3. Планування заходів з охорони повітряного басейну

Атмосферне повітря — основний компонент біосфери. Кількість його в природі значна і основну небезпеку для людства складає не нестача повітря як такого, а його прогресуюче забруднення. При цьому під забрудненням атмосфери розуміють наявність в ній одного або більше інгредієнтів або їх комбінацій в таких кількостях і впродовж такого часу, що вони можуть нанести шкоду здоров’ю або добробуту людини, або надмірно вплинути на сформований уклад життя.

Віднесення тих чи інших речовин до числа забруднювачів визначається не тільки їх природою, але й кількісним вмістом в атмосфері.

Розрізняють природні та антропогенні джерела забруднення атмосфери. До природних джерел можна віднести такі явища, як вулканічна діяльність, пилові бурі, лісові пожежі і таке інше. Оскільки географія, періодичність, масштаби природних явищ достатньо стабільні, то процеси самоочищення забезпечують загалом належну стійкість зовнішнього середовища.

Антропогенні джерела забруднення зумовлені діяльністю людини. Обсяги цього виду забруднень безперервно зростають. Це пов’язано, насамперед, із зростанням енергозабезпеченості людства. Через недосконалість процесів опалювання різних видів палива вони супроводжуються різким збільшенням викидів в атмосферу шкідливих речовин.

Ще однією особливістю антропогенних забруднювачів атмосфери є їх переважна локалізація в порівняно невеликих географічних районах — містах, промислових центрах. При цьому швидкість нагромадження викидів значно перевищує можливості самоочищення атмосфери, а це означає, що зони можуть порушувати екологічну рівновагу навіть за умови їх локалізації.

Основними забруднювачами атмосфери є теплоенергетичні установки, які працюють на твердому наливі, двигуни внутрішнього згоряння. За масштабами викидів в атмосферу варто назвати насамперед пил, сірчаний газ, оксиди азоту.

Головною проблемою, яка постає при охороні повітряного басейну, є зменшення обсягу газів, які викидаються в атмосферу та створення пилеуловлюючих пристроїв. Ідеальним розв’язанням проблеми охорони атмосферного повітря є розроблення нових форм комплексних виробництв із замкнутими технологічними циклами, які забезпечували б максимальну утилізацію відходів.

На даний час розроблено чимало ефективних методів захисту повітряного басейну від забруднення токсичними газовими викидами промисловості і транспорту. Всі вони, однак, вимагають значних капітальних та експлуатаційних витрат.

Основним призначенням плану заходів по охороні повітряного басейну є забезпечення скорочення маси шкідливих для людини та навколишнього природного середовища речовин, що потрапляють в атмосферу разом з викидами, які утворюються внаслідок виробничої діяльності стаціонарних джерел тепла, промислових підприємств, а також разом з вентиляційним повітрям. Такі заходи пов’язані з удосконаленням технології та оснащенням джерел шкідливих викидів в атмосферу установками для їх уловлювання та знешкодження. Поряд із удосконаленням технології до названих заходів відносять: спорудження газоочисних та пилоуловлюючих установок, димососів-золоуловлювачів, газопромивачів, барботажних апаратів та інших пристроїв.

В нафтовій, газовій та нафтогазопереробній промисловості окрім вищенаведених заходів використовуються:

— герметизація систем збирання, транспортування, зберігання та перероблення нафти і газу;

— утилізація попутного нафтового газу, ліквідації факелів;

— збирання вихлопних газів при бурінні свердловин з використанням двигунів внутрішнього згоряння.

Крім стаціонарних джерел забруднення повітряного басейну є ще пересувні — в основному це транспортні засоби. В цьому випадку зниження рівня забруднення повітрят досягається насамперед за рахунок підвищення якості палива, збереження справності двигунів внутрішнього згоряння, розроблення та запровадження пристроїв, що вловлюють вихлопні гази і т.п.

До основних планових показників, що характеризують стан охорони повітряного басейну, належать такі:

1.   Сумарна кількість шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу усіма стаціонарними джерелами забруднення, враховуючи, при цьому, суму шкідливих речовин, що містяться в технологічних газах, вентиляційному повітрі, а також тих, що виділяються при виробництві та транспортуванні продукції:

(15.7)

де Q_ШТГ — сумарна кількість шкідливих речовин у технологічних газах;

Q_ШВП— сумарна кількість шкідливих речовин у вентиляційному повітрі;

Q_ШВТ — сумарна кількість шкідливих речовин, які виділяються при виробництві та транспортуванні продукції.

2.   Сумарна кількість шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу пересувними (транспортними) джерелами, визначається як сума речовий, що містяться у вихлопних газах (вуглець, тверді частинки, оксиди азоту та ін.).

3.   Сумарна кількість шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу стаціонарними джерелами забруднення, визначається як сума речовин, що містяться в газах, які не піддавались очищенню і попадають безпосередньо в атмосферу, а також невловимих шкідливих речовин, що пройшли очисні установки. (Слід зауважити, що до невловимих шкідливих речовин, які пройшли очисні установки відносять організовані та неорганізовані викиди).

Організовані викиди — це викиди, що збираються системою газовідходів незалежно від того, чи вони направляються чи не направляються на газоочисні установки.

Неорганізовані викиди — це викиди, які безпосередньо попадають в атмосферу.

Разом із загальною кількістю шкідливих речовин визначається і кількість твердих, газоподібних та рідких речовин (сірчистий ангідрид, оксиди азоту, оксиди вуглецю, вуглеводні і т.п.).

4.   Кількість шкідливих речовин, які поступають на очисні споруди (загалом та за інгредієнтами), визначається як сума цих речовин, що містяться в газах, які піддаються очищенню та знешкодженню, щоб запобігти забрудненню атмосфери. Як і у попередньому випадку потрібно виокремлювати тверді, газоподібні та рідкі речовини.

5.   Кількість уловлюваних та знешкоджуваних шкідливих речовин від стаціонарних джерел забруднення визначається як сума всіх шкідливих речовин, що уловлюються та знешкоджуються газоочисними та пилоуловлюючими установками. До цієї суми не включаються вловлювані речовини, що є планованою продукцією даного виробництва. Різниця між кількістю шкідливих речовин в базовому періоді та проектованою (фактичною) кількістю в наступному періоді дасть змогу визначити зниження кількості цих речовин, що викидаються в атмосферу.

(15.8)

(15.9)

де ΔQ_ШР — абсолютне скорочення кількості шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу;

δQ_ШР — відносне скорочення кількості шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу;

Q_ШРб — кількість шкідливих речовин, що викидалися в атмосферу в базовому періоді;

Q_ШВп — кількість шкідливих речовин, що викидатимуться в атмосферу у плановому періоді.

6.   Об’єм шкідливих речовин, що викинуті в атмосферу, із завальної кількості, що поступили на очищення, визначається як сума шкідливих речовин (загалом та за інгредієнтами), які пройшли через газоочисну та пиловловлюючу апаратуру, але не були вловленими нею.

7.   Обсяг утилізованих речовин із загальної кількості уловлених шкідливих речовин визначається як сума речовин (всього та за інгредієнтами), які після уловлювання повністю використовуються як самостійні продукти на даному підприємстві або передаються на переробку іншим підприємствам у вигляді сировини.

8.   Рівень уловлювання та знешкодження шкідливих речовин стосовно загальної їх кількості, що відходять від усіх стаціонарних джерел забруднення, визначають за формулою:

(15.10)

де k_УЗШР — коефіцієнт утилізації та знешкодження шкідливих речовин;

Q_УЗШРСД — кількість уловлених та знешкоджених шкідливих речовин від стаціонарних джерел забруднення;

Q_ШРСД — кількість шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу стаціонарними джерелами забруднення;

9.   Рівень забруднення оточуючого середовища укрупнено визначається за формулою:

(15.11)

де п_ПЗ — кількість підприємств (структурних підрозділів), які забруднюють довкілля, не використовуючи засобів нейтралізації шкідливих викидів;

п_ПЧ — кількість підприємств (структурних підрозділів), які частково нейтралізують шкідливі викиди;

п_ЗП — загальна кількість підприємств (структурних підрозділів) на даній території регіоні).

10.  Стан повітряного басейну можна визначити і за такою формулою:

(15.12)

При плануванні заходів з охорони повітряного басейну використовується поняття гранично допустимого вмісту шкідливих речовин у повітрі робочої зони. Вміст шкідливих речовин в в повітрі не повинен перевищувати допустимих концентрацій.

Гранично допустимі викиди — це максимальний обсяг викидів шкідливих речовин в атмосферу, які можуть бути знешкоджені природнім шляхом. Цей показник встановлюється для кожного підприємства окремо залежно від організаційно-технічних чинників та навколишнього середовища. При одночасному вмісті в повітрі робочої зони декількох шкідливих речовин односпрямованої дії сума відношень фактичних концентрацій кожного з них в повітрі до їх ГДК не повинна перевищувати одиниці, тобто:

(15.13)

де К_ШРп — фактична концентрація п-ої шкідливої речовини в повітрі;

ГДК_п — гранично допустима концентрація відповідної п-ої шкідливої речовини.

При одночасному вмісті в повітрі декількох шкідливих речовин різноспрямованої дії ГДК залишаються такими ж, як і при ізольованому впливі.

Структура даного розділу плану формується відповідно до наведених вище планових показників та характеру заходів, що розробляються.