Objaśnienia:

^a) - oznaczenie numeryczne substancji wg Chemical Abstracts Service Registry Number,

^b) - jako suma metalu i jego związków w pyle zawieszonym PM10,

^c) - stężenie pyłu o średnicy aerodynamicznej ziaren do 10 µm (PM10),

^d) - jako suma rtęci i jej związków,

^e) - jako suma fluoru i fluorków rozpuszczalnych w wodzie,

^f) - jako suma izomerów.

Objaśnienia:

^a) jako suma metalu i jego związków w pyle.

Objaśnienia:

^a) oznaczenie numeryczne substancji wg Chemical Abstracts Service Registry Number,

^b) suma dwutlenku azotu i tlenku azotu w przeliczeniu na dwutlenek azotu.

Objaśnienia:

^a) oznaczenie numeryczne substancji wg Chemical Abstracts Service Registry Number,

^b) jako suma metalu i jego związków w pyle zawieszonym PM10.

Wykaz oznaczeń

1 - łącznie z marginesem tolerancji właściwym dla danej substancji i roku.

1. Dane do obliczeń poziomów substancji w powietrzu:

1.1 Tło substancji i tło opadu substancji pyłowej

Tło substancji, dla których określone są dopuszczalne poziomy w powietrzu, stanowi aktualny stan jakości powietrza określony przez właściwy inspektorat ochrony środowiska jako stężenie uśrednione dla roku. Dla pozostałych substancji tło uwzględnia się w wysokości 10% wartości odniesienia uśrednionej dla roku.

Tło opadu substancji pyłowej uwzględnia się w wysokości 10% wartości odniesienia opadu substancji pyłowej.

Tła nie uwzględnia się przy obliczeniach poziomów substancji w powietrzu dla zakładów, z których substancje wprowadzane są do powietrza wyłącznie emitorami wysokości nie mniejszej niż 100 metrów.

1.2 Położenie emitorów

Położenie emitorów oznacza się za pomocą współrzędnych Xe i Ye, przy czym oś X jest skierowana w kierunku wschodnim, a oś Y w kierunku północnym.

1.3 Parametry emitora

Parametrami emitora są:

a) geometryczna wysokość emitora liczona od poziomu terenu - h,

b) średnica wewnętrzna wylotu emitora - d,

c) prędkość gazów odlotowych na wylocie emitora - v,

d) temperatura gazów odlotowych na wylocie emitora - T.

W przypadku emitora o wylocie prostokątnym, o wymiarach p x q, oblicza się średnicę równoważną według wzoru:

wzór /1.1/

1.4 Emisja

Należy ustalić:

a) maksymalną emisję uśrednioną dla 1 godziny - E_g, E_p,

b) średnią emisję dla okresu obliczeniowego (roku, sezonu lub podokresu) - E_g, E_p, E_f.

Emisję maksymalną określa się dla tej fazy procesu, w której w ciągu 1 godziny emitowana jest największa masa substancji. W przypadku trwania maksymalnej emisji krócej niż 1 godzina, należy obliczyć najwyższą średnią emisję odniesioną do 1 godziny.

W przypadku emitorów pracujących okresowo lub ze zmieniającymi się w ciągu roku emisją i parametrami (v i T), obliczenia poziomów substancji w powietrzu należy wykonywać dla takich podokresów, że w czasie każdego z nich:

- nie zmienia się liczba jednocześnie pracujących emitorów w zespole,

- emisja z każdego emitora nie zmienia się o więcej niż 25 %,

- parametry emitora (v, T) nie zmieniają się o więcej niż 25 %.

W związku z powyższym, przy podziale roku na podokresy należy rozważyć:

- cykl zmienności emisji i parametrów każdego emitora (v, T),

- równoczesność i czas pracy emitorów w zespole,

- możliwość dobrania odpowiednich danych meteorologicznych (róża wiatrów) dla każdego z podokresów.

Przy obliczeniach rozkładu stężeń substancji w powietrzu uwzględniających podział roku na podokresy należy przyjmować emisję charakterystyczną dla każdego podokresu, przy czym przynajmniej w jednym z podokresów (niekoniecznie w tym samym dla wszystkich emitorów) musi być uwzględniona emisja maksymalna z każdego z emitorów.

Przy określaniu emisji maksymalnej z emitora, który odprowadza gazy odlotowe z więcej niż jednego źródła, należy uwzględniać jednoczesność pracy poszczególnych źródeł wynikającą z przyjętej technologii i innych ograniczeń.

Zaleca się, by obliczenia stężeń średnich oraz opadu substancji pyłowej były również wykonywane z uwzględnieniem podziału roku na podokresy. Dopuszcza się jednak obliczanie tych wielkości z zastosowaniem średnich emisji i parametrów emitora (v, T) dla roku, przy czym powinny to być średnie ważone względem czasu trwania podokresów.

1.5 Dane meteorologiczne

Do obliczenia poziomów substancji w powietrzu niezbędne są następujące dane meteorologiczne:

a) statystyka stanów równowagi atmosfery, prędkości i kierunków wiatru (róża wiatrów),

b) średnia temperatura powietrza dla okresu obliczeniowego (roku, sezonu lub podokresu) - T_o.

Wyróżnionych jest 36 różnych sytuacji meteorologicznych wynikających z 6 stanów równowagi atmosfery, którym odpowiadają zakresy prędkości wiatru na wysokości h_a=14 m, ze skokiem co 1 m/s (tablica 1.1).

Tablica 1.1 Sytuacje meteorologiczne

Statystyki stanów równowagi atmosfery, prędkości i kierunków wiatru oraz średnie temperatury powietrza T₀ opracowane są przez państwową służbę meteorologiczną.

W obliczeniach zaleca się stosowanie róży wiatrów najbardziej odpowiedniej dla podokresów (np. zimowej-dziennej), ale dopuszcza się też stosowanie jednej róży wiatrów (np. rocznej) dla wszystkich podokresów.

2. Obliczenia wstępne

2.1 Efektywna wysokość emitora

Efektywną wysokość emitora oblicza się według wzoru:

H = h + Δh /2.1/

Wyniesienie gazów odlotowych Δh zależy od prędkości wylotowej gazów v, emisji ciepła Q i prędkości wiatru na wysokości wylotu z emitora u_h. W przypadku emitorów poziomych i zadaszonych przyjmuje się, że wyniesienie gazów odlotowych wynosi zero.

Emisję ciepła oblicza się według wzoru:

πd² 273,16

Q = --- x ------ x 1,3 x ν x (T - T₀) [kJ/s] /2.2/

4 T

Wyniesienie gazów odlotowych Δh oblicza się na podstawie następujących formuł:

a) formuły Hollanda, gdy 0 ≤Q ≤16.000 kJ/s, przy czym wyróżnia się następujące przypadki:

- Δh = Δh_H = 0 dla v ≤ 0,5u_h /2.3/

1,5 x ν x d + 0,00974 x Q

- Δh = Δh_H = ------------------------- dla v ≥ u_h /2.4/

u_h

1,5 x ν x d + 0,00974 x Q ν-0,5 u_h

- Δh = Δh_H = ------------------------- x --------

u_h 0,5 u_h

dla 0,5u_h < v < u_h /2.5/

b) formuły CONCAWE, gdy Q≥24.000 kJ/s

1,126 x Q^0.58

Δh = Δh_c = ------------- /2.6/

u_h^0.7

c) kombinacji formuł Hollanda i CONCAWE, gdy 16.000 < Q < 24.000 kJ/s

(24.000 - Q) (Q - 16.000)

Δh = Δh_H x ------------ + Δh_c x ------------ /2.7/

8.000 8.000

gdzie: Δh_H - wyniesienie gazów odlotowych obliczone według formuły Hollanda,

Δh_c - wyniesienie gazów odlotowych obliczone według formuły CONCAWE.

2.2 Parametry meteorologiczne

Parametry meteorologiczne występujące w obliczeniach poziomów substancji w powietrzu obejmują:

- prędkość wiatru na wysokości wylotu emitora

wzór /2.8/

wzór /2.9/

- średnią prędkość wiatru w warstwie od poziomu terenu do efektywnej wysokości emitora

wzór /2.10/

wzór /2.11/

- średnią prędkość wiatru w warstwie od geometrycznej wysokości emitora do efektywnej wysokości emitora

wzór /2.12/

wzór /2.13/

wzór /2.14/

wzór /2.15/

- współczynnik poziomej dyfuzji atmosferycznej

wzór /2.16/

/2.17/

- współczynnik pionowej dyfuzji atmosferycznej

wzór /2.18/

/2.19/

Występujące we wzorach 2.8 - 2.19 wartości stałych zależnych od stanu równowagi atmosfery - m, a, b podane są w tablicy 2.2. Występująca we wzorach 2.8 - 2.15 liczba "14" oznacza wysokość anemometru.

Jeżeli prędkość wiatru obliczona według wzorów 2.8 - 2.15 jest mniejsza od 0,5 m/s, do obliczeń poziomów substancji w powietrzu należy przyjmować 0,5 m/s.

Jeżeli H/z₀ nie zawiera się w zakresie od 10 do 1.500, współczynniki A oraz B oblicza się według wzorów 2.17 i 2.19, przyjmując:

H/z₀= 10, gdy H/z₀ < 10

H/z₀ =1.500, gdy H/z₀ >1.500

Wartości współczynnika aerodynamicznej szorstkości terenu z₀, występującego we wzorach 2.17 i 2.19, oblicza się zgodnie z punktem 2.3.

Tablica 2.2 Stałe zależne od stanów równowagi atmosfery

2.3 Aerodynamiczna szorstkość terenu

Współczynnik aerodynamicznej szorstkości terenu z₀ wyznacza się w zasięgu 50h_max według wzoru:

1

Z₀ = - ΣF_c x Z_{0c /2.20/}

F c

Tablica 2.3 Wartości współczynnika aerodynamicznej szorstkości terenu z₀

2.4 Emitor zastępczy

Emitor zastępczy można utworzyć dla zespołu n emitorów, jeśli dla każdego z nich spełnione są równocześnie warunki:

a)

h_e

0,9 < --- < 1,1 /2.21/

_

h

b) wyniesienie gazów odlotowych ze wszystkich emitorów jest równe zero,

c) odległość między najbardziej oddalonymi od siebie emitorami nie przekracza 2h.

Średnią wartość h oblicza się jako średnią arytmetyczną z wysokości n emitorów.

Parametry emitora zastępczego oblicza się następująco:

E_z = Σ E_e /2.22/

Σ h_e E_e

h_z = ----------- /2.23/

Σ E_e

Emitor zastępczy umieszcza się w stosunku do emitorów, z których został utworzony, w odległości odpowiedniej do emisji z poszczególnych emitorów. Położenie emitora zastępczego określają współrzędne:

Σ X_e x E_e

X_z = ----------- /2.24/

Σ E_e

Σ Y_e x E_e

Y_z = ----------- /2.25/

Σ E_e

2.5 Najwyższe ze stężeń maksymalnych substancji w powietrzu S_mm dla pojedynczego emitora

Stężenie maksymalne substancji gazowej uśrednione dla 1 godziny S_m w określonej sytuacji meteorologicznej oblicza się według wzoru:

wzór /2.26/

gdzie stałe zależne od stanu równowagi atmosfery C₁ oraz g podane są w tablicy 2.2, a współczynniki A oraz B oblicza się według wzorów 2.17 i 2.19.

W przypadku obliczania maksymalnego stężenia pyłu zawieszonego uśrednionego dla 1 godziny S_mp stosuje się wzór:

wzór /2.27/

Posługując się wzorem 2.26 i 2.27, należy obliczyć wartość S_m w 36 sytuacjach meteorologicznych, podanych w tablicy 1.1, i wybrać wartość najwyższą S_mm.

Stężenia S_m i S_mp występują w stosunku do emitora w odległości x_m, wyrażonej wzorem:

wzór /2.28/

gdzie stałe zależne od stanu równowagi atmosfery C₂ oraz b podane są w tablicy 2.2.

2.6 Kryterium opadu pyłu

Dla pojedynczego emitora lub zespołu emitorów należy sprawdzić, czy spełnione są jednocześnie następujące warunki (kryterium opadu pyłu):

a)

wzór /2.29/

b) łączna roczna emisja pyłu nie przekracza 10.000 Mg,

c) emisja kadmu nie przekracza 0,005 % wartości emisji pyłu określonej w lit. a) i b),

d) emisja ołowiu nie przekracza 0,05 % wartości emisji pyłu określonej w lit. a) i b).

Kryterium opadu pyłu uwzględnia emisję wszystkich frakcji substancji pyłowej, w tym również pył zawieszony.

3. Zakres obliczeń poziomów substancji w powietrzu

Z obszaru objętego obliczeniami wyłączony jest teren zakładu, dla którego dokonuje się obliczeń.

W przypadku emisji takich samych substancji z emitorów znajdujących się na terenie zakładu, obliczenia poziomów substancji w powietrzu wykonuje się dla zespołu tych emitorów.

Jeżeli w odległości mniejszej niż 30x_mm od pojedynczego emitora lub któregoś z emitorów w zespole znajdują się obszary parków narodowych lub obszary ochrony uzdrowiskowej, to w obliczeniach poziomów substancji w powietrzu na tych obszarach należy uwzględniać ustalone dla nich dopuszczalne poziomy substancji w powietrzu oraz wartości odniesienia substancji w powietrzu.

3.1 Zakres skrócony

Jeżeli z obliczeń wstępnych, wykonanych zgodnie z punktami 2.5 i 2.6, wynika, że spełnione są następujące warunki:

a) dla pojedynczego emitora lub zespołu emitorów, z których został utworzony emitor zastępczy:

S _mm ≤ 0,1 x D₁ /3.1/

b) dla zespołu emitorów:

Σ S _mm ≤ 0,1 x D₁ /3.2/

e

c) kryterium opadu pyłu,

to na tym kończy się wymagane dla tego zakresu obliczenia.

Jeżeli nie jest spełniony warunek określony w lit. c), to należy wykonać obliczenia opadu substancji pyłowych w sieci obliczeniowej, z uwzględnieniem statystyki warunków meteorologicznych w celu sprawdzenia warunku:

O_p ≤ D_p - R_p /3.3/

3.2 Zakres pełny

Jeżeli nie są spełnione warunki określone w punkcie 3.1 lit. a) i b), to na całym obszarze, na którym dokonuje się obliczeń, należy obliczyć w sieci obliczeniowej rozkład maksymalnych stężeń substancji w powietrzu uśrednionych dla 1 godziny, z uwzględnieniem statystyki warunków meteorologicznych, aby sprawdzić, czy w każdym punkcie na powierzchni terenu został spełniony warunek:

S _mm ≤ D₁ /3.4/

Jeżeli z powyższych obliczeń wynika, że dla zespołu emitorów spełniony jest warunek:

S _mm ≤ 0,1 x D₁, /3.5/

to na tym kończy się obliczenia.

Natomiast dla zespołu emitorów, dla których nie jest spełniony warunek określony wzorem 3.5, lub dla pojedynczego emitora, dla którego nie jest spełniony warunek określony wzorem 3.1, należy obliczyć w sieci obliczeniowej rozkład stężeń substancji w powietrzu uśrednionych dla roku i sprawdzić, czy w każdym punkcie na powierzchni terenu został spełniony warunek:

S_a ≤ D _a - R /3.6/

Dalsze obliczenia nie są wymagane, jeżeli jest spełniony warunek określony w punkcie 3.1 lit. c), a w pobliżu emitorów nie znajdują się budynki wyższe niż parterowe.

Jeżeli jednak nie jest spełniony warunek określony w punkcie 3.1 lit. c), to należy wykonać obliczenia opadu substancji pyłowych w sieci obliczeniowej, z uwzględnieniem statystyki warunków meteorologicznych w celu sprawdzenia warunku:

O_p ≤ D_p - R_p /3.7/

Jeżeli w odległości od pojedynczego emitora lub któregoś z emitorów w zespole, mniejszej niż 10h, znajdują się wyższe niż parterowe budynki mieszkalne lub biurowe, a także budynki żłobków, przedszkoli, szkół, szpitali lub sanatoriów, to należy sprawdzić, czy budynki te nie są narażone na przekroczenia wartości odniesienia substancji w powietrzu lub dopuszczalnych poziomów substancji w powietrzu. W tym celu należy obliczyć maksymalne stężenia substancji w powietrzu dla odpowiednich wysokości.

Rozróżnia się następujące przypadki:

a) gdy geometryczna wysokość najniższego emitora w zespole jest nie mniejsza niż wysokość ostatniej kondygnacji budynku Z, obliczenia stężeń wykonuje się dla wysokości Z,

b) gdy geometryczna wysokość najniższego emitora w zespole jest mniejsza niż wysokość ostatniej kondygnacji budynku Z, obliczenia stężeń wykonuje się dla wysokości zmieniających się co 1 m, począwszy od geometrycznej wysokości najniższego emitora do wysokości:

- Z, jeżeli H_max ≥ Z,

- H_max, jeżeli H_max < Z.

H_max oznacza najwyższą efektywną wysokość emitora w zespole z obliczonych dla wszystkich sytuacji meteorologicznych.

Wszystkie wartości stężeń obliczone ze względu na budynki znajdujące się w pobliżu emitorów nie mogą przekraczać wartości D₁.

Częstość przekraczania wartości odniesienia lub dopuszczalnego poziomu substancji w powietrzu należy obliczyć, jeżeli wartości stężeń obliczone ze względu na budynki znajdujące się w pobliżu emitorów przekraczają wartość D₁ lub nie jest spełniony warunek 3.4.

Wartości odniesienia substancji w powietrzu lub dopuszczalne poziomy substancji w powietrzu uważa się za dotrzymane, jeżeli częstość przekraczania wartości D₁ przez stężenie uśrednione dla 1 godziny jest nie większa niż 0,274% czasu w roku w przypadku dwutlenku siarki, a 0,2% czasu w roku dla pozostałych substancji.

4. Formuły obliczeniowe dla pojedynczego emitora

Następujące formuły są słuszne w określonej sytuacji meteorologicznej, to znaczy dla określonego stanu równowagi atmosfery i prędkości wiatru, przy założeniu, że emitor znajduje się w punkcie o współrzędnych X_e = Y_e = 0, Z_e = H i oś X pokrywa się z kierunkiem wiatru, a oś Y jest prostopadła do osi X.

4.1 Stężenie substancji gazowej w powietrzu uśrednione dla 1 godziny

Stężenie substancji gazowej w punkcie o współrzędnych X_p, Y_p, Z_p oblicza się według wzoru:

wzór /4.1/

Stężenie substancji gazowej w punkcie o współrzędnych X_p, Y_p na powierzchni terenu oblicza się według wzoru:

wzór /4.2/

Stężenie substancji gazowej w punkcie o współrzędnych X_p, Z_p, w osi wiatru oblicza się według wzoru:

wzór /4.3/

Stężenie substancji gazowej w odległości x od emitora, w osi wiatru i na powierzchni terenu oblicza się według wzoru:

wzór /4.4/

4.2 Stężenie pyłu zawieszonego w powietrzu uśrednione dla 1 godziny

Stężenie pyłu zawieszonego, którego prędkość opadania w_f = 0, w punkcie o współrzędnych X_p, Y_p, Z_p oblicza się według wzoru:

wzór /4.5/

Stężenie pyłu zawieszonego w punkcie o współrzędnych X_p, Y_p, na powierzchni terenu oblicza się według wzoru:

wzór /4.6/

Stężenie pyłu zawieszonego w punkcie o współrzędnych X_p, Z_p, w osi wiatru oblicza się według wzoru:

wzór /4.7/

Stężenie pyłu zawieszonego w odległości x od źródła, w osi wiatru i na powierzchni terenu oblicza się według wzoru:

wzór /4.8/

4.3 Opad substancji pyłowej

Opad substancji pyłowej o prędkości opadania w_f > 0 na powierzchni terenu w sektorze róży wiatrów o kącie wierzchołkowym β = 2π/r oblicza się według wzoru:

wzór /4.9/

Opad substancji pyłowej obliczony tym wzorem jest wyrażony w g/(m² x rok) lub w g/(m² x podokres), jeżeli emisja zostanie wyrażona w mg/s, prędkość wiatru i prędkość opadania w m/s, a współczynniki dyfuzji atmosferycznej, odległość i efektywna wysokość emitora w m.

Według tego wzoru oblicza się średni opad substancji pyłowej w odległości x od emitora na łuku sektora róży wiatrów przy założeniu, że wiatr ma kierunek od emitora do punktu o współrzędnych X_p, Y_p.

Gdy b > 1 i [ (1 - b)w?χ + bu _sH ] < 0, przyjmuje się, że O_pf = 0.

Przy obliczaniu całkowitego opadu substancji pyłowej należy dokonać zsumowania dla wszystkich frakcji substancji pyłowej i sytuacji meteorologicznych, uwzględniając częstości występowania tych sytuacji w danym sektorze róży wiatrów "j".

l

O _p = -- Σ Σ O _pf x N_ij /4.10/

L_p f i

4.4 Stężenie średnie substancji w powietrzu

Stężenie średnie substancji gazowej na powierzchni terenu oblicza się według wzoru:

wzór /4.11/

Stężenie średnie pyłu zawieszonego na powierzchni terenu oblicza się według wzoru:

wzór /4.12/

Według tych wzorów oblicza się stężenie średnie w odległości x od emitora, na łuku sektora róży wiatrów przy założeniu, że wiatr ma kierunek od emitora do punktu o współrzędnych X_p,Y_p.

Przy obliczaniu stężenia średniego należy zsumować wartości stężeń obliczonych we wszystkich sytuacjach meteorologicznych, uwzględniając częstości występowania danych sytuacji meteorologicznych w sektorze róży wiatrów "j".

_ l _

S = --- Σ S_xi x N_ij /4.13/

L_p i

4.5 Częstość przekraczania wartości odniesienia substancji w powietrzu lub dopuszczalnych poziomów substancji w powietrzu

Częstość przekraczania wartości odniesienia lub dopuszczalnego poziomu substancji w powietrzu dla wszystkich sytuacji meteorologicznych wyraża wzór:

P(D₁) = Σ P_i /4.14/

i

100 x γ_i x r N_ij

P_i = ------------ x ---, /4.15/

π L_p

gdzie kąt przekroczenia γ_i dla danej sytuacji meteorologicznej określony jest wzorem:

wzór /4.16/

Do obliczenia pierwszego przybliżenia wartości γ_i przyjmuje się (cos γ_i)^a = 1. W przypadku gdy γ_i nie przekracza wartości 0,09, przybliżenie to jest wystarczająco dokładne. Gdy γ_i > 0,09, kąt określony w pierwszym przybliżeniu należy wstawić do zależności 4.16 i obliczyć nową wartość γ_i. Do obliczeń wystarczają 3 przybliżenia.

Jako wielkość S_o występującą we wzorze 4.16 podstawia się S_x lub S_xz.

5. Obliczenia poziomów substancji w powietrzu dla zespołu emitorów

Obliczenia poziomów substancji w powietrzu dla zespołu emitorów prowadzi się w geometrycznej sieci punktów o współrzędnych X_p, Y_p. Emitory znajdują się w punktach o współrzędnych X_e, Y_e. Obliczenia wykonuje się dla wielu kierunków wiatru różniących się co najwyżej o 2°, uwzględniając zmiany składowych odległości emitora od punktu o współrzędnych X_p, Y_p równoległej do kierunku wiatru - x i prostopadłej do kierunku wiatru - y; ujemna wartość x oznacza, że w punkcie, w którym dokonuje się obliczeń, wartość stężenia równa jest zeru.

5.1 Najwyższe ze stężeń maksymalnych substancji w powietrzu

Wartości stężeń uśrednionych dla 1 godziny w danym punkcie oblicza się odpowiednio dla substancji gazowych według wzoru 4.1 lub 4.2, a dla pyłu zawieszonego według wzoru 4.5 lub 4.6.

Jako S_mm wybiera się największą wartość stężenia ze zbioru stężeń obliczonych dla wszystkich kierunków wiatru, prędkości wiatru i stanów równowagi atmosfery po zsumowaniu stężeń dla wszystkich emitorów. Operację wyboru S_mm powtarza się dla każdego punktu w sieci obliczeniowej.

5.2 Stężenie średnie substancji w powietrzu

Wartość stężenia średniego S (w roku, sezonie lub podokresie) w danym punkcie oblicza się, sumując stężenia S_xy według wzoru:

_

S = Σ Σ Σ S_xy x N, /5.1/

i l e

gdzie S_xy oblicza się według wzoru 4.2 w przypadku substancji gazowej lub 4.6 w przypadku pyłu zawieszonego, z tym że zamiast emisji maksymalnej substancji należy przyjąć emisję średnią.

Wartość N jest to częstość z róży wiatrów przyporządkowana każdej z rozpatrywanych sytuacji meteorologicznych "i" i każdemu kierunkowi wiatru "j", określona wzorem:

r

N = N_ij x ------ /5.2/

G x L_p

Do obliczenia stężenia średniego S można wykorzystać także wzory 4.11 lub 4.12. Należy zsumować obliczone wartości według wzoru:

_ 1 _

S = -- Σ Σ S_x x N_ij /5.3/

L_p i e

W przypadku dokonywania obliczeń dla poszczególnych podokresów, na jakie z uwagi na nierównomierność pracy emitorów podzielono rok, stężenie substancji w powietrzu odniesione do roku, porównywane bezpośrednio z wartością dopuszczalną D_a, oblicza się według wzoru:

_ 1 _

S = ------ Σ τ_t x S_t /5.4/

8.760 t

5.3 Opad substancji pyłowej

Opad substancji pyłowej oblicza się zgodnie z zasadami podanymi w punkcie 4.3, sumując w każdym punkcie sieci obliczeniowej wartości opadu substancji pyłowej pochodzącego z poszczególnych emitorów obliczone według wzoru 4.9.

W przypadku dokonywania obliczeń dla poszczególnych podokresów, na jakie z uwagi na nierównomierność pracy emitorów podzielono rok, roczną wartość opadu substancji pyłowej oblicza się według wzoru:

1

O_p = ------ Σ τ_t x O_pt /5.5/

8.760 t

5.4. Częstość przekraczania wartości odniesienia substancji w powietrzu lub dopuszczalnych poziomów substancji w powietrzu

W przypadku gdy stężenie spowodowane emisją substancji ze wszystkich emitorów zespołu przekracza wartość odniesienia lub dopuszczalny poziom substancji w powietrzu, oblicza się częstość przekraczania P(D₁).

P(D₁) = N x 100% /5.6/

Wartość N określona jest wzorem 5.2.

Dla rozpatrywanego punktu sumuje się obliczone częstości P(D₁) dla wszystkich sytuacji meteorologicznych i kierunków wiatru. Operację obliczania tej wielkości powtarza się dla każdego punktu sieci obliczeniowej.

99,8 percentyl S_99,8 ze stężeń substancji w powietrzu uśrednionych dla 1 godziny jest to wartość stężenia, której nie przekracza 99,8 % wszystkich stężeń uśrednionych dla 1 godziny występujących w roku kalendarzowym. Jeżeli S_99,8 jest mniejszy niż wartość odniesienia lub dopuszczalny poziom substancji w powietrzu D₁, to można uznać, że zachowana jest dopuszczalna częstość przekraczania wartości D₁, wynosząca 0,2 % czasu w roku.

Analogiczną zasadę można zastosować w przypadku dwutlenku siarki, dla którego dopuszcza się przekraczanie dopuszczalnego poziomu w powietrzu przez 0,274 % czasu w roku.

W celu ustalenia wartości 99,8 percentyla S_99,8 należy wykonać w sieci obliczeniowej obliczenia stężeń substancji w powietrzu uśrednionych dla 1 godziny, dla 36 sytuacji meteorologicznych i wielu kierunków wiatru różniących się co najwyżej o 2°, i następnie utworzyć z tych stężeń ciąg niemalejący:

S₁ ≤ S₂ ≤ ..... ≤ S_g ≤ ..... ≤ S_36xG /5.7/

Każdemu z obliczonych stężeń należy przyporządkować częstość ich występowania N określoną wzorem 5.2.

99,8 percentyl S_99,8 jest równy składnikowi ciągu stężeń o liczbie porządkowej g, dla której przy kolejnym zsumowaniu częstości N po raz pierwszy spełniony jest warunek:

0,998 ≤ Σ N /5.8/

6. Obliczenia poziomów substancji w powietrzu dla powierzchniowych źródeł

Obliczenia poziomów substancji w powietrzu dla powierzchniowego źródła wykonuje się tak jak obliczenia dla zespołu emitorów, zgodnie z punktem 5, po uprzednim umownym zastąpieniu źródła powierzchniowego zespołem emitorów.

6.1 Zastępowanie powierzchniowego źródła zespołem emitorów

Przedstawione sposoby zastępowania źródeł powierzchniowych zespołem emitorów dotyczą źródeł powierzchniowych mających kształt kwadratu o bokach długości od 10 do 1.000 m, równoległych do kierunków północ-południe i wschód-zachód. Emisja jest równomierna i efektywna wysokość źródła powierzchniowego jest jednakowa na całej jego powierzchni. W przypadku gdy kształt źródła powierzchniowego jest inny niż kwadrat, należy je zastąpić zespołem kwadratowych źródeł powierzchniowych, w przybliżeniu odpowiadającym kształtowi tego źródła.

Zastępowanie źródła powierzchniowego o boku D zespołem emitorów polega na właściwym podziale źródła powierzchniowego na kwadraty o boku d_k i na zastąpieniu każdego z nich emitorem usytuowanym w środku kwadratu. Efektywna wysokość emitora jest równa efektywnej wysokości źródła powierzchniowego. Emisja z emitora wyraża się wzorem:

wzór /6.1/

Do podziału źródła powierzchniowego stosuje się następujące metody:

I metoda

Podział kwadratowego źródła powierzchniowego o boku D polega na kolejnym dzieleniu go na cztery kwadraty o dwukrotnie mniejszym boku. Każdy z powstałych w ten sposób kwadratów dzieli się dalej na cztery kwadraty o dwukrotnie mniejszym boku itd. Dzielenie kończy się, jeżeli dla każdego ze źródeł powierzchniowych o boku d_k, powstałych z kolejnego k-tego podziału źródła powierzchniowego, spełniony jest jeden z dwóch warunków:

warunek I:

po kolejnym podziale bok źródła powierzchniowego d_k jest równy 1/8 długości boku kwadratowego źródła powierzchniowego D lub jest mniejszy niż 20 metrów.

warunek II:

a) przy obliczaniu stężeń substancji uśrednionych dla 1 godziny oraz średnich stężeń substancji na podstawie wzoru 5.1

wzór /6.2/

gdzie: A - współczynnik obliczany według wzoru 2.17.

s - odległość punktu, w którym oblicza się stężenie, od środka źródła powierzchniowego powstałego z podziału

a - stała zależna od stanu równowagi atmosfery, podana w tablicy 2.2.

b) przy obliczaniu średnich stężeń substancji na podstawie wzoru 5.3

s ≥ d_k /6.3/

c) przy obliczaniu opadu substancji pyłowej

s ≥ 2d_k /6.4/

W przypadku obliczeń poziomów substancji w powietrzu w punkcie położonym w odległości s od najbliższego emitora, zastępującego jeden z fragmentów źródła powierzchniowego, mniejszej niż s_min, należy przyjąć, że s jest równe s_min, wyrażonego wzorem:

Ö2 x D

s_min = ------- /6.5/

16

II metoda:

Kwadratowe źródło powierzchniowe o boku D dzieli się na:

a) co najmniej 100, jeżeli D ≥ 100 metrów,

b) (entier(D/10))², jeżeli D < 100 metrów,

jednakowych źródeł powierzchniowych w kształcie kwadratu o boku d_k, równomiernie rozmieszczonych i pokrywających cały obszar źródła powierzchniowego o boku D.

W przypadku obliczeń poziomów substancji w powietrzu w punkcie położonym w odległości s od najbliższego emitora, zastępującego jeden z fragmentów źródła powierzchniowego, mniejszej niż s_min, należy przyjąć, że s jest równe s_min, wyrażonego wzorem:

D

S_min = ---- /6.6/

Ö2n

Po dokonaniu podziału źródła powierzchniowego i zastąpieniu go zespołem emitorów dokonuje się obliczeń poziomów substancji w powietrzu zgodnie z punktem 5.

7. Obliczenia poziomów substancji w powietrzu dla liniowych źródeł

Obliczenia poziomów substancji w powietrzu dla liniowego źródła wykonuje się tak jak obliczenia dla zespołu emitorów, zgodnie z punktem 5, po uprzednim umownym zastąpieniu źródła liniowego zespołem emitorów.

7.1 Zastępowanie liniowego źródła zespołem emitorów

Przedstawione sposoby zastępowania źródeł liniowych zespołem emitorów dotyczą skończonych źródeł prostoliniowych o stałej emisji z jednostki długości i stałej efektywnej wysokości źródła. W przypadku gdy źródło nie odpowiada powyższym założeniom, należy go przedstawić w postaci zespołu źródeł liniowych spełniających te założenia.

Zastępowanie źródła liniowego długości D zespołem emitorów polega na właściwym podziale źródła liniowego na odcinki długości d_k i na zastąpieniu każdego z nich emitorem usytuowanym w środku odcinka. Efektywna wysokość emitora jest równa efektywnej wysokości źródła liniowego. Emisja z emitora wyraża się wzorem:

d_k

e_k = E x --- /7.1/

D

Do podziału źródła liniowego stosuje się następujące metody:

I metoda

Podział źródła liniowego o długości D polega na kolejnym dzieleniu go na dwa równe odcinki. Każdy z powstałych w ten sposób odcinków dzieli się dalej na dwa odcinki o dwukrotnie mniejszej długości itd. Dzielenie kończy się, jeżeli dla każdego z odcinków źródła liniowego o długości d_k, powstałych z kolejnego, k-tego podziału pierwotnego źródła liniowego, spełniony jest jeden z dwóch warunków:

warunek I:

po kolejnym podziale długość odcinka źródła liniowego jest mniejsza niż 20 metrów.

warunek II:

a) przy obliczaniu stężeń substancji w powietrzu uśrednionych dla 1 godziny oraz średnich stężeń substancji na podstawie wzoru 5.1.

wzór /7.2/

gdzie: A - współczynnik obliczany według wzoru 2.17.

s - odległość punktu, w którym określa się stężenie, od najbliższego punktu odcinka źródła liniowego, powstałego z podziału

a - stała zależna od stanu równowagi atmosfery, podana w tablicy 2.2.

b) przy obliczaniu średnich stężeń substancji na podstawie wzoru 5.3.

s ≥ 4 d_k /7.3/

c) przy obliczaniu opadu substancji pyłowej

s ≥ 5 d_k /7.4/

II metoda

Źródło liniowe dzieli się na odcinki o długości 10 metrów.

Po dokonaniu podziału źródła liniowego i zastąpieniu go zespołem emitorów dokonuje się obliczeń poziomów substancji w powietrzu zgodnie z punktem 5.