Физический и химический контроль за состоянием окружающей среды Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

Список использованной литературы

1. Великанова Н.А. Оценка радионуклидного загрязнения лекарственного растительного сырья в г. Воронеже и его окрестностях / Великанова Н.А. [и др.] // Известия ВГПУ. - 2013. - № 1 (260). - С. 233-237.

2. Сливкин А.И. Изучение особенностей накопления радионуклидов из почв лекарственными растениями Polygonum aviculare и Plantago major, произрастающими в городе Воронеже и его окрестностях / А.И. Сливкин, С.П. Гапонов, Н.А. Великанова // Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание новых физиологически активных веществ: Матер. 5-й Междунар. науч.-метод. конф. «Фармобразование-2013», Воронеж, 16-18 апреля 2013 г. - Воронеж, 2013. - С. 510-513.

3. Сливкин А.И. Изучение радиационной безопасности лекарственного растительного сырья в городе Воронеже и его окрестностях на примере травы горца птичьего и листьев подорожника большого / А.И. Сливкин, С.П. Гапонов, Н.А. Великанова // Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание новых физиологически активных веществ: Матер. 5-й Междунар. науч.-метод. конф. «Фармобразование-2013», Воронеж, 16-18 апреля 2013 г. - Воронеж, 2013. - С. 513-515.

4. Дьякова Н.А. Исследования по загрязнению лекарственного растительного сырья Воронежского региона радионуклидами / Н.А. Дьякова [и др.] // Матер. IV междунар. конф. «Инновационные разработки молодых ученых - развитию агропромышленного комплекса»: Сб. науч. тр. ФГБНУ ВНИИОК, Ставрополь, 2015. - Т. 1. - Вып. 8. - Ставрополь: Бюро новостей, 2015. - С. 656-659.

5. Тихомиров Ф.А. Радиоактивность почв. В уч. «Почвоведение» под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова, Ч. I / М.: Высш. шк., 1988. - 405 с.

ФИЗИЧЕСКИЙ И ХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЗА СОСТОЯНИЕМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

А.В. Звягинцева, доцент, к.т.н., Е.В. Богданович, магистрант, М.В. Дорохина, студентка, Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж

Особую опасность для экологического состояния не только отдельных регионов, но и всей планеты в целом, в силу специфичности средств и методов достижения поставленных целей, представляет военная деятельность современных государств. Однако в современных условиях непоправимыми последствиями для природы оборачиваются не только боевые действия, но и повседневная деятельность войск. Это, прежде всего радиационное, световое, тепловое, химическое, шумовое, электромагнитное загрязнение окружающей

среды, загрязнение бытовыми и хозяйственными отходами, нерациональное и с нарушением технологий использование природных ресурсов. Большинство из указанных факторов одновременно прямо или опосредованно воздействует не только на природу, но и на сами войска (объекты). Поэтому сейчас, когда жизненная необходимость сохранения окружающей среды неизмеримо возрастает, небывалую остроту приобретает особая проблема военной теории и практики - проблема экологическая [1, 2].

Цель работы - выявление и учёт источников выбросов вредных веществ в атмосферу и определение количественных объемов выбросов этих веществ на данном предприятии.

В качестве объекта специализированного назначения рассмотрим Летно-испытательный комплекс № 3 Летно-испытательного центра им. А.В. Федотова, который находится в городе Ахтубинске Астраханской области. Является подразделением Федерального государственного унитарного предприятия Российской самолетостроительной корпорации «МИГ», которая находится в г. Москве. Предприятие готовой продукции не производит, занимается испытанием и доводкой авиационной техники. Предприятие готовой продукции не производит, занимается испытанием и доводкой авиационной техники. Объект расположен на трех производственных площадках:

Гараж - 1 площадка.

Ангар (АЛ-1) - 2 площадка.

Причал теплохода - 3 площадка.

В результате проведенной инвентаризации источников выброса загрязняющих веществ в атмосферу на предприятии выявлено 11 источников. При работе дизеля-генератора в атмосферу выделяются: оксид углерода, керосин, оксид азота, оксид серы (IV), сажа, формальдегид, бензапирен. Дизель-генератор используется для запуска авиационных двигателей. При гоночных испытаниях авиационных двигателей в атмосферу выделяются: оксид углерода, керосин, оксид азота, оксид серы (II), сажа. В таблице 1 приведен анализ статистических данных по выделяющимся веществам с производственных площадок исследуемого объекта.

1. Расчёт категории предприятия по воздействию его выбросов на атмосферный воздух.

Расчет выполнен согласно «Методическому пособию по расчету, нормированию и контролю выбросов ЗВ в атмосферный воздух». СПб., 2005 г. и разделов 2 и 3 ОНД-86.

Отнесение предприятия к той или иной категории производится по следующему алгоритму.

Количество загрязняющих веществ выделяющихся в атмосферу с производственных площадок объекта

Загрязняющее вещество Кол-во загрязняющих Выбрасывается Всего

веществ, отходящих от без очистки выброшено

Наименование источников выделения Всего в атмосферу

загрязняющего т/год

вещества

Всего: 1,647 1,647 1,647

из них, твердые: 0,05 0,05 0,05

Оксид железа (III) Бе203 0,02126 0,02126 0,02126

Углерод черный (Сажа) 0,0152478 0,015248 0,015248

Пыль абразивная 0,01388 0,01388 0,01388

Жидкие и газообразные: 1,597 1,597 1,597

Оксид азота (IV) N02 0,249669 0,249669 0,249669

Оксид азота (II) N0 0,0406009 0,040601 0,040601

Серная кислота (Н2Б04) 0,0000287 2.87Е-05 2.87Е-05

Оксид серы (IV) Б02 0,046527 0,046527 0,046527

Оксид углерода (II) 1,051396 1,051396 1,051396

Бензин 0,089868 0,089868 0,089868

Керосин 0,116045 0,116045 0,116045

Формальдегид 0,0033 0,0033 0,0033

Для предприятия проводятся расчеты загрязнения атмосферного воздуха в соответствии с ОНД-86 с использованием программы расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА). По результатам расчета в разрезе каждого j-гo вещества, выбрасываемого источниками предприятия, рассчитывается параметр gjk позволяющий дать предварительную оценку воздействия на атмосферный воздух выбросов ]-го .вещества источниками предприятия по формуле:

где Сщ - наибольшее значение приземной концентрации данного вещества при наиболее неблагоприятном режиме выбросов (в д. ПДК) из концентраций в контрольных точках заданных на границе жилой зоны; С^ -значение фоновой концентрации j-ro вещества в зоне влияния источников выброса этого вещества без учета влияния выбросов других источников; зона влияния выбросов определяется в соответствии с п. 8.5.15. ОНД-86.

При определении параметра для К-той группы веществ, обладающих эффектом комбинации их совместного действия (С'грфк), суммируются параметры С^ для отдельных веществ, входящих в эту группу и сумма умножается на соответствующий коэффициент по формуле:

где К - номер группы веществ, обладающих эффектом суммации вредного действия; Ксд - коэффициент комбинации совместного

гигиенического действия группы веществ равный: Ксд = 1 для групп веществ, обладающих эффектом суммации вредного действия; р - число веществ в группе, при совместном присутствии которых в воздухе проявляется эффект комбинации их совместного действия.

Параметр gпр соответствует наибольшему из всех дк по отдельным режимам и веществам (группам веществ):

gпр = МАХ ^ ]к g ]кгр}.

Для отнесения предприятий к 1-ой или 2-ой категории требуется выполнения условия: gпр> 1.

При определении приземных концентраций веществами выбрасываемыми в атмосферу предприятием, мы получили перечень веществ где гарантировано выполняется условие gпр<1.

В этом случае предприятие относится к 3-ей или 4-ой категории.

Для уточнения используется параметр Ф].

Для отдельного вредного вещества выбрасываемого предприятием так и для групп веществ обладающих эффектом суммации по формуле:

М, ■ (^)

ф = А ■ч-

1 Н, ПДК^

где А = 200 - коэффициент температурной стратификации атмосферы для Астраханской области; ПДКм.р. - в случае, если отсутствует ПДК м р. используется ОБУВ, если нет ОБУВ, используется величина ПДКсс*10; М] -суммарное значение выброса от всех источников предприятия (г/с) (при наиболее неблагоприятных условиях выброса); п = 1 - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, принимается в соответствии с разд. 4 ОНД-86; Н- средневзвешенное значение высоты источников предприятия.

При определении параметра для к-той группы веществ, обладающих эффектом комбинации их совместного действия (Фгрк), суммируются параметры:

Предприятия, для которых одновременно выполнятся условие: 1> g при Фпр >10 относятся к 3-ей категории. Предприятия, для которых выполняется условие: Ф пр< 10 относятся к 4-ой категории. В нашем случае Ф'пр макс = 364 > 10. Следовательно, предприятие относится к 3-ей категории.

2. Математический расчёт суммарного выброса загрязняющих веществ в атмосферу с учетом влияния 4-х взаимосвязанных факторов с помощью информационно-аналитических методов.

Результаты расчётов Ф'пр - определение параметра Ф^

Код в-ва Наименование вещества * ПДК м.р. ПДК с.с. Выброс г/с А*к-т релье фа Ср. взв. выс. м Ф} 7*6/8* ПДК м.р.

0123 Оксид железа (III) 0,04 0,00494 200 2,9 0,851724

0143 Марганец и его соединения 0,01 0,00 9Е-06 201 5 0,03618

0301 Оксид азота (IV) 0,20 0,04 1,8066 202 5 364,934

0304 Оксид азота (II) 0,40 0,06 0,29356 203 5 29,79654

0322 Серная кислота (H2S04) 0,30 0,10 7,8Е-06 204 2,8 0,001882

0328 Углерод черный (Сажа) 0,15 0,05 0,0124 205 5,8 2,921839

0330 Оксид серы (IV) 0,50 0,05 0,46874 206 5 38,62409

0337 Оксид углерода (II) 5,00 3,00 4,18336 207 5 34,63824

0703 Бенз/а/пирен (3,4-Бензпирен) 1.Е-06 2Е-07 208 5 0,832

1325 Формальдегид 0,04 0,003 0,002 209 5 2,588571

2704 Бензин 5,00 1,50 0,0341 210 5 0,28644

2732 Керосин 0,76479 211 5 26,89512

2908 Пыль неорганическая:70-20% Si02 0,30 0,10 2Е-06 212 5 0,000283

2930 Пыль абразивная 0,00315 213 2,9 5,784052

Если нем М.Р. или ОБУВ берем сс*10 364,934

Для математического расчёта суммарного выброса загрязняющих веществ в атмосферу с учетом влияния 4-х взаимосвязанных факторов (часто разнонаправленных) применяли информационно-аналитические методы. Результаты расчетов представлены в таблице 3.

Таблица 3

Суммарные нормативы выбросов загрязняющих веществ в целом по объекту (расчёты проведены с использованием программы УПРЗА ЭКОЛОГ)

№ Наименование вещества ПДВ, т/г ПДВ, г/с

1 Оксид азота (IV) NO2 0,0198 1,8066

2 Оксид азота (II) N0 0,0032 0,29356

3 Углерод черный (сажа) 0,0011 0,0124

4 Оксид серы (IV) S02 0,0024 0,46874

5 Оксид углерода (II) 0,7468 4,18336

6 Бензин 0,0899 0,0341

7 Керосин 0,0084 0,76479

8 Пыль абразивная 0,01388 0,00315

9 Оксид железа (III) Fe2O3 0,02126 0,00494

10 Формальдегид 0,0033 0,002

Использовали пакет программы УПРЗА ЭКОЛОГ (версия 3.0) (Унифицированная программа расчета загрязнения атмосферы). Для каждого источника загрязнения мы рассчитываем максимальный выброс вредных веществ выделяемых в атмосферу. Для расчета использована «Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных

дизельных установок».

Результаты показали, что наибольшее содержание имеет оксид азота из всех выбрасываемых вредных веществ на данной установке. А на втором месте

- угарный газ. Всего выбрасывается в атмосферу - 1,648 т/г загрязняющих веществ, в том числе жидких и газообразных - 1,597435 т/г.

Таким образом, в результате проведенной инвентаризации источников выделения и выбросов вредных веществ в атмосферу, изучения технологии производства, связанной с выделением вредных веществ в воздушный бассейн, установлено: 11 источников выброса вредных веществ в атмосферу, которые выбрасывают 1,648 т/год, в том числе жидких и газообразных - 1,597435 т/г.

Основные результаты и выводы по работе:

- проведена экологическая инвентаризация предприятия;

- изучили технологии производства, связанные с выбросом вредных веществ в воздушный бассейн;

- провели расчёт выбросов вредных веществ в атмосферу;

- изучили и предложили мероприятия по охране и защите окружающей природной среды в воинской части.

Расчет загрязнения атмосферы выбросами из источников предприятия проведен с использованием программы УПРЗА ЭКОЛОГ (версия 3.0). Согласно проведенному расчету целесообразности наблюдается превышение концентрации:

- площадка № 1 - по оксиду железа, диоксиду азота, оксиду углерода, пыли абразивной;

- площадка № 2 - по диоксиду азота, оксиду азота, саже, диоксиду серы, оксиду углерода, керосину, пыли абразивной;

- площадка № 3 - по диоксиду азота.

Анализ результатов расчетов показал, что концентрации загрязняющих веществ, целесообразных для расчета в контрольных точках на границе СЗЗ и жилой зоны не превышают ПДК. Нормативы ПДВ устанавливаются на уровне фактических выбросов.

Список использованной литературы

1. Наровлянский Г.Я. Авиационная климатология. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1968. - 268 с.

2. Эзау И.Н. Кластерный анализ данных наблюдений и результатов численных экспериментов с моделью общей циркуляции атмосферы //Метеорология и гидрология, 1995. - Т. 12. - С. 40-54.

3. Алисов А.С. Курс климатологии. Ч. 1: Общая климатология; Ч. 2: Методы климатологической обработки наблюдений /Б.П. Алисов, О.А. Дроздов, Е.С. Рубинштейн. - Ленинград: Гидрометеорологическое изд-во, 1952.

- 488 с.

4. Зверев А.С. Синоптическая метеорология. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1977. - 711 с. Изд. второе, перераб. и доп.