1.Цель работы: приобретение студентами навыков расчета категории опасности предприятия в зависимости от массы выбросов и степени опасности загрязняющих атмосферу веществ.
Теория
С развитием производственной деятельности человека все большая доля в загрязнении атмосферы приходится на антропогенные источники. Их разделяют на локальные и глобальные. Локальные загрязнения связаны с городами и промышленными регионами, глобальные распространяются на огромные расстояния и оказывают влияние на биосферные процессы в целом на Земле. Так как воздух находится в постоянном движении, вредные вещества переносятся на сотни и тысячи километров. Глобальное загрязнение атмосферы усиливается в связи с тем, что вредные вещества из нее выпадают на почву, в водоемы, а затем снова поступают в атмосферу.
Загрязнители атмосферы разделяют на:
1. Химические (загрязняющие вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии).
2. Физические:
§ тепловые, возникающие в результате повышения температуры атмосферы (поступление в атмосферу нагретых газов);
§ световые, происходящие при ухудшении естественного освещения местности под воздействием искусственных источников света;
§ шумовые, являющиеся следствием возникновения антропогенных шумов;
§ электромагнитные, вызванные изменением электромагнитных свойств среды (от линий электропередачи, радиотелевидения, работы некоторых видов промышленных установок);
§ радиоактивные, связанные с повышением уровня поступления радиоактивных веществ в атмосферу.
3. Биологические - являются следствием размножения микроорганизмов и вирусов.
Источники загрязнения воздушного бассейна подразделяют на источники выделения и источники выбросов вредных веществ в атмосферу.
Источником выделения загрязняющих веществ называется технологический агрегат (установка, устройство, аппарат и т.п.), выделяющий в процессе эксплуатации вредные вещества.
Источник выбросов – устройство (труба, аэрационный фонарь, вентиляционная шахта и т.п.), посредством которого осуществляется выброс загрязняющих веществ в атмосферу.
Промышленные производства и технологическое оборудование, являющиеся источниками загрязнения атмосферы, делятся на 4 группы:
1. имеющие условно чистые выбросы, в которых концентрация загрязняющих веществ не превышает гигиенических норм (например, цеха переработки пластмасс, прядильные цехи и т.д.);
2. имеющие дурно пахнущие выбросы (например, производство азотной кислоты с каталитической очисткой и др.);
3. содержащие нетоксичные вещества (дробильно-помольные цехи, отделения сушки, обогатительные фабрики и др.);
4. имеющие выбросы, содержащие канцерогенные, токсичные или ядовитые вещества (производство фенола, полиэтилена, ацетилена и др.).
Источники загрязнения атмосферы бывают точечные (труба), линейные (газопровод) и поверхностные. Попадать в атмосферу вредные вещества могут на разных стадиях производства (добыча, транспортирование, дробление, измельчение, помол), различным образом: из-за негерметичности оборудования, при погрузочно-разгрузочных работах, с открытых складов, то есть специально неорганизованным способом. Такие выбросы соответственно называются неорганизованными. В то же время на многих предприятиях большинство удаляемых из помещений и технологического оборудования загрязняющих веществ выбрасываются в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды и трубы, что позволяет применить для их улавливания соответствующие установки. Такие выбросы называются организованными.
Для определения категории опасности предприятия используют данные о выбросах загрязняющих веществ в атмосферу. Категорию опасности предприятия (КОП) рассчитывают по формуле:
КОП = 
(1)
где Мi — масса выброса i-го вещества, т/год; ПДКi — среднесуточная предельно допустимая концентрация i-го вещества, мг/м3; п — количество загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятием; аi — безразмерная константа, позволяющая соотнести степень вредности i-го вещества с вредностью сернистого газа, определяется по таблице 1.
Таблица 1
Значение коэффициента аi для различных классов опасности
| Класс опасности вещества | ||||
| Коэффициент аi | 1,7 | 1,3 | 1,0 | 0,9 |
Значения КОП рассчитывают при условии, когда Мi /ПДК > 1. При Мi /ПДК < 1 значения КОП не рассчитываются и приравниваются к нулю. Для расчета КОП при отсутствии среднесуточных значений предельно допустимых концентраций используют значения максимально-разовых ПДК, ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) или уменьшенные в 10 раз значения предельно допустимых концентраций веществ в воздухе рабочей зоны.
Для веществ, по которым отсутствует информация о ПДК или ОБУВ, значения КОП приравнивают к массе выбросов данного вещества.
По величине КОП предприятия делят на четыре категории опасности. Граничные условия для деления предприятий по категориям опасности приведены в таблице 2.
Таблица 2
Граничные условия для деления предприятий по категориям
опасности в зависимости от значений КОП
| Значения | Категория опасности (класс) |
| КОП> 106 | |
| КОП = 104 - 106 | |
| КОП = 103 - 104 | |
| КОП < 103 |
Предприятия первой и второй категории опасности представляют собой наибольшую опасность для окружающей среды, к ним необходимо применять особые требования при разработке нормативов ПДВ (ВСВ) и ежегодном контроле за их достижением.
Предприятия третьей категории опасности, как правило, самые многочисленные, и они могут иметь тома ПДВ, разработанные по сокращенной программе.
К четвертой категории опасности относят самые мелкие предприятия с небольшим количеством выбросов вредных веществ в атмосферу. Для таких предприятий устанавливают нормативы ПДВ на уровне фактических выбросов.
3. Порядок выполнения работы
1. Получить вариант задания по табл. 3 или у преподавателя.
2. Определить категорию опасности промышленного предприятия по табл.3, выбросы которого характеризуются расчетными данными.
3. Оформить отчет и сделать вывод.
Таблица 3
| Варианты | Параметры | Пыль цемента | Пыль шпата | Пыль шамота | Оксид магния | Оксид хрома | Оксид натрия | Оксид кальция |
| Мi, т/год | 0,005 | 0,05 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,005 | 0,035 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,009 | 0,019 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,015 | 0,015 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,05 | 0,015 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,03 | 0,003 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,015 | 0,015 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,085 | 0,012 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,025 | 0,08 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,033 | 0,039 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,005 | 0,095 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,005 | 0,105 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,07 | 0,017 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,111 | 0,011 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,005 | 0,009 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,05 | 0,015 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,011 | 0,811 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,013 | 0,54 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,004 | 0,033 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,205 | 0,05 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,013 | 0,077 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,05 | 0,05 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,005 | 0,035 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,049 | 0,03 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,045 | 0,045 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,065 | 0,007 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,129 | 0,019 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,099 | 0,09 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,005 | 0,075 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,08 | 0,015 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,014 | 0,014 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,005 | 0,043 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,017 | 0,019 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,072 | 0,02 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,238 | 0,01 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,091 | 0,07 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 | ||||
| Мi, т/год | 0,095 | 0,031 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,03 | 0,001 | 0,0012 | ||||
| Мi, т/год | 0,103 | 0,77 | ||||||
| Класс | ||||||||
| ПДК,мг/м3 | 0,05 | 0,04 | 0,0015 | 0,001 |
Пример
Определить категорию опасности завода железобетонных изделий, выбросы которого характеризуются данными, приведенными в таблице 4.
Таблица 4
| Видовой состав выбросов | Масса выбросов, Мi, т/год | Класс опасности выбросов | ПДКi мг/м3 |
| Пыль неорганическая (цемент, шамот) | 737,1 | 0,05 | |
| Оксид азота | 41,87 | 0,06 | |
| Оксид марганца | 0,001 | 0,001 | |
| Оксид хрома | 0,001 | 0,0015 |
Решение:
1. Определим значение КОП для каждого вещества, входящего в состав выбросов предприятия:
Таблица 5
| Пыль неорганическая | КОП = 
|
| Оксид азота | КОП = 
|
| Оксид марганца | КОП = 
|
| Оксид хрома | КОП = 
|
2. Определим значение КОП для выброса в целом:
КОП = 14742 + 697,8 + 1 + 0,37 = 15441,17
3. Определяем категорию опасности предприятия по табл.1.
Ответ: ЖБИ-1 имеет вторую категорию опасности.
Контрольные вопросы:
1. Как классифицируются химические вещества в зависимости от их практического использования?
2. Как классифицируются вредные вещества по степени опасности?
3. Дайте определение предельно допустимой, максимально разовой, среднесуточной концентрации.
4. Как классифицируются вредные вещества по воздействию на организм человека?
5. Какими принципами руководствуются при установлении ПДК и ПДУ?
6. По каким показателям происходит нормирование негативных факторов?
7. К каким профессиональным заболеваниям приводит воздействие аэрозолей?
8. Какие формы отравлений токсичными веществами Вы знаете?
9. Как осуществляется гигиеническое нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны?
10. В чем заключается комбинированное действие вредных веществ на человека, и каковы его виды?
11. Что такое эффект суммации и какие вредные вещества им обладают?
