Идентификация выбросов в атмосферный воздух

Выбросы технологических процессов и технических систем при их работе в штатных режимах состоят:

— из веществ, выбрасываемых в атмосферу;

— из веществ, поступающих в рабочее помещение;

— из утечек рабочих сред из технических систем при нарушении их герметичности как в помещение, так и на промышленные площадки.

Масса выбросов, возникающих при проведении технологических процессов, обычно рассчитывается по формуле:

М = m _удП k(1 - η),

где m_уд - удельное выделение загрязняющего вещества на единицу характерного показателя производственного процесса; для расчета выбросов из плавильных агрегатов; П - производительность плавильного агрегата, т/ч; для расчета выбросов при элекгродуговой сварке - расход электродов, кг/ч; для расчета выбросов при резке металлов - произведение длины реза на толщину разрезаемого металла, м²/ч; при окраске - расход лакокрасочных материалов, кг/ч; к - поправочный коэффициент для учета особенностей технологического процесса; η - эффективность средств очистки выбросов в долях единицы. При их отсутствии η = 0.

Обычно системы отвода загрязнений в техносферу от мест их образования удаляют из цеха до 97 % вредных веществ, а 3 %. веществ все же поступают в помещение цеха.

При эксплуатации систем с повышенным давлением возможны утечки газов, паров и жидкостей через уплотнения разъемных соединений, трубопроводов, затворы трубопроводной арматуры (клапаны, вентили и др.).

Утечки газов, см³/мин, через затворы определяют по формуле

где К - коэффициент, зависящий от класса герметичности; К = 1...10; N - коэффициент, зависящий от вида арматуры, например, для вентилей N = 75 • 10; Р - давление среды в трубопроводе, МПа; D_y - диаметр условного прохода, мм.

Объемы утечек газов значительно превышают объемы утечек жидкостей. При сжигании топлива (уголь, мазут, природный газ) в котлах ТЭС образуются нетоксичные диоксид углерода и водяной пар. Кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие как оксид угле­рода, оксиды серы и азота, летучая зола. Для ТЭС мощностью 1000 МВт характерны выбросы углекислого газа - 560 т/ч; паров воды - 105, диоксида серы - 14, оксидов азота - 4 и золы 0,85 т/ч при условии, что эф­фективность очистки дымовых газов от летучей золы составляет 0,99. Вблизи ТЭС, выбрасывающих такое количество загрязнителей, образуются зоны с повышенными концентрациями вредных веществ протя­женностью до 5 км и более.

Автомобильный транспорт при сжигании бензина или дизельного топлива выбрасывает отработавшие газы, состоящие из нетоксичных паров воды, диоксида углерода, азота, кислорода и водорода, а также из токсичных веществ: оксида углерода, оксидов азота, углеводородов, альдегидов, сажи, бенз(а)пирена и др. Состав отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (ДВС) зависит от режима работы двигателя.

Отработавшие газы ДВС в городах являются основными загрязнителями атмосферного воздуха. По данным обследований, величину концентрации оксида углерода СО, мг/м³, в воздухе автомагистралей (на краю проезжей части) можно найти по формуле:

где N — интенсивность движения автомобилей, авт/ч.

В реальных производственных городских, региональных и тому подобных условиях атмосферный воздух практически всегда оказывается одновременно загрязненным несколькими веществами.

Совместное негативное влияние загрязняющих веществ на воздух городов и промышленных зон оценивают индексом загрязнения атмосферы (ИЗА). Для каждого i- го вещества ИЗА_i = k_i (С_i/ПДК_c,ci), где k_i - коэффициент, равный 1,7 - для веществ I класса; 1,3 - для веществ II класса; 0,1 - для веществ III класса и 0,9 - для веществ IV класса; С_i - текущая концентрация i-го вещества в атмосфере; ПДК_ССi - предельно допустимая среднесуточная концентрация i- го вещества.

1 ИЗА>14; 2 ИЗА от 7 до 13;

3 ИЗА от 5 до 6; 4 ИЗА<5

Рис. 2.11. Данные по уровню загрязнения атмосферного воздуха в городах РФ (на 2008 г.)

Интегральную оценку загрязненности атмосферы в городах обычно ведут по пяти наиболее опасным веществам, для чего рассчитывают значение ИЗА по формуле:

Допустимые значения ИЗА₅ < 7. Данные наблюдений показывают, что уровень загрязнения атмосферы остается высоким. В 67 % городов (136 городов), где проводятся наблюдения, степень загрязнения воздуха очень высокая и в 19 % городов - низкая.