В настоящей методике используются следующие термины с соответствующими определениями и обозначениями:
3.1. Методика расчета выбросов представляет собой совокупность определений, физических и математических моделей и алгоритмов, позволяющих найти массу выбросов вредных веществ в атмосферу в результате горения нефти и нефтепродуктов для различных исходных данных.
3.2. Физической моделью явления или среды называется описание основных причинно-следственных связей, объясняющих исследуемое явление или структуру среды. Она создается на основе наблюдений, экспериментальных исследований и известных в естественных науках законов природы. С использованием физической модели строится математическая модель выбросов вредных продуктов горения в атмосферу.
3.3. Математической моделью явления или среды называется совокупность математических уравнений, адекватно отражающих физическую модель явления или структуру среды, которые получены на основе законов природы в результате удержания существенных (родовых) и отбрасывания несущественных признаков исследуемого явления или среды, что позволяет понимать сущность явления или структуру среды и достаточно точно прогнозировать основные характеристики исследуемого явления.
3.4. Масштаб экологической катастрофы при разливе нефти (Н) и нефтепродуктов (НП) характеризуется начальной массой М(0) нефти или нефтепродуктов, оказавшейся выброшенной в результате аварии в окружающую среду, и площадью территории, покрытой ими - S(0). Эти величины получают эксперты в результате обследования территории, на которой произошла экологическая катастрофа.
3.5. Растительными горючими материалами (РГМ) называются природные углеводородные топлива, к которым относятся тонкие веточки, хвоинки или листья в кронах деревьев и опавшие на землю, а также напочвенный покров (трава, кустарники, мох, лишайник).
3.6. Выбросом загрязняющих веществ в атмосферу называется поступление за определенное время в воздух или образование в нем физико-химических агентов и веществ, неблагоприятно воздействующих на людей и окружающую среду. Выброс любого вредного вещества альфа обозначается М(альфа) и измеряется в единицах массы (г.кг.моль).
3.7. Удельным выбросом (коэффициентом эмиссии) альфа -вещества называется отношение
К(альфа) = М(альфа) / М(г); (3.1)
где М(г) - масса сгоревшей нефти или нефтепродукта. Если известна
химическая формула Н и НП, то при организованном горении можно
определить коэффициенты эмиссии с помощью стехиометрии - науки о
количественных соотношениях, в которых различные вещества вступают
друг с другом в химическую реакцию. Для неконтролируемого горения
К(альфа) можно определить только опытным путем.
3.8. Недожогом Н и НП называется масса несгоревшего в условиях неконтролируемого горения топлива М(н). Величина М(н) измеряется в кг. Известно, например, что если неконтролируемое горение имеет место на водной подстилающей поверхности, то на поверхности воды остается слой нефти толщиной 2 мм.
3.9. Количество сгоревшего углеводородного топлива М(г) можно определить, используя закон сохранения массы
М(г) = М(0) - М(н); (3.2)
3.10. При аварии трубопровода, фонтане нефти на нефтепромыслах, аварии танкера или поезда с железнодорожными цистернами Н и НП топливо разливается по поверхности, называемой подстилающей. Существуют четыре типа подстилающей поверхности:
1) водная поверхность;
2) инертная почва с известной пористостью и проницаемостью;
3) почва, покрытая растительностью, которая, впитывая Н и НП, сгорает вместе с углеводородным топливом;
4) болота, которые представляют совокупность живых болотных растений, отмерших растений, а также свободной и связанной в растениях воды.
3.11. Поллютант - вещество, загрязняющее среду обитания. Русский синоним этого слова - загрязнитель. Масса выброса поллютанта альфа-сорта, возникающего при горении Н и НП, на основании (3.1) и (3.2) определяется по формуле:
М(альфа) = К(альфа) (М(0) - М(н)). (3.3)
Величина М(альфа) измеряется в кг.
3.12. Выбросом тепла в атмосферу называется количество теплоты Q, выделяющееся при горении массы М(г) Н и НП. Выброс тепла в атмосферу определяется по формуле:
Q = q (М(0) - М(н)); (3.4)
3.13. М(0) - масса нефти или нефтепродукта, разлитые на поверхности в результате аварии, т;
3.14. Q - количество тепла, выброшенного в атмосферу в результате горения нефти или нефтепродуктов, кДЖ;
3.15. q - тепловой эффект горения нефти или нефтепродукта, кДЖ/кг;
3.16. S(0) - площадь территории, покрытая разлитыми нефтью или нефтепродуктами, кв.м;
3.17. р(0) - плотность нефти или нефтепродукта, кг/куб.м;
3.18. h - толщина слоя нефти или нефтепродукта, разлитых на поверхности, мм;
3.19. h(*) - величина критической толщины слоя нефти или нефтепродукта, ниже которой горение прекращается, мм;