ВОЗДЕЙСТВИЕ ГОРОДСКИХ КОТЕЛЬНЫХ НА АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ ГОРОДА

Негативное воздействие на окружающую природную среду оказывают все объекты городских котельных . Для того чтобы достаточно точно оценить воздействие на окружающуюсреду и разработать эффективные природоохранные мероприятия необходимо знать основы производственных процессов реализации тепловой энергии, эксплуатации сетей водопотребления и водоотведения.

Сведения об инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и их источников были взяты из Проектанормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу ООО «КонцессКом» (ПДВ), который прошел соответствие Санитарно- эпидемиологическим заключением №86.ХЦ.23.000.Т.000614.07.16 от 29.07.2016 г.

По итогам инвентаризации 2017 г. на данном предприятии имеется 60 источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, в том числе 38 организованных и 22 неорганизованных.

В атмосферу от источников предприятия поступают 28 загрязняющих веществ, в том числе 19 газообразных и жидких, и 9 твердых. Подлежит нормированию 25 загрязняющих вещества. Общая масса выбросов от стационарных источников в целом по предприятию составляет 525,648406 тыс.т/год.

Расчеты загрязнения атмосферы проводились на ПЭВМ по унифицированной программе УПРЗА Эколог (версия 4), согласованной к применению в установленном порядке.

На начальном этапе расчетов выполнена оценка значимости вредных веществ и групп суммаций с точки зрения загрязнения атмосферы, которая показала нецелесообразность проведения детальных расчетов для 6 веществ.

Наряду с расчетами полей максимальных приземных концентраций проведены расчеты в 43 контрольных точках, расположенных на границе санитарно-защитной и жилой зоны.

По результатам расчетов концентрации 20 веществ в контрольных точках не превышают 0,1 ПДК.

Результаты расчетов подтвердили соблюдение действующих гигиенических стандартов качества атмосферного воздуха по всем вредным веществам, выбрасываемых источниками предприятия.

Сформулированы предложения по установлению нормативов ПДВ (ВСВ) на период до 2021 г. для всех рассматриваемых источников и вредных веществ.

Разработан план-график контроля за соблюдением установленных нормативов ПДВ (ВСВ) для всех источников предприятия, исходя из категории источников выбросов в разрезе загрязняющих веществ, предусматривающий контроль непосредственно на источниках, и на точках в ближайших жилых зонах за содержанием вредных веществ в атмосферном воздухе[1].

Влияние городских тепловых сетей на экологическое состояние компонентов окружающей среды можно разделить на:

1)Прямое - выбросы в атмосферу загрязняющих веществ, сбросы сточных вод в водные объекты, аварийные выпуски нефти и т.д.

2) Косвенное - выпадение загрязняющих веществ вместе с атмосферными осадками, создание хранилищ для нефти (резервное топливо) и промысловых сточных вод, не герметичность неорганизованных источникови др.

По длительности воздействия источники загрязнения делятся на:

• Постоянно действующие –дымовые трубы.

• Периодически действующие - разливы нефти, сварочные посты, металлообрабатывающиеи деревообрабатывающие станки, покрасочные участки, ремонтные участки, выхлопные газы автотранспортных средств.

В связи с тем, что организованные источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу не оснащены пылеулавливающими установками и выбросы от организованных источников носят постоянный характер то замеры от дымовых труб проводятся 1 раз в квартал. Несмотря на то что категории выброса от: Азота диоксида, Азота (II) оксида, Углерода оксида относятся к 3Б (3Б категории выброса – 1 раз в год) кроме вещества Бенз/а/пирен (3,4-Бензапирен), который относится к категории 4 ( 4 категория выброса - 1 раз в 5 лет).А выбросыот неорганизованных источников носят периодический и кратковременный характер, согласно план –графику контроля, указанный в ПДВ, производится 1 раз в год для каждого вещества и 1 раз в 5 лет для некоторых веществ в зависимости от их категории. Все категории веществ просчитаны в проекте ПДВ[3].

Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу

В табл.1.4 приведены наименования 28 загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу предприятием.

Для 21 веществ приведены значения предельно допустимой максимально разовой концентрации (ПДК_м.р.), для 2 – значения предельно допустимой среднесуточной концентрации (ПДК_с.с.), для 5– значения ориентировочно безопасного уровня воздействия (ОБУВ).

В графе 5 указан класс опасности для каждого из веществ, имеющих ПДК_м.р. или ПДК_с.с., в графе 6 даны количественные характеристики выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ (т/год), исходя из фактического усредненного времени работы предприятия в целом, его сменности, а также загрузки оборудования и продолжительности отдельных технологических процессов[1].

В районе размещения городских котельных ООО «КонцессКом» по данным многочисленных сведений о фоновых концентрациях загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Ханты- Мансийский ЦГМС –филиал ФГБУ «Обь-Иртышское УГМС» уровень загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы (0,013 мг/м3), диоксидом азота (0,083 мг/м3), оксид азота (0,043 мг/м3) и оксидом углерода (2.5 мг/м3) характеризуется низкими значениями и не превышает предельно допустимые концентрации по всем определяемым показателям[1].

Измерения содержания диоксида серы, диоксида азота, оксида углерода и сажи в атмосферном воздухе проводились исследовательской группой в соответствии с требованиями ГОСТ8.563-97,РД 52.04.186-89.Замеры проводились каждый квартал внутри производственно и с помощью аккредитованной лабораторией. Средствами измерения служили :

· Полар ЕХ Т зав. №0085-11

· Монолит Газ ЕХ Т зав. №0262-09

· Аспиратор ПУ мод. ПУ-4Э зав. №5451

· Тesto-350

Местами отбора проб были следующие источники выброса загрязняющих веществ:

1)Котельная №5, котлы КВГМ-4, точка отбора проб – дымовыетрубы;

2) Котельная «Арочник», котлы ВКГМ- 4 и ВКГМ-2,5, точка отбора проб – дымовые трубы;

3) Котельная СУтрубы;

4) Котельная ПМК-177, котлы ВК-7,5, точка отбора проб – дымовые трубы;

5)Котельная КСАТ , котлы КВСА-3М, точка отбора проб – дымовые трубы;

6)Котельные правобережные , котлы ВКГМ-50, ДЕ -25-14ГМ, точка отбора проб – дымовые трубы;

В 2015 году при объеме выбросов 419,416 тонн , на долю твердых загрязняющих веществ пришлось 0,35% (1,489 тонн ), а газообразных и жидких загрязняющих веществ – 99,65% (435,172 т), табл. «Среди газообразных загрязняющих веществ основную массу от общего объема выбросов в атмосферу составляет оксид углерода – 72,1% (2016 г.) и 71,8% (2015 г.), на втором месте по объему выбросов стоят оксиды азота – 27,05% и 23,01% выбросов,летучие органические соединения – 0,82% и 5,19% (соответственно в 2016 г. и 2015 г.). По подсчетам за 2017 г основную массу выбросов в атмосферу составляет оксиды углерода – 76,7%,оксиды азота – 21,9%летучие органические соединения – 1,4%

Результаты анализовза последние три года приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 Распределение выбросов по видам загрязняющих веществ со всех котельных ООО «КонцессКом» в периоде с 2015по 2017 года

Таблица2.3 Концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в 2015-2017 гг.

Рисунок 2 -график изменения концентрации диоксида серы в период

2015-2017 гг.

Рисунок 3 -график изменения концентрации оксида углерода в период

2015-2017 гг.

Рисунок 4 -график изменения концентрации диоксида азота в период

2015-2017 гг.

Рисунок 5 -график изменения концентрации оксида азота в период

2015-2017 гг.
В связи с введением в эксплуатацию в 2015 году двух котельных СУ-78 и котельной КСАТ, значения контролируемых загрязняющих веществ начали увеличиваться.В будущем концентрации подконтрольных загрязняющих веществ превысят фоновые значения, но останутся в пределах ПДК.

На представленной таблице отчетливо прослеживается закономерность - все контролируемые вещества не превышают значения ПДК в рассматриваемый период времени, несмотря на постепенно возрастающую антропогенную нагрузку на атмосферный воздух в пределах данного месторождения. Это происходит за счет уменьшение количества и улучшение качества органического топлива, сжигаемого для производства электроэнергии и теплоты, а такжепостоянное реконструированиеморально и технически устаревших электрофильтров на котлоагрегатах, что позволяет снизить выбросы вредных веществ в атмосферу до 8-10 тонн в год.

3 Мониторинг качества атмосферного воздуха

Состав контролируемых параметров. Мониторинг за состоянием атмосферного воздуха проводится с целью выявления загрязняющих компонентов от котельных ООО «КонцессКом»

 При проведении мониторинговых исследований контроль будет осуществляться за следующими веществами:

•   Диоксид серы;

•   Оксид углерода;

•   Диоксид азота;

•   Оксидазота;

Методики определения. Отбор проб должен проводиться в строго заданных условиях, обеспечивающих реальное содержание определяемых компонентов в атмосферном воздухе, который является наиболее подвижной средой. Изменчивость воздуха и невысокие концентрации примесей предполагают использование сорбционных поглотителей, через которые прокачиваются большие объемы воздуха при отборе проб. При проведении работ по отбору проб должны соблюдаться требования к условиям отбора проб на определение содержания загрязняющих веществ в воздухе .

Стадия пробоподготовки является первой ступенью аналитической фазы. Помехи от неизвестных факторов должны быть полностью исключены.

 Цель подготовки пробы - перевод определяемого компонента (и пробы) в форму, пригодную для анализа с помощью выбранного метода, удаление мешающих веществ или их маскировка. В некоторых случаях необходимо строго известное изменение концентрации (разбавление или концентрирование), что обычно связано с требованиями используемого метода анализа.

Обоснованием для выбора инструментальных методов анализа вредных веществ в воздухе служат нормативные документы, допущенные к применению Минприроды РФ. В таблице 3.1 представлен перечень использованных в данной работе методов анализа .

Внешний контроль достоверности измерений следует осуществлять, соблюдая требования.

Допускается использования иных методов определения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, согласно .

Таблица 3- Перечень используемых методов анализа

Критерии оценки. Критериями оценки выступают предельно допустимые концентрации (ПДК) - нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества в единице объема, которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

Для оценки загрязнения использованы значения ПДК максимальных разовых концентраций определяемых вредных веществ в атмосферном воздухе (ПДК/ОБУВ м.р.) (таблица 3.1). Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) - концентрация вредного вещества в воздухе, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (в том числе, субсенсорных) реакций в организме человека [4, 5].

Таблица 3.1 - Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК), класс опасности и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух [6].

3.1 Природоохранные мероприятия по защите атмосферного воздуха

С целью уменьшения загрязнения воздушного бассейна и предотвращения аварийных ситуаций при эксплуатации городских котельных ООО «КонцессКом» предусмотрены планировочные, технологические и специальные мероприятия, позволяющие свести к минимуму вредное воздействие на атмосферный воздух и предотвратить аварийные ситуации:

К технологическим мероприятиям, включающим использование прогрессивной технологии и т.д., можно отнести:

- Полная герметизация всего технологического процесса;

- Расположение оборудования, обеспечивающее свободный доступ к нему и удобное обслуживание;

- Заземление для защиты от статического электричества оборудования и трубопроводов.

К организационным мероприятиям относится соблюдение технологических регламентов и правил технической эксплуатации.

Для контроля предельно допустимых выбросов в атмосферный воздух, компания ООО «КонцессКом разработала проект ПДВ.

Разработка и установление нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) для объектов ООО «КонцессКом» осуществляется в соответствии с Законом Российской Федерации «Об охране окружающей среды» , Федеральным Законом «Об охране атмосферного воздуха» , ГОСТ 17.2.3.02-78 , Постановлением Правительства РФ «О нормативах выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него», Общегосударственным нормативным документом ОНД-86, Санитарных норм проектирования промышленных предприятий СН-244, ГОСТа 17.2.3.02-78 и других нормативных правовых и методических документов. и другой общегосударственной нормативной и методической документацией [1].

Основанием для проведения разработки проекта нормативов предельно допустимых выбросов для предприятия является необходимость экологической оценки воздействия данного объекта на окружающую природную среду и определения нормативов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

3.2 Проект нормативов предельно-допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (ПДВ)

Согласно природоохранному законодательству РФ все юридические лица, имеющие стационарные источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, обязаны обеспечивать проведение инвентаризации выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух не реже одного раза в пять лет и разработку проекта предельно допустимых выбросов.

Предельно допустимый выброс (проект ПДВ) - это масса выбросов загрязняющих веществ в единицу времени (г/сек, т/год), создающая приземные концентрации, не превышающие их предельно допустимые концентрации (ПДК) для населения, растительного и животного мира.

Основной задачей проекта ПДВ является разработка оптимальных мероприятий по защите атмосферы, обеспечивающих снижение приземных концентраций вредных веществ до нормируемых величин. При этом для каждого источника выделения вредных веществ в атмосферу должен быть установлен такой ПДВ, чтобы суммарная предельная концентрацияуказанных веществ с учетом фонового загрязнения не превышала санитарных норм.

При разработке проекта ПДВ проводится первичная оценка различных источников загрязнения (инвентаризация источников выбросов). На данном этапе определяются возможные источники образования и выделения в атмосферу загрязняющих веществ, приблизительная номенклатура загрязняющих веществ и объем выбросов. Выявляются объекты, попадающие в нормативную санитарно-защитную зону предприятия. На основании полученных данных после проведения работ и разработки и согласования тома проекта ПДВ идет получение разрешения на выбросы загрязняющих веществ [7].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение сформулируем основные выводы, полученные в результате исследовательской работы.

В исследовательской работевыполнен системный анализ природоохранной документации предприятия ООО «КонцессКом» по городским котельным, на основании которых была составлена физико-географическая характеристика объекта изучения.

На основании природоохранной документации предприятия были собраны и изучены фоновые многолетние данные атмосферного воздухавблизи городских котельных. Такжебыло проанализировано природоохранное законодательство Российской Федерации. На основе всех изученных данных был составлен перечень качественных и количественных показателей состояния атмосферного воздуха. В ходе выполнения исследовательских работ в 2016, 2017 году в составе с аккредитованной лабораторией были совершенывыезда на объектыисследования с отбором проб для оценки фактического качественного и количественного воздействия эксплуатируемых котельных.

На основе полученных данных протоколов анализов отобранных проб были получены данные, необходимые для объективной оценки изменения состояния атмосферного воздуха.

При изучении данных, полученных в результате анализа отобранных проб в атмосферном воздухе, автором были выявлены следующие закономерности:

- с введением в эксплуатацию новых котельныхконцентрации загрязняющих веществ увеличиваются незначительно . Это происходит потому, что проводятся реконструкции морально и технически устаревших электрофильтров на котлоагрегатах, что позволяет снизить выбросы вредных веществ в атмосферу и за счет уменьшение количества и улучшение качества органического топлива, сжигаемого для производства электроэнергии и теплоты.