Contribution to International Economy

  • Мониторинг атмосферного воздуха
План
Введение 3
1. Климатическая и экономическая характеристики Харькова. 6
2. Характеристика предприятия. 10
3. Анализ экологической ситуации на предприятии. 17
4. Структура мониторинговых исследований. 21
5. Использование программ исследования параметров окружающей среды.
28
6. Необходимость контроля на постах наблюдения метеоусловий. 30
Список литературы. 33
Введение
Изменения в окружающей среде происходят под влиянием природных и обусловленных деятельностью человека биосферных факторов. Изучение этих изменений невозможно без отделения антропогенных процессов на фоне природных, для чего и организуют специальные наблюдения за различными параметрами биосферы, которые изменяются вследствие человеческой деятельности. Именно в наблюдении за окружающей средой, оценке ее фактического состояния, прогнозировании ее развития и состоит сущность мониторинга.
Мониторинг (англ. monitoring, от лат. monitor – контролирующий, предупреждающий) окружающей среды - это система наблюдения и контроля за природными, природо-антропогенными комплексами, процессами, которые происходят в них, окружающей средой вцелом с целью рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды (далее ОС), прогнозирования масштабов неизбежных изменений.
По международному стандарту СТ ISO 4225-80, мониторинг – это многоразовые измерения для наблюдения за изменениями какого-либо параметра в определенном интервале времени; система длительных наблюдений, оценок, контроля и прогнозирования состояния и изменения объектов. Кроме наблюдений и получения информации, мониторинг предусматривает и элементы активных действий, таких как оценка, прогнозирование, разработка природоохранных рекомендаций.
Целью мониторинга является экологическое обоснование перспектив и усовершенствование системы мониторинга ОС, оценка фактического и прогнозируемого ее состояния; предупреждение о снижении биоразнообразия экосистем, нарушение экологического равновесия в ОС, ухудшения условий жизнедеятельности человека.
Предметом мониторинга ОС как науки является организация и функционирование системы мониторинга, оценки и прогнозирования состояния экосистем, их элементов, биосферы, характера влияния на них природных и антропогенных факторов.
Объектами мониторинга ОС, в зависимости от уровня и цели исследования, могут быть ОС и ее элементы (атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, грунтовый и растительный покровы, экосистемы и их биотические и абиотические составляющие, биосфера) и источники влияния на ОС.
При выполнении своих функций мониторинг ОС использует различные методы получения первичной и вторичной информации.
Методы получения первичной информации реализуются путем непосредственного наблюдения на соответствующих станциях, постах, створах. Это метеорологические, гидрологические, океанические, геофизические, биологические, фоновые наблюдения. Данные о состоянии ОС получают при помощи дистанционных приспособлений наблюдения, в том числе вследствие прямых наблюдений со спутников Земли, вертикальных зондирований, фотографических и геофизических съемок, а также геостационарных наблюдений.
Методы получения вторичной информации состоят в упорядочивании и обработке базы данных, полученных при помощи первичной информации. Результаты фиксируются в виде карт, таблиц, графиков. Для аккумулирования и обобщения информации функционируют географические информационные системы (ГИС) – компьютерные базы данных, объединенные с определенными аналитическими средствами для работы с пространственной информацией.
Мониторинг ОС предусматривает выполнение таких общий задач:
- наблюдение за факторами влияния на ОПС и его состоянием;
- оценка фактического состояния ОС;
- прогнозирование состояния ОПС и его оценка;
- исследование состояния биосферы, оценка и прогнозирование ее изменений;
- определение объема антропогенного действия на ОПС;
- установка факторов и источников загрязнения ОПС;
- выявление критических и экстремальных ситуаций, которые нарушают экологическую безопасность.
Прогнозирование предусматривает знание закономерностей изменения состояния природной среды, наличие схем и возможностей их прогнозируемого расчета, а также направленность прогноза, которая в значительной мере определяет структуру наблюдений (обратная связь).
Полученные результаты наблюдений или прогноза, которые характеризуют состояние окружающей среды (ОС), оценивают в зависимости от того, в какой сфере деятельности представляется их использование. Оценка предусматривает выяснение определенных антропогенных влияний, выбор оптимальных условий для деятельности, определение существующих экологических резервов при условии знания допустимых нагрузок на ОС.
Система мониторинга может охватывать локальные районы (локальный и региональный мониторинги), отдельные государства (национальный мониторинг) и планету Земля в общем (глобальный мониторинг).
Мониторинг – это важная составляющая системы управления качеством ОС, поскольку предусматривает надлежащее информирование о конкретных особенностях и последствиях взаимодействия человека и ОС. Информация о ее состоянии и тенденции изменений есть основа разработки мероприятий по охране природы, учитывается она и при планировании развития экономики. Результаты оценки существующего и прогнозируемого состояния биосферы определяют комплекс требований к подсистемам наблюдения.
В данной работе мы рассмотрим мониторинг атмосферного воздуха на примере завода «Поршень» ПО «Харьковтракторозапчасть».
1. Климатическая и экономическая характеристики Харькова.
Город Харьков расположен в Харьковской лесостепной области западных склонов Средне-Русской возвышенности (высота до 237 м) на 50 0 северной широты на северо-востоке Украины, Территория области – 31,4 тысяч км2. окружающая местность характеризуется волнистым рельефом и значительной пересеченностью, имеются овраги, яры, балки, долины рек. Вокруг города – возделанные поля. Лесистость окружающей местности составляет 5% от общей площади. Леса лиственных и хвойных пород, много фруктовых садов. Через город протекают маловодные речки – Харьков, Лопань, Немышля.
Климат рассматриваемой территории умеренно-континентальный.
Таблица 1.1 – Среднемесячная и годовая температура воздуха, 0С.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год
-7,3 -6,9 -1,7 7,7 15,1 18,6 20,8 19,7 14 7,1 0,3 -4,6 6,9
Таблица 1.2 – Абсолютный максимум температуры воздуха, 0С
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
11 9 21 29 34 39 39 38 36 30 21 11
Таблица 1.3 – Абсолютный минимум температуры воздуха, 0С
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-35 -33 -32 -13 -5 -1 5 1 -5 -18 -29 -31
Таблица 1.4 – Среднемесячная и годовая скорость ветра, м/с
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год
3,0 3,2 3,3 2,9 2,8 2,4 2,1 1,9 1,9 2,5 3,1 3,0 2,77
Наибольшие средние скорости ветра наблюдаются при восточном и северовосточном направлениях.
Таблица 1.5 – Средняя скорость ветра по направлениям, м/с
Направление С CВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
Скорость 5,3 5,9 6,1 5,4 4,7 5,1 5,2 5,5
Скорость ветра, повторяемость которой превышает 5% равна 14 м/с.
Таблица 1.6 – Повторяемость ветра и штилей в %
Месяц С CВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ Штиль
1 10 12 14 15 11 14 15 9 16
2 10 13 16 16 9 11 12 9 14
3 11 11 16 15 11 11 14 11 13
4 13 13 16 18 9 10 11 10 17
5 13 18 13 12 8 11 13 12 22
6 13 12 14 11 7 7 12 14 24
7 18 15 11 7 4 7 18 20 28
8 16 17 9 9 5 10 18 16 34
9 13 17 10 10 8 11 18 13 33
10 11 16 16 12 6 11 15 13 24
11 6 11 23 24 8 12 10 6 15
12 7 11 20 22 10 10 13 7 15
Год 12 14 15 15 8 10 14 12 22
Примечание: повторяемость направления ветра вычислена в процентах от числа случаев ветра, повторяемость штилей – в процентах от общего числа наблюдений.
В течение года выпадает в среднем более 500 мм осадков. Наибольшее количество осадков выпадает в летние месяцы, наименьшее – в зимние.
Таблица 1.7 – Среднее количество осадков, мм
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год
37 31 33 39 49 69 66 52 34 45 43 40 538
Природные условия и минеральные ресурсы. Минеральные ресурсы: топливные – нефть и газ, каменный (Лозовское и Петровское месторождения) и бурый (Харьковская обл.) угли, горно-химические – фосфориты (Изюмское и Мало-Камышевахское месторождения), строительное сырье – мел, мергель, известняк, гипс, кирпично-черепичные и огнеупорные глины, строительный камень, пески формовочные и стекольные (Новоселовское месторождение); минеральные воды.
Речная сеть – Северский Донец, притоки Великий Бурлук, Уды, Мжа, Берека, Оскол, и др. Водохранилища – Печенежское, Краснооскольское и ряд небольших водохранилищ, озера пойменного происхождения.
Почвенно-растительный покров: север – дерново-подзолистые почвы под дубово-сосновыми лесами; центр (лесостепь) – чередование серых лесных почв и оподзоленных и реградированных черноземов под дубовыми и кленово-липово-дубовыми лесами с типичными черноземами под луговыми степями; южная часть – черноземы обыкновенные под разнотравно-типчаково-ковыльными степями. Степная растительность не сохранилась вследствие использования земель под сельскохозяйственные угодья (75% территории, из них 62 % пашня). Рекреационные ресурсы: живописные ландшафты, водные объекты, источники минеральных вод.
Население – 3182,1 тысяч человек, плотность – 101,3 чел/км2, доля городского населения79 %. Сосредоточено 6,2 % трудовых ресурсов Украины. Отраслевая структура занятого населения: материальное производство – 77,2 %, в том числе промышленность – 31,5 %, сельское и лесное хозяйство – 19,7 %, транспорт и связь – 7,0%, непроизводственная сфера – 22,8 %.
Хозяйство дает 6,8% национального дохода Украины. Промышленность производит 7,2% валовой продукции отрасли.
Топливная: газовая и нефтяная, энергетика (Змиевская ГРЭС, ГРЭС-2 в Эсхаре, ТЭЦ). Черная металлургия, цветная металлургия, машиностроение (тяжелое, энергетическое и электротехническое, сельскохозяйственное и тракторное, транспортное, производство оборудования для разных отраслей хозяйства, станкостроение и инструментальное производство, приборостроение. Химическая: производство минеральных удобрений, лакокрасочная, резинотехническая, производство пластмасс, бытовая химия, химико-фотографическая, химико-фармацевтическая. Лесная и деревообрабатывающая: лесозаготовка, лесопиление, мебельная, производство бумаги и картона. Производство строительных материалов: железобетонных изделий, строительной керамики, фарфоро-фаянсовое, стекольное. Легкая: текстильная, швейно-трикотажная, кожевенно-обувная, меховая. Пищевая: сахарная, спиртовая, плодовоовощеконсервная, мясная, масложировая, маслосыродельная, молочная, мукомольно-крупяная, хлебопекарная, табачная.
Сельское хозяйство производит 7,4 % валовой продукции отрасли. Аграрно-территориальные комплексы: масломолочное скотоводство, картофелеводство, коноплеводство, зерновое хозяйство с ареалами производства льна-долгунца и сахарной свеклы, вокруг города – овоще-молочное хозяйство пригородного типа.
Транспорт и связь дают 6,8 % валового продукта отрасли. Длина жлелзных дорог – 2,4 тыс.км, автодорог с твердым покрытием – 14,3 тыс. км. Развито речное судоходство.
2. Характеристика предприятия.
Харьковский завод «Поршень» входит в состав ПО «Харьковтракторозапчасть» и расположен на двух промышленных площадках. На первой, основной промышленной площадке, расположенной по адресу: 61038 г. Харьков, Салтовское шоссе, 43, находится основное производство, технологические линии, производственное оборудование. На второй промышленной площадке, расположенной по адресу: 61038 г. Харьков, ул. Механизаторская, гараж завода с вспомогательными участками и оборудованием.
Первая и вторая промышленные площадки завода «Поршень расположены в Московском районе города в промышленной зоне восточной части города.
Рельеф местности в этой части города равнинный. Перепад отметок местности в радиусе 50 высот труб от источников загрязнения не превышает 50 м на 1 км, поэтому при расчетах приземных концентраций поправочный коэффициент был принят равным 1.
На севере и северо-востоке от первой основной промплощадки расположены жилые дома по ул. Камышева и пер. Белостоцкому, на расстоянии 170 м от границ предприятия больница; на востоке – жилые дома по пер. Белостоцкому, на расстоянии 50 м – детский сад по пер. Белостоцкому, на расстоянии 270 м – детсад по Салтовскому шоссе. На юге от первой площадки завода «Поршень» расположена территория завода «Серп и Молот» и психоневрологического института, на юго-западе и западе жилые дома (частный сектор) по ул. Академика Павлова.
На севере от второй промплощадки завода «Поршень» расположены гаражи теплосети, прачечная и пустырь, на востоке – УМР треста жилстрой и на расстоянии 100 м от границ предприятия жилые дома (частный сектор) по улице Дидро; на юге и западе пустырь.
Источники выброса завода «Поршень» ежегодно выделяют в атмосферу города 358 т загрязняющих веществ.
В состав завода входит: инструментальный цех, деревообрабатывающий цех, чугунолитейный цех, центральная заводская лаборатория, алюминиеволитейный цех, ремонтно-эксплуатационный цех, механические цеха №№ 1,2 и 3, корпус механической обработки поршней, котельная, цех товаров народного потребления, ОМА, транспортный цех и гараж.
Максимальный вклад в валовые выбросы ВВ вносят цеха: алюминиеволитейный, механические, чугунолитейный, инструментальный.
Количество источников выброса – 144 на сегодня, и 158 на перспективу.
Предприятие специализируется на изготовлении деталей на комплектацию двигателей семейства СМД-14М, СМД-60 и выпуске поршней для двигателей комбайнов и автомобилей КАМАЗ, ВАЗ, Икарус, Татра.
Расход природного газа на производстве пара в котельной составляет – 300 тыс. м3/год..
Основными технологическими процессами, при которых происходит выделение вредных веществ являются:
- литейное производство;
- производство пара;
- механическая обработка металлических заготовок;
- заточные работы;
- термообработка отдельных деталей;
- обработка дерева;
- нанесение графитового покрытия на поверхность поршней;
- сварочные работы.
Литейное производство.
В литейное производство входит чугунолитейный цех и алюминиево-литейный цех.
Чугунолитейный цех предназначен для литья заготовок гильз цилиндров для двигателей из высоколегированного чугуна марки СЧ-20.
В основу организации производства отливок положено применение автоматических и поточных линий.
К ведущим отделениям чугунолитейного цеха относятся:
- формовочное;
- плавильное.
К смежным отделениям:
- стержневое;
- смесеприготовительное;
- обрубо-очисточное.
Для плавки металла применяются индукционные тигельные печи ИЧТ-10/25-С3, емкостью 10 тонн каждая. Основными источниками выделения ВВ в цеху являются:
- индукционные печи чугунного литья;
- выбивные решетки;
- центробежные бегуны:
- транспортеры горелой земли:
- галтовочные барабаны.
Основные ВВ, выделяющиеся в процессе чугунолитейного производства:
- взвешенные вещества;
- оксид углерода;
- сернистый ангидрид;
- диоксид азота.
Алюминиево-литейный цех предназначен для изготовления (литья) заготовок поршней и отдельных деталей из алюминия для заводов отрасли по кооперации. Металл расплавляется в отражательных газовых плавильно-раздаточных печах.
К ведущим отделениям АЛЦ относятся:
- коксильно-заливочное;
- плавильное.
Смежные отделения:
- обрубочно-заточное;
- термическое;
- зачистное.
Основные источники выделения ВВ:
- газовые печи плавки алюминия;
- металлообрабатывающие станки.
Основные ВВ, выделяемые в процессе производства:
- оксид углерода;
- диоксид азота;
- взвешенные вещества.
Центральная заводская лаборатория (ЦЗЛ)
Оборудование ЦЗЛ предназначено для проведения анализов металла – алюминия, чугуна для нужд основного производства.
Основные ВВ, выделяемые оборудованием ЦЗЛ:
- взвешенные вещества;
- щелочь:
- оксид хрома;
- соляная кислота;
- серная кислота;
- диоксид азота.
Котельная
Для производства пара в котельной установлены три котла ДКВР, работающие на природном газе. Основные ВВ, выделяемые котлами:
- оксид азота;
- диоксид азота;
- оксид углерода.
Ремонтно-эксплуатационный цех (РЭЦ)
Технологическое оборудование, находящееся в цехе, предназначено для выполнения ремонтных работ, проведение модернизации оборудования. Основное ВВ, выделяющееся в процессе работы технологического оборудования – взвешенные вещества.
Механические цеха №№ 1, 2,и 3 (МЦ)
В механическом цехе производится механическая обработка, нанесение приработочного покрытия, консервация и упаковка поршней тракторных двигателей диаметром 120-130 мм (М-1, М-2) и чугунных гильз цилиндров (М-3).
В первом и втором цехах механическая обработка производится на одной автоматической линии и двух поточных, на которых применяются автоматы, полуавтоматы и автоматизированные участки из 2-3 автоматов. В качестве СОЖ при механической обработке применяется Укринол-1, водный раствор и др.
Приработочное покрытие – нанесение графитового покрытия на поверхность поршня с последующей сушкой в инфракрасных лучах или в виде химического лужения.
В 3-м цеху производится механическая обработка чугунных гильз цилиндров резанием на автоматах и полуавтоматах, термообработке внутренних гильз с последующей сушкой в инфракрасных лучах или в виде химического лужения.
В третьем цеху производится механическая обработка чугунных гильз цилиндров резанием на автоматах и полуавтоматах, термообработке внутренних гильз с последующей обработкой на шлифовальных и хоминговальных станках-автоматах с применением СОЖ ВИ-4.
Очистка отливок осуществляется в специальном проходном галтовочном барабане непрерывного действия.
Для механизации и автоматизации межоперационного транспорта цеха применяются ленточные, пластинчатые и подвесные конвейера.
Основное оборудование выделяющее ВВ – металлообрабатывающие станки.
Основные ВВ, выделяющиеся в механическом производстве – взвешенные вещества. На оборудовании, выделяющем вредные газы и пыль установлены местные отсосы.
Инструментальный цех (ИЦ)
Технологическое оборудование ИЦ применяется для изготовления приспособлений мерильного и режущего инструмента для цехов основного производства. В процессе изготовления изделия проходят следующие технологические операции:
1) заготовительные (частично с применением сварки);
2) механическая обработка на металлообрабатывающих станках;
3) слесарно-сборочные операции (частично с применением сварки);
4) термообработка и нанесение защитных покрытий (в отпускной печи).
Основное технологическое оборудование, выделяющее ВВ – металлообрабатывающие станки. Основные ВВ, выделяющиеся в процессе производства – взвешенные вещества, окислы азота.
Сварочное производство
Сварочные работы производятся в цехах М – 1, 2, 3, ИЦ, АЛЦ, РЭЦ, ОЭЦС. В основном сварка осуществляется электродами АНО-4 и ЦЛ-11. расход электродов в год: АНО-4 18,2 тонн, ЦЛ-11 (нержавеющие) 1 тонна.
Основными веществами, выделяющимися в процессе сварки, являются:
- взвешенные вещества;
- оксид марганца.
Гараж
Источники выделения ВВ автотранспортного хозяйства принадлежат второй площадке (филиал) завода «Поршень». На предприятии насчитывается 55 автомобилей. Расход бензина – 207 т/год, дизтоплива – 77 т/год.
Для обслуживания автомобилей на предприятии имеется 3 резервуара для хранения топлива и 3 автоколонки для заправки автотранспорта.
Вывод: рассматриваемое нами предприятие является серьезным источником загрязнения атмосферы, расположено в соседстве с идентичными предприятиями и организациями, а следовательно нуждается в организации мониторинговых исследований.
3. Анализ экологической ситуации на предприятии.
На заводе «Поршень» насчитывается 135 организованных источников выброса загрязняющих веществ. Для снижения выброса ВВ и улучшения воздушной среды рабочей зоны производственных помещений 19 организованных источников оборудованы газоочистными установками (ГОУ).
В основном это циклоны ЦН-15, предназначенные для улавливания взвешенных веществ, в количестве 16 штук, а также циклон с обратным конусом, циклон «Гидродревпром» Ц9-950, фильтр волокнистый ФВГ-Т.
Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых источниками загрязнения завода «Поршень» в атмосферу г.Харьков, их ПДК, класс опасности и валовые выбросы представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – перечень ЗВ, выбрасываемых в атмосферу.
№№ п/п Наименование вещества ПДКм.р., мг/м3 ПДКс.с., мг/м3 ОБУВ, мг/м3 Класс опас-ности Валовые выбросы, т/год
1 2 3 4 5 6 7
1 Пыль, содержащая SiO2 >85% 015 0,05 - 3 2,2
2 Оксид углерода 5,0 3,0 - 4 219,39
3 Оксид азота 0,4 0,06 - 3 1,152
4 Диоксид азота 0,065 0,04 - 2 11,1
5 Сажа 0,15 0,05 - 3 0,146
6 Акролеин 0,03 0,03 - 2 0,059
7 Взвеш.вещества 0,5 0,05 - 3 9,14
8 Марганец 0,01 0,001 - 2 0,08
9 Масло нефтяное - 0,05 - - 2,31
10 Натрия гидроокись - - 0,01 - 0,532
11 Хром (6+) 0,0015 0,0015 - 1 0,003
1 2 3 4 5 6 7
12 Кислота серная 0,3 0,1 - 2 0,022
13 Кислота соляная 0,2 0,2 - 2 0,014
14 Оксид цинка - 0,5 - 3 0,015
15 Оксид алюминия - - 0,04 - 2,02
16 Диоксид серы 0,5 0,05 - 3 0,001
17 Бенз(а)пирен - 1*10-6 - 1 0,07*10-7
18 Аммиак 0,2 0,04 - 4 0,073
19 С-Н предельные 1,0 - - 4 0,247
20 Стирол 0,04 0,002 - 2 0,001
21 Эпихлоргидрин 0,2 0,2 - 2 0,0003
22 Ацетон 0,35 0,35 - 4 0,02
23 Спирт этиловый 5,0 5,0 - 4 0,404
24 Оксид железа - 0,04 - 3 0,615
25 Дибутилфталат - - 0,01 - 0,002
26 Толуол 0,6 0,6 - 3 0,055
27 Кислота азотная 0,4 0,15 - 2 1,21
ИТОГО: 350,8
Эффектом суммации обладают диоксид серы и серная кислота, диоксид серы и диоксид азота.
Ф И Л И А Л
1 Оксид углерода 5,0 3,0 - 4 0,543
2 Диоксид азота 0,085 0,04 - 2 0,041
3 Диоксид серы 0,5 0,05 - 3 0,002
4 С-Н предельные 6,0 - - 4 0,107
5 Сажа 0,15 0,05 - 3 0,001
6 Свинец - 0,0003 - 1 0,0003
7 Бензин 5 1,5 - 4 0,116
8 Взвеш. вещества 0,5 0,05 - 3 0,009
9 Бенз(а)пирен - 1*10-6 - 1 2,27*10-7
1 2 3 4 5 6 7
10 Марганец 0,1 0,01 - 2 0,002
ИТОГО 0,82
Эффектом суммации обладают: диоксид серы и диоксид азота, свинец и диоксид азота.
Завод «Поршень относится к предприятиям 3 категории опасности.
Таблица 3.2. Концентрация выбросов препрятия
Наименование вещесива ПДК в жилой зоне, мг/м3 Макс.расчетн. концентр. в жи-лой зоне, мг/м3 Фонов концентр, мг/м3 Суммарная концент-рация,мг/м3
1 2 3 4 5
Натрия гидроокись
Оксид алюминия
Пыль (SO2 более 85%)
Оксид железа
Диоксид азота
Взвешенные вещества
Оксид углерода
Марганец
Масло нефтяное
Сажа
Оксид цинка
С-Н предельные 0,01
0,04
0,15
0,04
0,065
0,5
5,0
0,01
0,05
0,15
0,05
1,0 0,0044
0,014
0,0603
0,01572
0,0409
0,2716
0,8635
0,0043
0,0182
0,0075
0,0021
0,0862 0,004
0,016
0,06
0,016
0,0266
0,0887
4,0366
0,004
0,02
0,06
0,02
0,4 0,0084
0,03
0,1203
0,0372
0,0675
0,3603
4,9001
0,0083
0,0382
0,0676
0,0221
0,4862
Группа суммации в долях ПДК
Диоксид S и диоксид N 1 0,481 0,4 0,881
Ф И Л И А Л
Углеводороды
Взвешенные вещества
Азота диоксид 1,0
0,5
0,085 0,0506
0,0051
0,0193 0,4
0,406
0,0133 0,4506
0,4111
0,0326
1 2 3 4 5
Оксид углерода
Сажа
Свинец
Бенз(а)пирен
Марганец 5,0
0,15
0,0003
1*10-6
0,01 0,2869
0,002
0,0001
0,0584*10-6
0,0014 2,016
0,06
0,00012
0,6*10-6
0,004 2,3029
0,0002
0,00022
0,6584*10-6
0,0054
Группа суммации в долях ПДК
Диоксид N и диоксид S
Диоксид S и Pb 1
1 0,2288
0,2644 0,4
0,4 0,6228
0,6644
Наблюдается превышение приземных концентраций в жилой зоне и на границе СЗЗ по следующим ингредиентам: пыль, содержащая SO2 более 85%, диоксид азота, марганец, оксид алюминия, оксид железа, взвешенные вещества (по основной площадке) и по свинцу и диоксиду азота (филиал).
Размер нормируемой СЗЗ, определенной по СН-245-71 составляет 300 м для основной площадки и 100 м для филиала. Учитывая, что санитарно-техническими и техническими мероприятиями удается обеспечит соблюдение санитарно-гигиенических нормативов качества воздуха на границе жилой застройки, размеры и границы cpp на момент достижения ПДВ для основной площадки и филиала приняты по границе существующей жилой застройки.
Вывод: рассматриваемое предприятие (завод «Поршень») является достаточно крупным загрязнителем атмосферного воздуха, выбрасывающим вредные вещества, негативно воздействующие на состояние природной среды и здоровье населения, следовательно, нуждается в организации мониторинговых исследований по количественному составу загрязняющих веществ, превышающих приземную концентрацию в жилой зоне и на границе СЗЗ.
4. Структура мониторинговых исследований.
Рост антропогенного влияния на ОС требует получения разноплановой и детальной информации о нем, которая дает возможность не только оценить реальную ситуацию, а и спрогнозировать состояние ОС в перспективе, наладить рациональную систему природоохранной деятельности, контроля над состоянием экосистем.
Организация наблюдений предусматривает контроль над распространением вредных примесей, как в самой атмосфере, так и между элементами системы «атмосфера – гидросфера – литосфера – биосфера». Для этой деятельности необходимы:
- сведения о действующих и перспективных источниках загрязнения;
- характеристика загрязняющих веществ;
- гидрометеорологические данные;
- результаты предыдущих наблюдений;
- данные об уровне загрязнения окружающей среды в соседних регионах и областях;
- данные о трансграничном перенесении вредных примесей.
Комплекс задач, связанных со сбором этой информации, выполняет специальная служба наблюдений, которую формируют система наблюдений и система контроля.
Система наблюдений обеспечивает наблюдения за качеством природных объектов в городах, населенных пунктах и территориях, размещенных вне зоны влияния конкретных источников загрязнения. Наблюдения за загрязнениями атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод осуществляют службы Госкомитета гидрометеорологии, а также Главгосэкоинспекция, Госуправление охраны ОПС в областях, геологические территориальные организации, МЧС, МОЗ, МАП, Государственный комитет Украины по водному хозяйству, Госкомитет строительства, архитектуры и жилищной политики Украины, дополнительно для грунтов – Министерство сельскохозяйственной продукции, Министерство лесного хозяйства. Научный комитет Национальной академии наук Украины организует авиационно-космические исследования за состоянием озонового слоя и глобальным загрязнением атмосферы. Практикуются экологические наблюдения за отдельными предприятиями.
Система контроля осуществляет наблюдения и контроль над источниками загрязнения, выбросами ВВ в ОС.
При организации наблюдений за состоянием воздуха используют предварительные исследования, которые предусматривают обследование территории (метеорологические условия, содержание загрязнителей) при помощи передвижных лабораторий, которые осуществляют отбор и анализ проб с целью изучения размещения действующих источников загрязнения и перспектив развития промышленности. После выявления имеющегося и перспективного уровней загрязнения оценивают изменения концентраций примесей в пространстве и времени, разрабатывают схему размещения постоянных (стационарных) постов наблюдения на территории города, программы их работы. При их размещении приоритетными являются жилые районы с наибольшей плотностью населения, где возможно превышение установленных пороговых значений гигиенических показателей (ПДК). Работа постов наблюдений должна соответствовать таким условиям:
- обязательность отражения общего состояния воздушного бассейна и контроля над источниками выброса;
- необходимость осуществления наблюдений за всеми примесями, концентрации которых превышают ПДК;
- обязательность определения пыли, диоксида серы, оксида углерода и оксидов азота.
Контроль за радиоактивным загрязнением осуществляется на фоновом уровне, а также в зонах влияния атомных электростанций и других источников возможных выбросов радиоактивных веществ. При контроле на фоновом уровне используют фоновые станции или спецстанции, установленные на расстоянии 50-100 км от возможного источника загрязнения. Для мониторинга в радиусе до 25 км используют сеть контроля и специальные посты наблюдений, где устанавливают датчики гамма-излучения и устройства для отбора проб и анализа. В пределах СЗЗ образуют посты дистанционного контроля радиоактивного загрязнения.
Действующая в Украине сеть наблюдений за загрязнением ОС включает посты ручного отбора проб и автоматизированные посты наблюдений и контроля ОС (АСКОС).
С постов ручного отбора пробы для анализа передаются в химлаборатории. Стационарные АСКОС оснащены устройствами непрерывного отбора и анализа проб в заданном режиме и передачи информации каналами связи в центр управления.
Посты наблюдений могут быть стационарными, маршрутными и передвижными (подфакельными).
Стационарный пост наблюдения предназначен для регулярного отбора проб воздуха с целью дальнейшего лабораторного анализа, непрерывного регистрирования состава ЗВ автоматическими газоанализаторами. Сеть стационарных постов оснащена помещениями типа «ПОСТ» - утепленными дюралевыми павильонами, где установлены комплекты приборов и оборудования для отбора проб и измерения метеорологических параметров: температуры, влажности, скорости и направления ветра. Действующие типы павильонов «ПОСТ-1», «ПОСТ-2», «ПОСТ-2а» отличаются продуктивностью и степенью автоматизации.
Наиболее распространенными являются лаборатории типа «ПОСТ-2». Ее используют для стационарных наблюдений за уровнем загрязнения атмосферного воздуха, а также для выяснения метеорологических характеристик. Она обеспечивает автоматическое измерение и фиксирование на диаграммной ленте концентраций оксида углерода и диоксида серы; автоматический отбор 33 проб воздуха для определения 5 газообразных примесей, сажи и пыли; ручной отбор 5 проб воздуха на содержание газообразных примесей, сажи и пыли; автоматическое измерение и регистрацию направления и скорости ветра, температуры (-50 - +500С), влажности атмосферного воздуха (0…100%); контроль за температурой, влажностью и давлением атмосферы при помощи переносных приборов.
Комплект ее технических средств содержит:
- металлический каркас (павильон) с внешними и внутренними вспомогательными приспособлениями;
- приборы автоматического контроля концентраций загрязняющих веществ: газоанализаторы типа ГМК-3 (для определения СО) и типа ГКП-1 (для SO2);
- группу приборов для ручного отбора проб воздуха на содержание газообразных примесей, сажи и пыли: электроаспираторы типа ЕА -1, ЕА -2, ЕА -2С и автоматический воздухоотборник «Компонент»;
- группу приборов автоматического и ручного контроля метеопараметров: анеморумбограф типа М63МР, датчики температуры и влажности.
Продуктивность этой лаборатории при четырехразовом обслуживании в течение суток составляет 50000 проб/час, средний срок службы – 10 лет.
Среди стационарных постов выделяют опорные стационарные посты (предназначенные для определения длительных изменений содержания основных или наиболее распространенных ЗВ) и неопорные стационарные посты (для наблюдений за специальными ВВ, характерными для контролируемой местности).
Количество стационарных постов определяют в зависимости от численности населения (табл. 3.1), рельефа местности, особенностей промышленности, изменений концентрации ЗВ.
Таблица 3.1 – Определение минимального количества стационарных постов.
Численность населения, тыс.чел. <50 50-100 100-200 200-500 500-1000 1000-2000 >2000
Кол. постов 1 2 3 3-5 5-10 10-15 15-20
Стационарные посты следует установить в жилой, промышленной и смешанной зонах и около автомагистралей.
Маршрутный пост наблюдения предназначен для регулярного отбора проб в фиксированных точках местности при помощи специально оборудованной автолаборатории. Маршрут ежемесячно изменяется с таким расчетом, чтобы отбор проб воздуха в каждом пункте проводился в разное время суток. Размещение маршрутных постов должно быть таким, чтобы выявить максимальные концентрации ЗВ, которые формируются источником выброса. Определяя место отбора проб, принимают во внимание высоту источника выброса (Н) и максимально возможную зону загрязнения ним атмосферного воздуха (R), которая равняется 20Н. составляют схему, центром, которой является источник выброса, около которого стороят круги радиусом 0,5R, 1R, 1,5R,. В точках пересечения кругов с проведенными из центра линиями, которые обозначают стороны света, отбирают пробы воздуха.
Подфакельный (передвижной) пост наблюдения используют для отбора проб под дымовым факелом с целью выявления зоны его влияния. Эти места выбирают с учетом закономерностей распространения загрязняющих веществ в атмосфере. Пробы отбирают согласно преобладающему направлению ветра на расстояниях 0,2; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 15; 20 км от источника загрязнения. Вспомогательные точки устанавливают в зоне формирования максимальной концентрации, на границе СЗЗ, на расстоянии СЗЗ+200 м. на каждом круге по обе стороны от оси факела на расстоянии 1/25R устанавливают еще 2 поста. В зоне максимального загрязнения отбирают не менее 60 проб воздуха, а в других зонах – до 25 на высоте 1,5 м от поверхности земли на протяжении 20-30 минут не менее, чем в трех точках одновременно.
На рассматриваемом предприятии существует центральная заводская лаборатория (ЦЗЛ), на базе которой создана лаборатория по контролю за состоянием атмосферного воздуха.. Согласно «Типовому положению о санитарной лаборатории» на предприятии определены штаты лаборатории в составе двух химиков и четырех лаборантов.
В соответствии с «Типовой инструкцией по организации системы контроля промышленных выбросов в атмосферу в отраслях промышленности» мониторинг нормативов ПДВ (ВСВ) на предприятии подразделяется на следующие виды:
- непосредственно на источниках выбросов;
- по фактическому загрязнению атмосферного воздуха на специально выбранных постах Госкомгидромета или постах, установленных предприятием по согласованию с органами общего контроля и размещенных на границе СЗЗ и селитебной зоне района города, в котором расположено предприятие.
Контроль за соблюдением нормативов ПДВ осуществляется силами собственной лаборатории на территории предприятия. Вещества, относящиеся к первой категории ЗВ, подлежащие контролю на первой площадке: пыль оксида кремния, окись углерода, оксид азота, диоксид азота, сажа, акролеин, взвешенные вещества, марганец, масло нефтяное, натрия гидроксид, хром, оксид алюминия, оксид железа, - по второй площадке: бенз(а)пирен, марганец, свинец, диоксид азота и оксид углерода., а также диоксид серы, как вещество, требующее обязательного контроля. Количество замеров в год составляет 2170 замеров. Контроль в основном осуществляется 2 раза в год (1 раз в период НМУ), а по некоторым веществам в определенных точках выброса 4 раза в год, 2 из которых в период НМУ.
Так как завод «Поршень» не относится к 1 категории опасности, осуществление мониторинга за фактическим загрязнением атмосферного воздуха на специально выбранном посту нецелесообразно. Непрямой контроль за выбросами и проверка достаточности размеров СЗЗ на момент достижения ПДВ осуществляется для основной площадки в точке, расположенной у жилого дома № 6 по пер. Белостоцкому и для филиала в точке, расположенной у жилого дома № 46 по ул. Дидро.
Вывод: на территории предприятия организована специальная система контроля за выбросом ЗВ на базе ЦЗЛ, необходимо организовать передвижной пост наблюдения, который позволит проводить мониторинговые исследования и осуществлять контроль за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу.
5. Использование программ исследования параметров окружающей среды.
В зависимости от вида постов наблюдений и их задач назначают программы и сроки наблюдений. На стационарных постах наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха и метеорологическими параметрами проводят на протяжении всего года, независимо от погодных условий. Они могут работать по полной, неполной и сокращенной программах наблюдения.
По полной программе наблюдения проводят ежедневно (воскресение – выходной, суббота – чередуется) в 1, 7, 13 и 19 часов по местному времени или иногда пользуются смещенным графиком. Наблюдения по этой программе предусматривают измерения в воздухе содержания пыли, диоксида серы, оксида углерода и оксидов азота, а также тех веществ, концентрации которых превышают ПДК.
По неполной программе наблюдения проводят ежедневно (суббота и воскресение чередуются) в 7, 13 и 19 часов. В районах, где температура воздуха ниже -450 С, наблюдения проводят по сокращенной программе ежедневно, кроме воскресения) в 7 и 13 часов по местному времени.
Наблюдения по сокращенной программе проводят в местах, где среднемесячные концентрации менее 1/20 ПДК (максимально разовых).
Все программы наблюдения обязательно охватывают наблюдения за метеопараметрами. При неблагоприятных погодных условиях отбор проб воздуха на всех постах должен осуществляться через каждые 3 часа.
Определение концентраций на маршрутных постах проводят по часовому графику.
Действующая сеть наблюдений за состоянием атмосферного воздуха, сформированная из стационарных, маршрутных и подфакельных постов дает возможность контролировать загрязнение воздуха в населенных пунктах, выявлять влияние источников загрязнения на определенные территории и выбросы стационарных источников загрязнения. При благоприятных условиях системы постов устанавливают динамику загрязнения атмосферы, выявляют территории, где увеличивается состав загрязняющих веществ в воздухе, определяют опасные источники выбросов.
Вывод: На территории рассматриваемого предприятия организовать передвижной пост наблюдения за состоянием окружающей природной среды. Поскольку предприятие относится всего лишь к третьей категории опасности, то программу исследования параметров ОС выбираем неполную. Это даст возможность получить комплексную систему данных о загрязнении ОПС, поскольку на территории предприятия проводится контроль за соблюдением ПДВ с периодичностью 2 (в некоторых случаях 4) раза в год, следовательно есть возможность сопоставления полученных результатов исследования, для получения общей картины загрязненности атмосферного воздуха и выявления факторов его влияния на состояние ОС и в том числе человека.
6. Необходимость контроля на постах наблюдения метеоусловий.
На постах наблюдения необходимо фиксировать состояние метеорологических условий, а также их изменения. Поскольку метеорологические условия каждого исследуемого региона существенно влияют на количественные и качественные показатели загрязнения ОС, рассеивание ВВ, попадание их в грунт, поверхностные и подземные воды и в организм человека, на перемещение ЗВ в другие регионы и из соседний регионов в исследуемый (горизонтальное перемещение воздушных масс), на вертикальное перемещение загрязнителей с воздухом и, как следствие, на нарушение озонового слоя планеты, отсюда на количество солнечной радиации, поступающей из космоса.
При постоянных параметрах уровень рассеивания ЗВ существенно зависит от климатических условий:
- направление условий переноса и распространения загрязнителей в атмосфере;
- интенсивность солнечной радиации, определенные фотохимические превращения ЗВ и возникновение вторичных продуктов загрязнения;
-количество и продолжительность атмосферных осадков, приводящих к вымыванию загрязнителей из атмосферы.
Рассеивающая способность атмосферы прежде всего определяется характером вертикальной устойчивости атмосферы, то есть распределением температуры и скорости по вертикали.
Различают 3 степени вертикально устойчивости атмосферы:
1. Конвекция
2. Изотермия
3. Инверсия.
Конвекция – это такое состояние атмосферы, при котором теплые потоки поднимаются вверх, холодные опускаются вниз и каждый вышестоящий слой воздуха холоднее нижестоящего.
Изотермия – это такое состояние атмосферы, когда все слои воздуха прогреты одинаково. Она возникает при низкой облачности.
Инверсия – возникает при ясном ночном небе, когда инфракрасное излучение уходит в космос и земной покров сильно остывает. Поскольку теплоемкость земли меньше теплоемкости воды, то земля быстро нагревается и остывает, охлаждая, соприкасающиеся с этой поверхностью слои воздуха. Такая инверсия называется приземной.
Кроме этого существует еще приподнятая инверсия (в инверсионном слое каждый нижестоящий слой холоднее вышестоящего).
Ветровые параметры:
1. Скорость ветра. При слабом ветре (менее 4 м/с) в районе высоких источников концентрация у поверхности уменьшается за счет увеличения факела подъема и уноса ЗВ вверх. Особенно значителен подъем при выбросах, нагретых более 150 0С. Увеличение скорости ветра способствует как переносу, так и рассеиванию ЗВ, поскольку возрастает интенсивность перемешивания воздушных слоев. При сильном ветре (более 4 м/с) начальный подъем у источника выброса уменьшается, наблюдается значительный перенос и рассеивание на значительных площадях.
Максимальные концентрации ЗВ наблюдаются при некоторой скорости, которая называется опасной, ее значение зависит от характеристик источников выброса:
- для мощных источников с большим перегревом дымовых газов – составляет 5-7 м/с;
- для сравнительно маломощных источников с низкой температурой газов – близко 1-2 м/с.
2. Направление ветра. Неустойчивость направления ветра способствует усилению рассеивания по горизонтам ЗВ и, как следствие, - уменьшению их концентрации.
3. Вертикальные потоки. Они обусловлены неоднородностью подстилающей поверхности. В условиях пересеченной местности на наветренных склонах возникают восходящие, а в подветренных – нисходящие потоки. Над водоемами летом нисходящие потоки, в прибрежных районах – восходящие. При нисходящих потоках приземные концентрации загрязнителей увеличиваются, а при восходящих – уменьшаются. В котлованах воздух застаивается, что приводит к накоплению ЗВ, особенно при наличии низких источников выбросов.
Солнечная радиация обуславливает возникновение фотохимических реакций и появление вторичных продуктов, т.н. химического смога. Основой являются компоненты выбросов промышленности и транспорта. Под воздействием солнца окислы азота и углеводород вступают в реакцию, результатом которой являются озон, перекиси, альдегиды, кетоны, свободные радикалы, обладающие более токсичными свойствами, чем исходные вещества.
У фотохимического смога в последнее время появился новый аспект –появление смога вне промышленных городов и вдалеке от очевидных источников выброва.
При туманах концентрация загрязнителей резко возрастает.
Влияние метеоусловий на выбросы проявляются по-разному, в зависимости от температуры и высоты источника выброса.
Концентрация ЗВ в приземном слое под факелом дымовых и вентиляционных труб на разных расстояниях от источника выброса зависит от мощности выброса, высоты трубы, температуры и скорости истечения газов, метеоусловий.
На рассеивание ЗВ существенно влияют: планировка улиц , их ширина и направление, высота зданий, зеленых насаждений, наличие водных объектов, наличие перепадов высот на исследуемой территории.
При оценке эффективности выполнения мероприятий по охране атмосферы недостаточно иметь сведения о концентрациях выбросов. Требуется информация о динамике за длительный период параметров источников и характеристик выбросов, климатических условий, планировки контролируемой территории, зон распространения ЗВ в конкретных климатических условиях.
Исследуемое здесь предприятие (завод «Поршень») имеет большое количество источников выбросов различных загрязняющих веществ, системой контроля которых предусмотрен обязательный их контроль в период неблагоприятных метеорологических условий (НМУ). Кроме того на рекомендуемом передвижном посту наблюдений предусматривается при наступлении НМУ проводить отбор проб каждые три часа.
Загрязнение приземного слоя атмосферы, создаваемое заводом «Поршень» в большой степени зависит от метеоусловий. В отдельные периоды, когда метеорологические условия способствуют накоплению вредных веществ в приземном слое атмосферы, концентрации примесей в воздухе резко возрастают. Прогнозы высоких уровней загрязнения атмосферы являются основанием для регулирования выбросов. Под регулированием выбросов понимается их кратковременное сокращение в период НМУ.
Вывод: метеорологические условия на постах наблюдения действительно необходимо строго контролировать, поскольку в зависимости от них возможно уменьшение или увеличение концентрации загрязняющих вредных веществ в приземном слое атмосферы, что в свою очередь оказывает ощутимое влияние на состояние окружающей природной среды и здоровье человека.
Список литературы
1. Закон Украины “Об охране окружающей природной среды”, К, 1992 г.
2. Географическая энциклопедия Украины. Киев,1989 г.
3. Апостолюк С.О., Джигирей В.С., Апостолюк А.С. Промышленная экология: учебн.пособие – К.: Знание, 2005 г – 474 стр.
4. Регионы Украины: поиск стратегии оптимального развитияю//Под ред. д.г.н., проф. Голикова А.П. – Харьков, 1994 – 314 стр.
5. Клименко М.О., Прищепа А.М., Вознюк Н.М. Мониторинг окружающей среды: Учебник. – К.: Издательский центр «Академия», 2006. – 360 стр. (Альма-матер).
6. Проектная экологическая литература, принадлежащая заводу «Поршень».


Другие работы по теме: