ПОП_и_ООС_заочникам / Задание №1 / Теория к заданию №1

Охрана атмосферного воздуха

Литература:

1) Положение об оценке воздействия на окружающую среду в РФ. Утверждено приказом Минприроды РФ от 18.07.94, № 222, зарегестрировано в Минюсте РФ 22.09.94 695// «Экономика и жизнь», № 40, 05.10.94.

2) Закон РФ «Об экологической экспертизе» от 23.11.95 № 174-ФЗ, опубликован 30.11.95// Российская газета» № 232 от 30.11.95.

3) Закон РФ «Об охране окружающей среды» от 10.01.02 № 7-ФЗ, опубликован 12.01.02// «Российская газета», с последующими изм. и доп. от 31.12.05. http://www.ecomoscow.ru/

4) Директива ЕЭС 85/337/ЕЭС «Об оценке воздействия на ОС отдельных государственных и частных проектов»// Official Journal ES , 1985. – 47 с.

5) Сапунов В.Б. Краткий экологический словарь: Учебное пособие. – СПб.: С-ПбГАУ, 2006. – 40 с.

6) Ливчак И.Ф. Инженерная защита и управление развитием окружающей среды. – М.: Колос, 2001. – 159 с.

7) Материалы интернет-сайтов: http://www.ecomoscow.ru/ и др.

8) Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Госкомгидромет. Утверждена Председателем Госкомитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды 04.08.86. №192.

9) Приложение I Руководства по контролю загрязнения атмосферы РД52. 04.186-89. – М., 1991 г., с. 693.

10) Распоряжение мэра Москвы от 22.06.93 № 387 РМ.

11) СанПиН 2.2.1/2.1.1.567-96 от 1996 г. (устанавливает размер СЗЗ).

Охрана окружающей среды (ООС) – система государственных и общественных мер, направленных на обеспечение гармоничного взаимодействия общества и природы, обеспечивающего сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов и среды обитания человека.

В современных условиях охрана атмосферного воздуха базируется на экологическом мониторинге, прогнозе состояния окружающей среды, мероприятиях по предотвращению загрязнений, превышающих допустимые нормативы, мероприятиях по ликвидации последствий сверхлимитных выбросов в атмосферу, включая последствия экологических катастроф. Все это требует экологического сопровождения хозяйственной и иной деятельности человека.

Экологическое сопровождение хозяйственной деятельности (ЭСХД) – это экологические экспертные мероприятия на проектной стадии и мероприятия в процессе эксплуатации предприятий, проводимые с целью эколого-экономического обоснования, лицензирования хозяйственной или иной деятельности человека. Проектная стадия предприятия включает 3 последовательные процедуры ЭСХД: 1) ОВОС* – оценка воздействия на окружающую среду; 2) экологическое обоснование, проводимое на основе полученных данных ОВОС; 3) экологическая экспертиза, в результате которой либо выдается разрешение, либо налагается запрет на строительство предприятия. Стадия эксплуатации также включает одну из процедур ЭСХД, а именно – экологический аудит**.

*Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) – это процесс по учету экологических требований законодательства РФ в системе подготовки хозяйственных, в том числе предпроектных, проектных и других решений, направленных на выявление и предупреждение неприемлемых для общества экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий их реализации, а также оценка инвестиционных затрат на природоохранные мероприятия. ОВОС содержит также данные о вероятности возникновения и тяжести аварий, т.е. оценки различных экологических рисков, прогноз их возможных последствий для ОС, а также меры по ликвидации таких последствий. ОВОС регламентируется нормативными документами (1-4, 7), а также рядом иных нормативно-правовых актов. Нормативно-техническая документация, используемая при ОВОС, включает: ГОСТы, СанПиНы, СНиПы, методические пособия по нормированию, учету и контролю выбросов ЗВ от различных предприятий, распоряжения мэров и прочую документацию.

**Экологический аудит – независимая, комплексная, документированная оценка соблюдения субъектом хозяйственной и иной деятельности требований, в том числе нормативов и нормативных документов, в области охраны ОС, требований международных стандартов и подготовка рекомендаций по улучшению такой деятельности. Экологический аудит – это исследование статуса и экологического состояния объекта (как правило, недвижимости) или какого-либо вида деятельности с целью выявления существующих или потенциальных экологических рисков. При проведении экологического аудита также выявляются несоответствия проводимой деятельности требованиям экологического законодательства. Он применяется только к существующим и функционирующим объектам. Экологический аудит также применяется для оценки степени экологической деградации объекта, выявления существующих и возможных участков загрязнения в результате проведения данной деятельности, выявления факторов риска здоровью населения и работников данного производства.

Основными критериями, используемыми при ОВОС (здесь: при оценке качества атмосферного воздуха и мероприятиях по улучшению его качества являются): ПДК, ПДВ, ВСВ, ИЗА, Р (P), ПЗА, ИПЖ, ОБУВ, КИЗА, ПВ и пр.

ПДК ЗВ – предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества – максимальное количество ЗВ в единице объема или массы, которое при ежедневном воздействии в течение неограниченного времени не вызывает каких-либо болезненных изменений в организме человека. ПДК является гигиеническим критерием при оценке санитарного состояния окружающей среды (атмосферного воздуха, водоемов, почвы и т.д.). В России устанавливается законодательно для каждого ЗВ. Различают среднегодовую, среднесуточную и максимальную разовую ПДК. Обычно проводится оценка выбросов таких ЗВ, как: твердые частицы, соединения серы (в пересчете на диоксид серы – SO₂), оксид углерода (СО), оксиды азота (NO_x в пересчете на диоксид азота – NO₂), углеводороды (СН) и пр.

ЗВ - загрязняющее вещество – привнесенное в окружающую среду вещество, нехарактерное для нее по физическим, химическим или биологическим параметрам, либо в завышенной его концентрации.

ПДК максимальная разовая – концентрация ЗВ, не оказывающая отрицательного действия на здоровье чело­века в течение 30-минутного воздействия ЗВ.

ПДК среднесуточная и среднегодовая - концентрации ЗВ, не оказывающие отрицательного действия на здоровье чело­века в течение неограниченно длительного воздей­ствия ЗВ.

ПДВ – предельно допустимый выброс ЗВ – научно-технический норматив, устанавливаемый из условия, что содержание ЗВ в приземном слое воздуха (на уровне 2 м от поверхности земли) не должно превышать ПДК. ПДВ – это объем выбросов, установленный для каждого источника загрязнения атмосферы при условии, что выбросы вредных веществ от данного источника и от совокупности источников города или другого населенного пункта, с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере, не создадут приземную концентрацию, превышающую их ПДК для населения, растительного и животного мира.

ВСВ – временно согласованный выброс – выброс ЗВ, превышающий установленный ПДВ, но временно согласованный с санитарными органами, которые на установленный срок, до усовершенствования технологии, разрешили такую эксплуатацию. Плата за ВСВ устанавливается обычно с 5-кратным повышающим коэффициентом по сравнению с нормативом платы при выбросах в пределах допустимых.

ИЗА – индекс загрязнения атмосферы – это показатель, используемый при проведении ОВОС, который определяется как сумма средних концентраций пяти основных ЗВ, нормированных на среднесуточные ПДК с учетом класса опасности. По шкале оценок, выделяют: удовлетворительную (ИЗА<5), относительно напряженную (6-15), существенно напряженную (16-50), критическую (51-100), катастрофическую ситуацию (ИЗА>100).

Р – комплексный показатель загрязнения атмосферного воздуха – это показатель, также используемый при проведении ОВОС, который определяется по среднегодовым концентрациям для любого числа ЗВ с учетом их класса опасности и эффекта частичной суммации их токсического действия. По шкале оценок данного показателя выделяют экологические состояния атмосферного воздуха от допустимого уровня загрязнения до состояния экологического бедствия. P (Р) – суммарный годовой показатель загрязнения воздуха (км³/год).

ПЗА – потенциал загрязнения атмосферы – экологический параметр, определяющий способность атмосферы к рассеиванию ЗВ. Это комплексный метеорологический показатель, учитывающий особенности переноса ЗВ в зависимости от метеоусловий, способствующих накоплению и выведению примеси из атмосферы. Он характеризует вероятность того или иного уровня загрязнения в зависимости от повторяемости неблагоприятных для рассеивания метеорологических условий (приземных инверсий и застоев, слабых ветров и продолжительности туманов). Выделяют 5 классов ПЗА.

ИПЖ – индекс потенциала жизнеспособности.

ОБУВ – ориентировочный безопасный уровень воздействия загрязняющего атмосферу вещества – временный гигиенический норматив для загрязняющего атмосферу вещества, устанавливаемый расчетным методом для целей проектирования промышленных объектов.

КИЗА – комплексный индекс среднегодового загрязнения атмосферы.

ПВ – параметр потребления воздуха – параметр, который характеризует объем чистого воздуха, необходимый для разбавления выбросов 3В до уровня средней ПДК. Как и ПЗА этот экологический параметр определяет способность атмосферы к рассеиванию ЗВ. Это комплексный метеорологический показатель, учитывающий особенности переноса ЗВ в зависимости от повторяемости неблагоприятных для рассеивания метеорологических условий (приземных инверсий и застоев, слабых ветров и продолжительности туманов). На основании расчета ПВ по заданному региону проводится расчет ПВ для отдельных предприятий на территории этого региона с целью обеспечения не превышения ПДК.

При планировании и эксплуатации предприятий устанавливается СЗЗ.

СЗЗ – санитарно-защитная зона – одно из пассивных инженерных мероприятий по защите окружающей среды. Это зона, окружающая промышленное предприятие и предназначенная для защиты примыкающих селитебных территорий от неприятных запахов, повышенного уровня шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных излучений, источниками которых является данное предприятие. Минимальный размер СЗЗ (5 категорий) определяется требованиями СанПиНа 2.2.1/2.1.1.567-96 от 1996 г. (11). Для предприятий 1-й категории (металлургические, химические и пр.) он равен 2 км. Для предприятий 5-й категории (кондитерские фабрики и пр.) он равен 100 м. Если на границе СЗЗ с селитебной территорией максимальные приземные концентрации превышают ПДК, то размер СЗЗ увеличивают. ОВОС проводится на основании не только оценки концентраций отдельных ЗВ, но также с учетом ИПЖ и ПЗА. Таким образом, размеры СЗЗ могут быть расширены до 10 км.

Селитебная территория – территория под застройкой, либо территория, предназначенная под застройку.

Расчет приземных концентраций ЗВ, поступающих из трубы предприятия, проводится согласно методике ОНД-86 (8). Приземные концентрации ЗВ определяются по следующей формуле:

, где

См – максимальная приземная концентрация ЗВ (мг/м³) при выбросе нагретой газовоздушной смеси из одиночного (точечного) источника с устьем круглого сечения при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Х_м (м) от источника (с учетом фоновой концентрации);

М – масса вредного вещества (г/с), выбрасываемого в атмосферу в единицу времени;

А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеиваний ЗВ в атмосферном воздухе (А=140÷250 в зависимости от географического района расположения источника загрязнения);

F – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе. Для газообразных ЗВ и мелкодисперсных аэрозолей F=1, для остальных аэрозолей F=2÷3 в зависимости от степени очистки выбросов;

m – коэффициент, учитывающий форму устья и условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса. Он зависит от средней скорости выхода газовоздушной смеси из трубы ω₀, высоты выброса H, разности температур T и диаметра трубы D.

n – коэффициент, учитывающий форму устья и условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса. Он зависит от расхода газов V₁, высоты выброса H и разности температур T и определяется по эмпирическому графику;

η – коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности. В случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот менее 50 м на 1 км η =1;

Н – высота источника выброса над уровнем земли (м). Для наземных источников при расчетах принимается Н=2 м;

ΔТ– разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т_г и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_в (ºС).

V₁ – расход газовоздушной смеси (м³/с), который определяется по формуле:

, где

D – диаметр устья источника выброса (м);

ω₀ – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (м/с).

ПДВ ЗВ – M_ПДВ (г/с) определяется по форумле:

, где

С_ПДКа.в. – концентрация ЗВ, равная ПДК (мг/м³). ПДК ЗВ указаны в Приложении I Руководства по контролю загрязнения атмосферы РД52 (9), либо в более позднем РД, если оно вышло в печать;

С_ф – фоновая концентрация ЗВ (мг/м³);

Для определения платы за выбросы данного предприятия проводится оценка годового количества выбрасываемых им различных ЗВ – B (кг/год) по формуле:

, где

N – годовая производительность предприятия (т/год);

m_уд – удельный выброс ЗВ (кг/т). Указан в методических пособиях по нормированию, учету и контролю выбросов ЗВ от различных предприятий.

На основании B определяется стоимость платы за загрязнение атмосферного воздуха различными ЗВ – S (руб./год) по формуле:

, где

p – плата за выброс 1 т ЗВ (руб./т) в пределах ПДВ, либо в пределах от ПДВ до ВСВ (вторая p обычно в 5 раз выше). Плата за выбросы ЗВ указана в распоряжении мэра Москвы от 22.06.93 № 387 РМ (10), либо в более свежем РМ, если оно вышло в печать.

Чтобы выяснить приемлемость установленных законом (СанПиН) размеров СЗЗ необходимо определить реальное расстояние от места выброса до места образования максимальной приземной концентрации вредных веществ Х_м (м) определяется по формуле:

, где

d – коэффициент, определяемый как функция от расхода газовоздушной смеси – V₁, разности температур Т_г и Т_в – ΔТ, высоты источника выброса над уровнем земли – Н, средней скорости выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса – ω₀, диаметра устья источника выброса – D и максимальной приземной концентрации ЗВ при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Х_м от источника – См. Он рассчитывается по формуле:

, при 0,5<V_м<2;

, при V_м>2.

Если Х_м больше установленного СанПиНом размера СЗЗ, то СЗЗ расширяют до необходимого размера – Х_м.

Суммарный годовой показатель загрязнения воздуха – P (км³/год) рассчитывается по формуле:

.

В настоящее время распределение загрязнения атмосферы в пространстве определяют с помощью компьютерных программ: «Эфир», «Гарант», а также унифицированной программы расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА) «Эколог». Программа «Эколог» версии 2.55 разрешена для использования в работе на предприятиях России и согласована ГГО им. А.И. Воейкова.

Литература:

8) Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Госкомгидромет. Утверждена Председателем Госкомитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды 04.08.86. №192.

9) Приложение I Руководства по контролю загрязнения атмосферы РД52. 04.186-89. – М., 1991 г., с. 693.

10) Распоряжение мэра Москвы от 22.06.93 № 387 РМ.

11) СанПиН 2.2.1/2.1.1.567-96 (устанавливает размер СЗЗ).

Экологические термины, используемые в нормативно-правовых актах по охране окружающей среды и при проведении оценки воздействия на окружающую среду.

Литература:

5) Сапунов В.Б. Краткий экологический словарь: Учебное пособие. – СПб.: С-ПбГАУ, 2006. – 40 с.

6) Ливчак И.Ф. Инженерная защита и управление развитием окружающей среды. – М.: Колос, 2001. – 159 с.

7) Материалы интернет-сайтов: http://www.ecomoscow.ru/ и др.

Временно согласованные выбросы (ВСВ) – выбросы ЗВ, превышающие установленные ПДК, но временно согласованные с санитарными органами, которые на установленный срок, до усовершенствования технологии, разрешили такую эксплуатацию. Плата за ВСВ устанавливается обычно с 5-кратным повышающим коэффициентом по сравнению с нормативом платы при выбросах в пределах допустимых.

Загрязнение – привнесение в окружающую среду нехарактерных для нее физических, химических или биологических агентов, либо привнесение в среду любых агентов в завышенных для них количествах (концентрации, мощности и т.д.).

Загрязняющее вещество (ЗВ) – привнесенное в окружающую среду вещество, нехарактерное для нее по физическим, химическим или биологическим параметрам, либо в завышенной его концентрации.

Заказник – участок территории или акватории, в пределах которого постоянно или временно запрещены отдельные виды хозяйственной деятельности.

Закон биогенной миграции – состоит в том, что совокупность всех перемещений атомов и молекул, связанных с жизнью, имеет в эволюции тенденцию непрерывно расти. Разработан в 20-х годах ХХ в. великим русских геологом и экологом В.И. Вернадским. Стремление любого вида к неограниченному размножению, стремление людей повышать свою социальную активность является частным проявлением этого закона.

Законы Барри Коммонера - названы в честь американского эколога Б. Коммонера, который сформулировал следующие правила использования природных ресурсов:

1. “Все связано со всем”. Это положение отражает существование сложнейшей сети взаимодействий в биосфере и призвано предостеречь человека от необдуманного воздействия на природу, что может привести к необдуманным последствиям.

2. “Все должно куда-то деваться”. Это положение заставляет серьезно смотреть на проблему отходов материального производства. Огромные количества вещества извлечены из недр Земли, преобразованы в новые соединения и рассеяны в окружающей среде без учета того фактора, что все куда-то девается. В результате большое количество веществ нередко накапливается в тех местах, где по законам природы их не должно быть.

3. “Природа знает лучше”. Действительно, организация природных систем, выработанная миллионами лет биологической эволюции, совершенна. Данный закон заставляет во всем слушаться природу.

4. “Ничто не дается даром”. Это положение, имеющее также философский и этический смысл, объединяет предыдущие три, поскольку, как пишет Б. Коммонер, “глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которой ничего не может быть выиграно или потеряно и которая не может являться объектом всеобщего улучшения. Все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено”.

Закон Гарди-Вайнберга – закон, который лежит в основе популяционной генетики закон. Открыт в 20-х гг. нашего столетия Г. Гарди и В. Вайнбергом. Описывает соотношение генных и генотипических частот в популяции. Имеет следующее математическое выражение:

(p + q)² = p² + 2pq + q², где

p и q - частоты аллелей А и а одного гена, правая часть формулы отражает соответственно частоты генотипов АА, Аа и аа.

Закон Ферхюльста-Гаузе – увеличение численности и биологической массы любого вида конечны. Теоретически выведен немецким биологом Ферхюльстом в 1838 г. Эмпирическая проверка и математическое описание выполнены в 1934 г. советским экологом Г. Гаузе. Изображается кривой, которая иногда называется “кривая Гаузе”, или “кривая Ферхюльста-Гаузе”. Кривая состоит из четырех частей. Первая отражает стабильную численность популяции. Вторая – стадия экспоненциального роста, при которой размножение идет со скоростью геометрической прогрессии. Социобиологическое значение этой стадии оценил в ХVIII в. Т. Мальтус. Третья стадия – стабилизация численности. Четвертая – сокращение численности. Человечество приближается к третьей части кривой и по прогнозам численность его стабилизируется на уровне менее 10 миллиардов к середине 21 века.

Закон экспоненциального роста – при отсутствии ограничивающих факторов любая биологическая популяции будет неограниченно долго размножаться по геометрической прогрессии и, в конце концов, ее численность станет больше любого, сколько угодно большого заранее заданного числа. Отражает частный случай закона Ферхюльста-Гаузе, являющегося более глобальным. Реально этот закон означает, что любая экологическая ниша может быть заполнена живыми организмами за ограниченное время. Однако, поскольку в природе нет неограниченных экологических ниш, в действительности увеличение численности и биомассы любого вида, в том числе человека разумного, конечно.

Заповедник – особо охраняемая природная территория, полностью исключенная из хозяйственной деятельности.

Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) – это показатель, используемый при проведении ОВОС, который определяется как сумма средних концентраций пяти основных ЗВ, нормированных на среднесуточные ПДК с учетом класса опасности. По пятибалльной шкале оценок, выделяют: удовлетворительную ситуацию (ИЗА<5), относительно напряженную (6-15), существенно напряженную (16-50), критическую (51-100), катастрофическую (ИЗА>100).

Канцерогены – вещества или физические агенты, вызывающие злокачественные, раковые новообразования у животных.

Комплексный показатель загрязнения атмосферного воздуха (Р) – это показатель, используемый при проведении ОВОС, который определяется по среднегодовым концентрациям для любого числа ЗВ с учетом их класса опасности и эффекта частичной суммации их токсического действия. По шкале оценок данного показателя выделяют экологические состояния атмосферного воздуха от допустимого уровня загрязнения до состояния экологического бедствия.

“Красная книга” – список и описание редких и находящихся под угрозой вымирания биологических видов. Красная книга обладает юридической силой.

“Курильщики черные” – выходы темно окрашенных теплых термальных вод на дне океана. Окрестности “ЧК” представляют собой зоны специфических биоценозов.

“Митохондриальная Ева” – предполагаемая женщина, жившая несколько сотен тысяч лет назад в Африке, которая оказалась предком всех или подавляющего большинства людей на Земле. В основе гипотезы о ее существовании лежат данные о сходстве ДНК митохондрий – энергетических органоидов клетки у большинства обследованных людей.

Мониторинг окружающей среды – постоянное слежение за состоянием и изменением состояния окружающей среды, создание архивов данных о состоянии ОС.

Ниша экологическая – совокупность всех факторов среды, обеспечивающая существование вида в природе, место вида в системе биосферных связей.

Онкогенез – образование злокачественных опухолей. В опухоли происходит бесконтрольное размножение клеток, потенциально она бессмертна, т.к. клетки теряют естественный предел размножения. Опухоль погибает после гибели всего организма. Однако в искусственной среде с питательными веществами опухоль может оказаться потенциально бессмертной. Склонность к онкогенезу не наследственна, однако место расположения злокачественной опухоли в организме определяется наследственными причинами. Известны семейные случаи рака матки, молочных желез, кожи и т.д. Факторы окружающей среды, которые могут вызвать онкогенез – курение как стимулятор злокачественных новообразований в легких; множественные аборты, как фактор, стимулирующий злокачественные новообразования в матке и т.д.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия загрязняющего атмосферу вещества (ОБУВ) – временный гигиенический норматив для загрязняющего атмосферу вещества, устанавливаемый расчетным методом для целей проектирования промышленных объектов.

Особо охраняемые природные территории (ООПТ) – участки суши или акватории с ограниченным, жестко регламентированным характером природопользования. Основные виды ООПТ, принятые законодательством РФ: заповедники, заказники, национальные парки, природные парки, памятники природы, дендропарки, ботанические сады, лечебно-оздоровительные местности и курорты.

Охрана окружающей среды (ООС) – система государственных и общественных мер, направленных на обеспечение гармоничного взаимодействия общества и природы, обеспечивающего сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов и среды обитания человека.

Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) – это процесс по учету экологических требований законодательства РФ в системе подготовки хозяйственных, в том числе предпроектных, проектных и других решений, направленных на выявление и предупреждение неприемлемых для общества экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий ее реализации, а также оценка инвестиционных затрат на природоохранные мероприятия.