Метеорологические факторы, способствующие рассеиванию примесей

Интенсивность промышленного загрязнения атмосферного воздуха в районах размещения предприятий и промышленных комплексов весьма не однородна и не постоянна как во времени, так и в пространстве. Степень загрязнения атмосферы определяется многими факторами: наличием и числом источников промышленного выброса вредных веществ в воздушную среду, их высотой, условиями поступления отходящих газов и пыли (периодичностью, концентрацией, объемами удаляемого воздуха, скоростью, температурой и т. д.), рельефными особенностями прилегающей территории, наличием зеленых массивов и в значительной мере метеорологическими условиями.

Поступающие в атмосферу через различные источники (дымовые трубы, вентиляционные шахты) газы и аэрозоли смешиваются с окружающим воздухом и в дальнейшем переносятся вместе с ним. В устье трубы образуется видимая струя дыма. Вблизи трубы основная масса выбрасываемых вредных веществ сосредоточивается в объеме факела.

Удаляясь от источника, в результате диффузии струя дыма расширяется и соприкасается с земной поверхностью.

Выявлены некоторые общие закономерности изменения приземной концентрации вредного вещества в атмосферном воздухе по мере удаления от трубы.

У основания трубы теоретически концентрация равна нулю; на некотором расстоянии Х от источника она достигает максимума. Далее за счет рассеяния идет постепенное снижение содержания примеси в приземном слое атмосферы. Чем выше источник, тем интенсивнее происходит Рассеяние загрязнителя в атмосфере. Основными метеорологическими факторами, определяющими интенсивность загрязнения атмосферы и распространения примеси, являются вертикальный, горизонтальный и турбулентный обмены в пограничном слое атмосферы, скорость и направление ветра. Атмосферный воздух находится в постоянном, большей частью вихревом, движении, различном по масштабу, направлению и скорости. Такое движение называют турбулентным. Важнейшим следствием турбулентных движений является вертикальный и горизонтальный обмен в пограничном слое, т. е. его перемешивание, что и приводит К вариациям температуры слоев воздуха, переноса водяных паров, пылевых и газовых примесей.

Пять формул дымовых труб в зависимости от условий вертикальной стратификации атмосферы:

1. Волнообразная струя образуется при сверхадиабатическом вертикальном градиенте; вследствие конвективных завихрений в потоке ветра рассеивание газов происходит активно.

. Конусообразная струя наблюдается при среднем между сверхадиабатическим и изотермическим (неизменная температура на всех высотах) градиентах. Струя дыма достигает земли на большом расстоянии от источника выброса, так как процессы турбулентности в этих условиях ослаблены.

. Веерообразная струя возникает при инверсиях (положительном градиенте, нарастании температуры с высотой). Такая струя практически совсем не рассеивается в вертикальном направлении и распространяется на значительные расстояния.

. Приподнятая струя наблюдается при наличии небольшого по толщине приземного слоя инверсии температуры, чаще всего при заходе солнца.

Эту форму струи рассматривают как наиболее благоприятную для диффузии в случае, если слой приземной инверсии ниже высоты выброса. Инверсия предотвращает выпадение продуктов выброса на землю; в то же время вредные вещества могут интенсивно рассеиваться в .воздухе выше слоя инверсии.

5. Задымляющая струя образуется при наличии так называемой приподнятой инверсии над землей. Слой такой инверсии действует как поверхность, ограничивающая подъем выброса, и способствует увеличению концентрации вредных веществ в подинверсионном слое. Повторяемость низких инверсий в стационарных (непрерывных в течение нескольких дней) антициклонах способствует созданию условий застоя и наращиванию промышленных загрязнений в атмосфере, особенно зимой.

Горизонтальное рассеивание примеси в атмосфере в основном определяется неустойчивостью направления ветра.

Другие статьи

Расчет платы за загрязнение окружающей среды По данным статистики, предприятия коммунальной инфраструктуры Российской Федерации сбрасывают более 50% городских стоков, из которых 88% недостаточно очищены. Через очистные сооружения предприятий водоканализационного хозяйства проходят также стоки промышленных пред ...