Механизмы переноса частиц и формирования полей загрязнения, обусловленного техногенными атмосферными выбросами

• Автор: Шепотенко, Наталья Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Источники газо-аэрозольных выбросов в атмосферу

1.1. Вынос примесей в атмосферу в штатном

режиме работы предприятий

1.1.1. Штатные выбросы промышленных предприятий

1.1.2.Содержание радионуклидов техногенного происхождения в поверхностных и океанических водах

1.2. Выброс радионуклидов в атмосферу в результате

нештатных ситуаций и ядерных испытаний

1.2.1. Радиационная авария на НПО “Маяк” 29.09.57.

1.2.2. Авария на Чернобыльской АЭС 26.04.86.
1.2.3. Авария на Сибирском химическом
комбинате 06.04.93.
1.2.4. Выброс радионуклидов в результате
ядерных испытаний
1.3. Классификация источников техногенных выбросов
2. Характеристика атмосферы и свойства
аэродисперсных систем
2.1. Основные свойства аэродисперсных систем, распределенных в атмосфере
2.2. Строение и состав атмосферы
2.3. Пространственно-временное распределение поля ветра
2.4. Профиль температур
2.5. Силы, определяющие движение воздушных масс
2.6. Карты барической топографии
3. Модели переноса частиц в атмосфере и выпадения их

на подстилающую поверхность
3.1. Гравитационная модель осаждения
3.2. Диффузионные модели
3.2.1. Модель Пасквилла-Гиффорда
3.2.2. Мезомасштабная модель
3.2.3. Лагранжева модель регионального переноса
3.3. Критерий применимости гравитационной
и диффузионной теорий
3.4. Модель гравитационного осаждения частиц
в переменном поле ветра
3.4.1. Ближние выпадения продуктов ядерного взрыва
3.5. Модель выноса примеси из водоема,
содержащего радионуклиды
4. Моделирование атмосферного переноса и выпадения примесей
4.1. Расчет переноса аэрозолей, вынесенных в результате естественного испарения воды
4.2. Расчет зольного загрязнения окружающей среды
4.3. Перенос радионуклидов в результате аварии
на Сибирском химическом комбинате 06.04.93 г.
4.4. Динамика радиоактивного загрязнения
от ядерного взрыва 03.04.57 г.
4.4.1. Состояние атмосферы и поля ветра
на 3 апреля 1957 г.
4.4.2. Влияние мощности взрыва на перенос радиоактивного облака в поле реального ветра
5.4. Загрязнение подстилающей поверхности
в результате ядерного взрыва
Выводы
Библиографический список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы и состояние проблемы
Деятельность предприятия любой отрасли промышленности оказывает воздействие на окружающую среду. К настоящему моменту времени полностью замкнутых технологических циклов не существует. Каждое производство в той или иной степени осуществляет технологический сброс в окружающую среду различных веществ в твердом, жидком или газообразном состоянии. Это приводит к техногенному перераспределению химических элементов в природе и к искусственному увеличению их содержания в объектах окружающей среды.
Одним из самых распространенных видов загрязнения является выброс газов и аэрозолей в атмосферу. Проблемой загрязнения воздушного бассейна исследователи занимаются с начала XX столетия. В настоящее время разработаны методы и способы уменьшения количества вредных для здоровья человека выбросов в атмосферу на промышленных предприятиях в штатном режиме работы. Особенно высокие требования к очистке газоаэрозольных выбросов предъявляются на предприятиях ядерно-топливного цикла. Это связано с возможной радиоактивностью выбрасываемых веществ. Таким образом, именно предприятия ЯТЦ являются наиболее экологически чистыми в штатном режиме работы.
Однако, в результате ядерных испытаний, произведенных мировыми державами во второй половине XX века, в атмосферу и стратосферу было выброшено большое количество радиоактивных веществ. Кроме того, инциденты, имевшие место на атомных предприятиях, приводили к увеличению концентрации радионуклидов, содержащихся в воздухе. Особенно резко возросло количество радиоактивных веществ в атмосфере над северным полушарием после аварии на Чернобыльской АЭС.
Таким образом, инциденты, имевшие место на атомных предприятиях и связанные со значительными выбросами радионуклидов в окружающую
зависимой миграции продуктов деления и химических превращений оксида урана происходила утечка продуктов деления из топливной матрицы и их вынос в аэрозольной форме на продуктах сгорания графита.
Суммарный выброс продуктов деления составил 50 МКи, что соответствует примерно 3,5% общего количества радионуклидов на момент аварии. Радионуклидный состав аварийного выброса примерно соответствовал нук-лидному составу топлива, отличаясь от него повышенным содержанием летучих продуктов деления.
Оценки радионуклидного состава аварийных выбросов Чернобыльской АЭС приведены в таблице 1.12.
Таблица 1.12. Радионуклидный состав аварийного выброса ЧАЭС [40].
Нуклид Активность выброса, 1015Бк (%) Нуклид Активность выброса, 1015Бк (%)
85 Кг 36 лг 33 (100%) 1376 55 05 37(13%)
!> 81 (4%) 140 Яп 56 Ва 160 (5,6%)
з> 8 (4%) 58Се 100 (2,3%)
95 7г 40 ЛГ 140 (3,2%) я Се 90 (2,8%)
ЦМо 110(2,3%) 2%Мр 440 (3%)
'4°> 120 (2,9%) 238 р.. 94 Г и 0,03 (3%)
446ДИ 60 (2,9%) ЩРи 0,026 (3%)
'32т- 52Те 48(15%) 29°РЧ 0,037 (3%)
270 (20%) 2їРи 5,2 (3%)
хЦХе 1700 (100%) 296 Ст 0,78 (3%)
«& 18(10%)
Диспергированный графит кладки активной зоны в виде мелкой пыли и сажи покрыл все здание энергоблока, внутренние поверхности помещений,