 |
Оценка загрязнения воздуха
|
|
|
|
Следует отметить, что для оценки влияния любого антропогенного фактора необходимо знать его масштабы, определить его качественные и количественные особенности. Для количественной оценки антропогенного фактора должны быть установлены и определены следующие основные показатели:
1. Фоновая концентрация веществ (для каждого компонента природной среды).
2. Предельно-допустимая концентрация загрязняющих веществ (ПДК).
3. Предельно-допустимый выброс загрязнителей в атмосферу (для каждого источника выброса).
4. Предельно-допустимый сброс загрязняющих веществ в водоемы (для каждого источника сброса).
Под фоновой концентрацией загрязняющего вещества следует понимать количество загрязняющего вещества, содержащееся в единице объема природной среды, подверженной антропогенному воздействию.
Для того чтобы окружающая природная среда имела способность к самоочищению при совместном присутствии в ней множества загрязнителей, сумма фоновых концентраций всех веществ, выраженная в долях от соответствующих ПДК для каждого вещества в отдельности не должна превышать единицы. Таким образом, суммарный эффект воздействия ингредиентов на состояние окружающей среды определяется неравенством
где С1, С2,... Сn – фактические фоновые концентрации загрязняющих веществ с учетом эффекта суммации;
ПДК1, ПДК2,... ПДКn – предельно-допустимые концентрации данных веществ с учетом эффекта суммации.
Нормы, действующие в РФ, учитывают возможность воздействия на организм не одного какого-либо вещества, а нескольких одновременно, поскольку различные вещества могут оказывать комплексное неблагоприятное воздействие на организм.
|
|
|
Предельно-допустимыми концентрациями (ПДК) называется максимальная концентрация вредного вещества в окружающей среде, которая за определенная время не наносит вреда здоровью человека и его потомству, а также природному сообществу в целом. Различают следующие виды ПДК:
1. Среднесуточное ПДК (ПДКс.с) и максимально-разовое ПДК (ПДКм.р) – это концентрация загрязнителя атмосферного воздуха населенных мест, не вызывающая отклонение в здоровье человека и его потомства от нормального состояния, соответственно при суточном воздействии, в течение 24 часов и кратковременном воздействии, в течение 20 минут соответственно;
2. ПДК рабочей зоны (ПДКр.з) – это такая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, которая не вызывает у работающих людей заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, передающихся потомству. Время воздействия такой концентрации ограничено и составляет 8 часов.
Величины нормативов ПДК разрабатываются специально уполномоченными государственными органами. Установление ПДК – длительный и сложный процесс, которому предшествуют многочисленные опыты на растениях и животных, проводимые в институтах АН РФ (ведущий Институт общей и коммунальной гигиены). При появлении первых признаков нарушения обмена веществ, состава крови, кислородного обмена и т. п. доза считается предпатологической.
Сейчас установлены нормативы ПДК, измеряемые в мг/м3, для более чем тысячи соединений в воздухе. Почти в два раза больше ПДК, регламентированных для воды, размерность их – мг/дм3. Имеются соответствующие ПДК для почвы, пищевых продуктов – мг/кг.
Отечественные ПДК едва ли не самые жесткие в мире. ПДК устанавливаются для среднестатистического человека (правда, с некоторым запасом). Но ослабленные болезнью и другими факторами люди могут почувствовать себя дискомфортно при концентрациях вредных веществ, меньших ПДК. Это относится и к заядлым курильщикам. Доказано, что степень воздействия вредных веществ на организм человека во многом связана с количеством выкуриваемых сигарет в день, а значит, и с поступлением в организм беыз(а)пирена, диоксинов, фуранов. Обычный фильтр сигареты, к сожалению, задерживает лишь 5 – 10 % выделяющихся канцерогенов и тератогенов. Курение способствует аккумулированию в крови соединений свинца из выбросов карбюраторных двигателей, работающих на этилированном бензине.
|
|
|
Предельно-допустимыми выбросами (ПДВ) называются такие выбросы загрязняющих веществ, при которых в приземном слое атмосферы устанавливаются концентрации веществ, с учетом фоновых загрязнений, в пределах предельно-допустимых значений (ПДК).
Под горячими источниками понимаются источники, у которых разность температур отработавших (выбрасываемых) газов и атмосферного воздуха (максимальная температура для самого жаркого месяца) намного больше нуля, т.е. DТ = Тух – Токр.ср >> 0.
Предельно-допустимые выбросы из горячих источников с круглым устьем рассчитываются по формуле:
где ПДКм.р – максимальная разовая нормативно допустимая концентрация вредного вещества в приземном слое атмосферы, мг/м3;
Сф – фоновая концентрация данного загрязняющего вещества, зависящего от уровня загрязнения атмосферного воздуха другими предприятиями и средствами транспорта;
Н – высота источника выброса, м;
Vд.г – объем выбрасываемых газов, м3/с;
DТ – разность температур отработавших (выбрасываемых) газов и атмосферного воздуха (максимальная температура для самого жаркого месяца), К.
А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, 
, определяется климатической зоной, т.е. регионом расположения объекта;
F – безразмерный коэффициент (число Фруда), учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере в зависимости от размера и фазового состояния веществ. Для газообразных веществ F = 1, для твердых веществ F определяется в зависимости от степени очистки – без очистки F = 3;, при степени очистки 75 – 90 % Þ F = 2,5, при степени очистки 90 % и выше Þ F = 2,0;
m, n – коэффициенты, учитывающие подъем факела над трубой. Они зависят от условия выхода газовоздушной смеси из устья. При укрупненных расчетах m× n может бытьпринятым равным 1;
|
|
|
x – коэффициент рельефа местности, учитывающий влияние рельефа на рассеивание примесей. Для равнинной местности h = 1, для горной – 2;
Для холодных источников (когда температура газов мало отличается от температуры воздуха DT» 0) предельно-допустимые выбросы из круглого устья определяют по выражению:
где Q – объемный расход воздуха, м3/с, определяемый по формуле
,
здесь МS – суммарные выбросы, кг/год;
n – число часов работы вентиляционной системы в сутках;
Т – продолжительность работы предприятия в днях за год.
Задавшись скоростью воздуха «u» на выходе из вентиляционной трубы в пределах 1 – 30 м/с, определяем площадь поперечного сечения вентиляционных коробов
Диаметр вентиляционного короба определяется по формуле
Обычно в вентиляционных системах устанавливаются трубы диаметром 200, 315, 400, 500, 630, 710, 800, 1000, 1250 и 1600 мм [5], что соответствует стандартным значениям.
Рис. 4. Зависимость рассеивания выбросов от высоты трубы
В случае, если данный природопользователь не может (объективно) достичь величины ПДВ (по причине очень больших СФ или по существенным технологическим факторам), назначаются временно согласованные выбросы (ВСВ) с обязательным установлением графика их постоянного снижения до ПДВ и разработкой конкретных мер для этого.
Временно согласованные выбросы – это временный лимит выбросов загрязняющего вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для действующих стационарных источников выбросов с учетом качества атмосферного воздуха с учетом социально-экономических условия развития соответствующей территории в целях поэтапного достижения установленного ПДВ.
Не назначаются нормативы ПДВ только для веществ, действие которых недостаточно изучено и для которых вместо ПДК временно вводится ориентировочно безопасные уровни воздействия – ОБУВ (до недавнего времени такое положение было с диоксинами).
|
|
|
