CC BY
10
Н. М. Томсон
Закономерности самоочищения атмосферного воздуха от промышленных выбросов
В связи с проведением в жизнь постановления правительства об охране чистоты атмосферного воздуха в городах и разработкой проекта предельно допустимых концентраций веществ, загрязняющих атмосферный воздух, большой интерес приобретает изучение закономерностей распространения и оседания промышленных выбросов, которые могли бы служить ориентировкой при контроле.
Естественные физико-химические процессы играют существенную роль в самоочищении атмосферного воздуха от промышленных выбросов вследствие разбавления, рассеивания, оседания, окисления и т. д. При проведении технических и технологических мер по охране чистоты воздуха необходимо учитывать рассеивание выбросов при данной концентрации в трубе и в окружающей атмосфере, высоту трубы и другие условия.
Рассеивание отходящих газов происходит вследствие горизонтального движения ветра и его турбулентности, восходящих и нисходящих конвекционных токов воздуха в зависимости от высоты трубы, характера поверхности окружающей территории (застройка, озеленение, водоемы), влияющей на турбулентность, конвекционные и обтекающие токи.
Разбавление отходящих газов происходит вследствие диффузии, в зависимости от энергии движения при выбросе, температуры и удельного веса компонентов.
Оседание составных частей отходящих газов вызывается силой тяжести и зависит от метеорологических факторов, дисперсности, процессов адсорбции и конденсации.
Оценка самоочищающей способности атмосферы произведена нами на основе определения концентрации некоторых составных частей отходящих газов в трубе на различных расстояниях от источника выброса в атмосферном воздухе.
Изучение загрязнения атмосферного воздуха свинцовой пылью по сравнению с концентрацией в газоходе было проведено на предприятии по производству освинцованного кабеля в 1940—1941 гг.
Плавка свинца производится в электропечах, где температура нагрева контролируется автоматическим реле, не допускающим перегрева свинца выше температуры плавления. Опрессовывание кабеля для заключения его в свинцовую оболочку максимально герметизировано и для улавливания паров и пыли свинца применяется древесный уголь. В отходящих газах из трубы (высота 35 м) электропечей при температуре около 400° было произведено 26 анализов по определению концентрации свинца, давших следующие результаты (табл. 1).
Как видно из табл. 1, концентрация свинца в газоходе довольно низкая, и лишь иногда происходит значительное выделение свинца. Концентрация колебалась от 0,04 до 56,60 мг/м3, что составляет в среднем 7,53 мг/м3. При скорости потока газов в трубе 5 м/сек и при сечении трубы 0,5 м за один час выбрасывается в атмосферный воздух 67,7 г свинца, что составляет в сутки 1 624 г и за год 0,592 т.
Содержание свинца в атмосферном воздухе определялось аспирацией в течение 4 часов на различных расстояниях (до 500 м) по направлению господствующего ветра (табл. 2).
1 Районной санитарно-эпидемиологической станцией при участии хииика
Н. Д. Розовой.
Гигиена и санитария. Л'« 3 25
Таблица 1
№ п/п Дата Концентрация свинца в мг'м' № п/п Дата Концентрация свинца в мг/мг3
1 8. VII.1940 0,0871 14 20. VI. 1941 0,79
2 . 0,11 15 0,29
3 3,00 16 0,36
4 0,62 17 0,81
5 16.VII. 1940 0,52 18 1,62
6 0,04 19 45,00
7 2,). VI. 1941 2,32 20 20.VII.1941 10,32
8 1 ,97 21 56,60
9 2,23 22 1,29
10 0,29 23 14,44
11 Не обнаружено 24 3,61
12 1,70 25 41,20
13 4,90 26 1,03
Таблица 2
№ п п Расстояние В M Дата Концентрация в иг.»'
1 50 9. VII.1940 0,0538
2 50 12. VII 0,1106
3 50 Не обнаружено
4 50 16. VII w я
5 50 » ■
6 50 17.VII w
7 100 8.VII » »
8 100 Следы
9 100 9.VII ш
10 100 13.VII
11 100 18.VII.1940 0,009 )
12 200 Не обнаружено
13 200 23.VII Следы
14 300 21.IV. 1941 0,0103
15 300 24.VII 0,0141
16 400 22. VII Следы
17 400 22. IV 0,0077
18 400 14.VI Не обнаружено
19 5)0 23. IV 0,0025
20 500 12.V 0,0042
Как видно из табл. 2, в 7 случаях свинец не был обнаружен,, в 5 случаях обнаружены только его следы, а" в 8 случаях получено количественное содержание свинца. Подсчитав средние величины, находим постепенное уменьшение концентрации с увеличением расстояния ог источника выброса (табл. 3).
Таблица 3
4
Если принять среднюю концентрацию в трубе за 100, то на расстоянии 100 м от трубы концентрация свинца в атмосферном воздухе
Расстояние в м Средняя концентрация свинца в мг/м? Уменьшение по сравнению с газоходом в количество раз:
100 0,0157 479
300 0,0081 929
403 0,0038 1 981
500 0,0033 2 281
составит 0,208%, на расстоянии 300 м —0,107%, на расстоянии 400 м — 0,050% и на расстоянии 500 м — 0,043%.
Для определения свинца в пыли, оседающей из атмосферного воздуха, были расставлены банки на трехметровых столбах на расстоянии 300, 400 и 500 м от источника загрязнения; исследования производились с января по июнь 1941 г. Осевшая пыль смывалась из банок для анализа через каждые две недели. В табл. 4 приведены результаты исследования за 30 дней.
Таблица 4
Дата исследования Оошее количество пыли в г/м2 Количество Общее свинца в г/м2 количество пыли в г/м2 Количество свинца в г/м2 Об шее количество пыли в г/м3 Количество свинца в г/м2
расстояние 300 м расстояние 400 м расстояние 600 м
Январь V Февраль Март ■ Апрель Май ■ Июнь 14,28 12,85 32,39 70,15 116,01 7,81 34,54 16,33 33,83- 0,0048 0,0024 0,0078 0,0089 Не обнаружено 0,0009 0,0017 Следы Не обнаружено 26,86 10,27 20,34 64,98 64,93 67,78 85,17 59,52 0,0009 0,0101 0,0017 0,0042 0,0017 Не обнаружено 0,0065 0,0089 0,0029 91,99 103,76 68,50 28,41 57,46 21,88 183,69 25,24 Не обнаружено Следы 0,0024 0,0055 Не обнаружено 0,0*34 0,0036
Всего: Среднее %свннца 370,19 41,13 0,0265 , 0.0С29 0,0070 398,85 49,85 0,0369 0,0041 0,0082 581,83 72,72 0,0149 0,0018 0,0024
При выплавке свинца на другом заводе концентрация в трубе составляла в среднем 25 мг/м3 при высоте трубы в 60 м, а в атмосферном воздухе на расстоянии 300 м — 0,02 мг/м3. Приняв концентрацию в трубе за 100, находим на расстоянии 300 м содержание свинца равным 0,08%. Сравнивая с предыдущими данными, мы видим, что при малой высоте трубы и при меньшем выбросе концентрация в воздухе составляла 0,107% концентрации в трубе. При большей концентрации в трубе и при высоте последней 60 м концентрация в воздухе составляла только 0,08% концентрации в трубе. Следовательно, высота трубы играет существенную роль в рассеивании выбросов на более далекие расстояния.
Газообразные составные части выбросов исследовались на химическом заводе одновременно в трубе и атмосферном воздухе в 1940 г. Институтом коммунальной санитарии и гигиены Наркомздрава СССР. Исследованию были подвергнуты выбросы производства серной и соляной кислоты. Отходящие газы сернокислотного производства — сернистый газ и окислы азота — выбрасываются в атмосферный воздух через трубу на высоте 26 м. В производстве соляной кислоты газы распространяются через фрамуги и через вентиляционные трубы, находящиеся над крышей на высоте около 15 м (табл. 5).
Пробы воздуха для анализа брались под дымовой волной, а для контроля — с противоположной стороны на расстоянии 500 м от источника, со стороны, откуда дует ветер. Контрольные анализы показали высокое содержание газов, особенно хлора, что можно объяснить десорбцией. Отмечено также снижение концентрации газов в атмосферном воздухе по сравнению с концентрацией их в трубе до десятых и сотых долей процента, кроме хлора, дававшего целые проценты, что можно объяснить гигроскопичностью его и выбросом на малой высоте.
Как показывает приведенная серия одновременных определений
4
27
То блица 5. Сравнение концентрации в газоходе и в атмосферном воздухе на различных расстояниях от источника выброса
в мг/м'
Концентрация в атмосферном воздухе Максимальная разовая допустимая
Название газа Концентрация и газоходе расстояние в метрах Среднесуточная допустимая норма
100 250 500 1000 1 500 1 700 2 000 3 000 контроль норма
1 057 4,5 3,7 4,0 2,6 2,5, 1,7 1,6 0,25 0,75
100% 0,42% 0,35% 0,39% 0,24% 0,24% 0,16% 0,15%
Хлористый водород . . . . 240 9,9 0,14 0,24 0,07 0,07 0,04 0,1 0,17
100% 1.12% 0,05% 0,1% 0,029% 0,029% 0,016% 0,04% 0,066%
Хлористый водород-+-хлор 190 0.1 0,2 2,4 4,3 0,05 1,1 26,7
100% 0,052% 2,21% 1,26% 2,26% 0,026% 0,57% 14,05%
Хлор........... 390 15,5 34,3 53,5 48,8 4,5 36,0 5,92 0,03 0,1
100% 3,97% 8,79% 13,7% 12,5% Ы7% 9,23% 1,51%
Окислы азота ...... 510 32,0 2,46 0,5 0,81 1,44 1,43 0,84 0,52 0,15 0,5
100% 6,2% 4,8% 0,09% 0,16% 0,28% 0,28% 0,16% 0,11%
концентрации пыли и газов как в газоходе, так и в окружающей атмосфере, этот метод может быть использован:
а) при изучении законов рассеивания в зависимости от различных условий;
б) при контроле загрязнения атмосферного воздуха данным предприятием;
в) для обоснования санитарных требований к очистке отходящих газов;
г) при выработке предельно допустимых концентраций вредных веществ в атмосфере.
Ъ Ъ Ъ
Е."Е. Карпис и И. Г. Сенатов
Санитарная оценка радиаторов-конвекторов „РКШ"
В отличие от обыкновенных двухколонных гладких радиаторов «Польза № 3» и «Гамма № 1» (рис. 1) одноколонные радиаторы-конвекторы типа «РКШ» конструкции инженера Е. Б. Шлезингера (рис. 2) имеют расположенные позади водяных колонок открытые
Рис. 2. 1—выход воды или конденсата; 2—вход воды или пара; 3—выход воздуха; 4 — вход воздуха
сверху и снизу вертикальные воздушные каналы. Автор конструкции считал, что воздушные каналы будут способствовать увеличению скорости движения нагреваемого воздуха, усиленной отдаче тепла за счет конвекции и уменьшению потери тепла зарадиаторной стеной. При этом по замыслу автора радиаторы должны устанавливаться воздушными каналами к стене.
В сентябре 1948 г. В. Кранцфельдом в лаборатории Института гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР было проведено в лабораторных условиях предварительное санитарно-гигиеническое исследование одного радиатора-конвектора «РКШ»; в результате этих исследований автор пришел к выводу, что радиатор «РКШ» в «санитарном
