Научная статья на тему 'ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА'

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
31
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HYGIENIC ASPECTS OF PROGNOSIS OF THE POSSIBLE ATMOSPHERIC POLLUTION

The authors show the hygienic role and significance of the mathematical prognosis of expected atmospheric pollution in the region of an industrial enterprise at the time of its planning and in the preventive sanitary control. The paper presents a description of the main peculair features of the new mathematical method substantiated by theoretical and experimental data. This method was adopted by the Gosstroy of the USSR in 1974 and is called «Instructions on the mathematical estimation of the extent of spread of industrial discharges in the atmosphere» (CH 369-74).

Текст научной работы на тему «ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА»

к

УДК 614.71/.73-037

Р. С. Г ильденскиольд, Б. К. Бай ков, М. Е. Берлянд, М. К■ Недогибченко, Б. В. Рихтер

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Характерной особенностью современного промышленного проектирования является глубокая отработка вопросов охраны внешней среды и, в частности, воздушного бассейна от загрязнений, внедрение широкого I комплекса технических мероприятий по ликвидации или максимальному

сокращению производственных выбросов в атмосферу. В связи с этим существенное значение приобретают методы расчетного прогнозирования ожидаемого загрязнения приземного слоя атмосферы жилых районов остаточными после очистки вредными веществами, поступающими с технологическими и вентиляционными выбросами в атмосферный воздух, как критерий достаточности" запроектированных мероприятий. В настоящее время раздел, касающийся оздоровления внешней среды, является обязательной составной частью проектной документации. Применение тех или иных методов математического прогнозирования вероятного уровня загрязнения атмосферного воздуха вокруг предприятия или промышленного комплекса оправдано только при высокой их гигиенической обоснованности.

Близкий к результатам натурных измерений расчетный показатель вероятной зональной загазованности и запыленности атмосферного воздуха, ' разработанный с учетом строго установленных параметров выброса, метеоро-

логических и рельефных особенностей района намечаемого промышленного строительства (или реконструкции), позволяет с большой степенью надежности уже в процессе проектирования на основе сопоставления с гигиенически допустимыми уровнями загрязнения принимать правильные решения по ряду санитарно-гигиенических вопросов. Сюда относится прежде всего целесообразность размещения нового промышленного предприятия в конкретном районе по аэроклиматологнческим условиям и с учетом фактического материала, касающегося уже наблюдаемого фонового промышленного загрязнения атмосферы. Иначегговоря, расчетом рассеяния должны быть учтены показатели содержания вредных веществ в атмосфере за счет выбросов нового объекта в сумме с установленным фоновым загрязнением. Установленное суммарное загрязнение не должно превышать гигиенические } нормативы.

Не менее важно определить оптимальные направления взаиморасположения селитебных и промышленных территорий на самых ранних этапах проектирования с учетом закономерностей распространения промышленных загрязнений в приземном слое атмосферы и особенностей метеорологического режима. Располагая надежными приемами расчетного прогнозирования, можно установить целесообразность дальнейшего наращивания мощности действующего или нового предприятия с учетом принятых проектом первой очереди строительства решений и перспективы развития промышленного узла в целом. Расчетный метод помогает определить приемлемость принятых или рекомендуемых величин санитарно-защитных зон, а также наметить наиболее рациональные пути их озеленения.

Все сказанное противоречит бытующему мнению, что расчетные методы 1 только способствуют строительству высоких дымовых труб. Такая точка

1*

3

зрения справедлива только для теплоэнергетики, где необходимая по гигиеническим требованиям чистота атмосферного воздуха от окислов серы и азота фактически обеспечивается только одним, наименее правильным путем — выбросом в высокие слои атмосферы и интенсивным рассеянием. Следствием такого технического решения является сооружение высоких и сверхвысоких дымовых труб (250—360 м) на ГРЭС большой мощности.

Расчетные методы определения уровня возможного максимального загрязнения атмосферного воздуха населенных мест качественно изменили роль действующих в нашей стране ПДК вредных веществ, так как, помимо выполняемой ранее констатирующей функции при оценке сложившихся санитарных условий в том или ином жилом районе, они применяются теперь с целью оздоровления атмосферы городов.

Следовательно, внедрение расчетных методов прогнозирования промышленного загрязнения атмосферы населенных мест расширяет и углубляет гигиенические позиции в санитарной охране атмосферного воздуха, что является очень важным для решения общегосударственной задачи гигиенического прогнозирования в оздоровлении внешней среды (Г. И. Сидоренко; А. П. Шицкова и Л. С. Гурвич, и др.).

Результатом теоретических и экспериментальных натурных исследований, проводившихся после 1967 г. совместно с Главной геофизической обсерваторией им. А. И. Воейкова (М. С. Берлянд и Р. И. Оникул; Б. Б. Го-рошко; Б. К. Байков, и др.), явилась разработка новой методики расчета уровня загрязнения приземного слоя атмосферы от организованных источников промышленного выброса — Указаний по расчету рассеивания в атмосфере выбросов предприятий СН 369-74 (М. Е. Берлянд, и др.). Эти указания утверждены Государственным комитетом Совета Министров СССР по делам строительства 17/ IV 1974 г. и введены в действие с 1/1 1975 г. Они разработаны в развитие общих требований главы СНиП по проектированию отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и Санитарных норм проектирования промышленных предприятий (СН 245-71).

Новая методика развивает действовавшие ранее Указания по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ (пыли и сернистого газа), содержащихся в выбросах промышленных предприятий (СН 369-67), обусловливает отмену их и Временной методики расчетов рассеивания в атмосфере выбросов (золы и сернистых газов) из дымовых труб электростанций (1963), а также исключает необходимость дальнейшего использования для этих целей методики расчета П. И. Андреева.

Расчет рассеивания выбросов в атмосфере по новой методике выполняется для всех промышленных организованных источников независимо от температуры отходящих газов и условий поступления загрязнителей в воздух. Методика определяет максимальные и зональные значения концентраций вредного вещества или суммы вредных веществ на различных расстояниях от источника выброса в миллиграммах на 1 м3, отнесенные к кратковременному (порядка 20 мин) воздействию, что позволяет сопоставлять полученные расчетные величины с установленными максимальными разовыми ПДК этих веществ для атмосферного воздуха населенных мест1. Значения рассчитанных по Указаниям СН 369-74 концентраций относятся к установившимся условиям распространения сохраняющейся в атмосферном воздухе примеси над ровной или слабо пересеченной местностью.

Максимальную приземную концентрацию вредных веществ Сд^ для выброса нагретой газо-воздушной смеси из одиночного точечного источника при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хм (в метрах) определяют по формуле:

_ АМРт-п ,

О и — о _____ мг/м ,

Я» У ДГ

1 В случае, если для рассчитываемого вещества официально установлена среднесуточная ПДК, то расчетную концентрацию рассчитывают по метояике с этой величиной.

где А— коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, определяющей условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ (в с-2/3 мг/г-град-1/3), имеющий для различных районов страны значения 120, 160, 200 и 240; М — грамм-секундный выброс вещества; Р — безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе над действием силы тяжести; его значения принимают в зависимости от КПД очистных сооружений — при КПД не менее 90% он равен 2, от 75 до 90%—2,5 и менее 75%—3; т, п — безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса; определяются по специальным формулам и приведенным в Указаниях графикам; Н — высота источника выброса над уровнем земли (в м); V — объем газо-воздушной смеси (в м3/с); ДТ — разность между температурой выбрасываемой газо-воздушной смеси (Тг) и температурой окружающего атмосферного воздуха (Гв) (в град).

Сравнивая, с санитарно-гигиенической точки зрения, основную формулу новых Указаний с ранее действовавшей методикой, следует подчеркнуть существенное усиление именно санитарных требований к проектированию. Прежде всего это относится к рекомендуемым значениям коэффициента А. Так, для субтропической зоны СССР введен коэффициент А, равный 240, тем самым произошло прямое увеличение расчетной концентрации для этих районов на 120%. Далее в список областей, для которых принято значение А, равное 200, внесена Молдавия (ранее она относилась к коэффициенту А, равному 160). Изменение принято по нашей рекомендации на основании результатов экспериментальных исследований, выполненных в свое время комплексной экспедицией в районе Молдавской ГРЭС (Р. С. Гиль-денскиольд и соавт.), и материалов систематических метеорологических наблюдений. Повышен безразмерный коэффициент Б для учета оседания аэрозолей при малом реально достигнутом КПД очистных сооружений. Расширена область применения формулы расчета через коэффициенты т и п. Расчетом учитывается так называемая опасная скорость ветра, при которой обнаруживаются наибольшие уровни загрязнения атмосферного воздуха для данных конкретных условий выброса. Уточнен установленный натурными исследованиями (Р. С. Гильденскиольд) факт обнаружения максимальных концентраций загрязнения приземного слоя атмосферы не в точке, составляющей 20 высот дымовой трубы, а в зоне, лежащей для высоких источников в интервале 10—40 Я. Методика позволяет прогнозировать максимальную приземную концентрацию вредных веществ в атмосфере при выбросе так называемой холодной газо-воздушной смеси для источников с круглым сечением устья и прямоугольным, когда температура отходящих газов примерно соответствует температуре окружающего воздуха. Расчет рассеяния устанавливает суммарное максимальное загрязнение атмосферного воздуха группой источников и предельно допустимую величину выброса для данных конкретных условий с учетом взаимного расположения источников загрязнения атмосферы, метеорологических и орографических особенностей района промышленного освоения, а также обосновывает в ряде случаев необходимую величину санитарной защитной зоны. Расчетом рассеяния учитывается суммация вредного биологического воздействия суммы одновременно поступающих в атмосферный воздух веществ в соответствии с требованиями СН 245-71.

Указаниями СН 369-74 подтверждается установленная натурными исследованиями необходимость увеличения в ряде случаев на 25% расчетной концентрации (0,8 ПДК). Эти требования в первую очередь относятся к территориям санитарных охранных зон, района размещения санаториев и домов отдыха, зонам отдыха городов и т. д.

Важным разделом новой методики являются рекомендации по учету сложившегося фонового загрязнения в районе предполагаемого нового промышленного строительства. Для района, имеющего фоновое загрязнение (Сф), расчетные значения загрязнения атмосферы сопоставляются не с

ПДК, а с ПДК = Сф. При оценке фонового загрязнения атмосферного воздуха предпочтение отдается результатам натурных измерений, проводимых органами санитарно-эпидемиологической службы Министерства здравоохранения СССР и органами Гидрометслужбы, вместе с тем при отсутствии измерений не исключается и расчетный путь установления Сф.

В гигиеническом отношении важным дополнением этого раздела служит пункт, в котором указывается, что строительство новых объектов в районе с уже загрязненной атмосферой допустимо только при обосновании значительного снижения вредных веществ, поступающих в атмосферу с выбросами от действующих предприятий. При этом для вновь строящихся объектов максимальные приземные концентрации должны быть существенно меньше ПДК- Тем самым предопределена необходимость при строительстве нового промышленного объекта проведения мероприятий по сокращению выбросов в атмосферу по промышленному узлу в целом.

Результаты сопоставления материалов натурных комплексных исследований зонального загрязнения атмосферного воздуха, проведенных в последние годы в районе расположения крупных производств искусственного волокна и предприятий алюминиевой промышленности, с расчетом по новой методике, выполненным на фиксированные условия выброса вредных веществ в атмосферу в периоды изучения, свидетельствуют об удовлетворительном совпадении показателей, особенно по максимальным значениям.

Таким образом, следует признать, что утвержденные Госстроем СССР новые Указания СН 369-74, имеющие глубокое теоретическое и экспериментальное обоснование, будут способствовать улучшению промышленного проектирования и повышению роли предупредительного санитарного Надзора. Опыт гигиенической экспертизы разрабатываемых в последние годы проектов строительства и реконструкции промышленных предприятий, технико-экономических обоснований и докладов, проектов планировки городов показывает, что метод расчетного прогнозирования вероятного уровня загрязнения атмосферного воздуха жилых районов находит все большее применение и является действенным фактором развития технической мысли в борьбе за оздоровление внешней среды.

ЛИТЕРАТУРА. Бай ков Б. К-, Гильденскнольд Р. С., 3 р а -ж е в с к и й И. М. и др. Проверка методики расчета рассеивания в атмосфере холодных выбросов по материалам обследования предприятий искусственного волокна. — «Тр. главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова». Вып. 254, 1971, с. 72—81. — Б е р л я н д М. Е., О и и к у л Р. И. Физические основы расчета рассеивания в атмос-

Йре промышленных выбросов. — Там же, 1968, в. 234, с. 3—27. — Берлянд М. Е. еспечение чистоты атмосферы. М., 1971. — Гильденскнольд Р. С., Г о р о ш -к о Б. Б., Панфилова Г. А. и др. Результаты экспериментальных исследований загрязнения атмосферы в районе Молдавской ГРЭС. — Там же, 1968, в. 207, с. 65—68. — Гильденскнольд Р. С. Значение и надежность расчетного прогнозирования в гигиене атмосферного воздуха. — «Гиг. и сан.», 1969, № 9, с. 9—14. — Гильденскнольд Р. С. Взаиморазмещение мощных тепловых электростанций и селитебных территорий в свете современного представления о распространении выбросов в атмосферном воздухе. — В кн.: Материалы организационно-методического совещания по санитарно-гигиеннческим вопросам планировки и застройки населенных мест. М., 1970, с. 69—74.— Горошко Б. Б. Постановка экспериментальных работ по изучению распространения вредных примесей от мощных источников. — «Тр. главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова», 1968, в. 234, с. 109—117. —Сидоренко Г. И. Теоретические основы прогнозирования в общей гигиене. — «Гиг. и сан.», 1973, № 12, с. 3—7. — Ш и ц -ко в а А. П., Г у р в и ч Л. С. Вопросы прогнозирования в коммунальной гигиене.— Там же, 1974, № Ю, с. 3—7.

Поступила lí/IIl 1975 г.

HYGIENIC ASPECTS OF PROGNOSIS OF THE POSSIBLE ATMOSPHERIC POLLUTION

R. S. Gildenskiold, В. K. Baikov, M. E. Berlyand, M. K. Nedogibchenko, В. V. Rikhter

The authors show the hygienic role and significance of the mathematical prognosis of expected atmospheric pollution in the region of an industrial enterprise at the time of its planning and in the preventive sanitary control. The paper presents a description of the main pe-culair features of the new mathematical method substantiated by theoretical and experimental

data. This method was adopted by the Gosstroy of the USSR in 1974 and is called «Instructions on the mathematical estimation of the extent of spread of industrial discharges in the atmosphere» (CH 369-74).

УДК 628.517.2+618.164

И. Л. Карагодина 1

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ БОРЬБЫ С ГОРОДСКИМ ШУМОМ

Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана, Иркутский медицине кий институт, Новосибирский научно-исследовательский санитарный институт, Ленинградская городская санэпидстанция, Московская областная санэпидстанция, Московская городская санэпидстанция, санэпидстанция Адлера

Прогноз, разработанный на основе перспектив развития транспорта и жилищного строительства, указывает на опасность дальнейшего роста уровней шума в городах. Расчетом установлено, что на скоростных и городских магистралях уровни шума в ближайшие 30—40 лет возрастут на 7—10 дБ, что повлечет за собой увеличение площади городских территорий с неблагоприятным акустическим режимом.

За последние годы расширились исследования шумо-вибрационного фактора в городах. В ряде городов с широкоразветвленной транспортной сетью центральной Европейской части РСФСР, Поволжья, Сибири и Алтая проводится изучение транспортного шума и влияния его на планировку и застройку жилых микрорайонов и кварталов. Выявляется зависимость шумового режима от типов и этажности застройки, размещения ее относительно источников городского шума (автомобильные и железнодорожные магистрали, аэропорты, обслуживающие учреждения), наличия шумозащит-ных сооружений.

Наиболее наглядное представление о размещении источников шума и границах распространения его в плане города дает шумовая карта. В настоящее время составляются шумовые карты улично-дорожной сети Москвы и городов Московской области, Ленинграда, Новосибирска, Барнаула, Куйбышева и Тольятти. Они используются при разработке и корректировке генеральных планов, проектов планировки, застройки и реконструкции улиц и микрорайонов. Исследования показали, что шумовой режим селитебной зоны во многом определяется звуковой мощностью источников, временным периодом их действия, характером планировки и формами застройки территории.

Для акустической характеристики городской среды главное значение имеют количественные и качественные показатели транспортных средств. Так, в Москве на районных магистральных улицах транспортные потоки достигают 500—1500 единиц в час, на городских магистралях — от 2000 маш/час до 4000 и 6000 в часы «пик». Транспортный шум на прима-гистральной территории стойко держится в течение 15—18 ч в сутки на уровне 80—90 дБ А.

Высокая транспортная нагрузка приходится на магистрали Новосибирска. При интенсивности транспортных потоков на городских и районных магистралях 500—1500 экипажей в час эквивалентные уровни звука составляют 71—75 дБ А. На расчетные сроки численность автотранспорта значительно увеличится, что может повлиять на ухудшение шумового климата города. Как показали исследования городской санэпидстанции, в Ленинграде 86% обследованных улиц имеют уровни шума 71—85 дБ А. В Иркутске эквивалентные уровни шума составляют для жилых улиц местного движения 68—73 дБ А, на районных магистралях — 73—78 дБ А и на общегородских магистралях 80—84 дБ А. Высокие уровни транспортного

1 В статье обобщены материалы С. А. Солдаткиной, М. И. Некипелова, Н. М. Сергеева, А. Л. Васильева, В. Г. Доронина, И. Н. Йвацевича и А. А. Романовской.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.