65023 SNC03647

6.4. Modele rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w atmosferze

Jedną / konsekwencji rozwoju rolnictwa i przemysłu jest emisja znacznej ilości róźn^ MK/Yut/cn do atmmfcry. W zależności od aposobu ich emisji źródła zanieczytzczcf) może * ^r°s na Wha kategorii Wyróżniamy źródła punktowe, do których należą miedzy innymi korni] nlwt, reprezentowane głównie przez arterie komunikacyjne, i źródła powierzchniowe J! v$lfl ośrodki pnctimlowt Do oceny Męźcnia zanieczyszczeń w pobliżu źródeł wykorzystywane modele ich ro/przeurzenuma (dyspersji) (Sorbjan, 1983):    ^

«isko dyfuzji. Modele objętościowe uwzględniają głównie unoszenie z wiatrem. Modele niedyfuzyjne do opisu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń wykorzystują metody statystyczne lub teorię podobieństwa Modele analityczne rozwiązują równanie dyfuzji w sposób analityczny - stężenie zanieczyszczeń w dowolnym czasie i punkcie opisywane są równaniami. Wynik otrzymujemy po podstawieniu konkretnych wartości zmiennych do wzoru. W modelach numerycznych nie wszystkie zmienne można znaleźć w sposób analityczny, wykorzystywane są także metody aproksymacyjne, interpolacyjne i inne. Modele gaussowskie zakładają, że stężenia zanieczyszczeń mają rozkład normalny o dających się oszacować wariancjach wzdłuż wszystkich trzech osi. Modele „teorii k” wykorzystują współczynnik dyfuzji turbulencyjnej, zakładając przy tym, że turbulencyjny strumień stężeń zanieczyszczeń jest proporcjonalny do gradientu średniego stężenia. Założenie to nazywane jest „domknięciem pierwszego rzędu”. Jeżeli związki między turbulencyjnym strumieniem stężeń, a gradientem średniego stężenia są bardziej złożone, mówimy o „domknięciu wyższego rzędu*.

Model Pascju/Ua jest modelem gaussowskim rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń z ciągłego źródła punktowego. Model ten można stosować do analizy rozkładu zanieczyszczeń wokół kominów, jeżeli emisja zanieczyszczeń jest stała lub wołnozmienna w czasie. Stężenie zanieczyszczeń wokół komina zależne je.(od ponomu ctnitji, prędkości i kierunku wiatru oraz tempa dyspenji, która zależy od warunków pkmimwj równowagi w Matem

stężenie • fszybkość emisji) - f szybkość rozcieńczania) * (typ dyspersji)

Irrry /aicry od potndb i sw/riiwuści użytkownika komina. Zjawiska meteorologiczne nie mają na Uswptywu. Szybkość ro/tteńczatua zakry od prędktiki wiatru. Jeżeli wiatr jest silniejszy, ta urna iloić zjmetśytrszcó mumr w podobnym czasie rozprowadzona w większej objętości pamiętna.

j,9. Przy większej prędkości wialni la arna ilość zanieczyszczeń zajmie większą objętość, a ich stężenie

będzie mniejsze

Wzór Pasquilla określa stężenie zanieczyszczeń 5 w punkcie przestrzeni o współrzędnych Uj7). początkiem układu współrzędnych jest środek komina na powierzchni ziemi. Współrzędna z urtawiona jjji zgodnie z kierunkiem wiatru, ośy leży w poziomie w kierunku prostopadłym do osia, a ośz jest osią

pionową

S(x,y,z)=Q-

V2rro,

“R "2

1		1	[z-//]^2
lisa,	exp	"2	<w	+cxp

Kolejne człony tego równania opisują emisję zanieczyszczeń )J, tempo rozcieńczania l/«, a następnie dyspersję wzdłuż osiy oraz wzdłuż osi z. Parametry dyfuzji o₁ oraz o, są w ujęciu Pasąuilla zależne od

•_:jSlnjp2jniixzyszczeńwpnypadkuźródlapunkU>wego:/i-wysokoSćkomina,ff-efek-9*" t O-    —ą; y^iokość komina zwiększona o termiczne wyniesienie gazów, u - prędkość i b'e-

^*^na    jest wzdłuż kierunku wiatru, ośy jest składową poziomą w kierunku prostopadłym

runek wiatru. Oia _t0jjjcfi    pionową. W modelu gaussowskim dyspersja zanieczyszczeń w kierunku pw-

śo kierunku wiatru,:

jioiMfflŁ^raomym ma kształt rozkładu normalnego