CC BY
17
УДК 681.2:543.08.089.6
Ю. А. Тунакова, А. Р. Шагидулин, Р. Р. Шагидуллин, О. Н. Кузнецова
РЕЗУЛЬТАТЫ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ ТЕХНОГЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЫБРОСОВ СТАЦИОНАРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НИЖНЕКАМСКОГО ПРОМЫШЛЕННОГО УЗЛА
Ключевые слова: источник выбросов, техногенные параметры, примеси.
Описаны возможности использования и приведены результаты инвентаризации множественных стационарных источников выбросов, расположенных на территории промышленной зоны г. Нижнекамска
Keywords: surface water, waste water, transfer of material damage, pollution index, the ratio ofpollution, enterprise metals.
The possibility of the use and the results of the inventory in multiple stationary sources located in the industrial zone of Nizhnekamsk.
Изучение характеристик стационарных источников выбросов в атмосферный воздух является первоочередной задачей, направленной на:
• формирование перечня наиболее опасных источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;
• определение списка примесей, подлежащих государственному учету и нормированию;
• согласование предельно допустимых и временно согласованных выбросов загрязняющих веществ;
• оценку используемых технологий и их соответствие техническим и технологическим нормативам выбросов;
• разработку мероприятий по охране атмосферного воздуха;
• проведение сводных расчетов для территории города и его частей от всех видов источников выбросов в атмосферный воздух.
Как описывается в работах [1-2] на территориях-местонахождения множественных стационарных источников выбросов, к которым относится г.Нижнекамск, поступающие ватмосферупримеси характеризуются высокой пространственно-временной динамикой содержания и соотношения в приземном слое атмосферноговоздуха. Данные инвентаризации томов предельно допустимых выбросов, включающие информацию о техногенных параметрах выбросов, являются исходными для расчета поля загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха.Известно, что поле загрязнения вблизи подстилающей поверхности формируется под влиянием трех основных факторов: техногенных параметров выбросов, физико-географических особенностей местности, метеорологических условий рассеивания выбросов. Концентрации примесей, поступающих в атмосферу из стационарных источников выбросов и оседающих в приземных слоях атмосферного воздуха, в первую очередь, зависят от параметров источника (качественные характеристики) и мощности выброса (количественные характеристики).
В работах [1-4] описано влияние техногенных параметров источников на формирование приземного уровня загрязнения. Источники загрязнения атмосферы различаются по высоте выброса и темпе-
ратуре выброса. Принята градация высот стационарных источников выбросов: Н>50 м (высокие), Н=10...50 м (средней высоты), Н=2...10 м (низкие), Н= 2 м (наземные). Известно, что концентрация примеси в приземном слое воздуха прямо пропорциональна мощности выброса и обратно пропорциональна квадрату высоты источника над поверхностью земли. Высота дымовой трубы влияет на длину пути выброса до соприкосновения его с поверхностью земли. Организованные выбросы из высоких источников, прежде, чем достигнуть земной поверхности, растворяются в большом объеме атмосферного воздуха, ввиду большей скорости ветра в точке выброса и более интенсивных процессах перемешивания и рассеивания примесей. Примеси от низких источников выбросов сразу поступают в приземный слойи слабо разбавляются в объемах воздуха.
Градация выбросов по температуре следующая: нагретыми условно называют источники, у которых разница температур выбрасываемой газовоздушной смесии окружающего воздухавыше 50°С, при более низкой температуре выбросы считаются холодными. Повышение температуры и скорости выхода газовоздушной смеси из трубы приводит к увеличению подъемной силы факела выброса, и, следовательно, к снижению приземных концентраций примесей.
Для оценки поступления примесей в приземный слой атмосферного воздуха от стационарных источников на территории г. НижнекамскаМинистерст-вом экологии и природных ресурсов Республики Татарстан было организовано создание банка данных по материалам инвентаризации томов ПДВ для более чем 5700стационарныхисточников выбросов предприятий по техногенным параметрам стационарных источников выбросов и параметрам выбрасываемой из источника газовоздушной смеси, а также по качественному и количественному составу выбросов.
Ранжирование количественных и качественных параметров стационарных источников проводилось в соответствии [5-7] В качестве параметров для ранжирования приняты разность значений температуры выбрасываемой паровоздушной смеси и окружающего воздуха АТ<50°С (низкие и холодные вы-
бросы) и АТ>50°С (высокие и горячие выбросы), V (м3/с) - объем выхода газовоздушной смеси из трубы, Н (м) - высота источника. Результаты ранжирования по валовому выбросу представлены в таблице 1. В отдельную группу вынесены трубы градирней с низкой температурой (ЛТ<50°С) и большими объемами выброса ^>100м3/с), не подходящие под общую классификацию.
Таблица 1
№ Условия ранжирования Количество источников Мощность выброса, т/год
1 АТ>50; v>150; Н>150 5 17041
2 АТ>50; v<150; Н<75 372 16472
3 АТ>50; v<150; 75<Н<150 26 11765
4 АТ<50; v<5.5; Н<35 3072 5508
5 АТ<50; 5.5<v<100; Н<35 505 4116
6 АТ<50; v>100 51 867
7 АТ<50; v<5.5; 35<Н<75 44 131
8 АТ<50; 5.5<v<100; 35<Н<75 5 3,7
9 АТ>50^>150; Н<75 2 1,4
10 АТ<50; v<5.5; Н>75 1 0,009
Использовалось значение суммарного годового выброса для каждой из вбрасываемых примесей из всех рассматриваемых стационарных источников выбросов, которое рассчитывалось как сумма годовых выбросов конкретной примеси при всех режимах работы источника выброса. Значение годового выброса рассчитывалось исходя из средней мощности выброса конкретной примеси из рассматриваемого стационарного источника выброса при данном режиме и суммарной продолжительности (в часах) работы источника выброса в данном режиме в течение года. Если производственный процесс носил
циклический характер, то годовой выброс каждой примеси рассчитывался исходя из числа повторений рассматриваемого производственного цикла за год и среднегодовой величины выброса рассматриваемого загрязняющего вещества для одного производственного цикла.
Как видно из представленной таблицы на территории Нижнекамского промышленного узла наиболее многочисленной группой стационарных источников выбросов являются низкие холодные источники с малой скоростью выхода газовоздушной смеси из трубы. Данные источники характеризуются как имеющие наиболее неблагоприятные для рассеивания техногенные параметры выбросов. Наибольший валовый выброс имеет группа высоких источников с высокими температурами и скоростью выхода газовоздушной смеси из трубы - трубы ТЭЦ.
Проведенная инвентаризация стационарных источников выбросов на территории Нижнекамского промышленного узла дает исходные данные для ведения всей воздухоохранной деятельности на данной территории, в частности - в рамках расчетного мониторинга загрязнения атмосферы.
Литература
1. Марквад В., Иле П. В сб. Метеорологические аспекты загрязнения атмосферы: итоги сотрудничества социалистических стран / ред. Берлянд М.Е.; Гидрометеоиздат: Л.,1988.239 с.
2. Хессе Х, Кирхнер Б., Виндишь Х. В сб. Метеорологические аспекты загрязнения атмосферы: итоги сотрудничества социалистических стран / ред. Берлянд М.Е.; Гидрометеоиздат: Ленинград,1988, 239с.
3. Белов И.В., Беспалов М.С., Клочкова Л.В., Павлова Н.К, Сузан Д.В., Тишкин В.Ф.. Математическое моделирование, 11,7, (1999).
4. Тунакова Ю.А., Шагидуллина Р.А., Новикова С.В., Шмакова Ю.А., Гоголь Э.В., Галиева А.Т. Вестник Казанского технологического университета, 2, 109-112 (2013).
5. РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы. 1989. 693 с.
6. Уорк К., Уорнер С. «Загрязнение воздуха. Источники и контроль». Мир, Москва, 1980. 544с.
7. «Методического пособия по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух», СПб., 2005.
© Ю. А. Тунакова - д.х.н., проф., зав. каф. общей химии и экологии КНИТУ им. А.Н. Туполева - КАИ, juliaprof@mail.ru; А. Р. Шагидулин - к.ф.-м.н., ст. науч. сотр. лаб. прикладной экологии Института проблем экологии и недропользования АН РТ, Artur.Shagidullin@tatar.ru; Р. Р. Шагидуллин - д.х.н., дир. Института проблем экологии и недропользования АН РТ; О. Н. Кузнецова - к.х.н., доцент кафедры ТПМ КНИТУ.
© Yu. Tunakova - the doctor of chemistry, professor, head of the department of General chemistry and ecology KNITU-KAI, juliaprof@mail.ru; А. Shagidullin - candidate of physical and mathematical sciences, researcher, laboratory of applied ecology of the Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, Artur.Shagidullin@tatar.ru; R. Shagidullin - the doctor of chemistry, professor, Director of the Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences; О. Kuznetsova - candidate of chemical Sciences. assistant Professor of plastics technology, KNRTU.
