Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

Л.В. Мисун, И.Н. Мисун, В.М. Грищук
Инженерная экология в АПК

пособие / под ред. проф. Л.В. Мисуна. – Мн.: БГАТУ, 2007. – 302с.

Предыдущая

5. Защита атмосферы от загрязнения стационарными объектами АПК

5.2. Нормирование загрязняющих веществ в окружающей среде

5.2.2. Нормирование атмосферных загрязнений

Методологические основы гигиенического нормирования атмосферных загрязнений включают следующие положения [4]:

1.   Допустимой признается только та концентрация химического вещества в атмосфере, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного либо неприятного действия, не влияет на самочувствие и работоспособность.

2.   Привыкание к вредным веществам, находящимся в атмосферном воздухе, рассматривается как неблагоприятный эффект.

3.  Концентрация химических веществ в атмосфере, которые неблагоприятно действуют на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения, считается недопустимой.

Таблица 5.1 – Максимально-разовые ПДК загрязнителей воздуха

Загрязнитель

Максимально-разовые ПДК загрязнителей воздуха, мг/м3

для человека

для растений

для биосферы

Сернистый газ

0,5

0,02

0,02

Аммиак

0,2

0,05

0,05

Двуокись азота

0,085

0,02

0,02

Хлор

0,1

0,025

0,025

Сероводород

0,008

0,02

0,008

Метанол

1,0

0,2

0,2

Бензол

1,5

0,1

0,1

Формальдегид

0,035

0,02

0,02

Циклогексан

1,4

0,2

0,2

Пары H2 SO4

0,3

0,1

0,1

Окись углерода

3,0

4000,0

3,0

Устанавливаются два значения норматива: максимально разовая и среднесуточная ПДК.

Максимально-разовая ПДК (таблица 5.1), где время осреднения пробы составляет 20–30 минут, направлена на предупреждение рефлекторных реакций (ощущение запаха, насморк и др.), связанных с пиковыми, кратковременными подъемами концентраций вредного вещества [4].

Среднесуточная ПДК предназначена для предотвращения хронического воздействия атмосферных загрязнителей, вызывающих общетоксический или специфический эффект.

На основе расчета концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, создаваемых источником выбросов, устанавливаются предельно
допустимые выбросы веществ, переносимые воздушными потоками от стационарных источников.

ПДВ, являясь научно-техническим нормативом, устанавливается для каждого конкретного источника загрязнения атмосферы при условии, что выбросы вредных веществ от него, с учетом их рассеивания и превращений, не создадут приземных концентраций, превышающих установленные нормативы качества воздуха. Критериями качества воздуха, используемыми при расчетах, является предельно-допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест.

Рассеивание вредных примесей в атмосфере от холодных и нагретых источников происходит по-разному. Мерой нагретости газовоздушной смеси служит разность температур (ΔТ) выброса при выходе из устья источника и окружающего воздуха [18]:

ΔТ = ТгТв,          (5.2)

где    Тг – температура газовоздушной смеси, град.;

         Тв – температура окружающего, воздуха, град.

Скорость перемещения температурного фронта (Vт) определяется по следующим формулам:

Vт = 0,65W1 ,          при ΔТТв;                           (5.3)

Vт = 1,3Vу ,                 при ΔТ > Тв,                           (5.4)

где    W1 – объем газовоздушного выброса, м3/с;

         Н – высота источника выброса, м;

         Д – диаметр устья источника выброса, м;

         Vу – скорость выхода смеси из устья, м/с.

Vу =.                                               (5.5)

Ускорение перемещения фронта охлаждения смеси (м/с2, град) учитывается параметром ƒ:

ƒ .                                                    (5.6)

Выбросы, для которых f ≥ 100 относятся к холодным, при f < 100 –
к нагретым.

Величина опасной скорости ветра (Vоп) на уровне замера (обычно 10 м от уровня земли), при которой имеет место наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе определяется, исходя из следующих соотношений:

Vоп = 0,5 м/с при VT ≤ 0,5, а ΔТ > Тв;

Vоп = VT при 0,5 < VT ≤ 2, а ΔТ > Тв;

Vоп = VT (1 + 0,12f) при VT > 2, а ΔТ > Тв;

Vоп = 2,2VT при VT > 2, а ΔТ < Тв;

Для определения условий выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса вводятся безразмерные коэффициенты m и n:

;              (5.7)

n = 3 (при VT ≤ 0,3);

n = 3 – (VT – 0,3)·(4,34 – VT) (при 0,3 < VT ≤ 2);

n = 1 (при VT > 2).

Величина максимальной приземной концентрации вредных веществ (Смах) одиночного источника с круглым устьем для выброса нагретой газовоздушной смеси при неблагоприятных метеорологических условиях определяется по формуле:

,            (5.8)

где А – коэффициент, характеризующий неблагоприятные климатические условия (для Республики Беларусь А = 120);

М – количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;

F – безразмерный коэффициент, учитывающий интенсивность оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, когда скорость упорядоченного оседания наиболее крупных фракций не превышает 3–5 см/с F = 1); для крупнодисперсной пыли и золы: при степени очистки более 90 % F = 2, при степени очистки
75–90 % F = 2,5; при степени очистки менее 75 % F = 3; если выбросы пыли сопровождаются выделением водяного пара и его конденсацией и коагуляцией пылевых частиц F = 3;η – доля твердых частиц, улавливаемых в золоуловителях.

Величина максимальной приземной концентрации вредных веществ (Сmах) для выброса холодной газовоздушной смеси из круглого устья одиночного источника при неблагоприятных метеоусловиях определяется
по формуле:

,           (5.9)

Расстояние от источника выброса (Lт), на котором достигается максимальная приземная концентрация вредного вещества, находится из следующих соотношений:

Lт = d·H,      (при F < 2);

Lт = ,   (при F ≥ 2).

При расчете ПДВ учитывают фоновые концентрации вредных веществ в воздухе Сф и остальных источников загрязнения С, сумма которых должна быть меньше или равна ПДК, т. е.

С + Сф ≤ ПДК.               (5.10)

При совместном присутствии в воздухе несколько веществ со своими значениями ПДК с концентрацией Сi (i = 1,2,3,..., m) их суммарная концентрация должна удовлетворять следующему условию:

                    (5.11)

Следует учитывать, что 2/3 всех нормированных веществ ПДК в атмосферном воздухе установлены на основе их рефлекторного действия (пороги запаха или рефлекторного действия). Последствия превышения ПДК некоторых веществ могут ограничиваться появлением жалоб населения на посторонние запахи, а риск развития токсических воздействий при этом будет незначительным.

Для выбросов нагретой газовоздушной смеси из одиночного источника с круглым устьем или группы близко расположенных одинаковых источников, в случаях, когда фоновая концентрация (Сф) рассматриваемой примеси установлена независящей от направления и скорости ветра и постоянной по всей территории промплощадки принимаем Сф = Сmах.

Расчет ПДВ (г/с) для источника нагретых выбросов:

          (5.12)

Величина ПДВ для случая холодной газовоздушной смеси определяется по следующей формуле:

.                (5.13)

Величина ПДВ устанавливается для конкретного источника и вещества.

Для веществ I и II классов опасность достижения токсических концентраций при превышении ПДК наиболее высока. Существует правило [4]: если раздражающее (рефлекторное) действие токсиканта начинается при более низкой концентрации, т. е. раньше, чем резорбтивное, то максимально разовая предельно допустимая концентрация (ПДКм.р.) равняется среднесуточной предельно допустимой концентрации (ПДКс.с.) или ПДКм.р. = ПДКс.с. При более низкой же концентрации начинается отравляющее (токсическое) действие, а ПДКм.р. превышает ПДКс.с. в 2–10 раз. Для особо опасных веществ, а также для веществ, порог токсического воздействия которых на организм пока неизвестен, существуют только максимальные разовые ПДК. Для всех нормируемых веществ только максимальные разовые ПДК устанавливаются для условий производственных помещений.

При нормировании уровней загрязнения воздуха в рабочих зонах и населенных пунктах должно соблюдаться условие для пребывания человека в любых местах, при котором концентрация (С) ≤ ПДК.

Для каждого вредного вещества устанавливается несколько максимальных разовых предельно допустимых концентраций в воздушной среде. Например, одно значение ПДК устанавливается в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.), под которой понимают пространство в двух метрах от пола, где находятся места постоянного или временного пребывания работающих, другое – в атмосферном воздухе населенного пункта (ПДКа.в.). ПДКр.з. – это концентрация, которая при ежедневной, кроме выходных дней, работе в течение 8 часов или при другой продолжительности рабочего дня, но не более 41 часа в неделю в течение всего рабочего стажа, не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. При нормировании загрязняющих веществ учитывается время пребывания людей в зоне загрязнения, а это связано с возможностью хронических и острых отравлений. На территории предприятия норма содержания примесей снижается втрое. Это вызвано тем, что воздух территории предприятия используется для вентиляции производственных помещении, где концентрация примесей периодически может быть высокой, превышать ПДКр.з. Отсюда следует, что приточный воздух, который используется для проветривания рабочих помещений, должен быть значительно менее загрязненным.

ПДКа.в. – максимальная концентрация примеси, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного влияния, в том числе и на окружающую среду в целом. Таким образом, ПДКр.з. безвредна только для ограниченного пребывания человека в загрязненной зоне, например 8 часов и только в течение рабочего стажа, а ПДКа.в. не должна лимитировать состояние организма в течение всей жизни человека при неограниченном по времени вдыхании загрязняющего вещества [4]. Следовательно, необходимость раздельного нормирования загрязняющих веществ в воздухе определяется законом толерантности. На предприятии в течение рабочего дня загрязненным воздухом дышат практически здоровые люди, прошедшие медицинское освидетельствование, в населенных же пунктах круглосуточно находятся не только взрослые, но и пожилые люди, дети, беременные и кормящие женщины, люди, страдающие заболеваниями дыхательной, сердечнососудистой систем. Поэтому ПДКр.з. > ПДКа.в. Так, для диоксида серы
ПДКр.з. = 10 мг/м3, а ПДКа.в. = 0,5 мг/м3. Концентрации вредных веществ с учетом рассеивания не должны превышать [4]:

- в воздухе на территории предприятия 30 % от ПДКр.з. (ПДКп.п. ≤ 0,3 ПДКр.з.);

- в воздухе населенных пунктов – ПДКм.р. и ПДКс.с;

- в воздухе населенных пунктов с населением более 200 тыс. человек и в курортных зонах – 80 % от ПДКм.р.

Предыдущая