Решение. 1. Максимальная концентрация вредных веществ у земной поверхности при заданной высоте трубы достигается по оси факела выброса по направлению ветра на

1. Максимальная концентрация вредных веществ у земной поверхности при заданной высоте трубы достигается по оси факела выброса по направлению ветра на расстоянии Х_m от источника выброса и определяется по формуле (5):

(5)

где: А – коэффициент зависящий от температурного градиента атмосферы. Для Тульской области А=140;

М- масса вредного выбрасываемого вещества в атмосферу в единицу времени г/с;

К_f –коэффициент учитывающий скорость оседания взвешенных частиц. Для газов К_f=1.

ПДК – максимальная разовая предельно допустимая концентрация вредного вещества, мг/м³;

С_ф – фоновая концентрация вредного вещества в атмосфере, мг/м³;

Q – объемный расход газовоздушной смеси, выбрасываемой из трубы, м³/с;

ΔТ - разность температур выбрасываемой газо-воздушной смеси и окружающей среды, ⁰С:

(2)

m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса:

= 1.05 (3)

f – обобщенный параметр, зависящий от выхода вредных веществ из устья трубы для нагретых выбросов принять f = 0,3;

n – безразмерный коэффициент, зависит от опасной скорости ветра v_m. Первоначально принимаем равным 1.

2. Опасную скорость ветра (v_m) можно определить по формуле(4) прил.4:

(4)

т.к 0,3< v_m ≤ 2 м/с, рассчитываем n по формуле:

3. Расстояние, на котором наблюдается максимальная концентрация выбросов (X_m), м:

при v_m = 0,639 м/с<2 м/с:

4. Оценка риска возникновения немедленных токсических эффектов.

Вероятность возникновения немедленных токсических эффектов для вещества 2 класса опасности определятся по уравнению(16):

2-й класс Prob = –5,51 + 7,49 lg(C /ПДК_м.р)

Prob = -5,51 + 7,49 lg (1,069/ 0,2) =- 5,51+5,45=-0,056

Перевод Prob в Risk может быть осуществлен по табл. П.4.3.

Т.к в таблице нет искомого значения Prob применим метод интерполяции. Ближайшие значения Prob = -0,1 и 0,00. Для них Risk=0,46 и 0,5 соответственно. Следовательно, значение риска:

Risk = 0,46 + (0,5-0,46)*(-0,056-(-0,1))/ (0,00- (-0,1)) = 0,478

Для расчета вероятного времени наступления токсических эффектов от накопленной суммарной дозы (времени возникновения хронических эффектов для населения) при оценке кратности превышения ПДК_г воспользуемся уравнением (20) прил. 4.

где: Т — вероятное время наступления токсического эффекта;

Т ₀ =25 лет— расчетное время гарантированного (p < 0,05) отсутствия токсического эффекта, на которое разрабатывается норматив;

С_г — осредненная концентрация вещества в атмосферном воздухе населенных мест за оцениваемый период принимается равной С_г=0,1С=0,1*1,069=0,1069;

ПДК_г = 0,1*ПДК_м.р.=0,1*0,2 мг/м³ — гигиенический регламент;

b=1,31 — коэффициент изоэффективности для веществ 2 класса опасности.

lg T = lg 25- lg (0,1069/0,02)^1,31=1,39 -0,953=0,436

Т =2,73 года

5. Минимальная высота трубы для рассеивания газовоздушной смеси, имеющей температуру, больше температуры окружающей среды, определяется по формуле:

(1)

6.Опасную скорость ветра (v_m) можно определить по формуле(4) прил.4:

(4)

т.к 0,3< v_m ≤ 2 м/с, рассчитываем n по формуле:

с учётом изменившегося n:

Разница в опасных скоростях ветра составляет ((0,53-0,48)/0,53)*100=9,4 %

Расчёт на этом можно закончить.

В рассматриваемой ситуации экологический риск неоправданно высок, так как у населения присутствует риск возникновения немедленных токсических эффектов и вероятное время наступления хронического токсического эффекта значительно меньше 25 лет.

Для такого количества выбросов высота трубы равная 50 м явно недостаточна, рассчитанная минимальная высота, при которой концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы не превышала бы ПДК_м.р. должна быть не менее 122 м.

Рекомендации: установить дополнительную систему очистки; модернизировать производство с тем, чтобы уменьшить массу выбрасываемого вещества, либо увеличить высоту трубы. Все пути достаточно затратны, но они оправданы, так как речь идёт о здоровье населения.