Промышленная экология методы и способы защиты воздушного бассейна

Вид материала

Документы

Содержание Мероприятия по улучшению рассеяния загрязняющих веществ в атмосфере. Санитарно-защитные зоны Основные требования к установлению СЗЗ Определение расчетной границы СЗЗ по показателям загрязнения атмосферного воздуха 2. Методы и способы защиты водного бассейна Нормирование сбросов вредных веществ.

Подобный материал:

• Типовая програма курса «охрана воздушного и водного бассейна» 36 часов теоретическая, 277.8kb.
• Задачи исследования : Изучить экологическое состояние воздушного бассейна в районе, 403.46kb.
• Промышленная экология) учебно­-методический комплекс по дисциплине Прикладная экология, 384.12kb.
• Экология зоопланктона разнотипных водоемов бассейна Верхней Волги, 761.39kb.
• Комплекс технических средств физической защиты стационарного объекта со стороны воздушного, 26.78kb.
• Тематика рефератов по дисциплине «охрана воздушного и водного бассейна», 11.38kb.
• Тематика курсовых работ по дисциплине «охрана воздушного и водного бассейна», 6.52kb.
• Н. Т. Шумской на заседании Экологического Совета при министерстве 22 сентября 2010, 141.12kb.
• Темы рефератов История становления науки "Экология", 18.77kb.
• Математическое моделирование течения высоковязких жидкостей с маловязким пристенным, 225.73kb.

Мероприятия по улучшению рассеяния загрязняющих веществ в атмосфере.

С целью предотвращения и максимального снижения загрязнений атмосферного воздуха установлены величины предельно допустимых выбросов (ПДВ) вредных веществ для каждого источника загрязнения атмосферы. Условие для разработки этих величин определяется тем, что выбросы вредных веществ от данного источника и от совокупности источников предприятия, промышленного комплекса, города или населенного пункта, с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеяния вредных веществ атмосфере, не создадут приземную концентрацию вредных веществ, превышающую предельно допустимую концентрацию (ПДК). Установка величины ПДВ предполагает учет перспективы развития предприятий, географических и климатических условий местности, расположения промышленных площадок и участков существующей и перспектив ной жилой застройки, зон отдыха и т.д. Установление ПДВ для любого источника загрязнения атмосферы должно предусматривать учет фоновых концентраций вредных веществ в воздухе С_ф от остальных источников загрязнений, действующих в данной местности. В этом случае должно выполняться условие

С + С_ф ≤ ПДК

Пересмотр и согласование величин ПДВ (ВСВ) производят не реже 1 раза в 5 лет. Для этого предприятие выполняет инвентаризацию источников выбросов, в которой должны быть указаны качественные и количественные характеристики выбросов, газоочистные аппараты и мероприятия по совершенствованию технологического процесса.

Распространение выбросов промышленных предприятий из точечных источников (труб) определяется аэродинамикой самой нижней части атмосферы. При этом потоки воздуха вблизи поверхности земли могут быть турбулентными и ламинарными.

В солнечный день почва и воздух вблизи нее теплее верхних слоев воздуха, поэтому поднимающиеся потоки теплого воздуха поддерживают атмосферу в состоянии турбулентности. В ясную ночь земля охлаждается быстрее, и холодный воздух вблизи земли плохо перемешивается с более теплыми верхними слоями, ветер у поверхности земли стихает. В период зимнего антициклона, особенно когда дым или туман ослабляют солнечное тепло, такое устойчивое состояние может наблюдаться в течение всего дня.

В облачную погоду солнечная радиация минимальна, и температурный градиент становится нейтральным или адиабатическим. Температура воздуха с высотой падает за счет охлаждения поднимающегося воздуха при адиабатическом расширении.

Наибольшее воздействие на распространение выбросов загрязняющих веществ оказывают изменения температуры по вертикали. В тропосфере с увеличением высоты температура обычно понижается (в среднем на 4-8 ⁰С на 1 км), а в нижних слоях атмосферы (до высоты 1-2 км) температура может повышаться с увеличением высоты в течение достаточно существенных промежутков времени. Этот эффект называется температурной инверсией. Стабильность атмосферы, способность ее структуры подавить вертикальные перемещения воздуха зависят от распределения температуры воздуха по вертикали, причем подвижность атмосферы увеличивает вертикальное перемещение воздуха с преимущественно восходящим потоком.

При наличии адиабатического температурного градиента воздух охлаждается при восходящем перемещении (на 1 ⁰С на каждые 100 м для сухого воздуха и на 0,6 ⁰С – для влажного). Если с увеличением высоты воздух охлаждается с большой скоростью (сухоадиабатическое распределение температуры), то собственная подвижность атмосферы ускоряет его перемещение по вертикали. При сухоадиабатическом температурном распределении возможны следующие температурные градиенты: воздух охлаждается менее чем на 1 ⁰С на каждые 100 м перемещения по вертикали; температура воздуха остается постоянной (изотермический градиент); инверсия – увеличение температуры в восходящем потоке. При этих трех типах сухоадиабатического распределения температуры перемещение воздуха по вертикали подавляется (в наибольшей степени в режиме инверсии).

Если температура выбрасываемого из трубы газа значительно выше температуры окружающего воздуха, над трубой наблюдается восходящий столб дыма и вместо истинной высоты трубы при расчетах приземных концентраций следует брать эффективную высоту, которая учитывает этот эффект.

Большое влияние на распространение примесей в атмосфере оказывает неровность рельефа местности. В холмистой местности концентрация вредных примесей в атмосфере большей частью выше, чем над равниной. При одних и тех же перепадах уровней подстилающей поверхности относительные изменения концентрации значительно больше в местности с пониженными формами рельефа, где часто наблюдаются застои воздуха. Особенно большое значение этот факт имеет место для низких источников.

Основным документом, регламентирующим расчет рассеяния выбросов загрязняющих веществ в атмосфере и определение приземных концентраций вредных веществ, является ОНД-86 Госкомгидромета. По ОНД-86 определяется возможное опасное загрязнение приземного слоя атмосферы - максимальная приземная концентрация вредных веществ С_м (мг/м³), которая может установиться при неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ). К НМУ относят опасную скорость ветра и интенсивный вертикальный турбулентный обмен, при которых концентрации достигают максимальной величины. Все предприятия должны разработать мероприятия, которые позволят снизить количество выбросов вредных веществ при наступлении НМУ.

Санитарно-защитные зоны


Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это особая функциональная зона, отделяющая предприятие от селитебной зоны либо от иных зон функционального использования территории с нормативно закрепленными повышенными требованиями к качеству окружающей среды.

Разработка проектов и организация СЗЗ выполняются с целью предотвращения или ослабления негативного воздействия производственных объектов на окружающую среду и здоровье населения, определения возможности сохранения предприятия, применяемой технологии и объемов производства в условиях города, а также принятия экономически и технически оправданных, социально и экологически целесообразных проектных и строительных решений.

Разработка проектов СЗЗ должна выполняться в соответствии с законодательством Российской Федерации и других нормативных актов России. В условиях города Москвы необходимо также руководствоваться законодательными и нормативными актами Москвы.

Установление границ СЗЗ производится по совокупности всех видов техногенных воздействий объекта на окружающую среду и здоровье населения.

По экологически опасным производственным объектам (при необходимости и по другим объектам) дополнительно предусматриваются требования по установлению воздействия на окружающую среду и население и за пределами СЗЗ (зоны ограничения застройки, охранные зоны, зоны наблюдения).

Основные требования к установлению СЗЗ

СЗЗ устанавливается с целью снижения загрязнения атмосферного воздуха, уровня шума и других факторов негативного воздействия до предельно допустимых значений на границе с селитебными территориями за счет обеспечения санитарных разрывов и озеленения территорий.

В СЗЗ действует режим ограниченной хозяйственной деятельности.

Основные правила установления регламентированных границ СЗЗ сформулированы в СанПиН «Проектирование, строительство, реконструкция и эксплуатация предприятий, планировка и застройка населенных мест».

Регламентированный размер СЗЗ определяется, прежде всего, классом предприятия или производства по приведенной в СанПиН классификации. Этот класс зависит от характера производства, определяющего состав вредных воздействий, диапазон удельных выбросов и др. В ряде случаев размеры СЗЗ дифференцированы по мощности производства.

В соответствии с этой классификацией большинство производств, предприятий и объектов может быть отнесено к одному из 5-ти классов. Для объектов (предприятий, производств), отнесенных к какому-либо из этих классов, в СанПиН установлены следующие размеры СЗЗ:

для объектов I – го класса – 1000 м;

для объектов II – го класса – 500 м;

для объектов III – го класса – 300 м;

для объектов IV – го класса – 100 м;

для объектов V – го класса – 50 м.

Эти размеры СЗЗ для предприятий называются нормативными.

Размер СЗЗ устанавливается с учетом возможностей перспективного развития.

Если действующие на предприятии производственные процессы не сопровождаются выделением загрязняющих веществ или вредных воздействий (шума, излучения и т.д.) не являются пожаро - и взрывоопасными и не требуют устройства железнодорожных подъездных путей, то для него по решению МГЦ ГСЭН СЗЗ для него устанавливается минимальный размер СЗЗ. При размещении такого предприятия в пределах селитебной территории расстояние от границ занимаемого им участка до жилых домов следует принимать не менее 50 м.

Для отдельных объектов коммунального назначения в г. Москве временно утверждены размеры СЗЗ 25 м, если они подтверждаются расчетами и натурными замерами.

Размеры СЗЗ предприятия (группы предприятий) определяются в направлении жилой застройки и других зон с нормативно определенными повышенными требованиями к качеству окружающей среды, расположенных вокруг предприятия. Набор зон, в направлении которых устанавливаются СЗЗ для конкретного предприятия (группы предприятий), так же как и критерии их выбора (в частности, расстояния от предприятия) определяются по согласованию с территориальными органами Минздрава России в зависимости от класса предприятия.

Вопрос о необходимости установления СЗЗ в других направлениях решается по согласованию с МГЦ ГСЭН с учетом возможности строительства на соответствующих территориях жилья или возникновения других зон с нормативно определенными повышенными требованиями к качеству окружающей среды.

В том случае, если для имеющихся или вводимых технологических процессов расчеты загрязнения атмосферы, уровней шума и др. размеры СЗЗ для предприятия получаются больше, чем нормативные, то необходимо пересмотреть проектные решения и обеспечить выполнение требований норматива за счет уменьшения количества выбросов вредных веществ в атмосферу, минимизации шума и других видов воздействий. Если же и после дополнительной проработки не выявлены технические возможности обеспечения размеров СЗЗ, требуемых по нормативам, то размер СЗЗ принимается в соответствии с результатами расчета загрязнения атмосферы, уровней шума и др. и расчетные данные подтверждаются натурными замерами по согласованию с МГЦ ГСЭН.

Допускается корректировка размеров СЗЗ с учетом розы ветров (при существенных румбовых отклонениях преобладающих направлений ветров) в сторону увеличения по сравнению с установленными нормативными размерами. Увеличение размеров СЗЗ за счет поправки на розу ветров рекомендуется использовать только для ограничения нового жилищного строительства на территории между нормативной и откорректированной в сторону увеличения с учетом розы ветров СЗЗ.

Уменьшение размеров СЗЗ может быть произведено в следующих случаях:

• объективном доказательстве стабильного достижения уровней техногенного воздействия на окружающую среду и население ниже нормативных требований по материалам систематических (не менее чем годовых) лабораторных наблюдений за состоянием воздушной среды;
  
• подтверждении замерами снижении уровней шума и уровней воздействия других физических факторов в пределах селитебной территории ниже гигиенических нормативов;
  
• перепрофилировании (реконструкции , модернизации и т.п.) предприятия с соответствующим уменьшением категории санитарной опасности объекта;
  

- не допускается сокращение величины СЗЗ только на основании данных,

полученных расчетным путем, без натурных замеров.

Причинами, обусловливающими необходимость увеличения размера СЗЗ или создания индивидуальных зон для отдельных предприятий и промышленных комплексов сверх установленных нормативов по санитарной классификации производств, являются:

- превышение допустимых уровней воздействия по любому фактору за пределами требуемой СЗЗ по материалам лабораторного контроля при невозможности снижения уровня загрязнения техническими средствами;

- наличие новых, недостаточно изученных, не имеющих аналогов в стране и за рубежом технологий.

В границах СЗЗ и на территории промышленных площадок запрещается размещать предприятия пищевой промышленности, а также по производству посуды, тары, оборудования и т.д. для пищевой промышленности, склады готовой продукции, предприятия по производству воды и напитков для питьевых целей, комплексы водопроводных сооружений для подготовки и хранения питьевой воды.

В СЗЗ запрещается размещение объектов для проживания людей. СЗЗ или какая-либо ее часть не могут рассматриваться как резервная территория объекта и использоваться для расширения промышленной или жилой территории без соответствующей обоснованной корректировки границ СЗЗ.

В зависимости от характеристики основных выбросов для предприятий, по которым ведущим для установления СЗЗ фактором является химическое загрязнение атмосферы, граница СЗЗ устанавливается от границы предприятия.

Если одновременно производится проектирование СЗЗ нескольких предприятий, расположенных на смежных площадках, и установленные на основании расчетов загрязнения атмосферы, других видов воздействий и санитарной классификации их СЗЗ пересекаются или примыкают друг к другу, необходимо выполнить разработку проекта единой СЗЗ для всей группы.

Расчет такой СЗЗ должен производиться в следующей последовательности:

• определение СЗЗ для каждого предприятия без учета фона;
  
• определение общей СЗЗ группы смежных предприятий, граница которой производится в виде огибающей расчетных границ СЗЗ от каждого из предприятий;
  
• определение СЗЗ для всех предприятий вместе с учетом фона.
  

Определение расчетной границы СЗЗ по показателям загрязнения атмосферного воздуха

По фактору воздействия на качество атмосферного воздуха выбросов в атмосферу загрязняющих веществ предприятием (производством, группой предприятий и т.д.) при определении СЗЗ предприятия следует учитывать те зоны с нормативно определенными повышенными требованиями к качеству окружающей среды в окрестности предприятия (в т.ч. селитебные зоны), которые попадают в зону влияния (ЗВ) выбросов предприятия. При этом размеры зоны влияния определяются непосредственно от источника загрязнения атмосферы (ИЗА) как с организованными выбросами (трубы, шахты и т.д.), так и с неорганизованными выбросами (неплотности оборудования, пруды-отстойники, автотранспорт предприятия, погрузочно-разгрузочные работы и др.).

Проведению расчетов загрязнения атмосферы с целью проверки достаточности нормативной СЗЗ должна в обязательном порядке предшествовать проверка и обоснование достоверности исходных данных (величин выбросов) и полноты использования возможностей по снижению выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу и других способов уменьшения их вредного воздействия на качество окружающего воздуха прилегающих территорий.

Если для проектируемого предприятия (групп предприятий) в результате проведенных расчетов загрязнения атмосферы (включающих в себя также корректировку размеров СЗЗ с учетом розы ветров) выяснилось, что нормативные размеры СЗЗ недостаточны, т.е. за пределами нормативной СЗЗ отмечаются приземные концентрации больше нормативно допустимых, то необходимо пересмотреть проектные решения с целью выполнения требований критериев качества атмосферного воздуха за пределами нормативной СЗЗ за счет уменьшения количества выбросов вредных веществ атмосферу и других воздухоохранных мероприятий. Увеличение высоты выброса для улучшения условий рассеивания в г. Москве не допускается. Если не выявлены технические возможности обеспечения требуемого качества атмосферного воздуха за пределами нормативной СЗЗ, то размеры СЗЗ могут быть скорректированы в соответствии с результатами расчета загрязнения атмосферы или разработкой мероприятий по перепрофилированию предприятий или выводу особо вредных цехов на другие территории.

При необходимости размещения новых производств на площадках существующих предприятий, расположенных поблизости от зон с нормативно определенными повышенными требованиями к качеству атмосферного воздуха, возможность их строительства должна быть подтверждена анализом фоновых уровней загрязнения атмосферы, натурными замерами концентраций загрязняющих веществ в атмосфере и расчетами ожидаемого загрязнения воздуха.

Исходными данными при определении внешних границ СЗЗ предприятия (группы предприятий) по фактору вредного воздействия на качество атмосферного воздуха выбросов в атмосферу:

• картографические материалы;
  
• сведения о характере производств, функционирующих на предприятии (группе предприятий), их мощности;
  
• данные о параметрах источников загрязнения атмосферы;
  
• физико-географические характеристики района расположения предприятия;
  
• сведения о зонах (территориях) с нормативно определенными повышенными требованиями к качеству окружающей среды.
  

Используемые при установлении размеров СЗЗ картографические материалы (М 1:200 – М 1:2000) должны позволять определить с достаточной точностью (как правило, с точностью до 1 метра) положение на местности:

• границ предприятия;
  
• зон жилой застройки и других зон с нормативно определенными повышенными требованиями к качеству окружающей среды;
  
• источников загрязнения атмосферы;
  
• характерных форм рельефа (гор, рек, озер и т.п.), а также должны позволять определить (при необходимости) абсолютную отметку высоты любой точки местности в радиусе до 50-ти наибольших высот труб предприятия (групп предприятий).
  

Сведения о характере и масштабе производств должны быть достаточны для определения класса предприятия (предприятий) в соответствии с классификацией или нормативных размеров СЗЗ в соответствии с используемыми нормативными документами.

В качестве характеристик физико-географических условий района расположения предприятий используются сведения:

1. о метеорологическом режиме района, в частности:

а) значение коэффициента А, используемого в схеме расчета загрязнения атмосферы и определяемого в соответствии с методикой ОНД-86 (п.2.2)

б) средняя максимальная температура атмосферного воздуха наиболее жаркого месяца в году, Т_вт (^оС);

в) средняя температура атмосферного воздуха наиболее холодного месяца года, Т_вх (^оС);

г) значение скорости ветра, И5, превышаемой, по средним многолетним данным не более 5% случаев в году;

д) среднегодовая повторяемость ветров различных направлений (роза ветров – восьмирумбовая);

2. о фоновом загрязнении приземного слоя воздуха по данным регулярных наблюдений на постах Росгидромет, в случае отсутствия данных – по результатам сводных расчетов загрязнения атмосферы в городе (регионе), проведенным согласно ОНД-86 с учетом воздействия промышленности и автотранспорта;

3.о рельефе местности в виде карт района расположения предприятия с нанесенными изогипсами; в том случае, когда перепады высот в радиусе 50-ти наибольших высот источников загрязнения атмосферы, Н_мах0, не превышают 50 м на 1 км, такие карты не нужны.

Построение нормативной СЗЗ предприятия (группы предприятий) начинается с определения класса предприятия по санитарной классификации. Если в этой классификации таких предприятий нет, то определяются классы отдельных производств предприятия.

Для каждого ИЗА определяется нормативный размер СЗЗ, соответствующий или классу предприятия или классу того производства, от источников, воздействия которого распространяется загрязняющее вещество.

Затем проводятся расчеты загрязнения атмосферы с целью определения зоны влияния выбросов предприятия (группы предприятий) на загрязнение приземного слоя атмосферы как зоны, вне которого максимальные приземные расчетные концентрации не превышают 0,05 ПДК.

Границы полученной по расчетам зоны влияния выбросов предприятия наносятся на ту же карту местности, на которую нанесены зоны с нормативно повышенными требованиями к качеству окружающей среды, в том числе зоны жилой застройки. Допускается исключение одного или нескольких отдельно расположенных мелких источников организованных и неорганизованных выбросов, если эти источники остаются в пределах определенной без их учета СЗЗ и при расчетах показано, что вклад этих источников в расчетную концентрацию не превышает 5% ее величины на границе СЗЗ, определенной после их включения.

Рассмотренные мероприятия могут снизить экологическую нагрузку на окружающую среду и уменьшить риск заболеваний для населения промышленных районов.


2. Методы и способы защиты водного бассейна


Поступление в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод может привести к их загрязнению нерастворимыми, эмульгированными веществами, к ухудшению физических или физико-химических свойств воды и изменению её состава. Под влиянием этих веществ может ухудшаться вкус, запах, цвет, прозрачность воды, нарушаться существующее равновесие между свободным и связанным диоксидом углерода, что вызовет изменение активной реакции и сдвиг рН в кислую или щелочную область.

Такие последствия выдвигают на первый план задачи защиты водных объектов от загрязнения сточными водами, разработки эффективных технических решений по предотвращению поступления в них токсичных веществ со сточными водами. Эти задачи решаются разработкой, проектированием и созданием на промышленных и коммунальных предприятиях надежных систем канализации и очистки сточных вод, которые должны обеспечивать не только удаление из них вредных примесей, но и, по возможности извлечение из них ценных веществ с целью утилизации.

Качество воды - это совокупность физических, химических, биологических и бактериологических показателей, обуславливающих пригодность воды для использования в промышленном производстве, сельском хозяйстве, коммунальном водоснабжении, а также обеспечивающих предотвращение нарушения или уничтожения биоценозов. Выполнение задачи сохранения стабильного качества воды в объектах водного бассейна достигается только при отведении в них всех сточных вод после надлежащей очистки с доведением их качества до показателей, обеспечивающих предотвращение изменения качества воды водных объектов.

Нормирование сбросов вредных веществ. При решении проблем защиты водного бассейна прежде всего рассматривается степень предельно допустимого загрязнения воды водного объекта и способность его к нейтрализации примесей (ПДК).

ПДК ПРИМЕСЕЙ в воде водного объекта - нормативный показатель, который исключает неблагоприятное влияние на организм человека и возможность ограничения или нарушения нормальных условий хозяйственно-питьевого, культурно-бытового, рыбохозяйственного и других видов водопользования. ПДК - это такая концентрация вредных веществ, при превышении которой вода становится непригодной для одного или нескольких видов водопользования.

Санитарное состояние водных объектов и качество воды их у мест водопользования должны соответствовать нормативным показателям, т.е. ПДК.

Для веществ, загрязняющих воду водного объекта, установлено раздельное нормирование по ПДК. Для характеристики чистоты воды водоемов кроме ПДК используется и другой норматив: ЛИМИТИРУЮЩИЙ ПОКАЗАТЕЛЬ ВРЕДНОСТИ, отражающий приоритетность требований к качеству воды.

В водоемах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения в основу нормирования ПДК веществ положены преимущественно санитарно-токсилогический, общесанитарный и органолептический лимитирующие признаки, а в водоемах рыбохозяйственного назначения - в основном токсилогический, и отчасти – органолептический признаки. Что касается ПДК вредных веществ в воде водных объектов, то соответственно лимитирующим показателям вредности существуют 2 вида ПДК: - для воды водоемов I категории и

- для воды водоемов II категории.

ПДС загрязняющего вещества – масса этого вещества в отводимых в водоем сточных водах, максимально допустимая к отведению в установленном режиме в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды (ПДК) в контрольном створе.

ПДС устанавливаются исходя из ПДК вредных веществ в местах водопользования, ассимилирующей способности водоема и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ. При поступлении в водоем нескольких веществ с одинаковым лимитирующим признаком вредности, с учетом количества примесей, поступающих сюда же с предприятий, расположенных выше (по течению), сумма отношений фактических концентраций этих веществ С₁, С₂,………С_n, к их ПДК не должна превышать единицы, т.е.:



Контроль и управление качеством воды в водных объектах предусматривает решение следующих задач:

1. Определение требуемой степени очистки воды;
   
2. Установление степени разбавления сточных вод для обеспечения рассеивания их примесей до неопасных концентраций в пункте водопользования;
   
3. Прогнозирование качества воды водного объекта на заданную перспективу.
   

Если С_ппв< ПДК, то прогноз благоприятен, и, следовательно, меры, принимаемые на предприятии по очистке сточных вод достаточны, и наоборот, если С_ппв > ПДК сточные воды не могут быть сброшены в данный водный объект без дополнительной очистки.

Вторая задача – определение максимальных, предельных концентраций вредных веществ (С_ст.пр.), которые может допустить предприятие в стоках, чтобы их сброс не вызвал превышение их концентраций в пункте водопользования.