Расчет критерия качества атмосферы

В случае, когда на территории исследуемого ТПК стоит ясная погода, прогноз качества атмосферного воздуха следует проводить с учетом механизмов рассеивания примеси в атмосфере. То есть, изменение опасности территории происходит за счет диффузии примеси в объёме среды во времени (молекулярная диффузия) или за счёт конвекции примеси со средой в пространстве. Молекулярную диффузию (штиль), в свою очередь, мы разбиваем на две составляющие: инверсионное движение воздушных масс (v → 0 м/с), как наиболее неблагоприятное погодное условие, и перемещение воздушных масс в результате температурных стратификаций (v =0,1…1 м/с). Так как, ветреная погода является наиболее вероятной и благоприятной ситуацией, в первую очередь имеет смысл рассмотреть рассеивание примеси в воздушном пространстве города при конвективной диффузии.

Для оценки способности исследуемой территории к рассеиванию примеси необходимо определить категорию опасности территории, в которую заложен определённый экологический смысл – это ёмкость приземного слоя атмосферы данной территории по примесям, рассчитанная с учётом кинетики диффузии.

Для ветреной погоды (конвективная диффузия) категория опасности территории, в которой рассеивается примесь при стандартных экологических условиях (ИЗА = 1), рассчитывается по формуле (4.17), которая учитывает скорость ветра:

, (4.17)

где q^α – объёмная скорость перемещения примеси, м³/с; V_c – объём воздушной среды, в котором распределяются примеси, м³; R_Г – радиус территории, м; v_д – скорость диффузии, м/с; t – время протекания процесса, с; v_в – скорость ветра, м/с; h_в – высота приземного слоя атмосферы, м; α – степень, соответствующая классу опасности примесей, присутствующих в атмосфере исследуемой территории.

Для штиля (молекулярная диффузия) категория опасности территории рассчитывается по формуле (4.18), которая учитывает его продолжительность:

. (4.18)

В случае, когда примесь вымывается из атмосферы осадками, категория опасности территории определяется по формуле

, (4.19)

где – объёмная скорость вымывания примеси атмосферными осадками, м³/с; Δ ИЗАⁱ – изменение индивидуального индекса загрязнения атмосферного воздуха в результате выпадения осадков.

В данном случае категория опасности территории является произведением объемной скорости вымывания примеси в соответствующей степени на изменение суммарного индекса загрязнения атмосферы. Оба множителя являются функциями интенсивности осадков. Категория опасности территории в этом случае рассчитывается по приоритетной примеси.

Таким образом, категория опасности территории должна использоваться в качестве второго основного параметра, способного дать прогнозную оценку качества воздушной среды исследуемой территории на основе существующих данных об источниках загрязнения среды и о метеоусловиях в ней.

Определение критерия качества атмосферы проводится по формуле

, (4.20)

где КОГ – категория опасности города, м³/с.

По изменениям критерия качества атмосферы нами проводится прогноз и картирование территории города по экологическому благополучию городской среды. Это можно сделать при использовании ограничений, предложенных во «Временной методике отнесения территории к зонам экологического неблагополучия» (таблица 4.1).

Таблица 4.1

Значение критерия качества атмосферы для территории,

прилегающей к источнику

Характеристика атмосферного воздуха на территории	Величина критерия качества атмосферы
минимальная	максимальная
1. Условно чистая	–	< 0,3
2. Напряженная	0,3
3.Критически нагруженная
4. Зона ЧЭС
5.ЗЭБ	> 8	–

Для прогноза состояния атмосферы промышленного города рассчитанные по формуле (4.20) значения критерия качества атмосферы могут быть поправлены на различные метеорологические ситуации в ней. Поэтому возникает необходимость в определении вероятностей этих ситуаций, а критерий качества атмосферного воздуха для разных ситуаций определяется по формуле:

, (4.20)

где В_в, В_ш, В_ос – вероятности установления в атмосфере разных погодных условий с, соответственно, ветром, штилем и осадками; Кв, Кш, Кос – критерии качества атмосферы, рассчитанные соответственно для погодных условий: ветра, штиля и осадков.

Дата добавления: 2014-11-25