Влияние ветра на загрязнение атмосферы

Влияние метеорологических параметров на состояние загрязнения воздушного бассейна.

Вредные вещества, попадающие в атмосферу, подвергаются физико-химическим превращениям, рассеиваются и вымываются из атмосферы.

Повышение концентраций примесей в конкретном районе зависит от определенных сочетаний метеорологических параметров.

Сочетание метеорологических параметров, определяющих возможный при заданных выбросах уровень загрязнений атмосферы, называют потенциалом загрязнения атмосферы(ПЗА). Она противоположна рассеивающей способности атмосферы(РСА), чем выше РСА, тем ниже ПЗА.

Различают метеорологический и климатический ПЗА.

Метеорологический ПЗА включает сочетание наблюдаемых(или ожидаемых) метеорологических параметров в определенный период(час, сутки) и используется при прогнозировании возможных изменений уровня загрязнений на короткие временные интервалы.

Климатический ПЗА включает многолетние климатические характеристики.Он позволяет оценить ожидаемый в данном физико-геогр.районе средний уровень загрязнения.

Поскольку формирование уровня загрязнения атмосферы связано с условием вертикального и горизонтального переноса и рассеивания примесей, то ПЗА может представляться в виде различных сочетаний метеорологич. параметров.

Часто для характеристики устойчивости атмосферы ПЗА(потенциал загрязнения атмосферы) используют высоту слоя перемешивания - l₀.

l₀ - толщина слоя воздуха, в котором происходит основное рассеивание примеси.

С уменьшением l₀ определяют для дневного времени и антициклонической погоды, полагая при этом, что она равна высоте приземной инверсии к концу предшествующей ночи. Прогноз этой высоты осуществляются по данным аэрологического зондирования.

Исходя из знания величины l₀, интенсивности источника выбросов М(г/сек.м²) и скорость ветра V₀ можно оценить среднюю концентрацию примеси над городом протяженностью lr

C=M*lr/2*l₀V₀

Величина концентрации сравнивается со значением ПДК данной примеси.

Сводные данные о высотах перемешивания над Россией можно найти в литературе.

Наименьшая высота слоя перемешивания, наблюдается в зимнее время.

Влияние направления ветра на загрязнение городского воздуха определяет целый ряд факторов, а именно: размещение источников выбросов, рельеф, местная циркуляция, влияние самих объектов на ветровой режим, а также взаимосвязь всех факторов

Скорость ветра, основной показатель горизонтального распространения примеси, по разному влияет на распространение веществ, поступающего в атмосферу от высоких и низких источников. При выбросах от пром.предприятий с высокими трубами, значительные концентрации примеси у земли наблюдаются при опасной скорости ветра. Вызвано тем, что выбрасываемая газовоздушная смесь имеет определенную скорость выхода из трубы и в случае ее перегрева относительно окруж. воздуха обладает плавучестью. В результате вблизи источника создается поле вертикальных скоростей, способствующих подъему факела и уносу примесей в верхние слои атмосферы. При малых скоростях ветра увеличивается эффективный подъем факела и концентрация у земли снижается.

По работам Горошко, видно, что максимальная концентрация примеси на разных расстояниях от крупного источника при скоростях ветра 0-2 м/с.

В случаях выбросов из низких и неорганизованных источников увеличение концентрации примеси наблюдается при слабых ветрах за счет скопления примесей в приземном слое атмосферы. В городах с большим количеством низких источников рост уровня загрязнения происходит при снижении скорости ветра до 1-2 м/с.

По данным наблюдения в нескольких городах показано, что при слабом ветре средний уровень загрязнения воздуха пылью, сернистым газом, двуокисью азота и окисью углерода повышается на 30-140% по сравнению с уровнем при других скоростях ветра.

Во время анализа загрязнения городского воздуха выявлены два максимума концентраций в зависимости от скорости ветра на уровне флюгера: при штиле и при скорости 4 – 7 м/с. Во время штиля основную роль в загрязнении воздуха играют низкие выбросы, особенно зимой. Усиление второго максимума концентраций (при скорости ветра 4 – 7 м/с) летом связано с часто возникающими конвективными условиями, во время которых имеет место интенсивное поступление к земле выбросов от высоких источников. Общими для всех городов и сезонов являются следующие закономерности: при устойчивой стратификации загрязнение воздуха уменьшается с усилением ветра; при неустойчивой стратификации максимум загрязнений воздуха отмечается при скоростях ветра, приближенных к опасным для основных источников выбросов;

Влияние термической стратификации на загрязнение городского воздуха в зависимости от скорости ветра в приземном слое следующие: загрязнение воздуха в большей мере зависит от термической стратификации при очень слабых ветрах. При этом с усилением устойчивости концентрации примесей в городском воздухе увеличивается; при умеренных ветрах (приблизительно 3 – 7 м/с) с распространением устойчивости загрязнение воздуха уменьшается; при сильных ветрах связь между загрязнением воздуха и атмосферной устойчивостью практически отсутствует.

Дата добавления: 2014-01-11