Способ контроля качества атмосферного воздуха
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (з1)5 G 01 W 1/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4702640/10 (22) 09.06.89 (46) 30.11.91. Бюл, М 44 (71) Ленинградский горный институт им.
Г.В. Плеханова (72) Б.С. Генин (53) 551.508.95(088.8) (56) Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнений атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1985, с. 235.
Авторское свидетельство СССР
М 1008685. кл. G 01 W 1/00, 1981, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к охране .окружающей среды, в частности к способам конИзобретение относится к проблеме охраны окружающей среды, конкретно к способам контроля эа загрязнениями атмосферного воздуха.
Цель изобретения — повышение оперативности и производительности контроля.
На чертеже приведен пример, поясняющий сущность способа.
Способ осуществляется следующим образом.
B точках контроля, координаты которых фиксированы заранее, измеряют концентрацию загрязняющих ингредиентов. Измерение значения концентраций сравнивают с их предельно допустимыми значениями. В случае выявленного превышения предельно допустимых значений измеряют направление ветра и угол рассеивания загрязнений, с учетом которых для каждой точки контроля, в
„„SU„, 1695251 А1 троля качества атмосферного воздуха. Цель изобрзтения — повышение оперативности— достигается эа счет измерения концентрации загрязняющих ингредиентов в точках контроля и в точках пересечения осей факелов от источников выбросов с прямыми, проходящими перпендикулярно направлению ветра через точки контроля. Для определения вклада от активных источников, факелы которых покрывают точки контроля, в суммарную концентрацию загрязняющих ингредиентов решается система уравнений.
Способ позволяет осуществить контроль выбросов промышленных предприятий, который можно осуществить за счет размещения точек контроля вне территории контролируемых предприятий, 1 ил. которой зафиксировано превышение, определяют группу источников выброса, факелы которых покрывают зту точку контроля.
Дальнейшие контрольные операции право- . О дят независимо для каждой такой группы 0 источников выброса. Определяют местона- (Я хождение точек пересечения прямой, про- р ходящей через фиксированную точку контроля перпендикулярно направлению
° ВИВИВ ветра, с осями факелов источников выброса, . покрывающих точку контроля. Определяют, у координаты точек пересечения относитель- но влияющих источников выброса и точки контроля. Определяют наличие источников выброса, факелы которых покрывают точки пересечения, но не покрывают точку контроля. В случае выявления таких источников выброса определяют. ик координаты. Производят измерения концентраций в точках пересечения. Решая систему уравнений
1695251
Co =g Co«, 1=1 (1)
П m
С« = „, о Col +,, pik Cik, 1=1 К=!
1=1(п+п1 -1) ( г е n — число источников контроля, факелы к торых покрывают точку контроля; ! гп — число источников выброса, факелы к««торых покрывают точки пересечений, но не покрывают точку контроля;
Co — концентрация загрязняющего ингредиента, измеренная в точке контроля;
CI — концентрация загрязняющего ингредиента, измеренная E« i-й точке пересечен.,ия;
Col — концентрация загрязняющего ингредиента, равная вкладу j-го источника выброса в концентрацию загрязняющего
«ингредиента в точке контроля;
CIk — концентрация загрязняющего ингредиента, равная вкладу к-го источника вы-! броса в концентрацию загрязняющего нгредиента в i-й точке пересечения;
QI — коэффициент, зависящий от взаим«1ого расположения 1-й точки пересечения, и
1.го источника выброса и точки контроля;
Pik — коэффициент, зависящий от взаим«!ого расположения i-й точки пересечения и
-го источника выброса относительно вклаов источников выброса в концентрацию агрязняющего ингредиента, измеренную в очке контроля, определяют степень влияия источников выброса на эту точку контоля, Изменение, концентраций загрязняюего ингредиента в точках контроля, срав«!«ение измеренных значений концентраций
С предельно допустимыми, измерение на равления ветра и угла рассеивания загряз«нений, измерение координат взаимного «асположения источников выброса, точек
«««ересечения и точек контроля производят с !
1омощью известных технических средств, «вычисление коэффициентов выполняют с !
1рименением известных зависимостей для расчета рассеивания загрязняющего ингре,диента в атмосферном воздухе.
Пример. На чертеже показаны: пряМоугольная система координат Х01У, наПравление V ветра, источники 11, 12, 1з, 14 вь«броса, угол рассеивания загрязнений, оси 1101, 1202, !зОз, 1404 факелов источников
ВЫбрОСа, тсчКИ К, К КОНтрОЛя, ПряМая КО1, проходящая через точку К контроля перпендикулярно направлению ветра, точки 01, 02, ОЗ, 04 пересечений прямой КО1сосями1101, 1202. IзОз, 1404 факелов.
В точках К и К контроля измеряют кон5 центрации загрязняющих ингредиентов, и измеренные значения сравнивают с соответствующими предельно допустимыми концентрациями ингредиентов, Сравнение показывает, что в точке К контроля для од10 ного иэ ингредиентов измеренное значение
Со концентрации превышает предельно допустимую концентрацию, а в точке К контроля превышения нет. Тогда измеряют направление V ветра и угол у рассеивания
15 загрязнений, Определяют. что на точку К контроля воздействуют источники 11, lz, 1з выброса.
Далее в точке К контроля требуется определить значения Со1, Coz, Соз концентраций, 20 полученных за счет воздействия источников
11, 1г, 1з выброса, С этой целью определяют местоположение точек 01, 02, Оз пересечений прямой
К01 с осями 1101, 1г02 и 1зОз факелов. Для
25 упрощения последующих расчетов систему координат Х01У ориентируют таким образом, чтобы ось абсцисс совпадала с осью факела одного иэ источников выброса (на чертеже — с осью 1101) и была направлена
30 навстречу направлению V ветра, а ось ординат проходила через точку контроля (через точку К), после чего измеряют координаты источников 11, 12 и 1з выброса, точки К контроля и точек 01, Oz и Оз пересечений; li(X1, 35 У1) 12(Х2 У2) 1з(Хз Уз) K(Xo, Yo), 01(X01, У01), 0z(I0z, УОг), Оз(ХОз, УОз). Затем измеряют значения С1, Cz, Сз концентраций загрязняющего ингредиента в точках 01, 02, Оз пересечений .
40 Далее составляют систему уравнений
Со = Со1 + Сог + Соз
C1 = С21 + C«+ С12
С2 = С22 + С23 + С24
45 Сз = Сзг + Сзз + СЗ4, где С«! — концентрация в i-й точке пересечения за счет воздействия j-го источника выброса, i =1,2,3, j =1, 2, 3, 4.
50 Иэ системы уравнений (2) следует, что на концентрации в точках 02, Оз пересечений оказывает воздействие источник 14 выброса, поэтому определяют его координаты:
14(Х4, У4), 55 Затем концентрацию С«1 выражают через концентрацию Со1, Сог, Соз. Для этого можно воспользоваться известной зависимостью для расчета концентрации q загрязняющего ингредиента в произвольной точке факела одиночного и" очника выброса
1695251 где qo — концентрация загрязняющего ингредиента в точке, являющейся проекцией 5 произвольной точки на ось факела; х — расстояние по оси факела между источниками выброса и проекцией произвольной точки; у — расстояние по перпендикуляру к оси 10 факела между произвольной точкой и ее проекцией;
f (х, у) — функция, которая имеет вид, например, экспоненты.
В результате использования зависимо- 15 сти (3) получают
С02
Сгг
С23 = СЗЗ f (XÇ вЂ” ХО2, Уз — Y02), СОЗ (4) СЗЗ
С34 = С44 f (X4 XÎÇ, У4 YOÇ), После подстановки {4) в (2) и преобразований получают систему уравнений
Со = С01 + Co2 + Соз
СО1 тГх - х . „ - i- + 4О
С02
Уо
Со =g Со), ) — — 1 (5) i =1(п+т — 1).
50 где n — число источников выбросов, факелы которых покрывают точку контроля;
m — число источников выбросов, факелы
55 которых покрывают точки пересечений, но не покрывают точку контроля;
Со — концентрация загрязняющего ингредиента. измеренная e i-й точке пересечения;
О =- qp f(x, Y), (3) C12 = С22 f (Х2 — Xof, Y2 — У01), С24 = C44 f (Х4 — Х02, У4 У02), C32= C22 f(X2 — X03, Y2 — Y0ç) Сг—
Сог fXz — Xn Yz 7à
C03. X3 — ХО, Y3 — УО2) ХЗ- ХО, Y3 — Yo
+ С44 1 (Х4 - Х Ог, Y4 — Y 02 ) + СОЗ + т(хз — хо, чз- чц
+ C44 f (X4 — X О 3, У4-У ОЗ ) Система (5) является системой четырех линейных уравнений с четырьмя неизвестными (С01, С02, СОЗ, С44), Она имеет единственное решение, которое определяет искомые значения С01, С02, CJÇ концентраций
Способ позволяет осуществлять контроль выбросов промышленных предприятий, который можно производить эа счет размещения точек контроля вне территорий контролируемых предприятий. При этом обеспечивается возможность определения влияния на качество атмосферного воздуха каждого предприятия в отдельности. Наряду с этим достигается возможность контроля выбросов при аварийных ситуациях на источниках, поскольку предлагаемый способ не предусматривает выполнения каких-либо контрольных операций непосредственно на источниках выброса.
Формула изобретения
Способ контроля качества атмосферного воздуха, заключающийся в измерении концентраций загрязняющих ингредиентов в точках контроля, сравнении измеренных концентраций с их предельно допустимыми значениями, в измерении направления ветра и угла рассеивания загрязнений, в выявлении активных источников выбросов, факелы которых покрывают точки контроля и определении вклада от активных источников в точках контроля, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности, вклад от активных источников определяют путем измерения концентраций загрязняющих ингредиентов в точках пересечения факелов с прямыми, перпендикулярными направлению ветра и проходящими через точки контроля, причем величину вклада от активных источников находят из следуюших выражений
П П1
С = : а;) С,) + ". Pik Cik .
)— = 1 К=1
1695251
Са — концентрация загрязняющего ингредиента, равная вкладу k-ro источника в
Составитель Е.Трофимов
Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк
Редактор И.Касарда
Заказ 4160 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101
Со — концентрация загрязняющего ингредиента, равная вкладу j-ro источниka выброса в точке контроля; концентрацию загрязняющего ингредиента в 1-й точке пересечения: а, ф — коэффициенты, зависящие от взаимного расположения I-й точки пересече5 ния и соответственно j-ro источника выброса и точки контроля и к-ro источника выброса.
