Прогнозирование снижения негативного воздействия промышленных и автотранспортных атмосферных выбросов на санитарно-химические показатели внутригородских водоемов

• Автор: Жуков, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 185 с. : ил.

Глава 1. Обзор исследований по загрязнению промышленными и

автотранспортными выбросами внутригородских водоемов

1.1 Характеристика промышленных выбросов, расположенных вблизи водоемов (на примере Воронежского водохранилища)
1.2 Состояние вопроса по прогнозированию воздействия промышленных и автотранспортных выбросов

на поверхностный слой водоема

1.3 Классификация источников загрязнения атмосферы

1.4 Вклад промышленных и автотранспортных выбросов в загрязнение поверхностных вод водоемов

(на примере Воронежского водохранилища)

1.5 Обоснование необходимости исследований метеорологических параметров в акватории водохранилища

1.6 Выводы по первой главе

1.7 Цель и задачи исследований, научная новизна работы

Глава 2. Моделирование распространение промышленных и
автотранспортных выбросов загрязняющих веществ в
атмосфере и поверхностном слое водоемов
2.1 Схема рассеивания вредных веществ из одиночного источника загрязнения атмосферы
2.2 Методы определения распространения промышленных выбросов в атмосфере и подстилающей поверхности
2.3 Зависимости и положения, обуславливающие сток загрязняющих веществ в поверхностный слой водоемов
2.4. Физико-химические процессы на границе раздела фаз - “воздушная
среда - водная поверхность”
2.5 Теоретико-вероятностная модель распространения в атмосферном воздухе вредных веществ (аэрозолей пыли, дыма), содержащихся в выбросах предприятий
2.5.1. Основные понятия и расчетные соотношения
2.5.2. Детерминистическая модель загрязнения акватория водохранилища пылями и дымами
2.5.3. Теоретико-вероятностная модель загрязнения окружающей природной среды вредными газообразными выбросами
2.6. Частота загрязнения акватории водохранилища промышленными выбросами
2.6.1. Основные теоретические сведения
2.6.2. Определение частоты загрязнения акватории внутригородского водоема на примере Воронежского водохранилища
2.7. Распространение в атмосферном воздухе вредных веществ от работающих двигателей автомобилей
2.8. Выводы по второй главе
Глава 3. Исследование метеорологических параметров над акваторией
внутригородского водохранилища и их влияния на загрязнение воды промышленными и автотранспортными выбросами
3.1. Общие сведения
3.2. Обработка результатов натурных наблюдений за метеорологическими параметрами
3.3. Статистическая модель распределения температур поверхностного
® слоя воды водохранилища и окружающего воздуха
3.4. Статистическая модель распределения абсолютной и относительной влажности
3.4.1. Статистическая модель распределения абсолютной влажности
3.4.2. Статистическая модель распределения относительной влажности
3.5. Статистическая модель распределения дефицита влажности
3.6. Статистическая модель испарения влаги с поверхности водохранилища
3.7. Статистическая модель распределения скорости ветра
3.7.1. Общие сведения
3.7.2. Статистическая модель распределения скорости ветра над поверхностью водохранилища
3.8. Туманы испарения и конденсации в акватории водохранилища
3.8.1. Образование тумана при турбулентном смешении газов
3.8.2. Туманы испарения
3.8.3. Туманы конденсации
3.8.4. Адиабатическое расширение влажного воздуха (туманы расширения при повышении атмосферного давления)
3.9. Граница слоя конвенции
3.9.1. Задача Релея для случая двух свободных поверхностей
3.10. Распределение примеси над акваторией водохранилища при наличии тумана над водной поверхностью
3.10.1. Общие сведения
3.10.2. Математическая модель распределения примеси над акваторией водохранилища при наличии тумана
щ 3.11. Подтверждение математических моделей распространения
вредных веществ в атмосфере и поверхностном слое водоема
натурными исследованиями и исследованиями других авторов
3.11.1 Натурные исследования загрязнения водохранилища выбросами
автотранспорта (на примере Воронежского водохранилища)
3.12. Выводы по третьей главе
» Глава 4. Прогнозная оценка загрязнения внутригородских водоемов и
окружающей среды промышленными выбросами
4.1. Методика прогнозирования предотвращенного экономического
ущерба ресурсам водоема при охране атмосферного воздуха
• ’ 4.2. Прогнозирование загрязнения окружающей среды
ф промышленными выбросами

4.2.1. Алгоритм прогнозной оценки загрязнения окружающей
природной среды промышленными выбросами
4.2.2. Алгоритм расчета прогнозируемого уровня снижения атмосферных загрязнений, воздействующих на санитарно-химические показатели внутригородских водоемов
4.3. Технико-экономическое и экологическое обоснование внедрения аппаратов обезвреживания промышленных выбросов
4.3.1. Эколого-экономические аспекты снижения промышленных выбросов путем внедрения высокоэффективных аппаратов их очистки
4.3.1.1. Аппараты и технические решения мокрой очистки выбросов,
* и целесообразность их внедрения на предприятиях и в
проектных организациях
4.3.1.2. Аппараты и устройства очистки выбросов от жидких аэрозольных частиц
4.4. Выводы по четвертой главе
Общие выводы
Литература
Приложения

2.5.2. Детерминистическая модель загрязнения акватории водохранилища пылями и дымами
Итак, аэрозольные частицы (в виде пылей), генерируемые выбросами предприятий, расположенными в непосредственной близости от акватории Воронежского водохранилища, под действием ветра должны рассеиваться в атмосферном воздухе.
Поскольку описывается движение невертикального двухфазного потока, то уравнение движения частицы в горизонтальном направлении представляется в виде:
я-Ч3 ~ ^Ч2 (К-Ю2
Л-Г-Л-С'-Л~4^-2 ' (2'53)
где рг- плотность частицы; Сх - коэффициент лобового сопротивления; скорость ветра; Wr- скорость частицы;
Как указывалось выше, Сх = Г (Не). В соответствии с [52,116] можно получить:

^ (к-к /У2!
где V - вязкость атмосферного воздуха.
Но dWr = - б- (Уг - Wr ) и из представленного уравнения (2.53) легко получить:
4 Рг
сіт = —- ■—СІГ ■
39 д, ч к у
После интегрирования последнего получаем:
И/ -IV.
г <1фГл-ЦГг)
{(0т-(Ог)
3/2 '

О 39 А
с/г
р. 39 А, V у
(К-Ю №>.
(К-Ю Ж
(2.54)
Выражая Уг через т, имеем:
с/Ь

V СІТ ’
г +
где Ьг - путь частицы, отсюда: