ЭКОЛОГИЯ СОСНИНА

Для низких и наземных источников (Н не более 10 м – магистральные и маневровые тепловозы) при значениях Хi /ХМ < 1 величина S заменяет- ся на S0, которая определяется в зависимости от F и Хi /ХМ (см. формулы

(30)–(33)) и Н, по формуле

Границы санитарно-защитной зоны (СЗЗ) устанавливаются «Санитар- ными нормами предприятий СН245-71». Размеры СЗЗ до границы жилой застройки установлены нормами в зависимости от мощности предприятий, вида технологического процесса, характера и количества выделяемых в атмосферу вредных веществ. В соответствии с классификацией предпри- ятий установлено пять размеров СЗЗ: предприятия I класса – 1000 м; II класса – 500 м; III класса – 300 м; IV класса – 100 м; V класса – 50 м.

Во всех случаях достаточность СЗЗ L0, м, проверяется расчетом при- земных концентраций Сi, мг/м3, на границе СЗЗ. При этом должно со-

блюдаться условие Сi ≤ ПДКМ.Р.i. При наличии в атмосфере вредных веществ однонаправленного действия их безразмерная концентрация g не должна превышать единицы:

где С1, С2,…, Сn – расчетные приземные концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе в одной и той же расчетной точке;

ПДК1, ПДК2, …, ПДКn – максимально-разовые допустимые концентрации этих вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест.

Уточненный размер СЗЗ L, м, с учетом среднегодовой розы ветров

района расположения предприятия определяется по формуле

где L0 – расчетный размер участка местности, где приземная концентра- ция вредного вещества в атмосферном воздухе Сi, мг/м3, с учетом одно- направленного действия вещества не превышает ПДКМ.Р.i; Р – среднего- довая повторяемость направления ветра рассматриваемого румба, % (табл. 13); Р0 – повторяемость направлений ветров рассматриваемого румба, % (при восьмирумбовой розе ветров Р0 = 100/8 = 12,5 %).

41

Значения L и L0 отсчитываются от границы источника выброса.

Таблица 13

Среднегодовая повторяемость направления ветра для среднегодовой розы ветров условной местности (СНиП 1.01-82)

Пример расчета. Рассчитать значение приземной концентрации сажи СМ при выбросе из трубы котельной (см. раздел 3.3), расстояние ХМ от источника выброса, где при неблагоприятных метеорологиче- ских условиях достигается СМ сажи, опасную скорость ветра UВ на уровне 10 м от земли, при которой достигается максимальная при- земная концентрация сажи, а также значения приземных концентра- ций сажи Сi по оси факела выброса на расстоянии 10, 50, 100, 300, 500

и 1000 м.

Определить границу СЗЗ предприятия, при условии, что этот ис- точник выброса единственный. Влияние застройки на рассеивание за- грязняющих веществ не учитывать.

Исходные данные. Котельная работает на твердом топливе, предприятие находится в Дальневосточном регионе (А = 200). Со- гласно расчету, приведенному в подразд. 3.1, V = 5,3 м3/с (объем вы-

mфак(сажи) = 1,06 мг/с (фактическая мощность выброса сажи).

Значения рассчитанных и принятых безразмерных коэффициен-

тов: f = 0,99; m = 0,903; Vm = 0,585; n = 1,96; F = 3;

Преобладающее направление ветра СВ.

Решение. Рассчитаем максимальное значение приземной концен-

ХМ – расстояние от источника выброса, м, где достигается См сажи – най- дем по формуле (22)

ХМ = 5 −4 3 d 15 = 21 ×3,71×15 = 27,83.

Исходя из данных задания, безразмерный коэффициент d найдем по формуле (24), так как Vm = 0,585,

d = 4,95 × 0,585 (1 + 0,28 30,99 ) = 3,71 .

42

Опасную скорость ветра UВ находим по формуле (27)

UВ = 0,585 м/с.

Для расчета Сi сажи, мг/м3, по формуле (29) на расстоянии 10, 50, 100, 300, 400, 500 и 1 000 м от оси факела при UВ = 0,585 м/с найдем безраз-

мерный коэффициент S, формулы (30)–(33), при расстоянии:

–10 м – Хi /ХМ = 0,36;

–50 м – Хi /ХМ = 1,80;

–100 м – Хi /ХМ = 3,59;

–300 м – Хi /ХМ = 10,78;

–400 м – Хi /ХМ = 14,37;

–500 м – Хi /ХМ = 17,97;

–1000 м – Хi /ХМ = 35,93.

43

Сi сажи (300 м) =0,0049 · 0,487 = 0,024 мг/м3; Сi сажи (400 м) = 0,02 · 0,487 = 0,013 мг/м3; Сi сажи (500 м) = 0,017 · 0,487 = 0,008 мг/м3; Сi сажи (1000 м) = 0,005 ·0,487 = 0,002 мг/м3.

Для определения границ СЗЗ по табл. 11 находим, ПДКМ.Р. сажи = 0,15 мг/м3. Из предыдущих расчетов видно, что на расстоянии 100 м от источника

Сi сажи = 0,212 мг/м3> ПДКМ.Р., а на расстоянии 300 м Сi сажи = 0,024 мг/м3< ПДКМ.Р..

Следовательно, L0 = 300 м. С учетом среднегодовой розы ветров по формуле (36) находим L, м:

L = 300 · 14/12,5 = 336 м.

Таким образом, минимальное расстояние от источника выброса (тру- ба котельной) до жилой застройки должно составлять не менее 350 м, следовательно, данное предприятие по величине СЗЗ относится ко II классу.

3.4. Контрольное задание № 5 (варианты 101–125)

Согласно варианту рассчитать:

1)максимальное значение приземной концентрации загрязняющего вещества при выбросе из одиночного горячего источника;

2)Х – расстояние от источника выброса, м, где при неблагопри-

ятных метеорологических условиях достигается СМ этого вещества;

3)UВ – опасную скорость ветра, при которой достигается СМ на уровне 10 м от земли;

4)Сi В-В – значения приземных концентраций рассматриваемого ве-

щества на различных расстояниях от источника выброса; 5) определить размер СЗЗ предприятия, допуская, что источник

выброса единственный.

Продолжение табл. 14

Окончание табл. 14

4.ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Под ущербом, который наносит хозяйственная деятельность пред- приятий окружающей среде, понимаются фактические или возможные экологические, экономические и социальные потери. На рис. 2 схема- тично представлены виды и формы ущерба окружающей среде.

На величину ущерба от загрязнения влияют следующие факторы: число людей, которые могут пострадать; виды и интенсивность воздей- ствия загрязнений; природные комплексы, на которые воздействуют за- грязнения; косвенные последствия загрязнений; обратимость последст-

46

вий и возможность их ликвидации, время наступления и продолжитель- ность последствий от загрязнений; возможность проведения профилак-

тических мероприятий и ликвидации последствий загрязнений и затраты на них. Ущерб окружающей среде может усиливаться из-за природных цепных реакций, которые часто невозможно предвидеть. Нередко ло- кальный ущерб может возрастать во времени и в пространстве.

ВИДЫ УЩЕРБА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Рис. 2. Виды и формы ущерба окружающей среде от хозяйственной деятельно-

сти предприятий

Универсальной единицы измерения ущерба не существует. Чаще всего оценку ущерба производят в стоимостном выражении. Ущерб мо- жет быть несущественным, если он не превышает порога чувствитель- ности экологических систем и их устойчивости, а также существенным.

47

В упрощенном виде экологический ущерб У оценивается как сумма экологических ущербов загрязнения атмосферы УА, гидросферы УВ и

земель УЗ по формуле

Экологический ущерб от нарушения и загрязнения земель обычно проявляется не сразу, а в отдаленных последствиях в виде снижения продуктивности сельскохозяйственных и лесных угодий, деградации флоры и фауны, повышения заболеваемости людей. Поэтому рассчиты- вать УЗ крайне сложно.

4.1.Методики оценки экологического ущерба от загрязнения атмосферы

Укрупненный метод оценки экологического ущерба от загрязнения ат-

мосферы основан на использовании в расчетах удельных величин ущерба на единицу выбросов загрязняющих веществ, приведенной массы выбро- сов в год и ряда факторов, характеризующих вредность выбросов.

Экологическая оценка ущерба УА, р./год, причиняемого выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, для любого источника определяет-

ся по формуле

где γ – удельный экологический ущерб от выброса 1 т условных вредных веществ в атмосферу, численное значение которого равно 192,0 р./усл.т; σР – расчетный показатель, характеризующий относительную опасность загрязнения атмосферного воздуха; f – коэффициент, учитывающий ха- рактер рассеивания примеси в атмосфере; М – приведенная масса го- дового выброса загрязнения из источника, усл.т/год.

где S – общая площадь зоны загрязнения, км2; Si = S · Ki /100 – площадь загрязнения территории, соответственно населенных пунктов, предпри- ятий, зон отдыха и т. д., км2; Кi – доля загрязнения от общей зоны за- грязнения,%; σi – показатель относительной опасности загрязнения ат- мосферы в зависимости от территории (табл. 15).

48

Таблица 15

Показатель относительной опасности загрязнения атмосферы σ,

в зависимости от типа территории

Коэффициент характера рассеивания примесей в атмосфере f опре- деляется следующим образом:

– для газообразных примесей и мелкодисперсных частиц со скоро- стью оседания меньше 1 см/с

– для частиц, оседающих со скоростью 1–20 см/с (частицы золы, сажи),

– для частиц, оседающих со скоростью свыше 20 см/с, f = 10,

где Н – геометрическая высота устья источника выброса, м; UВ – средне- годовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера, м/с, (если таковая неизвестна UВ = 3 м/с; допускается при расчете использовать величину опасной скорости ветра на уровне 10 м от земли, рассчитан- ной в предыдущем задании по формулам (26)–(28); ϕ – поправка на теп- ловой объем факела выброса в атмосферу, определяется по формуле

где Т – среднегодовое значение разности температур в устье источни-

ка и окружающей среде, °С;

Если значение f для разных видов загрязнений (газы, твердые части- цы), выбрасываемых одним источником, различны, то оценка ущерба УЭ рассчитывается по каждому виду загрязняющих веществ, а затем сум- мируется.

Значение приведенной массы М, усл.т/год, годового выброса загряз-

нения в атмосферу определяется по формуле

49

где mi – масса годового выброса примеси i-го вида в атмосферу, т/год (см. формулу (15), при расчете массу в г/с переводим в т/год):

где τ – время работы установки в год, с.

Аi – показатель относительной опасности примеси i-го вида:

Значение ПДКi, СС берем из табл. 11, в случае отсутствия такого пока- зателя для расчета используем ПДКi, М.Р..

Пример расчета. Оценить экологический ущерб от загрязнения атмосферы выбросами котельной (сажа), сравнить с величиной пла- ты за выброс.

Исходные данные

1)среднегодовая температура наружного воздуха -5°С;

2)средняя температура выбрасываемой газовоздушной смеси

≈200°С;

3)высота трубы котельной 15 м;

4)фактический выброс сажи 18,3 усл.т/год;

5)среднегодовой модуль скорости ветра 0,585 м/с;

6)общая зона загрязнения 20 км2, из них территория предприятия- 40 %, населенный пункт – 40 %, лес – 20 %;

7)принять, что частицы сажи оседают со скоростью 1÷20 см/с.

Решение. Экологическую оценку ущерба, причиняемого выбросами

сажи в атмосферу, определяем по формуле (38).

γ = 192,0 р./усл.т;

σР рассчитываем по формуле (39), дополнительные данные берем из

Коэффициент f, учитывающий характер рассеивания сажи в атмо- сфере, определяем по формуле (41), исходя из данных задания.

50