Охрана атмосферного воздуха

 

реального 

 

                                                                   

 

и требуемого

 

 

где Mi - суммарное количество выбросов i-й примеси от всех источников, расположенных на территории города; qi - концентрация, установленная по данным расчетов или наблюдений.

 

Устанавливается, будет ли средняя или максимальная концентрация примеси превышать при данных выбросах соответственно среднюю суточную ПДКс.с или максимальную разовую ПДКм.р. Если ПВтi > ПВi, то ожидаемая концентрация примеси в воздухе может быть равна ПДК или превысит ее, и, следовательно, i-я примесь должна контролироваться. Перечень веществ для организации наблюдений устанавливается сравнением ПВ с ПВт для средних (ПВс.с) и максимальных (ПВм.р) концентраций примесей.

 

Для выявления необходимости наблюдений за i-й примесью с использованием ПВс.с предлагается графический метод. На черт. 2.1 показано семейство прямых линий, соответствующих q = ПДКс.с по заданным значениям Mi, потенциала загрязнения атмосферы (ПЗА) и характерного размера города Lj, определяемого условно как радиус круга площадью Sj, соответствующей площади города, т.е.

 

Если один или группа источников расположены за городской чертой на одной промплощадке, то учитывается повторяемость Pj (в долях единицы) направления ветра со стороны промплощадки. В этом случае вместо Mi берется M'i = MiPj (в среднем для европейской части СССР (ЕЧС) ΣPj принимается равной 0,5), а вместо Lj берется L'j, равное 2 км, т.е. расстоянию, на котором средняя концентрация примеси имеет наибольшее значение.

 

На черт. 2.1. для i-й примеси по значениям Mi (M'i) Lj (L'j) определяется местоположение точки по отношению к расчетной прямой  = ПДКс.с.i. Если точка попадает в область выше прямой или на прямую, то это означает, что ожидаемая средняя концентрация i-й примеси будет превышать санитарно-гигиеническую норму (ПДКс.с) или будет равна ей и, следовательно, i-ю примесь необходимо контролировать. Если точка ложится ниже прямой, то контролировать i-ю примесь не следует (если при этом ожидаемое максимальное значение концентрации не будет превышать ПДК).

 

Зависимость между суммарными выбросами M, характерным размером города L и средней концентрацией примеси Q = ПДК.

 

 

 

При применении графического метода следует учитывать, что прямые на черт. 2.1 соответствуют значениям ПДКс.с от 0,005 до 0,05 мг/м3. Если значение ПДК i-й примеси больше 0,05 (или меньше 0,005), используется прямая линия, соответствующая значению ПДКс.с в 10 раз меньшему (или большему), чем ПДК, а значения M, нанесенные на оси координат, умножаются (или делятся) на 10. Например, для серной кислоты, имеющей ПДКс.с = 0,1 мг/м3, используем линию ПДКс.с в 0,01 мг/м3, а значения M на оси ординат умножаем на 10.

 

После отбора примесей, подлежащих контролю, определяется очередность организации контроля за специфическими примесями, выбрасываемыми разными источниками. Для этого рассчитывается параметр требуемого потребления воздуха (ПВт1) по формуле

 

                    

 

Если ПВт1 1 > ПВт1 2 > ПВт1 3 > ..., то первой в список контролируемых примесей войдет примесь с наибольшим значением ПВт1 под номером 1, второй - примесь со следующим значением ПВт1 под номером 2 и т.д. Таким образом составляется первый предварительный список примесей в порядке 1, 2, 3, .… Если несколько примесей имеют одинаковые значения ПВт1, то сначала записывается примесь класса опасности 1, затем 2, 3 и 4.

С помощью черт. 2.1 можно определить целесообразность организации наблюдений за основными примесями в городах, где контроль не осуществляется, а по величине ПВт1 составить список городов, где необходимо организовать наблюдения за основными примесями на территории УГМ.

 

Перейдем к оценке ожидаемой максимальной концентрации примесей. В этом случае при выборе примесей для контроля их содержания в воздухе устанавливается соотношение (ПВ2) между ожидаемой при данных выбросах максимальной разовой концентрацией i-й примеси и ее ПДКм.р. Значения ПВ2 для наиболее часто встречающихся неблагоприятных условий рассеивания отдельно для холодных и горячих выбросов на соответствующих высотах и различных скоростей выхода газовоздушной смеси из трубы, т.е. для различных A, ΔT, H, υ, приведены в табл. 2.1. Отдельно рассматриваются выбросы с разностью значений температуры выбрасываемой паровоздушной смеси и окружающего воздуха ΔT < 50 °С и ΔT ≥ 50 °С. Коэффициент A определяется для рассматриваемого города в соответствии с СН 369-74

 

Таблица 2.1

 

Параметр ПВ2 = M/q (тыс. т×м3/(мг×год)) для разных значений A (с2/3×м×°С1/3/г) и V (м3/с)

Значения H устанавливаются с учетом следующих условий.

Если примесь поступает в атмосферу от многих мелких источников и автотранспорта, принимается H ≤ 20 м. Если примеси выбрасываются из нескольких промышленных источников разной высоты, то принимаем условно H = 50 м, что примерно соответствует средней высоте труб. Если в городе основные примеси выбрасываются в основном промышленными предприятиями с высокими трубами (ТЭЦ, ГРЭС и др.), то для них принимается H, равная 100 - 250 м.

 

По значениям Mi и ПДКм.рi определяется параметр реального потребления воздуха, который сравнивается затем с ПВт2. Если ПВт2i > ПВт2, то i-я примесь включается во второй предварительный список примесей, рекомендованных для контроля.

 

С помощью значений ПВ2, приведенных в табл. 2.1, определяется второй предварительный список. Этот список одновременно является списком городов, где необходимо организовать наблюдения за основными примесями.

 

Окончательный приоритетный список примесей, рекомендуемых для наблюдений в городах на сети ОГСНКА, составляется из двух списков. Сначала распределяются места в списке примесей по значению ПВт1. Номер первый присваивается примеси, которой соответствует наибольшее значение ПВт1. Затем распределяются места в порядке убывания значений ПВт2.

 

Работа проводится в несколько этапов. Окончательный приоритетный список составляется по сумме мест в предварительных списках, составленных по значениям ПВт1 и ПВт2. При этом примеси, для которых нет ПДКм.р, включаются в список по удвоенному номеру места, полученного по значению ПВт1. Если несколько примесей имеют одинаковые номера мест в окончательном списке, то очередность этих примесей устанавливается по классу опасности веществ. В первую очередь записываются примеси классов опасности 1 и 2.

 

Пример. Требуется составить приоритетный список примесей, подлежащих контролю в городе N.

1. В соответствии с  данными инвентаризации выбросов  вредных веществ в городе N, расположенном  на ЕЧС (A = 120; ПЗА = 2,5), характерный  размер которого L = 6 км, высота выбросов H = 50 м, ΔT > 50, в табл. 2.2 приведены  значения количества выбросов М для восьми примесей (графа 2), а также значения ПДКс.с и ПДКм.р (графы 3 и 4).

2. Из списка исключаются  примеси, не имеющие ПДК.

3. Для основных примесей (диоксида азота, диоксида серы), выбрасываемых множеством предприятий, принимается характерный размер города L = 6 км. На черт. 2.1 по значениям M и L для этих примесей определяем, что средние концентрации,  будут превышать соответствующие ПДК, и в таблице в графе 5 ставим знаки плюс.

4. Для специфических примесей, поступающих в атмосферу от одиночных источников (акролеин, аммиак и др.), рассчитывается M = M'P, где P = 0,5 (так как данный город расположен на ЕЧС). Из черт. 2.1 по значению M' и L' = 2 км определяем, что необходимо контролировать средние концентрации следующих примесей: аммиак, свинец и сероводород. Против них в графе 5 ставится знак плюс, против остальных специфических записей - знак минус.

5. Рассчитываются значения  ПВт2 для всех примесей, имеющих  ПДКм.р (графа 8) и сравниваются эти  значения с ПВ2 из табл. 2.1 для  выбросов при ΔT > 50, H = 50 м. Для примесей, у которых ПВт2 > ПВ2, ставим в графе 6 знак плюс (диоксид азота, аммиак, ацетон, диоксид серы, сероводород).

6. Рассчитывается индекс  ПВт1 для примесей со знаками  «++», «-+» (или «+-») и записывается  в графу 7.

 

Таблица 2.2

 

Пример составления приоритетного списка для контроля на ОГСНКА для города N (ЕЧС) при A = 120, ПЗА = 2,5, L = 6 км, H = 50 м

 

 

7. По значению ПВт1 для  шести примесей устанавливаются  номера мест с 1-го по 6-е. Они  помещаются в графу 9. По значениям ПВт2 номера мест с 1-го по 5-е записываются в графу 10.

8. Определяется сумма  мест для каждой из шести  примесей и записывается в  графу 11. Для свинца, у которого  нет ПДКм.р, номер места равен 3´2 = 6.

9. Составляется приоритетный  список примесей для организации наблюдений в городе N. При этом для одинаковых значений суммы мест первой ставится примесь с большим значением ПВт1 + ПВт2 или примесь, класс опасности которой выше (имеет меньший номер).

 

Приоритетный список:

1. Диоксид азота

2. Диоксид серы 

3. Свинец

4. Сероводород 

5. Аммиак

6. Ацетон

 

На основании установленного перечня веществ, подлежащих контролю, в каждом городе определяются вещества для организации наблюдений на постах. На опорных стационарных постах организуются наблюдения за содержанием основных загрязняющих веществ: пыли, диоксида серы, оксида углерода, оксида и диоксида азота, - и за специфическими веществами, которые характерны для промышленных выбросов многих предприятий данного города (населенного пункта).

 

На неопорных стационарных и маршрутных постах проводятся наблюдения за содержанием специфических примесей приоритетного списка, характерных для близлежащих источников выбросов. Наблюдения за основными примесями на этих постах проводятся по сокращенной программе или не проводятся, если среднемесячная концентрация этих веществ в течение года не превышала 0,5 среднесуточной ПДК. Одна специфическая примесь контролируется на 2 - 3 стационарных постах одновременно.

Кроме веществ, приоритет которых установлен по изложенной методике, в обязательный перечень контролируемых веществ в городе включаются:

• растворимые сульфаты - в городах с населением более 100 тыс. жителей;
• формальдегид и соединения свинца - в городах с населением более 500 тыс. жителей, поскольку эти примеси в большом количестве выбрасываются автомобилями;
• металлы - в городах с предприятиями черной и цветной металлургии;
• бенз(а)пирен - в городах с населением более 100 тыс. жителей и в населенных пунктах с крупными источниками выбросов;
• пестициды - в городах, расположенных вблизи крупных сельскохозяйственных территорий, на которых используются пестициды.

 

Выбросы перечисленных веществ трудно точно установить, и их приоритет не может быть определен по изложенной методике.

Перечень вредных веществ, подлежащих контролю, пересматривается при изменении данных инвентаризации промышленных выбросов, появлении новых источников выбросов, реконструкции предприятий, но не реже 1 раза в 3 года.

 

Расширение перечня контролируемых веществ осуществляется после предварительных наблюдений, направленных на ориентировочную оценку состояния загрязнения. Такие наблюдения могут проводиться на стационарных, маршрутных постах или при эпизодических обследованиях.

 

При подфакельных измерениях наблюдения за основными примесями не проводятся, так как трудно выделить вклад исследуемого источника в уровень загрязнения воздуха этими примесями. Под факелом предприятия выполняются наблюдения за специфическими вредными веществами, характерными для выбросов этого предприятия. Программа подфакельных наблюдений составляется таким образом, чтобы число измерений концентрации данной примеси за год на каждом заданном расстоянии от источника было не менее 50. С помощью подфакельных наблюдений можно обеспечить контроль ряда специфических веществ, которые выбрасываются низкими источниками и влияние которых ограничивается небольшим районом. Правила проведения подфакельных наблюдений см. в п. 3.4.3.

 

Эпизодические обследования небольших населенных пунктов (см. п. 3.3) по специальным программам должны проводиться таким образом, чтобы обеспечить за период обследования населенного пункта не менее 200 наблюдений за концентрацией каждой примеси.

 

Таблица 2.3

Программа работы постов в городах

 

Ежегодно составляется программа работы каждого поста наблюдений (табл. 2.3).

 

В первой строке программы указывается приоритет каждого вещества в городе. Во второй и последующих строках для каждого поста крестиком отмечаются те вещества, которые измеряются на данном посту.

 

 

Обследование состояния загрязнения атмосферы в городе или крупном районе организуется для выяснения причин высоких уровней концентрации примесей, установления их неблагоприятного влияния на здоровье населения и окружающую среду и разработки мероприятий по охране атмосферы.

В зависимости от целей различают три вида обследования: эпизодическое - для ориентировочной оценки состояния загрязнения воздуха в населенном пункте и при выборе мест для размещения постов наблюдений; комплексное - для детального изучения особенностей и причин высокого уровня загрязнения, его влияния на здоровье населения и окружающую среду в целом, а также для разработки рекомендаций по проведению воздухоохранных мероприятий; оперативное - для выявления причин резкого ухудшения качества воздуха (выполняется по специальной программе и в настоящем Руководстве не приводится). В зависимости от вида обследования различаются объемы выполняемых работ как предварительных (до начала обследования), так и в процессе обследования.

На основании предварительного изучения материалов по обследуемому городу или району (особенностей климатических условий и состояния загрязнения атмосферы) составляется программа проведения обследования. По завершении обследования выполняется обобщение полученных данных наблюдений. На основании результатов обобщения разрабатываются конкретные рекомендации по проведению тех или иных мероприятий, направленных на снижение уровня загрязнения или делается вывод о необходимости организации регулярных наблюдений.