Рассеивание в атмосфере газообразных примесей и мелкодисперсных твердых частиц (диаметром менее 10 мкм), имеющих незначительную скорость осаждения, подчиняется одним и тем же закономерностям. Для более крупных частиц пыли эта закономерность нарушается, так как скорость их осаждения под действием силы тяжести возрастает.

Поскольку в пылегазоочистных аппаратах крупные частицы улавливаются более эффективно, чем мелкие, в выбросах, прошедших очистку, остаются только мелкие частицы. Их рассеивание в атмосфере рассчитывают так же, как и рассеивание газообразных примесей.

Температурный режим

Рассеивающая способность атмосферы зависит от вертикального распределения температуры и скорости ветра. Если температура с высотой падает, то создаются условия интенсивного турбулентного обмена. Чаще всего неустойчивое состояние атмосферы наблюдается летом в дневное время. При таких условиях у земной поверхности отмечаются большие концентрации и возможны значительные колебания их со временем. Если в приземном слое воздуха температура с высотой растет (инверсия температуры), то рассеивание примесей ослабевает. В случае мощных и длительных приземных инверсий при низких, в частности, неорганизованных выбросах концентрации примесей могут существенно возрастать.

В случае приподнятых инверсий приземные концентрации зависят от высоты расположения источника загрязнения по отношению к их нижней границе. Если источник расположен выше слоя приподнятой инверсии, то примесь к земной поверхности поступает в небольших количествах. Если источник располагается ниже слоя приподнятой инверсии, то основная часть примеси концентрируется вблизи поверхности земли. [10,14—16]

Средние температуры воздуха по месяцам в году приводятся по данным Оренбургского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – среднемесячная характеристика температуры

Лето жаркое, сухое с большим числом солнечных дней. Температура воздуха летом в отдельные дни может подняться до +42 оС, но даже в июле не исключены резкие похолодания. Самым тёплым месяцем в году является июль, среднемесячная температура которого равна +21,5 оС.

Зима ветреная, холодная. Морозы могут достигать -44оС. Среднемесячная температура зимы (январь) составляет – 16,2 оС. Продолжительность зимы 4—5 месяцев.

Весна короткая. Март чисто зимний месяц. В середине апреля сходит снег. Продолжительность залегания снежного покрова в среднем составляет 140 дней. Осенью температура понижается постепенно. В середине сентября отмечаются первые морозы. В ноябре ложится снег.

При туманах концентрация примесей может сильно увеличиться. С туманами связаны смоги, при которых в течение продолжительного времени удерживаются высокие концентрации вредных примесей. Осадки очищают воздух от примесей. После длительных интенсивных осадков высокие концентрации примесей в атмосфере практически не наблюдаются.

Среднее количество осадков за год – 306 мм. Примерно 60—70% годового количества осадков приходится на тёплый период, что несколько сглаживает засушливость климата. Число дней с туманами – 20.

Скорость ветра способствует переносу и рассеиванию примесей, так как с усилением ветра возрастает интенсивность перемешивания воздушных слоев. При слабом ветре в районе высоких источников выброса концентрации у земли уменьшаются за счет увеличения подъема факела и уноса примеси вверх. Подъем примеси особенно значителен при нагретых выбросах.

При сильном ветре начальный подъем примеси уменьшается, но происходит возрастание скорости переноса примеси на значительные расстояния. Максимальные концентрации примеси обычно наблюдаются при некоторой скорости, которая называется опасной. Опасная скорость ветра зависит от параметров выброса. Для мощных источников выброса с большим перегревом дымовых газов относительно окружающего воздуха, например для тепловых электростанций, она составляет 5—7 м/с. Для источников со сравнительно малым объемом выбросов и низкой температурой газов, например, для предприятий химической промышленности, она близка к 1—2 м/с.