ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И КОНТРОЛЮ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

ГЛАВНАЯ ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ им. А.И. ВОЕЙКОВА

ЗАПАДНО-СИБИРСКИЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

РЕГУЛИРОВАНИЕ ВЫБРОСОВ ПРИ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

РД 52.04-52-85

Ленинград Гидрометеоиздат 1987

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

РАЗРАБОТАН Главной геофизической обсерваторией имени А.И. Воейкова, Западно-Сибирским региональным научно-исследовательским институтом

ИСПОЛНИТЕЛИ: Б.Б. Горошко, канд. геогр. наук (руководитель разработки); А.II. Быков, канд. техн. наук (руководитель и ответственный исполнитель разработки); Л.Р. Сонькин, д-р геогр. наук (ответственный исполнитель); Т.С. Селегей, канд. геогр. наук

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Госкомгидрометом СССР 1 декабря 1986 г.

ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

Дата введения 01.12.86

Настоящие методические указания распространяются на подразделения Госкомгидромета СССР, Государственной инспекции по охране атмосферного воздуха при Госкомгидромете СССР, министерства и ведомства, а также на санитарно-эпидемиологическую службу Минздрава СССР и другие органы, осуществляющие государственный надзор за состоянием атмосферного воздуха. Они предназначены для предприятий, организаций и учреждений, имеющих источники загрязнения воздуха, независимо от их ведомственной принадлежности. Методические указания составлены в соответствии с Законом СССР об охране атмосферного воздуха и ГОСТ 17.2.3.02-78 «Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями» и определяют единый порядок и обязанности организаций, участвующих в работах по прогнозу загрязнения атмосферы, регулированию выбросов и контролю эффективности этих работ.

В городах и промышленных центрах Советского Союза проводятся многочисленные мероприятия по обеспечению чистоты атмосферы. В ряде случаев осуществление радикальных мер по защите воздушного бассейна бывает затруднительным, рассчитано на длительный период и требует значительных капитальных вложений. В связи с этим большое значение приобретает разработка и осуществление мероприятий по временному сокращению вредных выбросов в атмосферу в периоды неблагоприятных метеорологических условий.

Загрязнение приземного слоя воздуха, создаваемое выбросами промышленных предприятий, тепловых электростанций, транспорта и других объектов в большой степени зависит от метеорологических условий. В отдельные периоды, когда метеорологические условия способствуют накоплению вредных веществ в приземном слое атмосферы, концентрации примесей в воздухе могут резко возрастать. Чтобы в эти периоды не допускать возникновения высокого уровня загрязнения, необходимо заблаговременное прогнозирование таких условий и своевременное сокращение выбросов вредных веществ в атмосферу. В настоящее время в системе Госкомгидромета разработаны методы прогноза загрязнения воздуха. Оперативное прогнозирование осуществляется в ряде городов страны. Прогнозы высоких уровней загрязнения воздуха являются основанием для регулирования выбросов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Под регулированием выбросов вредных веществ в атмосферу понимается их кратковременное сокращение в периоды неблагоприятных метеорологических условий (НМУ), приводящих к формированию высокого уровня загрязнения воздуха. Регулирование выбросов осуществляется с учетом прогноза НМУ на основе предупреждений о возможном опасном росте концентраций примесей в воздухе с целью его предотвращения.

Прогноз загрязнения атмосферы и регулирование выбросов являются важной составной частью всего комплекса мероприятий по обеспечению чистоты воздушного бассейна. Эти работы особенно необходимы в городах с относительно высоким средним уровнем загрязнения воздуха, поскольку принятие радикальных мер по его снижению требует, как правило, больших усилий и времени, а эффект от регулирования выбросов может быть практически незамедлительным. В то же время для предотвращения роста концентраций в отдельные периоды выполнение таких работ полезно практически в любом городе.

Мероприятия по сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в периоды НМУ разрабатывают предприятия, организации, учреждения, расположенные в населенных пунктах, где органами Госкомгидромета проводится или планируется проведение прогнозирования НМУ.

Мероприятия по регулированию выбросов разрабатываются на всех предприятиях, имеющих источники выбросов вредных веществ в атмосферу, с участием отраслевых институтов. Если на предприятии устанавливаются нормы ПДВ (ВСВ), то разработка мероприятий по регулированию выбросов проводится совместно с головными ведомственными организациями в соответствии с ГОСТ 17.2.3.02-78.

Мероприятия по временному сокращению выбросов загрязняющих веществ в периоды НМУ являются обязательной составной частью сводного тома «Охрана атмосферы и предельно допустимые выбросы (ПДВ)» и утверждаются в соответствии с ГОСТ 17.2.3.02-78 и «Временной методикой нормирования выбросов». Они пересматриваются по решению местных советских, партийных органов, а также при изменении технологии производства и выбросов вредных веществ в атмосферу.

В городах, где сводные тома «Охрана атмосферы и ПДВ» в настоящее время не разрабатываются или где работы по установлению ПДВ запланированы на отдаленный период, мероприятия по временному сокращению выбросов согласовываются с головными институтами, подразделениями Минздрава СССР и ГАИ с привлечением служб ведомственного контроля и Госгортехнадзора и утверждаются органами Госкомгидромета СССР.

Контроль степени эффективности сокращения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу осуществляют с помощью инструментальных, балансовых и других методов.

Оперативное прогнозирование высоких уровней загрязнения воздуха осуществляют прогностические подразделения Госкомгидромета в соответствии с методическими указаниями.

Контроль за выполнением мероприятий по сокращению выбросов в периоды НМУ в соответствии с действующими нормативными актами проводит Государственная инспекция по охране атмосферного воздуха при Государственном комитете СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды с привлечением других контролирующих органов.

2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО РЕГУЛИРОВАНИЮ ВЫБРОСОВ

При разработке мероприятий по регулированию выбросов следует учитывать вклад различных источников в создание приземных концентраций примесей. В каждом конкретном случае необходимо определить, на каких источниках следует сокращать выбросы в первую очередь, чтобы получить наибольший эффект. С этой целью используют формулы для расчета максимальной концентрации примесей в воздухе (С_м), которые приведены в «Методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86)».

Для горячих выбросов

С_м =                                            (1)

Для холодных выбросов

С_м =                                                  (2)

где    h - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;

         А - коэффициент, зависящий от климатических условий;

         F, m, n - безразмерные коэффициенты, связанные с особенностями поступления выбросов в атмосферу;

         М - количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с;

         Н - высота источника над уровнем земли, м;

         D - диаметр устья источника, м;

         N - количество одинаковых источников выбросов;

         V - объем газов, поступающих в атмосферу из источников, м³/с;

         DТ - разность между температурой выбрасываемых газов (Т_г) и окружающего воздуха (Т_в), °С.

Из формул (1) и (2) видно, что С_м значительно уменьшается с увеличением высоты трубы Н, особенно в случае горячих выбросов. Следовательно, в периоды НМУ при прочих равных условиях необходимо в первую очередь сокращать низкие выбросы.

Концентрация примесей зависит от числа труб (N), через которые поступает в атмосферу заданное количество вредных веществ. Эта зависимость особенно существенна для случая холодных выбросов, для которых С_м прямо пропорциональна N. В связи с этим при наступлении НМУ следует в первую очередь снижать выбросы, поступающие в атмосферу из большого числа мелких источников. Значение С_м уменьшается с увеличением перегрева выходящих газов DТ по отношению к окружающему воздуху. Чем холоднее выбросы, тем более эффективным для уменьшения приземных концентраций является их кратковременное сокращение.

Для эффективного предотвращения повышения уровня загрязнения воздуха в периоды НМУ следует в первую очередь сокращать низкие, рассредоточенные, холодные выбросы.

При разработке мероприятий по кратковременному сокращению выбросов в периоды неблагоприятных метеоусловий необходимо учитывать следующее:

1) мероприятия должны быть достаточно эффективными и практически выполнимыми;

2) мероприятия должны учитывать специфику конкретных производств. В связи с этим их следует разрабатывать главным образом непосредственно на предприятиях и в отраслевых институтах;

3) осуществление разработанных мероприятий, по возможности, не должно сопровождаться сокращением производства. Такое сокращение в связи с выполнением дополнительных мероприятий допускается только в редких случаях, когда угроза интенсивного скопления примесей в приземном слое атмосферы особенно велика.

Соблюдение указанных принципов способствует практическому осуществлению мероприятий по регулированию выбросов и предотвращению роста концентраций в периоды неблагоприятных метеорологических условий.

3. СОСТАВЛЕНИЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЙ О ПОВЫШЕНИИ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА

Предупреждения о повышении уровня загрязнения воздуха в связи с ожидаемыми неблагоприятными метеорологическими условиями составляют в прогностических подразделениях Госкомгидромета. Применяют два вида предупреждений о возможном формировании повышенного уровня загрязнения воздуха: от отдельных источников и по городу в целом. В первом случае предупреждения связаны с ростом концентраций примесей в воздухе, создаваемых выбросами одного или группы источников; во втором - с ростом общегородского загрязнения воздуха. Предупреждения составляются наряду с ежедневными прогнозами загрязнения атмосферы при возникновении угрозы значительного роста концентраций. Они передаются партийным и советским органам, на предприятия, являющиеся источниками загрязнения приземного слоя воздуха, контролирующим организациям (Госинспекции по охране атмосферного воздуха, СЭС, ГАИ и др.).

В зависимости от ожидаемого уровня загрязнения атмосферы составляются предупреждения трех степеней, которым соответствуют три режима работы предприятий в периоды НМУ. Степень предупреждения и соответствующий ей режим работы предприятий в каждом конкретном городе устанавливают и корректируют местные органы Госкомгидромета СССР. В общем случае предупреждение дается, когда ожидается уровень загрязнения воздуха, превышающий максимальную разовую ПДК. Если в городе превышение ПДК наблюдается часто, то предупреждение составляется при ожидаемом относительно высоком уровне загрязнения воздуха, соответствующем установленным НМУ. Для случая отдельного источника такому уровню соответствует С_м - расчетная максимальная концентрация примеси, имеющая место при отсутствии НМУ.

Предупреждения третьей степени, с которыми связаны наиболее серьезные мероприятия по регулированию выбросов, составляются только в тех городах, где максимальная концентрация хотя бы одной из примесей превышает 5 ПДК.

Прогностические подразделения Госкомгидромета СССР имеют право составлять предупреждения третьей степени для конкретных предприятий, если вследствие увеличения их выбросов в сочетании с наступлением метеоусловий, способствующих росту загрязнения воздуха, резко ухудшается гигиеническая обстановка в какой-либо части города.

Ниже рассматриваются условия, в соответствии с которыми даются предупреждения одной из степеней.

3.1. Составление предупреждений для одиночных источников

Предупреждения о повышении уровня загрязнения воздуха для отдельных источников выбросов вредных веществ в атмосферу составляются, когда ожидаются НМУ, при которых максимальные концентрации примесей в воздухе, создаваемые источником или группой источников, могут превышать С_м. Для данного случая к НМУ относятся: приподнятая инверсия выше источника, штилевой слой ниже источника, туманы. В «Методических указаниях по прогнозу загрязнения воздуха в городах» приводятся комплексы НМУ для отдельных источников. Комплексы наряду с другими параметрами включают направление ветра, определяющее перенос примесей со стороны предприятий на жилые кварталы, их вынос на районы со сложным рельефом или с плотной застройкой, а также максимальное наложение выбросов.

Предупреждения для одиночных источников составляют независимо от того, расположен источник в окружении большого числа предприятий или он изолирован. Предсказываются и учитываются на основе расчетов только те концентрации, которые создаются обслуживаемым предприятием.

Предупреждение первой степени составляется, если предсказывается один из комплексов НМУ, приведенных в «Методических указаниях по прогнозу загрязнения воздуха в городах», при этом ожидаются концентрации в воздухе одного или нескольких контролируемых веществ выше ПДК; второй степени - если предсказываются два таких комплекса одновременно (например, если при опасной скорости ветра ожидается и приподнятая инверсия, и неблагоприятное направление ветра), когда ожидаются концентрации одного или нескольких контролируемых веществ выше 3 ПДК. Предупреждение третьей степени составляется в случае, когда после передачи предупреждения второй степени опасности поступающая информация показывает, что при сохраняющихся метеорологических условиях принятые меры не обеспечивают необходимую чистоту атмосферы; при этом ожидаются концентрации в воздухе одного или нескольких вредных веществ выше 5 ПДК.

Если обслуживаемое предприятие расположено в городе, где отсутствуют измерения концентраций примесей в воздухе, то предупреждения третьей степени не составляются.

Неблагоприятные метеоусловия различаются для источников с разными параметрами выбросов. Поэтому предупреждения должны составляться для каждого источника в отдельности. При большом количестве обслуживаемых объектов в городе источники следует разделить на группы в соответствии с действием НМУ на выбросы, осуществляемые этими источниками. Чаще всего они могут быть разделены на три группы: 1) высокие с горячими выбросами, 2) высокие с холодными выбросами, 3) низкие.

Примечание. Разделение выбросов на горячие и холодные осуществляется в соответствии с «Методикой расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86)».

Группы источников выделяются на каждом предприятии. Составленное предупреждение относится ко всем источникам соответствующей группы, расположенным в городе или на обслуживаемой территории. Предупреждение может относиться не ко всему предприятию, а только к источникам данной группы.

Разделение на предприятиях источников выбросов на группы проводится представителями предприятий совместно со специалистами местного подразделения Госкомгидромета.

3.2. Составление предупреждений по городу в целом

Предупреждения по городу в целом составляются в случае, когда ожидаются метеорологические условия, при которых могут быть превышены два относительно высоких уровня загрязнения воздуха. Повторяемость значений концентрации загрязняющих воздух веществ, превышающих первый уровень, составляет в среднем 10 %, второй уровень - 2 %. При прогнозе и принятии решения о регулировании выбросов следует исходить из обобщенного показателя загрязнения по городу в целом. В настоящее время в оперативной работе в соответствии с «Методическими указаниями по прогнозу загрязнения воздуха в городах» используются два обобщенных показателя. Одним из них является параметр Р.

Р=,

где    n - общее количество измерений на всех постах города в течение дня;

     m - количество измерений существенно повышенных концентраций, значения которых в 1,5 раза превышают среднесезонное значение (q_cp).

При первом относительно высоком уровне загрязнения воздуха по городу в целом Р = 0,35 (в отдельных городах Р = 0,30), при втором Р = 0,50.

Другим обобщенным показателем загрязнения воздуха по городу в целом является средняя по городу и за все сроки наблюдений одного дня концентрация примеси (). Два относительно высоких уровня загрязнения воздуха при этом устанавливаются на основе статистического распределения значений  с учетом 10 %-ной и 2 %-ной повторяемости наиболее высоких значений.

Предупреждение первой степени составляется, если предсказывается превышение первого относительно высокого уровня загрязнения воздуха (при использовании параметра Р, когда ожидается его значение от 0,36 до 0,50); при этом ожидаются концентрации в воздухе одного или нескольких контролируемых веществ выше ПДК.

Предупреждение второй степени составляется в двух случаях:

1) если предсказывается превышение второго относительно высокого уровня загрязнения воздуха (Р > 0,50) и одновременно ожидаются концентрации в воздухе одного или нескольких контролируемых веществ выше 3 ПДК;

2) если после передачи предупреждения первой степени поступающая информация показывает, что принятые меры не обеспечивают необходимую чистоту атмосферы.

Предупреждение третьей степени составляется в случае, когда после передачи предупреждения второй степени сохраняется высокий уровень загрязнения атмосферы, ожидается сохранение НМУ; при этом ожидаются концентрации в воздухе одного или нескольких контролируемых веществ выше 5 ПДК.

Если относительно высокий уровень загрязнения воздуха в городе заранее не был предсказан вследствие неправильного прогноза метеоусловий или резкого увеличения выбросов, то составляется оповещение о наступившем явлении, исходя из тех же трех степеней.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО СНИЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИМЕСЕЙ В ВОЗДУХЕ И ВЫБРОСОВ В ПЕРИОДЫ НМУ

Для определения необходимого снижения выбросов в периоды НМУ следует исходить из прогностических значений концентрации и тех установленных значений, которые должны быть достигнуты в результате выполнения мероприятий.

Размер сокращения выбросов для каждого предприятия в каждом конкретном городе устанавливают и корректируют местные органы Госкомгидромета СССР в зависимости от специфики выбросов, особенностей рельефа, застройки городов и т.д. Должно быть обеспечено снижение концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы по первому режиму на 15 - 20 %, по второму на 20 - 40 %, и по третьему на 40 - 60 %.

4.1. Определение снижения концентрации примесей, создаваемых одиночными источниками

При оценке снижения концентрации следует исходить из необходимости достижения значения С_м. Если С_м формируется на территории предприятия или в санитарно-защитной зоне, то требуется снижение концентрации, создаваемой выбросами данного источника в жилых районах, до уровня, наблюдающегося при отсутствии НМУ.

Учитывается, что при осуществлении комплекса НМУ концентрации примесей в воздухе, создаваемые выбросами данного источника, возрастают примерно в 1,5 раза, двух таких комплексов одновременно - в 3 раза. В случае одиночного источника для достижения требуемого значения концентрации примесей в воздухе в таком же соотношении снижаются выбросы.

Однако чаще всего на предприятиях имеется много источников с разными параметрами выбросов, дающих неодинаковый вклад в создание приземной концентрации. С учетом этого обстоятельства для необходимого снижения концентрации примесей в воздухе может потребоваться существенно меньшее сокращение выбросов в пределах данной группы источников.

Пример.

Выбросы от ТЭЦ, расположенной в одном из городов, поступают в атмосферу через семь труб. Все трубы относятся к группе источников с горячими высокими выбросами. Четыре трубы имеют высоту 80 - 100 м, три - 30 м. Через три относительно низкие трубы в атмосферу поступает около 1/4 суммарного выброса. Однако расчеты, выполненные по формуле (1), показывают, что прекращение работы котлов, подключенных к низким трубам, обеспечивает уменьшение выбросов на 1/4 и в то же время приводит к снижению приземных концентраций сернистого газа в 5 раз, диоксида азота в 2,5 раза.

Эффект от сокращения выбросов вредных веществ в атмосферу в результате проведенных мероприятий является наибольшим при уменьшении низких неорганизованных выбросов.

Практически для решения вопроса о степени снижения выбросов на предприятии с большим количеством разных источников необходимо выполнить расчет концентраций загрязняющих веществ от отдельных групп источников с учетом и без учета регулирования выбросов по одной из программ, список которых приведен во «Временной методике нормирования промышленных выбросов в атмосферу». Расчеты выполняются предприятием.

При оценке неорганизованных выбросов с использованием ЭВМ необходимо учитывать следующее: суммарные неорганизованные выбросы (М г/с) с некоторого участка промплощадки условно приписываются одному расположенному в центре участка точечному источнику холодных выбросов (DТ = 0) высотой Н = 2 м диаметром устья D = 0,5 м, скоростью выхода газовоздушной смеси w = 1,5 м/с. В первую очередь учитываются мероприятия, не связанные со снижением производства и с существенными изменениями технологического режима. Если такие меры не позволяют достигнуть необходимого снижения уровня загрязнения воздуха, то рассматриваются другие мероприятия, которые могут быть связаны с остановкой некоторых второстепенных производств.

Однако часто сведения о параметрах выбросов являются неполными и не позволяют выполнить соответствующие расчеты. В этом случае необходимо оценивать возможное снижение приземных концентраций в результате выполнения мероприятий по регулированию выбросов с учетом снижения общего количества выбросов и с учетом высоты их поступления в атмосферу (Н).

Согласно формулам (1) и (2), вклады горячих и холодных выбросов в создание приземных концентраций обратно пропорциональны соответственно Н² и Н^4/3. Как отмечалось в разделе 3, все источники выбросов данного предприятия разделяются на группы в соответствии с действием НМУ на выбросы этих источников. Для каждой группы отдельно составляются предупреждения. Оценка вклада источников в создание приземных концентраций также проводится отдельно по выделенным группам.

Рассмотрим для примера предприятие, осуществляющее горячие выбросы. Все источники выбросов условно разделяются на две группы: высокие и низкие. Для случая высоких горячих выбросов рассмотрим три градации высот их поступления в атмосферу: 31 - 50, 51 - 100, > 100 м; средние высоты этих градаций составляют 40, 75 и 120 м. Для низких выбросов также рассмотрим три градации высот: £ 10, 11 - 20, 21 - 30 м со средними высотами 5, 15 и 25 м. Сведения о вкладе выбросов на разных высотах в создание приземных концентраций отдельно для каждой из групп источников приводятся в табл. 1. При этом учитывается обратно пропорциональная зависимость концентраций от Н².

Таблица 1

Оценка вклада выбросов, поступающих в атмосферу на различных высотах Н, в создание приземных концентраций примесей

Примечание: q - наибольшая концентрация примеси, создаваемая источником одной градации высот в пределах заданной группы; q₁ - наибольшая концентрация примеси, создаваемая источниками высотой более 100 м (для случая горячих высоких выбросов) и источниками высотой 21 - 30 м (для случая низких выбросов).

Из табл. 1 видно, что если при наступлении НМУ для высоких источников прекратить все выбросы на высотах 31 - 50 м, то суммарный выброс сократится на 20 %, а приземные концентрации снизятся более чем в 2 раза. Еще больший эффект может быть достигнут в результате учета высоты поступления выбросов в атмосферу для случая низких источников выбросов.

Для организации регулирования выбросов в связи с предупреждениями о возможном формировании высокого уровня загрязнения воздуха в районе отдельных источников и оценки требуемого снижения выбросов с целью достижения С_м необходимо предварительно выполнить следующие работы:

1) на каждом обслуживаемом предприятии согласно рекомендациям, изложенным в разделе 3, разделить источники на группы в соответствии с действием НМУ на выбросы этих источников;

2) провести расчет поля концентраций примесей, создаваемого каждой группой источников данного предприятия без выполнения мероприятий, а также при их выполнении; если отсутствует возможность проведения таких расчетов, следует определить отдельно для каждой группы источников суммарный выброс по градациям высот и ориентировочно оценить вклад в создание приземных концентраций выбросов, поступающих в атмосферу на каждой из градаций высот;

3) оценить степень снижения концентраций примесей в воздухе за счет выполнения мероприятий;

4) на основе выполненных оценок отнести каждое мероприятие к тому или иному режиму работ в период НМУ в соответствии с предупреждением той или иной степени.

Необходимое снижение концентраций достигается осуществлением выбранного из разработанного перечня комплекса мероприятий по регулированию выбросов, эффективность каждого из которых оценивается заранее.

4.2. Определение снижения концентрации примесей по городу в целом

При оценке снижения концентрации рекомендуется исходить из того, что высокий уровень загрязнения воздуха по городу в целом создается в основном невысокими выбросами. Условно отнесем к ним все выбросы, поступающие в атмосферу на высотах ниже 30 м от поверхности земли. Это главным образом выбросы автотранспорта, низкие неорганизованные выбросы на промышленных предприятиях, выбросы мелких котельных, открытое сжигание мусора и др.

При регулировании выбросов в связи с ожидаемым высоким уровнем загрязнения воздуха по городу в целом следует исходить из значения средней по всему городу и за все сроки наблюдений данного дня концентрации примеси (), которая тесно коррелирует с другими обобщенными показателями (параметр Р и др.).

При оценке необходимого снижения выбросов в связи с предупреждением о возможном повышении уровня загрязнения воздуха по городу в целом ставится задача достижения  (критического значения ), которое соответствует первому относительно высокому уровню загрязнения воздуха по городу в целом (см. п. 3.2) и определяется следующим образом:

если предсказывается , то в качестве q_кp принимается то значение , которое превышается в 10 % случаев;

если предсказывается параметр Р, то в качестве  принимается то значение , которое соответствует значению Р = 0,35 (в некоторых городах Р = 0,30). При прогнозировании параметра Р по совокупности примесей (Р_с) принимается, что каждая из примесей, входящих в Р_с, вносит одинаковый вклад в создание высокого значения этого параметра.

Значение  в случае использования параметра Р определяется в каждом городе в отдельности на основе линейной корреляции между Р и . Как и в случае отдельных источников, при решении вопроса о сокращении низких выбросов следует учитывать высоту их поступления в атмосферу Н. Рекомендуется рассматривать три градации высот: < 10, 11 - 20, 21 - 30 м. Оценка вклада разных выбросов в создании приземных концентраций проводится так, как это указывается в табл. 1; при этом учитывается обратно пропорциональная зависимость  от Н² или от Н⁴/³ (в зависимости от перегрева выбросов по отношению к окружающему воздуху).

В общем случае разделение низких выбросов по градациям высот проводится по всей территории города.

Пример.

В соответствии с выполненными оценками низкие выбросы сернистого газа (в 30-метровом слое) поступают в атмосферу города следующим образом: в слое до 10 м - 5 % общего количества низких выбросов (открытые сжигания в городе и на территории промышленных предприятий); в слое 11 - 20 м - 10 % и в слое 21 - 30 м - 85 %. На высотах более 10 м сернистый газ поступает в атмосферу из мелких котельных. Принимаем средние высоты указанных слоев 5, 15, 25 м. Если исходить из обратно пропорциональной зависимости концентраций от квадрата высоты (Н²), то вклад единичного выброса в создание концентраций в слое до 10 м будет в 25 раз больше, чем в слое 21 - 30 м, но при этом поступающее в атмосферу количество сернистого газа будет в 17 раз меньше.

Если согласно предупреждению концентрация какой-либо примеси в воздухе будет ниже ПДК, то задача достижения определенного уровня загрязнения воздуха данной примесью за счет снижения выбросов не ставится. Предусматривается только усиление контроля за выбросами с целью предотвращения их повышенного поступления в атмосферу.

5. ПОРЯДОК РАЗРАБОТКИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СОКРАЩЕНИЮ ВЫБРОСОВ В ПЕРИОДЫ НМУ ¹

¹ В разработке раздела 5 принимал участие И.И. Смульский (ЗапСибНИИ).

Разработка мероприятий по регулированию выбросов в атмосферу осуществляется непосредственно на предприятиях, в организациях и учреждениях, являющихся источниками загрязнения атмосферы, в проектных и отраслевых институтах промышленных министерств с учетом специфики конкретных производств. Разработки проводятся как для действующих, так и для проектируемых предприятий. При разработке мероприятий учитываются особенности рассеивания примесей в атмосфере и в связи с этим вклад различных источников в создание концентраций примесей в приземном слое воздуха. В периоды НМУ следует добиваться необходимого для каждого из трех режимов работы предприятия снижения концентраций при наименьших усилиях. Учитывается также приоритетность загрязняющих веществ. Размер сокращения концентрации примесей в воздухе для предприятий устанавливают и в дальнейшем уточняют местные подразделения Госкомгидромета СССР. При этом учитываются: уровень фактического загрязнения воздуха в городе, технологические возможности производства, пылегазоулавливающего оборудования, особенности метеорологического режима и т.д.

Мероприятия по сокращению выбросов в периоды НМУ могут быть общими, применимыми на любом предприятии, и специфическими, относящимися к конкретным производствам (приложение 6).

5.1. Мероприятия по сокращению выбросов при первом режиме работы предприятия

При первом режиме работы предприятия мероприятия должны обеспечить сокращение концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы примерно на 15 - 20 %. Эти мероприятия носят организационно-технический характер, их можно быстро осуществить, они не требуют существенных затрат и не приводят к снижению производительности предприятия.

При разработке мероприятий по сокращению выбросов при первом режиме целесообразно учитывать следующие мероприятия общего характера:

усилить контроль за точным соблюдением технологического регламента производства;

запретить работу оборудования на форсированном режиме;

рассредоточить во времени работу технологических агрегатов, не участвующих в едином непрерывном технологическом процессе, при работе которых выбросы вредных веществ в атмосферу достигают максимальных значений;

усилить контроль за работой контрольно-измерительных приборов и автоматических систем управления технологическими процессами;

запретить продувку и чистку оборудования, газоходов, емкостей, в которых хранились загрязняющие вещества, ремонтные работы, связанные с повышенным выделением вредных веществ в атмосферу;

усилить контроль за герметичностью газоходных систем и агрегатов, мест пересыпки пылящих материалов и других источников пылегазовыделения;

усилить контроль за техническим состоянием и эксплуатацией всех газоочистных установок;

обеспечить бесперебойную работу всех пылеочистных систем и сооружений и их отдельных элементов, не допускать снижения их производительности, а также отключения на профилактические осмотры, ревизии и ремонты;

обеспечить максимально эффективное орошение аппаратов пылегазоулавливателей;

проверить соответствие регламенту производства концентраций поглотительных растворов, применяемых в газоочистных установках;

ограничить погрузочно-разгрузочные работы, связанные со значительными выделениями в атмосферу загрязняющих веществ;

использовать запас высококачественного сырья, при работе на котором обеспечивается снижение выбросов загрязняющих веществ;

интенсифицировать влажную уборку производственных помещений предприятия, где это допускается правилами техники безопасности;

прекратить испытание оборудования, связанного с изменениями технологического режима, приводящего к увеличению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

обеспечить инструментальный контроль степени очистки газов в пылегазоочистных установках, выбросов вредных веществ в атмосферу непосредственно на источниках и на границе санитарно-защитной зоны.

5.2. Мероприятия по сокращению выбросов при втором режиме работы предприятия

При втором режиме работы предприятия мероприятия должны обеспечить сокращение концентрации загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы примерно на 20 - 40 %. Эти мероприятия включают в себя все мероприятия, разработанные для первого режима, а также мероприятия, влияющие на технологические процессы и сопровождающиеся незначительным снижением производительности предприятия.

При разработке мероприятий по сокращению выбросов при втором режиме целесообразно учитывать следующие мероприятия общего характера:

снизить производительность отдельных аппаратов и технологических линий, работа которых связана со значительным выделением в атмосферу вредных веществ;

в случае, если сроки начала планово-предупредительных работ по ремонту технологического оборудования и наступления НМУ достаточно близки, следует провести остановку оборудования;

уменьшить интенсивность технологических процессов, связанных с повышенными выбросами вредных веществ в атмосферу на тех предприятиях, где за счет интенсификации и использования более качественного сырья возможна компенсация отставания в периоды НМУ;

перевести котельные и ТЭЦ, где это возможно, на природный газ или малосернистое и малозольное топливо, при работе с которыми обеспечивается снижение выбросов вредных веществ в атмосферу;

ограничить использование автотранспорта и других передвижных источников выбросов на территории предприятия и города согласно ранее разработанным схемам маршрутов;

прекратить обкатку двигателей на испытательных стендах;

принять меры по предотвращению испарения топлива;

запретить сжигание отходов производства и мусора, если оно осуществляется без использования специальных установок, оснащенных пылегазоулавливающими аппаратами;

запретить работы на холодильных и других установках, связанные с утечкой загрязняющих веществ.

5.3. Мероприятия по сокращению выбросов при третьем режиме работы предприятий

При третьем режиме работы предприятий мероприятия должны обеспечить сокращение концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы примерно на 40 - 60 %, а в некоторых особо опасных условиях предприятиям следует полностью прекратить выбросы. Мероприятия третьего режима включают в себя все мероприятия, разработанные для первого и второго режимов, а также мероприятия, осуществление которых позволяет снизить выбросы загрязняющих веществ за счет временного сокращения производительности предприятия.

При разработке мероприятий по сокращению выбросов при третьем режиме целесообразно учитывать следующие мероприятия общего характера:

снизить нагрузку или остановить производства, сопровождающиеся значительными выделениями загрязняющих веществ;

отключить аппараты и оборудование, работа которых связана со значительным загрязнением воздуха;

остановить технологическое оборудование в случае выхода из строя газоочистных устройств;

запретить производство погрузочно-разгрузочных работ, отгрузку готовой продукции, сыпучего исходного сырья и реагентов, являющихся источником загрязнения;

перераспределить нагрузку производств и технологических линий на более эффективное оборудование;

остановить пусковые работы на аппаратах и технологических линиях, сопровождающиеся выбросами в атмосферу;

запретить выезд на линии автотранспортных средств (включая личный транспорт) с неотрегулированными двигателями. Состав отработанных газов не должен превышать предельно допустимые выбросы вредных веществ, указанных в ГОСТ 17.2.2.02-77, ГОСТ 21393-75, ОСТ 37.001.234-81, ОСТ 37.001.054-74;

снизить нагрузку или остановить производства, не имеющие газоочистных сооружений;

провести поэтапное снижение нагрузки параллельно работающих однотипных технологических агрегатов и установок (вплоть до отключения одного, двух, трех и т.д. агрегатов).

5.4. Перспективный план мероприятий по достижению критерия качества атмосферного воздуха

Для городов с высоким средним уровнем загрязнения (средние сезонные концентрации соответствуют ПДК и выше) наряду с мероприятиями по кратковременному снижению выбросов необходимо разрабатывать перспективные планы мероприятий по достижению критерия качества атмосферного воздуха. Перспективные планы разрабатывают также для городов с невысоким средним уровнем загрязнения, в которых предложенные на период НМУ мероприятия не обеспечивают снижение концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе до уровней ПДК. Такие мероприятия в первую очередь должны быть разработаны на базе совершенствования существующих и разработки новых технологических процессов, аппаратов и процессов пылегазоочистки и включать:

усовершенствование технологических процессов и технологического оборудования с целью сокращения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

разработку методов рекуперации и регенерации ценных продуктов из промышленных выбросов;

разработку способов утилизации отходов промышленного производства с целью извлечения ценных продуктов из промышленных выбросов;

разработку и создание безотходных производств, предусматривающих существенное сокращение количества выбросов загрязняющих веществ;

разработку новых процессов и оборудования для очистки газов;

разработку новых и реконструкцию существующих предприятий и производств, обеспечивающих сокращение выбросов до санитарных норм;

осуществление строительства резервного газоочистного оборудования, обеспечивающего очистку газов в периоды НМУ, а также при аварийной остановке основного газоочистного оборудования.

В перспективных планах мероприятий по достижению критерия качества атмосферного воздуха должны быть указаны сроки выполнения и источник финансирования. Планы должны быть согласованы с вышестоящей организацией и контролирующими организациями в установленном порядке.

5.5. Оформление материалов по временному сокращению выбросов

Мероприятия по временному сокращению выбросов оформляют в виде табл. П.1.1, П.2.1 и пояснительной записки. Формы таблиц и порядок их заполнения приведены в приложениях 1 и 2.

В пояснительную записку должны быть включены следующие основные положения:

сущность технологии для каждого конкретного мероприятия с учетом выбросов загрязняющих веществ и реальных условий эксплуатации;

необходимые расчеты и обоснования мероприятий, их экономическая оценка (экономическую оценку по общесоюзным и ведомственным методикам, согласованным с органами Госкомгидромета рекомендуется проводить только для мероприятий второго и третьего режима, связанных с сокращением производства, не компенсируемым за счет использования резервов производства при нормальных метеорологических условиях);

возможный диапазон регулирования выбросов по каждому мероприятию;

перечень применяемой измерительной аппаратуры, контролирующей технологический процесс и режим работы пылегазоочистной аппаратуры;

карта-схема промплощадки с указанием точек контроля (отбора проб в период НМУ), диапазона концентраций загрязняющего вещества (мг/м³, г/м³) на контролируемом источнике выброса;

план-график контроля выбросов вредных веществ в атмосферу непосредственно на источниках в периоды НМУ;

перечень приборов, оборудования и методических документов, принимаемых для контроля за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу;

перечень оборудованных точек контроля за выбросами загрязняющих веществ непосредственно на источниках выброса;

оценка степени эффективности разработанных мероприятий на периоды НМУ по каждому вредному веществу, мероприятию в отдельности (в целом по предприятию, объединению, организации); эту оценку определяют по формулам раздела 6, результаты расчетов заносят в табл. П.1.1.

В пояснительной записке должно быть указано:

какое количество вредных веществ выбрасывается в атмосферу и насколько сокращаются выбросы каждого конкретного вещества в периоды НМУ в целом по предприятию (городу);

по каким загрязняющим веществам проводится сокращение выбросов и по каким не проводится;

какое количество источников имеет выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и на каком количестве источников сокращаются выбросы в периоды НМУ;

какова эффективность разработанных мероприятий для 2-го и 3-го режимов;

каковы необходимые средства для достижения критерия качества атмосферного воздуха в периоды НМУ.

6. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО РЕГУЛИРОВАНИЮ ВЫБРОСОВ

Оценку эффективности мероприятий на стадии разработки и при фактическом осуществлении проводят по каждому вредному веществу (группе веществ, обладающих эффектом суммации) отдельно для каждого мероприятия и группы мероприятий. Оценку эффективности проводят по абсолютному и относительному уменьшению выбросов и по степени снижения значений расчетных и измеренных концентраций примесей в воздухе.

Оценка предполагаемого снижения повторяемости в течение года концентраций выше ПДК, 3 ПДК, 5 ПДК, 10 ПДК, а также среднегодовой концентрации примесей за счет регулирования выбросов приводится в приложении 3.

6.1. Оценка эффективности мероприятий с использованием количественных показателей снижения выбросов

Оценка эффективности мероприятий на предприятии (в целом по городу) предусматривает:

определение эффективности каждого мероприятия;

определение эффективности по градациям высот;

определение эффективности в целом по предприятию.

Определение эффективности каждого мероприятия (z_i %) осуществляют по формуле:

,                                                       (3)

где    M_j - выбросы в атмосферу загрязняющего вещества от источников, для которых разработано мероприятие, г/с;

          - размер сокращения выбросов в атмосферу загрязняющего вещества за счет осуществления мероприятия, г/с.

Результаты расчетов заносят в табл. П.1.1 в графу 16.

Определение эффективности по градациям высот осуществляют путем обобщения значений выбросов загрязняющих веществ до и после осуществления мероприятий от всех источников для каждой градации высот в отдельности: £ 10, 11 - 20, 21 - 30, 31 - 50, 51 - 100, 101 - 150, > 150 м. Эффективность мероприятий для каждой градации высот (z_j) определяют по формуле:

z_j = ×100,                                                      (4)

где    M_i - суммарный выброс в атмосферу загрязняющего вещества до осуществления мероприятий в диапазоне заданной градации высот, г/с;

         - суммарное сокращение выбросов загрязняющего вещества за счет выполнения мероприятий в диапазоне заданной градации высот, г/с.

Результаты расчетов заносятся в табл. 2. Их обобщение по всему городу выполняется подразделением Госкомгидромета СССР и представляется в виде табл. П.2.2.

Таблица 2

Эффективность мероприятий по сокращению выбросов

Эффективность мероприятий на предприятии в целом (z %) по каждому вредному веществу определяют по формуле:

z=×100,                                                           (5)

где    M - суммарный выброс в атмосферу загрязняющего вещества до осуществления мероприятий в целом по предприятию, г/с;

         M'- суммарное сокращение выбросов загрязняющего вещества за счет выполнения мероприятий в целом по предприятию, г/с.

Результаты расчетов помещают в пояснительную записку и в табл. П.2.1.

6.2. Оценка эффективности мероприятий по расчетным концентрациям загрязняющих веществ в воздухе

Концентрация примеси в воздухе (С_м) рассчитывается по формулам (1) и (2). Если рассматривается один источник или несколько близко расположенных источников с одинаковыми параметрами выбросов, то расчеты выполняются вручную. При наличии на предприятии большого количества источников выбросов рекомендуется рассчитывать создаваемое ими поле концентраций с использованием одной из унифицированных программ, например «Эфир-5». Расчеты проводятся отдельно для каждого предприятия с учетом и без учета мероприятий по регулированию выбросов. Условно принимается, что при НМУ концентрации увеличиваются в одинаковое количество раз в любой точке рассчитанного поля. Эффективность разработанных мероприятий (z_р %) определяется по формуле:

z_р = ×100,                                               (6)

где    - расчетная максимальная концентрация примеси, полученная с учетом выполнения мероприятий, мг/м³;

         C_м - расчетная максимальная концентрация, создаваемая при отсутствии мероприятий, мг/м³.

Данные об эффективности мероприятий по градациям высот с учетом сокращения количества выбросов и снижения расчетных концентраций примесей представляются предприятиями в виде табл. 2. В табл. 2 показан также пример расчета показателей z и z_р. Рассматривается группа низких источников (до 30 м). Предполагается, что на предприятии данной группой источников выбрасывается 100 условных единиц сернистого газа. Высоты их поступления разделены на три градации.

Обобщение мероприятий и оценочные расчеты в целом по городу проводят подразделения Госкомгидромета СССР. После проведения расчетов подразделения Госкомгидромета СССР могут уточнить и конкретизировать размер сокращения выбросов для всех предприятий.

6.3. Рекомендации по оценке эффективности мероприятий на основе наблюдений за концентрациями примесей в воздухе

В случае, когда в городе на большинстве объектов сокращение выбросов в периоды НМУ осуществляется регулярно (в среднем не менее двух-трех раз в месяц), уменьшается общая повторяемость высоких концентраций, а в некоторых случаях снижается средняя концентрация примеси в воздухе в заданном городе. Степень уменьшения значений этих характеристик является показателем эффективности работ. Для оценки эффективности сравнивается средняя концентрация примесей и повторяемости концентраций, превышающих заданное значение до и после организации работ по регулированию выбросов.

Снижение среднего уровня загрязнения атмосферы в городе может не обнаруживаться, если количество предупреждений мало. В таком случае целесообразно сравнить средние концентрации примесей в периоды неблагоприятных метеоусловий при осуществлении регулирования и при таких же условиях погоды в предыдущие годы, когда работы по прогнозу и регулированию не проводились. Если в первом случае концентрации в среднем ниже, чем во втором, то это свидетельствует об эффективности прогнозирования и регулирования выбросов. Такой вид оценки может проводиться, если общее количество и структура выбросов, а также методика анализа проб воздуха не изменились.

Если к моменту передачи предупреждения загрязнение воздуха в городе уже достигло высокого уровня, то его снижение при неблагоприятной метеорологической ситуации свидетельствует об эффективности мероприятий. Такое снижение может обнаруживаться при использовании обобщенных показателей загрязнения воздуха в городе, в том числе применяемого в прогностических подразделениях Госкомгидромета параметра Р. Вывод об эффективности мероприятий можно сделать и в случае, когда при наступлении НМУ вследствие сокращения выбросов обобщенный показатель загрязнения воздуха в городе не достигает высоких значений.

Если регулирование выбросов проводится на небольшом числе объектов, то эффект может быть отмечен при анализе данных подфакельных наблюдений, а в случае их отсутствия - концентраций на тех постах, в район которых при соответствующих направлениях ветра переносятся примеси от обслуживаемых объектов. Концентрации сравниваются с данными измерений, выполненных при аналогичных метеорологических условиях до осуществления регулирования выбросов.

Эффективность работ может быть существенной при кратковременном снижении выбросов на всех основных промышленных, энергетических, отопительных, автотранспортных предприятиях, расположенных на территории города.

7. ПОРЯДОК СОГЛАСОВАНИЯ ПЛАНОВ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СОКРАЩЕНИЮ ВЫБРОСОВ В ПЕРИОДЫ НМУ

Объединения, предприятия, учреждения и организации направляют планы разработанных мероприятий с соответствующими приложениями в местные органы Госкомгидромета и Минздрава СССР. Местные органы Госкомгидромета и Минздрава СССР рассматривают представленные объединениями, предприятиями, учреждениями и организациями материалы, оказывают методическую помощь, согласовывают / не согласовывают мероприятия и в течение 15 дней направляют предприятиям заключение. Органы Госкомгидромета и Минздрава СССР могут привлекать к согласованию контролирующие органы ГАИ МВД СССР, службы ведомственного контроля, специалистов научно-исследовательских институтов и других организаций.

Согласовывающим органам предоставляется право требовать от объединений, предприятий и организаций в случае необходимости представления разъяснений и обоснований данных, приведенных в формах отчетности.

На согласование представляются реальный план мероприятий и план-график контроля выбросов вредных веществ непосредственно на источниках в периоды НМУ.

При согласовании устанавливают:

полноту составления разработанных мероприятий, обеспечивающих снижение концентраций загрязняющих веществ в приземном слое воздуха до требуемых уровней;

достоверность данных о параметрах и составе выбрасываемых загрязняющих веществ в атмосферу;

достоверность расчетов, подтверждающих количественное сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для каждого конкретного мероприятия;

достоверность расчетов, показывающих сокращение концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы для второго и третьего режимов работы предприятий;

правильно