Выбросы в атмосферу: нормативы и платежи

Цель работы

1. Определение нормативов допустимого воздействия загрязняющих веществ на атмосферу

2. Определение приземной концентрации вредных веществ в воздухе населенных мест по оси факела выброса на различных расстояниях от источника

3. Определение размера платежей за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

 

Введение

 

При нормировании концентраций веществ в атмосфере используют принцип лимитирующего показателя. Согласно этому принципу, нормирование проводится по наиболее чувствительному показателю. Например, если запах вещества ощущается при концентрациях, которые не оказывают вредного влияния на человека и окружающую среду (животных, растения, объекты деятельности человека – здания, сооружения и т.п.), то нормирование производят с учетом порога обонятельного ощущения. Если же вещество оказывает на живые объекты окружающей среды вредное действие в меньших концентрациях, чем на организм человека, то при нормировании исходят из действия вредных веществ на эти объекты. В настоящее время для оценки загрязнения воздуха населенных мест используют два норматива. Первый – разовая или максимально разовая предельно допустимая концентрация - ПДК_мр, второй – среднесуточная концентрация – ПДК_сс.

Максимально разовая ПДК устанавливается с целью предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, изменение биоэлектрической активности головного мозга, световой чувствительности глаз и др.) при кратковременном воздействии атмосферных загрязнений (до 20 минут), а среднесуточная – с целью предупреждения их токсического влияния (общетоксического, канцерогенного, мутагенного и др.).

Величина ПДК_мр устанавливается в результате экспериментов с людьми, кратковременно (от 5 до 20 минут) вдыхающим воздух, содержащий малые концентрации изучаемого вещества. Содержание этих веществ в воздухе безопасно для человека. В качестве критерия предельно допустимого содержания загрязняющих веществ в атмосфере принимается, прежде всего, отсутствие запаха. Минимальная ощутимая концентрация для наиболее чувствительных лиц принимается за пороговую концентрацию по обонятельному ощущению. Установив ее, приступают к поиску пороговых и подпороговых концентраций по рефлекторным реакциям.

Для установления среднесуточных ПДК проводят токсикологический эксперимент на животных. Результаты, полученные в хроническом опыте на животных, переносят на людей.

Наряду с ПДК веществ в воздухе населенных мест (ПДК_нм) токсичность (опасность) вещества может быть охарактеризована ПДК вредного вещества в воздухе рабочей зоны – ПДК_рз. Эта такая концентрация вещества, которая при ежедневной (кроме выходных) работе в пределах 8 ч или при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболевания или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

В соответствии с действующими нормативными документами для каждого источника загрязнения атмосферы устанавливают предельно допустимый выброс (ПДВ) каждого загрязняющего вещества (ЗВ). В этом случае выбросы вредных веществ от данного источника с учетом фоновой концентрации и перспектив развития действующих и проектируемых промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере не создадут приземную концентрацию вредных веществ, превышающую предельно допустимую для населения ПДК_нм[1], а также для растительного и животного мира. Таким образом, ПДВ задает массу выброса вещества в единицу времени (г/с и т/год), при которой обеспечивается соблюдение санитарно-гигиенических нормативов в воздухе населенных мест при наиболее неблагоприятных для рассеивания условиях.

В случае превышения фоновой концентрации загрязняющего вещества в месте расположения предприятия над значениями ПДК_нм либо при наличии объективных технических или экономических причин, не допускающих достижения предприятием норматива ПДВ, устанавливается временно согласованный выброс (ВСВ) загрязняющего вещества в атмосферу.

Временно согласованный выброс (ВСВ) – это временный лимит выброса загрязняющего вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для действующих стационарных источников выбросов с учетом качества атмосферного воздуха и социально-экономических условий развития соответствующей территории, в целях поэтапного достижения установленного ПДВ. ВСВ устанавливается на определенный срок с разработкой плана-графика мероприятий по достижению нормативов ПДВ.

Нормативно-правовым актом «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормы. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1031-01» установлено, что предприятия, являющиеся источниками выделения вредных и неприятно пахнущих веществ в окружающую среду или источниками ионизирующих излучений, следует отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами.

Санитарно-защитной зоной следует считать пространство между промышленной площадкой, на границе которой должны соблюдаться концентрации, не превышающие 0,3 ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, и границей, на которой обеспечивается соблюдение ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест.

Границы санитарно-защитной зоны устанавливают:

- от источников сосредоточенных выбросов (труб, шахт);

- от источников рассредоточенных выбросов (аэрационных фонарей зданий, низких труб на зданиях и др.);

- от мест загрузки и разгрузки сырья или открытых складов;

- от мест открытого хранения жидких и твердых отходов, золоотвалов и т.п.

Санитарно-защитная зона не может рассматриваться как резервная зона предприятия и использоваться для расширения промышленной площадки. Вместе с тем эта зона не может служить и территорией перспективного развития жилой застройки населенного пункта.

В СанПиН 2.2.1/2.1.1.1031-01 дана санитарная классификация предприятий. Они подразделены на 5 классов в зависимости от санитарно-гигиенических критериев оценки их опасности для окружающей среды. Наиболее опасен первый класс, наименее опасен пятый. Каждому классу предприятий соответствует своя санитарно-защитная зона: для предприятий класса I – 1000м; класса II – 500м; класса III – 300м; класса IV – 100м и класса V – 50м. Санитарно-защитная зона предприятий и объектов может быть увеличена при необходимости и надлежащем технико-экономическом и гигиеническом обосновании по решению соответствующих федеральных органов.

Если же фактический выброс (М_факт) превышает ВСВ и тем более ПДВ, необходимо использовать очистное оборудование: системы пыле- и газоочистки или останавливать (прекращать) работу предприятия (организации).

 

1.1 Определение нормативов допустимого воздействия загрязняющих веществ на атмосферу

Расчет предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

Значение ПДВ (г/с) для одиночного источника с круглым устьем для нагретых выбросов определяется по формуле:

(ПДК_мр - С_ф) Н² (V DТ)^1/3

ПДВ = ----------------------------------- (1.1)

А F m n n

где ПДК_мр - максимально разовая ПДК в воздухе населенных мест для загрязняющего вещества - компонента выброса, мг/м³ (Приложение 1.2);

С_ф - фоновая концентрация вещества, мг/м³;

F – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе.

Н – высота трубы, м;

А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, показывающий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосфере (с^2/3 град^1/3 мг):

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 территории России и Урала, севернее 52°с.ш.;

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

DT - разность температур выбрасываемой газовоздушной смеси (t_{выброса}) и окружающей среды (t_{окр. среды}),°С; при расчетах рассеивания величина t_{окр.среды} берется как средняя многолетняя температура наружного воздуха в 13.00 часов наиболее жаркого месяца.

m и n – специальные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья трубы; для нагретых выбросов параметр m лежит в интервале от 0,30 до 1,40 и определяется по формуле:

m = 1 / (0,67 + 0,1 Ö f + 0,34 ³Ö f) (1.2)

Критерием «нагретости» выбросов является вспомогательный параметр f, (м/с град), который определяется:

f = (1000 W² D) / (H² DT), (1.3)

где W – линейная скорость выброса из трубы газовоздушного потока (скорость дутья), м/с;

D – диаметр устья трубы, м;

В том случае, когда f £ 100 – выбросы считаются нагретыми.

Коэффициент n определяется по формулам 1.5.1. – 1.5.3. в зависимости от величины вспомогательного параметра V_м, который первоначально рассчитывается по формуле 1.4:

__________________

V_м = 0,65 ³Ö V DT / H (1.4)

при V_м ³ 2 n = 1 (1.5.1)

при 0,5 £ V_м < 2

n = 0,532 V_м² – 2,13 V_м + 3,13 (1.5.2)

при V_м < 0,5 n = 4,4 V_м (1.5.3)

V – средний секундный объем газовоздушной смеси, выходящей из устья трубы, м³/с; берется по фактическим данным или рассчитывается по значениям диаметра трубы и скорости дутья:

V = W p D² / 4 (1.6)

 

n – коэффициент учета влияния местности или застройки.