С учетом среднесуточного уровня загрязнения атмосферы

Существует два приема предварительного определения целесообразности контроля избыточных количеств вредных веществ в воздухе по ТПВ₁.

Первый – графический метод, использующий номограммы М (тыс.т/год) – L (км) с семейством прямых, построенных для q_i = ПДК_сс с учетом параметра ПЗА для определения очередности их ревизии.

Второй – теоретический метод: упрощенный способ, используемый в случае наличия в анализируемой зоне (городе) одного или нескольких источников выброса, расположенных локально.

Для решаемой в этой работе задачи L, т.е. расстояние, на котором можно ожидать наибольшего значения q_i, принимается равным 2 км. Поскольку выбрано одно значение L = 2 км, применим теоретический метод.

Вместо номограмм для определения целесообразности контроля можно пользоваться следующими зависимостями:

a) при значении ПЗА = 2,1-3,0 (для Европейской части России и Западной Сибири) – М_i ³ 200 ПДК_ссi, т.е. М_i/ПДК_ссi ³ 200, и следовательно, можно принять РПВ₁ = 200;

b) при значении ПЗА = 3,0 (для Восточной Сибири) – М_i ³ 100 ПДК_ссi, т.е. М_i/ПДК_ссi ³ 100, и следовательно, можно принять РПВ₁ = 100.

Таким образом, для каждой примеси рассчитывается величина ТПВ₁ по формуле (1.1) и сравнивается с РПВ₁ для заданного региона. В случае выполнения неравенства (1.5) примесь подлежит контролю и в графе 8 (табл.1.2) ставят знак «+», если не выполняется, то ставят знак «–».

1.1.2 С учетом максимально возможного уровня загрязнения атмосферы

При выборе специфических примесей для контроля их содержания в воздухе учитывается также соотношение между ожидаемой максимально разовой концентрацией i-той примеси q_мр и ее ПДК_мр.

Значения параметра РПВ₂ для наиболее часто встречающихся неблагоприятных метеорологических условий рассеяния выбираются по табл. 1.1 с учетом Н, DТ, А.

Н – высота источника выброса, м. Если примесь поступает в атмосферу от многих мелких источников и автотранспорта, то принимается Н = 20 м; если примеси выбрасываются из нескольких промышленных источников разной высоты, то принимается Н = 50 м, что соответствует примерно средней высоте труб; для промышленных предприятий с высокими трубами (ТЭЦ, ГРЭС и т.п.) Н принимается не ниже 100 м.

DТ – разность температур выбрасываемой газовоздушной смеси и окружающего воздуха, °С.

А – коэффициент рассеивания, индивидуальный для каждой местности и соответствующий неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна:

А = 250 – для районов Средней Азии южнее 40°с.ш., Бурятии и Читинской области;

А = 200 – для Центральной Европейской части России и Дальнего Востока;

А = 160 – для Европейской части России и Урала севернее 52°с.ш.;

А = 140 – для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей.

Таблица 1.1 – Параметр РПВ₂ (тыс.т/год/мг/м³) при различных значениях Н, DТ, А

Высота выброса Н, м	А = 140	А = 160	А = 200	А = 250
DТ, °С
< 50	> 50	< 50	> 50	< 50	> 50	< 50	> 50
	6,65	4,10	5,00	3,10	4,00	2,40	3,30	2,00
	2,10	1,00	1,60	0,80	1,20	0,60	1,00	0,50
	0,25	-	0,90	-	0,15	-	0,12	-

Результаты сравнений, просчитанных по формуле (1.2) величин ТПВ₂ и выбранных по табл.1.1 значений РПВ₂, с учетом неравенства (1.5), заносятся в табл.1.2 (графа 9), руководствуясь рассуждениями, аналогичными рассуждениям по среднесуточным выбросам.

1.2 Составление приоритетного списка с одновременным учетом среднесуточного и максимально возможного уровней загрязнения атмосферы

Вещества, имеющие в графе 8 или 9 (табл.1.2) хотя бы один знак «+», подлежат контролю и учитываются в распределении мест по ТПВ₁ и ТПВ₂ (т.е. вещества имеющие два минуса не превышают нормативных уровней и, следовательно, не подлежат контролю и не входят в приоритетный список).

Примеси, подлежащие контролю, сначала распределяются по ранжиру в соответствии с числовым значением ТПВ₁ (табл.1.2, графа 10). Номер «1» присваивается примеси с наибольшим значением ТПВ₁, далее значения ТПВ₁ ставят в ряд по убывающей. Если несколько примесей имеют одинаковые значения ТПВ₁, то вначале записывается примесь класса опасности «1», затем «2» и т.д. Аналогично распределяются места по значениям ТПВ₂ (табл.1.2, графа 11).

Затем определяется сумма мест (табл.1.2, графа 12). При этом, примеси, для которых нет значения ПДК_мр, следовательно, нет значения ТПВ₂ и номера места по величине ТПВ₂, включаются в список по удвоенному номеру места, полученного по значению ТПВ₁.

Окончательный приоритетный список составляется по сумме мест, составленных по значениям ТПВ₁ и ТПВ₂, начиная с меньших чисел, в порядке их увеличения, т.е. номер «1» присваивается минимальной сумме мест ТПВ₁ и ТПВ₂. Если несколько примесей имеют одинаковые значения суммы номеров мест в окончательном списке, то очередность этих примесей устанавливается по классу опасности веществ или по величинам ПДК_сс (ПДК_мр)[4], т.е. более опасные вещества должны контролироваться в первую очередь и находиться в приоритетном списке на более высоком месте.

Таблица 1.2 – Данные для построения приоритетного списка

Наименование примеси

М_i, тыс.т/год

ПДК_сс, мг/м³

ПДК_мр, мг/м³

Класс опасности

ТПВ₁

ТПВ₂

Контроль

Номера мест

å мест по ТПВ₁ и ТПВ₂

№ места в списке

по ТПВ₁

по ТПВ₂

по ТПВ₁

по ТПВ₂

Порядок выполнения работы

1) Выбрать РПВ₁ (п.1.1.1).

2) Определить коэффициент рассеивания А, индивидуальный для каждой местности (п.1.1.2).

3) Выбрать РПВ₂ (табл.1.1).

4) Рассчитать ТПВ₁ и ТПВ₂ по формулам (1.1) и (1.2). Результаты расчетов внести в табл.1.2 (графы 6 и 7).

5) Сравнить ТПВ₁ с РПВ₁ и ТПВ₂ с РПВ₂ (формула (1.5), п.п.1.1.1, 1.1.2). Результаты внести в табл.1.2 (графы 8 и 9).

6) Распределить места в списке по значениям ТПВ₁ и ТПВ₂ (п.1.1.3). Результаты внести в табл.1.2 (графы 10 и 11).

7) Распределить места в списке по сумме ТПВ₁ и ТПВ₂ (п.1.1.3). Результаты внести в табл.1.2 (графа 12).

8) Определить номера мест вредных веществ в порядке приоритетности, начиная с №1 и до последнего (п.1.1.3). Результаты внести в табл.1.2 (графа 13).

9) Составить приоритетный список примесей, рекомендуемых для контроля в атмосфере и представить его в форме табл.1.3.

Таблица 1.3 – Приоритетный список подлежащих контролю примесей

№	Наименование примеси

…
n

Задание к работе

Анализируемая ситуация

Имеется градообразующее предприятие, которое выбрасывает в атмосферу вредные примеси. Контролировать содержание всех веществ в атмосфере невозможно по экономическим причинам и целесообразности, поэтому необходимо составить приоритетный список примесей, подлежащих контролю.

Исходные данные для выполнения работы приведены в табл.1.4; перечень веществ, содержащихся в воздухе жилой застройки, и градообразующее предприятие приведены в вариантах исходного списка вредных примесей.

Вариант задания соответствует номеру студента по рабочему журналу кафедры ПЭ и БТ.

Таблица 1.4 – Исходные данные

№ по журналу	№ варианта исходного списка	Месторасположение предприятия	DT, °С	Высота Н, м
		Владимирская обл. г. Ковров	< 50
		> 50
		< 50
		Урал г. Нижний Тагил	> 50
		< 50
		< 50
		Дальний Восток г. Хабаровск	< 50
		> 50
		< 50
		Бурятия Поселок городского типа Майский	< 50
		< 50
		< 50
		Тульская обл. г. Ефремов	> 50
		< 50
		< 50
		Урал г. Первоуральск	< 50
		< 50
		> 50
		г. Вологда	> 50
		< 50
		< 50
		г. Чита	< 50
		< 50
		< 50
		Тульская обл. г. Новомосковск	< 50
		< 50
		> 50
		г. Санкт-Петербург	> 50
		< 50
		> 50

Вариант исходного списка вредных примесей № 1

Градообразующее предприятие – сернокислотный комбинат

Наименование примеси	Масса выброса, тыс.т/год	ПДК_сс, мг/м³	ПДК_мр,мг/м³	Класс опасности
Азотная кислота	68,25	0,15	0,40
Акролеин	0,34	0,03	0,03
Арсин	0,87	0,003	Нет
Диоксид азота	5,16	0,04	0,085
Диоксид серы	6,32	0,05	0,50
Оксид углерода (II)	34,73	3,00	5,00
Промышленная пыль	22,52	0,15	0,50
Селеноводород	0,034	0,00005	0,0001
Серная кислота	1,28	0,10	0,30
Сероводород	1,16	0,008	0,008
Фенол	2,76	0,003	0,01
Формальдегид	0,74	0,003	0,035
Фтороводород	1,13	0,005	0,02

Вариант исходного списка вредных примесей № 2

Градообразующее предприятие – химический комбинат с производством винилхлорида

Наименование примеси	Масса выброса, тыс.т/год	ПДК_сс, мг/м³	ПДК_мр, мг/м³	Класс опасности
Аммиак	2,88	0,04	0,20
Арсин	1,02	0,003	Нет
Ацетилен	46,29		Нет	---
Винилхлорид	18,26	0,01	Нет
1, 2 – дихлорэтан	9,16	1,00	3,00
Оксид углерода (II)	2,05	3,00	5,00
Промышленная пыль	30,27	0,15	0,50
Сероводород	2,03	0,008	0,008
Фосфин	0,85	0,001	0,01
Хлор	3,45	0,03	0,10
Хлорид ртути	0,09	0,0003	Нет
Хлороводород	15,18	0,20	0,20

Вариант исходного списка вредных примесей № 3

Градообразующее предприятие – завод по производству минеральных удобрений

Наименование примеси	Масса выброса, тыс.т/год	ПДК_сс, мг/м³	ПДК_мр, мг/м³	Класс опасности
Азотная кислота	16,53	0,15	0,40
Аммиак	39,51	0,04	0,20
Аммофос	19,74	0,20	2,00
Арсин	1,87	0,003	Нет
Диоксид азота	8,54	0,04	0,085
Мочевина	16,51	0,20	Нет
Оксид азота (II)	3,54	0,04	0,06
Оксид углерода (II)	0,36	3,00	5,00
Промышленная пыль	35,43	0,15	0,50
Серная кислота	1,41	0,10	0,30
Сероводород	2,62	0,008	0,008
Фосфин	0,96	0,001	0,01
Фосфорная кислота	0,43	1,00	Нет	---

Вопросы для проверки

1) Что такое загрязнение?

2) Назовите и охарактеризуйте виды загрязнения.

3) В чем сущность оценки экологического состояния экосистем и их компонентов?

4) Что такое инвентаризация источников загрязнения?

5) Опишите последовательность проведения инвентаризации источников загрязнения.

6) Что собой представляет приоритетный список?

7) Как инвентаризация источников загрязнения связана с приоритетным списком?

8) Дайте определения ТПВ₁ и ТПВ₂?

9) От чего зависят РПВ₁ и РПВ₂?

10) Предельно допустимая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест (ПДК_нм), предельно допустимая среднесуточная (ПДК_сс) и максимальная разовая (ПДК_мр) концентрации химического вещества в воздухе населенных мест, предельно допустимый выброс (ПДВ). Определения, единицы измерения.

Расчетная работа № 2