Министерство образования Российской Федерации

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра экологии и природопользования

И.И. Греков

Г.Б. Зинюхин

НОРМИРОВАНИЕ

И РЕГУЛИРОВАНИЕ

ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ

ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУШНЫЙ

БАССЕЙН И ВОДНЫЕ

ОБЪЕКТЫ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Оренбург 2000

ББК 20.1 я 7

Г 80

УДК 574 (075,8)

Рецензенты: доктор географических наук О.К.Рычко

доктор медицинских наук В.М.Боев

Греков И.И., Зинюхин Г.Б.

Г 80 Нормирование и регулирование выбросов, вредных веществ в воздушный бассейн и водные объекты: Учебное пособие. Орен­бургский государственный университет. Оренбург, 2000. - 41 с.

ISBN 5-7410-0436-9

Учебное пособие рекомендовано Учебно-методическим управлением Оренбургского государственного университета для студентов экономичес­ких, естественнонаучных и инженерных специальностей, изучающих дисцип­лины "Экология" и "Природопользование".

Учебное пособие содержит основные принципы и методы определения предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязнителей в воздушный бассейн и предельно допустимых сбросов (ПДС) загрязнителей в водные объекты. Пред­ставлены основные средозащитные мероприятия необходимые для достиже­ния нормативов ПДВ и ПДС. Приведены задачи по определению ПДВ и ПДС, платежей за загрязнение окружающей среды и примеры их решения. В заклю­чение представлен список рекомендуемой учебной литературы.

Д 4303000000

6Л9-00

ISBN 5-7410-0436-9 ББК 20.1 я 7

© Греков И.И., Зинюхин Г.Б., 2000 г. I

© ОГУ, 2000 г.

Содержание

ГЛАВА 1. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ВЫБРОСЫ (ПДВ) ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУШНЫЙ БАССЕЙН

1.1. Понятие о ПДВ……………………………………………………….……. 4 1.2. Нормирование и регулирование выбросов вредных веществ в воздушный бассейн……………………………………………………………………………. 5 1.3. Комплексы воздухоохранных мероприятий…………………………….. 10

ГЛАВА 2. ЗАДАЧИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПДВ, ПЛАТЕЖЕЙ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ И ПРИМЕРЫ ИХ РЕШЕНИЯ ……….13

ГЛАВА 3. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ СБРОСЫ (ПДС) ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ СО СТОЧНЫМИ ВОДАМИ В ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ

1. Понятие о ПДС …………………………………………………………… 23

2. Нормирование и регулирование сбросов вредных веществ со сточными водами в водные объекты ..................................................................... 24

ГЛАВА 4. ЗАДАЧИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПДС И ПЛАТЕЖЕЙ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ………………………….……. 33

Список рекомендуемой учебной литературы ………………………………... 36

ГЛАВА 1. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ВЫБРОСЫ (ПДВ)

Вредных веществ в воздушный бассейн

1.1 Понятие о пдв

ГОСТ 17.2.3.02-78 определяет, что предельно допустимый выб­рос вредных веществ в атмосферу (ПДВ) устанавливается для каж­дого источника загрязнения атмосферы таким образом, что выбро­сы вредных веществ от данного источника и от совокупности источ­ников населенного пункта с учетом перспективы развития промыш­ленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере не создают приземную концентрацию, превышающую их ПДК для на­селения, растительного и животного мира.

Значения ПДБ устанавливаются во всех видах проектной доку­ментации на строительство новых и реконструкцию существующих предприятий. ПДВ устанавливается как для строящихся, так и для действующих предприятий.

Значения ПДВ определяются по единой для всей страны "Мето­дике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86)", утвержденных Госкомгидрометом СССР и согласованных с Госстроем СССР и Минздравом СССР в 1986 году.

Величина предельно допустимого выброса (ПДВ) вредных ве­ществ является одним из основных показателей экологической безо­пасности предприятий. Если на участке строительства (реконструк­ции) предприятия сумма фонового загрязнения атмосферы и при­земных концентраций, создаваемых выбросами данного предприя­тия, выше ПДК_м.р. - строительство (реконструкция) не разрешается органами экологической и санитарной инспекций. Чем сильнее фо­новое загрязнение воздуха на участке строительства, тем меньше величина ПДВ для проектируемого предприятия. Если С_ф >= ПДК_м.р. - строительство (реконструкция) не разрешается.

Поэтому технологи и проектанты стремятся использовать в про­екте предприятия малоотходные, экологически безопасные техноло­гии и оборудование, обеспечивающее минимальную величину выб­роса вредных веществ (г/с). Уменьшить величину выброса можно также путем улавливания вредных веществ в устье источника выб­росов пыле - газоочистными аппаратами. Уменьшить величины при­земных концентраций можно путем увеличения высоты выброса (тру­бы) и увеличения расстояния до границы санитарно-защитной зоны с жилой застройкой, где должно соблюдаться ПДК_м.р. Во всех случа­ях решения принимаются по результатам расчета рассеивания вред­ных веществ в атмосфере после выброса их из источника.

Значения безразмерного коэффициента, F, должны приниматься:

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

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

Величину, , следует определять, принимая температу­ру окружающего атмосферного воздуха T_в по средней температуре наружного воздуха в 13 часов наиболее жаркого месяца года по главе СНиП - А.6 - 72 "Строительная климатология и геофизика", а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Т_г - по действующим тля данного производства технологическим нормативам.

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

(1.5)

где D - диаметр устья источника выброса, м;

V₁ - расход газовоздушной смеси, м³/с.

Безразмерный коэффициент, m определяется по формуле

(1.6)

Расчет параметра, f , производится по формуле

(1.7)

Значение безразмерного коэффициента, n , определяется в зави­симости от параметра v_м:

при v_м <= 0,3, n = 3;

при 03 <= v_м <=2,

(1.8)

при v_м > 2, n = 1

Расчет параметра v_м производится по формуле

(1.9)

Вычисленные по формуле (1.3) максимальные приземные кон­центрации, С_м, для каждого отдельного вещества, подставляют в формулы (1.1) и (1.2), оценивают результаты (с учетом суммации и фоновых концентраций) и делают вывод о необходимости и объеме проведения технологических, санитарно-технических и архитектур­но-планировочных мероприятий.

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.

(1.10)

Например, эффектом суммации действия обладают диоксид серы (сернистый ангидрид) и диоксид азота (СН 245 -71). Основным веще­ством является диоксид азота (второй класс опасности).

Если по результатам расчетов сумма превышает , то расчет продолжается с целью вычисления расстояния X (в метрах) на котором концентрации вредных веществ будут рав­ны ПДК.

Если <= , то величину выброса утверждают как ПДВ и новых воздухоохранных мероприятий не планируют.

На расстоянии, Х_м (м), от источника выброса при неблагопри­ятных метеорологических условиях по оси факела выброса, дости­гается максимальная (наибольшая) приземная концентрация вред­ных веществ, С_м .

Величина Х_м определяется по формуле

(1.11)

где d - безразмерная величина, определяемая по формулам в зависи­мости от значения v_м

при v_м <=2, (1.12)

при v_м >2, (1.13)

Если безразмерный коэффициент, F>=2, величина Х_м определя­ется по формуле

(1.14)

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

(1.15)

где S₁ - безразмерная величина, определяемая при опасной скорости ветра в зависимости- от отношения Х/Х_м по графику (рисунок 1.1) или по формуле

, при 1<Х/Х_м<=8 (1.16)

Если известны C_м и Х_м, то приняв С=ПДК можно по формуле (1.15) определить S_р а затем по рисунку 1.1 определить соотношение Х/Х_м и далее определить X (в метрах), то есть, безопасное по оси фа­кела выброса расстояние на котором С=ПДК (размер санитарно-защитной зоны предприятия).

Рисунок 1.1 График для определения значений безразмерного коэффициента S₁ (при Х/Х_м <8), то есть, при известных X и Х_м.

Минимальная высота трубы и размеры санитарно-защитной зоны определяются по основной формуле рассеивания выбросов (1.3) 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 l_i по формуле

(1.17)

где L₀ - расчетное расстояние, от источников загрязнения до границ санитарно-защитной зоны (без учета поправки на розу ветров), до которого концентрации вредных веществ больше ПДК, м;

Р - среднегодовая повторяемость направлений ветров рассмат­риваемого румба, процент;

Р₀- повторяемость направлений ветров одного румба (при вось­ми румбовой розе ветров Р₀=12.5 %).

Построение чертежа санитарно-защитной зоны на карте мест­ности производится в соответствии с выбранным масштабом (на­пример, в 1 мм : 5000 мм или 1 мм : 10000 мм и т.п.), по направлени­ям, противоположным соответствующему румбу (например, восточ­ный ветер вызывает отклонение факела выброса в западную зону).

Можно определить величину ПДВ по основной формуле рассеи­вания выбросов (1.3) на расстоянии Х_м приравняв C_м =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.