Научная статья на тему 'Методика расчета предельно допустимых выбросов газов SO2 и NO2, с учетом частичной суммации их вредного действия'

Методика расчета предельно допустимых выбросов газов SO2 и NO2, с учетом частичной суммации их вредного действия Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
2392
104
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ ВЫБРОС / ВЫБРОСЫ ГАЗОВ SO2 И NO2 / ЧАСТИЧНАЯ СУММАЦИЯ ВРЕДНОГО ДЕЙСТВИЯ / ДОПУСТИМОСТЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Соколов Анатолий Константинович, Беляев Сергей Валерьевич

Величины предельно допустимых выбросов вредных веществ теплоэнергетических установок используются для нормирования и регулирования воздействий на окружающую среду и определения сумм платежей за ее загрязнение. Известна методика (ОНД-86) определения предельно допустимых выбросов веществ, обладающих суммацией вредного действия, в которой для оценки экологической безопасности используются суммы безразмерных концентраций. Новыми Гигиеническими нормами ГН 2.1.6.2326-08 установлено, что газы SO2 и NO2 обладают частичной суммацией (однонаправленностью) вредного действия. Методики учета частичной суммации вредного действия газов SO2 и NO2 в нормативных, методических документах и литературе не описаны. В связи с этим для новых условий учета опасности газов SO2 и NO2 необходима разработка методики расчета предельно допустимых выбросов, учитывающей требования ГН 2.1.6.2326-08. Формулы для расчета предельно допустимых выбросов газов SO2 и NO2 получены на основе известной методики расчета концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе (ОНД-86). Достоверность предлагаемых формул доказана путем решения «прямой и обратной» задач расчета рассеивания выбросов в приземном слое воздуха. Получены формулы для расчета предельно допустимых выбросов газов SO2 и NO2 с учетом частичной суммации их вредного действия согласно ГН 2.1.6.2326-08. Описана методика расчета предельно допустимых выбросов для каждого газа по приведенной («суммарной») величине предельно допустимых выбросов с учетом концентрации газов в выбросе. Приведен пример расчета предельно допустимых выбросов газов SO2 и NO2. Определены концентрации этих газов в приземном слое воздуха при расчетных значениях предельно допустимых выбросов газов SO2 и NO2. Проверено условие допустимости воздействия, установленное ГН 2.1.6.2326-08, которое было выполнено на пределе. Предложенную методику учета частичной суммации вредного действия газов SO2 и NO2 при расчете их предельно допустимых выбросов и выполненную численную проверку полученных формул, доказавшую их достоверность, рекомендуется учесть в новых редакциях нормативных и методических документов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Соколов Анатолий Константинович, Беляев Сергей Валерьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Методика расчета предельно допустимых выбросов газов SO2 и NO2, с учетом частичной суммации их вредного действия»

УДК 502.3+504+574

Методика расчета предельно допустимых выбросов газов SO2 и NO2, с учетом частичной суммации их вредного действия

А.К. Соколов1, С.В. Беляев2 1ФГБОУВО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»,

г. Иваново, Российская Федерация 2 ФГБОУВПО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», г. Иваново, Российская Федерация E-mail: sokolov@bjd.ispu.ru

Авторское резюме

Состояние вопроса: Величины предельно допустимых выбросов вредных веществ теплоэнергетических установок используются для нормирования и регулирования воздействий на окружающую среду и определения сумм платежей за ее загрязнение. Известна методика (ОНД-86) определения предельно допустимых выбросов веществ, обладающих суммацией вредного действия, в которой для оценки экологической безопасности используются суммы безразмерных концентраций. Новыми Гигиеническими нормами ГН 2.1.6.2326-08 установлено, что газы SO2 и NO2 обладают частичной суммацией (однонаправленностью) вредного действия. Методики учета частичной суммации вредного действия газов SO2 и NO2 в нормативных, методических документах и литературе не описаны. В связи с этим для новых условий учета опасности газов SO2 и NO2 необходима разработка методики расчета предельно допустимых выбросов, учитывающей требования ГН 2.1.6.2326-08.

Материалы и методы: Формулы для расчета предельно допустимых выбросов газов SO2 и NO2 получены на основе известной методики расчета концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе (ОНД-86). Достоверность предлагаемых формул доказана путем решения «прямой и обратной» задач расчета рассеивания выбросов в приземном слое воздуха.

Результаты: Получены формулы для расчета предельно допустимых выбросов газов SO2 и NO2 с учетом частичной суммации их вредного действия согласно ГН 2.1.6.2326-08. Описана методика расчета предельно допустимых выбросов для каждого газа по приведенной («суммарной») величине предельно допустимых выбросов с учетом концентрации газов в выбросе. Приведен пример расчета предельно допустимых выбросов газов SO2 и NO2. Определены концентрации этих газов в приземном слое воздуха при расчетных значениях предельно допустимых выбросов газов SO2 и NO2. Проверено условие допустимости воздействия, установленное ГН 2.1.6.2326-08, которое было выполнено на пределе.

Выводы: Предложенную методику учета частичной суммации вредного действия газов SO2 и NO2 при расчете их предельно допустимых выбросов и выполненную численную проверку полученных формул, доказавшую их достоверность, рекомендуется учесть в новых редакциях нормативных и методических документов.

Ключевые слова: предельно допустимый выброс, выбросы газов SO2 и NO2, частичная суммация вредного действия, допустимость воздействия.

A method of calculation of maximum admissible SO2 and NO2 emissions accounting for partial summation of their harmful effects

A.K. Sokolov1, S.V. Belyayev2 1 Ivanovo State Power Engineering University, Ivanovo, Russian Federation 2Ivanovo Academy of Fire-Fighting of the State Fire Service of the Russian Emergency Ministry,

Ivanovo, Russian Federation E-mail: sokolov@bjd.ispu.ru

Abstract

Background: The values of maximum admissible emissions (MAE) of harmful substances of heat power units are used for regulation and management of environmental impacts and determining pollution payments. The well-known technique (OND-86) determining the MAE of substances with a summation of harmful effects uses sums of dimensionless concentrations for estimation of ecological safety. The new Hygienic Norms GN 2.1.6.2326-08 stipulate that SO2 and NO2 gases are characterized by partial summation (unidirectionality) of harmful effects. There is no description of the methods accounting for partial summation of SO2 and NO2 harmful effects in the regulatory and guidance documents or literature. That is why implementation of the Hygienic Norms GN 2.1.6.2326-08 makes it necessary to develop a method of determining the maximum admissible SO2 and NO2 emissions.

Materials and methods: The formulas for calculating maximum admissible SO2 and NO2 emissions have been obtained based on the known method of calculating harmful substance concentration in the atmosphere (OND-86). The reliability of the suggested formulas has been proved by solving «direct and inverse» problems: calculation of pollutant dispersion in the surface air.

Results: Formulas have been obtained for calculating maximum admissible SO2 and NO2 emissions accounting for partial summation of their harmful action according to GN 2.1.6.2326-08. The paper describes a method of calculating maximum admissible emissions for each of the gases according to the reduced («total») value of such emissions accounting for gas concentration in the emission. The paper also contains an example of such calculations. Concentrations of these gases in the surface air have been determined for the design values of SO2 and NO2 maximum admiss-

ible emissions. The authors have checked the condition of effect admissibility stipulated by GN 2.1.6.2326-08. The condition was fulfilled at its limit.

Conclusions: It is recommended that new editions of regulatory and guidance documents take into account the suggested calculation technique of SO2 and NO2 harmful effect partial summation used to determine the maximum admissible emissions and the numerical reliability justification of the obtained formulas.

Key words: maximum admissible emission of SO2 and NO2 gases, partial summation of harmful effects, admissibility of harmful effects.

йО!: 10.17588/2072-2672.2017.2.027-033

Введение. Теплоэнергетика входит в тройку отраслей, которые являются в России основными источниками загрязнения атмосферы. На долю ТЭС приходится около 46 % выбросов Э02 и 70 % Ы02. Например, выбросы вредных газов Э02 и Ы02 котла БКЗ-320, сжигающего Подмосковный уголь, составляют 1194 и 81,3 г/с соответственно.

В целях обеспечения экологической безопасности атмосферного воздуха параметры выбросов нормируются. Для нормирования выбросов используются следующие показатели: предельно допустимые концентрации (ПДК), предельно допустимые выбросы (ПДВ) и др. Величины ПДК установлены Гигиеническими нормами, утверждаемыми Правительством РФ, а величины ПДВ определяются экологическими службами ТЭС путем расчета, так как ПДВ зависят не только от ПДК, но и от фоновых концентраций веществ в приземном слое воздуха.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) -это максимально допустимый расход вредного вещества в выбросе, при котором его приземная концентрация в совокупности с фоновым загрязнением и с учетом перспективы его роста не превысит ПДК для населения, растительного и животного мира.

Величина ПДВ устанавливается для каждого источника загрязнения атмосферы и по каждому вредному веществу.

ПДВ одного вещества определяют из условия допустимости воздействия:

см(М) + сф < ПДК, (1)

где см(М) - зависимость максимальной приземной концентрации при неблагоприятных метеоусловиях от массового расхода М выбрасываемого вещества (выброса) из данного источника загрязнения атмосферы, г/с; сф -фоновая концентрация этого вещества от других источников загрязнения воздуха, мг/м3.

Значение М, при котором уравнение (1) превратится в тождество, будет равно ПДВ, т. е. предельному массовому расходу Мп = ПДВ. Таким методом определяются ПДВ (г/с), которые не должны превышаться в любой 20-минутный интервал времени.

Кроме того, по каждому веществу устанавливают контрольные значения годовых ПДВ (т/год). Такие ПДВ используются в расчетах платежей за загрязнение окружающей сре-

ды. Значения ПДВ могут контролироваться службами Росприроднадзора в любой 20-минутный интервал времени, а также в среднем за сутки, месяц, год.

Расчет ПДВ производят по методам,

1

описанным в нормативных документах .

При одновременном совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией вредного действия, ПДВ рассчитывается с учетом суммы безразмерных концентраций.

Например, для двух веществ однонаправленного действия ПДВ рассчитывается по условию вида2

см,1 + сф,1 ! см,2 + сф,2 < 1 (2)

ПДК ПДК2 " ' ()

где см/- - максимальная разовая концентрация /'-го вещества в приземном слое воздуха от оцениваемого источника выбросов; сф,/ - фоновая концентрация этого вещества; ПДК/ -разовая предельно допустимая концентрация вещества. Значения пДк для загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест приведены в ГН 2.1.6.1338-033.

В 2008 г. было введено в действие Дополнение № 4 к ГН 2.1.6.1338-034. В Постановлении Главного государственного санитарного врача РФ от 4 февраля 2008 г. № 6 «Об утверждении гигиенических нормативов ГН 2.1.6.2326-08» указано: «С введением в действие гигиенических нормативов ГН 2.1.6.2326-08 считать утратившим силу ги-

1 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий: ОНД-86 / Госкомгидромет. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 92 с.; Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух (дополненное и переработанное) / ОАО «НИИ Атмос-фера». - СПб., 2012. - 224 с. [Электронный ресурс]. -Режим доступа: www.gosthelp.ru/text/Metodicheskoeposobie Metod2.html.

2 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий: ОНД-86.

3 ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://standartgost.rU/g/%D0%93%D0%9D_2.1.6.1338-03.

4 ГН 2.1.6.2326-08 «Предельно допустимые концентрации

(ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе

населенных мест»: дополнение N 4 к ГН 2.1.6.1338-03

[Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://standartgost.rU/g/m_2.1.6.2326-08.

гиеническии норматив метантиола, установленный в ГН 2.1.6.1983-05**... и коэффициент комбинированного действия, не превышающий 1 (единицу) для азота диоксида, серы диоксида, установленный в ГН 2.1.6.1338-03».

Таким образом, для газов SO2 и NO2 было установлено, что они обладают лишь частичной суммацией (однонаправленностью) вредного действия, поэтому сумма их относительных концентраций не должна превышать 1,6:

См,1 + Сф,1 + См,2 + Сф,2 < 1 Q

(3)

ПДК ПДК2 ' ()

Здесь и далее для упрощения описания принято, что величины с индексом 1 относятся к диоксиду серы SO2, а с индексом 2 - к диоксиду азота NO2.

Отметим, что ГН 2.1.6.2326-08 повышает уровень безопасного загрязнения атмосферного воздуха и разрешает ТЭС увеличивать выбросы газов SO2 и NO2 без применения ограничительных мер, например повышенных ставок платежей за выбросы, превышающие ПДВ.

Известная методика расчета ПДВ газов SO2 и NO2 и других вредных веществ основана на условии допустимости воздействия вида (2). Методика расчета ПДВ для газов Э02 и N02 с учетом условия (3) даже в сравнительно новых нормативных документах6 не приводится. В методиках7 не указана процедура расчета ПДВ каждого из газов SO2 и NO2.

В [1] отмечается, что существуют особенности построения моделей формирования нормативов ПДВ загрязняющих веществ совместного гигиенического действия. Однако не указано, каким образом учесть эти особенности.

В [2] проведен анализ недостатков существующей системы нормирования выброса загрязняющих веществ в воздушный бассейн. Различия в подходах к оценке опасности на основе ПДК и ПДВ и оценке опасности на основе риска рассмотрены в [3].

В [4] отмечается, что для мониторинга состояния окружающей среды необходимы комплексное наблюдение за динамикой накопления данных о рассчитанных выбросах и сопоставление их с ПДВ, позволяющее проектировать возможные сценарии развития территории.

5 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий: ОНД-86.

6 Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух (дополненное и переработанное).

7 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий: ОНД-86; Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух (дополненное и переработанное).

В выбросах теплоэнергетических установок, использующих в качестве топлива уголь или мазут, содержатся газы SO2 и NO2, поэтому определение для них ПДВ с учетом условия (3) является актуальной задачей.

Методы исследования. Аналитический метод расчета ПДВ газов SO2 и NO2 с учетом частичной суммации их вредного действия (условие (3)) основывается на аналитических формулах нормативной инженерной методики расчета процесса рассеивания выбросов в атмосферном воздухе (ОНД-86).

При установлении ПДВ для одиночного источника выброса смеси постоянного состава веществ с суммирующимся вредным действием сначала определяется вспомогательное значение суммарного ПДВ = ПДВс, приведенного к выбросу одного из веществ. Для этого в формулах используется ПДК данного вещества и суммарный фон сф.с, приведенный к этому же веществу. Затем с учетом состава выбросов определяются ПДВ отдельных вредных веществ (см. п. 8.5.108).

Для вывода формулы расчета суммарного ПДВ = ПДВс, учитывающей условие (3), представим (3) в виде равенства, умножим его на ПДК1 и получим

см,1 + сф,1 +

ПДК1 + сф2ПДЧ. ПДК,. ПДК2 ПДК2 Д 1

(4)

С учетом известных выражений для приведенных концентраций : максимальной разовой приземной концентрации вещества от рассматриваемого источника выбросов

ПДК, ПДК2

и фоновой концентра-

ПДК, ПДК2

выражение (4)

(5)

ции Сф,с = Сф,1 + Сф,2

преобразуем к виду

См,с + сф,с = 1,6- ПДК!.

Величина максимальной приведенной («суммарной») концентрации Смс рассчитывается по формуле10

АхМс хГхтхпх"л

См,с -

H2 X 3V хАТ

(6)

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации (расслоения) атмосферы; МС - суммарный (приведенный) выброс вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с; Р - коэффициент, учитывающий скорость оседания вещест-

8 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий: ОНД-86.

9 Там же.

10 Там же.

См,с - см,1 + см,2

ва; т и п - коэффициенты, учитывающие условия выхода газов из устья источника; - -коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (при перепаде высот менее 50 м на 1 км длины -л = 1); Н - высота источника выброса над уровнем земли, м (для наземных источников Н = 2 м); Vг - расход газов, м3/с; ДТ - разность температур между температурой выбрасываемых газов Тг и температурой окружающего воздуха Тв, °С, ДТ = Тг - Тв.

Методика определения параметров формулы (6) описана в нормативных документах11.

При подстановке выражения (6) в условие (4) можно получить выражение для определения выброса Мс, который и будет равен предельному приведенному («суммарному») ПДВс:

(1,6 х ПДК -сфс)х Н2 ,-

ПДВс = х Д 1 _ ф:с),—х з^тдт . (7)

А х F х т х п х-

(В данном случае использована одна из формул для расчета ПДВс при f < 100 и ДТ > 0, f - параметр процесса рассеивания веществ в атмосферном воздухе, определяемый по известным формулам12. При использовании формул для расчета ПДВс при других условиях рассеивания выбросов суть методики не изменится.)

Значение ПДВс, которое определится по формуле (6), - это предельный суммарный выброс (г/с) двух газов Э02 и N02. Методика определения пДв каждого газа по ПДВс предложена в [5].

Величины ПДВ каждого газа целесообразно связать с концентрациями веществ св^ в выбросах из устья трубы, которые в основном зависят от технологии сжигания топлива в парогенераторах (вида топлива, условий сжигания и т.п.) и сравнительно мало изменяются при увеличении или уменьшении массы выброса (производительности установки). Исходя из этого, можно допустить, что отношение концентраций веществ в выбросе св (в устье трубы) слабо зависит от массы выброса (г/с), поэтому можно принять

св,/ (М) / свМ = пост. (8)

С учетом взаимосвязи предельных концентрации свп, выброса Мп и расхода газов Vг,п

ПДВп = Мп = св,п-10-3-^,п

установим зависимость ПДВ1 и ПДВ2:

(9)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

между величинами

ПДВ1/ПДВ2 = Мп,1/Мп,2 = М1/М2 = св,1/ с,

'в,2,

(10)

где М1 и М2 - выбросы газов Б02 и N02 соот-

ветственно.

11 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий: ОНД-86.

12 Там же.

Искомые значения ПДВ1 и ПДВ2 по их известному приведенному расходу ПДВс можно найти решением системы из двух уравнений: • формулы (10) в виде

ПДВ2 = ПДВ1 М1 / М2

(11)

• соотношения для приведенного вы-

13

броса

ПДВС = ПДВ1 + ПДВ2 х ПДК1/ПДК2.

(12)

Решением системы (11) и (12) получим следующие выражения для расчета ПДВ1 и ПДВ2:

ПДВ1 = ПДВс/(1 + (Ш2 х ПДК1/(М1 х ПДК2))); (13)

ПДВ2 = (ПДВс - ПДВ1) х ПДК2/ПДК1. (14)

Формулы для определения ПДВ трех вредных веществ по их приведенному ПДВ можно получить решением системы уравнений (11), (12) и уравнения

ПДВ3 = ПДВ1 М1 / М3 или ПДВ2 = ПДВ3 М3 / М2.

Обратим внимание, что сумма ПДВ1 и ПДВ2 не будет равна ПДВс, который является массовым расходом, приведенным к первому веществу, а не суммарным значением пдв1 и пДв2.

Результаты исследования. Рассмотрим пример расчета предельно допустимых выбросов для трубы котельной, из которой в атмосферу выбрасываются два вредных газа Э02, N02. Исходные данные для расчета приведены в таблице.

Исходные данные для расчета ПДВ

Наименование Обозна- Единица Значе-

чение измерения ние

Высота дымовой трубы Н м 35

Коэффициент стратификации атмосферы А 200

Коэффициент, учитывающий влияние рельефа ме- л 1

стности

Расход выбрасываемых м3/с 10,8

продуктов сгорания

Масса вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу: диоксида серы (в02) Mso 2 г/с 4,4

диоксида азота (N02) ^N02 г/с 1,0

Диаметр устья трубы й м 1,4

Температура продуктов Тг 0С 120

сгорания

Температура окружающего Тв 0С 20

воздуха

Фоновые концентрации

веществ: диоксида серы (в02) диоксида азота (N02) Сф Сф мг/м3 мг/м3 0,1 0,04

ПДК диоксида серы (в02) ПДК, мг/м3 0,5

ПДК2 диоксида азота (N62) ПДК2 мг/м3 0,2

Там же.

Для газов SO2 NO2 необходимо рассчитать приведенный суммарный выброс ПДВс газов SO2, NO2, так как их воздействие суммируется. Затем по ПДВс определить ПДВ для каждого газа (SO2 и NO2) по формулам (13) и (14).

Для газов SO2 и NO2, обладающих сум-мацией вредного действия, в расчете следует использовать суммарное значение фоновой концентрации сф,с, которое определим по формуле

14

Сфс = сф1 + сф2 х ПДК1 = 0,1 + 0,040,5/0,2 = ф ф ф ПДК2

= 0,2 мг/м3.

Для расчета ПДВс по (7) предварительно определим:

• среднюю скорость истечения газов из устья трубы по формуле

w0= w0 = V / (0,785-02) = 10,8 (0,785х1,42) = = 7,02 м/с;

• разницу температур выбрасываемых газов Тг и окружающего воздуха Тв

ДТ = Тг - Тв = 120 - 20 = 100 К;

15

• вспомогательные параметры / vм, V, /ё :

/ = 1000 х Wo2 х й /(Н2 х 100) =1000 х 7,022 х х 1,4 / (352 х 100) = 0,563;

vm - 0,65 -/^ - 0,65 - jMlM - 2,04; м , У Н V 35 ;

wn X D

V -1,3 Xw0-=1,3 7,021,4 / 35 = 0,365;

H

fe = 800 0,3653 = 38,8.

Коэффициент m при f < 100 и f < fe (0,563 < 38,8) рассчитается по формуле

16

m -

1

0,67 + 0,1# + 0,34^f 1

(0,67 + 0,1 x^0,563 + 0,34 x 30,563 )

- 0,975.

Коэффициент п определится по известной формуле равным п = 1,00, поскольку

f < 100 и ум > 2.

Вычислим величину ПДВс (г/с) для газов SO2 и NO2 по (7):

(1,6 - ПДК50 - сфс)x Н2 .-

ПДВС - ( П с502 ф,с)-X 3VXÄT -

АxFXmXnX^ * 200x1x0,975x1x1 y

Рассчитаем ПДВ для газов SO2 и NO2 по (13), (14):

ПДВ1 = ПДВзо2 = ПДВс/(1+ (МNo2 х ПДКзо2/(Мзо2х х ПД^о2))) = 38,67/(1 +(1 х 0,5/(14,4х 0,2)))= = 32,9 г/с,

ПДВ2 = ПДВNo2 = (ПДВc-ПДВso2)хПДКNo2/(ПДКso2) =

= (38,67-32,9)х0,2/(0,5) = 2,29 г/с.

При использовании условия (2) величины ПДВс, ПДВ^2 и ПДВм02 получились бы равными 19,335, 16,45 и 1,145 соответственно. Таким образом, для данного примера использование в ГН17 условия (3) позволяет котельной в два раза увеличить значения ПДВ^2 и ПДВм02.

Для доказательства правильности предложенных формул проверим выполнение условия (3).

Рассчитаем максимальные концентрации см (мг/м3) газов SO2 и NO2 при Мso2 = ПДВso2 = 32,9 и МNo2 = ПДВNo2 = 2,29 по формуле (6):

с,

м,Э02

200x32,9 х1х0,975x1x1 352 х^/10,8x100

= 0,511

и по соотношению

См^02 = См,SO2 ПД^02 / ПДВSO2 =

= 0,511 . 2,29 / 32,9 = 0,036 мг/м3.

Проверим условие допустимости воздействия (3) для газов SO2 и N0^

Cm,S02 +C4),S02 CM,N02 +СФ,Ы02

ПДК5О2 ПДКма

0,511 + 0,1 0,036 + 0,04

<1,6,

0,5

0,2

< 1,6, или

1,22 + 0,38 < 1,6, или 1,6 = 1,6.

Условие выполняется. Причем выполняется оно на пределе (1,6 = 1,6). Это указывает на то, что найденные величины выбросов ПДВ<502 = 32,9 и ПДВМ02 = 2,29 г/с являются предельно допустимыми и рассчитаны верно, поскольку даже при небольшом их увеличении повысятся максимальные концентрации газов и условие допустимости воздействия газов выполняться не будет!

Выводы. Таким образом, предложенная методика позволяет правильно учесть частичную суммацию вредного действия газов S02 и N02 при расчете их предельно допустимых выбросов от ТЭС, ТЭЦ, котельных и других теплоэнергетических и промышленных объектов.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

14 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий: ОНД-86.

Там же.

16 Там же.

ГН 2.1.6.2326-08 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»: дополнение N 4 к ГН 2.1.6.1338-03

Формулы можно применять и для других вредных веществ, обладающих частичной суммацией вредного действия. Причем вместо предельного значения суммы относительных концентраций газов 1,6 (см. условие (3)) в (5) и (7) может использоваться другое значение.

Предлагаемую методику рекомендуется включить в нормативные, методические документы и программные комплексы для расчета, нормирования и контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, многочисленный список которых приведен в нормативных документах 18.

В заключение отметим, что введенное для применения условие (3), по нашему мнению, не всегда достаточно корректно.

Для рассмотренного примера выполняется условие (3), но не выполняется условие экологической безопасности газа SO2 См,so2 + Сф^2 < ПДКв02, или 0,511 + 0,1 < 0,5, или 0,611 < 0,5.

Можно привести пример с другими концентрациями

3

См,s02 + сф^02 = 0,1 мг/м , ПДКз02 = 0,5

и См,N02 + сф^02 = 0,25 мг/м , ПД^02 = 0,2,

при которых условие (3) также будет выполняться:

0,1 0,25 „„ ЛЛГ - + -—< 1,6, или 1,45 < 1,6, 0,5 0,2

но концентрация диоксида азота будет превышать его ПДК и условие экологической безопасности

См,2 + сф,2 < ПДК2, или 0,25 < 0,2,

выполняться не будет. Таким образом, условие (3) нуждается в уточнении. Анализ корректности условия (3) - это тема отдельного самостоятельного исследования.

Список литературы

1. Кобцева Н.Ю. Подход к решению задачи оптимизации нормативов ПДВ для группы природопользовате-лей // Успехи в химии и химической технологии / Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева. - М., 2012. - Т. XXVI, № 10(139). - С. 82-86. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://cyberleninka.ru/article/n/podhod-k-resheniyu-zadachi-optimizatsii-normativov-pdv-dlya-gruppy-prirodopolzovateley

2. Богатырев М.Ф., Богатырев А.М. Направления совершенствования нормирования выброса загрязняющих веществ в атмосферу // Экология и промышленность России. - 2012. - № 3. - С. 37-39.

3. Харченко С.Г., Дорохина Е.Ю. Экологическая безопасность: кризис продолжается // Экология и промышленность России. - 2016. -№ 3. - С. 52-57.

4. Несговорова Н.П., Левашова А.А., Савельев В.Г.

Оценка воздействия выбросов котельной №32 ЗАО «ГЛИНКИ» на окружающую среду // Вестник Курганского Государственного университета. Сер.: Естественные науки. - 2015. - № 4(38). - С. 63-68.

5. Соколов А.К. Экологическая экспертиза проектов: учеб. пособие / Иван. гос. энерг. ун-т. - Иваново, 2005. - 108 с.

References

1. Kobtseva, N.Yu. Podkhod k resheniyu zadachi op-timizatsii normativov PDV dlya gruppy prirodopol'zovateley [An approach to solving the problem of maximum admissible emission standards for a group of users of natural resources]. Uspekhi v khimii i khimicheskoy tekhnologii, 2012, vol. XXVI, no. 10(139), pp. 82-86. Available at: http://cyberleninka.ru/article/n/ podhod-k-resheniyu-zadachi-optimizatsii-normativov-pdv-dlya-gruppy-prirodopolzovateley.

2. Bogatyrev, M.F., Bogatyrev, A.M. Napravleniya so-vershenstvovaniya normirovaniya vybrosa zagryaznyayush-chikh veshchestv v atmosferu [Directions of improving regulations of pollutant emission into the atmosphere]. Ekologiya i promyshlennost' Rossii, 2012, No. 3, pp. 37-39.

3. Kharchenko, S.G., Dorokhina, E.Yu. Ekologi-cheskaya bezopasnost': krizis prodolzhaetsya [Environmental safety: the crisis is going on]. Ekologiya i promyshlennost' Rossii, 2016, no. 3, pp. 52-57.

4. Nesgovorova, N.P., Levashova, A.A., Savelyev, V.G. Otsenka vozdeystviya vybrosov kotel'noy No.32 ZAO «GLINKI» na okruzhayushchuyu sredu [Estimation of the emission effects of boiler plant No. 32 of ZAO «GLINKI» on the environment]. Vestnik Kurganskogo Gosudarstvennogo universiteta. Ser.: Estestvennye nauki, 2015. No. 4(38), pp. 63-68.

5. Sokolov, A.K. Ekologicheskaya ekspertiza proektov [Environmental expert evaluation of projects]. Ivanovo, 2005. 108 p.

18 Перечень методик, используемых в 2014 году для расчета, нормирования и контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Режим доступа: http://www.aik-kr.ru/content/perechen-metodik-ispolzuemyh-v-2014-godu-dlya-rascheta-normirovaniya-i-kontrolya-vybrosov.

Соколов Анатолий Константинович,

ФГБОУВО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»,

доктор технических наук, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности,

телефон (4932) 26-99-37,

e-mail: sokolov@bjd.ispu.ru

Sokolov Anatoly Konstantinovich,

Ivanovo State Power Engineering University,

Doctor of Engineering Sciences (Postdoctoral degree), Professor of the Safety Engineering Department, telephone: (4932) 26-99-37, e-mail: sokolov@bjd.ispu.ru

Беляев Сергей Валерьевич,

ФГБОУВПО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», кандидат химических наук, доцент, зав. кафедрой естественнонаучных дисциплин, телефон (4932) 93-08-00 доб. 408, e-mail: sergej_belyaev@mail.ru Belyayev Sergei Valeryevich

Ivanovo Academy of Fire-Fighting of the State Fire Service of the Russian Emergency Ministry, Candidate of Chemical Sciences (PhD), Associate Professor, Head of the Department of Sciences, telephone: (4932) 93-08-00, extension 408, e-mail: sergej_belyaev@mail.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.