Учебное пособие 80088

Таблица 17

Нормативные и расчетные концентрации загрязняющих веществ

№	Наименование	Удельный	СР,	СПДК,	Код
п/п	загрязняющего	выброс,	мг/м3	мг/м3	вещества
	вещества	мг/с	м. р.	0,150
1	Пыль неорганическая	0,15	0,1486		2907
	с оксидом кремния			0,01
2	Алюминия оксид	0,35	0,0976		0101
3	Пыль неорганическая (70-	0,25	0,300	0,100	2918
	20% двуокиси кремния)			0,100
4	Древесная пыль	0,13	0,3709		1401
				(ОБУВ)
5	Цинка оксид	0,27	0,0471	0,050	2735
6	Азота оксид	0,06	5,8712	0,085	0337
7	Меди оксид	0,4	4,6091	0,002	1061
8	Бутилацетат	533,3·105	0,1050	0,10	1210
9	Ксилол	1466,4·105	0,2070	0,20	0616
10	Углерода оксид	180	5,009	5,0	0337
11	Водород хлористый	1,5	0,2008	0,200	0316

1.11.Производство пластмасс

Вцехах по производству пластмасс применяется прессование, таблетирование прессуемых материалов ротационными машинами и экструзия труб. Основными выделяющимися в атмосферу вредными веществами являются фенол, пыль фенопластов и пары аммиака.

Удельные выбросы и расчетные концентрации загрязняющих веществ приведены в табл. 18.

Таблица 18 Удельные выбросы и расчетные концентрации загрязняющих веществ

	№	Технологический	Наименование	Удельный	Ср,	СПДК ,	Код
	п/п	процесс	загрязняющих	выброс	мг/м3	мг/м3	вещества
			веществ	10-4 , г/с
		Прессование	фенол	1,50	0,0135	0,010	1071
	1	реактопластов
		на гидравличе-	формальдегид	0,50	0,391	0,35	1325
		ских прессах

21

					Окончание табл. 18
	№	Технологический	Наименование	Удельный	Ср,	СПДК ,	Код
			загрязняющих	выброс	3	3
	п/п	процесс	веществ	10-4 , г/с	мг/м	мг/м	вещества
		Таблетирование	пыль	9,00	0,0273	0,02	2953
			фенопластов
		прессуемых
			стирол	0,10	0,474	0,040	0620
	2	материалов
		ротационными	дебутилфталат	0,40	0,0951	0,11	1215
		машинами	аммиак	2,00	0,1892	0,200	0303
			метилметакрилат	0,50	0,1098	0,100	1232
	3	Экструзия	свинец	0,01	0,00096	0,001	0184
		труб	углерода (II)	0,30	5,0976	5,000	0337
			оксид

Для загрязняющих веществ по перечню (краткий перечень наиболее распространенных ЗВ и их характеристики приведены в прил.1) определяются максимальные разовые (м.р.) ПДК (в случае необходимости среднесуточные (с.с.) ПДК), а при отсутствии этих значений ориентировочно безопасные уровни воздействий (ОБУВ) и класс опасности веществ.

Студентами самостоятельно рассчитывается доля ПДК:

К = Ср / С ПДК ,

(5)

на основании чего делается вывод о том, является ли данное ЗВ ущербообразующим (в случае К >1).

2. РАСЧЕТ ЭФФЕКТА СУММАЦИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ

При совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких загрязняющих веществ (ЗВ), обладающих суммацией действия, сумма их концентраций (кратностей ПДК) не должна превышать единицы при расчете по формуле

	≤ 1,	(6)
где	– расчетные фактические концентрации загрязняющих

веществ, мг/м3; , ,…, – предельно допустимые концентрации тех же ве-

ществ, мг/м3.

22

Если сумма кратностей СПДК (долей ПДК) загрязняющих веществ больше единицы, то эффект суммации их действия является ущербообразующим.

Перечень ЗВ, обладающих эффектом суммации, приведен в прил. 2. Краткий перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосфер-

ный воздух от автотранспортного предприятия, газопроводов и газовых установок, социально-бытовых служб, промышленного строительства и котельной, представлен в прил. 3.

3. ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОТ ВЫБРОСОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ

И СОЦИАЛЬНО-БЫТОВЫХ ОБЪЕКТОВ

Для количественной оценки промышленного техногенеза и экологических последствий используются данные текущего контроля развития антропогенных изменений в регионе. Для этого составляется таблица экологического состояния региона, где биохимическое и механическое воздействия разделяют в отдельные группы. В таблицу могут заноситься как абсолютные значения регистрируемых параметров, так и относительные, выражающие значение параметра по отношению к заданным нормативным значениям, например доли ПДК (это отношение расчетного значения приземной концентрации к максимально разовой предельно допустимой концентрации).

В настоящее время оценка экологического состояния производится по комплексу параметров (показателей), различных по своей физической природе и по способам измерения и контроля. Методики, которая позволила бы объединить различные показатели и свойства в единую систему количественных и качественных оценок степени загрязнения компонентов природной окружающей среды, нет.

Под уровнем экологического состояния понимается сравнение фактических значений показателей, характеризующих локальное загрязнение региона или экосистемы, полученных любым методом с соответствующими базовыми показателями, регламентированными действующими нормативными требованиями.

Существуют следующие методы оценки степени загрязнения природнотехнической системы:

экспериментальный, осуществляемый с помощью технических средств измерения и контроля;

расчетный, с использованием компьютерных программ, в исходные данные которых входят значения параметров, полученных экспериментально;

экспериментальный, основанный на учете мнений группы специалистов (экспертов);

органолептический (визуальный), не предусматривающий использование технических средств измерений и контроля.

23

В зависимости от степени загрязнения по фактическому значению концентрации загрязняющих веществ устанавливается четыре уровня экологического состояния природно-технической системы определенного региона.

I уровень экологического состояния характеризуется полным восстановлением ландшафта за нормативное время. Такое экологическое состояние региона может быть оценено как хорошее (доля ПДК < 0,45).

II уровень соответствует комплексному восстановлению региона за нормативное время, но естественное самовосстановление ландшафта составляет 40-50%, а принудительное εпр = 50-60 % (доля ПДК < 1,0).

III уровень характеризуется комплексным восстановлением ландшафта системы за пределами нормативного времени. Частичное самовосстанов-

ление εс = 20%, а принудительное εпp = 80% (доля ПДК =1, т.е. фактическое значение концентрации загрязняющих веществ (Ср) равно предельно допустимой концентрации). Такое экологическое состояние региона может быть оценено как удовлетворительное.

IV уровень характеризуется полным отсутствием компенсационных возможностей природного ландшафта к самовосстановлению даже за пределами нормативного времени. Имеются значительные экологические потери, в том числе утрачены защитные функции некоторых реципиентов флоры и фауны. Необходимо искусственное восстановление природного ландшафта.

В качестве примера рассмотрим экологическое состояние природно-

технической системы, на территории которой находятся в стадии эксплуатации следующие объекты: производство лакокрасочных покрытий, котельная, автотранспортное предприятие, подземные и наземные газопроводы и установки (ГРС, ГРП, ШРП, ГРУ), социально-бытовые службы, строительное производство и строительные механизмы.

Средние значения долей ПДК и фактических расчетных концентраций загрязняющих веществ по объектам приведены в табл. 19.

На основе этих данных строится сравнительная диаграмма распределения выбросов загрязняющих веществ для имеющихся в регионе промышленных производств (рис. 1).

Анализ диаграммы позволяет констатировать, что наибольший ущерб биосфере от выбросов загрязняющих веществ причиняется социальными и бытовыми службами. В этом случае доля ПДК больше единицы, что соответствует IV уровню экологического состояния региона.

Выбросы лакокрасочного производства, автотранспортного предприятия, газовых установок, строительного производства соответствуют II уровню экологического состояния.

Выбросы котельной, работающей на газовом топливе, можно отнести к I уровню.

24

В целом экологическое состояние рассматриваемой природнотехнической системы относится к II уровню, так как усредненное значение долей ПДК промышленных объектов менее единицы.

			Таблица 19
	Усредненные значения расчетных концентраций и долей ПДК
№№	Наименование объектов	Доли	Расчетная
п/п	в зоне загрязнения	ПДК	концентрация
			Ср, мг/м3
1	Производство лакокрасочных покрытий	0,802	0,66
2	Котельная, работающая	0,271	0,05
	на природном газе
3	Автотранспортное предприятие	0,858	0,85
4	Газопроводы и газовые установки	0,718	23,92
5	Социально-бытовые службы	1,055	1,041
6	Строительное производство	0,710	0,313
	и строительные механизмы

Рисунок. Диаграмма распределения выбросов загрязняющих веществ

25

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАРОДНО-ХОЗЯЙСТВЕННОГО УЩЕРБА ОТ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

В АТМОСФЕРУ

Данный вид ущерба включает в себя:

1.Социально-экономический ущерб – это затраты, связанные с увеличением заболеваемости населения в зоне влияния источников загрязнения, и затраты на восстановление трудоспособности и социальное страхование населения.

2.Эколого-экономический ущерб – это потери природных ресурсов, обусловленные ухудшением состояния окружающей среды вследствие влияния выбросов промышленного производства или других видов хозяйственной деятельности, и затраты на их восстановление или компенсацию.

Ущерб народному хозяйству (УН) определяется как сумма локальных (реципиентных) ущербов:

УН = УЗ + УЖКХ + УС/Х + УЛ/Х +УП , руб.,

(7)

где составляющие – это социально-экономический ущерб соответственно: УЗ – от повышенной заболеваемости населения; УЖКХ – жилищно-коммунальному хозяйству; УС/Х – сельскому хозяйству; УЛ/Х – лесному хозяйству; УП – промышленности.

Величина каждого локального ущерба (УЛ) определяется по удельному ущербу для каждого реципиента и зависит от среднегодовой концентрации загрязняющих веществ (ЗВ), количества реципиентов, районного коэффициента:

УЛ = у· R ·КР , руб.,

(8)

где УЛ – локальный ущерб, причиняемый реципиентам в результате загрязнения атмосферы (гидросферы, литосферы и др.), руб.;

у – удельный ущерб реципиенту в зоне загрязнения, руб./чел. год;

R – количество единиц реципиентов в зоне загрязнения, чел. (га и др.); КР – районный коэффициент, зависящий от природно-климатических и

социально-экономических характеристик региона, принимаемый по табл. 20. Величина удельного ущерба (у) зависит от среднегодовой расчетной при-

земной концентрации ЗВ в регионе выбросов (СРГ ), которая определяется расче-

том на ЭВМ по специальной программе или расчетом максимально-разовой концентрации ЗВ по формуле, полученной экспериментальным путем:

	СРГ	СМР	,	(9)
		125

где СМР – расчетная максимально-разовая концентрация ЗВ, мг/м3;

Р – частота повторяемости ветра со стороны предприятия на расчетную точку, %.

26

						Таблица 20
	Значение коэффициента характеристики района
			Коэффициент, учитывающий
				функцио-		скорость
№	Экономический	жесткость	продуктивность	нальное		естественной
п/п	район	климата	с/х угодий	состояние		коррозии
				лесных		основных
				ресурсов		фондов
1	Северо-западный	1,28	0,58	0,93		1,46
2	Центральный	1,17	0,64	1,13		1,38
3	Волго-вятский	1,28	0,62	1,08		1,30
4	Центрально-	1,27	0,92	0,91		1,07
	черноземный
				0,97
5	Поволжский	1,36	0,93			1,05
6	Уральский	1,11	1,01	1,40		1,14
7	Северо-кавказкий	1,30	0,89	1,05		1,07
8	Западно-сибирский	1,41	1,04	0,86		0,95
9	Восточно-сибирский	1,55	0,75	0,81		0,86
10	Дальневосточный	1,53	0,61	0,67		0,95
11	Юго-западный	0,94	1,47	1,24		1,54
12	Южный	0,78	1,68	1,20		1,63

Пример расчета локального ущерба здоровью населения от выбросов механического завода (г. Воронеж)

Численность населения, проживающего в зоне загрязнения – 5000 чел. Для определения ущерба принимаются фактические данные стационарных постов наблюдений.

На основании этих данных по программе УПРЗА (унифицированная программа расчета загрязнений атмосферы), разработанной фирмой «Интеграл» (С.-Петербург, 2006 г., Версия 3), определяют приземную максимальноразовую концентрацию ЗВ. Затем по формуле (3) проводят пересчет в среднегодовую концентрацию. Данные расчета среднегодовой приземной концентрации для всех ЗВ механического завода представлены в табл. 21.

Анализируя таблицу, отмечаем, что доля (кратность) ПДК больше единицы (вещества являются ущербообразующими) для веществ 1, 5, 6, 7. Следовательно, для нихопределяемлокальныйущерботповышеннойзаболеваемостивзоневыбросов.

Для получения объективных данных по ущербу от загрязнения выбросами механического завода территории и находящегося в зоне загрязнения населения, необходимо определить ущерб с учетом эффекта суммации всех ЗВ, выбрасываемых заводом в атмосферу, в соответствии с табл. 21.

27

Таблица 21

Номенклатура выбросов и результаты расчета среднегодовой концентрации

№	Наименование	Среднегод.	ПДК	Доля
		расчетные	СПДКМ.Р. ,		Примечание
п/п	ЗВ	концентрации	мг/м3	ПДК
1	Пыль металлическая	0,20	0,15	1,33	ущербообраз
2	Сернистый ангидрид	0,035	0,05	0,70
3	Двуокись азота	0,03	0,04	0,75
4	Окись углерода	1,0	3,0	0,33
5	Фенол	0,004	0,003	1,33	ущербообраз
6	Аммиак	0,10	0,04	2,50	ущербообраз
7	Формальдегид	0,023	0,003	7,67	ущербообраз
8	Фтористый водород	0,003	0,005	0,60
9	Сероводород	0,002	0,008	0,25

Для определения локального ущерба предварительно находят удельный ущерб по существующим нормативам, некоторые данные приведены в табл. 22.

Таблица 22 Удельный ущерб от повышенной заболеваемости населения

в расчете на одного человека

Наимено-		Среднегодовая расчетная концентрация,СРГ , мг/м3 /
вание ЗВ			Удельный ущерб, у, руб./ чел. год
Пыль	0,16/17		0,20/21	0,30/32	0,45/49	0,65/67	0,75/85		0,90/97
металлич.
Аммиак	0,05/11		0,06/15	0,07/19	0,08/22	0,09/24	0,10/26		0,12/28
Фенол	0,009/23		0,01/30	0,015/3	0,03/45	0,04/52	0,045/64		0,05/74
				5
Формаль-	0,004/30		0,006/38	0,009/49	0,012/61	0,015/74	0,018/79		0,023/86
дегид

В соответствии с перечнем загрязняющих веществ, обладающих эффектом суммации (прил. 2), рассмотрим следующие группы веществ и определим при этом долю ПДК при суммации веществ:

1.Сернистый ангидрид, двуокись азота, фенол и окись углерода: 0,70 + 0,75 + 1,33 + 0,33 =3,11 > 1.

2.Формальдегид и двуокись азота:

7,67 + 0,75 = 8,42 > 1.

3. Сернистый ангидрид и фенол:

0,70 + 1,33 = 2,03 > 1.

28

4.Сернистый ангидрид и фтористый водород: 0,70 + 0,6 = 1,3 > 1.

5.Сернистый ангидрид, окись углерода, фенол и металлическая пыль: 0,70 + 0,33 + 1,33 +1,35 = 3,69 > 1.

Все группы ЗВ являются ущербообразующими. Удельный ущерб для ЗВ,

обладающих эффектом суммации, определяем с учетом существующих нормативов по таблице 23.

Таблица 23 Удельный ущерб от повышенной заболеваемости населения

с учетом эффекта суммации действия ЗВ

	№	Наименование	Среднегодовая расчетная концентрация при суммации
	п/п	ЗВ	ЗВ, мг/м3 / Удельный ущерб			у, руб./чел. Год
	1	Пыль	0,034/3,5	0,06/5,5	0,09/8,0	0,12/11,5	0,20/24
		металлическая
	2	Сернистый	0,01/37	0,02/5,1	0,035/11	0,045/18,5	0,065/29,8
		ангидрид
	3	Двуокись азота	0,008/8,9	0,01/10,4	0,03/12,9	0,036/19,5	0,04/24,8
	4	Фтористый	0,001/19	0,002/22	0,003/25	0,004/28	0,005/35
		водород
	5	Окись углерода	0,6/1,0	1,0/3,2	1,6/4,6	2,4/8,5	3,0/11,0
	6	Фенол	0,0006/3,2	0,0012/6,8	0,0018/11,4	0,0024/16	0,004/21
	7	Формальдегид	0,006/16,6	0,012/18,9	0,018/21,2	0,020/25	0,023/33

Результаты расчета локального социально-экономического ущерба здоровью населения сводим в табл. 24.

						Таблица 24
		Локальный социально-экономический ущерб здоровью населения
	№	Наименование	Удельный	Районный	Локальный
			ущерб, у,	коэффи-	ущерб, руб.	Примечание
	п/п	ЗВ	руб/год.чел	циент	УЛ = у· R· КР
	1	Пыль	21	1,04	21•5000•1,04 =	без учета
						эффекта
		металлическая			= 109200
						суммации
					26•5000•1,04 =	без учета
	2	Аммиак	26	1,04		эффекта
					= 135200
						суммации
					23•5000•1,04 =	без учета
	3	Фенол	23	1,04		эффекта
					= 119600
						суммации

29

						Окончание табл. 24
№	Наименование		Удельный	Районный		Локальный
			ущерб, у,	коэффи-		ущерб, руб.	Примечание
п/п	ЗВ		руб/год.чел	циент		УЛ = у· R· КР
						86•5000•1,04 =	без учета
4	Формальдегид		86	1,04			эффекта
						= 447200
							суммации
						ΣУущ = 811200 руб/год
5	Пыль		24	1,04		24•5000•1,04 =	с учетом
	металлическая					= 124800	эффекта
							суммации
6	Сернистый		11	1,04		11•5000•1,04 =	с учетом
	ангидрид					= 57200	эффекта
							суммации
7	Двуокись		12,9	1,04		12,9•5000•1,04=	с учетом
	азота					67080	эффекта
							суммации
8	Окись		3,2	1,04		3,2•5000•1,04 =	с учетом
	углерода					16640	эффекта
							суммации
9	Фтористый		25	1,04		25•5000•1,04 =	с учетом
	водород					= 130000	эффекта
							суммации
10	Фенол		21	1,04		21•5000•1,04 =	с учетом
						= 109200	эффекта
							суммации
11	Формальдегид		39	1,04		39•5000•1,04 =	с учетом
						= 202800	эффекта
							суммации
						Уущсум = 707720 руб/год
УЗ = ΣУЗ ущ + УЗущсум		= 811200 + 707720 = 1,518 млн. руб/год

30