Методическое руководство

Методическое руководство

к выполнению Лабораторной работы

«Уточнение границ санитарно-защитной зоны предприятия»

Цель работы: уточнение границ санитарно-защитной зоны предприятия по результатам расчета рассеивания выбросов загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы.

Контрольные вопросы: Гигиенические нормативы атмосферного воздуха. Санитарно-защитная зона предприятия. Нормативная санитарно-защитная зона предприятия. Расчет рассеивания выбросов загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы в соответствии с ОНД-86. Уменьшение границ санитарно-защитной зоны предприятия по результатам расчета рассеивания выбросов загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы.

Теоретическое основы

Гигиенические нормативы - нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в окружающей природной среде, предельно допустимые уровни (ПДУ) акустического, электромагнитного, радиационного и другого вредного физического воздействия на окружающую природную среду, предельно допустимое содержание вредных веществ в продуктах питания, а также нормативы санитарных и защитных зон; цель таких нормативов – определение показателей качества окружающей природной среды для человека. Для атмосферного воздуха – ПДК_СС, ПДК_МР, ОБУВ.

ПДК_СС – это средне суточная предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест в мг/м³. ПДК_СС - концентрация загрязнителя в воздухе, не оказывающая на человека прямого или косвенного воздействия при круглосуточном (длительном) вдыхании. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного вредного воздействия на организм человека в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания.

ПДК_МР - максимально разовая концентрация загрязнителя в воздухе, не вызывающая рефлекторных реакций в организме человека в течение 20-30 минутного интервала, т.е. концентрация, при воздействии которой у человека не возникают рефлекторные реакции (задержка дыхания, изменение биопотенциалов коры головного мозга, ощущение запаха, раздражение слизистых и т.п.), а при регламентированной частоте повторных воздействий (не менее 99 % проб) не развиваются подострые эффекты неспецифического и специфического характера (увеличение обращаемости за медицинской помощью по поводу обострения заболеваний легких, сердца и т.п.).

Воздействие веществ, для которых не установлены ПДК, оценивается по ориентировочному безопасному уровню воздействия загрязняющего атмосферу вещества (ОБУВ) – временный гигиенический норматив для загрязняющего атмосферу вещества.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) отделяет территорию промышленной площадки от жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха

Территория санитарно-защитной зоны предназначена для: обеспечения снижения уровня воздействия до требуемых гигиенических нормативов по всем факторам воздействия за ее пределами; создания санитарно-защитного и эстетического барьера между территорией предприятия (группы предприятий) и территорией жилой застройки; организации дополнительных озелененных площадей, обеспечивающих экранирование, ассимиляцию, фильтрацию загрязнителей атмосферного воздуха и повышение комфортности микроклимата.

В санитарно-защитной зоне не допускается размещать: жилую застройку, включая отдельные жилые дома, ландшафтно-рекреационные зоны, зоны отдыха, территории курортов, санаториев и домов отдыха, территорий садоводческих товариществ и коттеджной застройки, коллективных или индивидуальных дачных и садово-огородных участков, а также других территорий с нормируемыми показателями качества среды обитания; спортивные сооружения, детские площадки, образовательные и детские учреждения, лечебно-профилактические и оздоровительные учреждения общего пользования; объекты по производству лекарственных веществ, лекарственных средств и (или) лекарственных форм, склады сырья и полупродуктов для фармацевтических предприятий; объекты пищевых отраслей промышленности, оптовые склады продовольственного сырья и пищевых продуктов, комплексы водопроводных сооружений для подготовки и хранения питьевой воды, которые могут повлиять на качество продукции.

В соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов устанавливаются следующие размеры санитарно-защитных зон:

• для предприятий первого класса - 1000 м;

• для предприятий второго класса - 500 м;

• для предприятий третьего класса - 300 м;

• для предприятий четвертого класса - 100 м;

• для предприятий пятого класса - 50 м.

Размеры санитарно-защитной зоны могут быть уменьшены по сравнению с нормативными, соответствующими санитарной классификации при:

• объективном доказательстве стабильного достижения уровня техногенного воздействия на границе СЗЗ и за ее пределами в рамках и ниже нормативных требований по материалам систематических (не менее чем годовых) лабораторных наблюдений за состоянием загрязнения воздушной среды (для вновь размещаемых предприятий возможен учет лабораторных данных объектов-аналогов);

• подтверждении замерами снижения уровней шума и других физических факторов в пределах жилой застройки ниже гигиенических нормативов;

• уменьшении мощности, изменении состава, перепрофилировании предприятия и связанным с этим изменением класса опасности.

В соответствии с СаНПином 2.2.1/2.1.1.1200-03 установлен определенный порядок установления размера санитарно-защитной зоны предприятия:

1. Подготовка и согласование технического задания (для предприятий I-II класса, группы промышленных предприятий).

2. Разработка проекта и предложений по установлению границ санитарно-защитных зон предприятий, сооружений и иных объектов (проекта обоснования размера санитарно-защитных зон предприятия).

3. Проведение санитарно-эпидемиологической экспертизы и согласование проекта по установлению границ санитарно-защитных зон предприятий, сооружений и иных объектов.

4. Реализация природоохранных и иных мероприятий в соответствии с утвержденными в составе проекта планами.

5. Проведение натурных инструментальных замеров и наблюдений в контрольных точках по плану-графику, согласованному в установленном законодательством порядке.

6. Утверждение подтвержденной замерами границы санитарно- защитной зоны.

Размеры санитарно-защитной зоны для проектируемых, реконструируемых и действующих промышленных объектов и производств устанавливаются на основании:

- санитарной классификации,

- расчетов рассеивания выбросов загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы и оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха на границе санитарно-защитной зоны и за ее пределами,

- расчета влияния физических воздействий на атмосферный воздух (шум, вибрация, электромагнитные поля и др.) по разработанным в установленном порядке методикам.

Критерием для определения размера санитарно-защитной зоны является не превышение на ее внешней границе и за ее пределами 1 ПДК (предельно допустимых концентраций) загрязняющих веществ для атмосферного воздуха населенных мест, 1 ПДУ (предельно допустимых уровней) физического воздействия на атмосферный воздух.

По результатам расчета рассеивания выбросов загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы и расчета уровня шума и других физических факторов в рамках проекта обоснования границ санитарно-защитной зоны предприятия и проекта нормативов предельно-допустимых выбросов загрязняющих веществ источниками предприятия проводится уточнение границ санитарно-защитной зоны и определение расчетной границы СЗЗ по совокупности факторов. Причем уточнение границ санитарно-защитной зоны по химическому фактору осуществляется согласно ОНД-86, р. 8. п. 8.6.1, с учетом расчетов рассеивания загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы при различных направлениях ветра и среднегодовой розы ветров.

Расчет рассеивания выбросов ЗВ

В соответствии с методикой ОНД-86 для источника выброса ЗВ максимальная концентрация вещества С_m у земной поверхности достигается на оси факела выброса (по направлению среднего за рассматриваемый период ветра) на расстоянии X_m от источника выброса при скорости ветра U_m и не должна превышать максимальную разовую ПДК данного вещества в атмосфере:

Максимальная приземная концентрация вредных веществ – С_М, мг/м³, при рассеивании нагретой газовоздушной смеси из одиночного точечного источника (трубы) с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Х_м (м) от источника и рассчитывается по формуле:

См =

(1)

где A - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;

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

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

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

H(м) - высота источника выброса над уровнем земли;

 - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;

T(°C) - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси T_г и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_в;

V₁ (м³/c) - расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле

V1=

(2)

где D (м) - диаметр устья источника выброса;

₀ (м/с) - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.

В соответствии с действующим природоохранным законодательством и нормативно-технической документацией нормирование качества окружающей среды осуществляется с целью установления предельно допустимых норм влияния на окружающую среду, которое гарантирует экологическую безопасность. Нормативы предельно-допустимых выбросов (ПДВ) устанавливают из условия, что выбросы вредных веществ от данного источника в совокупности с другими источниками не создают приземную концентрацию, превышающую ПДК за пределами санитарно-защитной зоны:

С + Сф < ПДКi

(3)

Предельно-допустимый выброс - это масса выбросов вредных веществ в единицу времени от данного источника или совокупности источников загрязнения атмосферы города или другого населенного пункта, с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере, создающая приземную концентрацию, не превышающую их предельно допустимые концентрации (ПДК) для населения, растительного и животного мира, если нет других более жестких экологических требований или ограничений.

При совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма их концентраций не должна превышать единицы.

(4)

где: C₁, С₂, .... C_n - фактические концентрации веществ в атмосферном воздухе;

ПДК₁, ПДК₂, .... ПДК_n - предельно допустимые концентрации тех же веществ.

Например, эффектом суммации обладают смеси:

- азота диоксид + серы диоксид (группа суммации № 6009);

- ацетон + фенол (группа суммации № 6013);

- свинец и его соед. + серы диоксид (группа суммации № 6034);

- серы диоксид + фтористый водород (группа суммации № 6039);

- серы диоксид + кислота серная (группа суммации № 6041) и т.д.

Проведение расчетов рассеивания загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы в соответствии с методикой ОНД-86, разработанной Главной геофизической лабораторией им. А.И. Воейкова, с использованием унифицированных программ расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА) типа «Эколог», «РОСА», «ПРИЗМА» и др.

Унифицированная программа расчета загрязнения атмосферы позволяет:

• проводить расчеты, как по отдельным загрязняющим веществам, так и по их суммарному действию;

• по данным об источниках выброса загрязняющих веществ, метеоусловиях и условиях местности дать оценку загрязнения атмосферы вредными веществами (для наиболее опасного направления ветра);

• построить карты рассеивания загрязняющих веществ в виде изолиний в долях ПДК;

• рассчитать концентрацию загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы на границе нормативной СЗЗ, на границе жилой зоны и в контрольных точках по данным об источниках выброса ЗВ, метеоусловиях и условиях местности дать оценку загрязнения атмосферы вредными веществами (для наиболее опасного направления ветра);

• по данным об источниках выброса загрязняющих веществ, метеоусловиях и условиях местности рассчитать разовые (усредненные за 20-30 минутный интервал) концентрации примесей при неблагоприятных метеорологических условиях.

Порядок выполнения лабораторной работы

Уточнение размеров НСЗЗ и определение размеров расчетной санитарно-защитной зоны предприятия проводится согласно ОНД-86, р. 8. п. 8.6.1, с учетом расчетов рассеивания загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы при различных направлениях ветра и среднегодовой розы ветров.

Определение границ расчетной санитарно-защитной зоны осуществляется от изолинии 1,0 ПДК загрязняющих веществ, выбрасываемых источниками предприятия с учетом фонового загрязнения атмосферы по формуле:

L = LoР /Ро ,

(5)

где L_o - расчетный размер участка местности в данном направлении, где концентрация вредных веществ превышает 1,0 ПДК, м;

P - среднегодовая повторяемость направления ветров расчетного румба, %;

P_o - повторяемость направлений ветров одного румба при круговой розе ветров, %; при восьмирумбовой розе ветров Р_о = 100/8 = 12,5 %.

Графическое построение расчетной санитарно-защитной зоны предприятия проводится в тех направлениях, в которых изолиния 1 ПДК выходит за границу предприятия. В этих направления определяется расчетный размер участка местности (L_o), где концентрация вредных веществ превышает 1 ПДК. Данные заносятся в таблицу 1. Если линия 1 ПДК не выходит за границу предприятия, то для данного направления L_o= 0.

При построении расчетной санитарно-защитной зоны необходимо учитывать, что направление ветра – (С) Северный, означает, что ветер дует с севера на юг, и расчетный отрезок откладывается в южном направлении от площадки предприятия.

По полученным значениям L_o определяют границу расчетной санитарно-защитной зоны L по формуле с учетом розы ветров (среднегодовой повторяемости направления ветров). Значения L для каждого направления заносят в таблицу 1 и откладывают на карте рассеивания соответствующие отрезки и строят расчетную СЗЗ путем соединения их.

Далее осуществляется уточнение размеров расчетной санитарно-защитной зоны предприятия. Если расчетная граница санитарно-защитной зоны оказывается внутри изолинии 1 ПДК, то уточненная граница проходит по линии 1 ПДК; если не выходит за пределы предприятия – то по границе предприятия. В тех случаях, когда изолиния 1 ПДК находится внутри расчетной санитарно-защитной зоны, уточненная граница СЗЗ проходит по расчетной.

При построении на рисунке отметить:

- Линию 1 ПДК красным,

- Нормативную санитарно-защитную зону – зеленым,

- Расчетную санитарно-защитную зону – синим,

- Уточненную санитарно-защитную зону – оранжевым.

Отчет по лабораторной работе должен обязательно содержать пояснительную записку, заполненную таблицу 1 и рисунок (карту рассеивания выбросов загрязняющего вещества) со всеми построениями. В конце работы обязательно приводятся выводы.

Исходные данные:

1. Карта рассеивания выбросов загрязняющего вещества в виде изолиний в долях ПДК, выполненная по УПРЗА «ЭКОЛОГ-3,0» (выдается преподавателем индивидуально каждому студенту).

2. Значения среднегодовой повторяемости направления ветров расчетного румба для предприятия в зависимости от района расположения предприятия (задаются преподавателем, заносятся в таблицу 1).

Таблица 1 - Уточнение границ санитарно-защитной зоны предприятия по результатам расчета рассеивания выбросов

_________________________________

загрязняющее вещество

Румбы	Р, %1	Lо, м	L, м	Уточненная граница СЗЗ
С	10
СВ	9
В	11
ЮВ	10
Ю	19
ЮЗ	9
З	17
СЗ	12
Румбы	Р, %	Lо, м	L, м	Уточненная граница СЗЗ
С	10
СВ	9
В	11
ЮВ	10
Ю	19
ЮЗ	9
З	17
СЗ	12

0

1 Задание по направлениям ветра выдается преподавателем.