УМП ЭКОЛОГИЯ

увеличения высоты выброса (трубы) и увеличения расстояния до границы санитарно-защитной зоны с жилой застройкой, где должно соблюдаться ПДКм.р. Во всех случаях решения принимаются по результатам расчета рассеивания вредных веществ в атмосфере после выброса их из источника.

Степень опасности загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха выбросами вредных веществ определяется путем сравнения с ПДКм.р., рассчитанного значения приземной концентрации вредных веществ С (мг/м3), которое устанавливается на границе с жилой застройкой при наиболее неблагоприятных метеорологических условиях (когда скорость ветра достигает опасного значения Uм).

Должно соблюдаться условие:

При одновременном совместном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ, обладающих согласно СН 245-71 суммацией биологического действия, их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать единицы при расчете по формуле:

где С1, С2 ,..., Сn – концентрации отдельных вредных веществ в атмосферном воздухе в одной и той же точке местности, мг/м3;

ПДК1, ПДК2,..., ПДКn – соответствующие максимально разовые предельнодопустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, мг/м3 (принимаются по СН 245-71);

ф1, ф2, ..., ф – соответствующие фоновые концентрации вредных веществ (мг/м3) – принимаются по данным городской гидрометеослужбы.

Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника с учетом влияния рельефа местности, суммации вредного действия нескольких веществ, фоновых концентраций и неблагоприятных метеоусловий

Нормирование проводится с учетом влияния рельефа местности, суммации вредного воздействия нескольких веществ, фоновых концентраций и неблагоприятных метеоусловий, например, скорость ветра более 9 м/с для г. Оренбург.

Максимальная приземная концентрация вредного вещества Ст при выбросе нагретой газовоздушной смеси из одиночного источника

171

(точечного) с круглым устьем при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хт (м) от источника определяется по формуле:

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы в регионе и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе в данной местности, С2/3 мг град1/3/ г;

М – количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с; η – коэффициент, учитывающий рельеф местности; (при ровной местности с

перепадом высот не более 50 м на 1 км η = 1 (в радиусе 2 км);

F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе;

m и n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;

Н– высота источника выброса над уровнем земли, м;

Т– разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и

температурой окружающего атмосферного воздуха Тв, °С; V1 – расход газовоздушной смеси, м3/с.

Коэффициент А ( 2⁄3 мг ∙ град1⁄3/г) должен приниматься для неблагоприятных метеорологических условий, при которых концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе от источника выброса достигают максимального значения:

для субтропической зоны Средней Азии (лежащей южнее

40°с.ш.) – 240;

для Казахстана, нижнего Поволжья, Сибири, Дальнего Востока –

200;

для севера и северо-запада Европейской территории России, Среднего Поволжья, Урала и Украины – 160;

для Оренбурга – 180.

Масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу определяется по формуле:

где С – концентрация вредного вещества в выбрасываемой газовоздушной смеси, мг/м3;

V1 – расход газовоздушной смеси, м3/с.

Значения безразмерного коэффициента F должны приниматься:

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

172

для пыли и золы (кроме указанных выше) – 2 при условии, если средний эксплутационный коэффициент очистки более 90 %; 2,5 при 75 – 90 % и 3 при менее 75 % соответственно.

Величину T следует определять, принимая температуру окружающего атмосферного воздуха ТВ по средней температуре наружного воздуха в 13 часов наиболее жаркого месяца года, а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Тг – по действующим для данного производства технологическим нормативам.

Средняя линейная скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса W0 (м/с) определяется по формуле:

где D – диаметр устья источника выброса, м; V1 – расход газовоздушной смеси, м3/с.

Расчет параметра f производится по формуле:

Безразмерный коэффициент m определяется по формуле:

1

= 0,67+0,1∙√ +0,34∙3 (2.13)

√

Значение безразмерного коэффициента n определяется в зависимости от параметра νm:

при νm 0,3, n = 3;

при νm > 2, n = 1.

Расчет параметра νm производится по формуле:

Вычисленные по формуле 2.9 максимальные приземные концентрации См, для каждого отдельного вещества, подставляют в формулы 2.7 и 2.8, оценивают результаты с учетом суммации и фоновых концентраций и делают вывод о необходимости и объеме проведения технологических, санитарнотехнических и архитектурно-планировочных мероприятий.

173

Если в воздухе содержатся вещества, обладающие эффектом биологической суммации, то определяется одна, приведенная по ПДК к одному их этих веществ концентрация. Основным веществом выбирают то, которое относится к наибольшему классу опасности:

(сернистый ангидрид) и диоксид азота. Основным веществом является диоксид азота (второй класс опасности).

расчет продолжается с целью вычисления расстояния Х в метрах на котором концентрации вредных веществ будут равны ПДК.

новых воздухоохранных мероприятий не планируют.

На расстоянии Xм от источника выброса при неблагоприятных метеорологических условиях по оси факела выброса, достигается максимальная приземная концентрация вредных веществ См.

Величина Хм определяется по формуле:

где d – безразмерная величина, определяемая по формулам в зависимости от значения νm:

при νm 2

Если безразмерный коэффициент F 2 величина Хм определяется по формуле:

= (5−) ∙ ∙ , (2.20)

Величины приземных концентраций примесей С (меньшие чем См) в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях X от источника выброса определяются по формуле:

174

где S1 – безразмерная величина, определяемая при опасной скорости ветра в зависимости от отношения Х/Хм по графику (рисунок 2.11) или по формуле:

Если известны См и Хм, то приняв С=ПДК можно по формуле 2.21 определить S1, а затем по рисунку 2.11 определить соотношение Х/Хм (величину, далее используемую для расчета расширения санитарно-защитной зоны) и далее определить X (в метрах), то есть безопасное по оси факела выброса расстояние, на котором С=ПДК размер санитарно-защитной зоны предприятия.

Р и с у н о к 2 . 1 1 – График для определения значений безразмерного коэффициента S1, (при Х/Хм 8), то есть при известных X и Хм.

Определение минимальной высоты трубы и размеров (границ) санитарно-защитной зоны с учетом розы ветров

Минимальная высота трубы и размеры санитарно-защитной зоны определяются по основной формуле рассеивания выбросов (2.9) при фиксированном значении ПДВ (г/с). Полученный по расчету размер санитарно-защитной зоны «X» (в метрах) должен уточняться (в сторону увеличения) в зависимости от розы ветров на участке расположения предприятия Li по формуле:

где Хм – расчетное расстояние от источников загрязнения до границ санитарнозащитной зоны (без учета поправки на розу ветров), до которого концентрации вредных веществ больше ПДК, м;

Р– среднегодовая повторяемость направлений ветров рассматриваемого румба, %;

Р0 – повторяемость направлений ветров одного румба (при используемой в данном расчете восьмирумбовой розе ветров Р0 =12,5 %).

Построение чертежа санитарно-защитной зоны на карте местности

противоположным соответствующему румбу (например, восточный ветер вызывает отклонение факела выброса в западную зону).

Можно определить величину ПДВ по основной формуле рассеивания выбросов 6.3 на расстоянии Xм приравняв См=ПДК, а именно:

На практике в большинстве случаев пользуются защитой расстоянием (санитарно-защитная зона) или увеличением высоты выброса (трубы). Однако уменьшить мощность фактического выброса М, до ПДВ можно путем применения пылегазоулавливающих аппаратов и технологических мероприятий, уменьшающих выброс вредных веществ в воздушный бассейн.

Проектирование комплекса воздухоохранных мероприятий

Для достижения величины ПДВ применяют комплекс технологических, архитектурно-планировочных и санитарно-технических мероприятий, выбирая среди них наиболее экономически целесообразные.

Наиболее часто на практике применяют следующие мероприятия: технологические мероприятия:

соблюдение технологических норм расхода электроэнергии и пара на единицу продукции;

очистка сырья от вредных примесей (например, удаление серы из топлива), использование малосернистого мазута с содержанием серы 2 % и менее, перевод котельной с угля на мазут или природный газ, перевод предприятия на централизованное теплоснабжение с закрытием местной котельной;

создание малоотходных технологических процессов (количество отходов меньше 10 % от количества сырья), применение рециркуляции отходящих газов (до 100 %) в технологическом процессе;

использование вторичных энергоресурсов (ВЭР): установка экономайзеров, утилизация тепла вытяжного воздуха в системах вентиляции для подогрева приточного воздуха;

176

замена сухих способов переработки пылящих материалов

мокрыми;

применение пневмотранспорта для транспортировки пылящих материалов в деревообрабатывающих цехах, силикатной промышленности и т. д.;

архитектурно-планировочные мероприятия:

выбор участка под строительство с учетом розы ветров, рельефа местности, размещения существующих промузлов или промзоны;

организация санитарно-защитных зон с радиусом от 50 до 1000 м

иболее в зависимости от класса предприятия и результатов расчета рассеивания (L0);

посадка в санитарно-защитных зонах лесополос шириной 50 м с газонным разрывом 20 м, отдавая предпочтение районированным на Южном Урале газоустойчивым деревьям и кустарникам (боярышник обыкновенный, смородина золотистая, клен ясенелистный, клен татарский и т.д.), а так же деревьям с высокими пылезащитными свойствами (вяз гладкий, ясень остролистый, можжевельник и т. д.);

санитарно-технические мероприятия:

организация местной аспирационной сети и общеобменной вентиляции цеха (участка) в соответствии с расчетами выбросов по каждому вредному веществу (г/с) и необходимой степени очистки;

объединение мелких источников в единый источник одной аспирационной сетью;

установка пылеочистного оборудования с выбором по паспортам

ис учетом необходимой степени очистки (Э, %), производительности (м3/с), температурного режима и себестоимости очистки, возможности переработки уловленных вредных веществ в полупродукты или товарные продукты;

установка газоочистного оборудования, снижающего концентрации вредных веществ в выбросах на основе процессов абсорбции, адсорбции, каталитического сжигания, окисления. Например, применение мокрого скруббера, угольного адсорбера, печей сжигания, системы нейтрализации отработавших газов и т. д.

2.6.5 Тестовые задания для контроля знаний

1.Дополните предложение.

Циклоны предназначены для очистки отходящих газов от __________.

2.Дополните предложение.

Адсорбция отходящих газов основана на извлечении загрязняющих веществ с помощью __________.

3.Выберите правильный ответ.

177

Аппарат для очистки отходящих газов, принцип работы которого основан на способности микроорганизмов разрушать практически любые соединения природного и искусственного происхождения, называется …

4.Выберите правильные ответы.

Механическая очистка сточных вод реализуется с помощью …

5.Найдите соответствие.

6)нейтрализация е) метод очистки сточных вод, основанный на

укрупнении коллоидных частиц в жидкости за счет сил межмолекулярного взаимодействия;

7) флокуляция ж) метод очистки сточных вод, предназначенный для выделения из них щелочей, кислот, а также солей металлов на основе кислот и щелочей.

178

6.Выберите правильные ответы.

Какие аппараты биологической очистки сточных вод используются в любое время года …

8.Дополните предложение.

Наиболее простым и дешевым сооружением для складирования твердых бытовых отходов, устраиваемое в местах, где основанием могут служить глины, называется __________.

9.Дополните предложение.

Органическое удобрение, используемое, например, для городского озеленения или в качестве биотоплива для теплиц, называется __________.

179

2.7 Тема Нормирование и система управления качеством окружающей природной среды

2.7.1 Теоретические аспекты темы

1.Понятие о качестве окружающей природной среды. Санитарногигиенические нормативы качества атмосферного воздуха.

2.Санитарно-гигиенические нормативы качества поверхностных

вод и почв.

3.Органы экологического управления в России.

4.Экологический бизнес и рынок.

5.Экологический маркетинг, его основные направления. Маркетинговый механизм управления охраной природы.

6.Экологическое страхование.

7.Экологический аудит.

8.Экологический мониторинг окружающей среды, его цели и задачи, уровни мониторинга.

9.Экологическая экспертиза.

10.Система Российских стандартов по охране природы, ее составные части. Международные стандарты по управлению окружающей средой ИСО

14000.

11.Система экологического контроля в России.

1 Понятие о качестве окружающей природной среды. Санитарногигиенические нормативы качества атмосферного воздуха

Понятие о качестве окружающей природной среды Возрастающее воздействие хозяйственной деятельности на окружающую природную среду (ОПС) и его негативные последствия остро поставили вопрос о регулировании качества той среды, в которой живет и разносторонне проявляет себя человек.

Качеством ОПС надлежащего уровня считается такое состояние ее экологических систем, которое постоянно и неизменно обеспечивает процесс обмена веществ, энергии и информации между природой и человеком и беспрепятственно воспроизводит и обеспечивает жизнь. Оно поддерживается прежде всего самой природой путем саморегуляции, самоочищения от вредных веществ и явлений.

Нормирование качества ОПС представляет собой деятельность по установлению нормативов предельно-допустимых воздействий на окружающую среду. При этом учитывается наиболее распространенный и опасный вид отрицательного воздействия – загрязнение ОПС.

180