CC BY
21
Исследование загрязнения мелкодисперсной пылью санитарно защитных зон предприятий по производству гипса
М. Х. Насими, А.М. Саблина, А.В. Лихоносов Волгоградский государственный технический университет
Аннотация: В статье приведен анализ пылевого загрязнения атмосферного воздуха в близи предпрятия по призводству изделий из гипса. Приведена динамика изменения концентрации мелкодисперсной пыли, а также исследованы характеристики распределения концентраций мелкодисперсной пыли РМ03, , РМ2,5, РМ5 , РМ10 и др. Ключевые слова: атмосферный воздух, мелкодисперсная пыль, РМ03, РМ05, РМ10, РМ2,5, РМ5 и РМ10, концентрация пыли, скорость, по направление ветра, влажности воздуха, интегральная функция распеределения массы чистец по диаметру.
Проблема загрязнения атмосферного воздуха мелкодисперсными частицами является одной из значимых для крупных городов по всему миру. В ряде стран проводятся исследования на наличие в воздухе городской среды частиц РМ10 и РМ25 [1-5], анализируя которые можно сделать вывод о некоторых различиях в содержании данного загрязнителя в зависимости от климатических особенностей исследуемых городов [6].
Исследования концентрации мелкодисперсной пыли РМ03, РМ05, РМ10, РМ25, РМ5 и РМ10 проводились в санитарно-защитной зоне предприятия по призводству изделий из гипса [7].
Все измерения производились с помщью ручного счетчика аэрозолей Handheld 3016 производства Lighthouse Worldwide Solutions.
Схема расположения точек измерения представлена на рис. 1.
16
Рис.1. - план расположения источников выбросов и место измерения. А - организованный источник выбросов высотой 20 м, В -организованный источник выбросов высотой 12м и Б - источник выбросов (открытий склад сырья), 1-16 точки измерения, область, обозначенная штрихпунктирной линией - зона воздействия источников.
Результаты измерений представлены в таблице 1
Таблица № 1
Интегральная функция распределения массы частиц по диаметрам пыли, отобранной в воздушной среде города.
№ Концентрация % общая концентрация мкг/м3
РМо.5 РМ 1.0 РМ 2.5 РМ 5.0 РМ 10
1 1.5 2.8 5.6 21.2 68.8 151.6
2 2.6 4.8 9.7 31.3 82.5 80.0
3 0.9 1.7 4.2 20.9 73.7 266.5
4 1.9 3.6 7.4 25.8 75.1 145.6
5 2.1 4.1 8.6 29.6 76.7 131.9
6 1.3 2.3 5.0 21.0 76.2 98.8
7 2.3 4.2 8.7 30.3 85.2 160.9
8 1.6 2.8 5.9 24.4 77.8 117.6
9 1.3 2.3 5.4 24.8 81.3 123.8
10 1.5 2.5 5.6 23.0 69.6 102.2
11 1.9 3.4 7.2 28.1 78.1 86.4
12 0.7 1.3 4.9 25.2 79.5 303.5
13 1.1 2.1 4.9 21.2 70.8 404.4
14 0.6 1.3 3.9 20.9 74.8 333.2
15 0.9 1.5 3.9 21.7 77.2 173.4
16 0.3 0.5 1.2 11.1 60.1 595.0
Результаты анализа дисперсного состава пыли представленны в виде интегральных функций распределения массы частиц по диаметрам (рис. 2,3,4) [8].
Исходя из анализа этих функций, можно сделать вывод, что они описываются кусочным логарифмически-нормальным распределением [9].
Как следует из анализа прведённых измереных, полученные результаты можно разделить на 3 группы:
- отсутствие воздействия;
- слабое воздействие;
- сильное воздействие.
1. Отсутствие воздействия:
В отдельных группах воздействия мелкой дисперсной пыли были выделены точки, где воздействие источников выброса не наблюдалось (точки 1, 10,16) содержание мелкой дисперсной пыли от 60 - 69,6 %. рис.2 [9].
0 (с!ч) %
90 9
99 5 99 93 97 95 90
ВО 70 60 50 40 30 20
10
5
2
1
0 5 0.1
0.01 ,
0 1 02 1 2 10 20 100 ач, МКМ
Рис. 2. - интегральная функция распределения массы частиц по диаметрам пыли, отобранной в санитарно защитной зоне.
2. Слабое воздействие:
В зонах воздействия организованных источников (точки 3, 4, 5, 6, 8) и в зонах воздействия неорганизованных источников (точки 11, 12, 13, 14, 15) содержание мелкой дисперсной пыли от 70-79,5%. рис.3[10]
1
1й\\
XX \
X
ч г N ш
ч X г /
г /
г Г
$
/
/
/
Рис.3. - интегральная функция распределения массы частиц по диаметрам пыли, отобранной в санитарно защитной зоне.
3. Сильное воздействие:
Результат дисперсного анализа показал, что вблизи от организованных источников содержание мелкой дисперсной пыли РМ10 (точки 2, 7, 9) наиболее высокое ( более 80%). рис.4[10].
й (с!ч) %
869
005 ВЭ
ев
07 05 60
80 70 60 50 40 30 20
10
5
2 1
0.5 0.1
г
7 \
' £ \>
ш \ 4 5-
N X * /
г
у
//
/
>
100 с!ч, МКМ
Рис.4. - интегральная функция распределения массы частиц по диаметрам пыли, отобранной в санитарно защитной зоне.
:
По результатам измерений построим интегральную функцию распределения массы частиц по диаметрам для точек 1-16.
На предприятии по призводству изделий из гипса концентрация РМ10 изменяется в небольшом диапазоне от 66,60 до 357,88 мкг/м3.
Вывод:
1. Интегральные функции распределения массы частиц по диаметрам в санитарно-защитной зоне предприятий по производству изделий из гипса описываются кусочно логарифмически-нормальными функциями.
2. Содержание РМ2.5 во всех точках санитарно-защитных зон колеблется в пределах 4-10%.
3. Всю зону можно условно разбить на 3 категории: отсутствия воздействия, слабого воздействия, сильного воздействия.
4. Зона отсутсвия воздействия характеризуется содержанием РМ10 от 60 до 69,6%, зона слабого воздействия характеризуется содержанием РМ10 от 70 до 79,5%, зона сильного воздействия характеризуется содержанием РМ10 более 80%.
Литература
1. Азаров В.Н., Маринин Н.А., Барикаева Н.С., Лопатина Т.Н. О загрязнении мелкодисперсной пылью воздушной среды городских территорий // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. -2013. - № 1. - С. 30-33.
2. Барикаева, Н.С., Николенко Д.А. Исследование запыленности городской среды вблизи автомобильных дорог // Альтернативная энергетика и экология. - 2013. - № 11 (133). - С. 75-78
3. Азаров В.Н., Тертишников И.В., Калюжина Е.А., Маринин Н.А. Об оценке концентрации мелкодисперсной пыли (РМ10 и РМ2,5) в воздушной среде // Вестник ВолгГАСУ, сер. Строительство и архитектура. 2011. №25
(44). С. 402-407.
4. Азаров В.Н., Барикаева Н.С., Николенко Д.А., Соловьева Т.В. Об исследовании загрязнения воздушной среды мелкодисперсной пылью с использованием аппарата случайных функций // Инженерный вестник Дона,
2015, № 4 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2015/3350
5. Насими М.Х., Соловьева Т.В. О загрязнении мелкодисперсной пылью РМ10 атмосферного воздуха города Кабул // Инженерный вестник Дона, 2017, № 2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/N2y2017/4121
6. Monitoring of fine particulate air pollution as a factor in urban planning decisions / Azarov V.N., Barikaeva N.S., Solovyeva T. V. // Procedia Engineering.
2016. Т. 150. pp. 2001-2007.
7. Азаров В.Н., Барикаева Н.С., Николенко Д.А., Соловьева Т.В. Об исследовании загрязнения воздушной среды мелкодисперсной пылью с использованием аппарата случайных функций. // Инженерный вестник Дона, 2015, № 4. - URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2015/3350
8. Азаров В. Н., Маринин Н. А., Жоголева Д. А. Об оценке концентрации мелкодисперсной пыли (PM25 и PM10) в атмосфере городов // Известия Юго-Зап. гос. ун-та. 2011. № 5(38). Ч.2. С. 144-149.
9. Азаров В.Н., Сидякин П.А., Лопатина Т.Н. Влияние содержания мелкодисперсной пыли в атмосферном воздухе на социально-экологическое благополучие городов-курортов Кавказских Минеральных Вод // Социология города. 2014. № 1. С. 28-38.
10. Николенко Д.А., Насими М. Х., Барикаева Н.С. Сравнительный анализ загрязнения мелкодисперсной пылью атмосферы городов Волгограда и Кабула // Инженерный вестник Дона, 2017, № 4
URL:ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2017/4487
References
1. Azarov V.N., Marinin N.A., Barikaeva N.S., Lopatina T.N. Biosfernaja sovmestimost': chelovek, region, tehnologii. 2013. № 1. pp. 30-33.
2. Barikaeva N.S., Nikolenko D.A. Al'ternativnaja jenergetika i jekologija. 2013. № 11 (133). pp. 75-78
3. Azarov V.N., Tertishnikov I.V., Kaljuzhina E.A., Marinin N.A. Vestnik VolgGASU, ser. Stroitel'stvo i arhitektura. 2011. №25 (44). pp. 402-407.
4. Azarov V.N., Barikaeva N.S., Nikolenko D.A., Solov'eva T.V. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2015, № 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2015/3350.
5. Nasimi M.H., Solov'eva T.V. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2017, № 2, URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/N2y2017/4121.
6. Azarov V.N., Barikaeva N.S., Solovyeva T.V. Procedia Engineering. 2016. T. 150. pp. 2001-2007.
7. V.N. Azarov, N.S. Barikaeva, D.A. Nikolenko, T. Solov'eva.Inzenernyj vestnik Dona (Rus). 2015. № 4 (38). URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2015/3350
8. . Azarov V. N., Marinin N. A., Zhogoleva D. A. Izvestija Jugo-Zap. gos. un-ta. 2011. № 5(38). Р.2. рр. 144-149.
9. 10. Azarov V.N., Sidjakin P.A., Lopatina T.N. Sociologija goroda. 2014. № 1. рр. 28-38.
10. Nikolenko D.A., Nasimi M. H., Barikaeva N.S. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2017, № 4. URL:ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2017/4487
