Расчет загрязнения атмосферного воздуха в районе Южной теплоэлектроцентрали города Мурманска на основе методики ОНД 86

Размещено на http: //www. allbest. ru/

ФГБОУ ВО «Мурманский арктический государственный университет», г. Мурманск, Россия

Murmansk Arctic State University, Murmansk, Russia

Расчет загрязнения атмосферного воздуха в районе Южной теплоэлектроцентрали города Мурманска на основе методики ОНД 86

Calculation of air pollution of atmospheric air around the south WEC of the city of Murmansk on the basic on aund 86 methodology

Сикалюк Анна Игоревна - студентка 3 курса,

направление подготовки «Экология и природопользование»,

Sikalyuk Anna - students 3 course,

Загрязнение атмосферного воздуха определяется законом №-96 ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.1999 г. (в ред. От 13.07.2015 г.) как поступление в воздушное пространство или образование в нем загрязняющих веществ в концентрациях, которые превышают установленные государством нормативы качества атмосферного воздуха [3]. Одним из основных источников загрязнения атмосферного воздуха являются теплогенерирующие установки, к которым относятся и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

ТЭЦ дают более ј всей вырабатываемой в стране энергии, которая расходуется на нужды населения. Однако, несмотря на значительную пользу, деятельность теплоэлектроцентралей оценивается экологами как одна из самых загрязняющих.

Предприятия теплоэнергетики занимают одно из лидирующих мест по объемам выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. При анализе докладов о состоянии окружающей среды Мурманской области [1] было выявлено, что вклад ТЭЦ в загрязнение атмосферного воздуха (за последние пять лет) составил более 25 % от общих выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников.

Выбросы теплоэлектроцентралей являются причиной кислотных дождей, приводящих к закислению почвы, увеличения температуры воздуха за счет накопления в нем углекислого газа, а также скопления в нижних слоях атмосферы органической пыли и аэрозольных частиц. Подобное явления получило название «фотохимического тумана».

Загрязнение атмосферного воздуха ТЭЦ опасно не только для окружающей среды, но и для здоровья населения, поскольку подобное загрязнение губительно для дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма. Оно может стать причиной развития различных респираторных заболеваний, а также аллергии и астмы.

Целью нашего исследования являлась оценка состояния атмосферного воздуха в районе воздействия Южной теплоэлектроцентрали г. Мурманска.

Для расчетов нами использовался ОНД 86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» [4]. Эта методика устанавливает основные требования в части расчета концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе при размещении и проектировании предприятий, нормировании выбросов в атмосферу реконструируемых и действующих предприятий, а также при проектировании воздухозаборных сооружений.

Поскольку Южная ТЭЦ включает в себя две трубы для отвода газовоздушной смеси, расчеты производились по разделам 5 методики ОНД «Расчет загрязнения атмосферы выбросами группы источников и площадных источников» и 2 «Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника». атмосферный теплоэлектроцентраль сера экологический

Две трубы Южной ТЭЦ нами приняты за группу одиночных источников, расположенных поблизости на промышленной площадке.

Сначала были рассчитаны максимальные приземные концентрации См (мг/м3) вредного вещества по формуле 2.1 пункта 2 методики ОНД 86 для каждой из труб:

В данной формуле используются показатели A, M, F, m, n, ?, H, V1, ?T, часть из которых рассчитывается по формулам, имеющимся в методике, а часть запрашивается в Росприроднадзоре и Гидромете.

Для показателя А используется значение в 160° (п. 2.2). Для показателя F используется два значения: единица - для газов и мелкодисперсной золы, двойка - для сажи (п. 2.5а и п. 2.5б), для показателя ? используется значение, равное единице (п. 2.1).

Значения H, M и V1 рассчитывать не нужно, поскольку они были предоставлены Росприроднадзором.

Расчет ?T производится на основе данных Гидромета как разница между значением температуры выбрасываемой газовоздушной смеси и значением средней максимальной температуры наружного воздуха самого жаркого месяца (п. 2.4).

Коэффициент m был рассчитан исходя из значения коэффициента f, расчет которого производится по формуле 2.3:

При этом показатель щ0 рассчитывается по формуле (2.2):

Следует отметить, что расчет m зависит от величины коэффициента f и рассчитывается по-разному при f<100, f> или = 100 и при fc<f <100.

Расчет n производится в зависимости от значения коэффициентаVm, который рассчитывается по формуле (2.4):

В таблице 1 приведены максимальные концентрации См (мг/м3) некоторых загрязняющих веществ, полученных в ходе расчетов, по двум трубам Южной ТЭЦ.

Таблица 1 Максимальные приземные концентрации См (мг/м3), полученные в ходе расчетов по двум источникам

Далее, по формуле 2.13 нами вычислено расстояние Хм, на котором концентрация загрязняющих веществ См, при неблагоприятных условиях, достигает своего максимального значения:

По результатам расчетов расстояние Хм для первого источника составило 1524 м.

Затем, нами был рассчитан показатель опасной скорости ветра Uм на уровне флюгера (п.2.9), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации Cm. В зависимости от значения Vm, данный показатель рассчитывается по-разному. В нашем случае, для первой трубы, Vm>2, опасная скорость ветра uм определяется по формуле 2.16в:

По результатам расчетов опасная скорость ветра uм для первого источника составила 3,8 м/с.

Также было необходимо произвести расчет приземной концентрации вредных веществ с (мг/м3) при опасной скорости ветра по оси факела выброса на различных расстояниях. Данный расчет производился по формуле 2.22:

Расчет приземных концентраций вредных веществ с (мг/м3) при опасной скорости на разных расстояниях для второго источника отвода газовоздушной смеси проводится путем умножения значения максимальной приземной концентрации вредного вещества См (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра uм (м/с), рассчитываемой по формуле 2.18, на показатель r - безразмерную единицу, определяемую в зависимости от отношения u/uм.

Приземная концентрация вредных веществ с (мг/м3) в любой точке местности при наличии N источников определяется как сумма концентрации веществ от отдельных источников (5.1):

В случае, если рассчитанная по формуле 5.1 концентрация удовлетворяет неравенству c> 0,1q0, где q0рассчитывается по формуле 5.2, расчет приземной концентрации производится по формуле 5.3:

На рисунке 1 представлены суммарные приземные концентрации диоксида серы от двух источников на различных расстояниях при скорости ветра u = 3,8 м/с.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Рис.1 Значения приземных концентраций диоксида серы

На рисунке 2 представлены суммарные приземные концентрации диоксида азота от двух источников на различных расстояниях при скорости ветра u = 3,8 м/с.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Рис.2 Значения приземных концентраций диоксида азота

После расчета концентраций необходимо сопоставить полученные концентрации для каждого загрязняющего вещества за пределами санитарно-защитных зон (45 м и 80 м) с санитарно-гигиеническими нормативами среднесуточного значения ПДК (ПДКсс), которые приведены ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе» [2].

При этом ПДКсс для этих загрязнителей составляет SO2 - 0,05 мг/м3, NO2 - 0,04 мг/м3, соответственно.

По результатам сравнительного анализа полученных значений концентраций загрязняющих веществ с предельно допустимыми среднесуточными концентрациями (ПДКсс) было выявлено превышение концентрации диоксида серы (SO2) в атмосферном воздухе города Мурманска за пределами санитарно-защитной зоны Южной ТЭЦ.

Использованная литература

1. Доклады о состоянии и об охране окружающей среды Мурманской области [Электронный ресурс]: [подгот. в соотв. с ФЗ от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ]. - Мурманск: Министерство природных ресурсов и экологии Мурманской области. - Режим доступа: http://mpr.gov-murman.ru/07.eco/00.condition/condit.html, свободный.

2. ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/901865554

3. Об охране атмосферного воздуха [Электронный ресурс]: федеральный закон: [принят Гос. Думой 2.04.1999 г.: одобрен Советом Федерации 22.04.1999 г. (с изм. на 13.07.2013)]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/901732276, свободный.

4. 3. ОНД 86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» / Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200000112.

Размещено на Allbest.ru