Тема 4. Оценка воздействия атмосферных выбросов

Оценка воздействия проектируемого процесса на качество атмосферного воздуха производится посредством сравнения концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, которые устанавливаются при рассеивании производственных выбросов, с нормативными.

Расчет приземных концентраций в двухметровом слое над поверхностью земли производят согласно [10].

Степень опасности загрязнения атмосферного воздуха характеризуется наибольшим рассчитанным значением концентрации, соответствующим неблагоприятным метеорологическим условиям, в том числе опасной скорости ветра.

В общесоюзном нормативном документе (ОНД-86) разработаны методические указания по расчету:

– максимальной приземной концентрации загрязняющих веществ при неблагоприятных метеорологических условиях;

– расстояние, на котором устанавливается максимальная приземная концентрация;

– концентрацию загрязнений на границе санитарно-защитной зоны;

– концентрацию загрязнений на любом расстоянии от источника;

– расстояние, на котором устанавливается приземная концентрация, не превышающая санитарных норм;

– размер необходимого разрыва между площадкой предприятия и жилой застройкой (размер санитарно-защитной зоны);

– зону воздействия промпредприятия, т.е. расстояние, на котором устанавливаются концентрации загрязняющих веществ не превышающие 0,1 ПДК^мр.

В настоящее время фирмами «Интеграл» (Сант-Петербург), «Эра» (Новосибирск) и др. разработаны унифицированные программы расчета загрязнения атмосферы (УПРАЗА, «Эколог» (версия 3), которые позволяют рассчитать приземные концентрации загрязняющих веществ в атмосфере в соответствие с [9]. Программы предназначены для работы в Windows Millennium, Windows 2000, Windows XP.

Для обеспечения условий, при которых концентрация примесей в жилых районах не превышает ПДК, организовывают санитарно-защитные зоны в соответствии с требованиями. [11].

Санитарно-защитные зоны устанавливаются в соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов.

Достаточность ширины санитарно-защитной зоны подтверждается расчетами прогнозируемых уровней загрязнения в соответствии с расчетом рассеивания в атмосфере загрязняющих веществ, содержащихся в выбросах.

Решение задачи 4.1

Условие. На основании рекомендаций ОНД-86 произвести оценку воздействия подземной автостоянки на качество атмосферного воздуха (условие задачи 3.3).

Ход решения

1. Установить перечень веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух при эксплуатации автостоянки, их ПДК и классы опасности (табл. 1.1). Нормативные требования по ингредиентам привести в виде табл. 4.1.

Таблица 4.1.

Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу

Код загрязняющего вещества	Наименование вещества	ПДК максимально разовая, мг/м3	ПДК средне- суточная, мг/м3	Класс опас- ности	Лимитирующий показатель вредности
0337	Оксид углерода
2754	Углеводороды
0301	Диоксид азота
0330	Диоксид серы
0184	Соединения Рb
0328	Сажа

2. Рассчитать максимальную приземную концентрацию загрязняющих веществ, которая устанавливается при неблагоприятных метеорологических условиях по формуле:

, (4.1)

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания веществ, с^2/3 мг град^1/3/г (для районов Сибири при неблагоприятных метеорологических условий равен 200); М – масса выбрасываемого вредного вещества (табл. 3.35); F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, для газообразных веществ, 1; m, n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выбросов; V₁ – расход газовоздушной смеси, м³/с;

Коэффициент n определяется в зависимости от V_m :

1,28

Скорость выхода газовоздушной смеси w₀ определить по формуле:

0,07

6,6

Расчет максимально приземной концентрации загрязняющих веществ представить в виде табл. 4.2.

Таблица.4.2.

Результаты расчета максимально приземной концентрации загрязняющих веществ

Наименование компонентов	Фактическое количество выбросов, М, г/с	Величина В	Максимально приземная концентрация Cм, мг/м3	Нормативные требования ПДК		Доля от ПДК
				м.р.	с.с.	м.р.	с.с.
Оксид углерода	0,511	6,6	3,37	5	3	0,67	1,12
Углеводороды	0,044	6,6	0,293	1	1	0,29	0,29
Диоксид азота	0,01	6,6	0,067	0,2	0,04	0,33	1,67
Диоксид серы	0,004	6,6	0,026	0,5	0,05	0,05	0,53
Соединения свинца	0,00011	6,6	0,0007	0,001	0,0003	0,71	2,38
Сажа	5,00·10-4	6,6	0,0033	0,15	0,05	0,02	0,07

Вывод. При рассеивании вентиляционных выбросов подземной автостоянки устанавливается максимальная приземная концентрация загрязняющих веществ не превышающая ПДК_мр, но по некоторым загрязняющим веществам наблюдается превышение нормативных требований (по оксиду углерода 1,12ПДК^сс, по диоксиду азота 1,67 ПДК^сс, соединениям свинца 2,38ПДК^сс.)

3. Определить расстояние, на котором устанавливается максимально приземная концентрация.

Расстояние от источника выбросов, на котором устанавливается максимально приземная концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях, определяется из соотношения:

где d – безразмерный коэффициент, при k  100 и T  0 значение d находится по формулам:

4. Определить концентрацию загрязняющих веществ, которая устанавливается на границе жилой застройки .

При опасной скорости ветра приземная концентрация, мг/м³, вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса определяется по формуле:

(4.2)

Значения безразмерного коэффициента S₁ определяются в зависимости от отношения Х/Х_м по формулам:

(4.3)

(4.4)

где Х – расстояние до жилой застройки , 40 м.

Расчет концентраций загрязнений, устанавливаемых на границе жилой застройки представить в виде табл.

Таблица 4.3

Концентрации загрязнений, устанавливаемых на границе жилой застройки

Наименование компонентов	Максимально приземная концентрацияCм, мг/м3	Вели- чина S 1	Концентра-ция на границе жилой застройки, С, мг/м3	Нормативные требования, мг/м3		Доля от ПДК
				ПДКмр	ПДКсс
Оксид углерода	3,37	0,94	3,17	5	3	0,63	1,06
Углеводороды	0,29	0,94	0,275	1	1	0,28	0,28
Диоксид азота	0,067	0,94	0,063	0,2	0,04	0,31	1,57
Диоксид серы	0,026	0,94	0,02475	0,5	0,05	0,05	0,50
Соединения Рb	0,0007	0,94	0,00067	0,001	0,0003	0,67	2,22
Сажа	0,0033	0,94	0,0031	0,15	0,05	0,02	0,06

Вывод. При эксплуатации автостоянки на границе жилой застройки наблюдается превышении нормативных концентраций по диоксиду азота (1,57 ПДК^сс) и соединениям свинца(2,22ПДК^сс).

4. Определить расстояние, на котором устанавливается приземная концентрация, не превышающая санитарных норм.

Из условия С_м S = ПДК_сс, S_пдк = ПДК_сс/C_м.

Расстояние Х, на котором концентрация загрязнений достигнет ПДК_сс, определяется по формуле:

(4.5)

Расчеты привести в виде табл. 4.4.

Таблица 4.4.

Определение расстояния, на котором устанавливается приземная концентрация,

не превышающая санитарных норм

Наименование компонентов	Норматив-ные требования, ПДКсс, мг/м3	Максимальное значение приземной концентрации, Cмi,, мг/м3	Расчетная величина Sпдк = ПДКсс/Cмi	Расстояние, на котором устанавливается Cмi, Хм ,м	Расстояние, на котором устанавливается ПДКсс, Х, м
Оксид углерода	3	3,37	0,89	32,3	46,6
Углеводороды	1	0,29	3,4	32,3	0
Диоксид азота	0,04	0,067	0,6	32,3	84,5
Диоксид серы	0,05	0,026	1,9	32,3	0
Соединения свинца	0,0003	0,0007	0,42	32,3	115,9
Сажа	0,05	0,0033	15,15	32,3	0

Вывод. Расстояние, на котором устанавливается концентрации равная ПДК_сс , превышает расстояние до жилой застройки.

5. Определить расстояние, на котором сказывается воздействие автостоянки.

В соответствие с [11] источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека (загрязнение атмосферного воздуха и неблагоприятное воздействие физических факторов) являются объекты, для которых уровни создаваемого загрязнения за пределами промплощадки превышают ПДК и/или ПДУ и/или вклад в загрязнение жилых зон превышает 0,1 ПДК.

Решаем задачу из условия: С _в = 0,1·ПДК_сс, тогда S_в = 0,1·ПДК_сс/C_мi

Расчеты привести в виде табл. 4.5.

Таблица 4.5.

Определение расстояния, на котором сказывается воздействие предприятия

Наименование компонентов	Нормативные требования ПДКсс, мг/м3	Максимальное значение приземной концентрации Cмi, мг/м3	Расчетная величина Sв= 0,1ПДКсс/Cмi	Расстояние, на котором устанавливается Cмi, Хм, м	Расстояние, на котором устанавливается ПДКсс, Х, м
Оксид углерода	3	3,373	0,089	32,3	306,5
Углеводороды	1	0,29278	0,342	32,3	136,1
Диоксид азота	0,04	0,06686	0,060	32,3	378,9
Диоксид серы	0,05	0,02633	0,190	32,3	199,3
Соединения свинца	0,0003	0,00071	0,042	32,3	454,5
Сажа	0,05	0,0033	1,515	32,3	0

Вывод. Зона воздействия автостоянки, расстояние, на котором устанавливается концентрация равная 0,1ПДК_сс, составляет 454 м.