Оценка выбросов вредных веществ с учетом их токсичности

ВВЕДЕНИЕ

Информационной основой государственного учета являются материалы инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, которые регулярно проводятся на предприятиях Российской Федерации, начиная с 1980-х годов. По материалам инвентаризации на предприятиях Российской Федерации организован первичный учет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, данные которых служат исходной информации для ежегодной отчетности предприятий о выбросах загрязняющих веществ в атмосферу по форме № 2-ТП (воздух).

Отчеты по форме №2-ТП (воздух) составляют все го­сударственные объединение предприятия, организации, имеющие стационарные источники загрязнения атмосферы, независимо от того, оборудованы они очистными сооружениями или нет. Данные о выбросах, используемые для заполнения формы №2-Т (воздух), получают либо инструментальными методами или в соответствии с рекомендациями.

Цель работы: изучить методику определения категории приоритетности контроля предприятий, категории опасности загрязняющих веществ с учётом их токсичности и поправочных коэффициентов, учитывающих уровень состояния загрязнения атмосферы, ветровой режим и местоположение предприятия по отношению к жилым районам города. Приобрести практические навыки использования данной методики на примере конкретного промышленного предприятия – ЗАО «СИБУР-ХИМПРОМ» за 2006 год.

Для этого необходимо определить категорию приоритетности контроля предприятия, категории опасности загрязняющих веществ.

 

 

ОЦЕНКА ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ С УЧЕТОМ ИХ ТОКСИЧНОСТИ

Таблица 1

Оценка загрязняющих веществ по величине валового выброса и санитарно-гигиенических нормативов (ПДК)

 

№	Загрязняющее вещество	Валовый выброс Мi (т/год)	ПДВ, т/год	ПДКсс	Класс опасности
	Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен)	0,0000006	6E-07	0,000000001
	Свинец и его соединения	0,00004	0,00004	0,0003
	Формальдегид	2115,2	0,001	0,003
	Кислота серная по мол. Н2S04	4012,5	0,0002	0,1
	Бензол	1517,2	0,005	0,1
	Азота диоксид	75,772	224,832	0,04
	Сероводород	2,337	0,00006	0,008
	Марганец и его соединения	0,006	0,006	0,001
	Фториды газообразные	0,001	0,001	0,005
	Фториды плохорастворимые	0,001	0,001	0,03
	меди оксид (в пересчете на медь)	0,00003	0,00003	0,002
	Сажа	2012,7	0,015	0,05
	Пыль абразивная	345,5	0,046	0,04
	Толуол	1712,1	0,004	0,6
	Азота оксид	30,881	122,605	0,06
	Ангидрид сернистый (Серы диоксид)	5,008	0,008	0,05
	Метан	3081,519	6295,362
	Пыль неорганическая: 70-20% SiO2	5,128	0,001	0,1
	Этилбензол	0,728	0,0001	0,02
	Пыль древесная	5,51	0,51	0,5
	Железа оксид (в пересчете не жел)	0,336	0,336	0,04
	Одорант СПМ(смесь природ.мерк)	0,00009	0,00009	0,00005
	Керосин	0,045	0,045	1,2
	Масло минеральное нефтяное	0,001	0,001	0,05
	Олова оксид	0,00003	0,00003	0,02
	Эмульсон (состав: вода - 97,5%)	0,00002	0,00002	0,05
	Углерода оксид	2258,772	1109,211
	Бензин (нефт.м/серн. п/сч.С)	0,038	0,038	1,5
	Углеводороды предельные С12-С19	0,02	0,02
	Амилены (смесь изомеров)	0,005	0,005	1,5
	Гексан	0,051	0,051
	Ксилол		0,001	0,2

 

Наибольшее загрязнение в атмосфере наблюдается за счет следующих веществ:

Загрязняющее вещество	Валовый выброс Мi (т/год)	Класс опасности
Кислота серная по мол. Н2S04	4012,5
Метан	3081,5
Углерода оксид	2258,8
Формальдегид	2115,2
Сажа	2012,7
Толуол	1712,1
Бензол	1517,2

 

Наибольшую опасность для качества атмосферного воздух представляют вещества 1 и 2 класса опасности, валовые выбросы которых превышают установленные ПДВ.

Таблица 2

Оценка параметра требуемого потребления воздуха

Загрязняющее вещество	Валовый выброс Мi (т/год)	ПДВ, т/год	Класс опасности	а	ПДКсс	r = Mi/ПДКi
Формальдегид	2115,2	0,001		1,3	0,003
Сажа	2012,7	0,015			0,05
Кислота серная по мол. Н2S04	4012,5	0,0002		1,3	0,1
Бензол	1517,2	0,005		1,3	0,1
Пыль абразивная	345,5	0,046		1,3	0,04	8637,5
Толуол	1712,1	0,004			0,6	2853,5
Азота диоксид	75,772	224,832		1,3	0,04	1894,3
Углерода оксид	2258,772	1109,211		0,9		752,92
Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен)	0,0000006	6E-07		1,7	0,000000001	600,00
Азота оксид	30,881	122,605			0,06	514,68
Сероводород	2,337	0,00006		1,3	0,008	292,13
Ангидрид сернистый (Серы диоксид)	5,008	0,008			0,05	100,16
Метан	3081,519	6295,362		1,3		61,630
Пыль неорганическая: 70-20% SiO2	5,128	0,001			0,1	51,280
Этилбензол	0,728	0,0001			0,02	36,400
Пыль древесная	5,51	0,51		1,3	0,5	11,020
Железа оксид (в пересчете не жел)	0,336	0,336			0,04	8,4000
Марганец и его соединения	0,006	0,006		1,3	0,001	6,0000
Одорант СПМ(смесь природ.мерк)	0,00009	0,00009			0,00009	1,0000
Фториды газообразные	0,001	0,001		1,3	0,005	0,2000
Свинец и его соединения	0,00004	0,00004		1,7	0,0003	0,1333
Керосин	0,045	0,045		1,3	1,2	0,0375
Фториды плохорастворимые	0,001	0,001		1,3	0,03	0,0333
Бензин (нефт.м/серн. п/сч.С)	0,038	0,038		0,9	1,5	0,0253
Масло минеральное нефтяное	0,001	0,001		1,3	0,05	0,0200
Углеводороды предельные С12-С19	0,02	0,02		0,9		0,0200
меди оксид (в пересчете на медь)	0,00003	0,00003		1,3	0,002	0,0150
Амилены (смесь изомеров)	0,005	0,005		0,9	1,5	0,0033
Олова оксид	0,00003	0,00003			0,02	0,0015
Гексан	0,051	0,051		0,9		0,0009
Эмульсон (состав: вода - 97,5%)	0,00002	0,00002		1,3	0,05	0,0004
Ксилол		0,001		0,9	0,2	0,0000

 

Наибольший объем воздуха, необходимого для разбавления выбросов из источников в атмосферу до санитарно-гигиенического норматива требуется для: формальдегид, сажи, серной кислоты, бензола, абразивной пыли и толуола. Соответственно данных веществ было выброшено в атмосферу гораздо больше, чем этого требуют нормативы.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИИ ОПАСНОСТИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА КОНТРОЛИРУЕМОЙ ТЕРРИТОРИИ

Таблица 3

Расчёт КОВ_i

Загрязняющее вещество	Валовый выброс Мi (т/год)	КОВi	Категория опасности
Формальдегид	2115,2
Кислота серная по мол. Н2S04	4012,5
Бензол	1517,2
Пыль абразивная	345,5
Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен)	6E-07
Сажа	2012,7
Азота диоксид	75,772
Толуол	1712,1	2853,5
Сероводород	2,337	1604,1
Железа оксид (в пересчете не жел)	0,336	592,70
Азота оксид	30,881	514,68
Углерода оксид	2258,772	388,22
Метан	3081,519	212,19
Ангидрид сернистый (Серы диоксид)	5,008	100,16
Пыль неорганическая: 70-20% SiO2	5,128	51,280
Этилбензол	0,728	36,400
Пыль древесная	5,51	22,638
Марганец и его соединения	0,006	10,271
Одорант СПМ(смесь природ.мерк)	0,00009	1,0000
Фториды газообразные	0,001	0,1234
Бензин (нефт.м/серн. п/сч.С)	0,038	0,0366
Свинец и его соединения	0,00004	0,0325
Углеводороды предельные С12-С19	0,02	0,0296
Керосин	0,045	0,0140
Фториды плохорастворимые	0,001	0,0120
Масло минеральное нефтяное	0,001	0,0062
Амилены (смесь изомеров)	0,005	0,0059
меди оксид (в пересчете на медь)	0,00003	0,0043
Гексан	0,051	0,0017
Олова оксид	0,00003	0,0015
Эмульсон (состав: вода - 97,5%)	0,00002	3,83E-05
Ксилол

 

По окончанию расчета КОВ был получен список наиболее опасных веществ: формальдегид, серная кислота, бензол, абразивная пыль (1 категории опасности), бензалирен, сажа, диоксид азота, толуол, сероводород (2 категории опасности).

Рассчитаем поправочный коэффициент для наиболее опасных веществ по формуле: K_i = (1+q/100)(1+5q₁/100). Результаты занесём в таблицу:

 

Таблица 4

Расчёт поправочных коэффициентов для наиболее опасных веществ

Загрязняющее вещество	q1	q5	K
Формальдегид			4,77
Кислота серная по мол. Н2S04			5,61
Бензол			3,78
Пыль абразивная			2,14
Сажа			5,15
Толуол			2,43
Азота диоксид			1,00
Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен)			1,00
Сероводород			8,10

 

Корректировочный коэффициент по данным о повторяемости ветра (максимальная повторяемость r_max=16%) K_m=r_max/12,5= 1,28. Поправочный коэффициент определен для среднегодовых значений повторяемости ветра. Если рассчитать его для зимнего периода по данным января и для летнего периода по данным июля, то он соответственно равен 2,00 и 0,96.

Рис. 1 Среднемноголетняя повторяемость ветра в г. Пермь.

 

 

Таблица 5

Расчёт индекса приоритетности предприятия

Загрязняющее вещество	Валовый выброс Мi (т/год)	(Mi/ПДКс.с.)^ai	K*(Mi/ПДКс.с.)^ai	max	Ип
Формальдегид	2115,2
Кислота серная по мол. Н2S04	4012,5
Бензол	1517,2
Пыль абразивная	345,5
Сажа	2012,7
Толуол	1712,1
Азота диоксид	75,772
Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен)	0,0000006
Сероводород	2,337

 

На основании полученного индекса приоритетности можно сделать вывод о том, что предприятие относится к 1 категории приоритетности (И_п = 244583743).

Таблица 6

Расчёт индекса загрязнения атмосферы

Наименование вещества	Средняя концентрация за год (qср)	ПДКс.с.	Ii=qср/ПДКс.с.
Формальдегид	2,1152	0,003	5043,12
Кислота серная по мол. Н2S04	4,0125	0,1	121,46
Бензол	1,5172	0,1	34,30
Пыль абразивная	0,3455	0,04	16,49
Сажа	2,0127	0,05	40,25
Толуол	1,7121	0,6	2,85
Азота диоксид	0,0758	0,04	2,29
Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен)	0,0000	1E-09	0,42
Сероводород	0,0023	0,008	0,20

 

Из последней таблицы можно увидеть, что 7 веществ из выбрасываемых создали условия для формирования ИЗА ≥1. Отсюда следует, что эти вещества требуют первоочередного контроля: (формальдегид, серная кислота, бензол, абразивная пыль, сажа, диоксид азота, толуол).

Рассчитаем категорию опасности предприятия: КОП=∑(M_i/ПДК_i)^ai

Данные берем из таблицы 2. При значениях M_i / ПДК_i менее 1 значения КОП не рассчитывают и в расчет не принимают.

a_i – коэффициент, учитывающий класс опасности i -го вещества (для веществ 1-го класса опасности a_i - 1,7; для 2-го – 1,3; для 3-го – 1,0; для 4-го – 0,9).

Таблица 7

Расчет категории опасности предприятия ЗАО «СИБУР-ХИМПРОМ»

Загрязняющее вещество	КОВ
Формальдегид
Кислота серная по мол. Н2S04
Бензол
Пыль абразивная
Сажа
Толуол
Азота диоксид
Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен)
Сероводород	1604,1
Углерода оксид	388,22
Азота оксид	514,68
Ангидрид сернистый (Серы диоксид)	100,16
Метан	212,19
Пыль неорганическая: 70-20% SiO2	51,280
Этилбензол	36,400
Пыль древесная	22,638
Железа оксид (в пересчете не жел)	592,70
Марганец и его соединения	10,271
Одорант СПМ(смесь природ.мерк)	1,0000
Сумма =

 

КОП=41470336 (КОП≥10⁶), значит данное предприятие 1ей категории опасности.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе было рассмотрено предприятие - ЗАО «СИБУР-ХИМПРОМ». «Сибур-Химпром» специализируется на переработке жидких углеводородов и является одним из ведущих российских производителей целого ряда важнейших продуктов нефтехимии.

В соответствии со ст. 22 «Федерального закона об охране атмосферного воздуха» «юридические лица, индивидуальные предприниматели, имеющие источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него, проводят инвентаризацию выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, вредных физических воздействий на атмосферный воздух и их источников в порядке, определенном федеральным органом исполнительной власти в области охраны окружающей среды». По данным стационарного поста наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха были выявлены превышение ПДК и ПДВ по ряду загрязняющих веществ.

Промышленное предприятие ЗАО «СИБУР-ХИМПРОМ» выбрасывает в атмосферу 32 загрязняющих вещества. Если исходить из класса опасности и величины валового выброса, то можно выделить 9 веществ, оказывающих наибольшее влияние на качество атмосферного воздуха. К ним будут относиться: формальдегид, серная кислота, бензол, абразивная пыль (1 категории опасности), бензалирен, сажа, диоксид азота, толуол, сероводород (2 категории опасности).

Одним из важнейших факторов, влияющих на распространение загрязняющих веществ в атмосфере, является ветровой режим. Из исследований теоретических известно, что максимальные наземные концентрации примесей от отдельного источника достигают в случае нагретых выбросов на расстоянии, равном 5 - 10 высотам труб. Зоны более высоких концентраций примесей создаются в подветренных районах по отношению к источникам выбросов.

На основании полученного индекса приоритетности можно сделать вывод о том, что предприятие относится к 1 категории приоритетности, так как И_п >10⁶.

За предприятиями 1-й категории опасности должен производиться постоянный контроль за воздухоохранной деятельностью. Плановые проверки должны осуществляться раз в 6 месяцев.

Предприятие, безусловно, вносит свой вклад в загрязнение атмосферного воздуха приземного слоя в городе Пермь, что сказывается на здоровье и качестве жизни населения. Необходимо принять меры по достижению безопасного уровня выбросов, особенно по веществам 1 и 2 класса опасности.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ