Принципи та критерії визначення рівня забрудненості повітряного середовища

Під забрудненням атмосферного повітря розуміють збільшення концентрації фізичних, хімічних та біологічних компонентів понад рівень, що виводить природні системи зі стану рівноваги. Серед промислових викидів основними джерелами забруднення атмосферного повітря є низькі технологічні та вентиляційні викиди (світлові та вентиляційні ліхтарі цехів, труби вентиляційних установок тощо) безперервної дії, котрі складають близько 80% від загальної кількості викидів. Надзвичайно важливим є те, що максимальні концентрації шкідливих речовин при таких викидах існують у безпосередній близькості від місця їхнього виникнення, а не на п’ятнадцятикратній від висоти труб відстані, що притаманно для високих джерел.

Викиди речовин в атмосферне повітря характеризуються кількістю забруднюючих речовин, хімічним складом, концентрацією, агрегатним станом. Згідно нормативно-технічної документації нормування антропогенного навантаження на атмосферне повітря здійснюється з метою встановлення гранично допустимих норм впливу на навколишнє середовище, що гарантує екологічну безпеку населення та збереження генетичного фонду, забезпечує раціональне використання і відтворення природних ресурсів за умов стійкого розвитку господарської діяльності.

В Україні розроблені та діють нормативи гранично допустимих концентрацій, перевищення яких за певних умов негативно впливає на здоров’я людини. В таблиці 2.2.1. наведено ГДК деяких найбільш поширених шкідливих речовин.

Таблиця 2.2.1. Гранично допустимі концентрації (мг/м³) деяких шкідливих речовин для повітря населених місцевостей

У випадку присутності в атмосферному повітрі декількох речовин, які мають здатність до сумарної дії, сума їхньої концентрації не повинна перевищувати одиницю при розрахунку за виразом:

+ +…+ ≤1

(2.2.1.)

де С₁, С₂, ..., С_n – фактичні концентрації речовин в атмосферному повітрі;

ГДК₁, ГДК₂, ..., ГДК_n – гранично-допустимі концентрації тих самих речовин в атмосферному повітрі.

Ефект сумації мають:

- ацетон, акролеїн, фталевий ангідрид;

- ацетон та фенол;

- ацетон та ацетофенол;

- ацетон, фурфурол, формальдегід, фенол;

- ацетальдегід та вінілацетат;

- аерозолі п’ятиокису ванадію та окисів марганцю;

- аерозолі п’ятиокису ванадію та сірчистий ангідрид;

- аерозолі п’ятиокису ванадію та триокису хрому;

- бензол та ацетофенон;

- вольфрамовий та сірчистий ангідриди;

- 1, 2-дихлорпропан, 1,2,3-трихлорпропан та тетрахлоретилен;

- ізобутенилкарбінол, диметилвінілкартинол;

- метилгідропіран та метилентетрагідропірен;

- озон, двоокис азоту та формальдегід;

- окис вуглецю, двоокис азоту, формальдегід, гексан;

- сірчистий ангідрид та аерозоль сірчаної кислоти;

- сірчаний ангідрид та нікель металевий;

- сірчистий ангідрид та сірководень;

- сірчистий ангідрид та двоокис азоту;

- сірчистий ангідрид, окис вуглецю, пил конверторного виробництва;

- сірчистий ангідрид, окис вуглецю, двоокис азоту та фенол;

- сірчистий ангідрид та фенол;

- сірчистий ангідрид та фтористий водень;

- сірчаний та сірчистий ангідриди, аміак та окиси азоту;

- сильні мінеральні кислоти (сірчана, соляна та азотна);

- фурфурол, метиловий та етиловий спирти;

- циклогексан та бензол;

- етилен, пропілен, бутилен.

Для того, щоб визначити стан забруднення атмосферного повітря декількома речовинами, що діють одночасно, часто використовують комплексний показник – індекс забруднення атмосфери (ІЗА). Для його розрахунку, нормовані на відповідні значення ГДК, середні концентрації домішок за допомогою розрахунків приводять до концентрації двоокису сірки (коефіцієнт К в табл.2.2.1.), а отримані значення додають:

ІЗА = ГДКреч с.д./ГДКSO2 c.д.

(2.2.2.)

Отриманий таким чином показник ІЗА вказує, в скільки разів сумарний рівень забрудненості атмосфери кількома речовинами перевищує ГДК двоокису сірки. Для кожного населеного пункту визначають конкретний перелік п’яти пріоритетних речовин, за котрими розраховується індекс забруднення атмосфери.

За агрегатним станом викиди поділяються на 4 класи: I - газоподібні та пароподібні; II – рідкі; III – тверді; IV – змішані. За величиною маси викиди об’єднані в 6 груп: 1 група – маса ≤ 0,01 т/добу; 2 група – від 0,01 до 0,1 т/добу; 3 група – від 0,1 до 1,4 т/добу; 4 група – від 1 до 10 т/добу; 5 група – від 10 до 100 т/добу; 6 група – понад 100 т/добу.

Промислові викиди поділяються на організовані та неорганізовані. Організовані промислові викиди - це викиди, що надходять в атмосферу через спеціально споруджені газоходи, повітропроводи та труби. Неорганізовані промислові викиди – це ті, що надходять в атмосферу внаслідок порушення герметизації, невиконання вимог охорони атмосфери при навантаженні та розвантаженні, порушення технології виробництва або несправності обладнання.

Основним лімітуючим показником забруднення повітря від промислових викидів (науково-технічним нормативом) є гранично-допустимий викид шкідливої речовини в повітря.

Гранично допустимий викид (ГДВ) — маса речовини в відвідних газах, яка є максимально допустимою для викиду в атмосферу в одиницю часу. [ГДВ] = мг/сек (Бк/сек).

ГДВ встановлюється для кожного джерела забруднення атмосфери і для кожної домішки, яка викидається джерелом, таким чином, що викиди шкідливих речовин від даного джерела і від сукупності джерел міста або іншого населеного пункту, з врахуванням перспективи розвитку промислових підприємств і розсіювання шкідливих речовин в атмосфері, не створюють приземної концентрації, яка перевищує їх максимальні разові ГДК_м.р.

Основні значення ГДВ — максимальні разові — встановлюються при умові повного навантаження на технологічне і газоочисне обладнання і його нормальної роботи і не повинні перевищуватися в будь-який 20-хвилинний період часу.

Поряд з максимальними разовими (контрольними) значеннями ГДВ (г/с), встановлюються похідні від них річні значення ГДВ (т/рік), для окремих джерел і підприємства в цілому з врахуванням часової нерівномірності викидів, в тому числі за рахунок планового ремонту технологічного і газоочисного обладнання. Якщо значення ГДВ через причини об’єктивного характеру не можуть бути досягнуті, для таких підприємств встановлюються значення тимчасово погоджених викидів шкідливих речовин (ТПВ) і вводиться поетапне зниження показників викидів шкідливих речовин до значень, які забезпечують дотримання ГДВ.