1.1. Поведение загрязняющих веществ в атмосфере

Основной физической характеристикой примесей атмосферы является концентрация – масса (мг) вещества в единице объема (м³) воздуха при нормальных условиях. Концентрация примесей определяет физические, химические и другие виды воздействия веществ на человека и окружающую среду.

Концентрация загрязняющих веществ (C) в атмосфере зависит от величины выброса. Чем больше выбросы в единицу времени, тем больше при прочих равных условиях выбрасываемых веществ поступает в воздушный поток и, следовательно, в нем создается большая концентрация загрязнений.

Рассеивание выбросов в атмосфере происходит под влиянием турбулентности, то есть перемешивания различных слоев воздуха атмосферы. Турбулентность связана с притоком тепла, излучаемого солнцем, и имеет свои закономерности переноса воздушных масс в зависимости от широты и времени года.

Большое влияние на рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере оказывает распределение температуры по вертикали – стратификация атмосферы (А).

Кроме метеоусловий на уровень концентрации атмосферных загрязнений оказывают влияние рельеф местности (η), расстояние до источника выброса (X) и высота последнего (H). Так в низинах наблюдаются явления застоя воздуха, что повышает опасность загрязнения приземного слоя атмосферы за счет промышленных выбросов. Влияние рельефа уменьшается с повышением высоты источника. Величина концентрации при прочих равных условиях в каждой точке зависит от высоты выброса. При этом, чем выше труба, тем при прочих равных условиях меньше концентрации загрязнителей. Это объясняется тремя моментами:

1) чем выше труба, тем больше сечение дымового факела в точке прикосновения его к земле и во всех дальнейших точках; 2) чем ниже труба, тем ближе наблюдательная точка к осевой линии факела, где концентрация относительно выше; 3) чем выше труба, тем больше скорость ветра и, следовательно, интенсивнее процессы перемешивания выброса с атмосферным воздухом. Высокая труба не только снижает концентрацию загрязнителей в воздухе, но и удаляет начало зоны задымления. Точка касания дымового факела земли, то есть начало зоны задымления лежит тем дальше, чем выше труба и чем меньше угол раскрытия дымового факела. Поэтому при высокой трубе особенно улучшаются условия в ближайшей к трубе зоне. Зона максимального загрязнения находится в пределах расстояния, равного 10 - 40 – кратной высоте трубы при горячем выбросе и

5 – 20 – кратной высоте трубы при холодных низких промышленных выбросах.

В 1986г. была утверждена «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий » – ОНД-86.

Формулы, рекомендуемые для расчета возможного загрязнения атмосферы, построены на основании теоретических обобщений основных закономерностей  распространения промышленных выбросов в атмосфере.