Эколого-экономическое прогнозирование и планирование мероприятий по охране атмосферы от выбросов вредных веществ промышленными предприятиями Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

возможной при очень тонком помоле (которая для обычных цементов даже не наступает и через несколько лет), вода, заключенная в поры и капилляры вместе с воздухом, в зависимости от исходного В/Ц может составлять около 30-60% объема цементного камня. По мере уменьшения водоцементного отношения уменьшается и объем воды, т.е. пористость цементного камня.

Список литературы:

1. Грин К.Т. Четвертый Международный конгресс по химии цемента. М., Строй-издат, 1964.

2. Брунауэрс С., Гринберг С.А. Четвертый Международный конгресс по химии цемента. М., Стройиздат, 1964.

3. Пауэрс Т.К. Четвертый Международный конгресс по химии цемента. М., Строй-издат, 1964

4. Ли Ф.М. Химия цемента и бетона. М., Госстройиздат, 1961.

5. Усов Б. А., Савин М.Д. Катализаторы, гидрофобизаторы и наполнители в наукоо-бразовании цементных систем для производства железобетона. Ж„ Технологии бетонов, М., №7,8, 2010.

6. Усов.Б.А., Околъникова Г.Э. Фазовое состояние воды в бетоне . Журн. «Железобетонные конструкции» Мосжелезобетона, №1, 2015

М.Н. Жерлыкина, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры жилищно-коммунального хозяйства, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»,

e-mail: zherlykina@yandex.ru

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ПЛАНИРОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ АТМОСФЕРЫ ОТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРОМЫШЛЕННЫМИ ПРЕДПРИЯТИЯМИ

Рассмотрен порядок оценки и возмещения вреда окружающей среде в результате выброса загрязняющих веществ инженерными системами промышленных предприятий. Определены условия для установления режима удаления вредных веществ из объема помещения при наименьших энергетических и материальных затратах в ре-

зулътате сравнения затрат на электроэнергию и вентиляционное оборудование. Выполнена оценка уровня воздействия выброса загрязняющих веществ на окружающую среду при штатных и нештатных ситуациях на промышленном объекте с установлением токсикологического ущерба.

Ключевые слова: вредные вещества, материальный (технический) ущерб, экологический ущерб, токсикологический ущерб, степень риска, индекс загрязнения.

The procedure of assessment and compensation of environmental damage through the release of pollutants by engineering systems of industrial enterprises. The conditions for determining the mode of removal of harmful substances from the volume is substituted with the least energy and material costs resulting from comparison of energy costs and ventilation equipment. Assessed level-s exposure release of pollutants to the environment during normal and non-normal situations on industrial facility with the establishment of Toxicological damage.

Keywords: harmful substances, the material (technical) damage, environmental damage, toxicological damage, degree of risk, pollution index.

В результате нештатной ситуации на промышленном объекте с выбросом в атмосферу вредных веществ причиняется вред окружающей среде - негативные изменения и последствия снижения качества природных ресурсов и среды обитания человека, биологического разнообразия и биопродуктивности природных компонентов, в конечном итоге - снижение эколого-ресурсного потенциала территорий. Понятие вред включает в себя прямой и косвенный ущерб, а также убыток.

Ущерб - это выражение в денежной форме результатов вредного воздействия на окружающую природную среду.

Убытки - материальные потери и финансовые издержки (прямые или косвенные) природопользователей (граждан, предприятий, учреждений,

организаций независимо от форм собственности), возникающие в результате ликвидации экологических последствий аварии и восстановления нарушенного состояния природной среды (отдельных её компонентов): потери здоровья, порчи имущества и продукции природопользователей.

Вред, нанесённый окружающей среде, оценивается на основе фактически установленного, инструментально измеренного и документально подтверждённого негативного воздействия на окружающую среду в результате аварии. Величина компенсации ущерба, наносимого негативным воздействием не окружающую среду, определяется как сумма ущербов, причинённых различным природным ресурсам, но может быть определена и по одному из них [1].

В результате детального изуче-

ния обстоятельств, причин и последствий аварии рассчитываются денежные средства, характеризующие размеры ущерба и убытков.

Под «натуральным» ущербом понимают негативные последствия действия загрязнений на поражаемые объекты недвижимости (промышленное оборудование), которые служат основой для денежной оценки ущерба.

Оценка ущерба от проявления социально-экологических и экономических последствий нештатной ситуации осуществляется на основе специальных обследований, аналитических расчётов и прогнозных экспертных оценок возможных последствий. Расчёт величины ущерба будет неполным, если не учтена продолжительность негативного воздействия на окружающую среду, изменения уровня цен. В случае возникновения нештатной ситуации в зонах экологических бедствий, районах Крайнего Севера и местностях, приравненных к районам Крайнего Севера, на территории национальных парков, особо охраняемых и заповедных территориях (акваториях), эколого-курортных регионах, на территориях, включённых в международную конвенцию, величина ущерба увеличивается в 2 раза [2].

Ущерб от загрязнения атмосферного воздуха определяется, исходя из массы загрязняющих веществ,

рассеивающихся в атмосфере. Масса загрязняющих веществ определяется расчетным или экспертным путем по действующим методикам [1]. Также ущерба определялся путём расчёта, как за сверхлимитный выброс, путем умножения массы загрязняющих веществ на базовые нормативы платы за выброс 1 тонны загрязняющих веществ в атмосферу в пределах установленных лимитов (временно согласованных выбросов) с применением коэффициентов индексации, экологической ситуации и повышающего коэффициента 5 [4].

На рис. 1 представлена последовательность расчёта экономического ущерба при оценке промышленных объектов в случае возникновения нештатной ситуации с выбросом вредных веществ.

Экономический ущерб

X

Промышленное предприятие

Дополнительные расходы на восстановление оборудование

Разрушение оборудования

Рекреационные объекты недвижимо сти

Дополнительные расходы с ухудшением или потерей рекреационной ценности объекта

Изменение рекреационной ценности объекта

— Выброс вредного вещества

Рис. 1. Расчёт экономического ущерба от загрязнения окружающей среды в случае возникновения нештатной ситуации на промышленном объекте

Преимуществом разработанной методики относительно существующих в настоящее время является то,

что в основе лежит количественная ном объекте учитываются следую-

оценка выброса, когда подразумевается, что вся масса вредных ве-

щие составляющие: материальный (технический) ущерб; экологический

ществ не попадает в окружающую ущерб; токсикологический ущерб. среду, а предусмотрены мероприя- Оценка степени риска для источ-

тия по устройству средств очистки ника массового выброса вредного ве-

выбросов или их рассеивания и до- щества определяется по формуле:

стижения величины приземной концентрации равной не выше предельно-допустимой.

Процедура оценки степени риска в случае возникновения нештатной

я = о, • е • к, • $ -10

Ш +П+Щ+Щ

I

) • Ка-XПп()()

j=1 0

(1)

где Я - стоимостная оценка ри-

ситуации включает проведение сле- ска, тыс.р.;

дующих операций:

- идентификация опасного явления или ситуации. Исследования ос-

модель дисперсии загрязне-

Б ний;

I - номер источника выброса вред-

новных причин нештатной ситуации ного вещества;

и их классификация;

Е - модель экспозиции загрязне-

- количественная характеристика ний на людей и экологические объ-вероятности нежелательного события екты (кратность ПДК во временных и величины ущерба в конкретном виде координатах);

ситуации и конкретных условиях;

- вероятность события на промышленных объектах;

К - демографический фактор; £ - стоимостный эквивалент события: стоимость загрязнения окружа-

- величина ущерба для оборудо- ющей природной среды, тыс.р., по [3];

вания промышленного объекта;

N

среднее значение вероят-

- определение количества людей, ностного числа нештатных ситуаций животных и других биологических и по [4];

природных объектов, подверженных

п

поправочный коэффициент

действию неблагоприятных послед- для учёта частоты технологических

ствий нештатной ситуации;

- оценка степени воздействия за-

операций по [1];

п0 - поправочный коэффициент

грязнений на людей и экологические для учёта уровня организации обе-объекты, выражается в кратности спечения безопасности, определяют-

норм ПДКрз.

ся по [3];

При оценке ущерба от возможных

п

интенсивность отказа эле-

нештатных ситуаций на промышлен- ментов;

V - объём помещения, м3;

ционного воздуха адсорбционным

К

коэффициент быстроты ре- способом. Анализ результатов рас-

агирования вентиляционной системы чёта экологического риска показы-на нештатную ситуацию и длитель- вает, что мероприятия по очистке

ности её работы;

и рассеиванию массовых выбросов

иап(Ь) - количество аппаратов (уз- позволяют значительно снизить в лов), отказавших за отрезок времени денежном эквиваленте величину

от г -((/) до г + ((/);

причинённого вреда окружающей Ь - рассматриваемый отрезок вре- среде. мени; Методика расчёта экологического

д - концентрация вредного веще- риска при возникновении нештатной

ства, мг/м3;

ситуации на промышленном объек-

I - номер причины отказа в пери- те позволяет определить в денежном

од времени от до Ь.

На рис. 2 показана оценка эко-

эквиваленте величину причинённого вреда окружающей природной среде

логического риска в случае возник- при учёте принятия мер по очистке новения нештатной ситуации при выбросов и рассеиванию. выбросе толуола на промышлен- Важнейшей характеристикой вредном объекте с очисткой вентиля- ного вещества с позиции токсикологии является токсикологический ущерб. При нештатной ситуации на промышленном объекте возрастает токсическая опасность вещества. При оценке экологического риска токсикологический ущерб определяется по формуле:

п = V К1

токе ^^ I

Чв

1=1

где и - количество загрязняющих веществ;

КгТ - количество людей в зоне концентраций вредного вещества в приземном слое атмосферы равных а ;

■■■вв'

двв - концентрация вредного вещества в выбросе систем вентиляции промышленного объекта, мг/м3,

и авв>>ПДКрз по [5];

ПДКр

• Рт ■ Р ■ si,

(2)

Рис. 2. Оценка экологического риска в случае возникновении нештатной ситуации на промышленном объекте

с выбросом толуола: М - количество вредного вещества в выбросе промышленного предприятия, г/с

ПДК

рз

предельно-допустимая очистке выбросов и их рассеиванию

концентрация в рабочей зоне, мг/м3;

РТ - вероятность поражения человека при концентрации вредного вещества в приземном слое атмосферы равной двв;

Р - вероятность поражения человека;

определяется по формуле:

я,„„ = X 5 • к, • кэав • нАв • г • v •хтщ (() ■ ¡^А •

¡=1 0 0

~(«/сн У(/Он - Кра/Крн)

Кра К„

1п

КР.1КРН -1

'(1 + ¿2 • Г)

К

• 3600

(4)

•10-

где % - доля приведённой массы парогазовых веществ, участвующих Б. - стоимость жизни (определяет- во взрыве, из [1];

К

ра

суммарная кратность систе-

ся по нормам страхования жизни), руб.

Для каждого из этапов выбро- мы вентиляции работающей в штат-са вредного вещества определяются ном и аварийном режимах, 1/ч;

значение токсодозы на расстоянии

К

рН

кратность при нормальной

х от источника. Полученное поле работе вентиляции, 1/ч; разбивается на зоны с различными Ь1 - время включения в работу кратными значениями токсодозы и аварийной вентиляции, ч;

Ь2 - время, в течение которого после включения аварийной вентиля-

определяется число людей, находящихся в каждой зоне (К.Т).

Экологический ущерб от загряз- ции концентрация вредного вещества нения атмосферы продуктами ис- снижена до ПДКрз, ч;

парения при отсутствии возгорания пролива вредного вещества по [3], руб:

Яэкол =Х 5 ' К, ' К

• Н а

ЭАВ БАВ

' м '10-3, (3)

¡=1

Оа - производительность работы системы вентиляции при нештатной ситуации, кг/ч;

Он - производительность системы

где 5 - повышающий коэффици- вентиляции при штатной ситуации, ент; кг/ч;

ё1 - доля от объёма помещения,

Ки - коэффициент индексации;

К

ЭАВ

коэффициент экологиче- соответствующая его части, в преде-

ской ситуации;

Н

БАВ

лах которой необходимо локализовать базовый норматив платы массовый выброс вредного вещества;

доля от объёма помещения,

соответствующая его части за пре-

за выброс в атмосферу загрязняющих веществ, руб./т.

Экологический ущерб от загрязне- делами зоны локализации массового

ний атмосферы вредными вещества- выброса вредного вещества; ми при возникновении нештатной г - коэффициент негерметично-

ситуации на промышленном объек- сти слоя, преграждающего движение

те и осуществлении мероприятий по вредного вещества из зоны локали-

(1 + (2 +

зации массового выброса в остальную часть помещения;

Ьк - время начала нештатной ситуации, ч.

Материальный (технический) ущерб для рассматриваемого промышленного объекта при возникновении нештатной ситуации:

п т °

П = 1,Т*(Х\NjKrP , (5)

!=1 J=l

где т - общее количество технологического оборудования, шт;

d(X).. - удельный материальный ущерб, наносимый единице .-ого технологического оборудования промышленного предприятия (на 1 тыс. руб. стоимости технологического оборудования) при концентрации, значительно превышающей ПДКрз, X. составляющего .-го вредного вещества по [3];

N.

число единиц ]-ого техно-

логического оборудования промышленного объекта (тыс. руб. основных фондов);

Кг - коэффициент, учитывающий региональные особенности территории страны, на которой находится объект промышленности по [4].

Для химического загрязнения при аварийной ситуации на промышленном объекте применяются только количественные показатели качества окружающей среды. Алгоритм расчета индексов:

- оценка качества окружающей среды (атмосферный воздух) в отношении отдельного загрязняющего вещества;

- оценка качества той же среды в отношении суммарного воздействия на промышленный объект и людей, находящихся в пределах санитарно-защитной зоны предприятия, всех загрязняющих веществ, которые одновременно присутствуют в среде;

- оценка интегрального воздействия суммы загрязняющих веществ, присутствующих во всех средах и оказывающих влияние на химически опасный объект и людей, находящихся в пределах санитарно-защит-ной зоны предприятия.

Необходимо учитывать, что «индекс качества среды» (лучшему качеству соответствует большее значение индекса), связан с «индексом загрязнения среды» (большему загрязнению соответствует большее значение индекса), определяемого по формуле:

индекс качества =

1

-• (6)

индекс загрязнения

В качестве критериев качества окружающей среды в случае возникновения нештатной ситуации с выбросом вредных веществ используется ПДКрз, являющиеся гигиеническим нормативом. Наличие гигиенических нормативов качества окружающей среды свидетельствует о том, что в контексте учета влияния экологического фактора на стоимость технологического оборудования, нормирование этого влияния возможно лишь по одной реципиентной составляющей объекта недвижимости - населению,

.

работающему на промышленном объекте, размещенных в зоне активного загрязнения. Тем не менее наличие такого рода гигиенических нормативов позволяет рассматривать их как индикаторы качественного состояния окружающей среды при проведении экологической экспертизы в процессе оценки стоимости соответствующих объектов промышленности.

Индексы загрязнения окружающей среды в случае возникновения нештатной ситуации на промышленном объекте определяются посредством выполнения двух основных операций: количественное сравнение и определение скалярного показателя.

Количественное сравнение концентрации каждого загрязняющего вещества, участвующего в аварийном выбросе, с его стандартом (ПДКрз):

I зс =

ПДК

(7)

Рзг

стационарными источниками в пределах установленных лимитов выбросов, руб.

Графическое определение скалярного показателя при аварийной ситуации на промышленном объекте, расположенном в Центральночернозёмном регионе, для ряда вредных веществ показано на рис. 3.

где 1зс - индекс загрязнения окружающей среды в результате нештатной ситуации на промышленном объекте;

д. - измеренная концентрация г-го загрязняющего вещества в окружающей среде, выбрасываемого системами вентиляции.

Агрегация полученных величин в суммарный (скалярный) показатель:

пвид

=£ А * 1зс , (8)

где г-1, пвид - количество видов загрязняющих веществ во время штатной или нештатной ситуации;

Л. - нормативы платы за выброс 1 тонны загрязняющих веществ не-

Рис. 3. Определение скалярного показателя при нештатной ситуации на промышленном объекте, расположенном в Центрально-Чернозёмном регионе, для ряда вредных веществ (ВВ)

Вывод: качественное состояние окружающей среды, характеризуемое вектором ряда загрязняющих веществ (исчисляемый десятками и даже сотнями наименований), представлено в форме индекса (скалярной величины). Такое представление характеристик качественного состояния окружающей среды не только имеет важное практическое значение для экологической экспертизы (количественная идентификация ка-

чественного состояния окружающей среды мест размещения объектов промышленности), но и позволяет проводить расчёты с целью выявления стоимости экологического фактора в рыночных ценах продаж технологического оборудования.

Список литературы:

1. Жерлыкина М.Н. Повышение эффективности аварийной вентиляции производственного помещения для обеспечения взрывобезопасности при выбросах химических веществ // диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Воронеж, 2006. - 166 с.

2. Скрытник А.И., Жерлыкина М.Н. Расчетная модель определения наиболее вероятной величины вентиляционного выброса химических веществ при аварийной ситуации // Известия высших учебных заведений. Строительство, 2004, №5, с.72-75.

3. Скрытник А.И., Жерлыкина М.Н. Пути достижения нормативной величины приземной концентрации вредных веществ при аварийном выбросе // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Инженерные системы зданий и сооружений, 2003, №1, с.156-159.

4. Суровцев И.С., Скрытник А.И., Жер-лыкина М.Н. Разработка математической модели оценки экологического риска при воздействии выбросов предприятий строительной индустрии на окружающую среду при возникновении аварийной ситуации // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Инженерные системы зданий и сооружений, 2005, №2, с. 121-126.

5. Элытерман В.М. Вентиляция химических производств. - М.: Химия, 1980.

E.H. Зайченко, кандидат архитектуры, доцент кафедры промышленного и гражданского строительства Университета Машиностроения

e-mail: zaevnik@mail.ru

ОСОБЕННОСТИ ЗЕЛЕНОГО НОРМИРОВАНИЯ

И ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Статья посвящена зеленым, экологическим аспектам архитектурно-строительг-ного дела, внедрению их в профессиональное образование.

Ключевым слова: зеленое нормирование, экологическое проектирование, энергосбережение. Statya devoted to the green, the environmental aspects of the architectural and building industry, introducing them to professional education.

Keywords: green valuation, environmental design, energy saving.