Оценка загрязнения атмосферного воздуха по среднегодовым концентрациям

Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе рассчитываются согласно ГОСТ 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных мест».

Степень загрязнения воздуха рассчитывается с учетом кратности превышения среднегодового ПДК веществ, их класса опасности, допустимой повторяемости концентраций заданного уровня, количества веществ, одновременно присутствующих в воздухе, и коэффициента их комбинированного действия.

Среднегодовые значения ПДКг выражаются через значение средне-суточного ПДКсс по соотношению:

. (4.5)

Значение коэффициента «а» учитывают для различных веществ.

Степень загрязнения воздуха веществами разных классов опасности определяется «приведением» их концентраций, нормированных по ПДК, к концентрациям веществ 3-го класса опасности согласно формуле:

 

, (4.6)

где n - коэффициент изоэффективности,

j - класс опасности (n = 2, 3 для j = 1; n = 1, 3 для j = 2; n = 0, 87 для j = 4). При величинах, нормированных по ПДК концентраций выше 2, 5 для 1-го класса, выше 5 для 2-го класса, выше 8 для 3-го класса и выше 11 для 4-го класса, «приведение» к 3-му классу осуществляется путем умножения значений нормированных по ПДК концентраций соответственно на 3, 2; 1, 6; 1 и 0, 7.

Если атмосферный воздух загрязнен веществами, относящимися к разным классам опасности, производится расчет комплексного показателя Р.

Расчет комплексного показателя Р проводится по формуле:

 

, (4.7)

 

где Sqrt (Sum (K^i2j)) - корень квадратный из суммы квадратов нормированных по ПДК концентраций, приведенных к таковым концентрациям веществ 3-го класса,

i - номер вещества.

Оценка степени суммарного загрязнения атмосферного воздуха проводится по комплексному показателю Р. При этом, если в комплексном показателе любое из веществ будет иметь значение, превышающее величину показателя для одного вещества, то в этом случае оценка степени загрязнения осуществляется и по этому веществу.

Опасность загрязнения приземного слоя атмосферы рассчитывается по формуле:

, (4.8)

 

где n - число ингридиентов загрязняющих веществ;

A_i – коэффициент опасности i-го вещества, усл.ед.;

M_i – масса i-го вещества, поступающего в атмосферу, тыс.т.

Коэффициент опасности i-го вещества определяется алгоритмом:

 

, (4.9)

 

где C_i - лимитирующая концентрация i-го вещества в организме человека вследствие дыхания;

П₁ –поправка на рассеивание i-го вещества в атмосфере;

П₂ - поправка на вероятность накопления i-го вещества в природных компонентах;

П₃ - поправка на воздействие i-го вещества на различные реципиенты, помимо человека.

 

, (4.10)

где С_ПДК - среднесуточная ПДК i-го загрязнителя, мг/м³ ;

m – средняя масса человека (70 кг).

Результаты расчета опасности загрязнения приземного слоя атмосферы для Преображенского месторождения приведены в таблице 4.1.

Ущерб, наносимый объектом приземной атмосфере:

 

, (4.11)

где g^а - показатель удельного ущерба от загрязнения атмосферного воздуха, руб./усл.т. (63.7),

L^а – константа опасности загрязнения атмосферы территорий различных типов (0.05);

Для Преображенского месторождения:

У^а (I пуск. комп.) = 63.7*0.05*3100.43 = 9874.86 усл.тыс.руб

У^а (II пуск. комп.) = 63.7*0.05*10244.688 = 33627.14 усл.тыс.руб

Опасность химического загрязнения почв.

Масса ингредиентов загрязняющих веществ определяется объемом выбросов в атмосферу:

 

, (4.12)

где М – масса поступивших в почву веществ;

n - число ингредиентов загрязняющих веществ;

M _i - масса i-го вещества выброшенного в атмосферу;

Z _i - поправка на воздушную миграцию в атмосфере (0.5 на расстоянии до 10 км.).

Концентрация ингредиентов в почве:

 

, (4.13)

где M _i– масса поступившего в почву вещества;

h – мощность слоя загрязненной почвы (0.35 м.);

К_р – коэффициент соразмерности (10³ );

S_i – площадь распространения загрязняющего вещества.

Показатель химического загрязнения (ПХЗ):

 

, (4.14)

 

По значениям ПХЗ проводится градация опасности химического загрязнения почв: ПХЗ< 1 – слабая, 2< ПХЗ< 5 – средняя, 6< ПХЗ< 10 – сильная, ПХЗ> 10 – чрезмерная.

Оценка воздействия на атмосферный воздух проводится при аварийных ситуациях.

Оценка массы загрязняющих веществ выбрасываемых в атмосферу при горении нефтепродуктов:

 

, (4.15)

где K_a – коэффициент эмиссии вещества, кг/кг;

K_нп – коэффициент полноты сгорания нефтепродуктов

М_i – масса горящих нефтепродуктов, кг.

 

Таблица 4.1 - Опасность загрязнения приземного слоя атмосферы

Наименование вещества	Ci, (усл.ед.)	Ai, (усл.ед.)	ОJ, I пусковой период, (усл.тыс.т.)	ОJ, II пусковой период, (усл.тыс.т.)
Диоксид азота	0, 00057	3947, 368	54, 25	115, 57
Оксид азота	0, 000857	2625, 4	0, 6272	0, 627
Сажа	0, 0007	14285, 7	3, 44	3, 44
Диоксид серы	0, 000714	4200, 5	3039, 316	10121, 9
Сероводород	0, 0001142	26269, 7	0, 4098	1, 23
Оксид углерода	0, 04286		2, 2266	1, 76
Метан	0, 714	2, 1	0, 0031	0, 013
С1 – С5	0, 714	2, 1	0, 0124	0, 0008
С6 – С10	0, 4286	3, 5	0, 000268	0, 00315
Бензол	0, 00143		0, 0000105	0, 000197
Ксилол	0, 0714		0, 000061	0, 000197
Толуол	0, 04286		0, 00007	0, 0009
Бенз(а)пирен	0, 0143*10-5	210*105	0, 145	0, 145
Итого			3100, 43	10244, 688

Таблица 4.2 - Масса загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при горении нефтепродуктов

 

Наименование вещества	Kнп	Мi, кг.	Ka, кг/кг	M, кг.
Оксид углерода			8, 4*10-2	2587, 2
Сероводород	1, 10-3	30, 8
Оксиды азота	6, 9*10-3	212, 52
Оксиды серы	1*10-3	30, 8
Сажа	0, 17
Бенз(а)пирен	7, 6*10-8	0, 0023
Медь		15, 4*10-4
Марганец		21, 56*10-4
Никель		338, 8*10-4
Кадмий		2, 7*1*10-4
Хром		12, 32*10-4
Цинк		55, 4*10-4

 

Оценка ущерба от загрязнения атмосферного воздуха при аварии.

Расчет величины ущерба осуществляется как за сверхлимитный выброс.

 

, (4.16)

где К_и – коэффициент индексации

К_э – коэффициент экологической ситуации

Н_б – базовые нормативы платы в пределах установленных лимитов

М – масса выбрасываемых веществ, кг.

 

Таблица 4.3 - Ущерб от загрязнения атмосферного воздуха при аварии

 

Наименование вещества	М, т	Нб, руб /т	С, руб
Оксид углерода	2, 587		68, 156
Сероводород	0, 0308		335, 1
Диоксид азота	0, 2125		307, 218
Диоксид серы	0, 0308		53, 551
Сажа	5, 236		9103, 681
Бенз(а)пирен	0, 0023		199, 947
Итого			10067, 653

 

Предусматриваемые в проекте решения, направленные на предотвращение аварийных ситуаций, включают в себя широкий комплекс технических и организационных мероприятий, важнейшими из которых являются:

- обеспечение на стадиях конструирования, строительства и эксплуатации оборудования повышенной надежности за счет увеличения запаса прочности;

- герметизация всех агрегатов и соединений установки и исключение опасных концентраций продукта и его компонентов в окружающей среде при всех режимах работы;

- применение специальных сталей и интенсивной коррозионной защиты оборудования;

- применение автоматизированных систем аварийной защиты, блокировок, управление и контроля технологических параметров основных производственных процессов;

- остановка технологического процесса при прекращении энергопитания без образования взрывоопасной ситуации;

- молниезащита от прямых ударов и вторичных проявлений молний;

- оборудование площадки пожарной сигнализацией и необходимым количеством средств пожаротушения;

- планирование и подготовка аварийно-спасательных мероприятий.

Уровень проработки мероприятий определяется критерием необходимости обеспечения безопасности людей и защиты окружающей природной среды, при возможных, хотя и маловероятных, аварийных выбросах загрязняющих веществ.