Методика розрахунку ГДВ та ефективність атмосфероохоронних споруд.

Тема № 2.

Методика розрахунку ГДВ та ефективність атмосфероохоронних споруд.

 

1. Навчальна мета.

1.1. Ознайомитись з основними гігієнічними нормативами вмісту хімічних речовин в атмосферному повітрі населених місць.

1.2. Оволодіти методикою розрахунку гранично допустимого забруднення та фактичного показнику забруднення атмосферного повітря.

1.3. Навчитися оцінювати рівень забруднення атмосферного повітря та ступінь його небезпечності.

 

2. Вихідні знання та вміння:

2.1. Знати:

2.1.1. Хімічний склад атмосферного повітря.

2.1.2. Поняття забруднення. Класифікація забруднень довкілля.

2.1.3. Джерела забруднення.Основні забруднювачі повітря.

2.1.4. Науково-технічні нормативи на гранично допустимі викиди.

Розробка і затвердження ГДВ.

2.1.5. Поняття гранично допустима концентрація (ГДК), гранично допустимі викиди (ГДВ), тимчасово погоджені викиди (ТПВ), орієнтовно безпечні рівні діяння (ОБРД), гранично допустиме забруднення (ГДЗ), кофіциєнти комбінованої дії (Ккд).

2.1.6. Основні способи очистки викидів.

 

2.2 Вміти:

2.2.1.Проводити розрахунок гранично допустимого забруднення атмосферного повітря.

2.2.2.Проводити разрахунок та оцінку фактичного рівня забруднення атмосферного повітря.

2.2.3. Вміти визначати сумарний показник забруднення.

2.2.4. Визначати рівень забруднення та ступінь його небезпечності.

 

3.Питання для самопідготовки:

3.1. Хімічний склад атмосферного повітря.

3.2.Поняття забруднення. Класифікація забруднень довкілля.

3.3. Джерела забруднення.

3.4. Основні забруднювачі повітря.

3.5. Визначення понять: гранично допустима концентрація (ГДК), гранично допустимі викиди (ГДВ), тимчасово погоджени викиди (ТПВ),орієнтовно безпечні рівні діяння (ОБРД), гранично допустиме забруднення (ГДЗ), кофіциєнти комбінованої дії (Ккд).

3.6. Правила розробки ГДВ та ТПВ, строки їх встановлення.

3.7.Основні етапи проведення контролю за додержанням ГДВ.

3.8.Приоритетні заходи захисту атмосферного повітря від негативного антропогенного впливу.

3.9. Безвідходні та маловідходні технології.

3.10. Класифікація газових викидів (організовані, неорганізовані, холодні, гарячі).

3.11. Основні системи очищення газів.

3.12. Механічна очистка газів (сухі та вологі методи).

3.13. Фільтрація, як один з методів очистки викидів, типи фільтрів.

3.14. Основні групи промислових способів очистки газових викидів.

3.15. Метод абсорбції, основна характеристика, види абсорберів.

3.16. Хемосорбція, як спосіб очистки промислових викидів.

3.17. Адсорбцінний метод, переваги та недоліки, види адсорбентів.

3.18. Метод каталітичного окислення, основні каталізатори.

3.19. Використання термічного методу для очистки викидів.

Література.

4.1. Основна:

4.1.1.Екология та охорона навколишнього середовища.Навчальний посібник./ Под ред. В.С.Джигирей.- Київ, 2000. – С. 235- 247.

4.1.2 Экология: dtv-Atlas: Пер. С 5-го нем. изд. /Худож. Рудольф и Розмари Фанерт; Науч. ред. пер. В.В Серебриков. – М.: Рыбари. 2003. – С. 162 – 168.

4.1.3. Общая гигиена. Пропедевтика гигиены. /Е.И. Гончарук, Ю.И. Кундиев, В.Г. Бардов / Под ред. Е.И. Гончарука. - К.: Высшая школа, 1995.-С. 118-137.

4.1.4. Общая гигиена. Пропедевтика гигиены. / Е.И. Гончарук, Ю.И. Кундиев, В.Г. Бардов и др. - К.: Высшая школа, 2000. - С. 345- 365с.

4.1.5. Даценко И.И., Габович Р.Д. Профилактическая медицина. Общая гигиена с основами экологии. - К.: Здоровье, 2004. - С. 75-98.

 

4.2. Додаткова:

4.2.1. Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених місць(від забруднення хімічними та біологічними речовинами) № 201

№ 09.07.97.

4.2.2. Закон України «Про охорону атмосферного повітря».

 

5. Оснащення заняття:

1. Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених місць(від забруднення хімічними та біологічними речовинами) №201 № 09.07.97.

2. Закон України «Про охорону атмосферного повітря».

3. Ситуаційні задачи до практичного заняття.

 

Хімічний склад атмосферного повітря.

Атмосфера - це газова оболонка, що оточує Землю. Наявність атмосфери - одна з найголовніших умов життя на планеті. Без їжі людина може обходитися місяць, без води - тиждень, а без повітря не проживе й кількох хвилин.

Атмосфера, як елемент глобальної екосистеми, виконує кілька основних функцій:

-захищає живі організми від згубного впливу космічних випромінювань та ударів метеоритів;

-регулює сезонні й добові коливання температури (якби на Землі не існувало атмосфери, то добові коливання температури досягали б ± 200 °С);

-є носієм тепла й вологи;

-є депо газів, які беруть участь у фотосинтезі й забезпечують дихання;

-зумовлює низку складних екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, діяльність природних вод, мерзлоти, льодовиків тощо).

Ту частину повітря, яка приблизно однакова в усіх куточках Землі й мало змінюється за день, тиждень чи навіть рік, назвали "постійною складовою атмосфери".

До неї входять десять газів. Домінують два з них: азот N₂ - 78, 084% і кисень О₂ - 20,946%. Частка всіх інших узятих разом не сягає й одного процента у сухому повітрі, 8 газів постійної складової атмосфери за концентрацією розташовуються у такому порядку:

2. Аргон (Ar) - 0,934%

3. Вуглекислий газ (CO₂) - 0,036%

4. Неон (Ne) - 0,0018%

5. Гелій (He) - 0,0000524%

6. Метан (CH4) - 0,0002%

7. Криптон (Kr) - 0,00014%

8. Водень (H) - 0,00005%

9. Ксенон (Xe) - 0,000009%

Поняття забруднення. Класифікація забруднень довкілля.

Добре відомо, що атмосферне повітря певним чином зазнає впливу різних факторів, зокрема і забруднень. Нині, досить гострою залишається проблема забруднення повітряного басейну, яка була особливо характерною як у ХХ столітті, так і в наш час. Під забрудненням атмосфери розуміють потрапляння речовин будь-якого походження, які або не властиві природному складу атмосфери, або знаходяться в концентраціях, що значно відрізняються від свого природного вмісту в атмосфері, і які шкідливо впливають на живі організми та пригнічують їхню життєдіяльність. Основними джерелами забруднення атмосферного повітря є промислові підприємства та енергетичні системи; нафтопереробна промисловість; металургійна промисловість, теплоенергетика, автотранспорт та багато інших факторів антропогенного походження, які виникають у результаті діяльності людини і природного походження, які викликані якими-небудь природними, часто катастрофічними причинами (виверження вулканів, селеві потоки тощо).

 

За просторовим поширенням (розміру охоплюючих територій) забруднення поділяють на:

- Локальні забруднення характерні для міст, значних промислових підприємств, районів видобутку тих або інших корисних копалин, значних тваринницьких комплексів.

- Регіональні забруднення охоплюють значні території й акваторії, що підлягають впливу значних промислових районів.

- Глобальні забруднення частіше всього виникають внаслідок надходження викидів в атмосферне повітря, які поширюються на великі відстані від місця свого виникнення і створюють несприятливий вплив на крупні регіони, а іноді і на всю планету.

За силою та характером дії на навколишнє середовище забруднення бувають:

-фонові;

-імпактні (від англ. імпект - удар; синонім - залпові);

-постійні (перманентні);

-катастрофічні.

 

За джерелами виникнення забруднення поділяють на:

-промислові (наприклад,СО, NO₂, SО₂);

-транспортні (наприклад, альдегіди вихлопів автотранспорту);

-сільськогосподарські (наприклад, пестициди);

-побутові (наприклад, синтетичні мийні засоби).

 

За типом походження:

-Фізичні забруднення - це зміни теплових, електричних, радіаційних, світлових полів у природному середовищі, шуми, вібрації, гравітаційні сили, спричинені людиною.

-Механічні забруднення - це різні тверді частки та предмети (викинуті як непридатні, спрацьовані, вилучені з вжитку).

-Хімічні забруднення - тверді, газоподібні й рідкі речовини, хімічні елементи й сполуки штучного походження, які надходять - у біосферу, порушуючи встановлені природою процеси кругообігу речовин і енергії.

-Біологічні забруднення - різні організми, що з'явилися завдяки життєдіяльності людства - бактеріологічна зброя, нові віруси (збудники СНІДу, хвороби легіонерів, епідемій, інших хвороб), а також катастрофічне розмноження рослин чи тварин, переселених з одного середовища в інше людиною чи випадково.

Джерела забруднення.

Джерела забруднення дуже різноманітні: серед них не тільки промислові підприємства і паливно-енергетичний комплекс, але і побутові відходи, відходи тваринництва, транспорту, а також хімічні речовини, які людина цілеспрямовано вводить до екосистеми для захисту корисних продуцентів і консументів від шкідників, хвороб і бур'янів.

Серед інгредієнтів забруднення - тисячі хімічних сполук, особливо важкі метали та оксиди, токсичні речовини та аерозолі. Різні джерела викидів можуть бути однаковими за складом і характером забруднюючих речовин.

Так вуглеводні надходять у атмосферу і при спалюванні палива, і від нафтопереробної промисловості, і від газовидобувної промисловості.

Джерела забруднюючих речовин різноманітні (мал.1), також багаточисельні види відходів і характер їхнього впливу на компоненти біосфери.

При гірських розробках на поверхню землі витягаються мільйони тонн різноманітних, найчастіше фітотоксичних гірських порід, що утворюють терикони і відвали, що пилять і горять.

 

Мал.1 - Основні забруднювачі довкілля

 

Контроль за додержанням нормативів ГДВ (ТПВ).

Контроль у галузі охорони атмосферного повітря за досягненням і додержанням встановлених нормативів викидів забруднюючих речовин включає:

-визначення маси викидів забруднюючих речовин за одиницю часу від даного джерела забруднення і порівняння цих показників з встановленими нормативами ГДВ (ТПВ) в складі дозволу на викид забруднюючих речовин у атмосферне повітря;

-перевірку виконання плану заходів по досягненню нормативів ГДВ (ТПВ).

Контроль за додержанням нормативів ГДВ (ТПВ), а також заходів по їх досягненню проводиться підприємством (виробничий контроль), та вибірковий, що здійснюється органами Мінекобезпеки України та Міністерства охорони здоров'я України, відповідно до положення про ці органи. Виробничий контроль за додержанням нормативів ГДВ (ТПВ) здійснюється відповідними підрозділами підприємств (відділи охорони природи, санітарно-промислові лабораторії і ін), спеціалізованими організаціями, які мають відповідний дозвіл на проведення зазначеного контролю, виданий органами Мінекобезпеки України та Міністерства охорони здоров'я України.

Виробничий контроль за додержанням нормативів ГДВ (ТПВ) здійнюється відповідно до плана-графіка, затвердженого в складі проекту нормативів ГДВ і передбаченого в дозволі на викид забруднюючих речовин у атмосферне повітря. Термін дії дозволу переглядається територіальним Мінприроди, який його видав, у разі якщо:

-ступінь забруднення атмосферного повітря зумовлює необхідність перегляду граничних значень викидів;

-проводять інвентаризацію стаціонарних джерел викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря, видів та обсягів викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами, пилогазоочисного обладнання;

-проводять оцінку впливу викидів забруднюючих речовин на стан атмосферного повітря на межі санітарно-захисної зони;

У випадку коли фонова концентрація значно перевищує ГДК і необхідно знизити значення, при знайденому ТПВ, необхідно проаналізувати за рахунок яких параметрів викиду, в тому числі і висоти труби, можна досягти зниження концентрації викидів. За несприятливих метеорологічних умов коли викиди із забрудненнями можуть бути шкідливими для здоров'я населення підприємства повинні знизити викиди шкідливих речовин.

Додаток №1.

М.Київ

Загальні положення

1.1. Державні санітарні правила містять основні вимоги до охорони атмосферного повітря населених місць і місць массового відпочинку та оздоровлення населення, виконання яких повинно забезпечити запобігання несприятливому впливу забруднення повітряного середовища на здоров'я населення та санітарно-побутові умови його життя.

1.6. Зазначені державні санітарні правила визначають вимоги щодо попередження несприятливого впливу (на здоров'я людей та санітарно-побутові умови їх проживання) хімічних і біологічних речовин, які розповсюджуються в атмосферному повітрі від джерел їх надходження. Вимоги по охороні атмосферного повітря від впливу фізичних факторів передбачені в самостійних нормативних документах.

Санітарні вимоги щодо запобігання забрудненню атмосферногоповітря населених місць при проектуванні будівництва,реконструкції, розширення, технічного переозброєння чиперепрофілювання промислових і інших об'єктів.

4.2. У проектній документації з метою запобігання забрудненню атмосферного повітря повинні передбачатись:

- безвідхідні та маловідхідні технологічні процеси з

обов'язковими обгрунтуваннями досяжності технологічних рішень, які приймаються;

- комплексна переробка природних ресурсів;

- раціональне взаєморозташування основних виробничих і допоміжних будівель і споруд на проммайданчику з метою запобігання або ефективного зниження забруднення атмосферного повітря сельбищної території;

- виробниче і санітарно-технічне устаткування, що забезпечує максимальне уловлювання, утилізацію чи знешкодження викидів забруднюючих речовин в атмосферу;

- централізація викидів забруднюючих речовин шляхом максимального скорочення кількості труб, вентиляційних шахт, дефлекторов, аераційних ліхтарів і ін.;

- організаційні заходи (створення служб експлуатації газоочисних і пилоуловлюючих споруд; створення лабораторій для контролю за викидами в атмосферу та вмістом хімічних і біологічних факторів у повітрі в зоні впливу об'єкта; заходи щодо зниження обсягів викидів у період несприятливих метеорологічних умов та при аварійних ситуаціях на виробництві і ін.);

- ефективність передбачених заходів повинна забезпечувати додержання вимог, викладених в пп. 2.3, 3.3 цих правил.

 

ГДК

ПЗ - показник забруднення,

C - фактична концентрація конкретної речовини в мг/ м³,

ГДК - значення гранично допустимої концентрації цієї речовини (в мг/м³).

Сумарний показник забруднення (∑ ПЗ) сумішшю речовин розраховується за формулою (5):

C₁ C₂ C₃ C_n

ПЗ = ∑ ------- + ------- + ------- +... ------- х 100 % де,

ГДК₁хК₁ ГДК₂хК₂ ГДК₃хК₃ ГДК_n х К_n

 

∑ ПЗ - сумарний показник забруднення (у %),

∑ - знак суми,

C1, C2, C3.. C n - значення фактичних концентрацій речовин, що входять до складу суміші (у мг/м³),

ГДК 1, ГДК 2, ГДК 3, ГДК n - значення гранично допустимих концентрацій відповідних забруднюючих речовин, що входять доскладу суміші (у мг/м³),

К1, К2, К3.. К n - значення коефіцієнтів, які враховують клас небезпечності відповідної речовини: для речовин 1-го класу - 0,8; 2-го класу - 0,9; 3-го класу - 1,0; 4-го класу - 1,1.

Примітки:

а) у випадку відсутності значень ГДК при прогнозуванні приземних концентрацій приймаються значення ОБРД без врахування значень коефіцієнтів К;

8.13. Для встановлення показника забруднення (ПЗ) атмосферного повітря використовуються значення фактичних концентрацій (C), виражені у мг/м³ і одержані при їх статистичній обробці у відповідності з вимогами «Руководства по контролю загрязнения атмосферы» РД 52.04.186-89. При цьому для розрахунку ПЗ або ∑ ПЗ значення C приймаються:

-для характеристики забруднення атмосферного повітря в районі окремих стаціонарних постів - середньоарифметичне значення з числа разових або середньодобових концентрацій, виміряних протягом року(що відповідає РД 52.04.186-89);

-для характеристики забруднення атмосферного повітря в зоні впливу окремого об'єкта чи групи об'єктів - максимальне значення концентрації, визначене як статистично достовірна максимальна величина з числа разових концентрацій, виявлених в окремих точках населеного пункту (на стаціонарних, маршрутних чи підфакельних постах або в точках при експедиційних (епізодичних) обстеженнях (за РД 52.04.186-39).

8.14. Для характеристики забруднення атмосферного повітря на основі розрахункових даних використовуються максимальні разові концентрації, одержані для конкретної території населеного пункту при розрахунках розсіювання викидів.

8.15. У населених пунктах, де відсутні спостереження за рівнями вмісту шкідливих домішок, для орієнтовної оцінки забруднення атмосферного повітря можливо використовувати дані розрахунків на ЕОМ, виконаних у відповідності із затвердженими Мінекобезпеки України методикою і програмою.

8.16. Оцінка забруднення атмосферного повітря проводиться з урахуванням кратності перевищення показників забруднення (ПЗ) їх нормативного значення (ГДЗ) і включає визначення рівня забруднення (допустимий, недопустимий) та ступеню його небезпечності (безпечний, слабко небезпечний, помірно небезпечний, небезпечний, дуже небезпечний) згідно з таблицею:

 

Рівень забруднення	Ступінь небезпечності	Кратність перевищення ГДЗ	Процент* випадків перевищення ГДЗ
Допустимий	Безпечний	< 1
Недопустимий	Слабо небезпечний	> 1-2	> 0-4
Недопустимий	Помірно небезпечний	> 2-4.4	> 4-10
Недопустимий	Небезпечний	> 4.4-8	> 10-25
Недопустимий	Дуже небезпечний	> 8	> 25

 

Додаток 1

Додаток №2.

Тема № 2.

Методика розрахунку ГДВ та ефективність атмосфероохоронних споруд.

 

1. Навчальна мета.

1.1. Ознайомитись з основними гігієнічними нормативами вмісту хімічних речовин в атмосферному повітрі населених місць.

1.2. Оволодіти методикою розрахунку гранично допустимого забруднення та фактичного показнику забруднення атмосферного повітря.

1.3. Навчитися оцінювати рівень забруднення атмосферного повітря та ступінь його небезпечності.

 

2. Вихідні знання та вміння:

2.1. Знати:

2.1.1. Хімічний склад атмосферного повітря.

2.1.2. Поняття забруднення. Класифікація забруднень довкілля.

2.1.3. Джерела забруднення.Основні забруднювачі повітря.

2.1.4. Науково-технічні нормативи на гранично допустимі викиди.

Розробка і затвердження ГДВ.

2.1.5. Поняття гранично допустима концентрація (ГДК), гранично допустимі викиди (ГДВ), тимчасово погоджені викиди (ТПВ), орієнтовно безпечні рівні діяння (ОБРД), гранично допустиме забруднення (ГДЗ), кофіциєнти комбінованої дії (Ккд).

2.1.6. Основні способи очистки викидів.

 

2.2 Вміти:

2.2.1.Проводити розрахунок гранично допустимого забруднення атмосферного повітря.

2.2.2.Проводити разрахунок та оцінку фактичного рівня забруднення атмосферного повітря.

2.2.3. Вміти визначати сумарний показник забруднення.

2.2.4. Визначати рівень забруднення та ступінь його небезпечності.

 

3.Питання для самопідготовки:

3.1. Хімічний склад атмосферного повітря.

3.2.Поняття забруднення. Класифікація забруднень довкілля.

3.3. Джерела забруднення.

3.4. Основні забруднювачі повітря.

3.5. Визначення понять: гранично допустима концентрація (ГДК), гранично допустимі викиди (ГДВ), тимчасово погоджени викиди (ТПВ),орієнтовно безпечні рівні діяння (ОБРД), гранично допустиме забруднення (ГДЗ), кофіциєнти комбінованої дії (Ккд).

3.6. Правила розробки ГДВ та ТПВ, строки їх встановлення.

3.7.Основні етапи проведення контролю за додержанням ГДВ.

3.8.Приоритетні заходи захисту атмосферного повітря від негативного антропогенного впливу.

3.9. Безвідходні та маловідходні технології.

3.10. Класифікація газових викидів (організовані, неорганізовані, холодні, гарячі).

3.11. Основні системи очищення газів.

3.12. Механічна очистка газів (сухі та вологі методи).

3.13. Фільтрація, як один з методів очистки викидів, типи фільтрів.

3.14. Основні групи промислових способів очистки газових викидів.

3.15. Метод абсорбції, основна характеристика, види абсорберів.

3.16. Хемосорбція, як спосіб очистки промислових викидів.

3.17. Адсорбцінний метод, переваги та недоліки, види адсорбентів.

3.18. Метод каталітичного окислення, основні каталізатори.

3.19. Використання термічного методу для очистки викидів.

Література.

4.1. Основна:

4.1.1.Екология та охорона навколишнього середовища.Навчальний посібник./ Под ред. В.С.Джигирей.- Київ, 2000. – С. 235- 247.

4.1.2 Экология: dtv-Atlas: Пер. С 5-го нем. изд. /Худож. Рудольф и Розмари Фанерт; Науч. ред. пер. В.В Серебриков. – М.: Рыбари. 2003. – С. 162 – 168.

4.1.3. Общая гигиена. Пропедевтика гигиены. /Е.И. Гончарук, Ю.И. Кундиев, В.Г. Бардов / Под ред. Е.И. Гончарука. - К.: Высшая школа, 1995.-С. 118-137.

4.1.4. Общая гигиена. Пропедевтика гигиены. / Е.И. Гончарук, Ю.И. Кундиев, В.Г. Бардов и др. - К.: Высшая школа, 2000. - С. 345- 365с.

4.1.5. Даценко И.И., Габович Р.Д. Профилактическая медицина. Общая гигиена с основами экологии. - К.: Здоровье, 2004. - С. 75-98.

 

4.2. Додаткова:

4.2.1. Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених місць(від забруднення хімічними та біологічними речовинами) № 201

№ 09.07.97.

4.2.2. Закон України «Про охорону атмосферного повітря».

 

5. Оснащення заняття:

1. Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених місць(від забруднення хімічними та біологічними речовинами) №201 № 09.07.97.

2. Закон України «Про охорону атмосферного повітря».

3. Ситуаційні задачи до практичного заняття.

 

Хімічний склад атмосферного повітря.

Атмосфера - це газова оболонка, що оточує Землю. Наявність атмосфери - одна з найголовніших умов життя на планеті. Без їжі людина може обходитися місяць, без води - тиждень, а без повітря не проживе й кількох хвилин.

Атмосфера, як елемент глобальної екосистеми, виконує кілька основних функцій:

-захищає живі організми від згубного впливу космічних випромінювань та ударів метеоритів;

-регулює сезонні й добові коливання температури (якби на Землі не існувало атмосфери, то добові коливання температури досягали б ± 200 °С);

-є носієм тепла й вологи;

-є депо газів, які беруть участь у фотосинтезі й забезпечують дихання;

-зумовлює низку складних екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, діяльність природних вод, мерзлоти, льодовиків тощо).

Ту частину повітря, яка приблизно однакова в усіх куточках Землі й мало змінюється за день, тиждень чи навіть рік, назвали "постійною складовою атмосфери".

До неї входять десять газів. Домінують два з них: азот N₂ - 78, 084% і кисень О₂ - 20,946%. Частка всіх інших узятих разом не сягає й одного процента у сухому повітрі, 8 газів постійної складової атмосфери за концентрацією розташовуються у такому порядку:

2. Аргон (Ar) - 0,934%

3. Вуглекислий газ (CO₂) - 0,036%

4. Неон (Ne) - 0,0018%

5. Гелій (He) - 0,0000524%

6. Метан (CH4) - 0,0002%

7. Криптон (Kr) - 0,00014%

8. Водень (H) - 0,00005%

9. Ксенон (Xe) - 0,000009%