Основные пути решения проблемы выбросов в атмосферу

Предельно допустимая концентрация

Для количественной оценки содержания примеси в атмосфере используется понятие концентрации - количества вещества, содержащегося в единице объема воздуха, приведенного к нормальным условиям.

Количество атмосферного воздуха - это совокупность его свойств, определяющих степень воздействия физических, химических, биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом. Качество атмосферного воздуха считается удовлетворительным, если содержание примесей в нем не превышает предельно допустимой концентрации (ПДК) - максимальной концентрации примесей в атмосфере, отнесенные к определенному времени осреднения, которые при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него и на окружающую среду в целом прямого или косвенного воздействия, включая отдаленные последствия. Под прямым воздействием понимается нанесение организму человека временного раздражающего воздействия, вызывающее ощущение запаха, кашель, головную боль. При накоплении в организме вредных веществ выше указанной дозы могут возникать патологические изменения отдельных органов или организма в целом. Под косвенным воздействием понимаются такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая вредного влияния на живые организмы, ухудшают обычные условия обитания: поражаются зеленые насаждения, увеличивается число туманных дней.

Основным критерием установления нормативов ПДК для оценки качества атмосферного воздуха является воздействие содержащихся в воздухе является воздействие содержащихся в воздухе загрязняющих примесей на организм человека.

Для оценки качества атмосферного воздуха установлены две категории ПДК: максимально разовая (ПДКм.р) и среднесуточная (ПДКс.с).

ПДКм.р - основная характеристики опасности вредного вещества. Установлена для предупреждения рефлекторных реакций у человека при кратковременном воздействии атмосферных примесей. По этому нормативу оцениваются вещества, обладающие запахом или воздействующие на отдельные органы чувств.

ПДКс.с - установлен для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вещества на организм человека. Оцениваемые по этому нормативу вещества обладают способностью временно или постоянно накапливаться в организме человека.

Предельно допустимые выбросы

Для каждого проектируемого и действующего объекта, являющегося стационарным источником загрязнения воздушного бассейна, устанавливают нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферный воздух. ПДВ устанавливают из условия, что выбросы вредных веществ от данного источника в совокупности с другими источниками не создают приземную концентрацию, превышающую ПДК за пределами санитарно-защитной зоны: С+Сф ПДК, где

С - концентрация вещества в приземном слое от расчетного источника при сохранении нормативов ПДВ;

Сф - фоновая концентрация этого же вещества.

Если на данном предприятии или группе предприятий, расположенных в данном регионе, значение ПДВ по объективным причинам не могут быть немедленно достигнуты, устанавливают временно согласованный выброс (ВСВ). Норматив ВСВ устанавливают на период разработки и организации воздухо-охранных мероприятий, обеспечивающих достижение нормативов ПДВ . Срок действия ПДВ устанавливается на 5 лет. При появлении новых производств, реконструкции действующих, изменении технологического процесса или вида используемого сырья и других случаях, нормативы ПДВ пересматриваются.

Для каждого города на основании нормативов ПДВ предприятий и фонового состава атмосферного воздуха разрабатывают общегородские нормативы ПДВ, в соответствии с которыми индивидуальные ПДВ предприятий могут быть пересмотрены в сторону уменьшения .

ПДВ устанавливается для каждого стационарного источника из расчета, что совокупный выброс от всех источников загрязнения атмосферного воздуха с учетом перспективы развития не приведет к превышению нормативов ПДК в приземном слое. ПДВ устанавливается для условий полной нагрузки технологического и газоочистного оборудования и их нормальной работы. ПДВ не должен превышаться в любой 20 минутный период времени. Для мелких источников целесообразно установление ПДВ от их совокупности с предварительный объединением их в площадной или точечный источник. ПДВ определяется для каждого вещества отдельно, в том числе и в случае суммации вредного воздействия нескольких веществ.

По результатам расчета нормативов ПДВ для каждого стационарного источника выбросов устанавливается предельный выброс предприятий в целом. ПДВ устанавливают с учетом фоновых концентраций энергетически достоверной максимальной концентрации. Она является характеристикой загрязнения атмосферы и определяется как значение концентрации, которая превышается не более чем в 6% случаев от общего количества наблюдений. Фоновая концентрация характеризует суммарную концентрацию, создаваемую всеми источниками, расположенными на данной территории. Установлению ПДВ для источника предшествует определение его зоны влияния. Для предприятий и источников, зоны влияния которых целиком расположены в пределах города, где суммарная концентрация от всех источников меньше ПДК. Значение выбросов, используемых при расчетах, принимаются в качестве ПДВ. Для получения информации про состояние воздушного бассейна создана сеть пунктов и станций контроля. Регулярно проводится инвентаризация выбросов - учет основных источников загрязнения атмосферы, количества и состава выбросов. [4].

 

1.3 Характеристика выбросов объектов металлургической промышленности

Предприятия черной металлургии потребляют (перерабатывают) огромную массу сырья и полуфабрикатов, в числе которых железная руда, известняк, каменный уголь для получения кокса или готовый кокс, огнеупоры или сырье для их производства, металлолом и т. д. и т. п. К сожалению, пока еще нельзя назвать металлургическое производство полностью безотходным, определенная (а иногда значительная) доля поступивших на предприятия материалов после переработки оказывается в числе отходов производства.

Черная металлургия - базовая отрасль экономики, охватывающая производство черных металлов от добычи и переработки рудного сырья до получения широкого ассортимента чугуна и стали, их передела (трубы, прокат, изделия и т.п.), а также ферросплавов.

Предприятиями черной металлургии выбрасывается в атмосферный воздух значительное количество вредных примесей, - твердых частиц, диоксида серы и окислов азота, летучих органических соединений, тяжелых металлов, стойких органических соединений и кислот

Выбросы вредных веществ от предприятий черной металлургии оказывают негативное воздействие на здоровье населения и на окружающую среду, как на местном, так и на региональном уровне.

Так как дальность распространения загрязняющих воздух веществ от источников выбросов составляет сотни километров, то их воздействию подвергаются не только местное население и окружающая его среда но и удаленные на значительные расстояния чрезвычайно уязвимые экологические системы Арктики и Крайнего Севера, а также особо охраняемые природные территории - природные заповедники, заказники и рекреационные зоны

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха в черной металлургии:

В соответствии с протоколом по тяжелым металлам, в категорию основных стационарных источников выбросов свинца, кадмия и ртути от предприятий черной металлургии включены: установки для обжига или агломерации металлических руд (включая сульфидную руду) с производительностью, превышающей 150 т агломерата в сутки для железной руды или концентрата установки для производства передельного чугуна или стали (первичная или вторичная плавка, в том числе с использованием электродуговых печей), включая непрерывную разливку, с производительностью, превышающей 2,5 т. в час ; чугунолитейные и сталелитейные цеха с производительной мощностью, превышающей 20 т в сутки; камеры сгорания/топочные устройства с полезной номинальной тепловой потребляемой мощностью, превышающей 50 МВ.[5].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   2  Геоэкологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха выбросами металлургических предприятий (на примере АЗФ ТНК Казхром)

2.1 Основные источники  выбросов атмосферного воздуха  по г. Актобе

Тенденция повышения загрязненности  атмосферного воздуха приобретает все более масштабный характер, что особенно заметно в городах, где сконцентрированы так называемые грязные производства. Одним из таких городов является г.Актобе.  В связи с развитием экономики, производственных сил, вводом в действие новых производственных мощностей и благодаря недостаточному вниманию природоохранным проблемам, экологическая обстановка остается сложной. Важной экологической проблемой г. Актобе является критическое состояние атмосферного  воздуха. Загрязнение атмосферы происходит от стационарных и передвижных источников, к которым относится горящие факела нефтяных скважин, печи, котельные, автомобильный транспорт. Загрязнение атмосферы вредными веществами сопровождается прямым или косвенным вредным воздействием на жизнь и здоровье человека, на флору и фауну города и области в целом. Наиболее крупными загрязнителями ОС являются предприятия нефтегазодобывающего комплекса: ОАО «СНПС Актобемунайгаз», ТОО «Казахойл», ТОО «Казахтуркмунай», УМГ «Актобе», предприятия горнорудной и химической промышленности, Донской ГОК И Актюбинский завод ферросплавов АО «ТНК Казхром», АО «АЗХС», а также ЗАО «Актобе ТЭЦ». Значительный вред ОС наносят выбросы в атмосферу от сжигания нефтяного попутного газа на предприятиях ОАО «СНПС Актобемунайгаз», доля предприятия составляет 60% от валовых выбросов стационарных источников. Антропогенное воздействие на ОС в первую очередь сказывается на состоянии воздушного бассейна. Загрязнение приземного слоя атмосферы влияет на состояние всей экосистемы в целом. Государственный мониторинг атмосферного воздуха является составной частью Единой государственной системы мониторинга ОС и природных ресурсов и осуществляется в соответствии с законодательством РК в области охраны ОС. Общеизвестно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений: теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургический предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух окислы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу и вторичные, являющиеся результатом превращения последних.

 

 

Таблица 1 - Загрязнение атмосферного воздуха

Информация о загрязнении	За 2008 год	За 2009 год
Всего выброшено загрязняющих веществ в атмосферу, тыс. т от стационарных источников	121,5	109,47
Объем выбросов в результате сжигания газа, тыс. т	97,2	87,5
Объем промышленных выбросов в атмосферный воздух без очистки, тыс. т	116,64	95,49
В том числе аварийных выбросов	-	-
Объем выбросов сернистого ангидрида, тыс. т	45,980	39,124
Объем выбросов диоксида азота в атмосферный воздух, тыс. т	9,679	5,456
Объем выбросов твердых частиц в атмосферный воздух, тыс. т	14,452	8,098
Объем выбросов угарного газа в атмосферный воздух, тыс. т	28,212	22,202

 

Территориальные подразделения центрального исполнительного органа РК в области охраны ОС устанавливают перечень организаций, которые должны осуществлять производственный мониторинг атмосферного воздуха. За состоянием атмосферного воздуха в г.Актобе ведутся наблюдения на 3 постах, расположенных по адресам: №1 Авиагородок, №2 Железнодорожный вокзал, №3 Промзона. Наблюдения ведутся по 7 ингредиентам трехкратно (в 7, 13,19 час.) на постах наблюдения №2, №3 четырехкратно (в 1,7,13,19 час.)

Наиболее распространенными загрязняющими веществами г.Актобе поступающими в атмосферный воздух от техногенных источников, являются: оксид углерода, сероводород, диоксид серы, оксид азота, взвешенные вещества, свинец. Оксид углерода – самая распространенная и наиболее значительная примесь атмосферы, называемая в быту угарным газом. Основная масса выбросов оксида углерода образуется в процессе сжигания органического топлива, прежде всего в двигателях внутреннего сгорания. Наиболее высокая концентрация наблюдается на улицах и площадях городов с интенсивным движением, особенно у перекрестков. Диоксид серы – бесцветный газ с острым запахом. На его долю приходится до 95% от общего объема сернистых соединений, поступающих в атмосферу от антропогенных источников (автотранспорта), большое количество диоксида серы выбрасывают котельные. Основной техногенный источник выбросов углеводородов – автотранспорт. При неполном сгорании топлива происходит также выброс циклических углеводородов, обладающих канцерогенными свойствами. Особенно много канцерогенных веществ содержится в саже, выбрасываемой дизельными двигателями. Оксиды азота образуются в процессе горения при высокой температуре путем окисления части азота, находящегося в атмосферном воздухе. Основные источники выбросов: двигатели внутреннего сгорания, топки промышленных котлов, печи. По данным таблицы можно судить впервые за 6 лет отмечается не значительное снижение выбросов в атмосферу от стационарных источников. Снижение выбросов связано со снижением объемов производства, в связи с мировым экономическим кризисом. Так Актюбинский завод ферросплавов и Донской горно-обогатительный комбинат отработали на 80%. Актюбинский завод хромовых соединений на 80% от своей производственной мощности, предприятия строительной индустрии на 60% мощности. Сокращены объемы добычи нефти и попутного газа в АО «Каспий нефть ТМЕ». ТОО «Арал Петролеум Капитал», и ряде других нефтяных компаниях. Увеличение добычи попутного газа произвело АО «СНПС «Актобемунайгаз». Между отчетным периодом 2009г. и соответствующим периодом 2008г. возросло добыча попутного газа  на 163,84 млн. м3 и утилизация попутного газа до 303,97 млн. м3. Что привело к уменьшению сжигания попутного газа на 120 млн. м -1. Свою долю в загрязнение атмосферного воздуха (42%)вносит автотранспорт за счет увеличения его количества. На 2009г. количество автотранспорта по области составило 146,9 тыс. ед. против 136,1 тыс. ед. на 2008г. или увеличилось на 10,8 тыс. ед. От автотранспорта выбросы за 1 полугодие  2009 г. составило 42,5 тыс. тонн. выбросы в атмосферу от стационарных источников на 2009 г. Составили 109,471 тыс. тонн против аналогично периода 2008 г. 121,5 тыс. тонн, т.е. меньше на 12,03 тыс. тонн. В целом в г.Актобе за 2008 и 2009 г. Больше всего в атмосферу было выброшено сернистого ангидрида, затем по показателям идут угарный газ, твердые частицы, диоксид азота. Среди областных центров по уровню загрязнения атмосферного воздуха г.Актобе в 2005г. Являлся одним из самых загрязненных городов республики. Индекс загрязнения атмосферы г.Актобе  составлял 10,5 единицы при норме 5 единиц. Основные загрязняющие вещества диоксид азота формальдегид. Среднесуточная концентрация диоксид азота составляла 1,25 предельно-допустимой концентрации, среднесуточная концентрация формальдегида 4,7 ПДК. В 2006г. Показатель ИЗА уже составил 9,9 единицы. В 2007 этот показатель был равен 8,56 единиц и 2009г. - 7,65 единиц. На сегодняшний день существенный вклад в загрязнение атмосферы вносит автомобильный транспорт (передвижные источники), в выхлопных  газах которого содержится свыше 200 вредных компонентов. В их составе и вещества 1+2 класса опасности. Среди хим. веществ, попадающих в почву в процессе взаимодействия транспортных средств и автомобильной  дороги, наиболее опасны тяжелые металлы. Это кадмий, свинец, цинк, относящиеся к высокоопасным,  а также медь, никель, кобальт, хром. Наиболее загрязненными  в городе считаются районы железнодорожного вокзала, центрального колхозного рынка, жилгородка, проспект Абулхаир-хана, где проходят основные потоки городского транспорта. Большое скопление автомобилей создает нездоровую экологическую обстановку. Особую тревогу вызывает район, привокзальной площади, где положение усугубляется выбросами от тепловозов. Анализ результатов ежегодных операций «Чистый воздух» а также результаты проводимых проверок автотранспортных предприятий показывают, что общее техническое состояние городского транспорта далеко не отвечает экологическим требованиям. Ежегодно актюбинский автотранспорт выбрасывает на каждого горожанина около 100 кг всякой заразы. Длительное воздействие загрязненной атмосферы, приводит к повышению у горожан чувствительности к острым респираторным заболеваниям  это, выражается в кашле, затрудненном дыхании, общем ухудшении самочувствия. В некоторых наиболее неблагоприятных местах страдают до 88%. Если бы Актюбинские автобусы и троллейбусы ходили бесперебойно, то очень многие горожане предпочли бы их личным автомобилям. В Европе, например, для городского транспорта включая такси, выделены отдельные полосы движения. В результате – меньше пробок, а пассажиры могут четко рассчитать время до прибытия в пункт назначения. А ведь именно в пробках когда машины не тормозят, то снова ускоряются, бензиновые и дизельные двигатели наиболее опасны. За последние 2 года положение в г.Актобе улучшилось, благодаря содействию Акиматов области и города вместо старых «Газелей» появилось много новых автобусов большей вместимости.[6] .