Значения коэффициентов относительной опасности воздействия для различных типов загрязняемой территории

j	Тип загрязняемой территории	j
1	Территории курортов, санаториев, заповедников, заказников	10,0
2	Территории пригородных зон отдыха, садовых и дачных участков	8,0
3	Территории населенных мест с известной плотностью населения n чел/га	0,1 n
4	Территории населенных мест с известной плотностью пребывания населения P чел./га	P : 35000
5	Центральная часть города с населением свыше 300 тыс. чел.	8,0
6	Территории промышленных предприятий и промышленных узлов	4,0
7	Леса I-й группы; пашни орошаемые, прочие районы	0,2
8	Леса II-й группы; пашни обычные, прочие районы	0,1
9	Леса III-й группы	0,025
10	Пашни обычные, южные зоны (южнее 50 гр. с.ш.)	0,25
11	Пашни орошаемые, южные зоны (южнее 50 гр. с.ш.)	0,5
12	Пашни обычные, центральный черноземный район, южная Сибирь	0,15
13	Пашни орошаемые, центральный черноземный район, южная Сибирь	0,3
14	Сады, виноградники обычные	0,5
15	Сады, виноградники орошаемые	1,0
16	Пастбища, сенокосы обычные	0,05
17	Пастбища, сенокосы орошаемые	0.1

3. Расчетно-графическое задание «Укрупненная оценка ущерба от загрязнения атмосферы. Установление предельно допустимых

выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферу.

Расчет платы за негативное загрязнение окружающей среды»

Задание. Оценить годовой экономический ущерб от загрязнения различных территорий города выбросами промышленных предприятий. Учитывая, что выброс газовоздушной смеси известного состава из одиночного горячего источника мощностью М (г/сек) со средней скоростью выхода ₀ (м/с) загрязняет атмосферу территории указанного экономического района площадью S_заз (км²), рассчитать:

1. Максимальное значение концентрации примеси С_м (мг/м³) при неблагоприятных для рассеивания метеорологических условиях (НМУ) на расстоянии Х_м (м) от источника выброса;

2. Величину предельно допустимого выброса (ПДВ, г/сек и т/год) вредных веществ для данного одиночного источника выброса, если известны ПДК_ссi и фоновые концентрации С_фi компонентов смеси;

3. Величину валового фактического выброса (М_вал, т/год) вредных веществ.

4. Определить величину платы (П_атм, руб.) за загрязнение воздуха окружающей атмосферы газовоздушными выбросами с представленными выше характеристиками.

5. Эколого-экономический ущерб (У_атм, руб.) от загрязнения атмосферы конкретной территории j-го типа.

При выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем приземная концентрация вредного вещества С (мг/м³) при неблагоприятных для рассеивания метеорологических условиях достигает максимального значения С_м на расстоянии Х_м (м) от источника (рис. 6) и рассчитывается по формуле

(40)

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы региона; М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с (табл. 18); F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; т и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (для приближенных расчетов можно принять т  n = 1); H – высота источника выброса над уровнем земли, м;  – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км,  = 1; Т – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т_Г и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_В, °С; V₁ – объемный расход газовоздушной смеси, м³/с.

Рис. 6. Распределение приземной концентрации вредного вещества

в атмосфере на оси факела одиночного точечного источника

Стратификация атмосферы – уменьшение температуры в нижней части атмосферы с высотой. Средний градиент ее снижения в тропосфере – 0,6 °С на 100 м высоты. Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным:

а) 250 – для районов Средней Азии южнее 40° с. ш., Бурятии и Читинской области;

б) 200 – для Европейской территории: для районов РФ южнее 50° с. ш., для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа; Дальнего Востока и остальной территории Сибири и Средней Азии;

в) 180 – для Европейской территории РФ и Урала от 50 до 52° с. ш.;

г) 160 – для Европейской территории РФ и Урала севернее 52° с. ш.;

д) 140 – для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей.

Значение безразмерного коэффициента F (число Фруда) определяется через величины скорости оседания v_M (см/с) и среднего эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов  (%) и принимается:

– для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т. п., скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю) – 1;

– для мелкодисперсных аэрозолей (кроме указанных выше) при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90 % – 2; от 75 до 90 % – 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки – 3.

Объемный расход газовоздушной смеси определяется по формуле

(41)

где D – диаметр устья источника выброса, м; ₀ – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с.

Расстояние Х_м (м), на котором достигается максимальная приземная концентрация загрязняющего вещества рассчитывается по формуле

Х_м = 0,25  (5 – F) d  H (42)

где d – безмерный коэффициент.

Безмерный коэффициент d находится по следующим формулам:

при v_M ≤ 0,5 cм/c (43)

при 0,5 < v_M ≤ 2 (44)

при v_M > 2 см/с , (45)

где f_e, f, v_M – безмерные коэффициенты, которые рассчитываются по ниже приведенным формулам:

(46)

(47)

(48)

(49)

Норматив предельно допустимого выброса вредного вещества в атмосферу – это допустимая массы выброса вещества в единицу времени (г/с или т/год), создающая с учетом перспектив развития расположенных рядом предприятий и рассеивания вещества в атмосфере приземную концентрацию, не превышающую его предельно допустимую концентрацию для населения, растительного или животного мира, если нет иных, более жестких экологических требований или ограничений. В выбросах предприятий содержатся различные загрязняющие вещества, которые через дымовые трубы, открытые окна, газоходы разносятся ветровыми воздушными потоками и рассеиваются в окружающей среде. Чем выше высота дымовой трубы, тем на большей территории рассеиваются выбросы и, соответственно, тем меньше концентрация загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы.

Система производственно-хозяйственного нормирования ориентирована на санитарно-гигиенические нормативы – предельно допустимые концентрации (ПДК_сс, мг/м³). При этом исходят из требования, что максимальное содержание вредного вещества С_м в любом месте приземного слоя атмосферы (до 2 м от поверхности Земли) с учетом его фоновой концентрации С_Ф не должно превышать нормы качества воздуха, т.е. С_м+ С_ф ≤ ПДК_сс.

Метод расчета концентраций в атмосферном воздухе веществ С, содержащихся в выбросах предприятий изложен в «Общесоюзном нормативном документе ОНД-86». Модель учитывает состояние атмосферы (т.е. метеорологические условия) в месте расположения предприятия, характер местности (особенности рельефа), физические свойства выбросов, параметры источника выбросов и т.д.

Значение ПДВ (г/с) для одиночного источника с круглым устьем в случаях С_ф ≤ ПДК_сс определяется по формуле

(50)

Значения концентраций примесей в атмосферном воздухе ПДК_сс приведены в табл. 3 пособия; значения С_ф принять равными 0,1 ПДК_сс.

Исходные данные для расчетов величин ПДВ, максимальных значений концентраций примесей С_м при неблагоприятных метеорологических условиях, достигающееся на расстоянии Х_м, платы за негативное воздействие на атмосферу и экологического ущерба У_атм от загрязнения атмосферы приведены в табл. 18. В графе 3 табл. 18 приведены номера типов загрязняемой территории экономического района j-го типа, полное название которых и значения коэффициентов относительной опасности воздействия приведены в табл. 4 пособия.

Таблица 18 Исходные данные для расчетов ПДВ и экологического ущерба
№ п/п	Состав выброса	Номер типа территории	Экономический район	А	H, м	Т, ºС	vM, см/с	, %	D, м	0, м/с	SЗАЗ км2	М, г/сек
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	1. Азота диоксид 2. Кокс	6;12	Северо-Западный	160	50	12	1,5 9,1	92 72	1,2	0,5	2,1; 3,7	0,04 0,03
2	1. Бензол 2. Сажа	6; 14	Северный	200	45	18	1,8 11,2	99 75	1,25	0,8	1,4; 1,5	0,05 0,12
3	1. Серная кислота 2. 3,4-бенз(а)пирен	6; 17	Волго-Вятский	200	30	25	0,7 0,5	99 98	3,3	1,0	1,3; 1,6	0,01 0,0018
4	1. Серы диоксид 2. 3,4-бенз(а)пирен	6; 13	Центральный	140	80	5	1,8 1,2	95 98	1,35	2,5	1,7; 2,1	0,06 0,05
5	1. Аммиак 2. Асбест	6; 11	Центрально- Черноземный	180	35	20	1,5 13,4	88 76	1,27	2,1	1,6; 0,8	0,02 0,005	42
6	1. Азота оксид 2. Ксилол	6; 15	Поволжский	200	90	35	0,6 1,4	95 79	1,38	4,7	2,8; 2,3	0,008 0,05
7	1. Углеводороды 2. Асбоцемент	6; 2	Поволжский	200	20	15	2,32 11,4	69 88	1,45	5,2	2,2; 3,3	0,04 0,07
8	1. Ртуть металлическая 2. Керосин	6; 1	Уральский	160	30	25	0,9 19,5	99 79	3,1	1,4	2,1; 2,5	0,00001 0,045
9	1. Медь 2. Сажа	6; 5	Северо- Кавказский	200	40	10	0,6 12,2	94 86	2,52	1,8	3,4; 2,4	0,04 0,8
10	1. Ванадий пятиокись 2. Азота диоксид	6; 5	Западно- Сибирский	200	12	18	0,7 1,2	92 89	2,5	1,4	2,3; 3,6	0,01 0,08
11	1. Цементная пыль 2. Кремния диоксид	6; 7	Западно- Сибирский	200	18	10	13,2 11,4	87 88	2,28	1,8	2,0; 4,3	0,05 0,09
12	1. Бензин 2. Керосин	6; 8	Уральский	160	100	24	0,9 0,8	90 91	3,33	1,6	2,9; 3,3	0,019 0,015
13	1. Ацетон 2. Ксилол	6; 9	Центральный	140	80	22	0,8 0,5	95 98	2,38	2,8	3,1; 4,3	0,05 0,01
14	1. Древесная пыль 2. Железа оксид	6; 10	Центрально- Черноземный	180	17	15	16,8 25	78 62	1,22	2,7	3,6; 4,4	0,045 0,01

Окончание табл. 18

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
15	1. Сероводород 2. Аммиак	6; 13	Северо- Кавказский	200	18	12	0,9 1,9	95 85	1,25	0,9	4,6; 3,2	0,08 0,041
16	1. Кремния диоксид 2. Оксид хрома (III)	6; 16	Восточно- Сибирский	200	26	20	28,5 9,1	65 72	1,52	0,7	2,2; 4,3	0,021 0,05
17	1. Фосфорит 2. Кремния диоксид	6; 13	Центральный	140	10	15	16,8 21,2	79 68	1,5	0,5	2,1; 3,2	0,09 0,01
18	1. Соляная кислота 2. Хлор	6; 11	Дальневос-точный	200	19	17	0,7 0,5	99 98	1,28	0,28	3,4; 2,4	0,09 0,01
19	1. Азота оксид 2. Серы диоксид	6; 15	Дальневос-точный	200	80	18	0,8 0,2	95 98	1,8	0,8	1,4; 2.9	0,7 0,05
20	1. Аммиак 2. 3,4-бенз(а)пирен	6; 2	Уральский	160	80	20	1,5 0,4	88 96	1,65	0,65	1,3; 2,5	0,05 0,001	43
21	1. Бокситы 2. Оксид кальция	6; 1	Центрально-Черноземный	180	25	12	15,6 25,2	79 69	1,25	0,25	1,7; 3,2	0,004 0,08
22	1. Ванадий пятиокись 2. Марганец	6; 14	Центрально-Черноземный	180	50	16	23,2 1,4	69 88	1,33	0,33	2,5; 2,1	0,07 0,04
23	1. Сажа 2. Углеводороды	6; 7	Волго-Вятский	200	70	15	12,9 0,8	79 97	1,35	0,35	2,3; 3,2	0,06 0,08
24	1. Пыль углерода 2. Сероводород	6; 8	Поволжский	200	9	18	1,6 0,2	89 99	1,75	0,75	4,6; 4,3	0,011 0,02
25	1. Оксид свинца 2. Марганец	6; 9	Центральный	140	50	20	12,7 1,2	82 89	1,55	0,55	2,3; 4,3	0,05 0,08
26	1. Абразив 2. Кремния диоксид	6; 10	Уральский	160	10	23	13,2 11,4	87 88	1,42	0,42	2,3; 3,1	0,08 0,012
27	1. Оксид никеля 2. Ксилол	6; 11	Центрально-Черноземный	180	70	21	14,9 0,8	87 97	1,58	0,58	2,0; 3,7	0,08 0,041
28	1. Бензол 2. Ванадия пятиокись	6; 15	Уральский	160	35	12	0,8 1,5	99 87	1,7	0,7	3,9; 2,9	0,04 0,05
29	1. Ксилол 2. Бензол	6; 2	Поволжский	200	40	13	0,8 0,3	95 98	1,35	0,35	2,1; 3,9	0,09 0,021

П

44

осле расчета ПДВ (г/сек) для каждой примеси необходимо:

– рассчитать значение валового выброса (ПДВ_вал, т/год) загрязняющего вещества с учетом установленного предельно допустимого выброса (из условия работы предприятия 8-12 ч в сутки (T) и 265-340 дней в году (N):

ПДВ_вал = ПДВ  3600  T  N  10^-6 (51)

– произвести расчет временно согласованного выброса (ВСВ, т/год) из условия увеличения значения валового выброса ПДВ_вал на 20%:

ВСВ = 1,2ПДВ_вал (52)

– рассчитать валовый фактический выброс (М_вал, т/год) загрязняющего вещества с учетом указанной мощности выброса (М, г/сек):

М_вал = М  3600  T  N  10^-6 (53)

– сравнить значения ПДВ_вал и М_вал; в случае превышения фактического валового выброса сделать вывод о необходимости проведения природоохранных мероприятий (замена пылегазоулавливающего оборудования, внедрение стратегий контроля и др. рекомендации).

Расчеты платы и эколого-экономического ущерба произвести, используя полученные значения М_вал; алгоритм расчета платежей за негативное загрязнение атмосферного воздуха приведен в п. 1.2; расчет ущерба от загрязнения атмосферы представлен в п. 2.1.