ВВЕДЕНИЕ 5
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Загрязнение атмосферного воздуха 8
1.2 Загрязнение атмосферного воздуха в России 10
1.3 Виды загрязнений атмосферного воздуха 12
1.4 Влияние предприятий топливно-энергетического комплекса на
окружающую среду 14
1.4.1 Тепловые электростанции 15
1.4.2 Гидравлические и гидроаккумулирующие электростанции 17
1.4.3 Атомные электростанции 18
1.5 Средства защиты атмосферы от загрязнений 19
1.5.1 Рассеивание газовых выбросов в атмосфере 21
1.5.2 Экологизация технологических процессов 24
1.6 Контроль и нормирование выбросов загрязняющих веществ 27
в атмосферный воздух 27
1.6.1 Нормирование выбросов в атмосферный воздух 29
1.6.2 Параметры выбросов вредных веществ и их характеристики 34
1.7 Производственный экологический мониторинг 37
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 41
2.1 Международные стандарты ISO 14000 41
2.2 Методы математической статистики 47
2.2.1 О нормальном законе распределения 44
2.2.2 Непараметрическая статистика 45
2.3 Индексы загрязнения атмосферного воздуха 50
2.4 Методика статистической обработки данных 52
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ 53
3.1 Характеристика предприятия 53
3.2 Техническая политика 57
3.3 Политика в области охраны окружающей среды 55
3.4 Природоохранная деятельность предприятия 57
3.5 Меры для улучшения экологического состояния предприятия 59
3.6 Организационная структура ОАО «Сетевая компания» 61
3.7 Выбросы загрязняющих веществ по подразделениям 63
3.8 Характеристика источников выбросов загрязняющих веществ 64
3.9 Определение приоритетности подразделений 69
3.10 Автоматизированные системы контроля выбросов 76
3.10.1 Требования к безопасности 80
3.10.2 Организации, разрабатывающие системы непрерывного 80
мониторинга валовых выбросов 84
3.11 Предложение по внедрению АСКВ на предприятии ОАО «Сетевая компания» 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 97
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 99
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 100
Атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных [1]. Загрязняющие вещества, содержащиеся в воздухе, оказывают вредное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. Результаты экологических исследований свидетельствуют о том, что поступление ЗВ в приземную атмосферу, в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровень естественного содержания - самая важная, постоянно действующая причина негативного воздействия на человека, пищевую цепь и ОС. В последнее десятилетие антропогенные факторы загрязнения воздуха превышают по масштабам естественные, приобретая глобальный характер [2]. Значительный вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносят предприятия промышленности. При этом, в Российской Федерации на тепловые электростанции приходится 27% загрязнений, на предприятия черной и цветной металлургии - 24 и 10%, нефтехимии - 16%, строительных материалов - 8,1%. Следует отметить, что на долю энергетики приходится более 40% общих выбросов пыли, 70% окислов серы и более 50% окислов азота. Из общего объема ЗВ, попадающих в атмосферу, на долю автотранспорта приходится 13,3%, а в крупных городах России эта цифра достигает 60-80% [3].
Большинство вредных химических элементов попадает в ОС в результате непрерывного функционирования предприятий промышленного комплекса (посредством: организованного и неорганизованного выбросов; образования поверхностного стока; поступления отходов на свалки; рассеивания ЗВ при транспортировке). В связи с этим приобретает актуальность проблема контроля и сокращения объемов вредных выбросов промышленных объектов, загрязняющих атмосферный воздух.
Загрязнение атмосферного воздуха особенно в промышленных агломерациях является важнейшей природоохранной проблемой, как за рубежом, так и в Российской Федерации.
Промышленные предприятия в должной мере не обеспечивают эффективную очистку промышленных выбросов от загрязняющих веществ, в подавляющем большинстве отсутствуют автоматизированные системы контроля над составом выбросов.
Законодательство в РФ предусматривало создание автоматизированной системы контроля выбросов (АСКВ) на предприятиях с 1.01.2018 г. В настоящее время этот срок смещен на год - с 1.01.2019 г. Это означает, что предприятия получили дополнительную возможность выполнить организационно-технические мероприятия по переходу на АСКВ.
Целью работы является рассмотрение целесообразности и возможности внедрения системы автоматизированного контроля выбросов от источников выбросов ОАО «Сетевая компания» по результатам статистической обработки данных проекта ПДВ предприятия для улучшения качества атмосферного воздуха и предотвращения его негативного воздействия на здоровье человека и окружающую среду.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- формирование математической модели ОАО «Сетевая компания» как многомерного объекта в виде совокупности источников загрязнения атмосферы;
- изучение перечня загрязняющих веществ, выбрасываемых подразделениями ОАО «Сетевая компания»;
- сбор и анализ материалов природоохранного направления по предприятию ОАО «Сетевая компания»;
- подготовка собранных сведений в табличном виде по источникам выбросов подразделений ОАО «Сетевая компания» в формате, удобном для статистической обработки данных;
- построение рядов приоритетности загрязняющих веществ;
- построение рядов приоритетности подразделений и источников выбросов;
- выбор источников и загрязняющих веществ с целью реализации системы АСКВ;
- выбор методов и средств измерения, а также измерительно-вычислительного комплекса;
- построение архитектуры системы непрерывного мониторинга валовых выбросов;
- подготовка перечня преимуществ от внедрения АСКВ.
В результате исследования подразделений ОАО «Сетевая компания» выявлено наиболее приоритетное подразделение Елабужский РЭС 1. А наибольший вклад в загрязнение воздуха по результатам проведенного анализа с помощью методов непараметрической статистики вносят вещества: азота диоксид, углерода оксид, спирт н-бутиловый, бутилацетат, азота оксид, толуол, бензин, марганец и его соединения, ангидрид сернистый, сажа.
Система автоматического контроля выбросов обеспечивает непрерывный круглосуточный контроль выбросов на стационарном источнике организованных выбросов или стационарных источниках организованных выбросов, расположенных на объекте, оказывающем негативное воздействие на ОС, посредством прямого инструментального измерения концентрации вредных веществ в отходящих газах, объемного расхода и температуры отходящих газов, расчета объема или массы выбросов, а также передачи информации в государственный фонд данных государственного экологического мониторинга.
Юридические лица и индивидуальные предприниматели, осуществляющие деятельность на объектах I, II, III категории по уровню негативного воздействия на ОС, вправе создавать системы автоматического контроля выбросов. Создание и эксплуатация АСКВ, организация передачи данных о таких выбросах финансируется юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями, осуществляющими хозяйственную или иную деятельность.
Таким образом, с целью повышения эффективности контроля над составом промышленных выбросов на предприятии и снижения уровня негативного воздействия на атмосферный воздух:
1. Разработаны принципы проектирования автоматизированной системы контроля выбросов (АСКВ) на предприятии.
2. Предложена математическая модель предприятия-загрязнителя атмосферного воздуха в виде многомерной системы загрязнения атмосферного воздуха посредством выбросов ЗВ.
3. Предложена методика оценки относительной приоритетности ЗВ с использованием методов непараметрической статистики.
4. Установлены значимые для внедрения АСКВ источники выбросов и загрязняющие вещества предприятия ОАО «Сетевая компания».
5. Предложены средства автоматизированного контроля над объемами выбросов загрязняющих веществ приоритетными источниками.
6. Приведены сведения об организациях, профессионально занимающихся разработкой и внедрением систем непрерывного мониторинга валовых выбросов на предприятиях.
Предполагается, что оснащение источников приборами непрерывного контроля будет осуществляться поэтапно. С 1 января 2018 г. - в отношении производства нефтепродуктов, электроэнергии, металлургии, неметаллической минеральной продукции. С 1 января 2020 г. - в отношении производства стекла, керамзита, изделий из керамики, цемента, извести, химических веществ. С 1 января 2022 г. - в отношении производств, связанных с деятельностью по обращению с отходами и выпуском целлюлозы, древесной массы, бумаги и картона.
1. ГОСТ 17.0.0.01-76 Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов. Основные положения (с Изменениями N 1, 2).
2. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология - 12-е изд., доп. и перераб. - Ростов н/Д: Феникс, 2007 г. - С 300-315.
3. Об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга): постановление Правительства Российской Федерации от 31 марта 2003 г.
4. Интернет ресурс: Загрязнение атмосферного воздуха.https://ecology- portal.ru/publ/12-1-0-297(Дата обращения 11.05.2018).
5. Гигиенические требования к охране атмосферного воздуха населенных мест. Санитарные правила и нормы: СанПиН 2.1.6.575-96 от 31 октября 1996 г. № 48.
6. Константинов А.П. Экология и здоровье: опасности мифические и реальные // Экология и жизнь, № 8, 2012 г., с. 90.
7. Смуров А.В, Снакин В.В, Комарова Н.Г. Современное состояние атмосферного воздуха // Экология России (Учебник), 2-е издание, 2012 г. - С. 12-33.
8. Интернет ресурс: Виды загрязнений атмосферного воздуха.
http://www.virtulab.net/(Дата обращения 27.04.2018).
9. Интернет ресурс: Традиционные и нетрадиционные источники энергии.
http://dom-en.ru/sprav2/(Дата обращения 23.04.2018).
10. Буров В.Д., Дорохов Е.В, Елизаров Д,П. Тепловые электрические станции: учебник для вузов. Т 343 под ред. В.М., А.С. Седлова, СВ. Цанева. - 3-е изд., - М. : Издательский дом МЭИ, 2009. - С. 212-218.
11. Интернет ресурс: Воздействие ТЭЦ на человека.
http://urban.plandex.ru/teploelektrotsentral(Дата обращения 29.04.2018).
12. Хван Т.А., Промышленная экология - Ростов н/Д: Феникс, 2003. - C 143-145.
13. Интернет ресурс: Тепловые электростанции. http://chem21.info/info/657497/(Дата обращения 29.04.2018).
14. Энергетика: история, настоящее и будущее. Т. 1 : От огня и воды к электричеству : в 4 т. /. Бондаренко В. И [и др.] ; науч. ред. Карп И. Н. - Киев : [б. и.], 2005. - C 166-167.
15. Интернет ресурс: Преимущества гидравлических электростанций .
https: //studopedia.ru/11 237975 razvitie-i-razmeshchenie-osnovnih-tipov-elektrostantsiy-v-rossii.html(Дата обращения 29.04.2018).
16. Брызгалов В.И., Гордон Л.А., Гидроэлектростанции/ Учебное пособие. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. - C 468.
17. Синюгин В. Ю., Магрук В. И., Родионов В. Г. Гидроаккумулирующие электростанции в современной электроэнергетике, изд: ЭНАС, 2008, - C 24-25.
18. Интернет ресурс: Региональная экономика: Учебник для вузов.
http: //uchebnik-online.com/soderzhanie/textbook 279.html
(Дата обращения 12.05.2018)
19. Зорин В.М., Атомные электростанции/Учебное пособие. - М.: Издательский дом МЭИ, 2012. - С 52.
20. "О введении в действие новой редакции санитарно- эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 "Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов": постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 25.09.2007 № 74. Зарегистрировано в Минюсте России 25.01.2008.
21. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Влияние атомных электростанций на окружающую среду. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3. - С 95-97.
22. Денисов В.В., Гутенев В.В., Луганская И.А. и др. Экология М.: Вузовская книга, 2002. - С 122-123.
23. Венцель В.Д., Сердюк В.С., Янчий С.В., Основы промышленной экологии и природопользования/Учебное пособие. - Омск:Изд-во ОмГТУ, 2010. - C 57-59.
24. Интернет ресурс: Рассеивание вредных примесей в атмосфере. https://studopedia.org/8-80286.html(Дата обращения 23.04.2018).
25. Амиров Я. С. Технико-экономические аспекты промышленной экологии : [учебное пособие] / Я. С. Амиров, Н. Р. Сайфуллин, Р. Н. Гимаев. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 1995. - C 135.
26. Амиров Я. С. Технико-экономические аспекты промышленной экологии : [учебное пособие] / Я. С. Амиров, Н. Р. Сайфуллин, Р. Н. Гимаев.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 1995. - C 136
27. СН 369-67 «Указания по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ (пыли и сернистого газа), содержащихся в выбросах промышленных предприятий». - М: Стройиздат, 1975, 40 с.
28. СН 245-71 «Санитарные нормы проектирования промышленных пред-приятий». - М: Стройиздат, 1972, 118 с.
29. СанПиН 2.2.1/2.1.1.567-96 Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов
Дата актуализации: 01.01.2018
30. СНиП 2.07.01-89* «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений" от 01.01.1990 г.
31. Денисов В.В., Экология города/ Учебное пособие, 2008. - C 344-346.
32. Сутягин В.М., Бондалетов В.Г., Кукурина О.С. Принципы разработки малоотходных и безотходных технологий, Учебное пособие. — 2-е изд., перераб. и доп. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. - С 184.
33. Федяева О.А., Промышленная экология. Конспект лекций. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. - С 145.
34. Интернет ресурс: Совершенствование и экологизация технологических
процессов. https://studopedia.info/6-376.html (Дата обращения 29.04.2018).
35. Каракеян В.И., Очистные сооружения. Учебник и практикум для СПО
- Отв. ред., 2016.- С 212.
36. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты пылеочистки. Учебное пособие.
- Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. - С 38.
37. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух: введено письмом Ростехнадзора от 24.12.2004.
38. Федеральный закон от 21.07.2014 N 219-ФЗ Статья 12. Нормативы выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на атмосферный воздух.
39. О введении в действие санитарных правил СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест»: постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 17.05.2001 №14.
40. Постановление Правительства Российской Федерации от 2 марта 2000 г. N 183 "О нормативах выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него". М., 2000 г.
41. ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. М., Издательство стандартов, 1979 г.
42. ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.
43. Федеральный закон от 10.01.2002 г. №7-ФЗ «Об охране окружающей среды» статья 23. Нормативы допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов.
44. «О порядке установления и пересмотра экологических и гигиенических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых уровней физических воздействий на атмосферный воздух и государственной регистрации вредных (загрязняющих) веществ и потенциально опасных веществ: постановление Правительства Российской Федерации № 182 от 2 марта 2000 г.
45. О нормативах выбросов вредных веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него: Постановление Правительства Российской Федерации от 2 марта 2000 г. № 183.
46. Федеральный закон от 10.01.2002 N 7-ФЗ (ред. от 31.12.2017) "Об охране окружающей среды". Статья 35. Требования в области охраны окружающей среды при размещении зданий, строений, сооружений и иных объектов.
47. Приказ Минприроды России (Министерство природных ресурсов и экологии РФ) от 06 июня 2017 г. №273 "Об утверждении методов расчетов рассеивания выбросов загрязняющих веществ в атмосферном воздухе».
48. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий ОНД-86 от 01.01.1987 г.
49. Письмо МПР России «О нормировании выбросов» № 33-01-8/1653 от 26.04.2001. г. В бюллетене «Охрана атмосферного воздуха» № 2. СПб- Москва, 2001 г.
50. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух". Введено письмом Ростехнадзора от 24.12.2004 г.
51. ГОСТ Р 8.589-2001 Государственная система обеспечения единства измерений. Контроль загрязнения окружающей природной среды. Метрологическое обеспечение. Основные положения.
52. ГОСТ Р 56059-2014 Производственный экологический мониторинг. Общие положения.
53. ГОСТ Р 56063-2014 Производственный экологический мониторинг. Требования к программам производственного экологического мониторинга.
54. ГОСТ Р ИСО 14001-2007. Системы экологического менеджмента. Требования и руководство по применению.
55. ГОСТ Р ИСО 14001-2016 Системы экологического менеджмента. Требования и руководство по применению.
56. ГОСТ Р ИСО 14041-2000 Управление окружающей средой. Оценка жизненного цикла. Определение цели, области исследования и инвентаризационный анализ.
57. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2015году». - М.: Минприроды России; НИА-Природа. - 2016. - 639 с.
58. Маврин Г.В., Падемирова Р.М., Дворяк С.В. Учет абиотических факторов воздействия на территории. Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции «Пути сохранения биоразнообразия и биологическое образование»: Елабуга: Изд-во Елаб. гос. пед. ун-та, 2005 . - С 54-57.
59. ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосфере воздуха населенных мест.
60. ГН 2.1.6.2309-07 Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосфере воздуха населенных мест.
61. Дополнение № 2 к ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосфере воздуха населенных мест».
62. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов ЗВ в атмосферный воздух. - Санкт-Петербург: НИИ Атмосфера, 2002, 128 с.
63. Федеральный закон от 21.11.2013 № 331- О повышении эффективности автоматизированных средств контроля за выбросами, сбросами.
64. Приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 7 декабря 2012г. № 425
65. ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.