чну взаємодію з іншими компонентами атмосферного повітря, змінюючи свій кількісний і якісний склад.
Викиди шкідливих речовин, що містяться в газах промислових підприємств, здійснюються через димові труби, головне призначення яких - відводити вибросние гази у верхні шари атмосфери (у всякому разі, за межі приземного шару) і розсіювати їх. Розсіювання є одним із шляхів досягнення встановлених нормативів якості повітря в приймальному шарі атмосфери в районі розташування підприємства. Струмінь газу, виходячи з димової труби, розбавляється незабрудненим повітрям. Тому має місце зниження концентрації шкідливих компонентів димових газів, що складає суть явища розсіювання.
У загальному випадку ступінь розведення викидів знаходиться в прямій залежності від відстані, яку пройшов цей викид до даної точки. Шкідливі речовини, що містяться у викиді, поширюються по напрямку вітру в межах сектора, обмеженого досить малим кутом розкриття факела 10-20 ° поблизу виходу з труби. Якщо прийняти, що кут розкриття факела не змінюється з відстанню, то площа поперечного перерізу факела повинна зростати пропорційно квадрату відстані і, отже, концентрація шкідливих речовин повинна падати обернено пропорційно квадрату відстані.
При побудові картини розсіювання шкідливих компонентів димових газів слід мати на увазі, що найбільший практичний інтерес представляє не вертикальний розподіл концентрації в просторі, зокрема, по висоті факела, а зміна концентрації в приземному шарі атмосфери, тобто в двометровому шарі над поверхнею землі. У підстави труби і далі аж до приземлення димового факела концентрація шкідливих компонентів дорівнює нулю (див. Рис. 4.1), - це так звана зона неорганізованого забруднення. Потім вона швидко росте до максимальної величини. Після чого по мірі віддалення від труби повільно убуває за рахунок подальшого розведення викидів незабрудненим повітрям.
Малюнок 4.1. Зміна приземних концентрацій шкідливих речовин.
Шкідливі речовини, що викидаються з димовими газами промислових підприємств, переносяться і розсіюються в атмосфері в залежності від ряду факторів: метеорологічних, кліматичних, рельєфу місцевості та характеру розташування на ній об'єктів підприємства, висоти димарів і гідродинамічних параметрів закінчення вибросних газів. При цьому до найважливіших метеорологічним і кліматичним чинникам відносять швидкість вітру, температурну стратифікацію (розподіл температур навколишнього повітря у вертикальному напрямку поблизу димаря), температуру навколишнього повітря.
Кожному джерелу викидів залежно від висоти його, обсягу і температури газів відповідає своя, так звана небезпечна швидкість вітру Uм, коли має місце найбільша приземна концентрація шкідливих речовин див. Сутність поняття небезпечної швидкості вітру для джерела виражається в наступному: при штилі або малих швидкостях вітру димової факел безперешкодно піднімається на велику висоту і не потрапляє в найближчі к джерелу приземні шари повітря. При великій швидкості вітру димової факел активно перемішується з великим обсягом навколишнього повітря; в результаті цього, хоча факел і досягає землі, величини приземних концентрацій невеликі. Таким чином, між штилем і високою швидкістю вітру є така небезпечна швидкість Uм, при якій димової факел, притискаючись до землі, на певній відстані створює найбільшу величину приземної концентрації см.
Порівняння небезпечних швидкостей вітру з характеристикою вітрів за даними кліматичних спостережень дозволяє визначити фактичний вплив промислового підприємства на забруднення повітря в місті або селищі.
Сильний вплив на рівень приземної концентрації шкідливих речовин надає температурна стратифікація атмосфери, тобто характер вертикального розподілу температур. Температурна стратифікація визначається здатністю поверхні Землі поглинати або випромінювати тепло. При звичайному стані атмосфери в денний час земна поверхня нагрівається і за рахунок конвективного теплообміну нагріває приземної шар повітря. У цих умовах у міру підйому вгору температура падає. Вночі при ясній погоді поверхню Землі віддає в навколишній простір (подібно будь нагрітому предмету) велика кількість променистого тепла. При цьому земна поверхня, охолоджуючись сама, охолоджує приземний шар повітря, який остигає швидше верхніх шарів. У результаті відбувається інверсія (поворот) розподілу температур в повітряній оболонці Землі - температура повітря з висотою підвищується.
З одного боку зниження температури з висотою сприяє Спливання димових газів, а з іншого боку, висхідні потоки більш теплого повітря інтенсифікують перемішування димових газів з атмосферним повітрям. У інверсійних умовах послаблюються спливання димових газів і турбулентний обмін, що веде, у кінцевому підсумку, до погіршення розсіювання викидів і накопиченню шкідливих речовин у приземному шарі.
Небезпечна швидкість вітру в поєднанні з нестійкою стратифікацією і інтенс...
