Оценка загрязнения атмосферного воздуха по среднегодовым концентрациям.
Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе рассчитываются согласно ГОСТ 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных мест».
Степень загрязнения воздуха рассчитывается с учетом кратности превышения среднегодового ПДК веществ, их класса опасности, допустимой повторяемости концентраций заданного уровня, количества веществ, одновременно присутствующих в воздухе, и коэффициента их комбинированного действия.
Среднегодовые значения ПДКг выражаются через значение средне-суточного ПДКсс по соотношению:
. (4.5)
Значение коэффициента «а» учитывают для различных веществ.
Степень загрязнения воздуха веществами разных классов опасности определяется «приведением» их концентраций, нормированных по ПДК, к концентрациям веществ 3-го класса опасности согласно формуле:
, (4.6)
где n - коэффициент изоэффективности,
j - класс опасности (n = 2,3 для j = 1; n = 1,3 для j = 2; n = 0,87 для j = 4). При величинах, нормированных по ПДК концентраций выше 2,5 для 1-го класса, выше 5 для 2-го класса, выше 8 для 3-го класса и выше 11 для 4-го класса, «приведение» к 3-му классу осуществляется путем умножения значений нормированных по ПДК концентраций соответственно на 3,2; 1,6; 1 и 0,7.
Если атмосферный воздух загрязнен веществами, относящимися к разным классам опасности, производится расчет комплексного показателя Р.
Расчет комплексного показателя Р проводится по формуле:
, (4.7)
где Sqrt (Sum (K^i2j)) - корень квадратный из суммы квадратов нормированных по ПДК концентраций, приведенных к таковым концентрациям веществ 3-го класса,
i - номер вещества.
Оценка степени суммарного загрязнения атмосферного воздуха проводится по комплексному показателю Р. При этом, если в комплексном показателе любое из веществ будет иметь значение, превышающее величину показателя для одного вещества, то в этом случае оценка степени загрязнения осуществляется и по этому веществу.
Опасность загрязнения приземного слоя атмосферы рассчитывается по формуле:
, (4.8)
где n - число ингридиентов загрязняющих веществ;
Ai – коэффициент опасности i-го вещества, усл.ед.;
Mi – масса i-го вещества, поступающего в атмосферу, тыс.т.
Коэффициент опасности i-го вещества определяется алгоритмом:
, (4.9)
где Ci - лимитирующая концентрация i-го вещества в организме человека вследствие дыхания;
П1 –поправка на рассеивание i-го вещества в атмосфере;
П2 - поправка на вероятность накопления i-го вещества в природных компонентах;
П3 - поправка на воздействие i-го вещества на различные реципиенты, помимо человека.
, (4.10)
где СПДК - среднесуточная ПДК i-го загрязнителя, мг/м3 ;
m – средняя масса человека (70 кг).
Результаты расчета опасности загрязнения приземного слоя атмосферы для Преображенского месторождения приведены в таблице 4.1.
Ущерб, наносимый объектом приземной атмосфере:
, (4.11)
где gа - показатель удельного ущерба от загрязнения атмосферного воздуха, руб./усл.т. (63.7),
Lа – константа опасности загрязнения атмосферы территорий различных типов (0.05);
Для Преображенского месторождения:
Уа (I пуск. комп.) = 63.7*0.05*3100.43 = 9874.86 усл.тыс.руб
Уа (II пуск. комп.) = 63.7*0.05*10244.688 = 33627.14 усл.тыс.руб
Опасность химического загрязнения почв.
Масса ингредиентов загрязняющих веществ определяется объемом выбросов в атмосферу:
, (4.12)
где М – масса поступивших в почву веществ;
n - число ингредиентов загрязняющих веществ;
Mi - масса i-го вещества выброшенного в атмосферу;
Zi - поправка на воздушную миграцию в атмосфере (0.5 на расстоянии до 10 км.).
Концентрация ингредиентов в почве:
, (4.13)
где Mi– масса поступившего в почву вещества;
h – мощность слоя загрязненной почвы ( 0.35 м.);
Кр – коэффициент соразмерности (103 );
Si – площадь распространения загрязняющего вещества.
Показатель химического загрязнения (ПХЗ):
, (4.14)
По значениям ПХЗ проводится градация опасности химического загрязнения почв: ПХЗ<1 – слабая, 2<ПХЗ<5 – средняя, 6<ПХЗ<10 – сильная, ПХЗ>10 – чрезмерная.
Оценка воздействия на атмосферный воздух проводится при аварийных ситуациях.
Оценка массы загрязняющих веществ выбрасываемых в атмосферу при горении нефтепродуктов:
, (4.15)
где Ka – коэффициент эмиссии вещества, кг/кг;
Kнп – коэффициент полноты сгорания нефтепродуктов
Мi – масса горящих нефтепродуктов, кг.
Таблица 4.1 - Опасность загрязнения приземного слоя атмосферы
| Наименование вещества | Ci , (усл.ед.) | Ai , (усл.ед.) | ОJ, I пусковой период, (усл.тыс.т.) | ОJ, II пусковой период, (усл.тыс.т.) |
| Диоксид азота | 0,00057 | 3947,368 | 54,25 | 115,57 |
| Оксид азота | 0,000857 | 2625,4 | 0,6272 | 0,627 |
| Сажа | 0,0007 | 14285,7 | 3,44 | 3,44 |
| Диоксид серы | 0,000714 | 4200,5 | 3039,316 | 10121,9 |
| Сероводород | 0,0001142 | 26269,7 | 0,4098 | 1,23 |
| Оксид углерода | 0,04286 | 2,2266 | 1,76 | |
| Метан | 0,714 | 2,1 | 0,0031 | 0,013 |
| С1 – С5 | 0,714 | 2,1 | 0,0124 | 0,0008 |
| С6 – С10 | 0,4286 | 3,5 | 0,000268 | 0,00315 |
| Бензол | 0,00143 | 0,0000105 | 0,000197 | |
| Ксилол | 0,0714 | 0,000061 | 0,000197 | |
| Толуол | 0,04286 | 0,00007 | 0,0009 | |
| Бенз(а)пирен | 0,0143*10-5 | 210*105 | 0,145 | 0,145 |
| Итого | 3100,43 | 10244,688 |
Таблица 4.2 - Масса загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу при горении нефтепродуктов
| Наименование вещества | Kнп | Мi ,кг. | Ka ,кг/кг | M,кг. |
| Оксид углерода | 8,4*10-2 | 2587,2 | ||
| Сероводород | 1,10-3 | 30,8 | ||
| Оксиды азота | 6,9*10-3 | 212,52 | ||
| Оксиды серы | 1*10-3 | 30,8 | ||
| Сажа | 0,17 | |||
| Бенз(а)пирен | 7,6*10-8 | 0,0023 | ||
| Медь | 15,4*10-4 | |||
| Марганец | 21,56*10-4 | |||
| Никель | 338,8*10-4 | |||
| Кадмий | 2,7*1*10-4 | |||
| Хром | 12,32*10-4 | |||
| Цинк | 55,4*10-4 |
Оценка ущерба от загрязнения атмосферного воздуха при аварии.
Расчет величины ущерба осуществляется как за сверхлимитный выброс.
, (4.16)
где Ки – коэффициент индексации
Кэ – коэффициент экологической ситуации
Нб – базовые нормативы платы в пределах установленных лимитов
М – масса выбрасываемых веществ, кг.
Таблица 4.3 - Ущерб от загрязнения атмосферного воздуха при аварии
| Наименование вещества | М, т | Нб, руб /т | С, руб |
| Оксид углерода | 2,587 | 68,156 | |
| Сероводород | 0,0308 | 335,1 | |
| Диоксид азота | 0,2125 | 307,218 | |
| Диоксид серы | 0,0308 | 53,551 | |
| Сажа | 5,236 | 9103,681 | |
| Бенз(а)пирен | 0,0023 | 199,947 | |
| Итого | 10067,653 |
Предусматриваемые в проекте решения, направленные на предотвращение аварийных ситуаций, включают в себя широкий комплекс технических и организационных мероприятий, важнейшими из которых являются:
- обеспечение на стадиях конструирования, строительства и эксплуатации оборудования повышенной надежности за счет увеличения запаса прочности;
- герметизация всех агрегатов и соединений установки и исключение опасных концентраций продукта и его компонентов в окружающей среде при всех режимах работы;
- применение специальных сталей и интенсивной коррозионной защиты оборудования;
- применение автоматизированных систем аварийной защиты, блокировок, управление и контроля технологических параметров основных производственных процессов;
- остановка технологического процесса при прекращении энергопитания без образования взрывоопасной ситуации;
- молниезащита от прямых ударов и вторичных проявлений молний;
- оборудование площадки пожарной сигнализацией и необходимым количеством средств пожаротушения;
- планирование и подготовка аварийно-спасательных мероприятий.
Уровень проработки мероприятий определяется критерием необходимости обеспечения безопасности людей и защиты окружающей природной среды, при возможных, хотя и маловероятных, аварийных выбросах загрязняющих веществ.