Общие понятия, термины.

Промышленная экология – дисциплина, рассматривающая воздействие промышленности от отельных предприятий до техносферы на природу и наоборот, влияние условий (природных) окружающей среды на функционирование предприятий и их комплексов.

Нефте- и газоперерабатывается промышленность - основной потребитель природных ресурсов (воздух вода и так далее). Нефть и газ являются исчерпаемыми невозобновляемыми природными ресурсами.

Рассмотрим краткую схему производственного цикла.

__1__

Большую территорию занимают очистные сооружения.

Общее определение понятий, применяемых в экологии.

В действующей природоохранной нормативной документации в области защиты атмосферы от загрязнений приняты соответствующие понятия:

• Источник выделения загрязняющего вещества (ЗВ) – это объект, в котором происходит образование загрязняющего вещества. Например: целая установка, аппарат, устройство, емкость для хранения, двигатель, свалка для отходов, очистные сооружения, печи.

• Источник загрязнения атмосферы (источник выброса) – это объект, от которого загрязняющее вещество поступает в атмосферу. Например: труба печи, вентиляционная шахта, аэрационный фонарь, открытая автостоянка, открытые окна.

Возможны различные сочитания источников загрязнения атмосферы и источников выделения загрязняющего вещества. Например: один источник выделения и один источник загрязнения, несколько источников выделения и несколько источников загрязнения

Классификация источников: все источники подразделяют на

1. стационарные – источники, имеющие постоянное место в пространстве, относительно заводской системы координат (трубы котельной, трубы печей, технологические печи, газоперекачивающие агрегаты, печи дожига)

   1. организованные – источники, осуществляющие выбросы через специально сооруженные устройства (трубы, вентиляционные шахты и т.д.)

      1. точечные – источники в виде трубы или вентиляционной шахты размерами сечения, близкими друг к другу. По форме они могут быть круглого сечения, квадратного, прямоугольного сечения

      2. линейные – источники в виде канала, щели для прохода загрязненного газа или воздуха с поперечным сечением, имеющим значительную протяженность, в несколько раз большую, чем ширина или высота. (Ряд открытых окон, аэрационный фонарь, стоящие друг за другом в пробке автомобили, если ширина дороги мала, относительно протяженности)

      3. Плоскостные – источники, имеющие значительные геометрические размеры, площадки, по которым относительно равномерно происходит выделение загрязнения, в том числе от большого числа источников (шламонакопители, нефтеловушки).

   2. неорганизованные – источники загрязнения, осуществляющие выбросы в виде ненаправленных потоков газа, как результат, например, нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неэффективной работы систем по отсосу газа или пыли в местах догрузки или хранения топлив, открытые емкости, стоянки, нефтеловушки, отстойники, шламонакопители.

2. передвижные – источники, не занимающие постоянного места на территории предприятия. К ним относятся: транспортные средства, передвижные компрессоры, посты электросварки.

В зависимости от высоты устья источника выброса вредного вещества над уровнем земной поверхности, указанный источник относится к одному из четырех классов:

1. Высокие источники – H>50м

2. Средней высоты – 10<H<50м (труба технологической печи)

3. Низкие источники 2<H<10м (котельные, свечи рассеяния)

4. Наземные источники H<2м. Они располагаются в приземном слое атмосферы.

• Загрязнение окружающей среды – это внесение в ту или иную экологическую системы не свойственных ей живых или не живых компонентов или структурных изменений, прерывающих круговорот веществ в природе, их ассимиляцию, поток энергии, в следствии чего, данная система разрушается или снижается ее продуктивность.

Из компонентов биосферы наиболее подвержена изменению атмосфера. Загрязнение атмосферы – э то изменение состава атмосферы в результате наличия в ней примесей. Наиболее опасным загрязнением является химическое загрязнение, источником выбросов которых являются промышленные предприятия.

• Под выбросом понимается кратковременное (до 20 минут) или за определенное время (сутки, год) поступление в окружающую среду загрязняющих веществ и физических излучений.

Величина выброса нормируется. В качестве нормируемых показателей приняты предельно допустимый выброс (ПДВ) и временно согласованный с организациями охраны природы выбросы (ВСВ)

• Предельно допустимый выброс (ПДВ) – это норматив, устанавливаемый для каждого конкретного источника, исходя из условия, что от этого источника и всей совокупности окружающих его источников в городе или промышленном комплексе призменная концентрация вредного вещества, с учетом рассеивания их, их фона не превышает нормативов качества воздуха, а именно предельно допустимую концентрацию вредного вещества.

Кроме нормируемых выбросов существуют аварийные и залповые выбросы.

Предельно допустимый выброс пыли и вредных веществ в атмосферу устанавливается для каждого источника. При этом должно быть соблюдено условие 1, при котором выбросы вредного вещества от данного источника, а при наличии других источников, от их совокупности не создадут приземную концентрацию С, превышающую предельно допустимую.

Условие 1:

Если в атмосферном воздухе одновременно содержатся несколько вредных веществ с концентрациями ( и так далее), обладающие однонаправленным действием, должно выполняться условие 2, при котором сумма отношений концентраций каждого из веществ к предельно допустимой не должна превышать единицу или быть равной ей.

Условие 2:

Если это условие по объективным причинам не выполняется или не может быть выполнено, вводят поэтапное снижение выбросов. На каждом этапе выброс вредного вещества согласовывается местным органом государственной инспекции, контролирующей газоочистные и пылеулавливающие установки.

Как видно из условия 1 и 2, основным нормативом качества воздуха является ПДК. Основной величиной экологического нормирования качества окружающей среды является предельно допустимая концентрация (ПДК)

• Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в биосфере (т.е. в воздухе, почве и воде) – это такое содержание вредного вещества в окружающей среде, которое при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека, не оказывает на него вредного воздействия и не вызывает неблагоприятных последствий на его потомстве.

Для каждого вещества, загрязняющего атмосферный воздух в нашей стране, установлены два норматива: максимальные разовые и среднесуточные ПДК.

Максимальная разовая ПДК устанавливается для рефлекторных ощущений человека со стороны рецепторов верхних дыхательных путей, т.е. фиксируется ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек, задержка дыхания. При кратковременном воздействии в течение двадцати минут.

Среднесуточная ПДК устанавливается с целью предупреждения резорбтивного («резорбцио» - поглощение) действия, под которым понимают возможность развития общетоксических, мутагенных канцерогенных и других эффектов, возникающих не только от концентрации вещества, но и от длительности его вдыхания.

При установлении ПДК загрязняющего вещества (ЗВ) в атмосферном воздухе исходят из следующих основных принципов:

1. Любой химический загрязнитель имеет порог действия. Подпороговые дозы на уровне подпороговых концентраций

2. Нормирование ведется в расчете на наиболее ранимые группы населения, к которым относят детей (еще не окрепших), лиц старших возрастов

3. Величину ПДК устанавливают в 3-10 раз ниже пороговой концентрации.

Наряду с ПДК существуют временно допустимые концентрации (ВДК или ОБУВ – ориентировочный безопасный уровень воздействия вредного вещества на атмосферный воздух населенного пункта). Основной недостаток ПДК как норматива заключается в том, что они разработаны только для организма человека, хотя от загрязнения атмосфера страдает любой живой организм.

Наиболее полный перечень веществ с рекомендуемыми кодами представлен в справочниках «Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух». Первоисточником по ПДК и ОБУВ являются гигиенические нормативы. В этих справочниках наряду с ПДК приведены классы опасности вещества

Для NO₂ ПДК м.р.=0,2 мг/м³ , ПДК с.с.=0,04 мг/м³.

В соответствии со стандартами, учитывая значения ПДК в рабочей зоне, как наиболее изученное, определили классы опасности:

1. Чрезвычайно опасное <0,1 мг/м³

2. Высокоопасное 0,1-1 мг/м³

3. Умеренноопасное 1,1-10 мг/м³

4. Малоопасное >10 мг/м³

Для бензоперена ПДК с.с. = 1*10^-6 мг/м³. Чрезвычайно опасное вещество

Сероводород, фенол и бензол – высокоопасные вещества (II класс). Для бензола ПДК с.с.=0,1 мг/м³, ПДК м.р. =0,3 мг/м³.

Гомологи бензола, пресутствующие в топливах (толуол, ксилол) – умеренноопасные вещества. ПДК м.р = 0,6 мг/м³.

Предельные углеводороды относятся к четвертому классу – малоопасные вещества. ОБУВ(С₁-С₅)=50мг/м³.

Согласно статье 69 закона Российской Федерации об охране окружающей среды от 10 января 2002 года, все объекты, оказывающие негативное воздействие на окружающую среду, подлежат государственному учету, следовательно на всех действующих промышленных предприятиях необходимо проводить периодическую инвентаризацию выбросов. Для проектируемых предприятий проводят оценку воздействия этих предприятий на окружающую среду, то есть обязательно к технологическому проекту прикладывает проект Оценки Воздействия на Окружающую Среду (ОВОС).

Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ в атмосферу – это систематизация сведений о распределении источников выделения выброса на территории объекта, их количества и состава. Целью инвентаризации является: определение видов вредных веществ, поступающих от объектов, оценка влияния выбросов на окружающую среду, установление ПДВ или ВСВ (временно согласованного выброса), выработка рекомендаций по организации контроля выбросов, оценка состояния очистного оборудования и экологичности технологии и производственного оборудования, планирование очередности воздухоохранных мероприятий.

Инвентаризацию проводят один раз в 5 лет в соответствии с имеющейся инструкцией об инвентаризации выбросов вредных веществ в атмосферный воздух. На практике это осуществляют методом инструментального измерения и расчетным методом.

Расчетные методы в ряде случаев имеют преимущества и незаменимы при принятии проектных решений. Расчетный метод основывается на материальном балансе технологического процесса и на использования удельных показателей выделения загрязняющих веществ за единицу времени, либо отнесенных к единице оборудования, массе продукции, сырья или расходных материалов.

Определению расчетным методом подлежат значения максимальных разовых выделений или выбросов в граммах в секунду и валовых выделений или выбросов, т/год. Нормативы валовых выбросов используются, прежде всего, при экономическом стимулировании природоохранной деятельности (платежи за загрязнение).

Норматив максимальных разовых выбросов используется при контроле соблюдения предельно допустимого выброса (ПДВ) для определения концентрации вредного вещества. Например, если определены скорость газового потока, площадь выброса:

Категории опасности предприятия (коп)

Категория опасности рассчитывается по полученным данным инвентаризации по формуле:

КО	I	II	III	IV
	1,7	1,3	1	0,9

Категория опасности предприятия

Коэф	<1000	103-104	104-106	>106
КОП	4	3	2	1

Для максимального снижения выброса вредных веществ должны быть использованы наиболее совершенная технология и методы очистки. Изменения концентрации вблизи предприятия можно осуществить рассеиванием вредных веществ.

Санитарно-защитные зоны предприятия (сзз).

Для защиты селитебных (жилых) территорий и зон отдыха, от воздействия загрязняющих веществ, требуется отделять предприятия свободными территориями, то есть санитарно защитными зонами. Концентрация загрязняющих веществ в контрольных точках на границах СЗЗ. На границе СЗЗ концентрация вредного вещества не должна превышать ПДК. Для действующих предприятий контрольные точки принимаются по всему периметру СЗЗ. СЗЗ определяется с учетом розы ветров. Концентрации замеряют сотрудники лаборатории предприятия или санитарно эпидемиологической службы. Для проектируемых предприятий размеры СЗЗ с 1996 года регламентируются нормативным документом СанПиН 2.2.1/2.1200-03.

В соответствии с СанПиН все предприятия сгруппированы по отраслям в зависимости от выделяемых загрязнений. Имеется несколько таких групп, в каждой из которых выделяется пять классов предприятий по степени их экологической опасности. В зависимости от класса устанавливается нормативный размер СЗЗ.

Класс Опасности	Размеры Санитарно Защитной Зоны
I	1000 м
II	500 м
III	300 м
IV	100 м
V	50 м

Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воде.

В нашей стране нет единых общегосударственных норм качества воды, поскольку её пригодность определяется конкретными требованиями отдельных видов водопользования. Качество поверхностных вод нормировано для хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбо-хозяйственного водопользования.

Для первых двух категорий определяющими являются санитарно-гигиенические нормы согласно СанПиН 2.1.4.599-96.

Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов, используемых для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых целей:

1. Взвешенные вещества. Для первой и второй категории, по сравнению с природными условиями, содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться при сбросе сточных вод больше, чем на 0,25 мг/л для I категории и 0,75 мг/л для II категории.

2. Плавающие примеси. На поверхности воды не должно быть пленок нефтепродуктов (НП) и скоплений других примесей (общее требование для I и II категории)

3. Запахи и вкусы. Для первой и второй категории интенсивность более 2х баллов не допускается (слабое ощущение)

4. Окраска. Окраска не должна обнаруживаться в столбе воды высотой 20 см для I категории, 10 см для II категории.

5. Температура. Летняя температура в результате спуска сточных вод не должна повышаться более чем на 3°С. По сравнению со среднемесячной температурой в самый жаркий месяц за последние 10 лет.

6. Водородный показатель pH. Он не должен выходить за пределы 6,5-8,5. В этом интервале pH воды считаются условно нейтральными.

7. Минерализация воды. Для I категории не должна превышать по сухому остатку 1000 мг/л. При этом есть разграничение по хлоридам и сульфатам: в том числе хлоридов не более 350 мг/л и сульфатов не более 500 мг/л. Для II категории нормируется по показателю «привкусы».

8. Растворенный кислород. Его содержание должно быть не менее 4 г/л в любой период года в пробе, отобранной до 12 часов дня.

9. Биохимическое потребление кислорода (БПК_л). При 20°С не должно превышать 3мг/л для I категории и 6 мг/л для II.

10. Возбудители заболеваний. Не допускаются.

11. Ядовитые вещества. Не должны содержаться в концентрациях, оказывающих прямо или косвенно вредное влияние на здоровье людей.

Для воды установлены предельно допустимые концентрации более чем для 1000 химических соединений, которые объединены в 3 группы по следующим лимитирующим показателям вредности (ЛПВ):

1. Санитарно-токсикологическому (С-Т)

2. Общесанитарному (Общ)

3. Органолептическому (орг)

ПДК вредных веществ водных объектов I и II категорий (содержание в водоемах при сбросах сточных вод):

Вещество	ПДК, мг/л	ЛПВ
Бенз-α-перен	0,000005	общ
Бензин	0,1	орг
Бензол	0,5	С-Т
Керосин (окисленный)	0,01	орг
Керосин (осветительный)	0,05	орг
Керосин (технический)	0,001	орг
Нефть (многосернистая)	0,3	орг

ГОСТ 2874-73 – стандарт на питьевую воду.

Для водных объектов, используемых в рыбохозяйственных целях так же установленный нормативы качества, применительно к двум категориям:

Первая категория – использование водных объектов для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к содержанию кислорода

Вторая категория – использование водных объектов для других рыбохозяйственных целей.

ПДК вредных веществ для рыбохозяйственных водоемов и водотоков установлены для более чем 500 ингредиентов, объединенных в группы по следующим лимитирующим показателям:

1. Токсикологическому

2. Органолептическому

3. Рыбохозяйственному

4. Общесанитарному

ПДК по рыбохозяйственному показателю для нефтепродуктов составляет 0,05 мг/л.