CC BY
59
УДК 504.75.05
Р. М. Гарипов, Л. Л. Семенычева, И. А. Козлов АНАЛИЗ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ И РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОСТИ ИХ НОРМИРОВАНИЯ НА ПРИМЕРЕ ТОПЛИВОЗАПРАВОЧНОГО КОМПЛЕКСА
Ключевые слова: экологическая опасность, авиатопливообеспечение, топливозаправочный комплекс, загрязнение воздуха,
вредные выбросы, нормирование.
Выполнен анализ вредных выбросов в атмосферу и расчет необходимости их нормирования на примере Альтернативного топливозаправочного комплекса, расположенного на территории аэропорта г. Челябинска. Показано, что необходимо нормирование концентрации выбросов оксида углерода, диоксидов азота и серы, а также сажи, авиационного топлива, метанола и этилцеллозольва.
Keywords: environmental hazards, refueling complex, aviation fuel supplies, air pollution, emissions, rationing.
The analysis of harmful emissions and the calculation of the need for their standardization by the example of an Alternative refueling complex located at the airport of Chelyabinsk. It is shown that the necessary normalization emissions of carbon monoxide concentration, sulfur dioxide and nitrogen as well as carbon black, aviation fuel, methanol, and ethylcellosolve.
Введение
Решение проблемы влияния последствий техногенных воздействий на окружающую среду и здоровье человека является важной экологической задачей. Ущерб проявляется непосредственно во многих явлениях: загрязнение почвы, воды, атмосферы, что ведет к значительному ухудшению здоровья, способствует снижению качества и сокращению жизни населения. Наибольшее загрязнение распространяется по воздуху [1-8]. Загрязнение воздуха предполагает попадание в него несвойственных химических, биологических и физических веществ с изменением известных пропорций газов. Более всего опасно уменьшение в воздухе кислорода, а также накопление опасных для человека газообразных продуктов. Экологическую опасность для атмосферы в этом случае представляют выбросы, в состав которых входят нефтепродукты и присадки к топливу [6-8]. Значительный интерес в качестве объектов исследований представляют топливо-заправочные комплексы, которые часто расположены недалеко от населенных пунктов.
Целью данной работы является анализ вредных выбросов в атмосферу и расчет необходимости их нормирования на примере Альтернативного топливозаправочного комплекса (АТЗК), расположенного на территории аэропорта г. Челябинска Уральского Федерального округа. Основной задачей работы стало выявление природы и количества вредных выбросов.
Экспериментальная часть
Максимально-разовые выбросы вредных веществ (г/сек) определены для каждого загрязняющего вещества, исходя из режима работы оборудования при максимальной нагрузке. При расчете валовых выбросов (т/год) принято фактическое время работы технологического оборудования.
Показатель опасности выбросов Сод рассчитывается для каждого (j-го) выбрасываемого вещества по формуле [9, 10]:
где N - число объектов; М - количественное значение выбрасываемого соединения;
Значения параметров в формуле также представлены в [9], для постоянных А, п, ПДК, F, в данном случае значения А=160, п=1. (для газов и жидких примесей F = 1; для твердых - F = 3).
Обсуждение результатов
Согласно данным проведенного исследования на территории АТЗК находится ряд объектов, которые являются источниками вредных выбросов: железнодорожная эстакада, склад горючесмазочных материалов (ГСМ)/(резервуарный парк/, пункты налива топлизаправщиков аэродромных, железнодорожный путь, внутренний проезд, которые являются источниками выброса к атмосферу авиационного топлива (АТ) /ГОСТ 10227-86/. Кроме того от автотранспорта, двигателя тепловоза в атмосферу выделяются диоксид азота, оксид азота, углерод (сажа), диоксид серы, оксид углерода. Следует учесть, что для уменьшения вероятности обмерзания фильтров воздушных судов при низких температурах в авиационное топливо добавляются специальные присадки. ООО «ЛУКОЙ-АЭРО-Челябинск» в качестве присадки использует противоводокристаллизационную
жидкость (ПВКЖ) «И-М» /ОСТ 54-3-175-73-99/, которая представляет собой продукт ассоциации этилцеллозольва (ЭЦ) /ГОСТ 8313-88/ (высшего или 1 сорта) и метанола по /ГОСТ 2222-78/ марки «А».
При анализе воздуха в окрестности источников выбросов предприятия были обнаружены 8 ингредиентов, которые относятся к 3 и 4 классам опасности (табл. 1).
В табл. 1 также, указаны значения ПДК, согласно нормативным документам: «Порядку установления источников выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, подлежащих государственному учету и нормированию» (далее по
тексту «Перечень») [9] и ОБУВ загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест [10].
Таблица 1 - Вредные выбросы на территории АЗТК
№ Наименова Критерий
ние опасности Класс
Норма- Значе- опасно-
тивный ние, сти
документ мг/м3
1 Азота (IV) диоксид ПДК м/р 0,20 3
2 Азот (II) оксид ПДК м/р 0,40 3
3 Сажа ПДК м/р 0,15 3
4 Сера диоксид- ПДК м/р 0,50 3
5 Углерод оксид ПДК м/р 5,00 4
6 Метанол ПДК м/р 1,00 3
7 ЭЦ ОБУВ 0,70 3
8 АТ ОБУВ 1,20 3
Максимально-разовые выбросы вредных веществ (г/сек) и валовые выбросы (т/год) приведены в табл.
2 (вещества пронумерованы в соответствии с данными табл. 1).
Согласно нормативному документу [9] было проведено не только определение источников выбросов, но и выявление загрязняющих веществ, подлежащих нормированию.
В соответствии с «Перечнем» из выявленных на территории АТЗК загрязняющих веществ подлежат обязательному нормированию следующие соединения: азота диоксид, углерода оксид, серы диоксид и сажа. Вредные (загрязняющие) вещества, не включенные в «Перечень», подлежат государственному учету и нормированию в случае, если:
- показатель опасности выбросов, установленный в соответствии с Приложением [9 ], больше или равен 0,1 (параметр С);
- приземные концентрации выбросов превышают 5% от гигиенического (экологического) норматива качества атмосферного воздуха. Определение указанных приземных концентраций осуществляется по результатам упрощенных расчетов загрязнения в приземном слое атмосферного воздуха, выполненных с учетом особенностей местоположения источников загрязнения атмосферы по отношению к жилой территории и другим зонам с повышенными требованиями к охране атмосферного воздуха.
Таблица 2 - Количества загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу на территории АЗТК
№ Количества выброса, источники
Стационарные Передвижные Общее
г/с*105 т/год*105 г/с*105 т/год*105 г/с*105 т/год*105
1 22 259 986 58785 1008 59044
2 4 42 160 9553 164 9595
3 3 29 37 450 40 479
4 6 53 176 11343 182 11396
5 50 528 353 9500 403 10028
6 1226 78 - - 1226 78
7 47 3 - - 47 3
8 57160 55256 792 51095 51095 106351
С целью выяснения необходимости нормирования выбросов был рассчитан показатель опасности выбросов по предложенной в документе [9] формуле. Результаты расчета для всех выбросов АТЗК представлены на рис. 1.
Данные рис. 1 свидетельствуют о том, что показатель опасности для выбросов, нормирование которых необходимо согласно «Перечню [9]: азота диоксида, углерода оксида, серы диоксида меньше значения С=1, а сажи- чуть более единицы. В то же время показатель опасности для метанола превышает, для ЭЦ соответствует, а для АТ - значительно превосходит значение 1. Это означает, что нормирование необходимо для всех выбросов кроме оксида азота.
Рис. 1 - Значения показателя опасности выбросов
Таким образом, на основании проведенного мониторинга выбросов в атмосферу и расчета необходимости их нормирования показал, что для всех выявленных соединений за исключением оксида азота необходимо нормирование выбросов АТЗК, расположенного на территории аэропорта г. Челябинска.
Выводы
1. Выявлены природа и количество вредных выбросов в атмосферу на примере Альтернативного топливозаправочного комплекса. расположенного на территории аэропорта г. Челябинска.
2. Проведен анализ вредных выбросов в атмосферу и расчет необходимости их нормирования, который показал, что оно требуется для подавляющего большинства инградиентов.
Литература
1. Е. А. Минакова, А. П. Шлычков, И. Г. Шайхиев, Вестник технологического университета, 19, 12, 163167 2016);
2. А.И. Купцов, Р.Р. Акберов, Д.Я. Исламхузин, Ф.М. Гимранов, Вестник Казанского технологического университета, 17, 6, 284-286 (2014);
3. Б.Л. Кожевников, Труды главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова, 564, 217-222 (2011);
4. А.Ф.Ануфриева, И.В.Смирнова, Труды главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова, 566, 246-256 (2012)
5. М.В.Фокин, Гигиена и санитария,. 1, .85-86 (2012)
6. О.В. Маслеева, Г.В. Пачурин, Е.Н. Соснина, А.В. Ша-лухо, Экология и промышленность России,. 12, 48-50 (2012)
7. А.А. Ляпкало, А.А. Дементьев, А.М. Цурган, Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, 4, 58-62 (2012)
8. С. Ж. Вологжина, Д. В. Быков, В. Х. Ханаев, Известия Иркутского государственного университета //2012. № 2. С.75-85.
9. Приказ Минприроды России от 31.12.2010 N 579 (ред. от 18.07.2013) "О Порядке установления источников выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, подлежащих государственному учету и нормированию, и о Перечне вредных (загрязняющих) веществ, подлежащих государственному учету и нормированию" (Зарегистрировано в Минюсте России 09.02.2011 N 19753)
10. ГН 2.1.6.2309-07. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.
© Р. М. Гарипов, зам. ген. директора по производству ООО «ЛУКОЙЛ-АЭРО- 1, r.garipov.ngsm@mail.ru; Л. Л. Семенычева, д-р хим. наук, доц., зав. лаб. нефтехимии НИИ химии, Нижегородский государственный университет имени Н.И.Лобачевского - национальный исследовательский университет, llsem@yandex.ru; И. А. Козлов, канд. хим. наук, с.н.с. той же лаборатории, megaharry@list.ru.
© R. M. Garipov, Deputy General Director for Production, LUKOIL-AERO- 1, r.garipov.ngsm@mail.ru; L. L. Semenycheva, Doctor of Chemical Sciences, Associate Professor, Head of Laboratory of Petrochemistry, Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod, , llsem@yandex.ru; 1 A. Kozlov, Ph.D., Senior Research Associate of Laboratory of Petrochemistry, Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod, megaharry@list.ru.
