Определение границ зон экотоксикологической опасности на территории города

так как f < 100, то определим коэффициент m:

Так как то n=1.

Подставив все вычисленные параметры в основную формулу, получим значение максимальной концентрации акролеина, фенола и хрома в воздухе:

.

Определим расстояние от источника выбросов, на котором эта концентрация акролеина, фенола и хрома может возникнуть при неблагоприятных метеорологических условиях.

Так как а f < 100, то безразмерный коэффициент d определяется по формуле:

Расстояние от источника выбросов до точки территории, в которой достигается максимальная концентрация, равна для акролеина:

Для фенола и хрома оно составило при расчёте по данной формуле 497 и 513 м соответственно.

Максимальная концентрация акролеина (9,3 мг/куб. м), фенола (2,2 мг/куб. м) и хрома (0,02 мг/куб. м) может возникнуть только при определенной скорости ветра, которая определяется по формуле:

Построим график зависимости концентрации акролеина, фенола и хрома в воздухе от расстояния от источника выбросов, для этого введем величину , где Х – расстояние от источника выбросов (в метрах), - расстояние, на котором достигается максимальная концентрация вещества. Определим параметр , который рассчитывается по трем формулам в зависимости от величины Х: если точка, для которой определяется лежит до , то для точек, лежащих за , но не дальше, чем (8´), , иначе

Определив , рассчитаем концентрацию акролеина, фенола и хрома для различных значений Х и построим график , на котором покажем линию концентрации, равной предельно допустимой (для акролеина ПДК=0,03 мг/м3, для хрома 0,0015 мг/м3, для фенола 0,01 мг/м3).

График приведен на рис. 2–4.

Рис. 2 - Зависимость концентрации акролеина в воздухе от расстояния до источника выбросов

Рис. 3 - Зависимость концентрации фенола в воздухе от расстояния до источника выбросов

Рис. 4 - Зависимость концентрации хрома в воздухе от расстояния до источника выбросов

По графику делаем следующие выводы:

1. Максимальная концентрация акролеина в воздухе на расстоянии 562 м от трубы достигает 0,126 мг/куб. м, что более, чем в 4 раза превышает предельно допустимую концентрацию. Максимальная концентрация фенола в воздухе на расстоянии 497 м от трубы достигает 0,018 мг/куб. м, что почти в 2 раза превышает предельно допустимую концентрацию. Максимальная концентрация хрома в воздухе на расстоянии 513 м от трубы достигает 0,0043 мг/куб. м, что почти в 3 раза превышает предельно допустимую концентрацию.

2. Максимальная концентрация достигается при скорости ветра около 4,64 м/с, что очень вероятно для метеорологических условий заданного города.

3. Зона повышенной концентрации акролеина на территории города (зона превышения ПДК) представляет кольцо вокруг источника с меньшим радиусом 139 м и большим – 2796 м. Для фенола 115 и 2689, для хрома 128 и 2717 м соответственно.

4. Влияние источника выбросов на атмосферу можно не учитывать только на расстоянии 4590 м (на этом расстоянии концентрация меньше 0,1´ПДК для всех трёх веществ).

5. Чтобы снизить влияние предприятия на окружающую среду, можно рекомендовать увеличение высоты дымовой трубы, либо повышение температуры газовоздушной смеси, либо установление фильтров-уловителей акролеина, фенола и хрома.

Определим зоны экотоксикологической опасности (ЗЭО) на территории города, которые могут сформироваться под воздействием выбросов предприятия №17 (в частности, из-за выбросов акролеина, фенола и хрома). Условно разделим территорию города на участки прямоугольной формы (которые будем называть геоквантами) так, чтобы концентрация вещества в воздухе изменялась несильно. В случае выполнения контрольной работы предлагается делить условно территорию населенного пункта на 5´5=25 участков. Для каждого геокванта территории необходимо определить индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) по формуле:

где i – количество вредных веществ, обнаруженных в атмосферном воздухе территории, в нашем случае равно 3; Ci – концентрация акролеина, фенола, хрома в центрах геоквантов, мг/м3; ПДКi – предельно допустимая концентрация; mi – коэффициент экологической опасности акролеина, равен 1,37, фенола 1,1 и хрома 1,37.

Таким образом, в каждом геокванте определяется суммарная загрязненность воздуха всеми (даже веществами с концентрацией, не превышающей соответствующие ПДК) веществами. Затем поставим в соответствие с каждым ИЗА класс качества воздушной среды, объединим соседние геокванты, имеющие одинаковые номера классов, в зоны.

Для этого сформируем таблицу (табл. 11.3) расстояний от источника выбросов до центров каждого из 25 геоквантов (в метрах), для каждого расстояния определим концентрацию акролеина, фенола и хрома в воздухе, затем оценим индекс ИЗА.

Таблица 2. Основные характеристики геоквантов для строения зон экотоксикологической опасности на карте города