ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

РАСЧЕТ, НОРМИРОВАНИЕ

И КОНТРОЛЬ ВЫБРОСОВ И СБРОСОВ

ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

(часть 1)

 

 

Екатеринбург

2012

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

 

ФГБОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Кафедра физико-химической технологии защиты биосферы

 

 

З.Г. Резинских

 

 

РАСЧЕТ, НОРМИРОВАНИЕ

И КОНТРОЛЬ ВЫБРОСОВ И СБРОСОВ

ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

(часть 1)

 

 

Методические указания

(для практических занятий, курсового и дипломного проектирования)

для студентов очной и заочной форм обучения

для направлений подготовки бакалавров

241000.62 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» и 280700.62 «Техносферная безопасность»,

специальности 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное
использование природных ресурсов»,
280202 «Инженерная защита окружающей среды»

 

Екатеринбург

2012

Печатается по рекомендации методической комиссии кафедры ФХТЗБ.

Протокол № 1 от 20.09.2011 г.

 

Рецензент – главный специалист-эксперт Департамента Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Уральскому округу
Н. В. Зайцева

 

Редактор К. В. Корнева

Компьютерная верстка Е. В. Карпова

 

Подписано в печать 27.03.2012                                     Поз. № 72

Плоская печать             Формат 60×84 1/16                 Тираж 100 экз.

Заказ №                             Печ. л. 2,56                   Цена 12 руб. 68 коп.

 

 

Редакционно-издательский отдел УГЛТУ

Отдел оперативной полиграфии УГЛТУ

Содержание

Введение ………………………………………………………………	4
1. Термины и определения……………………………………………	5
2. Предотвращение загрязнения воздушного бассейна…………….	9
2.1. Расчет санитарно-защитной зоны (СЗЗ) предприятия………	9
2.2. Расчет загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха выбросами одиночного точечного источника………………	12
2.2.1. Расчет загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха для нагретых источников…………………...	12
2.2.2. Расчет загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха для холодных источников…………………..	18
3. Предотвращение загрязнения водных объектов…………..……..	19
3.1. Расчет разбавления сточных вод в водотоках……………….	19
3.1.1. Определение кратности начального разбавления……	19
3.1.2. Определение кратности основного разбавления……..	23
3.2. Расчет разбавления сточных вод в водоемах………………..	25
3.2.1. Определение кратности начального разбавления……	26
3.2.2. Определение кратности основного разбавления……..	27
3.3. Расчет допустимой концентрации загрязняющих ве­ществ в выпуске сточных вод…………………………………………	27
3.4. Расчет нормативов допустимых сбросов…………………….	29
4. Контрольные задания………………………………………………	30
Библиографический список…………………………………………..	41

Введение

 

Предлагаемые методические указания являются обобщением опыта чтения лекций, проведения практических занятий и самостоятельных работ студентов по дисциплинам «Оценка экологического риска и воздействия на окружающую среду», «Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС)». Данные дисциплины представляют собой логическое продолжение других дисциплин: «Промышленная экология», «Метрология, стандартизация и сертификация». Они также взаимосвязаны с курсами «Экономика природопользования» и «Экологический менеджмент». Одной из основных задач дисциплины является приобретение студентами практических навыков анализа и оценок правильности проектных решений, связанных с расчетами загрязнения атмосферы и водной среды, величинами предельно допустимых выбросов и нормативов допустимых сбросов, размерами санитарно-защитных зон и зон влияния предприятий, определением приоритетных загрязняющих веществ и источников их выбросов и сбросов и др.

Указания состоят из двух частей. В первой части (данное издание) приведены необходимые термины для освоения дисциплины, а также основные методики типовых расчетов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и сбросов в водотоки и водоемы. Во второй части представлены основы расчета и оценки влияния автотранспорта на атмосферу, поверхностные воды и почву.

В конце каждой части приведены контрольные задания (по 30 вариантов в каждой задаче). Номер выполняемого варианта для заочной формы обучения определяется последней цифрой номера студенческого билета, а для очной – указаниями преподавателя.

 

Термины и определения

 

Источник выделения загрязняющих веществ – объект, в котором происходит образование загрязняющих веществ (установка, аппарат, устройство, емкость для хранения, двигатель, свалка отходов и т.п.).

Источник загрязнения атмосферы (источник выброса) – объект, от которого загрязняющее вещество поступает в атмосферу (труба, вентиляционная шахта, аэрационный фонарь, открытая стоянка транспорта и т.п.).

Стационарный источник – источник, имеющий посто­янное место в пространстве относительно заводской системы координат (труба котельной, открытые фрамуги цеха и т.п.).

Передвижной источник – источник, не занимающий постоянное место на территории предприятия (транспортные средства, передвижные компрессоры и дизель-генераторы электро­сварки и т.п.).

Организованный источник – источник, осуществляю­щий выброс через специально сооруженные устройства (трубы, газоходы, вентиляционные шахты).

Неорганизованный источник – источник загрязнения, осуществляющегося в виде ненаправленных потоков газа. Как результат, например, нарушения герметичности оборудования, отсутствие или неэффективная работа систем по отсосу газов (пыли) в местах загрузки (выгрузки) или хранения продукта (топлива), а также пылящие отвалы, открытые емкости, стоянки, площадки малярных работ и т.п.

Точечный источник – источник в виде трубы или вентиляционной шахты с размерами сечения, близкими друг к другу (трубы круглого, квадратного, прямоугольного сечения и т.п.).

Линейный источник – источник в виде канала (щели) для прохода загрязненного газа (воздуха) с поперечным сечением, имеющим значительную протяженность (длину) в несколько раз большую, чем ширина (высота). Например, ряд открытых, близко расположенных, в одну линию, оконных фрамуг, либо аэрационные фонари и т.п.

Плоскостной источник – источник, имеющий значительные геометрические размеры площадки, по которой относительно равномерно происходит выделение загрязнений, в том числе как результат рассредоточения на площад­ке большого числа источников (бассейн, открытая стоянка автотранспорта и т.п.).

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это зона, отделяющая территорию промышленной площадки от жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха, курорта с обязательным обозначением границ специальными информационными знаками.

Роза ветров — диаграмма, показывающая повторяемость ветров различных румбов (направлений) горизонта для какого-либо пункта.

Предельно допустимая концентрация (ПДК)– это максимальное количество вредного вещества в единице объема (воздуха, воды или др. жидкостей) или веса (например, пищевых продуктов), которое при ежедневном воздействии в течение неограниченно продолжительного времени не вызывает в организме каких-либо патологических отклонений, а также неблагоприятных наследственных изменений у потомства.

Предельно допустимая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны (ПДК_РЗ, мг/м³) – это концентрация при ежедневной (кроме выходных дней) работе в пределах 8 ч или другой продолжительности, но не более
41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должна вызывать в состоянии здоровья настоящего и последующего поколений заболеваний или отклонений, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы.

Рабочая зона – это пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих.

Предельно допустимая максимальная разовая концентрация вещества в воздухе населенных мест (ПДК_МР, мг/м³) – это концентрация при вдыхании в течение 20 мин не должна вызывать рефлекторных (в том числе субсенсорных) реакций в организме человека.

Предельно допустимая среднесуточная концентрация токсичного вещества в воздухе населенных мест (ПДК_СС, мг/м³) – это концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неограниченно продолжительном вдыхании.

Предельно допустимая концентрация вещества в пахотном слое почвы (ПДК_П,мг/кг) – это концентрация не должна вызывать прямого и косвенного отрицательного влияния на здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) – предельно допустимый уровень воздействия радиации, шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда.

Предельно допустимый выброс (ПДВ, г/с) – масса вещества в отходящих газах, максимально допустимая к выбросу в атмосферу в единицу времени. Она устанавливается для каждого источника загрязнения атмосферы (и для каждой примеси, выбрасываемой этим источником) таким образом, что выбросы вредных веществ от данного источника и от совокупности источников города или другого населенного пункта с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере не создают приземную концентрацию, превышающую их ПДК_МР.

Временно согласованный выброс (ВСВ) – временный лимит выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для действующих стационарных источников выбросов с учетом качества атмосферного воздуха и социально-экономических условий развития соответствующей территории в целях поэтапного достижения установленного предельно допустимого выброса.

Водный объект – это сосредоточение вод на поверхности суши в формах ее рельефа либо в недрах, имеющее границы, объем и черты водного режима.

Водоем – это водный объект в углублении суши, характеризующийся замедленным движением воды или полным его отсутствием.

Водоток – это водный объект, характеризующийся движением воды в направлении уклона в углублении земной поверхности.

Створ начального разбавления – это поперечное сечение потока, отстоящее от оголовка рассеивающего выпуска на величину длины зоны начального разбавления.

Зона начального разбавления – это относительное расстояние между оголовками рассеивающего выпуска.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДК_В, мг/л) – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования. ПДК_В устанавливается с учетом трех показателей вредности: органолептического, общесанитарного, санитарно-токсикологического.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДК_ВР, мг/л) – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых. ПДК_ВР устанавливается с учетом пяти показателей вредности: органолептического, санитарного, санитарно-токсикологического, токсикологического, рыбохозяйственного.

Лимитирующий признак вредности веществ в воде – это признак, характеризующийся наименьшей безвредной концентрацией вещества в воде.

Общесанитарный показатель вредности вод определяет влияние вещества на процессы естественного самоочищения вод за счет биохимических и химических реакций с участием естественной микрофлоры.

Органолептический показатель вредности воды характеризует способность вещества изменять органолептические свойства воды, определяется с помощью органов чувств – обоняния, вкуса, зрения.

Санитарно-токсикологический показатель вредности характеризует вредное воздействие на организм человека.

Токсикологический показатель вредности показывает токсичность вещества для живых организмов, населяющих водный объект.

Рыбохозяйственный показатель вредности определяет порчу качеств промысловых рыб.

Фоновая концентрация – это концентрация вещества в воде, рассчитываемая применительно к данному источнику примесей в фоновом створе водного объекта при расчетных гидрологических условиях, учитывающая влияние всех источников примесей за исключением данного источника.

Фоновая концентрация загрязняющего вещества – это количество загрязняющего вещества, содержащегося в единице объема природной среды, подверженной антропогенному воздействию.

Створ – это условное поперечное сечение водоема или водотока, в котором проводится комплекс работ для получения данных.

Фоновый створ – это поперечное сечение потока, в котором определяется фоновая концентрация вещества в воде.

Контрольный створ – это поперечное сечение водного потока, в котором контролируется качество воды.

Нормативно допустимый сброс (НДС, г/с) – это максимальное количество загрязняющих веществ, сбрасываемых в водный объект со сточными водами в единицу времени, которое в контрольном створе не создает концентрации загрязнителя, превышающей ПДК.

Вертикаль створа – это условно отвесная линия от поверхности воды (или льда) до дна водоема или водотока, на которых выполняется работа о показателях качества воды.

Горизонт створа – это место на вертикале (по глубине), на котором производят комплекс работ по определению качества воды.

Кратность разбавления – это количественная характеристика интенсивности процесса снижения концентрации загрязняющих веществ в водоемах или водотоках, вызванного перемешиванием и разбавлением сточных вод в окружающей водной среде.

Консервативное вещество – это вещество, не претерпевающее изменений в воде за счет химических и гидрологических процессов. Уменьшение концентрации консервативных веществ происходит в результате разбавления.

Неконсервативное вещество – это вещество, концентрация которого в воде уменьшается как за счет разбавления, так и за счет химических и гидробиологических процессов.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия вещества (ОБУВ) – временный рыбохозяйственный норматив, необходимый для решения вопросов о допустимости закупки за рубежом, организации производства, использования того или иного соединения в народном хозяйстве с последующим установлением допустимого уровня его содержания в воде рыбохозяйственных водоемов.

Ориентировочный допустимый уровень (ОДУ) – временный гигиенический норматив, разрабатываемый на основе расчетных и экспресс-экспериментальных методов прогноза токсичности и применимый только на стадии предупредительного санитарного надзора за проектируемыми или строящимися предприятиями, реконструируемыми очистными сооружениями.

 

 

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА