Введение к работе
Актуальность работы.
Газовые выбросы металлургического предприятия – это важнейший фактор воздействия производственной сферы на окружающую среду. Первичные выбросы, поступающие в атмосферу в результате технологических процессов металлургического производства, оказывают непосредственное влияние на здоровье и работоспособность человека. Физико-химические исследования атмосферного воздуха в промышленных регионах показывают, что именно эти вещества, взаимодействуя с химическими соединениями нижних слоев атмосферы, приводят к дополнительному образованию вторичных выбросов, которые в ряде случаев оказываются более опасными, чем первичные выбросы. Для описания и предотвращения последствий, которые могут вызывать в организмах людей, в живой природе и в окружающей среде вещества, попадающие в воздух в результате деятельности металлургических предприятий, необходим анализ общей картины распространения газовых выбросов в промышленных регионах, с определением максимально возможной степени опасности в зоне влияния металлургических центров. При этом следует учитывать не только количественные характеристики и вещественный состав выбросов конкретного предприятия, но также внешние условия, в которых данное предприятие находится.
Природные условия - климатические характеристики, географические особенности – формируют не схожие между собой индивидуальные зоны влияния различных металлургических предприятий, что требует отдельного рассмотрения.
Построение схем изоконцентрационных линий для вредных веществ первичных и вторичных выбросов, совмещенных с географической картой местности вблизи металлургического центра, позволяет управлять технологическими процессами и защитными мероприятиями с целью снижения опасности для населения техногенных зон.
Работа в этом направлении является актуальной.
Цель работы.
Разработка схемы расчета и построение моделей пространственного распределения первичных и вторичных газовых выбросов металлургических предприятий; построение их зон влияния (зоны максимального риска) металлургических предприятий с учетом основных природных, химических и промышленных (производственных) факторов.
Получение оценочных значений концентраций в зонах влияния металлургических предприятий в реальных условиях и определение их достоверности путем сравнения с экспериментальными значениями замеров концентраций и с данными мониторинга.
Научная новизна.
-
Впервые разработан теоретический способ анализа пространственного распределения компонентов газовых выбросов металлургических предприятий, основанный на критерии максимальной опасности (максимального риска) и учитывающий изменение концентрации распространяющихся веществ в следствие химического взаимодействия с компонентами атмосферы.
-
Предложена трехфакторная математическая модель процесса распространения веществ, входящих в состав первичных газовых выбросов, получено аналитическое решение этой модели, позволяющее делать прогнозы и получать численные оценки максимально возможной концентрации компонентов газовых выбросов в зависимости от расстояния по любому из направлений 8 румбов розы ветров географического региона расположения данного предприятия.
-
Построены карты-схемы распределения на местности веществ выбросов для основных компонентов первичных газовых выбросов двух предприятий – ОАО «НЛМК» и металлургического цеха «Уральского вагоностроительного завода» (ФГУП «ПО УВЗ») с помощью предложенного способа анализа
-
Для азотсодержащих первичных газовых выбросов предложена схема расчета концентраций вторичных выбросов. По результатам расчетов построены карты - схемы распространения вторичных выбросов в Липецкой области и в районе Нижнего Тагила.
Практическая значимость.
Предложенный способ расчета концентрации газовых выбросов вне территории предприятия позволяет упростить процедуру вычисления этих концентраций с помощью дорогостоящих программных продуктов («ОНД-86»).
Получаемые оценки позволяют прогнозировать степень опасности в зависимости от погодных условий и усилить меры по снижению уровня заболеваемости людей в промышленных районах.
Апробация и публикация работы
По материалам работы опубликовано 7 статей. Результаты доложены и обсуждены на следующих конференциях и симпозиумах:
62-е дни науки студентов МИСиС: международные, межвузовские и институтские научно-технические конференции (Москва, 2007)
63-и дни науки студентов МИСиС: международные, межвузовские и институтские научно-технические конференции (Москва, 2008)
Шестая международная и научно-практическая конференция «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, октябрь, 2008)
Шестая ежегодная конференция «Новые тенденции рационального использования вторичных ресурсов и проблемы экологии» (Москва, ноябрь, 2008)
Седьмая международная и научно-практическая конференция «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, октябрь, 2009)
64-е дни науки студентов МИСиС: международные, межвузовские и институтские научно-технические конференции (Москва, 2009)
Седьмая ежегодная конференция «Новые тенденции рационального использования вторичных ресурсов и проблемы экологии» (Москва, ноябрь, 2009)
Международная конференция «Diffusion stresses and segregation» (Москва, май, 2010)
Объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, ___ глав, общих выводов, списка литературы из ___ наименований. Объем диссертации ___ стр. текста, содержит ___ рисунков, ___ таблиц, ___ приложений.
