Контроль за состоянием чистоты атмосферы.

На тер­ритории РФ осуществляется государственный контроль за чистотой атмосферы в рамках ЕГСЭМ (детально см. выше подраздел 4.3).

Согласно ГОСТ 17.2.3.01-86 и РД 52.04.186-89 кроме стаци­онарных постов наблюдения, могут быть посты маршрутные и передвижные (подфакельные). Они размещаются только в населенных пунктах, кроме территорий промпредприятий. Их число устанавли­вается в зависимости от местных условий (численности населе­ния, рельефа местности и т.д.). Так, в зависимости от числен­ности жителей города, минимальное количество стационарных пос­тов должно быть: до 50 тыс.чел. - 1 пост; до 100 тыс.чел, - 2; 200...500 тыс.чел. - 3...5; 0,5..,1 млн. чел. - 5...10 и более 2 млн. чел. - 15...20 (г. Москва имеет 23 таких поста, г, Санкт-Петербург - 12, а г. Тверь - 5). Они расположены в квар­талах жилой застройки, районах с наибольшим скоплением приме­сей вблизи автомагистрали и на расстояниях 10...40 высот труб, выбрасывающих 3В. На постах осуществляются непрерывные наблю­дения и регистрация содержания 3В по классам приоритетности, регулярный отбор проб воздуха для последующих анализов. Стаци­онарные посты оборудуются павильонами типа "Пост-2" или "Воздух-1". Маршрутные посты обслуживаются передвижными автолабо­раториями типа "Атмосфера-II”, каждая из которых за рабочий день объезжает 4-5 фиксированных точках местности и производит регулярный отбор проб воздуха по заданному во времени графику. Передвижные посты размечаются под дымовым или газовым факелом и обслуживаются специально оборудованными автомашинами.

Приоритетность замеров 3В определяется по методике ОНД-90, которая учитывает массу выбросов, их непосредственное воздействие на биосферу, устойчивость к дальнейшим превращениям и отдаленные последствия по времени воздействия этих выбросов. В РФ к 1 классу приоритетности для атмосферного воздуха отнесены и взвешенные вещества (пыли).

Согласно Правилам контроля качества воздуха в насаленных пунктах (см. ГОСТ 17,2.3.01-86) наблюдения на стационарных постах ведутся по 4 программам: полная (П), неполная (HП), сокращенная (СС) и суточная (С). Так, программа П предназначе­на для получения информации о разовых и СрС концентрациях. Она выполняется ежедневно путем непрерывной регистрации с помощью автоматических устройств или дискретно через равные промежутки времени не менее 4 раз с обязательным отбором в 1, 7, 13, и 19 ч по местному времени. Программу НП разрешается проводить ежедневно в 7, 13 и 19 ч местного времени для получения инфор­мации только о разовых концентрациях. Программа СС также про­водится дли получения информации о разовых концентрациях ежедневно в сроки 7 и 13 местного времени. Программа С предназначена для получения информации о СрС концентрациях путем непре­рывного суточного отбора. При реализации этих программ одновременно определяют метеорологические параметры: направление и скорость ветра, температуру воздуха, состояние погоды и под-стилающей поверхности.

На стационарных опорных постах (в г. Тверь их 3 - около Тверецкого моста, вблизи Центрального рынка на ул. Ефимова и в микрорайоне "Чайка") наблюдают за содержанием пыли, , CO и (основные ЗВ) и специфическими 3В, характерными для промышленных выбросов данного населенного пункта /для г. Тверь такими являются сероводород, сероуглерод, , бенз(а)пирен и тяжелые металлы/. На стационарных неопорных постах наблюдения (в г. Тверь – микрорайоны "Южный" и "Юность") проводятся только за специфическими 3В. На них допускаются наблюдения и за ос­новными 3В, но по программе СС. На маршрутных постах наблюде­ния ведутся как за основными, так и специфическими 3В; на перед­вижных постах – только специфическими 3В, характерными для данного промпредприятия.

Наряду с госконтролем за чистотой воздуха, согласно ОНД-90 в РФ действует система контроля ИЗА, т.е. определяется состав и количество 3В по источникам. Она функционирует на го­сударственном, отраслевом и производственном уровнях. Госконтроль обеспечивают Госкомэкология РФ, республиканские, краевые и областные комитеты ООС; отраслевой контроль осуществляют отраслевые организации, на которые возложены задачи по охране ОПС; производственный контроль - специализированные подразде­ления предприятия или центральные внутриведомственные службы. Результаты таких контролей за ИЗА концентрируются в первой подсистеме ЕГСЭМ (см. выше подраздел 4.3).

При контроле чистоты атмосферы в регионах и выбросов в атмосферу используют инструментальный, инструментально-лабора­торный, индикаторный и расчетный методы, а также метод конт­роля выбросов по результатам анализа фактического загрязнения атмосферы. О первых трех методах детально изложено в лабора­торном практикуме [З], а о других см. ниже.

Расчетный метод основан на определении массовых выбросов 3В по данным о составе исходного сырья и топлива, технологи­ческом режиме и т.п. При этом руководствуются ОНД-86 и другими НТД по ОП. Он применяется для предварительной оценки или при невозможности или экономической нецелесообразности прямых из­мерений. С методиками расчета уровней загрязнения от ИЗА сту­дент может познакомиться в разделах 2, 3 и 5 пособия [2], а при залповых выбросах СДЯВ - в разделе 4 данного пособия.

Метод контроля выбросов по результатам фактического заг­рязнения атмосферы основан на определении фактических уровней загрязненности воздуха выбросами предприятия за его пределами и последующем их сравнении с эталонными (с учетом направления и скорости ветра). Его применяют для контроля большого числа мелких ИЗА, в том числе неорганизованных и рассредоточенных на территории предприятия. Результаты такого контроля оформляют на схеме или генплане предприятия или промышленной площадки (зоны) и сравнивают с нормативами (т.е. суммарными ПДВ или ВСВ). установленными для предприятия или промышленной площадки (зоны) в целом. На чертежах приводят условные обозначения ма­териальных выбросов ИЗА, соответствующие ГОСТ 17.2.1.01-76*. Последний присваивает выбросу соответствующий индекс, который характеризует агрегатное состояние, химический состав, размер частиц и массу веществ ИЗА. Так, агрегатное состояние выброса обозначается буквенным индексом А (газообразный), К (жидкий) или Т (твердый).

Химический состав выброса обозначается цифровым индексом, состоящим из двух цифр: 01 (), 02 (СО), 03 (NOx), 04 (фтор и его соединения), 05 (сероуглерод), 06 (сероводород), 07 (хлор), 08 (синильная кислота и цианиты), 09 (ртуть и ее сое­динения), 10 (аммиак)... 23 (сажа), 24 (металлы и их соединения), 25 (пыль) и 26 (прочие вещества).

Размер частиц обозначается цифровым индексом: 1(менее 0,5 мкм), 2 (от 0.5 до 3 мкм включ.), 3 (от 3 до 10 мкм включ.), 4 (от 10 до 50 мкм включ.) и 5 (от 50 мкм); масса вещества - цифровым индексом: 1 (менее 1 кг/ч), 2 (от 1 до 10 кг/ч включ.), 3 (от 10 до 100 кг/ч включ.), 4 (от 100 до 1000 кг/ч включ.), 5 (от 1000 до 10000 кг/ч включ.) и 6 (oт 10000 кг/ч и выше).

В целом структура построения условного обозначения выбросов ИЗА в краткой форме следующая:

При отсутствии какого-либо индекса ставят цифру 0. В результате условное обозначение выбросов ИЗА выглядят так: Т.25.2.2 или твердый выброс, состоящий из пыли с размером частиц от 0,5 до 3 мкм и массой 8 кг/ч; А.01.05.К.20.2.3.Т.23.1.3 или выброс, состоящий из сернистого ангидрида с массой 2100 кг/ч, кислоты с размером частиц от 0.5 до 3 мкм и массой 56 кг/ч. сажи с размером частиц менее 0,5 мкм и массой 73 кг/ч; К. 07.04 или жидкий выброс, состоящий из хлора массой 215 кг/ч.

5.1.5. Защита_атмосферного воздуха.

В настоящее время для защиты атмосферы от материальных загрязнений широко применяют организационно-технические методы защиты и почти забывают о технологических методах. Последние радикально уменьшают заг­рязнения атмосферы, но для этого следует создавать экологичес­ки чистые технологии, топливо, производственные, энергетичес­кие и транспортные установки, а также безотходные производс­тва. Процесс их создания и внедрения требует много времени, сил и средств (детально см. раздел 4).

Организационно-технические методы защиты атмосфер сокра­щают промвыбросы в атмосферу, но не так кардинально. Основными из них являются рассредоточение и локализация ИЗА, а также очистка выбросов этих источников.

Рассредоточение И3А осуществляется на стадии проектирова­ния новых и реконструкции действующих территориальных производственных комплексов, промпредприятий, цехов и крупных про­изводственных установок, а также новых и развития действующих городов и населенных пунктов. При размещении производственных объектов исходят из обеспечения соблюдения нормативов (ПДК, ОБУВ, ПДВ, ВСВ) вредных воздействий на атмосферный воздух, а при планировании размещения и развития городов и населенных пунктов учитывают состояние, прогноз изменения ближайшей зоны и задачи по охране атмосферного воздуха от 3В. Поэтому строи­тельство новых и реконструкция действующих объектов промышлен­ного и гражданского назначения согласовываются с местным орга­ном Госкомэкологии РФ. Последний требует в соответствии с действующими НТД по ОН детальной экологической проработки в направлении атмосфероохранности этих объектов, т.е. выполнить экологическую госэкспертизу объекта (детально см. подраздел 6.2). При этом обязательно учитывается фон загрязнения района или региона, природно-климатические и атмосферные условия, рельеф местности и условия ее проветривания и т.д.

Чтобы концентрации 3В в приземном слое атмосферы не пре­вышали МР ПДК, пылегазовые выбросы ИЗА чаще всего подвергают рассеиванию через высокие (от 40 до 520 м) трубы. В этом слу­чае загрязнения достигнут приземного слоя на значительном расстоянии от трубы, когда они успевают рассеяться в атмосфере (ее верхних слоях) до ПДК. Конечно, это не лучший способ защи­ты атмосферы, так как он рассчитан на естественную самоочищаю­щую способность биосферы. При этом уровень загрязнения воздуха вблизи предприятия и населенного пункта или города (как в г. Тверь от АО "Химволокно") снижается, т.е. в локальном, а не глобальном масштабе. Эти загрязнения аккумулируются в атмосфе­ре, преобразуются под воздействием солнечной радиации и рано или поздно опускаются в приземный слой, на земную поверхность в виде смога и кислотного дождя. Более подробно о многих ас­пектах рассеивания выбросов в атмосфере см. в подразделе 5.1.6.

Преимущества высоких труб для рассеивания промвыбросов в атмосфере практически сводятся на нет при расположении площад­ки жилой застройки выше площадки предприятия. Большую роль в загрязнении приземного слоя играют низкие (до 10 м) выбросы вентиляции и ряда технологических установок. Чтобы этого избегать, прибегают к применению различных планировочных мероприя­тий, которые зависят от рельефа местности, господствующих вет­ров, мощности предприятия и т.п. Например, при спокойном рель­ефе местности предприятие следует располагать на ровном возвы­шенном месте, хорошо продуваемом ветрами. При этом его лучше

размещать в промзоне (за чертой населенного пункта, города) и с подветренной стороны от жилых массивов, чтобы выбросы не объединялись и уносились в сторону от селитебной (жилой) зоны. При строительстве предприятия в долине не следует располагать его на одной линии (по господствующим ветрам) с населенным пунктом. Его надо располагать на более высоких отметках или на склонах долины. Взаимное расположение предприятий и населенных пунктов определяется по розе ветров теплого периода года.

Расстояние между зданиями и сооружениями регла­ментируется, чтобы не накапливались 3В между ними. При уда­лении 3В из зданий через аэрационные фонари расстояние должно быть больше восьми высот впереди стоящего здания, если оно ши­рокое, и больше десяти высот, если оно узкое. Кроме того, цеха или объекты, выделявшие наибольшее количество 3В, следует раз­мещать на краю промплощадки со стороны, противоположной жилому массиву.

Санитарные правила по охране атмосферного воздуха насе­ленных пунктов требуют отделять предприятия от жилой застройки санитарно-защитной зоной (СЗЗ). Размеры СЗЗ устанавливаются в зависимости от мощности предприятия, условий осуществления технологического процесса, характера и количества выделяющих в ОПС вредных и пахнущих веществ, создаваемого шума, вибраций и других энергетических загрязнений. Все предприятия подразделе­ны на пять классов вредности с соответствующей шириной СЗЗ: I класс - 1000 м; II - 500; III – 300; IV - 100 и V - 50 м. В частности, химические предприятия относят к I или II классу, а машиностроительные предприятия - к IV или V. В СЗЗ разрешается размещать пожарное депо, гаражи, склады, административные зда­ния и т.п., имеющие более низкий класс вредности, чем основное производство.

Территории СЗЗ следует благоустроить и озеленить газоустойчивыми породами деревьев и кустарников, что увеличит ее за­щитные свойства. Со стороны селитебной зоны полоса древесно-кустарниковых насаждений должна быть шириной не менее 50 м, а при ширине СЗЗ до 100 м - не менее 20 м.

Локализации ИЗА применяют для изоляции и герметизации на­иболее загрязняющих источников. Для этого их заключают в бок­сы, камеры, кожухи и т.п., из которых затем ведут отсос ЗВ. Чаще всего этот метод применяется в местах окраски изделий распылением, на участках гальванизации, в пневмотранспорте, на виброгрохотах, дробилках, конвейерах и т.д. Как изоляция, так и герметизация ИЗА-достаточно сложные и дорогостоящие инженер

ные решения, особенно на действующих источниках. Эти недостатки можно частично снизить, если методы изоляции и герметизации ИЗА решать в процессе изыскания и проектирования техники и технологии.

Очистка выбросов ИЗА и является наиболее распространенным атмосфероохранным методом защиты ОПС. Она представляет собой отделение от загрязненного воздуха пыли и газа. Часто их полу­чают как вторичные отходы в чистом или концентрированном виде, токсичном, менее вредном или даже в безвредном состоянии. На­копление этих отходов создает проблемы хранения и утилизации их в стране. Поэтому следует еще решать вопрос использования отходов в сопутствующих технологических процессах, а не созда­вать загрязнители другого качества - твердые отходы.

Все процессы очистки выбросов энергоемки и требуют соответствующих устройств для очистки от того или иного загрязни­теля. Современные промвыбросы состоят на 90% из газообразных веществ и на 10% - из аэрозолей. Они подвергаются очистке вна­чале от пыли, а затем от газов. В первом случае применяют пы­леулавливающие устройства, а во втором - довольно сложные газоулавливающие установки, в которых использованы соответствую­щие методы очистки (см. подраздел 5.1.7).

Для защиты городской атмосферы от загрязнений автотранс­порта также применяют градостроительные мероприятия, обеспечи­вающие снижение концентраций выхлопных газов в зоне пребывания человека. К ним относят: 1) специальные приемы застройки и озеленения автомагистралей; 2) размещение жилой застройки по принципу зонирования; 3) сооружение транспортных развязок на разных уровнях (эстакад и подземных тоннелей), магистра­лей-дублеров, кольцевых дорог и подземных автостоянок и гара­жей; 4) внедрение АСУ дорожным движением в крупном городе, снижавшей до минимума задержки транспорта на перекрестках. Сейчас принцип зонирования реализуется так: в первом эшелоне (от магистрали) размещается здания пониженной этажности, затем - дома повышенной этажности и в глубине застройки - детские и лечебно-оздоровительные учреждения. Тротуары, жилые, торговые и общественные здания изолируются от проезжающей части улиц с напряженным движением многорядными (3-4 ряда и более) древесно-кустарниковыми посадками.

Более конкретная реализация технологических и организаци­онно-технических методов защиты атмосферы рассматривается в дисциплинах "Строительная экология", "Инженерная экология" и др.