Научная статья на тему 'Сопоставление опытных и теоретических концентраций загрязнений в атмосфере при низких выбросах'

Сопоставление опытных и теоретических концентраций загрязнений в атмосфере при низких выбросах Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
23
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Сопоставление опытных и теоретических концентраций загрязнений в атмосфере при низких выбросах»

По количеству комнат квартиры распределяются следующим образом: однокомнатных — 5%, двухкомнатных—60%, трехкомнатных—24%, четырехкомнатных — 3% и пятикомнатных — 8%. Таким образом, и в этих зданиях подавляющее большинство квартир является двухкомнатными. Жилая площадь типовых двухкомнатных квартир от 30 до 37 м2, т. е. в верхнем пределе также несколько превышающая установленные нормативы. Соотношение жилой площади ¡к полезной но типовому этажу в среднем составляет 0,6. Квартиры в основном имеют одностороннее решение, ориентация их на юго-восток и северо-запад. Габариты жилых комнат, а также кухонь весьма удобны и позволяют легко расставить мебель и оборудование. Степень благоустройства квартир аналогична зданию на Котельнической набережной. Количество встроенных шкафов, антресольных шкафчиков достаточное. Большинство квартир имеет балконы.

Особенностью высотного здания на Смоленской площади является наличие приточно-вытяжной вентиляции с кондиционированием воздуха для конференц-зала, столовой и многих кабинетов. Кроме того, здание оборудовано централизованной системой пылеудаления. В каждом помещении, а также в коридорах и холлах установлены пылеприемные клапаны (штуцера) для присоединения к »им гибкого шланга со щеткой. Это устройство облегчит уборку и содержание в чистоте помещений.

Такова вкратце характеристка вступивших и вступающих в эюсплоа-тацию высотных зданий Москвы.

Строительство высотных зда>ний явилось прекрасной школой освоения новых прогрессивных методов производства работ. Здания служат образцом строительства высокого качества.

Первые высотные здания, каких нет и не может быть в капиталисти-^ ческих странах, построены. Они являются гордостью Москвы, наряду с метрополитеном, каналом имени Москвы и другими величественными сооружениями, осуществленными по инициативе товарища Сталина.

с~>

* *

С

П. И. Андреев

Сопоставление опытных и теоретических концентраций загрязнений в атмосфере при низких выбросах

На основе теории турбулентной диффузии в атмосфере были 'получены формулы для определения ожидаемых концентраций газов, выбрасываемых промышленными предприятиями. Эти формулы1 имеют следующий вид: ,

При выбросе газовых загрязнений из труб —

с _ у\Мг 2000 ~~ С1Х2'П 0)

0 ПСУ Сг 1/(Д2 п+и е

При неорганизованном поступлении газов в атмосферу —

с<--Л^20С0_. (2)

уисг УХ~2

1 П. И. Андреев Рассеяние в воздухе газов, выбрасываемых промышленными предприятиями, Изд. литературы по строительству и архитектуре, 1952.

.тгнецз и санитарии. л» и Гмуд. Центп. Медицински

БИБ. ИО1 РКА

Министерства 3/фя»вя»»1.

_ СССР ___

где Мт — мощность источника загрязнений в г/сек;

X — расстояние от источника до пункта наблюдения, расположенного с подветренной стороны, в м;

Мл — мощность линейного источника загрязнений в г/сек. м;

V — скорость ветра в м/сек;

Н — эффективная высота выброса в м, равная И + ЛЬ, где 'Ь — геометрическая высота выброса (высота трубы при организованном выбросе) и ЛЬ — подъем струи над устьем трубы под действием выхлопной скорости и скорости ветра;

Су,Сг —коэфициенты рассеяния в горизонтальном и вертикальном направлении (прип = 0 коэфициенты безразмерны); £ н — количество воздуха в м3/сек., выбрасываемое трубой в смеси с газами;

п — метеорологический фактор, величина которого зависит от

наблюдаемого температурного градиента в атмосфере; ■»)—поправка в формуле, учитывающая продолжительность отбора пробы для определения концентрации;

С0 — концентрация газа у поверхности земли в мг/м3. Формула (1) отражает концентрацию у поверхности земли от точечного источника на оси газового потока, формула (2)—концентрацию у ¡поверхности земли в потоке от линейного источника.

Для случая выброса загрязнений из труб скорость ветра в формуле (1) может быть принята равной скорости его на высоте 10 м от земли (высота, принятая для замера скорости ветра на станциях метеослужбы). При определении концентрации от наземных линейных источников значение скорости ветра принимается равным скорости его на высоте 1,5—2 м от земли.

Формулы (1) и (2) пригодны для определения теоретических концентраций газа и мелкодисперсной пыли.

Для высоких труб сопоставление значений теоретических концентраций, получаемых но формуле (1),с опытными данными приведено в указанной выше работе. Весьма интересно произвести аналогичное сопоставление при более низких выбросах. Для этой цели нами использованы опытные данные по концентрациям сажи, которые были получены в 1950 г. Санитарно-гигиеническим институтом близ сажевого завода

За время проведения этой работы выброс в атмосферу сажи в среднем составлял: через трубу И = 25 м — 308,92 кг/сутки (Мт=3,75 г/сек) и через окна цехов—17,24 «г/сутки (если принять фронт окон общей длиной около 20 м, тоМЛ =0,01 г/сек. м).

Средняя скорость ветра за время испытаний составила 2,3 м/сек. При расчете теоретических концентраций от неорганизованных поступлений именно это значение скорости ветра и должно быть подставлено в формулу (2), так как при неорганизованном поступлении загрязнения будут опускаться вниз в зоне завихрения за зданием, и размывание потока будет происходить у поверхности земли ( Л = о ).

Для расчета концентраций загрязнений, выбрасываемых из трубы, измеренная скорость должна быть пересчитана по формуле:

1пг-±*±

О)

/л11±£о

1 П. Е. Федоровский и А. С. Зыкова, Изучение эффективности очистных устройств на сажевом заводе и зонального распространения загрязнений атмосферного воздуха сажей.

где:

VI — средняя скорость ветра, найденная авторами испытания (принимаем, что она имеет место на высоте 2 м);

хп — значение шероховатости земли, которое может быть принято равным 0,1 м.

Значение скорости ветра на высоте г — 10 м по формуле (3) будет равно 3,5 м/сек.

Ввиду того что испытания носили длительный характер, величина п может быть принята равной нулю.

Величина Ьн в знаменателе формулы (1) может оказывать заметное влияние на рассчитываемые концентрации только при большом объеме выбрасываемой газовоздушной смеси, что имеет место, например, на фабриках вискозного шелка. В условиях данного объекта величина ¿н может быть принята равной нулю.

При выбросе газов из высоких труб (/г> 50 м) значения коэфициентов Сг и Су на основании опытных данных (при п = 0) получились равными Сг = Су = 0,05. В данном случае величина этих коэфициентов на основании экспериментов Е. Н. Теверовского может быть принята равной Сх = Су =0,1.

Как указывалось выше, формула (1) отражает изменение концентраций на оси потока; поэтому для сравнения теоретических значений концентраций с опытными замерами из ©сей массы последних необходимо определить средние концентрации из максимальных, что и сделано авторами испытания. При рассеянии газов попраЕка ^ для продолжительности отбора пробы в 40 минут (как было принято авторами испытания) имела бы, по нашим данным, значение ?) — и,37

При рассеянии ныли поправка т) является функцией не только д£*, но также 'скорости падения пыли в спокойном воздухе, и ее значения при тех же величинах М будут всегда больше, чем для газа. В наших расчетах на основании некоторых соображений она принята равной 0,5.

Ниже приводится таблица, в которой сопоставлены .рассчитанные концентрации и фактически полученные при испытании летом и осенью (всего 153 пробы) при разных расстояниях от источника загрязнений, причем как опытные, так и рассчитанные концентрации являются суммарными, т. е. получены от организованного и неорганизованного выброса.

Расстояние от источника до пункта наблюдения в м (лс) 100 250 500 750 1000 1 500 2 000

Рассчитанные концентрации в мг/м3 0,5 0,4 0,2 0,11 0,08 0,05 0,033

Опытные концентрации в мг/м3 . . 3 0,4 0,11 0,С8 0,09 0,07 0,035

Как видно из таблицы, совпадение опытных и теоретических концентраций можно считать удовлетворительным, за исключением концентраций в пункте, находящемся на расстоянии 100 м от источника. Но в данном случае нельзя было и ожидать лучшего совпадения, так как на таком небольшом расстоянии от источника очень часто имеет место периодическое поднятие сажи с земли ветром, так /как осаждение ее вблизи источника особенно интенсивно.

Кроме того, как указывается авторами испытания, выделение большого количества сажи может иметь место при фасовке и погрузке ее на железнодорожный и автомобильный транспорт, а также при периодической шуровке печей. Разумеется, эти поступления сажи будут создавать

1 Д'— продолжительность отбора пробы.

2*

19

вблизи завода концентрации, которые невозможно учесть никакими формулами.

На рисунке показано сопоставление значений теоретических и опытных концентраций, причем кривая, сделанная сплошной линией, является теоретической кривой суммарных концентраций, рассчитанных по формулам (1) и (2). Пунктирная кривая является также суммарной теоретической кривой, но в данном случае ' распространение неорганизованных загрязнений подсчитано по формуле (1) при Н — 0 (т. е. как для точечного наземного источника).

Пунктирная кривая ближе расположена к опытным точкам вблизи источника, но вместе с тем отрывается от опытных точек вдали от источника.

Интересно также отметить, что небольшое отклонение от теоретической кривой опытных точек для -» = 500 м и л = 750 м едва ли можно считать случайным. Дело в том, что при определении теоретических концентраций мы применили формулы, по которым рассчитываются ожидаемые концентрации газовых загрязнений. Если мы имеем дело с твердыми частицами, то как бы они малы ни были, осаждение их на землю в той или иной степени всегда будет иметь место, тем более что рассеяние твердых частиц обязательно сопровождается явлением коагуляции. Вследствие коагуляции часть сажи будет осаждаться вблизи выброса и потому теоретическая кривая будет более крутой.

Следовательно, в этом случае опытные точки для х ■= 500 м и х = 7г0м приблизятся к теоретической кривой. Эта кривая может быть построена, но для этого надо знать дисперсный состав сажи, который наблюдается в местах отбора проб. К сожалению, в использованных нами исследованиях дисперсный состав сажи, очевидно, не подвергался измерению.

Таким образом, при низких выбросах так же, как и при высоких, приведенные формулы рассеяния газов в атмосфере вполне удовлетворительно отражают действительный процесс распространения загрязнений в атмосфере и могут быть использованы как при решении ряда вопросов планировки промышленных предприятий, так и при проведении научно-исследовательских работ.

■йг -А-

С. В. Моисеев

Экспериментальные исследования предельно допустимой концентрации сточных вод гидролизного завода в водоеме

Из Ленинградского научно-исследовательского санитарно-гигиенического института

Экспериментальных данных по вопросу о гигиенических нормах спуока сточных вод гидролизных заводов в открытые водоемы в литературе не опубликовано. В 1949 и 1950 гг. в отделе водоснабжения и канализации института велись в этом направлении экспериментальные исследования, результаты которых кратко излагаются в этом сообщении.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.