В процессе снижения загрязнения воздушной среды

Тема 8. Теоретические основы трансформации дисперсных систем

1. Диффузионные процессы в атмосфере. Рассеивание и разбавление примесей.

Если бы производственные и транспортные выбросы в городах оставались на их территориях, то погибло бы все живое. Однако этого не происходит благодаря существованию атмосферной диффузии. Атмосферная диффузия является сложным процессом и зависит от многих факторов: Характеристика источников выброса загрязняющих веществ:

а) тип источника: - точечный; линейный; площадной.

Выбросы могут быть мгновенными, непрерывно действующими, периодическими;

б) мощность выброса;

в) параметры загрязняющих веществ при выходе из источника:

-скорость; -температура; - концентрация; - площадь сечения; - высота источника.

2) Метеорологические условия:

а) скорость и направление ветра; б) устойчивость атмосферы; в) температура и высота слоя перемешивания; г) давление.

3) Физико-химические свойства загрязняющих веществ:

а) пылевой аэрозоль: - дисперсный состав, плотность (насыпная), слипаемость, смачиваемость, абразивность, концентрация (весовая)

б) газообразные загрязняющие вещества: плотность, растворимость в воде, температура, концентрация (весовая).

4) Особые процессы: - подъем струи выброса; - химические взаимодействия веществ; - вымывание примесей атмосферными осадками; - сухое осаждение частиц; - затененность зданиями; - наличие сложного природного ландшафта.

При выходе газов из дымовой трубы на них начинают воздействовать:

- метеорологические условия;

- расположение предприятия и источников выбросов, характер местности;

- физико-химические свойства загрязняющих веществ и т. п.

Все эти факторы влияют на распространение загрязняющих веществ и их перенос на дальние расстояния. Горизонтальное перемещение связано с направлением и скоростью ветра. Вертикальное перемещение связано с распределением температур в вертикальном направлении. Прогнозирование поведения факела выброса в атмосфере – крайне сложная физико-математическая задача, решение которой осложняется нестабильностью атмосферы во времени.

Существует много разных теорий. Наиболее значимые из них:- теория градиентного переноса (или К-теория); - статистическая теория (Гауссова).

Согласно первой теории, основной эффект рассеивания достигается за счет молекулярной и турбулентной диффузии. Роль молекулярной диффузии – пренебрежительно мала. Турбулентная диффузия вызывается динамическими и термическими факторами. Динамическая диффузия возникает и усиливается за счет шероховатости рельефа (подстилающей поверхности). Термическая диффузия связана с градиентами температур.

Особенности атмосферных движений воздушных масс (физика процессов).

Особенности атмосферных движений вблизи земли зависят от: - трения атмосферы о поверхность земли; - температуры подстилающей поверхности; - влияния ветра на турбулентность и парение примесей.

Планетарный пограничный слой - часть атмосферы, находящаяся между поверхностью земли и свободной атмосферой, где движения не подвержены влиянию земного трения, охлаждения и нагревания поверхности земли.

Загрязняющие вещества в атмосфере переносятся двумя видами движения:

- воздушными течениями (макроскопические атмосферные течения);

- турбулентными движениями, которые рассеивают загрязнения относительно некоторого центра, т.е. происходит турбулентная диффузия загрязняющих веществ.

Турбулентность – это та характеристика атмосферного движения, которая ответственна за рассеяние примеси попавшей в воздушный поток.

Механическая турбулентность вызывается элементами шероховатости подстилающей поверхности (трава, деревья, кустарники, строения и т.д.).

Дата добавления: 2014-12-16