EMISJA- ilość zan wydzielanych do atm. po przejściu przez urządzanie oczyszcz.

Minimalna wysokość źródła emisji- jest to taka wysokość min ze wszystkich, wys., przy której w danych warunkach i przy określonej emisji zan, nie będą przekraczane wart normatywne stężeń Sm<=Sdop(NDS)

Emisja dopuszczalna- największą z możliwych wartości emisji zan wyprowadzanego danego emitora i przy danych warunkach, która nie będzie przekraczała dopuszczalnych wart normowych.

Dop stan atm: (tego nie czaje)

-jeden emitor z jednym zan, to zanieczyszczenie będzie przekroczone

-ten sam emitor lub kilka emit z kilkoma zan, te zan będzie poniżej wart dop. Jednak suma ładunków będzie bardziej szkodliwa.

Rozprz. się zaniecz. w atm powoduje powstanie zmiennego w czasie i przestrzeni stanu zanieczyszczenia atm. Podstawową wielkością charakt. stan zanieczyszczenia atm jest STEZENIE ZANIECZYSZCZENIA, wyrażające się stosunkiem masy lub objętości zan do objętości lub rzadziej masy powietrza, w którym występuje to zanieczyszczenie. Czynniki topograficzne i meteorologiczne wpływają na stan zan w atm.

Czynniki warunkujące rozprzestrzenianie zan:

predkośc wiatru kierunek wiatru i jego odchylenia

pionowy gradient temp rozmiary wyniesienia smugi zaniecz, poza poziom wylotu emitora (inwersja atm.??)

WIATR- rozprzest. się emitowanych zan. odbywa się na drodze ich dyfuzji w masach pow przemieszczających wzg ich źródła emisji. Występujące ruchy poziome to wiatr. Charakter tego ruchu wyznacza prędkość i kierunek.

RZECZYWISTA PREDKOŚC WIATRU określa się przez wektor śred. prędk. wiatru w kierunku rozprzestrzeniania się zan oraz 3 stałe składowe pulsacji, leżące w trzech prosto pad. do siebie kier, odpowiednio do osi x,y,z. Przy dużym zanieczyszczeniu z def -średnie wartości każdych 3 wektorów w określonym czasie = 0, dlatego każdy parametr meteorologiczny o dużej bezwładności wskazuje bezpośrednio prędkość wiatru.

Rozkład wiatru wraz z wysokością ma charakter f wykładniczej i uzależniony jest od stanu (term-dyna) równowagi atmosfery. Wzrost prędk. wiatru powoduje proporcjonalne zmniejsz. stężenia zaniecz., przy jednoczesnym zmniejsz. wzniesienia strugi. Jeżeli pręd. wiatru jest większa od pręd. wymieszania strugi to następ. ścinanie strugi-nie możemy mówić o wyniesieniu-struga gazu osiada

PREDKOŚĆ KRYTYCZNA- wynosi ok. 1m/s taka prędkość wiatru, w której stężenie zan. jest max. Do prędkości krytycznej stężenie rośnie, ze wzrostem prędkości wiatru maleje. Powyżej tej v zaczyna przeważać mechanizm dyfuzji.

Prędkość graniczna-odnosi się do prędkości liniowej strugi gazu wyniesionej przez komin. Prędkość gazu u wylotu z emitora, której dopiero przekroczenie powoduje, ze struga nie jest ścinana, Powyżej tej prędkości można mówić dopiero o ∆h(wzniesieniu całkowitym?)

KIERUNEK WIATRU I ODCHYLENIE- rozprzestrzenianie przez wiatr zan są przemieszczane wzdłuż kierunków, na jakich wiatr występuje, w celu określenia stopnia zan w otoczeniu źródła emisji niezbędna jest znajomość średniej z okresów wieloletnich częstotliwości występowania wiatrów na poszczególnych kierunkach. Za wzg na ogólna burzliwość powietrza atm zasadniczy kierunek wiatru w każdym z sektorów ulega okresowym odchyleniom, które maja duży wpływ na wartość stężenia zan w poszczególnych punktach otoczenia źródła emisji. Zmiana kier wiatru w odniesieniu do Zan. opadających= zmienia się rozkład natężenia opadów, ale zależy od częstości wyst. wiatru w danym kierunku. 4 typy w zależności od wielkości i częstotliwości wyst. odchyleń od pierwotnego kierunku., 12kierunkower\j rozy wiatru (12 sektorow). W tym samym czasie w zal. od char odchyleń zan. mogą być mniej lub więcej rozpraszane, rożne rozpraszanie- skutkuje na wyznaczenie stopnia zanieczyszczenia, rozkład st. zan w zal. od czasu obserwacji - struga średnioroczna, średniodobowa i chwilowa - im dłuższy czas odniesienia - stężenie przeliczone na powierzchnie jest niższe.

WPŁYW TEMP. NA ROZPRZ.- pionowy gradient, T, stan równowagi termiczno-dynamicz. = dolna cześć atm.-troposfera (16-8km) szybki spadek T ze wzrostem h, to sprzyja powstawaniu pionowych ruchów powietrza czyli: PION ADIABATYCZNY GRAD TEMP wyraża stosunek przyrostu temp cząstki pow. do wartości dowolnie małego przemieszczenia tejże cząstki w kierunku pionowym i wynosi ok 1C na każde 100m.

Stany atm.

-w war adiabatycznego pion grad temp nie występują pion ruchy pow. i jest to stan idealnej równowagi (STALEJ). Zan znajdujące się w takim pow. nie wykazują tendencji do pion ruchów, lecz poruszają się tylko wraz z masami pow. przemieszczanymi w kierunku poziomym.( gradient tem<od adiab -są to siły, które prowadza cząstkę do poprzedniego jej miejsca, dopiero w sporej odległości od źródła smuga opada do ziemi, co powoduje znaczne jej rozproszenie. (on to nazywa stożkową ale w 2 książce jest identyko jak te rys )

(rys)

-jeżeli pion gradient temp jest > od adiabatycznego, cząstki pow. znajdują się w tzw. stanie CHWIEJNEJ równowagi atm.(ponadadiabatyczny gradient) W takiej sytuacji wyst wyraźne pionowe ruchy masy pow. Korzystne dla dobrego rozprzestrzeniania zan. Ale znaczna koncentracja zan. może dotrzeć do powierzchni ziemi.(smugę rys rozciągnąć ku ziemi)

(rys)

- Przy stanie równowagi OBOJETNEJ cząstka ma taka sama temp, co pow. Na cząstkę pow. nie działają dodatkowe siły, które mogłyby ja przesunąć.

INWERSJA ATM - wyższe warstwy atm. maja wyższa temp niż warstwy przyziemne, co jest jednoznaczne z przyjmowaniem przez pion gradient temp wartości ujemn. Pow. nie wykazuje żadnych ruchów wznoszących gdyż gęstość niższych jest większa od gęstości warstw wyższych -mieszanie warstw pow. utrudnione. Panuje stan szczególnie stałej równowagi, -niemal całkowity bezruch pow. Cząstki zan wyemitowane w tych war do pow. będą wykonywać ruchy termiczne, podobnie skierowane jak w warunkach równowagi stałej, lecz ze znacznie większa zdolnością do zwężania rozprzestrzenianej smugi. Korzystne, gdy gruba warstwa inwersji. Gdy w.inw. nad emitorem to struga opadająca- niebezpieczna, gdy emitor nad w.inw. struga wznosząca, hamuje rozprzestrzenianie zanieczyszczeń ku Ziemi.

KLASYFIKACJA STANÓW RÓWNOWAGI ATM -Równocz. uwzg. pion gradientu i pręd. wiatru pozwala na podział klasyfik. s.rów.atm.

równowaga silnie chwiejna v=1-3m/s chwiejna (1-5)

lekko chwiejna (1-8) obojętna (1-11) lekko stała (1-5) stała(1-4)

WYSOKOŚC EFEKTYWNA - [jest to suma H geometrycznej i wzniesi. całkowiteg] (wraz z prędk. wiatru zmienia się wysok. ef)wysok. pkt. emisji -najwyższego pkt, do którego są wyniesione zan. Wyniesienie zależy od warunków, w jakich gazy opuszczają emitor (od dyn strugi-prędk., ilości gazu i jego temp.), a także zależy od prędkości wiatru i pion grad temp.

ZJAWSKO TURBULENCJI ATM- ruchy pulsacyjne o składowej zmiennej w czasie co do kierunku i prędkości. Ruch turb. powstaje w wyniku oddziaływań nast. czyn: tarcia powietrza o podłoże (siły mech)

zmiany prędkości wiatru z wysokością (s.dyn) siły hydrostatyczne wyporu(s.Archimedes)powst. w wyniku różnic gęstości pow. (s.termiczne)

Turbulencyjną wymianę masy w atm. charakt. współ turbulencyjności pow. K -zmienia się on od ok. 1m²/s przy małych pręd. wiatru do ok. 30 m²/s dla silnych porywistych wiatrów.

Dyfuzja atm. -W nieruchomym pow. o jednorodnej temp. rozpraszanie zaniecz. gazowego jest wynikiem ruchu cieplnego molekuł, zjawisko zwane dyfuzją molekularną. Do scharakteryzowania dyfuzji atm. służą współcz. dyfuzji w różnych warunkach meteorolog. Są one miarą burzliwości atm., która zależy od pionowego gradientu temp, co przejawia się tym, że na małych wysok. jest anizotropowa a na wyższych izotropowa.

Współ. dyfuzji jest miara ilościową dyfuzji molekularnej. Zależy od właściwości obu składnik. podlegających mieszaniu. Można obl. z formuły Gillilanda. W atm. dla mieszania gazowo-powietrznych = ok. 2*10-5 m²/s.

Aerodynamiczna szorstkość powietrza (podlona) - występuje w warstwie przyziemnej, turbulencja mechaniczna, w niej panuje turbulencja przepływu powietrza ponad powierzchnia podłoża. Zakłóca to poziom przepływu powietrza, wynika to z charakteru podłoża, jego elementu itp. Im większe zróżnicowanie podłoża, tym większa turbulencja. Współczynnik szorstkości z_o-ma wymiar długości- reprezentuje pewna średnia wysokość obszaru, w którym powstają zakłócenia spowodowane szorstkością.

MONTEI i Zo - parametrem chartka aerodynamiczny szorstki teren jest współ szorstkości Zo- wysokość obszaru zakłóceń przepływu, które wynikają z istnienia utworów terenowych. Wg Montei -wps. Zo wyznacza przeciętna wysokość zawirowań, które na danym terenie zakłócają. Wyznacza się empirycznie Zo z logarytmicznego profilu.

Burzliwość - gł. czynnikiem decydującym o stanie burzliwości atm. są siły mechaniczne-w wyniku tarcia wiatru o szorstka pow. Dla scharakteryzowania stanu poszcz. warstw atm. niezbędne są dane dotyczące burzliwości atm. Dla scharakteryzowania za miarę burzliwości w kierunku osi xyz, przyjęto uważać następujące wyrażenie w 3 kierunkach - gx = √u'²/u² ; gy = √V'²/u² ; gz= √W'²/u² ; u-to średnia kwadratowa wektora prędkości pulsacji wiatru u(drugie) - średnia wektorowa pręd. wiatru; zależy od pionowego gradientu temp nie wielkiej wysokości burzliwość jest anizotropowa gx ≠ gy ≠ gz , na większych wysokościach jest izotropowa gx = gy = gz.

Modele obliczeniowe - używane w praktyce obliczeniowej, modele matem., opierają się na opisie reakcji (ruchu) środka ciężkości osi strugi Celem tych prac jest określenie położenia osi smug gazów oraz opis rozprzestrzeniania tej smugi w atm. R-nie modelu gaussowskiego pozwala określić stężenie w dowolnym punkcie x,y,z jest to ogólne równanie dyfuzji turbulencyjnej.

Założenia upraszczające ogólne r-nie dyfuzji turbulencji w modelu Pasquilla : 1.Pow. traktuje się, jako płyn nieściśliwy - zmiany gęstości warstw przyziemn. są pomijane małe. 2. Zasadniczym ruchem powietrza jest ruch poziomy w kierunku x.

3. Pole stężenia zaniecz. jest ustalone w czasie, czyli stałe jest natężenie (wyrzutu gazu)emisji w czasie znacznie większym od czasu trwania przemieszczania się zanieczyszczeń od źródła emisji do rozpatrywanego punktu w przestrzeni.

4. W rozpatryw. czasie czynniki atmosferyczne nie ulegają zmianą. Zapis: dS/dt=0

Model Pasquille'a: FORMA UPROSZCZONA

-pole stężeń jest ustalone w czasie czyli Ss/ST=0

-spełnienie tego warunku wymaga stałego dopływu zan

-jedynym ruchem mas pow. jest ruch pion

- układ traktujemy, jako płyn nieściśliwy

Wspól. dyfuzji są stałe w całym układzie.

Współczynnik dyfuzji Pasquille-zal. od kierunku xyz б_x= √u'²* x/u; б_y= √v'²* x/u; б_z= √w'² x/u; wariancje pręd. wiatru w kierunku xyz, x-odleglosc, бyбz- są odchyleniem standardowym rozkładu normalnego i wyrażają się w jednostce długości, określają rozciąganie strugi, a бy- dotyczy pionowego gradientu temperatury, бx- miara rozproszenia w kierunku x-nie uwzględniamy. Współczynnik dyfuzji Paquille zależy od położenia źródła emisji i pkt. receptorowego oraz od czasu, ruchu zaniecz. Po raz pierwszy doświadczalnie wyznaczał współ Pasquille dla rozprzest. swobodnego - teren niezabudowany. Wysokość położenia smugi ponad poziom terenu jest współczynnikiem wpływającym na intensywność rozprzestrzeniania strugi, a wiec również współ dyfuzji. Turbulencje maleją wraz z wysokością. Przyjmowanie takich samych współczynników бzбy dla źródeł niskich i wysokich może prowadzić do błędów oblicz. *WSP zależą od stanu równowagi atm, szerokości pól i wysokości położenia strugi nad pow. terenu.

Ochrona czynna i bierna- Problem ochrony powietrza w skali to obok ochrony zdrowia mieszkańców główne zagadnienie szkód jakie zanieczyszczenia powietrza wywołują w gospodarce narodowej. Działanie w tej skali to właśnie polityka surowcowa, zmiany technologii produkcji, wprowadzenie technologii bezodpadowych, stosowanie urządzeń zabezpieczających przed emisją zanieczyszczenia i wreszcie właściwe planowanie przestrzenne.

Parametry, jakimi można wpłynąć na zmianę stopnia zanieczyszczeń. - wartość emisji, parametry związane z emitorem: ·geometria(średnica) wysokość emitora parametry topograficzne. dynamika strugi (pręd.)

Zmniejszając wys. emitora dostają się na większą przestrzeń, czyli mniejsze stężenie, ale środowisko dostaje taka sama dozę zniecz. Byłoby to dobre rozw. gdyby w pobliżu nie było innego emitora. Rozwiązania: ochrona czynna- (oczyszczanie u źródła) ochrona pozorna-(kalibracje wys. przy kominie).

ograniczyć max emisje, spróbować ja ograniczyć w sferze przyczyn (w źródle) przy zminimalizowanej ilości zaniecz. postawić stacje oczyszczania

gdy pomimo tych działań, już nie można zastosować bardziej efekt. oczyszcz- to wtedy można podnieść wysokość emitora. ??YYY Jeżeli dokonujemy działania w celu zwiększenia źródła emisji- to bez podst. będzie bud. zbyt wys. emitor

Miara rozgraniczenia PYŁY -W przypadku obliczania stężenia w pow atm. emitowanych pyłów należy dodatkowo określić, jaka część tych pyłów utrzymuje się przez dłuższy czas w stanie zawieszonym w pow. atm., a jaka część stosukowo szybko opada na powierzchnię terenu. W obliczeniach, jako kryterium rozgraniczające te 2 części pyłów stosuje się wymiar granicznego ziarna wynoszący 10 mikrometrów. Podczas obliczania całkowitego opadu pyłu należy dokonać sumowania wyników uzyskanych dla poszczególnych frakcji.

Reszta z tamtych ściag co nie jest uwzględnione wyżej:

Poziomy odniesienia do okreslenia zanieczyszczenia -dopuszczalne stężenie zanieczyszczen dla substancji które sa w powietrzu atm zawieszone mg/m3, ug/m3, ppm ; - dopuszczalne natężenie opadu zanieczyszczen-opad g/m3, kg/kmh (pylu) strefa emisji i imisji kierunek zgodny z kierunkiem rozprzestrzeniania znieczyszczen, skladowa jest prostopadla do kierunku (rozwar strugi), wysokości i punktu receptorowego -(x,y,z), warunki terenowe, klimatyczne-decyduja-sa bardzo zmienne, E-g/s, kg/h, d-emitora, V-wylotowa, u-predkosc wiatru, osrdkiem rop zaniecz- jest powietrze atmosf, zmienność war metero, zmiena stez parametr zaniecz atmosf. Rozpoznanie i uśrednienie warunkow meterol tj.Vwiatru, pionowy gradient sektorowa roza wiatrow - kierunek wiatru skad wieje, zjawiski fun V i kierunku wiatru w sektorze, rop zaniecz na zas dyfuzji, wpływ opadow atm na rozprzestrzenianie

Jak wpływa zmiany T na rozprzestrz zanieczy - pionowy gradient, T, stan równowagi termiczno-dynamicz= dolna czesc atmosf- troposfera (16-8km) szybki spadek T ze wzrostem h, to sprzyja powstawaniu pionowych ruchow powietrza(pradow pionowych). Warstwa przyziemna- decyduje powierzchnia i ukształtowanie pola i niejedność temperaturowa., warsytwe przyziemna charakter transport mas powietrza, turbulencja ruchow powietrza tworzy zawirowana, ma ona różny zakres intensywności, modele dyfuzji turbulencji, turb atmosf zw z istnieniem panujących ruchow mas powietrza o składowej zmienności w czsie co do kierunku przemieszczania i prędkości - dynamiki

Różnorodność turb SA tzw straty termi-dyna. Rownowagii atmosf, elementy powst przy braku ruchow poziomych- zmiana ciśnienia w danym elemencie wraz z h zalezy jedynie od gęstości powietrza Powierzchnia posiada maly współczynnik przewodzenia ciepla i adsorpcji promieniowania tomozna przyjąć- uwartwienie statycznej atmosf (bez ruchow poziomych), jest adiabatyczne ( bez wymiany ciepla), wiec rownaine adsorpcji dQ=Cp dT - 1/S dp = 0, Q-cieplo oddane lub pobrane, Cp- cieplo właściwe przy p=const,uwzględniając Cp dT = RT/S dp, pionowy gradient T w atm statycznej pozbawionej wilgoci dT/dz = - g/Cp = √T; dowolnie maly przyrost T czastki pow do dowolnie malego przemieszczenia w kierunku pionowym √T = ok. 1stC/100m , dla powietrza wilgotnego wilgotnego-nie ma postac √T' = k√T, k-fun zależności T i p, k<1 √T'-jest niezsza i wynosi ok. 0,6stC /100m

Z warunkow przemiany adiabatycznej wynika - że gdyby atm miala adiabatyczny gradient T to jej gęstość bylaby nieamienna od h, ten element przesuniety w gore lub w dol nie dzialaby sily dodatkowe aerostatycznego wyporu powodujące przemieszczenie, jest to równanie obojętne. W rzeczywistości jest wynikiem ciepla- gradient odbiega od gradientu adiabatycznego, może przybierac wrtosci wieksze lub mniejsze od tych przypisanych pionowo, gdy tem grad > grad piono adiabatycznego, gradient jet wyższy=> gradi nie adiabatyczny lub super adiabatyczny=>… stabilność atm - czastka pow przesunieta w dol będzie miala nizsza temp od otaczającego pow a wiec wieksza gęstość. Wlasna sila ciężkości czastek będzie > od aerostatycznego wyporu do gory, czastak natężenia sily do przesuniecia w dol, jeśli czastka nie do gory to sila wyporu > g .

Jaki kształt ma funkcja pionowego gradientu prędkości.

Pionowy gradient ma charakter f-kcji wykładniczej i jest zależny od stanu równowagi atmosfery.

Formuła Suttona

Vz-prędkośc wiatru na wysokości z ,

Va-prędkość na wys. Anemometrycznej. ; n- wykładnik meteorologiczny związany z aktywnym stanem równowagi atmosfery

Formuła Pasquilla

m- wykładnik Pasquilla

Przy modelowaniu podaje się predkości wiatru co 1m/s aż do 11m/s.

0-0,5 -przyjmuje się pogodę bezwietrzną

2m/s(1,5-2,49 m/s rzeczywiście).

Do obliczeń potrzebne jest znajomość 2 prędkości wiatru:

• na wys. H wypływu strugi z komina

- srednia prędkość wiatru w warstwie powietrza od z=0 do z=h.

Kryteria stosowalności wzoru conaneale, holaxda(

Wzór dla czynnika termicznego: ( wj. Concawe)

, stosujemy kiedy cieplna struktura ominowa jest większa od 24kW/s

Wzór dla czynnika dynamicznego i termicznego ( wg. Hollanda)

, gdzie V- prędkość wyjscia gazu; d- średnica komina. Stosujemy gdy cieplna struktura kominowa jest poniżej 16kW/s.

jeżeli wartośc cieplnej struktury kimonowej jest pomiedzy 16 a 24 kW/s to bierzemy srednia ważona obu czynników ( wg. Różnych wzorów)/

Wg Monteit - przecietna wielkości zawirowań w tej czesci elementow zakłócających przepływ wyznaczamy empirycznie na logarytmiczny profilu prędkości w warstwie przytarciowej podloza, dla rownagi objętości prędkość wiatru na wysokości z, u_z = u_x/K ln(z-d/z₀); ux- pred tarczowa miedzy warstwami, które SA zakłocone szorstkością podloza a wartwami swobodnie przepływających-predkosc poslizgowa, d- wysokość przesuniecia, charakter dla twozacych zakłóceń, zakłóceń=0,63h, zakłóceń-to sr wysokość elem pokrycia, K- stala Karmana=0,4, z₀ - w zal od charakteru terenu ma inna wartość (inna intensywność szorstkości)[cm,m]

Nowicki prowadząc badania zebrał materiał empiryczny z wielu krajow i traktował jako jeden materiał doświadczalny. A,b- charakteryzują dynamikę rozprzestrzeniania strugi i maleje ze zmniejszaniem się turbulencji, dotyczy to wykładnika b, który stanowi o kacie rozwarcia strugi.

Dla poszczególnych stanow atm a,b nie różnią się znacznie od siebie, ale nie ma ścisłej korelacji miedzy a i b, współ szorstkości podłoża i wysokości efektywnej H (wyniesienia)- przyjęto średnie wartosi współ a i b dla wszystkich stanow atm. A tym można było opisac zależność ai b od stanu równowagi atm, należałoby przyjąć wietlkosc fiz opisujaca ta zależność. Nowicki- uzyl wykładnik M do opisu stanu równowagi do stworzenia jednolitnego systemu obliczen. Z wielu pomiarow zebrano srednie wartości wykładnika M, sr artmetyczna reprezentuje profil prędkości wiatru przy danej równowadze atm, zależność miedzy a i b a wykladniekiem M - a= 0,367 (2,5 - M) ; b= 1,55exp (-2,35M) ; (współ korelacji 0,99) , czynniki terenowe powinny być wprowadzone maja one wpływ na siebie, trzeba je skorygowac, np.intensywnosc turbulencji na malej wysokości i malej szorstkości oraz intensywność na dużej wys i dużej szorstkości SA podobne H/Z₀ <-> Z/Z₀, A=f(H/Z₀) , B=g(H/Z₀). Przyjmując h jako parametr charakteryzujący stan równowagi atm to na wysokości H i szorstkości Z₀ wartosci wartości i B wynosza- A+ 0,08(бM^-0,3 - ln(H/Z₀) , B= 0,38 M^1,3 (7,7 - ln(H/Z₀), H<->Z. w obliczeniach pola stężeń przyjmując na pewnej wysokości uwzglednia się stężenie wart tych parametrow, ds./dt=0 i V=W=0 - zachodzi ten warunek, przy tych założeniach Ky = бy²/2*u/x , Kz=бz²/2*u/x, x/u = t możemy otrzymac uproszczone równanie: ds./dt = d/dt(бy²/2)d²S/d²y + d/dt(бz²/2)d²S/d²z = 0; u ds./dt , punkt odniesienia w którym określamy stężenia wedruje z prędkością wiatru u i zmienia się w czasie wędrówki. R-nie opisuje rozprzestrz znieczysz dla dowolnego źródła emisji ustalonego w czasie a jakie to jest źródło decyduje war brzegowe : - o masowym natężeniu E, t=0, y=0, z=H, ddla wys Z=0 strumien jest zerowy ds./dz=0, ilość zanieczyszczen docierających do podloza = odprowadzonym z podloza, jeżeli t=y=z-> nieskończoności, S->0 => formula Pasiquille S_(xyz) = E / 2лuбyб_z*exp(-y²/2бy²)*exp[-(Z-H)²/2б_z²] + exp[-(Z+H)²/2б_z²] exp- [(Z-H)²/2б_z²;] ; Z-H/б_z = W i -W²/Z ; 1/√2л ex(-W²/Z)- sA to modele,które w rozwiązaniu prowadza do rozkładu normalnego; formula Suttona S(_xyz) = (E / лCyCz u x^2-n ) * ex(-y²/ Cy² x^2-n)*exp*[(Z-H)²/Cz² x^2-n] + exp[-(Z+H)²/Cz² x^2-n] - to formula prowadzona dla zan zawieszonych, dla zanieczyszczen już opadających należy uwzględnić jeszcze wiele czynnikow- wielkość, srednica, ksztalat, gęstość, można związać te wartości jednym parametrem wielkością V₀ (pr opadania_ V₀=u_p . wg normy ziarna do10μm traktowane jako: up>0,1u (V-Wiatru) to na ruch ziarna dziala sila grawitacji, V=u; up<V - znaczna przewaga wiatru ziarno jako zanieczyszczenie zawieszone, up<0,05u; Zjawisko osiadania pylu można uwzględnić matemat usuwając człon ostatni z r-nia dyfuzyjnego, który uwzglednia odbicie i należy uwzględnić jeszcze zmiane trajektori ruchu w r-niu `z' zamieniamy- warotsc poprawiana z'=z+up/u*x, uwzgled jeszcze umisje frakcyjna (rozne ziarna o konkretnej frakcji wymiarowej a wiec konkretnej prędkości opadania- E_f

Parametry emitora (geometria) można wpływać na zmiane wyniesienia poprzez zmiane geometri, budując emitor wyższy zmieniając H, gdzie H=h+∆h (wysokość efektywna) a ∆h = K/u^α, wpływamy również na prędkość strugi poprzez określenie wielkości emitora- ma to wpływ na ∆h, także ma wpływ na emisje-stezenie zanieczyszczen. LECZ bud zbyt wysokich emitowow- nieekonomiczne. Istnieje tzw.minimalna wys emitora- to wysokość (najmniejsza z wszystkich możliwych) przy których dana ilość emitowanych znieczyszczen wokreslonych war alokalizowania emitora będzie wystarczajaca, aby nie przekroczyc stężen dopuszczalnych, tu należy sprawdzic czy S_max < od max dopuszcz stężenia, S_max = C₁*E/uAB (B/H)^g ; C,g-stale uzależnione od stanow atmosfery . Smax≤Smax dop - obl Hmin (dla konkretnych war zlokalizowania emitora)-jest to dla 1 konkr zan. Dla wielu zan o st dop decyduje wiele czynnikow: wzajemne wspolisnienie zan, wzajemnie oddziaływania, pod uwage wartości=> suma stosunkow stężeń max i-tych sus do największych dopuszczalnych stężeń tych subst, nie przekroczy jakiejs wartości granicznej k, a będzie ona zalezna od działań wspolisnienia tych subst ->dzialanie sumujące k=1, dzialanie synergiczne k<1, dzialanie osłabiał\jace k>1, ∑Smax/NDSi≤k, z równań tych wylicza się Hmin; Sm=K*E/uH^g ; Ulg tego wynika,ze K*E₁/uH^g / ∆S₁ + K * E₂/uH^g / ∆S₂ czyli ∆S = NDS - S tlo ; dla k=1-> K/H^gu ∑Ei/∆Si ≤k; Hmin = g√K/ku ∑Ei/∆Si

skutecznością oczyszczania gazow z wysokością efektywna emisji Smax≤NDS- aby spełnić te nierówność należy zastosowac odpowiednie urzadzenia o określonej skuteczności η, S=f(E) zależność linowa, Aby emisja nie przekraczała Edyp-urzadzenia o określonej skuteczności- każda skuteczność- skuteczność = Erzecz - Edyp / Erzecz, zmiennymi jest E i H, na wyso efekt H maja wpływ czynniki termiczne oraz dynamiczne. Po zastosowaniu określonego urządzenia oczyszczającego może dojsc do zmiany H powstaje nam nowe H₁ przy Edyp. Erz/H₁^g = Edyp/H₂^g => Edyp=Erz[H₁/H₂]^g {we wzorze H₁ jest przy Erz a H₂ przy Edyp}, tak wiec sprawność η = Erz - Edyp[h₂/h₁]^g / Erz, dla rożnych stanow atm i rożnych stosunkow H₁ do H₂ mamy różne wartości współ korekcyjnego . jeżeli na danym terenie występuje kilka źródeł zanieczyszczeń i z każdego jest emit zna, które nie przekracza norm nie jest to az tak niekorzystne, gdzy w jakimś innym emitorze będzie emitowane zan o emisji. element współwystępowania zan jest bardzo ważny.. Dąży się do tak zwanej emisji równoważonej - przeliczenie dozy 1 zan na 2 zan przez porównanie ich toksyczności. Współczynnik toksyczności- K= NDS_so2/NDS -pozostałych zanieczyszczeń. NDS sa zmienione ale np. tylko jedna wartość dla 1 subs pozostałe SA bez zmian, a stosunek miedzy nimi powinien być staly, Stosunek NDS jednej susy do drugiej jest różny dla różnego czasu (krótkookresowe- 1h, długookresowe-24h). kryteria stosowalności modeli/ dyfuzyjny-grawitacje- siły wpływ na turbulencje, zawieszone, opadające). Prędkość wiatru zmienia się z wysokością- współczynnik dyfuzji…

wartość normatywna- w pewnym sensie narzucona, wymiara bezpieczna, w sporym oddaleniu tego poziomu stężenia które wprowadza istotne zagrozenie;

Metoda emisji jednostek- przyjmujemy pewna wartość emisji - można obl stężenie , nie mamy doczynienia, by pow było w pelni czyste. Operujemy warto miedzy tlenem a tlo ∆S=NDS - Stlo. Stężenie max TLA wyst w punkcie wyst zazwyczaj gdzie indziej niż punkcie którym mierzymy, dlatego musimy zmierzyc dla tych dwóch punktow, wys rezerwy-> ∆S = NDS - Stlo + rez. W zależności od tego jak usytuowany emitor w stosunku otaczających utworow terenu (wyst szorstkości podloza) - aerodynamicznego ciśnienia , linia energii kinetycznej strugi przeradza się ze wzrostem energii potencjalnej->wzrost ciśnienia, na stronie zawietrzne ->strefa podcienia.

1.Zdefiniować wtórne zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego oraz podać przykłady takich zanieczyszczeń.

Ze względu na rodzaj zanieczyszczeń atmosfery, wyróżnia się:

-zanieczyszczenia pierwotne, są one obecne w powietrzu pod taką postacią, w jakiej wyemitowano je do powietrza np. gazy kwaśne, pyły alkaliczne, SO2, pyły katalizujące, NH3, węglowodory ze źródeł sztucznych.

-zanieczyszczenia wtórne są to produkty powstałe na skutek przemian fizycznych oraz reakcji chemicznych, które zachodzą pomiędzy składnikami atmosfery a jej zanieczyszczeniem. Powstałe produkty często wykazują większą szkodliwość niż zanieczyszczenia pierwotne. W reakcję wchodzą również pyły unoszące się powtórnie w powietrzu po uprzednim osadzeniu się na ziemi. Np.: sole H2SO4,HNO3, NO2, wolne rodniki i nadtlenki organiczne

2.Od czego głównie zależy zawartość monotlenku węgla w spalinach kotłowych?

Tlenek węgla jest rezultatem niepełnego spalania węgla pierwiastkowego zawartego w paliwie, działanie toksyczne tlenku węgla polega na dłużej podatności do wiązania z hemoglobiną krwi, oddychanie powietrzem zawierającym tlenek węgla może stać się przyczyną ciężkich zatruć powodowanych niedotlenieniem organizmu, tlenek węgla jest produktem niezupełnego utleniania węgla pierwiastkowego zawartego w spalanym koksiku

3. Kiedy mamy stałą, chwiejną i obojętną równowagę termiczno-dynamiczną atmosfery.

Stany atmosfery

-w warunkach adiabatycznego pionowego gradientu temperatury nie występują pionowe ruchy powietrza i jest to stan idealnej równowagi (STALEJ). Zanieczyszczenia znajdujące się w takim powietrza nie wykazują tendencji do pionowych ruchów, lecz poruszają się tylko wraz z masami powietrza przemieszczanymi w kierunku poziomym.( gradient tem<od adiabatycznego -są to siły, które prowadza cząstkę do poprzedniego jej miejsca, dopiero w sporej odległości od źródła smuga opada do ziemi, co powoduje znaczne jej rozproszenie.

(rys)

-jeżeli pion gradient temp jest > od adiabatycznego, cząstki pow. znajdują się w tzw. stanie CHWIEJNEJ równowagi atm.(ponad adiabatyczny gradient) W takiej sytuacji występują wyraźne pionowe ruchy masy powietrza korzystne dla dobrego rozprzestrzeniania zanieczyszczeń ale znaczna koncentracja zanieczyszczeń może dotrzeć do powierzchni ziemi.(smugę rys rozciągnąć ku ziemi)

(rys)

- Przy stanie równowagi OBOJETNEJ cząstka ma taka sama temp, co pow. Na cząstkę pow. nie działają dodatkowe siły, które mogłyby ja przesunąć.

4.Co decyduje o tym, że wysokość efektywna emitora obliczamy wzorem CONCAWE albo wzorem Hollanda.

Obliczanie efektywnej wysokości emitorów H jest skomplikowane ze względu na to, że wartości wyniesienia Δh zależą zarówno od parametrów samej smugi zanieczyszczeń opuszczających emitor jak i od chwilowych warunków meteorologicznych. Najbardziej rozpowszechnione są w Polsce wzory do obliczania wysokości efektywnej H wyprowadzane przez Hollanda:

oraz wzór CONCAWE:

We wzorach tych K jest tzw. parametrem emitora, u_h zaś prędkością wiatru na wysokości wylotu zanieczyszczeń z emitora (w m/s). Zgodnie z obowiązującą w Polsce metodyką podczas wyliczania parametru K należy posługiwać się następującymi zależnościami:

- dla obliczeń według formuły Hollanda: K = 1,5 Vd + 0,00974 Q,

- dla obliczeń według formuły CONCAWE: K - 1,126 Q^0,58

1.Zdefiniować pojecie unosu zanieczyszczeń i ich emisji, podać jednostki w jakich się je wyraża oraz określić relacje zachodząca miedzy nimi.

Na poziom mierzonych wartości stężeń wpływa ilość wprowadzonych do powietrza atmosferycznego zanieczyszczeń określanych przez unos i emisję.

Unosem nazwa się ilość zanieczyszczeń tworzących się w czasie procesów technologicznych i unoszonych ze źródła tworzenia do urządzeń oczyszczających

Emisją nazywa się ilość zanieczyszczeń wydzielanych do atmosfery po przejściu przez urządzenia oczyszczające

Jednostki w jakich się je wyraża : ( kg/h, t/h, kg/ produktu, % produkcji, m³/ produktu, m³/h)

2.Wyjasnic przyczyny znacznego zasiarczenia gazów odlotowych w hutach miedzi.

Ze względu na powszechne zasiarczenie powietrza atm, istotne znaczenie dla czystości jego stanu ma także dwutlenek siarki, zawarty w spalinach emitowanych ze spiekalni rudy, podstawowym źródłem przy spiekaniu rudy wnosi do proces średnio 60% całkowitej ilości siarki, w fazie spalania koksiku wydzielają się związki organiczne jak tiofen i merkaptany oraz związki siarczkowe, wytworzone związki ulegają procesowi termicznej dysocjacji i utlenieniu w wyniku czego tworzy się dwutlenek siarki, który jest szkodliwy dla organizmów ludzkich

3.Podac główne czynniki decydujące o powstawaniu i intensywności zawirowań turbulencyjnych w powietrzu atmosferycznym
1.Pow. traktuje się, jako płyn nieściśliwy - zmiany gęstości warstw przyziemnej są pomijane małe.

2. Zasadniczym ruchem powietrza jest ruch poziomy w kierunku x.

3. Pole stężenia zaniecz. jest ustalone w czasie, czyli stałe jest natężenie (wyrzutu gazu) emisji w czasie znacznie większym od czasu trwania przemieszczania się zanieczyszczeń od źródła emisji do rozpatrywanego punktu w przestrzeni.

4. W rozpatryw. czasie czynniki atmosferyczne nie ulegają zmianą. Zapis: dS/dt=0

4.Na czym polega czynna i pozorna ochrona powietrza atmosferycznego.

Ochrona czynna - gdy uzyskujemy zmianę poziomu zanieczyszczeń powietrza poprzez zmianę ilości emitowanych zanieczyszczeń.

Ochrona bierna (pozorna) - uzyskujemy zmianę stężenia ale przy rozpatrywanym źródle poprzez zmniejszenie H, a nie zmniejszanie dozy. Niezbędne są działania:

Najpierw należy próbować ograniczać emisję w strefie przyczyn - procesy technologiczne, stosowanie urządzeń oczyszczających gazy odlotowe, potem można dodatkowo sięgnąć do ochrony biernej (zwiększając metry bieżące lotniwa lub zmniejszając prędkość wylotową spalin - zmniejszanie przekroju wylotowego)

---