м)²-35,2(Х/Х_м)+120), при Х/Х_м>8, F≤1,5 (15)

S₁= 1/(0,1 (Х/Х_м)²+2,47(Х/Х_м)-17,8), при Х/Х_м>8, F>1,5 (16)

Розрахунок приземної концентрації шкідливих речовин С для оксиду вуглецю, діоксину азоту, сірчистого газу:

Х=100, Х/Х_м=0,85

S₁ = 3(0,85)⁴-8(0,85)³+6(0,85)² =1

оксиду вуглецю - C = 1*0,33=0,33

діоксину азоту - C = 1*0,2=0,2

сірчистого газу - C = 1*0,026=0,026

Х=200, Х/Х_м=1,7

S₁ = 1,13/0,13(1,7)²+1=0,8

оксиду вуглецю - C = 0,8*0,33=0,26

діоксину азоту - C = 0,8*0,2=0,16

сірчистого газу - C = 0,8*0,026=0,0208

Х=300, Х/Х_м=2,6

S₁ = 1,13/0,13(2,6)²+1=0,6

оксиду вуглецю - C = 0,6*0,33=0,2

діоксину азоту - C = 0,6*0,2=0,12

сірчистого газу - C = 0,6*0,026=0,016

Х=500, Х/Х_м=4,3

S₁ = 1,13/0,13(4,3)²+1=0,04

оксиду вуглецю - C = 0,04*0,33=0,013

діоксину азоту - C = 0,04*0,2=0,008

сірчистого газу - C = 0,04*0,026=0,001

Х=1100, Х/Х_м=9,4

S₁= 9,4/(3,58(9,4)²-35,2(9,4)+120)=0,09

оксиду вуглецю - C = 0,09*0,33=0,03

діоксину азоту - C = 0,09*0,2=0,018

сірчистого газу - C = 0,09*0,026=0,002

Розрахунок приземної концентрації шкідливих речовин С для пилу:

Х=100, Х/Х_м=1,7

S₁ = 1,13/0,13(1,7)²+1=0,8

C =0,8*0,97=0,78

Х=200, Х/Х_м=3,4

S₁ = 1,13/0,13(3,4)²+1=0,45

C =0,45*0,97=0,44

Х=300, Х/Х_м=5,1

S₁ = 1,13/0,13(5,1)²+1=0,25

C =0,25*0,97=0,24

Х=500, Х/Х_м=8,5

S₁= 1/(0,1 (8,5)²+2,47(8,5)-17,8)=0,1

C =0,1*0,97=0,097

Х=1100, Х/Х_м=18,8

S₁= 1/(0,1 (18,8)²+2,47(18,8)-17,8)=0,003

C =0,003*0,97=0,0029

Таблиця 5. Результати розрахунків приземної концентрації шкідливих речовин

	оксид вуглецю	діоксид азоту	сірчистий газ	пил	Відстань на якій встанов.
					концен. в межах ГДК
100/Хм	0,85	0,85	0,85	1,7
S1 =	1	1	1	0,8
Cx =	0,33	0,2	0,026	0,78
ГДК мак. разова	3	0,085	0,008	0.5
200/Хм	1,7	1,7	1,7	3,4
S1 =	0,8	0,8	0,8	0,45
Cx =	0,26	0,16	0,0208	0,44
ГДК мак. разова	3	0,085	0,008	0,5
300/Хм	2,6	2,6	2,6	5,1	Пил - 300м
S1 =	0,6	0,6	0,6	0.25
Cx =	0,2	0,12	0,016	0,24
ГДК мак. разова	3	0,085	0,008	0,5
500/Хм	4,3	4,3	4,3	8,5
S1 =	0,04	0,04	0,04	0,1
Cx =	0,013	0,008	0,001	0,097
ГДК мак. разова	3	0,085	0,008	0,5
1100/Хм	9,4	9,4	9,4	18,8	Сірчистий газ -1100м
S1 =	0,09	0,09	0,09	0,003
Cx =	0,03	0,018	0,002	0,0029