Введение

При разработке систем санитарной очистки газов возникает задача определения такого объема выброса загрязняющих веществ, при котором обеспечивалось бы необходимое качество атмосферного воздуха в приземном слое.

Эта задача решается:

• путем санитарно-гигиенического нормирования качества атмосферного воздуха – установлением предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ, исключающих вредное воздействие на организм человека, обнаруживаемое современными медицинскими методами, как у настоящего, так и последующих поколений;

• установлением такого выброса для источников загрязнения, при котором концентрация загрязняющих веществ в приземном слое с учетом их рассеивания в атмосфере не превышала бы установленных ПДК.

В методических указаниях по расчету рассеивания и регламентации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу даны методики расчета основных параметров, определяющих рассеивание и степень загрязнения атмосферного воздуха, определения параметров источников выброса.

Задание и номер варианта для расчета выдает преподаватель. Исходные данные для расчета приведены в приложениях:

• таблица П.5 - климатические параметры и параметры источника выброса;

• таблица П. 6 - параметры, определяющие поправку на рельеф местности;

• таблица П. 7 - характеристика загрязняющего вещества и газоочистки.

1. Нормирование качества атмосферного воздуха

1.1. Характеристики качества атмосферного воздуха

Нормирование качества окружающей природной среды (и атмосферного воздуха в частности) осуществляется с целью установления допустимых норм антропогенного воздействия, как на человека, так и на природную среду.

Основным показателем, используемым для контроля качества атмосферного воздуха, является предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества – ПДК.

ПДК - предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни. Величины ПДК приведены в мг/м³.

Под прямым воздействием имеется ввиду нанесение организму временного раздражающего воздействия (рефлекторное), или воздействия, которое накапливаясь, при превышении определенной дозы, может вызвать патологические изменения (резорбтивное).

Под косвенным воздействием понимаются такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая вредного влияния на человека, ухудшают условия его существования (увеличение числа туманных дней, поражение зеленых насаждений, изменение окраски объектов окружающей среды и т.п.)

Особенностью нормирования качества атмосферного воздуха является зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе, на здоровье населения не только от значения их концентраций, но и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом.

В связи с этим в Российской Федерации, как и во всем мире, для загрязняющих веществ, как правило, установлены два норматива:

• норматив, рассчитанный на короткий период воздействия загрязняющих веществ. Данный норматив называется предельно допустимые максимально–разовые концентрации.

• норматив, рассчитанный на более продолжительный период воздействия (8 часов, сутки, по некоторым веществам год). В Российской Федерации данный норматив устанавливается для 24 часов и называется предельно допустимые среднесуточные концентрации.

Разработка нормативов максимально–разовых и среднесуточных ПДК основывается на лимитирующем показателе вредности загрязняющего вещества. Лимитирующий (определяющий) показатель вредности характеризует направленность биологического действия вещества:

• рефлекторное;

• резорбтивное.

Под рефлекторным действием понимается реакция со стороны рецепторов верхних дыхательных путей - ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек, задержка дыхания и т.п.

Указанные эффекты возникают при кратковременном воздействии загрязняющих веществ, поэтому рефлекторное действие лежит в основе установления максимальной разовой ПДК (ПДК_мр).

ПДК_МР – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, которая при вдыхании в течение 20-30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

Под резорбтивным действием понимают возможность развития общетоксических, гонадотоксических, эмбриотоксических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов, возникновение которых зависит не только от концентрации вещества в воздухе, но и длительности ее вдыхания.

С целью предупреждения развития резорбтивного действия устанавливается среднесуточная ПДК (ПДК_сс).

ПДК_СС – предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании.

Значения ПДК некоторых веществ приведены в Приложении (табл.П1).

В жилой зоне и на других территориях проживания должны соблюдаться ПДК, а в местах массового отдыха населения, на территориях размещения лечебно-профилактических учреждений длительного пребывания больных и центров реабилитации - 0,8 ПДК.

При совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия (табл.П2), сумма их приведенных концентраций не должна превышать единицы:

где: - фактические концентрации веществ в атмосферном воздухе;

- предельно допустимые концентрации тех же веществ.

При контроле качества атмосферного воздуха в соответствии с «Руководством по контролю загрязнения атмосферы» РД 53.04.186-89 кроме ПДК определяются такие параметры, как:

• СИ - стандартный индекс – наибольшая измеренная разовая концентрация примеси, деленная на ПДК; она определяется из данных наблюдений на посту за одной примесью или на всех постах района за всеми примесями за месяц или за год;

• НП - наибольшая повторяемость (%) превышения ПДК по данным наблюдений на одном посту (за одной примесью) или на всех постах района за всеми примесями за месяц или за год;

• ИЗА - индекс загрязнения атмосферы - комплексный показатель, учитывающий несколько примесей, представляющий собой сумму концентраций выбранных загрязняющих веществ в долях ПДК (табл.1).

Величина ИЗА в зависимости от числа учитываемых примесей m, определяется как:

где: С_срi - средняя концентрация i- вещества; ПДК_i - среднесуточная предельно допустимая концентрация i- вещества; S_i - безразмерная константа, учитывающая степень опасности i-того.

Среднее значение S_i для групп веществ 4-х классов опасности принимается равным:

• для первого………………..…..1,7;

• для второго……………….…...1,3;

• для третьего 1,0;

• для четвертого…………….…..0,9.

Таблица 1

В зависимости от значения ИЗА уровень загрязнения воздуха определяется следующим образом:

Уровень загрязнения атмосферного воздуха	Значения ИЗА
Низкий	меньше или равен 5
Повышенный	5-7
Высокий	7-14
Очень высокий	больше или равен 14

Площадка для строительства новых и расширения существующих объектов выбирается с учетом аэроклиматической характеристики, рельефа местности, закономерностей распространения промышленных выбросов в атмосфере, а также потенциала загрязнения атмосферы (ПЗА) – показателя, учитывающего метеорологические параметры, влияющие на распространение загрязняющих в приземном слое (табл.П. 3).