Рассеивание выбросов - процесс отвода вредных промышленных и вентиляционных газов и пыли через высокие дымовые трубы в верхние слои атмосферы с целью их разбавления в воздушном бассейне и ослабления отрицательного воздействия на окружающую среду. Высота дымовых труб на современных крупных предприятиях с опасными выбросами иногда достигает нескольких сот метров.
Механизм рассеивания вредных веществ в атмосфере имеет сложный характер и зависит как от состояния атмосферы, так и от свойств выбрасываемых веществ. Значительное влияние на этот процесс оказывает форма струи или дымового факела, выходящего из устья трубы. Для струи характерны три формы: волнообразная, конусообразная и веерообразная (приподнятая и задымляющая).
- Волнообразная струя образуется при нормальном вертикальном градиенте температуры и неустойчивом состоянии атмосферы (слабый ветер).
- Конусная струя с горизонтальной осью образуется при малой величине градиента температуры по высоте (менее 1 ºС на 100 м высоты) и устойчивом состоянии атмосферы. Образование такой струи возможно при влажной погоде в дневное или ночное время. Рассеивание выбросов в этом случае удовлетворительное, а струя касается земли на большем расстоянии от трубы, чем в первом случае.
- Веерообразная струя образуется в том случае, когда наблюдается температурная инверсия и отсутствует вертикальное перемешивание воздушных масс. Если инверсионный слой размещается ниже устья трубы, то имеет место приподнятая веерообразная струя. Это обеспечивает распространение струи на большие расстояния без снижения к земле и хорошее рассеивание вредных веществ. Если же инверсионный слой размещается над устьем трубы, то образуется веерообразная задымляющая струя.
Инверсионный слой препятствует подъему загрязняющих веществ, и они, опускаясь вниз, интенсивно загрязняют приземное пространство. Это наиболее неблагоприятный случай рассеивания выбросов. Выброс вредных веществ в атмосферу должен производиться так, чтобы загрязнение воздушной среды не превышало величины установленных предельно-допустимых концентраций (ПДК). В этом случае необходимую высоту дымовых труб рассчитывают из условия рассеивания вредных веществ в атмосфере.
На практике приходится решать две основные задачи:
1) определение высоты трубы при известном количестве выбрасываемых в атмосферу вредных веществ;
2) определение максимальной приземной концентрации вредного вещества при известном его количестве.