Цель работы
1) Определить комплексные показатели состояния загрязнения атмосферы для определенного предприятия и конкретной территории (ТПВ1 и ТПВ2, РПВ1 и РПВ2)
2) Составить вариант приоритетного списка вредных примесей, подлежащих контролю в атмосфере, используя заданный массив данных по выбросам анализируемого объекта.
Введение
Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» (№ 96-ФЗ от 04 мая 1999 г.) является законодательной базой снижения выбросов вредных веществ в атмосферу за счет планирования и осуществления государственных программ и мероприятий путем введения высокоэффективных методов очистки и перехода на малоотходные и безотходные технологии.
Вклад основных видов деятельности в суммарные выбросы вредных веществ, отходящих от стационарных источников, на промышленных предприятиях в России в 2003 г. выглядела следующим образом:
- добыча полезных ископаемых – 27,7%;
- обрабатывающие производства – 34,0%;
- производство и распределение электроэнергии, газа и воды – 22,2%;
- транспорт и связь – 12,3%;
- прочие виды экономической деятельности – 3,8%;
В России в 2008 году выбросы в атмосферу составляли 20,1 млн. т. По объемам выбросов в атмосферный воздух от стационарных источников на первом месте располагаются обрабатывающие производства (третья часть суммарного объема по России) за счет металлургического производства. Другой крупный блок источников загрязнения атмосферы образуют производства по добыче полезных ископаемых (27,7%), в первую очередь предприятия, занимающиеся добычей сырой нефти и нефтяного попутного газа. Значительные объемы выбросов в атмосферу характерны для предприятий электроэнергетики и трубопроводного транспорта.
Вместе с тем уловлено или обезврежено в 2008 г. было 16,6 млн.т. (82,7% от общего числа отходящих загрязняющих веществ от стационарных источников).
Итак, промышленные предприятия и автотранспорт выбрасывают в атмосферу тысячи наименований вредных веществ. Наиболее сложными и трудоемкими являются операции инвентаризации источников вредных воздействий, выбросов, а также расчеты норм ПДВ.
Инвентаризацию проводят с целью учета неблагоприятных воздействий поступления вредных веществ в окружающую среду, их обезвреживания и улавливания, разработки мер по снижению и ликвидации воздействий от поступления вредных веществ.
Периодичность плановых инвентаризаций – обычно 1 раз в 5 лет, но при необходимости инвентаризацию проводят чаще.
Инвентаризацию осуществляют расчетно-аналитическими методами и прямыми методами инструментальных измерений и контроля при работе оборудования в нормальном режиме.
Фактические показатели (качественные и количественные) поступления в окружающую среду вредных веществ и неблагоприятных факторов сопоставляются (расчетным путем) с нормами ПДВ. На этом основании делаются выводы о приемлемости или неприемлемости деятельности предприятия по природоохранным показателям для данных экологических и природно-климатических условий:
- разрешающее деятельность предприятия;
- разрешающее деятельность предприятия при условии проведения неотложных мероприятий;
- запрещающее деятельность предприятия.
На рис.1.1 приведена блок-схема инвентаризации поступления загрязняющих веществ в окружающую среду.
Согласно этой схеме, на основании расчетов и прямых измерений на первом этапе определяется номенклатура вредных веществ, поступающих в окружающую среду в нормальном режиме функционирования.
Далее проводится расчет концентрации этих вредных веществ в соответствующих компонентах окружающей среды, при этом учитывается воздействие климатических факторов, как правило, снижающих концентрацию за счет ветропереноса, атмосферных осадков, течений и т.п.
| Расчеты по составу и количеству вредных веществ |
| Источник поступления вредных веществ |
| Прямые измерения и контроль состава и количества |
| Номенклатура поступающих в атмосферу вредных веществ: состав, концентрация, удельный выход, суммарный годовой выход |
| Учет воздействия климатических факторов: ветер, температура, влажность, осадки, течения и т.д. |
| По сочетанию вредных веществ |
| По каждому вредному веществу |
| Расчет суммарных концентраций вредных веществ |
| Фоновые концентрации вредных веществ |
| Сопоставление с действующими нормами ПДК |
| Запрещение функционирования |
| Ограничение функционирования, природоохранные меры |
| Разрешение функционирования |
Рисунок 1.1 – Блок-схема алгоритма инвентаризации источников выбросов
Анализ природно-климатических факторов проводится с целью определения тенденций повышения или понижения концентраций для данной территории. Для этого используется база данных многолетних климатических наблюдений и характеристик исследуемой территории. Размеры учитываемой территории (зоны влияния) зависят от того, каков характер анализируемых выбросов.
Сопоставляя фоновые концентрации, ПДК и климатические характеристики, рассчитывают ПДВ для данной территории по списку приоритетных вредных веществ.
При превышении уровня ПДК, ПДВ ставится вопрос о мероприятиях, которые способны привести к нормам выбросы загрязняющих веществ, в том числе – о выделении необходимых ресурсов для замены или ремонта очистных сооружений, замены технологии очистных сооружений либо основной технологии производства.
Контролировать содержание всех веществ в атмосфере невозможно по экономическим причинам и целесообразности. Существуют критерии выбора вредных веществ, подлежащих контролю, и правила определения очередности организации контроля, которые основываются на составлении приоритетного списка контроля вредных веществ.
Принцип выбора веществ, включаемых в приоритетный список, основан на использовании двух комплексных показателей состояния загрязнения атмосферы[1].
Первый параметр – требуемое потребление воздуха (ТПВ, тыс.т/год/мг/м3). Это объем воздуха, необходимый для разбавления i-того вещества в количестве Мi (тыс.т/год) до уровня концентрации, равной ПДКнм[2].
В связи с наличием двух нормативов качества атмосферного воздуха населенных мест (ПДКсс и ПДКмр) в Рекомендациях указаны две величины ТПВ: ТПВ1 – среднесуточный норматив и ТПВ2 – максимально разовый. Определяются они следующими выражениями:
ТПВ1 = Мi / ПДКсс (1.1)
ТПВ2 = Мi / ПДКмр (1.2)
Второй параметр – величина реального потребления воздуха (РПВ). Она характеризует объем воздуха, который обеспечивает разбавление выбросов i-того вещества в количестве Мi (тыс. т/год) до уровня концентрации qi, наблюдаемой в данном месте. Используют также две величины показателя РПВ: РПВ1, рассчитываемый с учетом среднего уровня концентрации примеси, и РПВ2, рассчитываемый с учетом максимального уровня концентрации примеси:
РПВ1 = Мi / qср (1.3)
РПВ2 = Мi / qмакс (1.4)
Установлено, что показатель РПВ зависит от рассеивающей способности атмосферы (характеризуется специальным параметром загрязнения атмосферы (ПЗА)[3], от территории города или анализируемой зоны (L) и параметров источников выбросов в городе (анализируемой зоне).
Способ выбора примесей для контроля их содержания в атмосфере данного населенного пункта основан на сравнении соответствующих значений ТПВ и РПВ. При этом определяется, будет ли оцениваемая средняя или максимальная концентрация вредного вещества при заданных выбросах превышать соответствующие значения ПДКсс или ПДКмр.
Если ТПВ ³ РПВ, (1.5)
т.е. Мi / ПДКнм i ³ Мi / qi, (1.6)
тогда qi ³ ПДКнм i, (1.7)
т.е. оцениваемая концентрация примеси будет равна или превысит ПДКнм, и i-тую примесь следует включить в список веществ, которые необходимо контролировать.
Из приведенного выше ясно, что необходимо провести сравнение ТПВ1 с РПВ1 и ТПВ2 с РПВ2.
