Оценка выбросов вредных веществ с учетом их токсичности
ВВЕДЕНИЕ
Информационной основой государственного учета являются материалы инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, которые регулярно проводятся на предприятиях Российской Федерации, начиная с 1980-х годов. По материалам инвентаризации на предприятиях Российской Федерации организован первичный учет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, данные которых служат исходной информации для ежегодной отчетности предприятий о выбросах загрязняющих веществ в атмосферу по форме № 2-ТП (воздух).
Отчеты по форме №2-ТП (воздух) составляют все государственные объединение предприятия, организации, имеющие стационарные источники загрязнения атмосферы, независимо от того, оборудованы они очистными сооружениями или нет. Данные о выбросах, используемые для заполнения формы №2-Т (воздух), получают либо инструментальными методами или в соответствии с рекомендациями.
Цель работы: изучить методику определения категории приоритетности контроля предприятий, категории опасности загрязняющих веществ с учётом их токсичности и поправочных коэффициентов, учитывающих уровень состояния загрязнения атмосферы, ветровой режим и местоположение предприятия по отношению к жилым районам города. Приобрести практические навыки использования данной методики на примере конкретного промышленного предприятия – ЗАО «СИБУР-ХИМПРОМ» за 2006 год.
Для этого необходимо определить категорию приоритетности контроля предприятия, категории опасности загрязняющих веществ.
ОЦЕНКА ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ С УЧЕТОМ ИХ ТОКСИЧНОСТИ
Таблица 1
Оценка загрязняющих веществ по величине валового выброса и санитарно-гигиенических нормативов (ПДК)
| № | Загрязняющее вещество | Валовый выброс Мi (т/год) | ПДВ, т/год | ПДКсс | Класс опасности |
| Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен) | 0,0000006 | 6E-07 | 0,000000001 | ||
| Свинец и его соединения | 0,00004 | 0,00004 | 0,0003 | ||
| Формальдегид | 2115,2 | 0,001 | 0,003 | ||
| Кислота серная по мол. Н2S04 | 4012,5 | 0,0002 | 0,1 | ||
| Бензол | 1517,2 | 0,005 | 0,1 | ||
| Азота диоксид | 75,772 | 224,832 | 0,04 | ||
| Сероводород | 2,337 | 0,00006 | 0,008 | ||
| Марганец и его соединения | 0,006 | 0,006 | 0,001 | ||
| Фториды газообразные | 0,001 | 0,001 | 0,005 | ||
| Фториды плохорастворимые | 0,001 | 0,001 | 0,03 | ||
| меди оксид (в пересчете на медь) | 0,00003 | 0,00003 | 0,002 | ||
| Сажа | 2012,7 | 0,015 | 0,05 | ||
| Пыль абразивная | 345,5 | 0,046 | 0,04 | ||
| Толуол | 1712,1 | 0,004 | 0,6 | ||
| Азота оксид | 30,881 | 122,605 | 0,06 | ||
| Ангидрид сернистый (Серы диоксид) | 5,008 | 0,008 | 0,05 | ||
| Метан | 3081,519 | 6295,362 | |||
| Пыль неорганическая: 70-20% SiO2 | 5,128 | 0,001 | 0,1 | ||
| Этилбензол | 0,728 | 0,0001 | 0,02 | ||
| Пыль древесная | 5,51 | 0,51 | 0,5 | ||
| Железа оксид (в пересчете не жел) | 0,336 | 0,336 | 0,04 | ||
| Одорант СПМ(смесь природ.мерк) | 0,00009 | 0,00009 | 0,00005 | ||
| Керосин | 0,045 | 0,045 | 1,2 | ||
| Масло минеральное нефтяное | 0,001 | 0,001 | 0,05 | ||
| Олова оксид | 0,00003 | 0,00003 | 0,02 | ||
| Эмульсон (состав: вода - 97,5%) | 0,00002 | 0,00002 | 0,05 | ||
| Углерода оксид | 2258,772 | 1109,211 | |||
| Бензин (нефт.м/серн. п/сч.С) | 0,038 | 0,038 | 1,5 | ||
| Углеводороды предельные С12-С19 | 0,02 | 0,02 | |||
| Амилены (смесь изомеров) | 0,005 | 0,005 | 1,5 | ||
| Гексан | 0,051 | 0,051 | |||
| Ксилол | 0,001 | 0,2 |
Наибольшее загрязнение в атмосфере наблюдается за счет следующих веществ:
| Загрязняющее вещество | Валовый выброс Мi (т/год) | Класс опасности |
| Кислота серная по мол. Н2S04 | 4012,5 | |
| Метан | 3081,5 | |
| Углерода оксид | 2258,8 | |
| Формальдегид | 2115,2 | |
| Сажа | 2012,7 | |
| Толуол | 1712,1 | |
| Бензол | 1517,2 |
Наибольшую опасность для качества атмосферного воздух представляют вещества 1 и 2 класса опасности, валовые выбросы которых превышают установленные ПДВ.
Таблица 2
Оценка параметра требуемого потребления воздуха
| Загрязняющее вещество | Валовый выброс Мi (т/год) | ПДВ, т/год | Класс опасности | а | ПДКсс | r = Mi/ПДКi |
| Формальдегид | 2115,2 | 0,001 | 1,3 | 0,003 | ||
| Сажа | 2012,7 | 0,015 | 0,05 | |||
| Кислота серная по мол. Н2S04 | 4012,5 | 0,0002 | 1,3 | 0,1 | ||
| Бензол | 1517,2 | 0,005 | 1,3 | 0,1 | ||
| Пыль абразивная | 345,5 | 0,046 | 1,3 | 0,04 | 8637,5 | |
| Толуол | 1712,1 | 0,004 | 0,6 | 2853,5 | ||
| Азота диоксид | 75,772 | 224,832 | 1,3 | 0,04 | 1894,3 | |
| Углерода оксид | 2258,772 | 1109,211 | 0,9 | 752,92 | ||
| Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен) | 0,0000006 | 6E-07 | 1,7 | 0,000000001 | 600,00 | |
| Азота оксид | 30,881 | 122,605 | 0,06 | 514,68 | ||
| Сероводород | 2,337 | 0,00006 | 1,3 | 0,008 | 292,13 | |
| Ангидрид сернистый (Серы диоксид) | 5,008 | 0,008 | 0,05 | 100,16 | ||
| Метан | 3081,519 | 6295,362 | 1,3 | 61,630 | ||
| Пыль неорганическая: 70-20% SiO2 | 5,128 | 0,001 | 0,1 | 51,280 | ||
| Этилбензол | 0,728 | 0,0001 | 0,02 | 36,400 | ||
| Пыль древесная | 5,51 | 0,51 | 1,3 | 0,5 | 11,020 | |
| Железа оксид (в пересчете не жел) | 0,336 | 0,336 | 0,04 | 8,4000 | ||
| Марганец и его соединения | 0,006 | 0,006 | 1,3 | 0,001 | 6,0000 | |
| Одорант СПМ(смесь природ.мерк) | 0,00009 | 0,00009 | 0,00009 | 1,0000 | ||
| Фториды газообразные | 0,001 | 0,001 | 1,3 | 0,005 | 0,2000 | |
| Свинец и его соединения | 0,00004 | 0,00004 | 1,7 | 0,0003 | 0,1333 | |
| Керосин | 0,045 | 0,045 | 1,3 | 1,2 | 0,0375 | |
| Фториды плохорастворимые | 0,001 | 0,001 | 1,3 | 0,03 | 0,0333 | |
| Бензин (нефт.м/серн. п/сч.С) | 0,038 | 0,038 | 0,9 | 1,5 | 0,0253 | |
| Масло минеральное нефтяное | 0,001 | 0,001 | 1,3 | 0,05 | 0,0200 | |
| Углеводороды предельные С12-С19 | 0,02 | 0,02 | 0,9 | 0,0200 | ||
| меди оксид (в пересчете на медь) | 0,00003 | 0,00003 | 1,3 | 0,002 | 0,0150 | |
| Амилены (смесь изомеров) | 0,005 | 0,005 | 0,9 | 1,5 | 0,0033 | |
| Олова оксид | 0,00003 | 0,00003 | 0,02 | 0,0015 | ||
| Гексан | 0,051 | 0,051 | 0,9 | 0,0009 | ||
| Эмульсон (состав: вода - 97,5%) | 0,00002 | 0,00002 | 1,3 | 0,05 | 0,0004 | |
| Ксилол | 0,001 | 0,9 | 0,2 | 0,0000 |
Наибольший объем воздуха, необходимого для разбавления выбросов из источников в атмосферу до санитарно-гигиенического норматива требуется для: формальдегид, сажи, серной кислоты, бензола, абразивной пыли и толуола. Соответственно данных веществ было выброшено в атмосферу гораздо больше, чем этого требуют нормативы.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИИ ОПАСНОСТИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА КОНТРОЛИРУЕМОЙ ТЕРРИТОРИИ
Таблица 3
Расчёт КОВi
| Загрязняющее вещество | Валовый выброс Мi (т/год) | КОВi | Категория опасности |
| Формальдегид | 2115,2 | ||
| Кислота серная по мол. Н2S04 | 4012,5 | ||
| Бензол | 1517,2 | ||
| Пыль абразивная | 345,5 | ||
| Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен) | 6E-07 | ||
| Сажа | 2012,7 | ||
| Азота диоксид | 75,772 | ||
| Толуол | 1712,1 | 2853,5 | |
| Сероводород | 2,337 | 1604,1 | |
| Железа оксид (в пересчете не жел) | 0,336 | 592,70 | |
| Азота оксид | 30,881 | 514,68 | |
| Углерода оксид | 2258,772 | 388,22 | |
| Метан | 3081,519 | 212,19 | |
| Ангидрид сернистый (Серы диоксид) | 5,008 | 100,16 | |
| Пыль неорганическая: 70-20% SiO2 | 5,128 | 51,280 | |
| Этилбензол | 0,728 | 36,400 | |
| Пыль древесная | 5,51 | 22,638 | |
| Марганец и его соединения | 0,006 | 10,271 | |
| Одорант СПМ(смесь природ.мерк) | 0,00009 | 1,0000 | |
| Фториды газообразные | 0,001 | 0,1234 | |
| Бензин (нефт.м/серн. п/сч.С) | 0,038 | 0,0366 | |
| Свинец и его соединения | 0,00004 | 0,0325 | |
| Углеводороды предельные С12-С19 | 0,02 | 0,0296 | |
| Керосин | 0,045 | 0,0140 | |
| Фториды плохорастворимые | 0,001 | 0,0120 | |
| Масло минеральное нефтяное | 0,001 | 0,0062 | |
| Амилены (смесь изомеров) | 0,005 | 0,0059 | |
| меди оксид (в пересчете на медь) | 0,00003 | 0,0043 | |
| Гексан | 0,051 | 0,0017 | |
| Олова оксид | 0,00003 | 0,0015 | |
| Эмульсон (состав: вода - 97,5%) | 0,00002 | 3,83E-05 | |
| Ксилол |
По окончанию расчета КОВ был получен список наиболее опасных веществ: формальдегид, серная кислота, бензол, абразивная пыль (1 категории опасности), бензалирен, сажа, диоксид азота, толуол, сероводород (2 категории опасности).
Рассчитаем поправочный коэффициент для наиболее опасных веществ по формуле: Ki = (1+q/100)(1+5q1/100). Результаты занесём в таблицу:
Таблица 4
Расчёт поправочных коэффициентов для наиболее опасных веществ
| Загрязняющее вещество | q1 | q5 | K |
| Формальдегид | 4,77 | ||
| Кислота серная по мол. Н2S04 | 5,61 | ||
| Бензол | 3,78 | ||
| Пыль абразивная | 2,14 | ||
| Сажа | 5,15 | ||
| Толуол | 2,43 | ||
| Азота диоксид | 1,00 | ||
| Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен) | 1,00 | ||
| Сероводород | 8,10 |
Корректировочный коэффициент по данным о повторяемости ветра (максимальная повторяемость rmax=16%) Km=rmax/12,5= 1,28. Поправочный коэффициент определен для среднегодовых значений повторяемости ветра. Если рассчитать его для зимнего периода по данным января и для летнего периода по данным июля, то он соответственно равен 2,00 и 0,96.
Рис. 1 Среднемноголетняя повторяемость ветра в г. Пермь.
Таблица 5
Расчёт индекса приоритетности предприятия
| Загрязняющее вещество | Валовый выброс Мi (т/год) | (Mi/ПДКс.с.)^ai | K*(Mi/ПДКс.с.)^ai | max | Ип |
| Формальдегид | 2115,2 | ||||
| Кислота серная по мол. Н2S04 | 4012,5 | ||||
| Бензол | 1517,2 | ||||
| Пыль абразивная | 345,5 | ||||
| Сажа | 2012,7 | ||||
| Толуол | 1712,1 | ||||
| Азота диоксид | 75,772 | ||||
| Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен) | 0,0000006 | ||||
| Сероводород | 2,337 |
На основании полученного индекса приоритетности можно сделать вывод о том, что предприятие относится к 1 категории приоритетности (Ип = 244583743).
Таблица 6
Расчёт индекса загрязнения атмосферы
| Наименование вещества | Средняя концентрация за год (qср) | ПДКс.с. | Ii=qср/ПДКс.с. |
| Формальдегид | 2,1152 | 0,003 | 5043,12 |
| Кислота серная по мол. Н2S04 | 4,0125 | 0,1 | 121,46 |
| Бензол | 1,5172 | 0,1 | 34,30 |
| Пыль абразивная | 0,3455 | 0,04 | 16,49 |
| Сажа | 2,0127 | 0,05 | 40,25 |
| Толуол | 1,7121 | 0,6 | 2,85 |
| Азота диоксид | 0,0758 | 0,04 | 2,29 |
| Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен) | 0,0000 | 1E-09 | 0,42 |
| Сероводород | 0,0023 | 0,008 | 0,20 |
Из последней таблицы можно увидеть, что 7 веществ из выбрасываемых создали условия для формирования ИЗА ≥1. Отсюда следует, что эти вещества требуют первоочередного контроля: (формальдегид, серная кислота, бензол, абразивная пыль, сажа, диоксид азота, толуол).
Рассчитаем категорию опасности предприятия: КОП=∑(Mi/ПДКi)ai
Данные берем из таблицы 2. При значениях Mi/ ПДКi менее 1 значения КОП не рассчитывают и в расчет не принимают.
ai – коэффициент, учитывающий класс опасности i-го вещества (для веществ 1-го класса опасности ai - 1,7; для 2-го – 1,3; для 3-го – 1,0; для 4-го – 0,9).
Таблица 7
Расчет категории опасности предприятия ЗАО «СИБУР-ХИМПРОМ»
| Загрязняющее вещество | КОВ |
| Формальдегид | |
| Кислота серная по мол. Н2S04 | |
| Бензол | |
| Пыль абразивная | |
| Сажа | |
| Толуол | |
| Азота диоксид | |
| Бенз(а)лирен (3,4-Бензлирен) | |
| Сероводород | 1604,1 |
| Углерода оксид | 388,22 |
| Азота оксид | 514,68 |
| Ангидрид сернистый (Серы диоксид) | 100,16 |
| Метан | 212,19 |
| Пыль неорганическая: 70-20% SiO2 | 51,280 |
| Этилбензол | 36,400 |
| Пыль древесная | 22,638 |
| Железа оксид (в пересчете не жел) | 592,70 |
| Марганец и его соединения | 10,271 |
| Одорант СПМ(смесь природ.мерк) | 1,0000 |
| Сумма = |
КОП=41470336 (КОП≥106), значит данное предприятие 1ей категории опасности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе было рассмотрено предприятие - ЗАО «СИБУР-ХИМПРОМ». «Сибур-Химпром» специализируется на переработке жидких углеводородов и является одним из ведущих российских производителей целого ряда важнейших продуктов нефтехимии.
В соответствии со ст. 22 «Федерального закона об охране атмосферного воздуха» «юридические лица, индивидуальные предприниматели, имеющие источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него, проводят инвентаризацию выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, вредных физических воздействий на атмосферный воздух и их источников в порядке, определенном федеральным органом исполнительной власти в области охраны окружающей среды». По данным стационарного поста наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха были выявлены превышение ПДК и ПДВ по ряду загрязняющих веществ.
Промышленное предприятие ЗАО «СИБУР-ХИМПРОМ» выбрасывает в атмосферу 32 загрязняющих вещества. Если исходить из класса опасности и величины валового выброса, то можно выделить 9 веществ, оказывающих наибольшее влияние на качество атмосферного воздуха. К ним будут относиться: формальдегид, серная кислота, бензол, абразивная пыль (1 категории опасности), бензалирен, сажа, диоксид азота, толуол, сероводород (2 категории опасности).
Одним из важнейших факторов, влияющих на распространение загрязняющих веществ в атмосфере, является ветровой режим. Из исследований теоретических известно, что максимальные наземные концентрации примесей от отдельного источника достигают в случае нагретых выбросов на расстоянии, равном 5 - 10 высотам труб. Зоны более высоких концентраций примесей создаются в подветренных районах по отношению к источникам выбросов.
На основании полученного индекса приоритетности можно сделать вывод о том, что предприятие относится к 1 категории приоритетности, так как Ип >106.
За предприятиями 1-й категории опасности должен производиться постоянный контроль за воздухоохранной деятельностью. Плановые проверки должны осуществляться раз в 6 месяцев.
Предприятие, безусловно, вносит свой вклад в загрязнение атмосферного воздуха приземного слоя в городе Пермь, что сказывается на здоровье и качестве жизни населения. Необходимо принять меры по достижению безопасного уровня выбросов, особенно по веществам 1 и 2 класса опасности.
ПРИЛОЖЕНИЕ