иво з відомими коефіцієнтами емісії, елементарним складом, хімічною формулою і тепловим ефектом.
Шар рослинності характеризується типом, запасом рослинних горючих матеріалів (РГМ) m (кг/м2) і влагосодержанием W в%. У звичайних умовах при влагосодержании W gt; W *, де W * - граничне значення вологовмісту, вище якого ЛГМ не горить. Однак РГМ змочений нафтою, бензином або гасом, згорає навіть при W gt; W *. Тому, для розрахунку викидів полютантів і тепла при горінні ЛГМ необхідно використовувати формули, аналогічні виразами 5.2:
,. (6.2)
Тут S0, i - площі, зайняті рослинністю в м2; mi - запас ЛГМ на i-ой площі в кг/м2; n1 - загальна кількість ділянок лісової (степовий) рослинності на обстежуваної території: - значення теплових ефектів для різних типів ЛГМ в кДж/кг.
Якщо шар рослинності суцільним чином покриває обследуемую територію, де має місце розлив нафти, то формули (6.2) можна спростити:
; , (6.3)
де Кр,, qp - середні значення, згаданих вище коефіцієнтів, S0 - загальна площа лісу в м2, m - середній запас ЛГМ в кг/м2.
При спільному горінні нафтопродуктів і ЛГМ вирази для викидів шкідливих речовин і тепла приймають вигляд:
, a=1 ... N, QS=Q + Qp, (6.4)
Тут Ma, S і QS - сумарні підсумкові викиди шкідливих речовин і теплоти, а N=N0 + Nр - повна кількість полютантів, відповідне одночасного горінню нафтопродуктів і ЛГМ, N0, Nр кількість полютантів від горіння нафти і рослинності відповідно, Мa і Q - визначаються за формулою (5.3).
2.4 Опис методики розрахунку викидів полютантів при горінні нафти і нафтопродуктів, розлитих на болоті
Для болота коефіцієнт недожога визначається за формулою
(7.1)
Тут kb - коефіцієнт водності болота, тобто частка його поверхні, зайнята водою, Кнв=rh * S0/М0 - коефіцієнт недожога для водної поверхні, що визначається за формулою (4.4), В - область болота, покрита водою.
Розрахунки викидів шкідливих речовин і тепла, згідно фізико-математичної моделі викидів при неконтрольованому горінні нафти і нафтопродуктів, на болоті припускають апріорне знання величин питомих викидів (коефіцієнтів емісії) шкідливих речовин і питомих теплот згоряння Нінпо (нафта, бензин, дизельне паливо) і рослинних горючих матеріалів (РГМ).
У продуктах горіння Нінпо, крім безпечних з'єднань таких як вода і вуглекислий газ, присутні значні концентрації шкідливих речовин. До них відносяться сірчистий і сірчаний ангідриди, сірководень, оксиди азоту та вуглецю, сажа, зінільная і органічні кислоти, граничні і циклічні вуглеводні, формальдегід і 3,4бенз (а) пірен.
Оскільки пропонована методика призначена для розрахунку викидів при горінні Нінпо, розлитих на болоті, то необхідно знати величину питомих викидів при горінні РГМ. У результаті часткового або повного згоряння РГМ відбувається додатковий внесок маси полютантів у суму викидів при горінні Нінпо. Продукти горіння рослинних матеріалів (мох, торф, трава, чагарники, а також дерева хвойних і листяних порід) включають в себе, крім продуктів горіння, властивих Нінпо, дим - дисперсні частинки зольного залишку, який перебуває переважно, з окису кремнію.
Запас РГМ може бути значним і, відповідно, викиди полютантів при його горінні вносять великий внесок у загальні викиди забруднюючих речовин в результаті горіння Нінпо. Тому, ігнорування вкладу продуктів горіння РГМ в загальну масу викидів при горінні нафти і нафтопродуктів призведе до значного заниження величини екологічного збитку.
Значення питомих викидів при горінні Нінпо і ЛГМ наведені у таблиці 4.1.
Будемо вважати для визначеності, що kb - частка території болота, покрита водою, a (1 - kb) - купинами, на яких росте мох сфагнум і інша болотна рослинність. Тоді для розрахунку викидів шкідливих речовин і тепла Ma і Q необхідно використовувати формули:
a=(M0 - Mн) Ka kb S0, Q=q (M0 - Mн) kb S0, (7.2)
а для визначення, Qp - вирази:
, Qp=qp Kp S0 (1 - kb), (7.3)
Тут і вище S0 - площа, на якій розлита нафта на болоті; kb - частка цієї площі, відповідна водної поверхні; Кр - коефіцієнт повноти згоряння рослинності на болоті; m - запас рослинності в купині на болоті - кг/м2;- Питомі викиди шкідливих речовин при горінні рослинності; М0 - маса нафти розлитої на болоті; Mн=rh * kb S0 - маса недогоревшей нафти на болоті; r - щільність нафти; h * - гранична висота шару нафти, при якій нафта ще горить на водній поверхні болота.
2.5 Математична модель та алгоритм розрахунку поточних викидів при горінні нафти і нафтопродуктів на інертною грунті
При горінні нафти і нафтопродуктів, розлитих на інертною грунті, необхідно враховувати западини і височини. Очевидно, що нафта і нафтопродукти зосереджуються в западинах. Нехай кількість заглиблень одно N, а кількість паль...
