Предельно допустимых выбросов в атмосферу. Нормирование качества окружающей природной среды
Источник загрязнения атмосферы
- технологический агрегат, выделяющий в атмосферу в процессе эксплуатации вредные вещества. В практической охране окружающей среды на предприятиях часто разделяют три понятия: источник загрязнения - предприятие, производство, технологический процесс; источник выделения вредных веществ - оборудование, котел, агрегат, станок, рабочее место; источник выброса - труба,
шахта, аэрационный фонарь, свалка.
Не могут быть оправданы на основе фактического риска для здоровья человека и экосистемы. Однако, несмотря на то, что научное сообщество много узнало об загрязнении воздуха в последние десятилетия, и были достигнуты значительные успехи в общей области оценки рисков, нынешние знания еще недостаточно обширны для всестороннего определения загрязняющих веществ на основе риска. Недостаточно знаний о разнообразии последствий для здоровья и благосостояния, связанных с различными загрязнителями, и, возможно, более важно, с различными смесями загрязнителей в условиях окружающей среды.
Предприятие должно ограничивать и контролировать поступление загрязняющих веществ в природную среду таким образом, чтобы с учетом рассеивания, опережающего накопление примесей, нормативы качества воздуха (ПДК) в определенных местах соблюдались.
На рисунке 2 показан условный одиночный источник выброса (труба) условного загрязняющего вещества, который расположен на некотором расстоянии Х от границы жилого массива. На рис. место расположение источника совмещено с началом координат (х=0), а по ординате откладывается концентрация примеси (мг/м 3). Концентрация вредного вещества на выходе из трубы С мт >>ПДК. Но непосредственно у трубы в приземном слое воздуха (если источник достаточно высокий) концентрация примеси будет незначительной, т.к. последняя относится с воздушным потоком. По мере удаления от источника (с увеличением х) примесь будет постепенно накапливаться в воздухе (накопление опережает рассеивание) и ее концентрация будет расти, достигая максимального значения (С м) на расстоянии, которое обозначают Хм. При этом в большинстве случаев См>>ПДК. Далее благодаря диффузионным процессам и турбулентности воздуха рассеивание начинает опережать накопление, и концентрация примеси начинает снижаться. Левая кривая на рисунке 2 характеризует рассеивание, при котором концентрация достигает своего максимума C м, не доходя до зоны жилой застройки при некоторой скорости движения воздуха V. Но возможен случай, когда опасная зона См>>ПДК «накрывает» населенный пункт – правая кривая – в случае, если к примеру (при фиксированной высоте трубы, прежних характеристиках выброса и состояния атмосферы) скорость движения воздуха возрастает.
Другим серьезным недостатком является наша неспособность точно оценить воздействие загрязняющих веществ из-за отсутствия достаточных данных о распределении загрязняющих веществ. Если эти недостатки будут устранены, потребуются значительные инвестиции в течение значительного периода времени для исследований исследований эффектов загрязнения воздуха и для более совершенных систем для определения пространственной и временной изменчивости загрязняющих веществ в воздухе в конкретных горячих точках и в закрытых помещениях, таких как а также окружающий воздух.
Дело в том, что рассеивание примесей в окружающей среде зависит от множества факторов, на которые человек не может влиять: от состояния атмосферы, рельефа местности, а так же регулируемых, таких как, характера расположения предприятий, высоты и размеров производственных зданий, высоты трубы, скорости газа в трубе, его температуры, плотности, агрегатного состояния загрязняющих веществ.
Существующие данные мониторинга и понимание недостаточны для адекватной оценки относительных рисков для здоровья и благосостояния людей, обусловленных воздействием множества загрязняющих веществ в окружающей среде, а также на множество микросреждений или горячих точек, в которых могут возникать эти воздействия. Развитие такого потенциала будет серьезной проблемой и потребует значительных инвестиций в ресурсы для мониторинга и изучения последствий в течение длительного периода времени.
Хотя был достигнут прогресс в улучшении оценки воздействия и увязывании конкретных воздействий и эффектов с конкретными источниками, необходима существенная дополнительная работа. Загрязнение воздуха внутри помещений представляет собой значительный риск для здоровья человека, но все же не рассматривается всесторонне каким-либо агентством в федеральном правительстве.
Рис 2 – Схема возможного рассеивания примесей в воздухе.
Критерием установления нормативов на выброс загрязняющих веществ в воздух являются ПДК, а сами эти нормативы называются предельно допустимыми выбросами (ПДВ).
В соответствии с требованиями закона РФ “Об охране окружающей природной среды“ ст. 27 в целях охраны атмосферного воздуха от загрязнения устанавливаются нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ для стационарных и передвижных источников загрязнения (Рисунок 3).
Нынешняя практика предоставления основного стандарта в качестве вторичного стандарта для большинства критериев загрязняющих веществ, по-видимому, недостаточно защищает чувствительные культуры и неуправляемые экосистемы. Более того, стандарты на основе концентрации не подходят для некоторых ресурсов, таких как почвы, грунтовые воды, поверхностные воды и прибрежные экосистемы, которые подвержены риску от косвенных последствий, которые могут способствовать загрязняющие вещества. В некоторых случаях стандарт, основанный на осаждении, более уместен.
ПДВ – это масса выбросов вредных веществ в единицу времени от данного источника загрязнения с учетом перспективы развития промышленного предприятия и рассеивания вредных веществ в атмосфере, создающая приземную концентрацию, не превышающая их предельно допустимые концентрации (ПДК) для населения, растительного и животного мира.
Существенной проблемой является установление стандартов окружающей среды или выбросов для защиты здоровья населения с достаточной защитой от вредного воздействия загрязнителя, если этот загрязнитель не имеет пороговой концентрации для неблагоприятного воздействия на здоровье.
В существующих источниках для загрязняющих веществ, в которых расположен данный источник, находится в достижении или неклассифицируется с Национальными стандартами качества окружающего воздуха. Защищать общественное здоровье и благосостояние; сохранять, защищать и улучшать качество воздуха в национальных парках, национальных диких районах, национальных памятниках, национальных побережьях и других областях особой национальной или региональной природной, рекреационной, живописной или исторической ценности; обеспечить, чтобы экономический рост происходил в соответствии с сохранением существующих ресурсов чистого воздуха; и заверить, что любое решение разрешить повышенное загрязнение воздуха в любой области, к которой применяется настоящий раздел, осуществляется только после тщательной оценки всех последствий такого решения и после адекватных процедурных возможностей для информированного участия общественности в процессе принятия решений. Это индивидуальное решение, учитывающее энергетические, экологические и экономические последствия.
Рис 3 – Классификация источников загрязнения атмосферы
ПДВ устанавливается согласно ОНД-86 Госкомгидромета отдельно для каждого источника выбросов каждого вещества, выбрасываемого в атмосферу и в целом для предприятия с учетом суммации вредного воздействия нескольких веществ. При этом должно быть соблюдено условие, что выбросы вредных веществ от данного источника, а при наличии других источников – от их совокупности – не создадут приземную концентрацию, превышающую предельно допустимую.
Что такое анализ качества воздуха?
Это включает в себя очистку или обработку топлива и инновационные методы сжигания топлива. Как правило, анализ будет включать оценку существующего качества воздуха, который может включать данные мониторинга окружающей среды и результаты моделирования дисперсии качества воздуха, а также прогнозы с использованием дисперсионного моделирования концентраций окружающей среды, которые будут возникать в результате предлагаемого проекта заявителя и будущего роста с проектом.
Какой дополнительный анализ воздействия необходим?
Однако полномочный орган разрешения принимает окончательное решение о выдаче или отказе в выдаче разрешения. Анализ дополнительных воздействий оценивает воздействие загрязнения воздуха, почвы и воды на почву, растительность и видимость, вызванные любым увеличением выбросов любых регулируемых загрязнителей из исследуемого источника или модификации и связанного с этим роста. Связанный рост - это промышленный, коммерческий и жилой рост, который будет происходить в районе из-за источника.
ПДВ определяется из условий полной нагрузки технологического и пылегазоочистного оборудования и их нормальной работы.
Разработку проектов ПДВ, как правило, осуществляют научно-исследовательские, проектно-конструкторские институты и специализированные организации по вопросам охраны окружающей среды, имеющие лицензию на выполнение таких работ.
Определения терминов, действующих в действующем Законе об охране окружающей среды, применяются здесь. Министерство классифицирует объекты, из которых испускаются загрязнители воздуха, в зависимости от типа и количества выбросов загрязняющих веществ и их воздействия на окружающую среду и общественное здравоохранение, а также определяет области загрязнения воздуха и необходимые программы мониторинга и необходимые процедуры для контроля или предотвращения экологического ущерба. Министр по рекомендации Генерального секретаря и после проведения классификации, упомянутой в пункте А настоящей статьи, может обязать установленное учреждение следующее.
Для разработки нормативов ПДВ предприятия представляют:
1.Исходные материалы на основании инвентаризации ИЗА в виде табличных материалов (таб. 2,3,4).
2.Карту – схему предприятия с расположением ИЗА (Рисунок 4).
3.Сведения о неорганизованных, залповых и аварийных выбросах.
4.Сведения о перспективе развития предприятия.
Установить установки и оборудование, необходимые для обеспечения снижения выбросов загрязнителей воздуха, чтобы они не превышали предельно допустимые уровни в соответствии с Техническими стандартами, приведенными в Приложении к настоящему документу. Предоставить Министерству регулярные отчеты с изложением результатов мониторинга загрязняющих веществ, производимых самим Фондом или в сотрудничестве с любым другим субъектом. Создать план по реагированию на чрезвычайные ситуации, в которых просачиваются загрязнители.
Министр по рекомендации Генерального секретаря формирует технический комитет, состоящий из экспертов министерства и соответствующих организаций, который должен определить те объекты, которые существуют в момент вступления в силу настоящих Правил, и которые должны стать в соответствии с положениями настоящего Соглашения в течение установленного им срока, при условии, что такой срок не превышает пяти лет. Руководство каждого Фонда, идентифицированное в соответствии с положениями пункта А настоящего Соглашения, представляет план работы, в котором указаны меры, которые необходимо принять для перегруппировки в течение периода, установленного Комитетом для этой цели.
5.Сведения об экологической службе предприятия, ее оснащенности приборами и методами контроля.
Таким образом, если ПДК являются нормами на содержание загрязняющих веществ в природной среде, то ПДВ (и ПДС) - нормативами на их поступление, но при этом ПДВ (ПДС) является функцией от ПДК.
В тех случаях, когда концентрация вредного вещества в расчетной точке превышает предельно допустимую для данного вещества, а снижение ПДВ до требуемых значений не может быть обеспечено по объективным причинам, возможно поэтапное снижение выбросов вредных веществ до ПДВ, и на каждом этапе устанавливаются временно согласованные выбросы (ВСВ) на уровне тех ПДВ, которые обеспечиваются аналогичными по мощности предприятиями с наиболее современной технологией. Это применимо к предприятиям, которые играют важную роль в хозяйстве страны или города и в тоже время имеют возможность за счет совершенствования технологии добиться снижения выбросов. ВСВ на каждом этапе согласовывается с местным органом Государственным уполномоченным органом.
В противном случае к Фонду направляется уведомление о необходимости представления необходимого рабочего плана. Если после уведомления Фонд не представит план работы или не выполнит свое обязательство по выполнению плана работы, министр по рекомендации технического комитета может закрыть Объект.
Расположение проекта должно быть подходящим для деятельности Фонда таким образом, чтобы оно не превышало максимально допустимые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, и во всех случаях общее количество загрязнителей воздуха, образующихся в результате совокупности объектов в данной области, должно превышать разрешенных в соответствии с Техническими стандартами.
а)
б)
Рис 4 – Примерные (а) карта-схема предприятия и (б) района расположения предприятия
ПДВ обычно утверждается на 2-3 года, иногда на 5 лет (если все выбрасываемые загрязняющие вещества относятся к 3-4 классам опасности). ВСВ утверждается на 1 год. Продление разрешения на выброс дается на 1 год.
Министр или любое должностное лицо предоставило полицейские полномочия в силу закона, который может закрыть любую деятельность или объект, что приведет к загрязнению воздуха или атмосферы сверх максимально допустимых уровней. Это закрытие должно оставаться в силе до тех пор, пока причина такого загрязнения не будет удалена в течение периода, установленного в силу уведомления, направленного нарушителю. В противном случае министерство устранит причину загрязнения за счет нарушителя и наложит дополнительные 25% таких расходов, как административные расходы.
Каждое предприятие должно иметь согласованный с местным органом перечень (том) ПДВ (ПДС). Превышение этих значений ведет к резкому увеличению размера платы предприятия за разбавления веществ в окружающей среде, что рассматривается как природопользование.
ХОД РАБОТЫ
1. Необходимо установить максимально возможную приземную концентрацию вредных веществ в воздухе (С м ) (в двухметровом слое на поверхности земли) из одиночного источника, которая достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Х м от источника.
Министр выдает инструкции, необходимые для ограничения загрязнителей воздуха в результате транспортных средств, включая проведение их технических испытаний. Соответствующие организации должны соблюдать инструкции, выданные в соответствии с положениями пункта А настоящего Соглашения.
Использование таких материалов, как отработанные минеральные масла или резиновые шины, и прочее не может быть использовано для производства энергии во всех видах деятельности, если получающиеся загрязнители воздуха превышают максимально допустимые уровни в соответствии с установленными Техническими стандартами. Любое лицо, повторно использующее материалы, указанные в пункте А настоящего Соглашения, принимает меры, необходимые для обеспечения их сбора и транспортировки до места их обработки. Не разрешается сжигать твердые отходы или резиновые шины или любые другие материалы на открытом воздухе, вызывая загрязнение воздуха, превышающее максимально допустимые уровни в соответствии с установленными Техническими стандартами.
1.1. Вычисляем С м .
a) если расход выбрасываемой газовоздушной смеси (V 1, м 3 /с) не известен, то используется следующая формула:
где D – диаметр устья трубы, м
w 0 – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья трубы (источника выброса), м/с
b) рассчитываем безразмерный коэффициент f :
При проектировании дымовых труб, которые обслуживают различные виды деятельности, они должны иметь конструкцию и высоту, которые гарантируют дисперсию загрязнителей воздуха таким образом, который не влияет на общественное здравоохранение и окружающую среду, и при условии, что концентрации загрязняющих веществ, излучаемых оттуда, не превышают максимальные уровни, допустимые в соответствии с установленными Техническими стандартами.
Общественные и полузакрытые места должны соответствовать методам вентиляции, соответствующим размеру места, его мощности и виду деятельности, осуществляемой внутри, таким образом, чтобы гарантировать циркуляцию воздуха и свежесть, а также соответствующую температуру воздуха и в соответствии с иорданским строительный код.
где Н – высота источника загрязнения, м
∆Т – разность температур между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т г и температурой наружного воздуха (средняя температура в 13 часов самого жаркого месяца в году) Т в, 0 С. Если выброс относится к категории «холодных», то ∆Т»0, если к «горячим», то ∆Т>0.
c) вычисляем вспомогательную величину V m :
Министерство в сотрудничестве и координации с Иорданской комиссией по ядерной энергии принимает необходимые меры для установления выполнения условий и требований в области общественной безопасности, радиационной профилактики, ядерной безопасности, охраны окружающей среды, здоровья человека и имущества от опасностей загрязнения и воздействие ионизирующего излучения.
Владелец Фонда должен провести какое-либо исследование или выполнить любую программу мониторинга или экологический скрининг, запрошенный Министерством за свой счет для отслеживания загрязнителей воздуха, испускаемых его Фондом. Если владелец Фонда не выполняет вопрос, запрошенный в соответствии с положениями пункта А настоящего Закона, министерство проводит исследование или осуществляет программу за счет владельца Фонда и дополнительно взимает 25% от таких расходов, как административные расходы.
d) рассчитываем коеффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из источника n :
· при V m ³2 n=1
· при V m £ 0,5 n=4,4 * V m
· при 0,5£V m £2
e) для холодных выбросов рассчитываем величину К по формуле:
f) для нагретых выбросов рассчитываем второй коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из источника m:
g) вычисляем С м, мг/м 3 :
для нагретых выбросов ∆Т>0:
для холодных выбросов (т.е. когда температура выброса мало отличается от температуры воздуха) ∆Т»0:
А - коэффициент, учитывающий рассеивающие свойства атмосферы, которые определяются климатическими зонами России, варьирует от географического района от 140 до 250 (для Астрахани А=200).
М – количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, мощность выброса, г/с. При наличии очистки М определяется после очистки.
F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; интенсивность сепарации: для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыль, зола) F=1, для остальных случаев выбирают из условий: при степени очистки > 90% F=2, 75-90% F= 2,5, при отсутствии очистки F = 3.
h - безразмерный коэффициент шероховатости или поправки на рельеф (для Астраханского региона равен 1).
Следует помнить, что:
1.2. Вычисляем расстояние Х м (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С м :
4. Вычисляем концентрацию загрязняющего вещества, создающуюся в устье трубы С мт
4.1. Вычисляем максимальную фактическую концентрацию вредных веществ в устье трубы С мт факт, г/м 3 по формуле:
4.2. Вычисляем максимальную теоретическую концентрацию вредных веществ в устье трубы С мт теор, г/м 3 по формуле:
для нагретых выбросов,
, для холодных выбросов.
4.3. Проверяем условие С мт фактическая < C мт теоретическая ;
5 . Расчет ПДВ .
Вычисляем ПДВ, г/с по формулам:
, для нагретых выбросов.
, для холодных выбросов.
В расчетах обязательно учитывают фоновые концентрации тех же веществ от внешних источников.
Задание:
рассчитать нормативы ПДВ в атмосферу от стационарных источников на основании инвентаризации выбросов вредных веществ
(таблицы 2,3,4,5) и оформить результаты в форме отчета, включив
в него Разрешение
на выброс загрязняющих веществ в атмосферу стационарными источниками загрязнения (Приложение А).