С учетом среднесуточного уровня загрязнения атмосферы
Существует два приема предварительного определения целесообразности контроля избыточных количеств вредных веществ в воздухе по ТПВ1.
Первый – графический метод, использующий номограммы М (тыс.т/год) – L (км) с семейством прямых, построенных для qi = ПДКсс с учетом параметра ПЗА для определения очередности их ревизии.
Второй – теоретический метод: упрощенный способ, используемый в случае наличия в анализируемой зоне (городе) одного или нескольких источников выброса, расположенных локально.
Для решаемой в этой работе задачи L, т.е. расстояние, на котором можно ожидать наибольшего значения qi, принимается равным 2 км. Поскольку выбрано одно значение L = 2 км, применим теоретический метод.
Вместо номограмм для определения целесообразности контроля можно пользоваться следующими зависимостями:
a) при значении ПЗА = 2,1-3,0 (для Европейской части России и Западной Сибири) – Мi ³ 200 ПДКссi, т.е. Мi/ПДКссi ³ 200, и следовательно, можно принять РПВ1 = 200;
b) при значении ПЗА = 3,0 (для Восточной Сибири) – Мi ³ 100 ПДКссi, т.е. Мi/ПДКссi ³ 100, и следовательно, можно принять РПВ1 = 100.
Таким образом, для каждой примеси рассчитывается величина ТПВ1 по формуле (1.1) и сравнивается с РПВ1 для заданного региона. В случае выполнения неравенства (1.5) примесь подлежит контролю и в графе 8 (табл.1.2) ставят знак «+», если не выполняется, то ставят знак «–».
1.1.2 С учетом максимально возможного уровня загрязнения атмосферы
При выборе специфических примесей для контроля их содержания в воздухе учитывается также соотношение между ожидаемой максимально разовой концентрацией i-той примеси qмр и ее ПДКмр.
Значения параметра РПВ2 для наиболее часто встречающихся неблагоприятных метеорологических условий рассеяния выбираются по табл. 1.1 с учетом Н, DТ, А.
Н – высота источника выброса, м. Если примесь поступает в атмосферу от многих мелких источников и автотранспорта, то принимается Н = 20 м; если примеси выбрасываются из нескольких промышленных источников разной высоты, то принимается Н = 50 м, что соответствует примерно средней высоте труб; для промышленных предприятий с высокими трубами (ТЭЦ, ГРЭС и т.п.) Н принимается не ниже 100 м.
DТ – разность температур выбрасываемой газовоздушной смеси и окружающего воздуха, °С.
А – коэффициент рассеивания, индивидуальный для каждой местности и соответствующий неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна:
А = 250 – для районов Средней Азии южнее 40°с.ш., Бурятии и Читинской области;
А = 200 – для Центральной Европейской части России и Дальнего Востока;
А = 160 – для Европейской части России и Урала севернее 52°с.ш.;
А = 140 – для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей.
Таблица 1.1 – Параметр РПВ2 (тыс.т/год/мг/м3) при различных значениях Н, DТ, А
| Высота выброса Н, м | А = 140 | А = 160 | А = 200 | А = 250 | ||||
| DТ, °С | ||||||||
| < 50 | > 50 | < 50 | > 50 | < 50 | > 50 | < 50 | > 50 | |
| 6,65 | 4,10 | 5,00 | 3,10 | 4,00 | 2,40 | 3,30 | 2,00 | |
| 2,10 | 1,00 | 1,60 | 0,80 | 1,20 | 0,60 | 1,00 | 0,50 | |
| 0,25 | - | 0,90 | - | 0,15 | - | 0,12 | - |
Результаты сравнений, просчитанных по формуле (1.2) величин ТПВ2 и выбранных по табл.1.1 значений РПВ2, с учетом неравенства (1.5), заносятся в табл.1.2 (графа 9), руководствуясь рассуждениями, аналогичными рассуждениям по среднесуточным выбросам.
1.2 Составление приоритетного списка с одновременным учетом среднесуточного и максимально возможного уровней загрязнения атмосферы
Вещества, имеющие в графе 8 или 9 (табл.1.2) хотя бы один знак «+», подлежат контролю и учитываются в распределении мест по ТПВ1 и ТПВ2 (т.е. вещества имеющие два минуса не превышают нормативных уровней и, следовательно, не подлежат контролю и не входят в приоритетный список).
Примеси, подлежащие контролю, сначала распределяются по ранжиру в соответствии с числовым значением ТПВ1 (табл.1.2, графа 10). Номер «1» присваивается примеси с наибольшим значением ТПВ1, далее значения ТПВ1 ставят в ряд по убывающей. Если несколько примесей имеют одинаковые значения ТПВ1, то вначале записывается примесь класса опасности «1», затем «2» и т.д. Аналогично распределяются места по значениям ТПВ2 (табл.1.2, графа 11).
Затем определяется сумма мест (табл.1.2, графа 12). При этом, примеси, для которых нет значения ПДКмр, следовательно, нет значения ТПВ2 и номера места по величине ТПВ2, включаются в список по удвоенному номеру места, полученного по значению ТПВ1.
Окончательный приоритетный список составляется по сумме мест, составленных по значениям ТПВ1 и ТПВ2, начиная с меньших чисел, в порядке их увеличения, т.е. номер «1» присваивается минимальной сумме мест ТПВ1 и ТПВ2. Если несколько примесей имеют одинаковые значения суммы номеров мест в окончательном списке, то очередность этих примесей устанавливается по классу опасности веществ или по величинам ПДКсс (ПДКмр)[4], т.е. более опасные вещества должны контролироваться в первую очередь и находиться в приоритетном списке на более высоком месте.
Таблица 1.2 – Данные для построения приоритетного списка
| Наименование примеси | Мi, тыс.т/год | ПДКсс, мг/м3 | ПДКмр, мг/м3 | Класс опасности | ТПВ1 | ТПВ2 | Контроль | Номера мест | å мест по ТПВ1 и ТПВ2 | № места в списке | ||
| по ТПВ1 | по ТПВ2 | по ТПВ1 | по ТПВ2 | |||||||||
Порядок выполнения работы
1) Выбрать РПВ1 (п.1.1.1).
2) Определить коэффициент рассеивания А, индивидуальный для каждой местности (п.1.1.2).
3) Выбрать РПВ2 (табл.1.1).
4) Рассчитать ТПВ1 и ТПВ2 по формулам (1.1) и (1.2). Результаты расчетов внести в табл.1.2 (графы 6 и 7).
5) Сравнить ТПВ1 с РПВ1 и ТПВ2 с РПВ2 (формула (1.5), п.п.1.1.1, 1.1.2). Результаты внести в табл.1.2 (графы 8 и 9).
6) Распределить места в списке по значениям ТПВ1 и ТПВ2 (п.1.1.3). Результаты внести в табл.1.2 (графы 10 и 11).
7) Распределить места в списке по сумме ТПВ1 и ТПВ2 (п.1.1.3). Результаты внести в табл.1.2 (графа 12).
8) Определить номера мест вредных веществ в порядке приоритетности, начиная с №1 и до последнего (п.1.1.3). Результаты внести в табл.1.2 (графа 13).
9) Составить приоритетный список примесей, рекомендуемых для контроля в атмосфере и представить его в форме табл.1.3.
Таблица 1.3 – Приоритетный список подлежащих контролю примесей
| № | Наименование примеси |
| … | |
| n |
Задание к работе
Анализируемая ситуация
Имеется градообразующее предприятие, которое выбрасывает в атмосферу вредные примеси. Контролировать содержание всех веществ в атмосфере невозможно по экономическим причинам и целесообразности, поэтому необходимо составить приоритетный список примесей, подлежащих контролю.
Исходные данные для выполнения работы приведены в табл.1.4; перечень веществ, содержащихся в воздухе жилой застройки, и градообразующее предприятие приведены в вариантах исходного списка вредных примесей.
Вариант задания соответствует номеру студента по рабочему журналу кафедры ПЭ и БТ.
Таблица 1.4 – Исходные данные
| № по журналу | № варианта исходного списка | Месторасположение предприятия | DT, °С | Высота Н, м |
| Владимирская обл. г. Ковров | < 50 | |||
| > 50 | ||||
| < 50 | ||||
| Урал г. Нижний Тагил | > 50 | |||
| < 50 | ||||
| < 50 | ||||
| Дальний Восток г. Хабаровск | < 50 | |||
| > 50 | ||||
| < 50 | ||||
| Бурятия Поселок городского типа Майский | < 50 | |||
| < 50 | ||||
| < 50 | ||||
| Тульская обл. г. Ефремов | > 50 | |||
| < 50 | ||||
| < 50 | ||||
| Урал г. Первоуральск | < 50 | |||
| < 50 | ||||
| > 50 | ||||
| г. Вологда | > 50 | |||
| < 50 | ||||
| < 50 | ||||
| г. Чита | < 50 | |||
| < 50 | ||||
| < 50 | ||||
| Тульская обл. г. Новомосковск | < 50 | |||
| < 50 | ||||
| > 50 | ||||
| г. Санкт-Петербург | > 50 | |||
| < 50 | ||||
| > 50 |
Вариант исходного списка вредных примесей № 1
Градообразующее предприятие – сернокислотный комбинат
| Наименование примеси | Масса выброса, тыс.т/год | ПДКсс, мг/м3 | ПДКмр,мг/м3 | Класс опасности |
| Азотная кислота | 68,25 | 0,15 | 0,40 | |
| Акролеин | 0,34 | 0,03 | 0,03 | |
| Арсин | 0,87 | 0,003 | Нет | |
| Диоксид азота | 5,16 | 0,04 | 0,085 | |
| Диоксид серы | 6,32 | 0,05 | 0,50 | |
| Оксид углерода (II) | 34,73 | 3,00 | 5,00 | |
| Промышленная пыль | 22,52 | 0,15 | 0,50 | |
| Селеноводород | 0,034 | 0,00005 | 0,0001 | |
| Серная кислота | 1,28 | 0,10 | 0,30 | |
| Сероводород | 1,16 | 0,008 | 0,008 | |
| Фенол | 2,76 | 0,003 | 0,01 | |
| Формальдегид | 0,74 | 0,003 | 0,035 | |
| Фтороводород | 1,13 | 0,005 | 0,02 |
Вариант исходного списка вредных примесей № 2
Градообразующее предприятие – химический комбинат с производством винилхлорида
| Наименование примеси | Масса выброса, тыс.т/год | ПДКсс, мг/м3 | ПДКмр, мг/м3 | Класс опасности |
| Аммиак | 2,88 | 0,04 | 0,20 | |
| Арсин | 1,02 | 0,003 | Нет | |
| Ацетилен | 46,29 | Нет | --- | |
| Винилхлорид | 18,26 | 0,01 | Нет | |
| 1, 2 – дихлорэтан | 9,16 | 1,00 | 3,00 | |
| Оксид углерода (II) | 2,05 | 3,00 | 5,00 | |
| Промышленная пыль | 30,27 | 0,15 | 0,50 | |
| Сероводород | 2,03 | 0,008 | 0,008 | |
| Фосфин | 0,85 | 0,001 | 0,01 | |
| Хлор | 3,45 | 0,03 | 0,10 | |
| Хлорид ртути | 0,09 | 0,0003 | Нет | |
| Хлороводород | 15,18 | 0,20 | 0,20 |
Вариант исходного списка вредных примесей № 3
Градообразующее предприятие – завод по производству минеральных удобрений
| Наименование примеси | Масса выброса, тыс.т/год | ПДКсс, мг/м3 | ПДКмр, мг/м3 | Класс опасности |
| Азотная кислота | 16,53 | 0,15 | 0,40 | |
| Аммиак | 39,51 | 0,04 | 0,20 | |
| Аммофос | 19,74 | 0,20 | 2,00 | |
| Арсин | 1,87 | 0,003 | Нет | |
| Диоксид азота | 8,54 | 0,04 | 0,085 | |
| Мочевина | 16,51 | 0,20 | Нет | |
| Оксид азота (II) | 3,54 | 0,04 | 0,06 | |
| Оксид углерода (II) | 0,36 | 3,00 | 5,00 | |
| Промышленная пыль | 35,43 | 0,15 | 0,50 | |
| Серная кислота | 1,41 | 0,10 | 0,30 | |
| Сероводород | 2,62 | 0,008 | 0,008 | |
| Фосфин | 0,96 | 0,001 | 0,01 | |
| Фосфорная кислота | 0,43 | 1,00 | Нет | --- |
Вопросы для проверки
1) Что такое загрязнение?
2) Назовите и охарактеризуйте виды загрязнения.
3) В чем сущность оценки экологического состояния экосистем и их компонентов?
4) Что такое инвентаризация источников загрязнения?
5) Опишите последовательность проведения инвентаризации источников загрязнения.
6) Что собой представляет приоритетный список?
7) Как инвентаризация источников загрязнения связана с приоритетным списком?
8) Дайте определения ТПВ1 и ТПВ2?
9) От чего зависят РПВ1 и РПВ2?
10) Предельно допустимая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест (ПДКнм), предельно допустимая среднесуточная (ПДКсс) и максимальная разовая (ПДКмр) концентрации химического вещества в воздухе населенных мест, предельно допустимый выброс (ПДВ). Определения, единицы измерения.
Расчетная работа № 2