3 Нормування та розподілення антропогенного

навантаження на навколишнє середовище

3. 1 Метеорологічні умови в районі розташування підприємства

Місцевість, на якій розташоване підприємство, являє собою хвилясту слабо пересічену рівнину. Значних лісових масивів в районі розташування підприємства немає.

Метеорологічні характеристики та коефіцієнти, що визначають умови розсіювання забруднюючих речовин в атмосферному повітрі наведено у таблиці 3.1

Зима починається в двадцятих числах листопаду. Тривалість в середньому 125 днів. Температура повітря узимку характеризується найбільшою мінливістю в порівнянні з іншими сезонами. Особливістю зими є відлига.

Початок весни припадає на середину березня з переходом середньодобової температури через відмітку 0°С. Весна – найкоротший сезон і триває близько 50 днів.

Літо обмежене датами переходу середньодобової температури через 15°С. Період Ії підвищення та зниження припадає на початок травня та середину вересня.

Восени збільшується частота туманів, настає похмура погода з опадами та ожеледдю. Характерний перепад добових температур.

Таблиця 3.1 - Метеорологічні характеристика та коефіцієнти, визначають

умови розсіювання забруднюючих речовин в атмосферному повітрі

Назва характеристики		Величина
Коефіцієнт, що залежить від стратифікації атмосфери, А		200
Коефіцієнт рельєфу		1,0
Середня максимальна температура повітря найбільш жаркого місяцю року, Т, С		27,6
Середня температура повітря найбільш холодного місяцю року, Т, С		-6,6
Середньорічна роза (троянда) вітрів, %
П		8,6
ПС		11,9
С		20,0
ПдС		19,7
Пд		10,3
ПдЗ		10,8
З		12,9
ПЗ		7,6
Швидкість вітру (U*) за усередненими багаторічним даними, повторюваність перевищення котрої є 5 %, м/с		12

Найнижча температура характерна для січня, найвища – для липня. Абсолютний максимум температури - +40°С, мінімум -38°С.

Вітровий режим території обумовлений загальними циркулярними чинниками сходу України, рельєфом та шорсткістю підстилаючої поверхні. Середньорічна швидкість вітру – 5,6 м/с. Повторюваність напрямів вітру наведено в таблиці 3.1 Вітри з найбільшими швидкостями характерні для зимових місяців.

Повторюваність приземних інверсій в нічний час в середньому за рік складає 48%. Середня товщина приземних інверсій складає 0,38 км в нічний час та 0,24 км в денний. Нормативна глибина промерзання ґрунту – 1 м.

За кількістю опадів територія відноситься до зони недостатнього зволоження.

3.2 Фонові концентрації забруднюючих речовин в атмосферному повітрі

Фонові концентрації забруднюючих речовин в районі розташування підприємства наведено в таблиці 3.2

Таблиця 3.2 – Величини фонових концентрацій для основних загальнопоширених забруднюючих речовин

Забруднююча речовина	Концентрація, мг/м3	У долях ГДК
Зважені речовини	0,2	0,4
Діоксид азоту	0,03	0,35
Діоксид сірки	0,1	0,2
Оксид вуглецю	1,5	0,3

Аналіз даних таблиці показує, що фонові концентрації забруднюючих речовин в місті Донецьк не перевищують ГДК [18].

У мартенівському цеху працюють шість мартенівських печей садкою 150 тон сталі кожна, які працюють основним скрап-рудним процесом та виплавляють вуглецеві, конструкційні, низьколеговані та леговані марки сталей. В роботі знаходиться 5 мартенівських печей, шоста піч знаходиться в ремонті або в резерві.

Опалювання мартенівських печей №2, 6, 8 здійснюється природним газом з донним перемішуванням киснем. Печі № 3, 5, 7 працюють на суміші коксівного та природного газу. Мазут для карбюрування факела не використовується [19].

Як шихта використовуються металевий лом, стружка, рідкий чавун, вапняк, залізняк, вапно, феросплави, легуючі добавки та інші. Рідкий чавун подається в ковшах з міксерного відділення.

Виплавлена в мартенівських печах сталь розливається в ізложниці та частково на УНРС.

Неорганізовані викиди забруднюючих речовин у мартенівському цеху утворюються:

а) під час завалення металолому в піч...

б) під час розвантажування та відвантаження сипких шихтових матеріалів;

в)під час переливу чавуну в міксерному відділенні та в розливному прольоті

г)під час роботи мартенівських печей та вибиванні з них через вікна завалень димових газів в головній будівлі мартенівського цеху;

д)під час розливання в підложниці.

Всі неорганізовані викиди надходять до атмосфери через аераційний ліхтар.

Організовані викиди забруднюючих речовин від мартенівських печей викидаються в атмосферу через димарі без очищення.

Димові гази від мартенівських печей містять в своєму складі такі забруднюючі речовини: зважені речовини (містить близько 65 % оксидів заліза), оксиди азоту, діоксид сірки, оксид вуглецю.

Залежно від періодів плавки (заправка, завалення, злив чавуну, плавлення, кипіння, доведення, випуск), змінюється секундний валовий викид шкідливих речовин, характерний для кожного періоду плавки [18].

Максимальне пиловидалення спостерігається в період завалення, зливу чавуну та продування киснем. Одночасно кисень подається в 2 мартенівські печі з 5 працюючих.

На існуючій УНРС порізка слябів здійснюється різаками. З зони газорізки виділяються зважені речовини, оксид вуглецю та діоксид азоту, які віддаляються за допомогою витяжної вентиляції та викидаються в атмосферу без очищення.

Утворення діоксиду азоту залежить від теплового навантаження печі, надлишку кисню. Оскільки ці чинники не постійні в часі, то за результатами

прямих вимірювань концентрація діоксиду азоту в димових газах коливається в широких межах.

На печах, опалюваних природним газом, максимальні викиди діоксиду сірки з димовими газами спостерігаються в період зливу рідкого чавуну. Цей період триває протягом 10 -15 хвилин, в решту періодів викиди незначні.

Джерела утворення забруднюючих речовин не устатковані газо- та пиловловлюючими установками [19].

3.3 Перевірка доцільності розрахунку розсіювання викидів забруднюючих речовин на ЕОМ

Перевірка доцільності проводиться згідно з по формулі:

,

де Ф = 0,01*Н при Н > 10 м, Ф = 0,1 при Н < 10 м;

М (г/с) – сумарне значення викиду від всіх джерел викидів підприємства;

ГДК (мг/м³) – максимальна разова гранично допустима концентрація речовини;

Н (м) - середньозважена по підприємству висота джерел викидів.

Середньозважена висота Н розраховується за формулою:

,

де М (г/с) – повний викид забруднюючої речовини на підприємстві;

М₁ – сумарний викид забруднюючої речовини на підприємстві з джерел викидів висотою до 10 м, г/с;

М₂ – сумарний викид забруднюючої речовини на підприємстві з джерел викидів висотою від 11 до 20 м, г/с;

М3 – сумарний викид забруднюючої речовини на підприємстві з джерел викидів висотою від 21 до 30 м, г/с.

М₄ – сумарний викид забруднюючої речовини на підприємстві з джерел викидів висотою від 31 до 50 м, г/с.

М₅ – сумарний викид забруднюючої речовини на підприємстві з джерел викидів висотою від 51 до 100 м, г/с.

М₆ – сумарний викид забруднюючої речовини на підприємстві з джерел викидів висотою від 101 до 150 м, г/с.

М₇ – сумарний викид забруднюючої речовини на підприємстві з джерел викидів висотою більше 150 м, г/с.

Якщо всі джерела викидів на підприємстві низькі або наземні, висота викиду не перевищує 10 м (викиди можуть бути як організовані, так і неорганізовані), то Н приймається рівною 5 м.

Таблиця 3.3 – Коефіцієнт доцільності проведення розрахунків на ЕОМ

Назва забруднюючої речовини	М, г/с	Н, м	ГДК, мг/м3	М/ГДК	Ф	Доцільність проведення розрахунків: так (ні)
1	2	3	4	5	6	7
Оксид заліза	38,07	41,37	0,04	951,75	0,41	так
Оксид кальцію	0,704	41,33	0,05	14,08	0,41	так
Продовження таблиці 3.3
1	2	3	4	5	6	7
Манган та його сполуки	0,644	41,40	0,001	644	0,41	так
Діоксид азоту	285,26	44,96	0,085	3356	0,45	так
Діоксид сірки	58,05	44,99	0,5	117	0,45	так
Оксид вуглецю	145,82	43,13	3	48,61	0,43	так
Пил металічний	58,58	41,37	0,1	585,8	0,41	так
Пил неорганічний	0,61	15,00	0,1	6,1	0,15	так

3.4 Дані розрахунків розсіювання забруднюючих речовин в приземному шарі повітря

Розрахунок розсіювання забруднюючих речовин в приземному шарі повітря було проведено у програмі ЕОЛ+ для джерел викидів, з яких в атмосферне повітря надходять речовини для яких доцільно проводити розрахунок.

Крок перебору напряму вітру складає10°.

Розмір розрахункового прямокутника складає 50 висот найбільш високого джерела викиду, тобто 4000×4000 м.

Підприємство відноситься до першого класу небезпеки, тому крок сітки складає 250 м.

Розрахунок санітарно-захисної зони мартенівського цеху з урахуванням рози вітрів проводять згідно за формулою:

L = L₀· P/P₀,

де L – розмір санітарно-захисної зони, м;

L₀ – розмір санітарно-захисної зони згідно класу небезпеки підприємства, взятий з [4], м;

Р – повторюваність вітру даного румбу, %;

Р₀ при восьмирумбовій зоні складає величину 100/8 = 12,5.

ЗАТ «Донецьксталь – МЗ» відноситься до першого класу небезпеки, тому нормативний розмір СЗЗ складає 1000 м.

Таблиця 3.4 – Результати розрахунку санітарно-захисної зони

	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Повторюваність вітру даного румбу, %;	9	12	20	20	10	11	12	10
Нормативний розмір СЗЗ, м	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000
Розмір СЗЗ з урахуванням рози вітрів, м	720	960	1600	1600	800	880	960	800
Затверджений розмір СЗЗ, м	1000	1000	1600	1600	1000	1000	1000	1000

Нижче наведено карти розсіювання забруднюючих речовин, які були построєні програмою ЕОЛ+.

1-24,67 ; 2-21,84 ;3-19,01 ; 4-16,18 ; 5-13,35 ;

6-10,51 ; 7-7,68; 8-4,85 ; 9-2,02

Рисунок 3.1 – Ізолінії розсіювання діоксиду азоту (у частках ГДК)

Аналіз карти розсіювання дозволяє зробити висновок, що на границі СЗЗ є значне перевищення ГДК – у 24,67 разів у західному та східному напрямах та у 21,84 у південному та північному.

1-0,75; 2-0,66; 3-0,58; 4-0,49; 5-0,41; 6-0,32;

7-0,24; 8-0,15; 9-0,067.

Рисунок 3.2 – Ізолінії розсіювання діоксиду сірки (у частках ГДК)

Аналіз карти розсіювання дозволяє зробити висновок, що на границі СЗЗ немає порушень нормативів ГДК.

1-0,44; 2-0,4; 3-0,36; 4-0,32; 5-0,27;

6-0,23;7-0,19 ; 8-0,15 ; 9-0,11 .

Рисунок 3.3 Ізолінії розсіювання оксиду вуглецю (у частках ГДК)

Аналіз карти розсіювання дозволяє зробити висновок, що на границі СЗЗ немає порушень нормативів ГДК.

1-1,34; 2-1,21; 3-1,08; 4-0,95; 5-0,82; 6-0,69;

7-0,57; 8-0,44; 9-0,31.

Рисунок 3.4 – Ізолінії розсіювання мангана та його сполук (у частках ГДК)

Аналіз карти розсіювання дозволяє зробити висновок, що на південно-західній границі СЗЗ є перевищення ГДК у 1,08 разів.

1-2,00; 2-1,81; 3-1,82 Г; 4-1,42; 5-1,23;

6-1,04;7-0,84; 8-0,65; 9-0,46 .

Рисунок 3.5 – Ізолінії розсіювання оксиду заліза (у перерахунку на залізо) (у частках ГДК)

Аналіз карти розсіювання дозволяє зробити висновок, що на південно-західній границі СЗЗ є перевищення ГДК у 1,04 – 1,82 рази.

1. 0,02;9; 2-0,027; 3-0,024; 4-0,021; 5-0,018;

6-0,01;7-0,012; 8-0,0096; 9-0,0068 .

Рисунок 3.6 – Ізолінії розсіювання оксиду кальцію (у частках ГДК)

Аналіз карти розсіювання дозволяє зробити висновок, що на границі СЗЗ немає порушень нормативів ГДК

1-2,72; 2-2,40; 3-2,09; 4-1,78; 5-1,46;

6-1,15; 7-0,83; 8-0,52; 9-0,20.

Рисунок 3.7 – Ізолінії розсіювання пилу неорганічного(у частках ГДК)

Аналіз карти розсіювання дозволяє зробити висновок, що на границі СЗЗ немає порушень нормативів ГДК.

1-12,33; 2-11,14; 3-9,95; 4-8,76; 5-7,57;

6-6,38; 7-5,19; 8-4,00; 9-2,81.

Рисунок 3.8 – Ізолінії розсіювання пилу легованої сталі ( у частках ГДК)

Аналіз карти розсіювання дозволяє зробити висновок, що на всій границі є порушення нормативів якості атмосферного повітря.

1-7,62; 2-6,75; 3- 5,87; 4-5,00; 5-4,12;

6-3,25 ;7-2,37; 8-1,50; 9-0,63.

Рисунок 3.9 –Ізолінії розсіювання групи сумації 31 (у частках ГДК)

Аналіз карти розсіювання дозволяє зробити висновок, що на всій границі СЗЗ є порушення нормативів якості атмосферного повітря.

Згідно результатів розрахунку визначаємо ті джерела, внесок яких в рівень забруднення в приземному шарі атмосферного повітря на границі промислової площадки складає більше 0,1 ГДК. Дані результатів розрахунку наведено у таблиці 3.5

Таблиця 3.5 – Перелік джерел викидів, внесок яких в рівень забруднення в приземному шарі атмосферного повітря на границі промислового майданчика складає більше 0,1 ГДК

Номер джерела викиду	Найменування забруднюючої речовини	Концентрація в приземному шарі атмосфери
		в долях ГДК	мг/м3
1	2	3	4
0002	Діоксид азоту	5,3	0,45
	Діоксид сірки	0,17	0,85
	Пил металічний	0,2	0,02
0003	Діоксид азоту	4,23	0,36
	Діоксид сірки	0,11	0,06
0004	Діоксид азоту	4,51	0,68
	Діоксид сірки	0,14	0,07
0005	Діоксид азоту	4,18	0,35
	Діоксид сірки	0,15	0,08
0006	Діоксид азоту	4,0	0,34
	Діоксид сірки	0,11	0,06
0007	Діоксид сірки	0,11	0,06
0008	Оксид заліза	1,9	0,08

Продовження таблиці 3.5

1	2	3	4
	Марганець та його сполуки	1,29	0,0013
	Оксид вуглецю	0,4	1,2
0011	Пил неорганічний	1,5	0,15
0012	Пил неорганічний	1,3	0,13
3.5 План – графік контролю джерел викидів Розробка плану-графіку контролю промислових викидів в атмосферу проводиться згідно з [5]. Контролю підлягають підприємства, для яких виконується нерівність: при Н > 10 м, (3.1) при Н ≤ 10 м, де М – сумарна величина викиду шкідливої речовини від усіх джерел підприємства, г/с; ГДК – максимально разова гранично допустима концентрація, мг/м3; Н – середньозважена по підприємству висота джерел викидів, м. Згідно результатів розрахунку, наведених у таблиці 6.1 для всіх забруднюючих речовин виконується нерівність 9.1. Тому в мартенівському цеху ЗАТ «Донецьксталь – МЗ» всі джерела викидів підлягають контролю, вони відносяться до першої категорії та повинні контролюватися систематично. Таблиця 3.6 – План-графік за дотриманням нормативів ГДВ на джерел викидів в контрольних точках підприємства Но-мер Дже-рела викиду Но-мер точки, що конт-ролюється Назва речовини, яка контролює-ться Дозволений об'єм викидів забруднюю-чих речовин (ТПВ, ГДВ) Періодич-ність контролю Назва методики визначення (посилання на НД) Організація, що проводить контроль мг/м3 г/с 1 2 3 4 5 6 7 8 2 Діоксид азоту 46,92 3 Лабораторія охорони водного та повітряного басейну Діоксид сірки 10,48 6 Пил металічний 8,2 12 3 Діоксид азоту 47,84 3 Діоксид сірки 9,1 6 4 Діоксид азоту 50,86 3 Продовження таблиці 3.6 1 2 3 4 5 6 7 8 Діоксид сірки 9,86 6 5 Діоксид азоту 47,3 3 Діоксид сірки 10,74 6 6 Діоксид азоту 46,4 3 Діоксид сірки 9,02 6 7 Діоксид сірки 8,82 3 8 Оксид заліза 4,86 6 Марганець та його сполуки 0,081 12 Оксид вуглецю 13,2 12 11 Пил неорганічний 0,27 12 12 Пил неорганічний 0,34 12

3.6 Постанова підприємства на державний облік

Розробка документації проводиться за допомогою програми Stat, розробленою УкрНТЕК.

Інструкція встановлює критерії взяття на державний облік обєктів у залежності від видів і обсягів викидів забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферне повітря, та обов’язкові вимоги щодо єдиного на території України порядку подання матеріалів для взяття на державний облік підприємств, що здійснюють викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря із стаціонарних джерел.

Дані про види ті обсяги забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферне повітря, готуються на підставі матеріалів інвентаризації викидів забруднюючих речовин.

Для взяття об’єкта на державний облік (зняття з обліку) необхідно надати до територіальних органів Мінекоресурсів:

• клопотання про взяття об’єкта на державний облік (зняття з обліку) за довільною формою на бланку заявника;

• загальні відомості про об’єкт;

• інформацію про види ті обсяги забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферне повітря.

Матеріали надають у письмовий та електронній формі.

Якщо об’єкт не перебуває на державному обліку, в той же час потенціальний обсяг викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря збільшився і потребує взяття його на облік, він подає документи до територіальних органів Мінекоресурсів.