close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kiprianova

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
Е. Н. Киприянова, Н. Н. Крупина
САНИТАРНО-ЗАЩИТНАЯ ЗОНА ПРЕДПРИЯТИЯ
КАК ОБЪЕКТ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2016
УДК 504.064
ББК 20.1
К42
Рецензенты:
доктор технических наук, профессор С. Н. Овчаров;
и. о. главного врача «Центра гигиены и эпидемиологии»
г. Георгиевска (Ставропольского края) Т. Н. Худик
Утверждено
редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
Киприянова, Е. Н.
К42 Санитарно-защитная зона предприятия как объект техносферной безопасности: учеб. пособие / Е. Н. Киприянова,
Н. Н. Крупина. – СПб.: ГУАП, 2016. – 241 с.
ISBN 978-5-8088-1166-9
В пособии рассматриваются вопросы, связанные с основами проектирования и функционирования специальных барьерных территорий промышленных предприятий, в том числе механизм и факторы рассеивания примесей,
порядок инвентаризации и контроль источников выбросов загрязняющих веществ, вопросы нормирования качества воздушной среды. Обсуждается алгоритм расчета границ СЗЗ по комплексу техногенного воздействия (химическое, акустическое, тепловое, электромагнитное и др.). С учетом роли и места
СЗЗ в природоохранных мероприятиях детально рассмотрены функции, планировочная организация, режим эксплуатации элементов озеленения и объектов благоустройства. В каждом разделе теоретический материал дополнен
вопросами, упражнениями, задачами и тестами для самоконтроля знаний.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Техносферная безопасность» по профилю «Инженерная защита окружающей среды», а также для специалистов в сфере природоохранного проектирования.
УДК 504.064
ББК 20.1
ISBN 978-5-8088-1166-9
© Киприянова Е. Н., Крупина Н. Н., 2016
© Санкт-Петербургский государственный
университет аэрокосмического
приборостроения, 2016
ПРЕДИСЛОВИЕ
Константин Паустовский, размышляя о городах будущего, в начале ХХ в. писал: «Сделайте города такими, чтобы ими можно было
гордиться, чтобы в них можно было работать, думать и отдыхать...
Нужно, чтобы город был создан на обдуманном разнообразии отдельных частей. В нем должны быть памятники, сады, фонтаны,
повороты улиц и лестниц, перспективы, – чтобы всюду были свет,
тишина, ветер и воздух. Город должен быть так же прекрасен,
как прекрасны вековые парки, леса и море. Нужно, чтобы ...мы ...
приходили в него, как в свой дом, полный друзей, книг и работы»
(Паустовский К. Г. Черное море. Собр. соч. – М.: Гос. изд. художественной литературы, 1957. – 104 с.).
Атмосферный воздух является наиболее подвижным, всепроникающим компонентом среды обитания. Через дождь, снег, туманы,
cмог он воздействует на гидросферу и литосферу, способствуя распространению больших масс загрязнителей на значительные расстояния. Загрязнение атмосферы рассматривается как мощный
фактор ухудшения здоровья населения урбанизированных территорий.
Однако по мере концентрации населения, производства, транспорта и объектов энергетики в крупных городах и промышленнотерриториальных комплексах проблема снижения качества жизни,
в том числе по причине интенсивного загрязнения воздушной среды, становится все более острой. С ее решением связаны здоровье,
продолжительность жизни, работоспособность человека.
3
ВВЕДЕНИЕ
Атмосферный воздух – одна из первооснов жизни, подвижный,
динамичный и всепроникающий агент взаимодействия с гидросферой и литосферой. Посредством ветра, дождя, снега, туманов загрязненный воздух урбанизированных территорий переносит большие массы токсикантов на значительные расстояния, нарушает
процессы фотосинтеза, оказывает негативное влияние на почвенно-растительный покров и плодородие почв, провоцирует сердечно-сосудистые, эндокринные, аллергические, онкологические заболевания населения, поэтому социально-экономический ущерб от
загрязнения атмосферы сопоставим с таковым от сброса неочищенных сточных вод и консервации твердых отходов на полигонах-накопителях.
Техногенная безопасность определяется как состояние защищенности населения, окружающей среды и городских объектов от
аварий, катастроф и чрезмерной антропогенной нагрузки. Защита от факторов риска «озелененным расстоянием» – традиционная
гигиеническая технология. В Строительном уставе России (1857 г.)
встречается такая норма, как отделение жилых построек от промышленных сооружений специальной «зоной разрыва». Сегодня обязательной градостроительной мерой является продуманная
планировка, застройка, озеленение, ландшафтная организация и
благоустройство специальной территории вокруг промышленного
предприятия, называемой санитарно-защитной зоной (СЗЗ).
В настоящее время во многих старопромышленных городах сложилась довольно сложная градостроительная ситуация, когда СЗЗ
промышленных предприятий, ранее находившихся на окраине города, но в процессе развития территорий оказавшихся в центре городского пространства, перекрываются между собой, внедряются
в жилые районы, садово-дачные участки, рекреационные зоны. Этому способствуют неэффективная природоохранная деятельность
предприятий, рост стоимости земли в городах, стремление предпринимателей и строительных фирм осваивать участки с развитой
транспортной инфраструктурой и действующими коммуникациями. Деградация городской среды происходит и по причине накопления определенных противоречий в процессе планировки, озеленения, благоустройства и эксплуатации территорий СЗЗ. Озеленение
в большинстве случаев существует только в виде проекта, а многие
действующие массивы состарились, усохли, требуют работ по восстановлению. Часто предприятие-загрязнитель не владеет террито4
рией, которую оно должно «облагородить», отсутствует механизм
получения разрешения на озеленение чужой собственности.
В сложившейся ситуации для повышения безопасности необходимо обоснование и реализация комплекса административных,
технологических решений и поддержание состояния СЗЗ как объекта техногенной защиты на должном уровне. При этом требуется
обеспечивать контроль, диагностику и мониторинг состояния городской воздушной среды. Расшиpение гоpодов, концентpирование
в них пpоизводств и населения диктуют необходимость новых
управленческих подходов к проектированию, планировке и эксплуатации СЗЗ. В реальной производственной практике специалисты
должны будут решать первоочередные конкретные задачи обеспечения техногенной безопасности:
– выполнять оценочные расчеты и обосновывать границы СЗЗ
с учетом реальной производственной ситуации и нормативных требований;
– определять достаточность реализуемых воздухоохранных технологий, включая рационализацию и оптимизацию проектирования СЗЗ;
– разрабатывать предложения по планировочной организации
территории, обеспечивающие снижение негативного воздействия
производственных объектов на жилую застройку до установления
гигиенических нормативов.
5
ГЛАВА 1
ТЕХНОГЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
УРБАНИЗИРОВАННОЙ ТЕРРИТОРИИ
1.1. Качество воздушной среды
и последствия ее загрязнения
1.1.1. Состав и функции атмосферы
Обычно под термином «атмосфера» понимают слой воздуха,
окружающий Землю. Атмосфера – это газовая оболочка Земли,
один из ключевых жизнеобеспечивающих элементов природной
среды, представляющая собой смесь газов, паров воды и аэрозолей,
сложившуюся в ходе эволюции Земли и деятельности человека.
Масса газовой среды составляет 5,5∙1015т.
До появления фотосинтезирующих организмов атмосфера формировалась в основном из вулканических газов. С превращением
бескислородной атмосферы в кислородную связаны основные этапы биологической эволюции биосферы. Верхняя граница атмосферы лежит на высоте около 1000 км над уровнем моря, выше располагается так называемая «корона Земли», простирающаяся на расстояние около 20 тыс.км и состоящая главным образом из водорода
и гелия. Более 50% массы атмосферы сосредоточено в нижнем слое
толщиной 5,5 км, а в слое толщиной 40 км – более 99%.
Участок атмосферы высотой до 100 м от поверхности земли (в некоторых случаях 200–250 м, где преимущественно осуществляется
дыхание) называют приземным слоем.
Отличительной чертой атмосферы является постоянство состава
главных компонентов (азота, кислорода и аргона) и высокая изменчивость множества малых примесей. Состав сухого воздуха на уровне моря приведен в табл. 1.
По сравнению с другими компонентами биосферы атмосфера имеет ряд присущих только ей особенностей: высокая подвижность, изменчивость состава неосновных компонентов, своеобразие химических реакций. Газовый состав и температурный режим
формировались в течение миллиардов лет параллельно с эволюцией живой материи. В результате все живые организмы (и неживая
материя также) приспособились к существованию в определенной
по качеству атмосфере. Под качеством атмосферы понимают совокупность определенных физико-химических свойств воздуха: его
газовый состав, температуру, влажность и электрический потенци6
Таблица 1
Состав атмосферного воздуха
Компонент
Объемная доля,
%
Компонент
Объемная доля,
%
Азот
78,084
Аммиак
<1∙10–4
Кислород
20,948
Оксид азота (II)
<1∙10–4
Аргон
0,934
Оксид азота (I)
3,04∙10–5
Диоксид углерода
3,650∙ 10–2
Ксенон
8,7∙10–6
Неон
1,818 ∙10–3
Диоксид серы
<7∙10–6
Гелий
5,240 ∙10–4
Метан
1,720∙ 10–4
Криптон
1,14 ∙ 10–4
Оксид азота (IV)
<2∙10–6
Водород
5 ∙ 10–5
Оксид углерода
(5–8)∙10–6
Озон
<2∙10–6 (зимой)
<120∙10–6(летом)
ал. Качество атмосферы зависит от ее загрязненности, причем источники загрязнения имеют как природное, так и антропогенное
происхождение. С развитием цивилизации и урбанизации все более важную роль играют последние.
Атмосфера выполняет следующие жизнеобеспечивающие функции:
– поддерживает дыхание живых организмов;
– задерживает более половины губительных излучений;
– определяет тепловой баланс, формирует климат и регулирует
температуру, давление, влажность, ветровую нагрузку;
– обеспечивает тепло-, влаго- и массообмен, процессы терморегуляции живых организмов;
– циклы кислорода, углерода, азота, воды и других элементов
обязательно проходят атмосферную стадию;
– прозрачность атмосферы определяет проникновение солнечных излучений видимой части спектра к поверхности Земли, а интенсивность солнечной энергии определяет интенсивность фотосинтеза, единственного природного процесса фиксации солнечной
энергии;
– влияет на режим рек, почвенно-растительный покров, экзогенные процессы рельефообразования, регулирует соотношение тепла
и влаги;
7
– циркуляция атмосферы определяет рассеивание, ассимиляцию и самоочищение приземного слоя, трансформирует газообразные продукты обмена веществ;
– участвует в формировании рекреационного потенциала территории;
– защищает поверхность земли от падающих метеоритов.
Ежегодная потребность в атмосферном воздухе города с численностью жителей 1млн человек оставляет 30 млн т.
Загрязнением атмосферы считается прямое или косвенное введение в нее любого вещества в количестве, воздействующем на качество и состав воздуха, нанося вред людям, живой и неживой природе, экосистемам, строительным материалам, природным ресурсам,
т. е. всей окружающей среде. Помимо выбросов в воздух материальных частиц, загрязнением атмосферы считаются тепловые и физические воздействия (выбросы теплоты, энергии, шума, вибраций,
излучений и т. п.). Различают первичное загрязнение, как результат выброса из источника собственно загрязняющих веществ, и вторичное загрязнение – результат химических превращений веществ
в атмосфере. Воздушная среда является наиболее подвижной частью биосферы, а в результате непрерывной миграции и круговорота загрязняющие вещества способны существовать в атмосфере
длительное время, накапливаться и обнаруживаться повсеместно.
Нормирование примесей в воздушной среде ведется по концентрации, т. е. по количеству вещества в единице объема воздуха при
нормальных условиях. В федеральных законах [1–3] введено понятие «экологический норматив качества атмосферного воздуха», но
в настоящее время достаточно подробно разработан его частный
случай – гигиенический норматив качества атмосферного воздуха
по отношению к человеку. В качестве последнего выступают (мг/м3):
1. Ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ) –
это временный (на 3 года) гигиенический норматив, утверждаемый постановлением Главного государственного санитарного врача
России.
2. Предельно допустимые концентрации (ПДК) количественно
характеризуют такое содержание вредных веществ в атмосферном
воздухе, при котором на человека и окружающую среду не оказывается ни прямого, ни косвенного вредного воздействия.
Различают следующие виды ПДК [4]:
– Максимальная разовая предельно допустимая концентрация
(ПДКм.р) устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, изменение биоэлектрической
8
активности головного мозга, световой чувствительности глаз и др.)
при кратковременном (до 20 мин) воздействии атмосферных загрязнений. Она выступает основной характеристикой опасности вредного вещества, наибольшая концентрация которого в приземном слое
атмосферы (См ) не должна превышать ПДКм.р (См ≤ ПДКм.р);
– Среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДКсс)
устанавливается (за год) с целью предупреждения общетоксического, канцерогенного и мутагенного влияния вещества на организм
человека (при накоплении). Предотвращение неблагоприятного
влияния на здоровье населения длительного поступления атмосферных загрязнений в организм обеспечивается соблюдением среднесуточных ПДКсс;
– В рабочей зоне предельно допустимая концентрация (ПДКр.з)
устанавливается для предупреждения негативных воздействий
вредных веществ в течение рабочего времени в период всего рабочего стажа. Рабочей зоной считают пространство высотой 2 м над местом, где работает человек.
Лимитирующим признаком вредности вещества в атмосферном
воздухе является его класс опасности. Вредные вещества подразделяются на 4 класса опасности: 1-й класс – чрезвычайно опасные; 2-й класс – высокоопасные; 3-й класс – умеренно опасные;
4-й класс – малоопасные.
Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости
от норм и показателей, приведенных в табл. 2 [4].
Отнесение вредного вещества к классу опасности производят по
показателю, значение которого соответствует наиболее высокому
классу опасности.
Требования к качеству атмосферного воздуха городов следующие [2]:
– атмосферный воздух не должен оказывать вредного воздействия на человека;
– критерии безопасности и безвредности атмосферного воздуха для человека, в том числе ПДК химических, биологических веществ и микроорганизмов в воздухе, устанавливаются санитарными правилами;
– нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) химических, биологических веществ и микроорганизмов, проекты СЗЗ утверждаются при наличии заключения о соответствии указанных
нормативов и проектов санитарным правилам;
9
Таблица 2
Значения норм для веществ различных классов опасности
Наименование
показателя
Норма для класса опасности
1-го
2-го
3-го
4-го
Предельно допустимая концентрация
вредных веществ в
воздухе рабочей зоны
ПДКр.з, мг/ м3
Менее 0,1
0,1–1,0
1,1–10,0
Более 10,0
Средняя смертельная
доза при введении в
желудок, мг/кг
Менее 15
15–150
151–5000
Более 5000
Средняя смертельная
доза при нанесении
на кожу, мг/кг
Менее 100
100–500
501–2500
Более 2500
Средняя смертельная
концентрация в воздухе, мг/ м3
Менее 500 500–5000 5001–50000 Более 50000
Коэффициент возможности ингаляционного отравления
(КВИО)
Более 300
300–30
29–3
Менее 3
Зона острого действия Менее 6,0
6,0–18,0
18,1–54,0
Более 54,0
Зона хронического
действия
10,0–5,0
4,9–2,5
Менее 2,5
Более 10,0
– органы государственной власти всех уровней, граждане, предприниматели, юридические лица в соответствии со своими полномочиями обязаны осуществлять меры по предотвращению и снижению загрязнения атмосферного воздуха, обеспечению соответствия
его качества санитарным правилам.
Комплексные наблюдения за состоянием окружающей среды, за
происходящими процессами, явлениями позволяют оценивать существующее положение и прогнозировать возможные изменения
состояния окружающей среды.
Уровень загрязнения атмосферы в российских городах остается
высоким: в 135 городах (67%) он оценивается как очень высокий и
только в 20% городов – как низкий. В целом 38% городского населения проживает на территориях, где не проводятся наблюдения
10
за загрязнением атмосферы, а 55% – в городах с высоким и очень
высоким уровнем загрязнения воздушной среды. В этих городах
проживает 58,1 млн чел. Более 75% городского населения находятся в зоне действия высокого и очень высокого загрязнения. Только
загрязнением атмосферы обусловлено примерно 25% общих заболеваний населения промышленных центров России.
1.1.2. Методы оценки уровня загрязнения воздуха
Для характеристики загрязнения воздушной среды используются следующие параметры:
– средняя концентрация примеси в воздухе (Сср);
– максимальная приземная концентрация примеси (См);
– повторяемость приземных концентраций примеси выше ПДК, %;
– повторяемость приземных концентраций примеси выше
5 ПДК, %;
– число случаев концентрации примесей в воздухе выше
10 ПДК,%.
Загрязнение воздуха определяется по значениям максимальных
приземных концентраций примесей, а степень загрязнения оценивается при сравнении фактических с предельно допустимой концентрацией конкретного вещества (ПДК).
Установлено три показателя качества воздуха:
– Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Это комплексный показатель, характеризующий уровень хронического, длительного загрязнения, тенденцию изменения состояния загрязнения атмосферного воздуха. ИЗА характеризует загрязнение атмосферы
какой-либо одной примесью, например: оксидом азота или взвешенными веществами и др. Несколько примесей одновременно
учитывает ИЗА5 (как правило, 5 веществ, концентрация которых
наибольшая). Величина ИЗА5 рассчитывается по значениям среднегодовых концентраций примесей:
 Cñð i
ÈÇÀ5 = ∑ 

i =1  ÏÄÊcc i
m
a
 i
 ,


(1)
где Сср i – средняя концентрация i-го загрязняющего вещества;
ПДКсс i – среднесуточная ПДК i-го вещества; ai – постоянная, учитывающая класс опасности i-го вещества, принимается равной 1,5;
1,3; 1,0; 0,85 для соответственно 1–4-го классов опасности веществ,
позволяющая привести степень вредности i-го вещества к степени
вредности диоксида серы [5];
11
– Стандартный индекс (СИ) характеризует степень кратковременного загрязнения воздушной среды и представляет собой отношение наибольшей измеренной разовой концентрации примеси
к величине соответствующей ПДКм.р:
ÑÈ =
Cìi
ÏÄÊì.ð i
;
(2)
– Наибольшая повторяемость (НП) характеризует превышение
максимальной разовой концентрации величины ПДК.
Уровень загрязнения атмосферы при координации указанных
показателей может изменяться от повышенного до очень высокого
(табл. 3).
Для иллюстрации приведены сведения о величине индекса загрязнения атмосферы (ИЗА) в некоторых городах страны (рис.1) [6].
Вредные вещества, попадая в атмосферу, подвергаются физикохимическим превращениям, оседают, рассеиваются, вымываются
из воздушной среды. Степень загрязнения атмосферы зависит от
природы примесей, скорости их переноса от источника ветром и ассимиляции, а также от сочетания метеорологических параметров,
климатических условий, рельефа местности, застройки и др.
Для количественного описания способности территорий к накоплению или рассеиванию загрязнений при заданных режимах
выбросов применяется интегральный показатель, противоположный рассеивающей способности атмосферы – потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА). Так, ПЗА при низком источнике холодных
выбросов будет отличаться от ПЗА при высоком источнике нагретых выбросов.
Различают метеорологический и климатический ПЗА. Метеорологический ПЗА включает сочетание наблюдаемых, или ожидаТаблица 3
Уровни загрязнения атмосферы
Уровень загрязнения атмосферы
ИЗА
СИ
Низкий
0–4
0–1
0
Повышенный
5–6
2–4
1–19
Высокий
7–13
5–10
20–49
≥14
>10
>50
Очень высокий
12
НП, %
а)
3
2,5
ИЗА
2
1,5
2011
1
2012
0,5
иц
М
к
ед
но
го
рс
к
К
ув
ан
ды
к
от
ро
Ор
ск
ов
Н
Ор
ен
бу
рг
0
б)
25
ИЗА
20
15
2009
10
2010
5
2011
Л
ес
ос
иб
ир
ск
М
ин
ус
ин
ск
Н
аз
ар
ов
о
к
сн
оя
рс
ск
ан
К
ра
К
А
чи
нс
к
0
Рис. 1. Индекс загрязнения атмосферы городов по диоксиду азота:
а – Оренбургской области; б – Красноярского края
емых, метеорологических параметров в определенный период (час,
сутки) и используется при прогнозировании возможных изменений
уровня загрязнения на короткие временные интервалы. Климатический ПЗА включает многолетние климатические характеристики и позволяет оценить средний уровень загрязнения, ожидаемый
в данном физико-географическом районе при заданных выбросах.
Используют шесть вариантов ПЗА (табл. 4). Частая повторяемость
неблагоприятных природных условий, способствующих скоплению
13
14
Южный Урал, часть
Красноярского края,
Средняя Азия, южные
районы Кавказа
Восточная Сибирь
Высокий
Очень
высокий
IV
V
40–60
40–50
30–45
30–40
Повышенный Побережье североIIIб приморский восточных морей,
Камчатка, Сахалин
Центральная, югозападная, северо-восточная ЕТР, часть
Западной Сибири
Умеренный
20–30
повторяемости, %
0,3–0,9
0,3–0,7
0,3–0,7
0,3–0,6
0,4–0,5
0,3–0,4
мощности, км
3–10
3–6
2–6
2–6
3–5
2–3
интенсивности, °С
Приземные инверсии
30–45
Северо-западная часть
ЕТР, включающая
побережье Белого и
Баренцева морей
Географические
районы,
входящие в зону
Низкий
Уровень
ПЗА
50–70
30–60
10–30
20–40
20–30
10–20
скорости
ветра
0–1 м/с
20–45
10–30
10–25
8–18
7–12
5–0
застоев
воздуха
Повторяемость, %
Среднегодовые значения метеорологических параметров,
определяющих потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) по зонам
Повышенный Нижнее Поволжье,
континенСеверный Кавказ,
IIIа
тальный
большая часть Урала,
часть Западной Сибири
II
I
Зона
0,8–1,6
0,7–1,6
0,4–1,1
0,7–1,0
0,8–1,0
0,7–0,8
10–600
50–200
100–600
100–600
100–550
80–350
Высота
Продолслоя
жительперемешиность
вания,
туманов,
км
ч
Таблица 4
примесей в приземном слое атмосферы, указывает на высокий ПЗА
в данном районе. В зону низкого потенциала входит побережье морей Северного Ледовитого океана; умеренного ПЗА – Западная Сибирь и большая часть европейской территории страны; повышенного ПЗА – Северный Кавказ, побережье дальневосточных морей;
в зону высокого ПЗА входят Урал и территория между реками Енисей и Лена; очень высокого ПЗА – бассейн реки Колымы, Забайкалье, южные границы азиатской части России.
Потенциал загрязнения атмосферы, выраженный через отношение средних концентраций примесей при одинаковых выбросах
в конкретном (Сi) и условном (С0) районах, различающихся по климатическим условиям распространения примеси, определяется по
формуле
ПЗА=Сi/С0.
(3)
ПЗА показывает, во сколько раз средний уровень загрязнения
атмосферы в конкретном районе, определяемый реальной повторяемостью неблагоприятных для рассеивания примесей метеорологических условий, будет выше, чем в условном районе.
Рассмотрим пример. В Белгородской области планируется строительство кирпичного завода. Повторяемость ветров со скоростью
0,6 м/с составляет 28%, преобладают приземные инверсии в 30%.
Пользуясь данными табл. 4, определите, к какому типу ПЗА относится данная территория.
Решение. Белгородская область географически относится к Центральному району и метеорологические параметры (повторяемость
ветров и приземных инверсий) соответствуют зоне II c умеренным
потенциалом загрязнения атмосферы (ПЗА).
Для того чтобы оценить рассеивающую способность атмосферы
в различных физико-географических районах, необходима специальная климатическая информация, которая содержится в справочниках по климату [7]. Для условного района выбираются минимальные значения P1 = 0,1; Р2 = 0,05.
Если в атмосфере наблюдаются концентрации примесей выше Сп
и rСп, где величина параметра r зависит от температуры и высоты
источников выбросов вредных веществ, то для городских условий
с преобладанием низких источников выбросов принимают r = 1,5,
а значения вероятностей Р1 и Р2 рассчитывают по формулам:
– для низких источников Р1(С > Сп) = (Рин + Рс.в ) – (Рз + Рт );
(4)
Р2(С > 1,5Сп) = Рз + Рт,
(5)
15
где Рин, Рс.в, Рз и Рт – повторяемости соответственно приземных
инверсий, слабых ветров со скоростью 0–1 м/с, застоев воздуха и
туманов. Значения этих параметров приведены в приложении 1
(табл. 1–3) [7];
– для отдельных высоких источников нагретых выбросов в качестве Сп берется См/2 и r = 2:
Р1(C > См/2) = Рин + Рс.в + Рu/2 ; (6)
Р2(C >2См) = Рин + Рс.в , (7)
где Рин, Рс.в, Рu – повторяемость приподнятых инверсий, слабых ветров от земли до высоты источников выбросов, повторяемость опасной скорости ветра.
Таким образом, при расчете ПЗА учитываются основные характеристики условий вертикального перемешивания атмосферы.
Рассмотрим пример. Рассчитать потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) г. Ростова-на-Дону в зимний и летний периоды.
Решение. По формулам (4) и (5) рассчитывают значения Р1 и Р2,
используя данные приложения 1 (табл. 1–3):
– в зимний период (декабрь-февраль) –
P1 (C > Cn )= Ðèí + Ðñ.â − Pç + PT =
9 + 13 + 12 0,5 + 0,8 + 1,5
=
+
−8
=
+ 1,14 5,37;
3
3
P2 (C > 1,5Cn ) =Pç + PT =8 + 1,14 =9,14;
– в летний период (июнь-август) –
P1 (C > Cn )= (Ðèí + Ðñ.â ) − (Pç + PT )=
13 + 13 + 14 1,5 + 1,5 + 0,5
=
+
−=
8 + 1,14 7,64;
3
3
P2 (C > 1,5Cn ) =Pç + PT =8 + 1,14 =9,14.
По полученным значениям Р1 и Р2 определяют величину ПЗА по
номограмме приложения 2. Для зимнего периода ПЗА в г. Ростовна-Дону составляет 1,8, а для летнего соответственно 4,4. Отсюда
следует, что риск повышенного загрязнения атмосферы г. Ростована-Дону более вероятен в летние месяцы.
В городских условиях в летнее время увеличивается вероятность возникновения фотохимического смога и повышения уровня
загрязнения воздуха. В осенне-зимнее время в индустриальных городах часто наблюдается смог «лондонского типа» – сочетание газо16
образных загрязнителей (в основном сернистого газа), пылевых частиц и тумана (рис. 2). Известен «лос-анджелесский смог» или «фотохимический туман» – сухой туман с влажностью около 70%, когда
солнечный свет вызывает сложные фотохимические превращения
в смеси углеводородов и оксидов азота автомобильных выбросов.
На территории Москвы наиболее высокий ПЗА наблюдается
в центральной части города. Это во многом связано с высокой
плотностью застройки, что приводит к снижению скорости ветра,
уменьшению проветриваемости и соответственно увеличению уровня загрязнения атмосферы. Особенно важно контролировать ПЗА
в условиях старопромышленных городов – мегаполисов, где в индустриальных узлах сосредоточены многочисленные низкие организованные и неорганизованные источники выбросов. ПЗА зависит от наличия приземных инверсий, малой скорости ветра (менее
1 м/с), наличия барьеров в виде многоэтажных построек, высоких
сооружений и массивов зеленых насаждений, способствующих образованию «застойных участков», образованию туманов и смога.
а)
б)
в)
г)
Рис. 2. Состояние городской атмосферы: а – облачность атмосферы;
б – утренняя атмосфера; в – лондонский смог; г – смог в Москве
17
18
Xм
Прилегающая
селитебная
зона
Сф
Окружающая природная
среда
Зона рассеивания
и ассимиляции
загрязнений
(снижение концентрации)
Глобальная
природная
среда
Сф
Рис. 3. Зонирование территории промышленного узла: Сф – фоновая концентрация примеси;
См– максимальная концентрация примеси (в зоне задымления); Xм – расстояние от источника
до точки максимальной концентрации примеси в приземном слое
Санитарнозащитная
зона
Зона
задымления
Рабочая
зона
Промышленная
площадка
Источник
загрязнения
Факел
выброса
Cм
Кривая концентрации примесей
∼
∼
Наличие приземных инверсий даже при скорости ветра более 1 м/с
способствует превышению концентрации примеси над некоторым
условно неопасным уровнем более чем на 50%, т. е. формированию
застойных зон в городской воздушной среде.
В практике санитарно-гигиенического нормирования используется принцип зонирования территории с учетом допустимого уровня загрязнения воздушной среды.
Для индустриально развитых территорий типичной ситуацией является создание промышленных зон (рис. 3), включающих
различные источники выбросов загрязняющих веществ, контроль
концентрации которых осуществляется на стационарных или передвижных постах, включая границу санитарно-защитной зоны
(СЗЗ). При этом концентрация примеси в приземном слое атмосферы не должна превышать ПДК.
Если в районе присутствуют несколько промышленных предприятий (множество источников), то рассматриваемое предприятие
должно так организовать производственный процесс и природоохранную деятельность, чтобы в зоне ответственности уровень атмосферного загрязнения не превышал ПДК вещества с учетом его фоновой концентрации (Сф).
Участки, где ведется контроль качества воздушной среды, – это
рабочая зона, промплощадка, СЗЗ, прилегающая селитебная зона,
отдаленная окружающая среда.
Для оценки и прогнозирования возможных последствий и техногенных рисков используют понятие зоны активного загрязнения
(ЗАЗ). Это территория, на которой вследствие выброса или другого
техногенного воздействия наблюдается превышение значения максимальной разовой предельно допустимой концентрации вещества
(ПДКм.р). Конфигурация ЗАЗ близка к круговой (может иметь форму эллипса). По мере удаления от источника выброса уровень разрушения экосистем в зоне изменяется от 100% (на промплощадке),
до 60% (на расстоянии 2 км) и 20% (на расстоянии 10 км) [8].
1.1.3. Воздух и здоровье
Все изменения, происходящие в составе атмосферы, оказывают
влияние на самочувствие, работоспособность, настроение и здоровье
человека. Концентрация загрязняющих веществ от отдельных локальных источников в результате процессов рассеивания и выпадения примесей довольно быстро убывает с расстоянием. Максимальные концентрации отмечаются на расстоянии около 20 высот трубы.
Поэтому опасные для здоровья человека концентрации от таких
19
источников наблюдаются, как правило, на площади не более
100 кв. км. В крупных промышленных агломерациях происходит
наложение загрязнения от отдельных источников, и общая площадь
негативного воздействия может быть близкой к площади самой агломерации или превосходить ее. Пространственный масштаб воздействия колеблется в чрезвычайно широких пределах в зависимости от
характеристик источников загрязнения и объектов воздействия.
По данным ВОЗ здоровье человека на 50% зависит от образа жизни и на 25% от состояния окружающей среды, загрязнение которой повышает уровень заболеваемости населения в среднем на 20%.
По данным отечественных исследователей минимальный вклад
в заболеваемость населения от загрязнения воды и атмосферного
воздуха составляют 3% и 7% соответственно (суммарно 10%), максимальный – 20% и 10% соответственно (суммарно 30%).
Негативное воздействие загрязнения происходит двумя основными путями:
– в результате прямого контакта с загрязненным воздухом;
– в результате выпадения примесей и вторичного загрязнения
вод и почв.
Токсиканты попадают в организм человека через систему дыхания. Их губительное воздействие проявляется в виде респираторных
заболеваний, аллергических реакций организма, влияния на состав
крови и колебания кровяного давления, деятельность сердечно-сосудистой системы. Вредное воздействие промышленных выбросов зависит от количества, концентрации вредных веществ, продолжительности воздействия и сопротивляемости организма. В зависимости от
восприятия организма отравление может проявляться от очень малого раздражения до местного или общего разрушения определенных
органов и, наконец, полной интоксикации организма. На урбанизированных территориях вероятность развития угрозы жизни или здоровью человека, а также будущих поколений, обусловленная техногенным загрязнением среды обитания, многократно увеличивается.
Для обеспечения качества воздушной среды необходимо следить
за соблюдением ПДК загрязняющих веществ в воздухе индустриальных городов.
Допустимой признается концентрация вещества в воздухе, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного
либо неприятного действия; то же требование распространяется на
примеси, вызывающие неблагоприятное воздействие на биоресурсы, климат, прозрачность атмосферы, бытовые условия жизни населения, самочувствие, работоспособность человека. Привыкание
20
организма к вредным веществам рассматривается как неблагоприятный эффект и поэтому недопустимо.
В России сформировалась государственная система оценки антропогенного негативного воздействия хозяйственной деятельности и соответственно контроля, надзора и аудита. Определяющий
принцип – санитарно-гигиеническая регламентация и выделение
приоритетных загрязнителей. Субъект хозяйствования должен соблюдать существующие нормативы ПДК и лимиты выбросов (ПДВ).
С фактом их превышения (сверхлимитного загрязнения) связывается недопустимость дополнительных нагрузок (расширения деловой
активности) на окружающую среду и юридическая квалификация
экологических правонарушений.
1.1.4. Роль санитарно-защитной зоны
Наиболее эффективные меры уменьшения загрязнения воздуха
состоят в совершенствовании действующих промышленных производств, разработке новых малоотходных технологий, а также
применении эффективного пылеулавливающего и газоочистного
оборудования. Защита населения и объектов природной среды от
чрезмерной антропогенной нагрузки «озелененным расстоянием»
рассматривается как традиционная сопутствующая гигиеническая
технология в сфере техногенной безопасности. Еще в Строительном
уставе России (1857 г.) регламентировалось отделение жилых построек от промышленных сооружений специальной «зоной разрыва», эта градостроительная мера сохраняется и сегодня.
Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это специальная территория
с особым режимом использования, устанавливаемая между производственным объектом и нормируемыми участками города (селитебной, рекреационной и иной зоной). Размер и границы СЗЗ обеспечивают уменьшение негативного воздействия на атмосферный
воздух до значений, установленных гигиеническими нормативами.
По функциональному назначению СЗЗ – защитный барьер, обеспечивающий аэротехногенную безопасность при работе предприятия в штатном режиме посредством продуманной планировки, застройки, озеленения, ландшафтной организации и благоустройства. Критерием для определения размера СЗЗ является соблюдение на ее внешней границе и за ее пределами ПДК загрязняющих
веществ и предельно допустимых значений физических факторов:
шума, вибрации, ЭМИ и др.
Специально подобранные многолетние зеленые насаждения
играют роль естественных фильтров, являясь своего рода продол21
жением технологического оборудования, своеобразным «концом
трубы». Зеленые фильтры принимают, аккумулируют, перераспределяют загрязняющие вещества, в результате чего их концентрации, а также уровень шума, электромагнитного и теплового воздействия снижаются в два-три раза. Так, 1 га древесных зеленых насаждений (тополь черный, белая акация и др.) в возрасте 20–30 лет
ГОРОДСКИЕ ИСТОЧНИКИ
АЭРОТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Стационарные
промышленные
Организованные:
• котельные, печи;
• оборудование;
• аэрационные
фонари;
• резервуары и др.
Неорганизованные:
• склады сыпучих
материалов;
• сварочные посты;
• аэротенки;
• полигоны отходов
Стационарные
общего
пользования:
• коммунальнобытовые;
• строительные
объекты;
• торговые
предприятия,
склады, складыхолодильники;
• энергоустановки
Динамические:
• общественный
и личный
автотранспорт;
• транспорт
предприятий;
• транспорт с/х
и фермерских
хозяйств;
• спецтехника
Системы пылеулавливания
и газоочистки
Санитарно-защитная зона
промышленного предприятия
Селитебные зоны города и озелененные
территории общего пользования
ВЫБРОСЫ
(в воздушную среду)
среду)
Пригородные
озелененные
территории
Город
Рис. 4. СЗЗ в системе «зеленых активов» территории
22
может поглотить за вегетационный сезон около 20 т промышленной
пыли и до 0,7 т сернистого газа.
СЗЗ следует рассматривать и как безусловный объект природоохранной деятельности предприятия и как важнейший градостроительный элемент (рис. 4). Озеленение способствует решению комплекса городских проблем: улучшению микроклимата и газового
состава атмосферы; снижению шума; приданию улицам и фасадам
зданий лучшего эстетического вида; преодолению визуального напряжения, связанного с однообразием городской архитектуры.
В настоящее время в индустриальных городах состояние СЗЗ
не соответствует нормативным требованиям, границы большинства из них накладываются друг на друга и на жилые кварталы,
по ним проходят автомагистрали, а зеленые насаждения находятся
в неудовлетворительном состоянии, например, в городе Волжском,
где индекс загрязнения атмосферы достигает 15, потому что от промышленных предприятий ежегодно в воздух выбрасывается более
15 млн т загрязняющих веществ (рис. 5) [9].
жилые кварталы
1
парки, скверы
территория СЗЗ предприятия
2
4
3
Рис. 5. Карта-схема промышленной зоны г. Волжский:
1 – ОАО «Волжский оргсинтез»; 2 – ОАО «Волжский трубный завод»;
3 – ОАО «Волжский перерабатывающий завод»;
4 – ООО «Волжский абразивный»
23
Площадь озелененных территорий города распределяется следующим образом: парки общего пользования занимают 64,43 га;
ограниченного пользования (скверы) – 7,39 га; специального назначения (СЗЗ) – 105,01 га. На долю зеленых насаждений СЗЗ приходится 59,4% озелененной территории. В посадках преобладают тополь, вяз, береза, редко встречаются каштан, вишня, лох, шиповник, смородина.
Государственное управление в области охраны атмосферного воздуха основывается на принципах:
– приоритет охраны жизни и здоровья человека, будущих поколений;
– обеспечение благоприятных экологических условий для жизни, труда и отдыха;
– охрана атмосферного воздуха, ответственность за нарушение
данного законодательства;
– недопущение необратимых последствий загрязнения атмосферного воздуха;
– обязательность государственного регулирования выбросов
вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных
физических воздействий;
– гласность, полнота и достоверность информации о состоянии
атмосферного воздуха, его загрязнении;
– научная обоснованность, системность и комплексность подхода к охране атмосферного воздуха и охране окружающей среды
в целом;
– обязательность соблюдения требований законодательства Российской Федерации в области защиты окружающей среды.
Итак, санитарно-защитная зона должна выполнять следующие
функции:
– способствовать снижению уровней загрязнения атмосферного
воздуха, шума и других факторов негативного воздействия до предельно допустимых значений за ее пределами на границе с селитебными территориями;
– создавать защитный и эстетический барьер между территорией предприятия (группы предприятий) и территорией жилой застройки;
– дополнять общегородские озелененные площади, обеспечивая
экранирование, ассимиляцию, фильтрацию загрязнителей атмосферного воздуха и повышение комфортности микроклимата.
24
1.2. Инвентаризация и контроль источников выбросов
1.2.1. Понятие и виды источников выбросов
Размеры, границы, планировочные решения СЗЗ определяются
классом санитарной опасности промышленного предприятия, который в свою очередь связан с количеством и качеством источников загрязнения в координации с параметрами загрязняющих веществ,
поступающих от источников в воздушную среду (сочетание «источник – вещество»). Принудительная эмиссия загрязняющих веществ
в атмосферу в ходе реализации технологического процесса или работы транспортных средств называется выбросом. Выбросы подразделяются по агрегатному состоянию и массе веществ, выбрасываемых
в единицу времени (г/с, т/год). Основными физико-химическими характеристиками газообразных примесей являются их химический
состав, плотность, температура, давление (для парообразных).
В атмосферный воздух города поступает большое количество
различных вредных веществ. Повсеместно выбрасываются такие
вредные вещества, как пыль (взвешенные вещества), диоксид серы,
диоксид и оксид азота (наблюдения за оксидом азота обязательно
проводят только в городах с численностью населения 250 тыс. и более), оксид углерода, которые принято называть основными, а также различные специфические вещества, выбрасываемые отдельными производствами, предприятиями и цехами.
Промышленные источники загрязнения атмосферы обусловлены технологиями производственных процессов и делятся на источники выделения и источники выбросов. Источник выделения – это
конкретное технологическое оборудование, при работе которого выделяются вредные вещества, а источник выброса – это инженернотехническое устройство, выводящее выброс в атмосферу, например
трубы котельных, аэрационные фонари (рис. 6). В производственном помещении, как правило, одновременно находятся многие источники выделения (металлообрабатывающие и деревообрабатывающие станки, сварочный и покрасочный пост, участок термической
обработки и др.), а источник выброса формируется один, например
крышный вентилятор или аэрационный фонарь.
Систематизация сведений о распределении и технических параметрах (высота, диаметр, скорость потока) источников на промышленной площадке предприятия, количестве и составе выбросов называется инвентаризацией выбросов. Инвентаризация выбросов –
регламентируемая процедура, обязательная для всех предприятийприродопользователей. Отчеты по инвентаризации подготавлива25
26
е) Колодец
д) Выгрузка песка
г) Вентиляционная шахта
з) Автомобили
в) Дефлектор
ж) Шламонакопитель
Рис. 6. Традиционные источники выброса: а–г) организованные;
д–ж) неорганизованные; з) – передвижные
б) Крышный вентилятор
а) Труба
ются по установленной форме и служат основой для разработки экологического паспорта, проекта нормативов ПДВ предприятия, подготовки статистической отчетности и т. д. [10].
Источники выброса группируются по определенным признакам
(рис. 7) [11]. Прежде всего, различают источники с организованным
и неорганизованным выбросом. Организованный промышленный
выброс поступает в атмосферу через специальные инженерные со-
Èñòî÷íèêè çàãðÿçíåíèÿ àòìîñôåðû
Òåõíîãåííûå
Åñòåñòâåííûå
Ïðîìûøëåííûå
Íåïðîìûøëåííûå
Ñòàöèîíàðíûå
Ïåðåäâèæíûå
Îðãàíèçîâàíûå
Íåîðãàíèçîâàííûå
Àâàðèéíûå
Ïîñòîÿííî
äåéñòâóþùèå
Ïåðèîäè÷åñêèå
Òåõíîëîãè÷åñêèå
Òî÷å÷íûå
Ëèíåéíûå
Ïëîùàäíûå
Íàãðåòûå Ò >50
Âûñîêèå H≥50 ì
Âåíòèëÿöèîííûå
Õîëîäíûå Ò< 50
Ñðåäíèå H = 10–50 ì
Íèçêèå H= 2–10 ì
Íàçåìíûå H≤ 2 ì
Рис. 7. Классификация источников выброса загрязняющих веществ
27
оружения: трубы газоходов, воздуховодов, вентиляционные шахты, аэрационные фонари. Выброс из неорганизованных источников
осуществляется в виде ненаправленных потоков газа в результате
нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы системы отведения выбросов.
Источники загрязнения атмосферы могут быть стационарными,
т. е. имеющими постоянное место нахождения (труба, аэрационный
фонарь, крышный вентилятор) и передвижными, т. е. не имеющими
постоянного места на территории предприятия (автомобиль, трактор, электро- и газосварка и т. п.).
По назначению источники выброса делят на технологические
и вентиляционные. К первым относят выделения вредных веществ
из технологического оборудования, выбрасываемые через специальные инженерные сооружения (труба промышленной печи, факельная установка) или, вследствие его негерметичности, при продувке аппаратов и т. п.
Эти выбросы характеризуются сравнительно высокой концентрацией примесей и их, как правило, нужно очищать. Вторые – выбросы вредных веществ от естественной и механической (принудительной) общеобменной вентиляции. Они характеризуются низким
содержанием вредных веществ.
По режиму действия выделяют источники непрерывного действия и залповые.
По геометрическим параметрам различают источники:
– точечные, выбрасывающие в атмосферу загрязняющие вещества из установленного отверстия (трубы);
– линейные, выбрасывающие загрязняющие вещества с установленной линии (аэрационный фонарь, дороги и улицы, по которым
систематически движется транспорт);
– площадные, выбрасывающие загрязняющие вещества с установленной поверхности (пруд-отстойник, аэротенк, окна, двери и др.).
По температуре различают холодные и нагретые выбросы (нагретыми условно называют газовоздушные смеси, температура которых более 50 °С, при более низкой температуре выбросы считаются холодными).
В зависимости от высоты (Н) устья источника выброса над уровнем земной поверхности источник называют:
– высоким, Н ≥ 50 м;
– средним, Н = 10 – 50 м;
– низким, Н = 2 – 10 м;
– наземным, Н ≤ 2 м.
28
1.2.2. Назначение и порядок инвентаризации
источников выбросов
Выбросы вредных веществ от данного источника и от совокупности источников города или других населенных пунктов с учетом
перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере не должны создавать приземную
концентрацию, превышающую их предельно допустимые концентрации (ПДК). Промышленные выбросы в совокупности с фоновым
загрязнением не должны создавать приземную концентрацию, превышающую ПДК, поэтому для каждого источника выброса проектируемого или действующего предприятия устанавливается предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ в атмосферу.
Этому предшествует процедура организации и проведения инвентаризации источников выделения и выбросов загрязняющих веществ,
которая проводиться периодически (один раз в пять лет). В случае
реконструкции и изменения технологии производства предприятие
производит уточнение данных проведенной ранее инвентаризации.
Инвентаризация – это первый этап подготовки технического
норматива ПДВ вредных веществ по конкретному предприятию.
Ее задачами являются:
– оценка воздействия выбросов загрязняющих веществ предприятия на окружающую среду (атмосферный воздух);
– установление предельно допустимых норм выбросов загрязняющих веществ в атмосферу как в целом по предприятию, так и по
отдельным источникам загрязнения атмосферы;
– организация контроля соблюдения установленных норм выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;
– оценка состояния пылегазоочистного оборудования предприятия;
– оценка экологических характеристик, используемых на предприятии технологий;
– оценка эффективности использования сырьевых ресурсов и
утилизации отходов на предприятии;
– планирование воздухоохранных мероприятий на предприятии.
Инвентаризация проходит в три этапа.
На первом этапе (подготовительном) составляются краткая характеристика предприятия как источника загрязнения атмосферы,
балансовые схемы, описания основных технологий, перечни выделяемых загрязняющих веществ и их источники. Работа включает:
1. Подробное ознакомление с предприятием, начиная с проектной документации и фактического состояния производства с уче29
том проведенных реконструкций или с планируемой технической
модернизацией.
2. Климатическую характеристику района расположения предприятия, сведения о фоновых концентрациях загрязняющих веществ в данном районе.
3. Составление карты-схемы промышленной площадки предприятия и ситуационной карты-схемы района, в котором находится предприятие.
4. Описание технологического процесса, используемого сырья,
его количество и возможные выделения вредных веществ (для каждого цеха, технологического участка, производственного подразделения в отдельности).
5. Уточнение объемов, образующихся в технологическом процессе
промежуточных продуктов, используемых реагентов (растворителей
катализаторов, абсорбентов, коагулянтов, флокулянтов и т. д.) с указанием их физико-химических параметров (агрегатное состояние, летучесть, дисперсность, агрегативная устойчивость и др.) и токсических
свойств (приводят значения ПДК или ОБУВ этих веществ для атмосферного воздуха, если они для них установлены). Обязательно рядом
с названием вещества указывается наличие эффекта суммации, что
позволит более точно оценить условия рассеивания выбросов и их санитарную опасность. Указывается и код каждого вредного вещества.
6. Определение периодичности осуществления выбросов тех или
иных вредных веществ, длительность работы оборудования, обеспечивающего эти выбросы, условия их поступления в атмосферу.
На втором этапе (натурное обследование) проводится обследование источников выделения примесей и загрязнения атмосферы,
определяются характеристики и показатели эффективности пылегазоочистного оборудования. Работа включает:
1. Определение для каждого производственного подразделения
(цеха) общего количества источников выделения вредных веществ
и источников выброса. Нанесение источников на карту-схему промышленной площадки: организованных под номерами 0001–5999,
а неорганизованных – 6001–9999.
2. Определение технических характеристик источников выбросов: высота и диаметр устья источника, скорость, расход и температура выходящей из источника газовоздушной смеси. Для выполнения расчетов и построения зон рассеивания примесей приводятся
координаты источников в заводской системе координат.
3. Определение мощности выбросов для каждого вещества с помощью расчетов или экспериментальными замерами.
30
4. Представление перечня и подробной характеристики неорганизованных источников выбросов с указанием класса опасности
и ПДК (ОБУВ) веществ.
5. Составление перечня газоочистного и пылеулавливающего
оборудования, действующего на предприятии, с указанием методов
и эффективности очистки, вида оборудования, приемов утилизации
образующихся отходов.
6. Систематизация информации по имеющемуся на предприятии
транспорту (автобусы, легковые автомобили, грузовые автомобили,
тракторы, бульдозеры и др.) с указанием годового пробега по территории предприятия, вида и количества потребляемого топлива.
На третьем этапе (обработка результатов) составляется перечень методик, используемых для определения концентраций и расчета массы выбросов загрязняющих веществ, и итоговая информация, систематизирующаяся на бланке по установленной форме.
Оформляется отчет по инвентаризации (приложение 3), в котором
дается характеристика предприятия как объекта техногенной опасности, приводятся: общие сведения (адрес, количество промышленных площадок т. д.); карта-схема промышленной площадки с нанесенными на нее источниками выброса загрязняющих веществ;
ситуационная карта-схема района расположения предприятия
с указанием границ СЗЗ, селитебной территории, зон отдыха, заповедников, памятников природы, курортных зон и т. д.
Рассмотрим пример. Предприятие производит тарное стекло –
бутылки из зеленого и бесцветного стекла для разлива минеральной
воды, безалкогольных напитков и пр. Оно относится к химическому
производству IV категории санитарной опасности, установленный
размер СЗЗ – 100 м. Основные и вспомогательные производственные
процессы реализуются на одной промышленной площадке, являющейся местом расположения источников выброса. Провести инвентаризацию источников выброса загрязняющих веществ.
Решение. Карта-схема расположения производственных подразделений предприятия и источников выбросов на промышленной площадке и ситуационная карта-схема представлены на рис. 8,
климатические характеристики района – в табл. 5. Территория
промышленной площадки граничит: с запада и с востока – с железной дорогой; с севера – с жилой зоной; с юга – с лесопарковой
зоной.
В силу метеорологических и климатических особенностей региона на протяжении года эпизодически складываются условия, затрудняющие рассеивание вредных примесей в атмосферном воздухе.
31
а)
С–З С С–В
1600
В
Ю–З
Ю–В
Ю
6016– 6020
6001– 6011
СКЛАД 1 1
1200
ЦЕХ 1
Расстояние, м
1400
З
1000
0007–0008
ЦЕХ 3
0004–0006
800
ТБО
0001–0003
6012– 6015
ЦЕХ 2
Котельная
СЗЗ
СКЛАД
22
СКЛАД
600
0009–0010
400
200
200
б)
400
600
800
1000 1200 1400 1600 1800
Расстояние, м
С–З С С–В
1600
1400
З
В
Ю–З
Ю–В
Ю
Селитебная зона
ÑÊËÀÄ 1
Расстояние, м
1200
1000
800
ÑÊËÀÄ 2
600
СЗЗ
400
озеро
200
200
400
600
800
1000 1200 1400 1600 1800 2000
Расстояние, м
Рис. 8. Картографические материалы в процедуре инвентаризации
источников: а – карта-схема расположения промплощадки
(0001–0010 – организованные источники, 6001–6020 – неорганизованные
источники); б – ситуационная карта-схема
32
Таблица 5
Климатические параметры района расположения предприятия
Наименование параметров
Средняя максимальная температура наружного
воздуха, °С:
наиболее жаркого месяца
наиболее холодного месяца
Направление ветра и его повторяемость, %
Значение
29,5
–3,9
С – 6,0*
СВ – 7 ,0
В – 22,0
ЮВ –21,0
Ю – 6,0
ЮЗ – 4,0
З – 15,0
СЗ –19,0
Среднегодовая скорость ветра, м/с
3,4
Скорость ветра, повторяемость превышения которой
составляет 5%, м/с
11,4
Слой атмосферных осадков, мм
550,0
Коэффициент стратификации атмосферы, А
200
Коэффициент рельефа местности, η
1,0
*
Обозначения сторон света см. на с. 59.
В зоне влияния выбросов предприятия находятся одно- и многоэтажные жилые дома.
Выделение взвешенных и газообразных веществ в воздушную
среду является следствием конкретных технологических операций
(рис. 9):
– подготовка шихты – сырье: кварцевый песок, сода, доломит,
полевой шпат и стеклобой после точного дозирования 1 доставляются к печи;
– загрузка шихты – загрузчик 2 подает шихту в печь;
– плавление – шихта плавится в печах 3, в которых сжигают газ,
дымовые газы нагревают воздух в печи;
– распределение – на выходе из печи поток стекла распределяется по каналам питателей соответствующих производственных линий 4;
– обработка стекломассы – в канале питателя 5 стекло доводится
до кондиции для обеспечения однородности температуры;
33
– формование капли, резка и доставка – плунжеры системы питателя 6 формируют поток стекла, а механические ножницы режут
на отдельные капли;
– формование тары 7;
–термическая обработка 8 – горячая стеклотара поступает в печь
отжига для контролируемого охлаждения и снятия внутреннего напряжения;
– контроль готовой тары 9;
– системы упаковки в защитную термоусадочную пленку 10.
Источники выделения загрязняющих веществ образуются
в операциях приема, хранения и обработки сырья и материалов.
На предприятии перерабатываются твердые материалы (песок, доломит, сульфат натрия, уголь), часть которых попадает в виде отходов в окружающую среду.
Завод загрязняет атмосферу пылью, отходящими газами, содержащими СО, SO2, NOх. Сырье и материалы, песок и доломит поступают на склад № 1 и после подготовки (дробления, сортировки,
сушки) направляются для производства тары из зеленого стекла.
Компоненты шихты, не требующие предварительной обработки,
полевой шпат, сода, сульфат, уголь поступают в силосы склада № 2
и затем транспортируются в рабочие бункеры смесителей цеха № 1
и цеха № 2, дозируются на весах, подаются в смесители шихты и да-
1
2
3
4
6
5
8
9
7
Рис. 9. Стадии процесса производства тарного стекла
34
10
лее в печи для варки стекла. Сырье для бесцветного стекла направляется в цех № 1, проходит подготовку и транспортируется в печи
для производства бесцветного тарного стекла. Общее количество источников выделения – 250.
Источники загрязнения (выброса) формируются во всех производственных подразделениях, их общее количество – 106 (организованных 39), в том числе оснащенных пылегазоулавливающими
установками – 31. Эффективность очистки составляет более 99%.
Валовый выброс загрязняющих веществ – 322,1 т/год. В том числе (т/год): твердые вещества – 148,1; газообразные вещества – 174,0.
В атмосферу выбрасывается 30 ингредиентов (табл. 6). Фрагмент отчета по инвентаризации выбросов составлен для 5 неорганизованных и 8 организованных источников выброса загрязняющих веществ и приведен в табл. 7.
На основании этих данных можно выполнить необходимые расчеты для установления ПДВ и разработки новой или реконструкции действующей системы очистки газовых выбросов. Кроме этого,
полученные данные необходимы для проектирования или поверочного расчета санитарно-защитной зоны предприятия.
Таблица 6
Характеристика основных загрязняющих веществ
Мощность
выброса Мi,
т/год
Класс
опасности
ПДКм.р,
мг/м3
ПДКсс,
мг/м3
Пыль неорганическая, SiO2 70–20%
83,90
3
0,30
0,10
Пыль неорганическая, SiO2 < 20%
7,38
3
0,50
0,15
Натрия карбонат
40,95
3
0,04
0,05
Натрия сульфат
10,74
3
0,30
0,10
Углерода оксид
5,16
4
3,00
5,00
Азота оксиды NOx
157,58
3
0,20
0,04
Серы диоксид SO2
10,79
3
0,50
0,05
Загрязняющее вещество
35
Неорганизованный источник
Неорганизованный источник
Неорганизованный источник
Неорганизованный источник
Бункер отсева песка
зеленой тары
Щековая дробилка
стеклобоя
Пересыпка дробленного стекла в бункер
Пересыпка шихты
с конвейера в бункер
6002
6003
6004
6005
Высота
источника H, м
Неорганизованный источник
Диаметр
устья источника
D, м
Перемещение,
разгрузка сырьевых
6001
материалов
в секции склада №1
Наименование
источника
выделения
загрязняющего
вещества
Скорость
газа
ω, м/с
№ источника
Объемный
расход V1,
м3/с
Параметры
газовоздушной смеси
на выходе источника
Температура
Т,оС
Параметры источника загрязнения
Пыль неорганическая,
0,0133
SiO2 70–20%
Пыль неорганическая,
0,0354
SiO2 70–20%
Пыль неорганическая,
0,0460
SiO:2 70–20%
Пыль неорганическая,
0,0027
SiO2 70–20%
Пыль неорганическая,
0,0053
SiO2 < 20%
Пыль неорганическая,
0,0160
SiO2 70 –20%
Наименование
загрязняющего
вещества
Мi, г/ с
Количество
загрязняющих
веществ,
выбрасываемых
в атмосферу
(мощность
выброса)
Характеристика источников выбросов загрязняющих веществ завода по производству стекла
Таблица 7
6,4195
4,9725
3,8249
0,1911
0,6006
5,6644
Мi, т/год
36
37
24,0
40,0
40,0
0007 Ванная печь №1
0008 Ванная печь №2
1,500
1,500
0,300
0,500
24,0
Элеватор, классифи0006 катор, транспортер
песка зеленой тары
0004
0,450
0,600
24,0
Элеватор, вибро0003 сито, бункер песка
бесцветной тары
0,600
0,450
26,0
24,0
Ленточный транс0002 портер песка бесцветной тары
Сушильный барабан
песка зеленой тары
Скребковый транс0005 портер песка зеленой тары
26,0
Сушильный барабан
0001 песка бесцветной
тары
0,884
1,074
1,193
1,188
0,891
4,200
4,200
7,422
7,422
10,600 0,749
4,500
3,800
7,500
4,200
5,600
420
420
25
25
80
86
90
90
Углерода оксид СО
Азота оксиды NOx
Серы диоксид SO2
Пыль неорганическая,
SiO2 70 – 20%
Углерода оксид СО
Азота оксиды NOx
Серы диоксид SO2
Пыль неорганическая,
SiO2 70 – 20%
0,2096
9,2295
6,5926
7,5601
0,2188
7,2254
5,1611
6,0961
0,2397
0,0069
0,2291
0,1636
0,1933
0,4164
2,4377
3,8110
0,0034
0,3535
0,4161
0,0210
0,2639
0,0066
0,2927
0,2090
Пыль неорганическая,
0,1180
SiO2 70 – 20%
Пыль неорганическая,
0,1732
SiO2 70 – 20%
Пыль неорганическая,
0,1002
SiO2 70 – 20%
Углерода оксид СО
0,0009
Пыль неорганическая,
0,2031
SiO2 < 20%
Пыль неорганическая,
0,1180
SiO2 70 – 20%
Пыль неорганическая,
0,0748
SiO2 70 – 20%
Углерода оксид СО
0,0007
1.3. Механизм рассеивания примесей в атмосфере
1.3.1. Модели рассеивания примесей
Поскольку атмосферные примеси представляют собой чрезвычайно сложную систему для идентификации источников загрязнения и определения доли этих источников в общем объеме загрязнения, исследователями разрабатываются соответствующие модели и
методы. Моделированию рассеивания выбросов принадлежит важная роль в исследовании механизма загрязнения атмосферного воздуха и определении границ СЗЗ.
Модели рассеивания классифицируются по масштабам процессов:
– макромасштаб (протяженность свыше 1000 км), атмосферный
поток ассоциируется с синоптическими явлениями;
– мезомасштаб (протяженность 1–1000 км), воздушный поток отчасти находится в зависимости от синоптических явлений, отчасти
от гидродинамических эффектов (например, от шероховатости подстилающей поверхности и препятствий), отчасти от неоднородностей энергетического баланса;
– микромасштаб (протяженность менее 1 км), состояние воздушного потока в основном зависит от характеристик поверхности.
Еще одна классификация по критерию времени рассеивания:
– модели рассеивания в локальном масштабе. Масштаб времени
рассеивания – менее нескольких минут. Задачи – получение данных о концентрациях примесей, способных оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека, флору и фауну, а также
моделирование аварий и общая регламентация. Модель учитывает
климатические характеристики, устойчивость и структуру пограничного слоя атмосферы, влияние застройки, рельефа местности,
дополнительного подъема факела выброса;
– модели рассеивания в региональном масштабе. Масштаб времени рассеивания – несколько часов. Модели нацелены на определение
концентраций примесей и параметров их сухого и мокрого осаждения, учитывают не только погодные явления, ветровой режим территории, но и химическую природу загрязнителей (тяжелые металлы,
стойкие органические соединения, взвешенные частицы и др.);
– модели рассеивания в континентальном масштабе. Масштаб
времени рассеивания – несколько дней. Это так называемые модели дальнего переноса, потому что во внимание принимаются адвекция, условия атмосферной диффузии, облачность, количество осадков, характеристики подстилающей поверхности;
38
– модели рассеивания в глобальном масштабе. Масштаб времени
рассеивания – несколько недель и более.
Конкретное сочетания «источник – вещество» может быть представлено одной из трех моделей:
1. Модель «клубка». Предполагает мгновенно действующий источник, а процесс переноса «облака загрязнения» из источника по
направлению ветра рассматривается в движущейся системе координат. Основное условие – определение поля ветра и атмосферной
стабильности, но использование большого количества метеорологических данных делает расчеты весьма трудоемкими.
2. Модель «ящика». Предполагается, что скорость ветра одинакова по высоте, диффузия струи в поперечном и вертикальном направлениях весьма мала, и внутри «облака загрязнения» концентрации примеси не зависят от его координат в пространстве, а частицы вещества не перемещаются относительно среды.
3. Модель «факела». Основана на предположении о непрерывно действующем точечном источнике. Основные факторы – скорость выделения загрязняющего вещества, эффективная высота
трубы (с учетом подъема факела). Модель допускает плоскую подстилающую поверхность, однородность и стационарность метеорологического поля в горизонтальном направлении и незначительную турбулентность в направлении переноса, а также незначительность физических и химических преобразований примеси за время
ее пребывания в атмосфере. Простота и доступность в понимании,
возможность расчета концентрационных полей по сравнительно небольшому числу экспериментально определенных параметров объясняют широкое распространение этой модели.
В отечественной практике применяют несколько методик расчета рассеяния вредных веществ в атмосферном воздухе:
1. ОНД – 86. Нормативный документ содержит методику расчета
концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Нормы должны соблюдаться при
проектировании предприятий, а также при нормировании выбросов в атмосферу реконструируемых и действующих предприятий.
Методика предназначена для расчета приземных концентраций
в двухметровом слое над поверхностью земли, вертикального распределения концентраций, их изменений при неблагоприятных метеорологических условиях, а также для расчета границ СЗЗ с учетом опасной скорости ветра [11].
2. Методика института экспериментальной метеорологии (ИЭМ).
Учитывает широкий диапазон метеорологических условий и клас39
сы устойчивости атмосферы, по которым определяют входные диффузионные параметры [8].
3. Методика МАГАТЭ, основанная на гауссовой модели рассеяния примеси по входным метеорологическим параметрам [12].
1.3.2. Модель «факела выброса»
Неравномерное распределение температуры по высоте приземного слоя атмосферы приводит к неравномерному распределению давления, в результате чего возникают циркуляционные горизонтальные и вертикальные потоки воздуха. В атмосфере примеси движутся благодаря молекулярной и турбулентной диффузии. Рассеивание
газовой струи за счет молекулярной диффузии происходит незначительно, а турбулентная диффузия обеспечивает более интенсивный
перенос частиц из области с большим давлением в область с меньшим давлением. Попадая в атмосферу, загрязняющие вещества перемешиваются с потоками воздуха, т. е. рассеиваются.
Источник выброса функционирует, как правило, в непрерывном
режиме, в результате над его устьем формируется устойчивое динамичное облако загрязнения, которое по направлению ветра перемещается по территории населенного пункта. В процессе пространственного разбавления и рассеивания облако расширяется, приобретает коническую форму. Поэтому в теории рассеивания примесей
модель источника называют «факелом выброса». Эта модель наиболее распространена и применяется почти в 70% возможных метеорологических ситуаций. Принципиальное значение имеет высота
источника выброса, потому что на высотах до 250 м над поверхностью земли загрязняющие вещества переносятся в селитебную зону
верхними потоками воздуха.
Основные достоинства модели состоят в ее простоте, доступности
в понимании, возможности расчета концентрационных полей по
сравнительно небольшому числу экспериментально определенных
параметров, а также прогнозированию состояния зоны активного
загрязнения населенного пункта.
К модели «факела выброса» предъявляют следующие основные
требования:
– плоская подстилающая поверхность;
– однородность и стационарность метеорологического поля в горизонтальном направлении;
– незначительная турбулентность в направлении переноса в сравнении с самим переносом в потоке;
40
– незначительные физические и химические преобразования загрязняющего вещества за время его пребывания в атмосфере (отсутствие потерь примеси).
В данной модели газообразный поток представляется в виде расходящегося в воздушном пространстве конуса («дымового хвоста»,
«дымового факела») как показано на рис. 10.
По мере удаления от источника (трубы) по направлению ветра
концентрация примесей в приземном слое атмосферы сначала нарастает, достигает максимума на расстоянии Хм от 10 до 40 высот
трубы и затем медленно убывает, что позволяет говорить о наличии
трех зон неодинакового загрязнения атмосферы:
– зоны переброса факела выбросов, характеризующейся относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое
атмосферы;
Ветер
Нт
См
Нω
Н
М, D, ω,
V 1, T
Зона неорганизованного
загрязнения
Зона переброса факела
Xм
Зона
задымления
Зона снижения
уровня загрязнения
Рис. 10. Формирование эффективной высоты выброса и зон распределения
концентрации примеси: H – высота источника выброса; Нω –высота
подъема факела над устьем источника за счет скоростного напора;
Нт – высота подъема факела над устьем источника за счет теплового
напора; D – диаметр устья источника; М – мощность выброса
загрязняющих веществ; ω – скорость выброса газового потока;
V1– объемная скорость выброса; Т– температура выбрасываемого
газа; Xм – расстояние от источника до точки фиксации максимальной
концентрации примеси; Cм – максимальная концентрация примеси
41
– зоны задымления с максимальным содержанием вредных веществ;
– зоны постепенного снижения уровня загрязнения.
Каждый источник выбрасывает в воздух определенное количество конкретного загрязняющего вещества (примеси) или смеси веществ. Сам источник имеет заданные геометрические характеристики: высоту, форму и диаметр устья. У выброса также имеются
характеристики: средняя скорость выхода из устья источника, пространственные координаты (x, y, z), температура.
Достигнув определенной высоты над устьем трубы, струя газа теряет скорость и под действием ветра разворачивается в горизонтальном направлении. За счет диффузии она расширяется, и концентрация вредных веществ в ней уменьшается. При скорости ветра,
большей скорости газа на выходе из трубы струя газа отклоняется
от первоначального направления движения и начинает двигаться
параллельно земле на уровне устья дымовой трубы. Вредные вещества быстро достигают приземного слоя атмосферы, вызывая ее загрязнение. При высокой трубе загрязняющие вещества достигают
приземного слоя атмосферы на значительном расстоянии от трубы,
ветровой факел успевает рассеяться в атмосфере, концентрация
примеси в приземном слое будет незначительной. Непосредственно под трубой загрязнение воздуха примесями отсутствует, далее
дымовой факел касается земли, и на расстоянии Хм концентрация
примеси становится максимальной. После точки максимального загрязнения приземная концентрация медленно убывает вдоль
ветровой оси. Мощные выбросы на большой высоте могут переноситься в селитебную зону верхними потоками, в то время как в приземном слое ветры дуют в противоположном направлении. Именно
с учетом этих ветров, как правило, выбирается площадка, проектируется и строится промышленное предприятие без учета местных
циркуляций воздуха.
На практике рассматриваются зоны влияния конкретного предприятия (источников). Согласно работе [11] это – территории радиусом Х1, где рассчитанное суммарное загрязнение атмосферы от всей
совокупности источников выбросов данного предприятия, в том
числе низких и неорганизованных, превышает 0,05 ПДК.
Для конкретного вредного вещества может быть определена зона его влияния путем сравнения трех величин, соответствующих
расстояниям от стационарного источника – Хм, Х1 и Х2. [11]. При
этом Х1= 10Хм; Х2 – расстояние от источника, начиная с которого
С ≤ 0,05 ПДК. Значение Х2 находят по графику изменения концен42
трации загрязняющего вещества вдоль оси факела выброса. На вертикальной оси откладывается точка S1 = 0,05 ПДК/См, через которую проводится линия, параллельная горизонтальной оси до пересечения с графиком функции S1, за максимумом. Безразмерный
коэффициент S1 зависит от величины Х/Хм (рис.11).
Из точки пересечения опускается перпендикуляр на горизонтальную ось, определяется значение Х/Хм и умножается на Хм, полученная величина обозначается Х2. При См ≤ 0,05 ПДК значение
Х2 принимается равным нулю.
Зоны влияния источников и предприятий рассчитываются по
каждому веществу (в том числе, веществам с эффектом суммации
вредного действия) отдельно.
Итак, в результате рассеивания концентрация примеси в атмосфере уменьшается при удалении от трубы. Эффективность этого
процесса определяется следующими ключевыми факторами:
– геометрическими параметрами источника;
– свойствами выбрасываемых загрязняющих веществ;
– метеорологическими и географическими условиями в зоне источника.
Оценка рассеивания примеси выполняется в три этапа:
1. Определение максимальной приземной концентрации загрязняющего вещества (См).
S1
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1
2
3
4
5
6
7
X/Xм
Рис. 11. Зависимость коэффициента S1 от отношения Х/Хм
43
2. Определение расстояния от источника до места, где наблюдается максимальная приземная концентрация вещества (Хм).
3. Расчет предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих
веществ.
Расчет параметров См и Хм. Степень загрязнения атмосферного воздуха промышленными выбросами определяется по наибольшему значению концентрации загрязняющих веществ в приземном
слое воздуха – См (мг/м3). При этом сумма См и фоновой концентрации (Сф) каждого вредного вещества не должна превышать норму:
См + Сф < ПДКм.р;
(8)
– на территории промышленной площадки См + Сф < 0,3 ПДКр.з
(более жесткое нормирование связано с использованием воздуха
для вентиляции производственных помещений);
– в воздухе населенного пункта См + Сф < ПДКм.р;
– для зон санитарной охраны, курортов, крупных санаториев,
домов и зон отдыха, а также для городов с населением более 200 тыс.
человек и территорий с повышенными требованиями к охране атмосферного воздуха См + Сф< 0,8 ПДКм.р.
При выбросе из точечного стационарного источника с круглым
устьем наибольшая приземная концентрация загрязняющего вещества См достигается при неблагоприятной скорости ветра на некотором расстоянии Хм от источника. Формулы для расчета См имеют следующий вид:
1. Нагретые выбросы (DT >> 0)
MAFmnη
Cì = 2
, (9)
H 3 V DT
где ∆Т – разность температур выброса и окружающего атмосферного воздуха, °С; Н – высота трубы, м; М – масса вещества, выбрасываемого в единицу времени, г/с; A, F, m, n – справочные коэффициенты (табл. 8–10); η – безмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа. Для равнинного ландшафта η = 1.
2. Холодные выбросы (DT >> 0), f ≥ 100 (или ΔТ ≈ 0) и Vì′ ≥ 0,5,
Ñì =
MAFmnη
H 4/3
K, (10)
где K вычисляется по формуле
44
=
K
D
1
=
.
8V1 7,1 ω0 V1
(11)
Таблица 8
Значения коэффициента А
Регион
А*
Читинская область, Бурятия
250
Для районов РФ южнее 50° СШ; для остальных районов
Нижнего Поволжья, Кавказа; для азиатской территории
РФ, Дальнего Востока, остальной территории Сибири
200
Для Европейской территории РФ и Урала 50–52° СШ (за
исключением центра Европейской территории)
180
Европейская территория РФ и Урала севернее 52° СШ (за
исключением центра Европейской территории)
160
Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, Калужская, Ивановская области
140
*
А – коэффициент температурной стратификации атмосферы характеризует условия вертикального и горизонтального рассеивания примеси.
Таблица 9
Значение безразмерного коэффициента F
Вид твердой примеси
F*
Газы, мелкодисперсные аэрозоли (пыли, золы и т. п.), скорость
упорядоченного оседания которых практически равна нулю
1
Мелкодисперсные аэрозоли (кроме указанных выше) при
коэффициенте очистки, %:
не менее 90
75–90
менее 75
при отсутствии очистки
2
2,5
3
3
* F – параметр, характеризующий скорость оседания загрязняющих веществ в атмосфере.
Таблица 10
Расчет коэффициента d для нагретых и холодных выбросов
υì
f > 100 или ΔТ ≈ 0
f < 100
(
d 2, 48 1 + 0,28 3 fe
при υì ≤ 0,5 =
)
при 0,5 < υì ≤ 2
d = 4, 95υì 1 + 0,28 3 f
при υì > 2
d =7 υì 1 + 0,28 3 f
(
при υ′ì ≤ 0,5
)
d = 5,7
при 0,5 < υ′ì ≤ 2
=
d 11, 4υ′ì
при υ′ì > 2
=
d 16 υ′ì
45
3. Объемный расход выбрасываемых газов на срезе трубы (V1, м3/с)
определяется по формуле
=
V1
πD2
ω0 , 4
(12)
где D – диаметр устья источника, м; w0 – средняя скорость выхода
газов из источника, м/с.
Аналогично при f < 100 и υм < 0,5 или f ≥ 100 и υ′ì < 0,5
Ñì =
при f < 100 υì < 0,5
при f ≥ 100, υ′ì < 0,5
MAFm′η
H7/3
;
m′ = 2,86m; (13)
(14)
m′ = 0,9. (15)
4. Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости
от параметров f, υì , υ′ì и fe:
f=
103 ω20 D
υì =
0,653
υ′ì =
1,3
;
(16)
V1DT
;
H
(17)
ωD
;
H (18)
H2 DT
3
=
fe 800 υ′ì ) .
(19)
5. Коэффициенты m и n определяются в зависимости от f по формулам:
1
при f < 100
(20)
m=
;
0,67 + 0,1 f + 0,343 f
при f ≥ 100
m=
1,47
3f
.
(21)
Когда fe < f < 100, параметр m вычисляется при fe = f:
n = 1 при υì ≥ 2;
(22)
=
n 0,532υ2ì − 2,13υì + 3,13 при 0,5 ≤ υì < 2.
(23)
46
Если газ выходит из дымовой трубы с температурой выше температуры окружающего воздуха, то вследствие разности плотностей
воздуха и газа образуется подъемная сила и газ поднимается над
устьем трубы на определенную высоту. На газовый поток действует
ветер. Если скорость ветра будет меньше скорости газа в устье трубы, он поднимется на высоту, которая будет тем больше, чем больше разность скоростей газа и ветра. Эти факторы учитываются при
определении эффективной высоты источника по формуле
Нэф= Н + ΔНω + ΔНт,
(24)
где Н – геометрическая высота источника от поверхности земли до
его устья, м; ΔНω – высота подъема факела над устьем источника за
счет скоростного напора, определяемая по формуле
2,5Dω
(25)
,
u
где ω, u – скорость выброса и ветра соответственно, м/с; ΔНт – высота подъема факела над устьем источника за счет теплового напора,
определяемая по формуле
DHω =
1,24 D2 ωgDT
DHò =
,
T1u3
(26)
м2/с.
где g – ускорение силы тяжести,
Таким образом, чем больше скорость и температура выбрасываемой из источника газовоздушной смеси, тем на большее расстояние происходит рассеивание газов. При этом загрязняющие вещества дольше находятся в атмосфере и появляется больше возможности для их трансформации с образованием вторичного загрязнения
продуктами, которые часто обладают большей токсичностью, чем
вещества, поступившие в атмосферу из источника. Степень разбавления выброса воздухом находится в прямой зависимости от
времени пребывания в атмосфере, а значит от расстояния, которое загрязняющие вещества прошли до определенной точки приземного слоя – Хм. При слабом ветре видно, как дым из трубы сначала распространяется строго вертикально и только на некотором
уровне его движение становится горизонтальным. При одинаковых параметрах выбросов См примеси от более высокого источника меньше и наблюдаются на большем расстоянии от источника
(рис. 12).
Расстояние от источника выброса (Хм), на котором наблюдается максимальная приземная концентрация загрязняющего веще47
Приземная концентрация C, мг/м3
1
2
3
Расстояние от источника Xм, м
Рис. 12. Зависимость приземной концентрации от высоты источника (Н):
1 – Н1; 2 – Н2; 3 – Н3; (Н3 > H2 > H1)
ства (См) при неблагоприятных метеорологических условиях определяется по формуле
5− F
(27)
Xì =
dH, 4
где d – безразмерный коэффициент, определяемый по формулам,
приведенным в табл. 10.
Сильный ветер вызывает интенсивное перемешивание выбросов
в неограниченном воздушном пространстве, поэтому, хотя факел и
достигает земли, величина приземной концентрации примеси будет небольшой. При безветренной погоде и малых скоростях ветра
дымовой факел нагретых выбросов поднимается на большую высоту, поэтому концентрация примеси также будет невелика. Между
штилем и высокой скоростью ветра есть так называемая опасная
скорость ветра uм (м/с), при которой факел на определенном расстоянии прижимается к земле, создавая наибольшую величину
приземной концентрации. Ориентировочно это расстояние равно
20-кратной высоте источника.
Опасная скорость ветра зависит от объема выбрасываемых газов, их температуры и высоты трубы. Чем больше объем выброса,
тем больше линейная скорость потока и тем больше требуется сила
ветра, чтобы прижимать его к земле. Повышение температуры газовой смеси также увеличивает опасную скорость ветра. С увели48
чением высоты трубы опасная скорость ветра при одних и тех же
параметрах выбрасываемого потока убывает, обычно она не превышает 2–3 м/с, но для низких источников (Н = 2...10 м), выбрасывающих большой объем газов (до 300–400 м3/с), она может достигать
10–15 м/с. При больших и меньших скоростях ветра концентрации
снижаются. Поскольку скорость ветра с высотой увеличивается,
uм принято определять на отметке 10 м от уровня земли в зависимости от параметров f в υм, по формулам, приведенным в табл. 11.
Расчет ПДВ. Исходные данные для расчета массы выброса конкретного вещества частично выбираются из технической документации – часовая продолжительность смены τсм; количество рабочих
смен в течение суток n; количество рабочих дней в отчетном периоде N; расход газовоздушной смеси источника выброса V1, м3/с. Определяется концентрация загрязняющего вещества в выбросе от исследуемого источника и ее осредненная величина Сср в мг/м3.
Расчет годовой массы примеси выполняется по следующему алгоритму:
1. Годовая продолжительность работы источника τ = Nnτсм, ч.
2. Среднечасовая масса примеси Мср = 3600СсрV, г/ч.
Ìñð τ
3. Годовая масса выброса примеси Ìã =
, т/год.
106
Рассмотрим пример. Источник – печь плавильного участка металлургического производства. При помощи газоанализатора определена объемная концентрация СО, ее среднее значение составляет
40 г/м3. Расход газовоздушной смеси равен 0,665 м3/с. Число рабочих дней в году – 250, число смен в течение дня – 1, продолжительность смены – 5 ч. Для источника и примеси СО установлен норматив ПДВ на уровне 800 т/год. Рассчитать фактическую годовую массу выброса.
Таблица 11
Расчет опасной скорости ветра uм, м/с,
для нагретых и холодных выбросов
f > 100 или ΔТ ≈0
uм
f < 100
при υì ≤ 0,5
uм = 0,5
при υ′ì ≤ 0,5
uм = 0,5
при 0,5 < υì ≤ 2
uм = υ ì
при 0,5 < υ′ì ≤ 2
′
uì = υì
при υì > 2
uì =
υì 1 + 0,12 f
при υ′ì > 2
′
u=
ì 2,2υì
(
49
Решение. 1. Продолжительность работы источника τ = 250 ∙ 1 ∙ 5 =
= 12450 ч.
2. Среднечасовая масса примеси: Мср = 40 ∙ 0,665 ∙ 3600 = 95760 г/ч.
3. Годовая масса выброса: Мг = 95760 ∙ 12450 ∙ 10–6 = 1192,212 т/год.
Как следует из расчета, годовой выброс СО в 1,5 раза превышает
установленный норматив.
Норматив ПДВ (г/с) устанавливается для каждого выбрасываемого вещества от каждого источника загрязнения атмосферы таким образом, чтобы выбросы от совокупности источников города
с учетом перспективы промышленного развития и условий рассеивания не создавали приземную концентрацию, превышающую
ПДК. Норматив ПДВ устанавливается для времени года и нагрузки, сочетание которых дает максимальные приземные концентрации примесей. Так, например, для ТЭЦ это наиболее холодный
период года, когда тепловые нагрузки максимальные. ПДВ устанавливается для каждой дымовой трубы и предприятия в целом.
Норматив определяется для каждого вещества отдельно, включая
случаи учета суммации вредного действия нескольких веществ.
При установлении ПДВ также учитываются фоновые концентрации (Сф).
Для одиночного источника нагретых выбросов с круглым устьем
в случаях Сф < ПДК значение ПДВ (г/с) определяется по следующим
формулам:
для нагретых выбросов
ÏÄÂ=
(ÏÄÊ − Ñô ) Í2
ÀFmnη
3 V DT ; 1
(28)
для холодных выбросов (DT ≈ 0), при f ≥ 100 (или DT ≈ 0)
4
ÏÄÂ =
8V 1 (ÏÄÊ − Ñô ) Í 3
ÀFnD
.
(29)
Рассмотрим пример. Городская котельная, работающая на угле,
расположена на ровной местности (Северный Кавказ), высота трубы
Н = 35 м, диаметр устья D =1,4 м. Время работы котельной установки 5760 ч в год. Температура и объем выбрасываемой нагретой
газовоздушной смеси Т1 = +125 °С и V1 = 10,8 м3/с – соответственно;
валовый выброс золы М = 2,6 г/с; Сф = 0 мг/м3. Величина ПДКм.р
(золы) = 0,05 мг/м3. Температура воздуха в самый жаркий период
года Т2 = +25 °С. Требуется определить норматив ПДВ золы.
50
Решение. Определим концентрацию См золы и сравним ее с величиной ПДК, для чего поэтапно рассчитаем вспомогательные характеристики:
∆Т = Т2 – Т1 = 125 – 25 = 100 °С;
ω=
0
=
f
4V1
4 ⋅ 10,8
=
= 7,02 ì/c;
2
3,14 ⋅ 1,42
πD
103 ω20 D
7,022 ⋅ 1,4
= 1000 = 0,56;
H2 DT
352 ⋅ 100
V DT
10,8 ⋅ 100
3 1
0,65 3 = 2,04;
=
υì 0,65
=
H
35
=
m
1
= 0,98.
0,67 + 0,1 0,56 + 0,343 0,56
Так как f = 0,56 <100 , то n = 1, так как f < 100 и υì >2,0.
А = 200 (табл. 8), F = 1 (табл. 9) и η = 1 (см. табл. 5). Тогда
=
Cì
MAFmnη 200 ⋅ 2,6 ⋅ 1 ⋅ 0,98 ⋅ 1 ⋅ 1
=
= 0,04 ìã/ì3 ;
23
23
H V1DT
35 10,8 ⋅ 100
См = 0,04 мг/м3 < ПДКм.р = 0,05 мг/м3.
Определим расстояние Хм, на котором наблюдается максимальная приземная концентрация золы См = 0,04 мг/м3 , предварительно
рассчитав характеристику d.
Так как υì > 2,0, то
)
(
)
d =7 υì 1 + 0,28 3 f =7 2,04 1 + 0,283 0,56 =12,32;
5− F
5 −1
dH=
⋅ 12,32 ⋅ 35= 431,2 ì.
4
4
Определим значение опасной скорости ветра при f < 100 и υì > 2,0:
Xì=
uì =
2,04(1 + 0,12 0,56 ) =
2,22 ì/ñ.
Рассчитаем норматив ПДВ:
=
ÏÄÂ
(ÏÄÊ − Ñô ) Í2
(0,05 − 0)352 3
3 V DT
=
=
10,8 ⋅ 100 3,21 ã/ñ.
1
ÀFmnη
200 ⋅ 1 ⋅ 0,98 ⋅ 1 ⋅ 1
За год работы котельной ПДВ составит:
ПДВ =3,21 ∙3600 ∙ 5760 = 66,56 т/год.
51
Учитывая, что создаваемая приземная концентрация золы приближается к ПДК, котельная должна быть оснащена специальным
газоочистным оборудованием – золоуловителями. Остальная часть
золы выбрасывается в атмосферу. Эффективность рассеивания выброса золы тем выше, чем больше высота дымовой трубы и скорость
газа на выходе из ее устья. Существенное влияние на величину приземных концентраций золы оказывает состояние атмосферы.
1.3.3. Основные факторы,
влияющие на приземные концентрации примесей
В результате многолетних научных исследований и натурных
наблюдений специалистами НИИАтмосфера и других организаций
установлены следующие доминирующие факторы и закономерности их влияния на загрязнение приземного слоя атмосферы урбанизированных территорий (рис.13).
Температура и стратификация атмосферы. Холодные выбросы
рассеиваются хуже, а нагретые – лучше при прочих равных условиях, так как разность температур выбрасываемых газов и окружающего воздуха является движущей силой, обеспечивающей подъем
выбросов вверх. Нагретые примеси «всплывают» на значительную
высоту, где разбавляются чистым воздухом. Поэтому, чем теплее атмосферный воздух, тем больше приземная концентрация вредных
веществ. Характер распределения температуры по высоте над землей называется стратификацией атмосферы.
Она определяет вертикальное перемешивание слоев воздуха, которое влияет на рассеивание примесей в атмосфере. В зависимости
от распределения температуры воздуха по высоте различают три
типичных состояния атмосферы: устойчивое, безразличное и неустойчивое.
При устойчивом состоянии атмосферы температура на каждые
100 м высоты падает меньше, чем на 1 °С, что создает самые неблагоприятные условия для рассеивания загрязняющих веществ. При
этом при слабых ветрах уровень загрязнения растет, а при умеренных (3–7 м/с) снижается.
Безразличное состояние атмосферы характеризуется снижением
температуры воздуха на 1 °С на каждые 100 м высоты. Для рассеивания выбросов это – средние условия.
Неустойчивое состояние атмосферы соответствует понижению
температуры на каждые 100 м высоты более чем на 1 °С, что усиливает вертикальное перемешивание воздушных масс и обеспечивает
наилучшие условия для рассеивания примесей.
52
ВНЕШНИЕ УСЛОВИЯ
РАССЕИВАНИЯ
ПАРАМЕТРЫ ВЕЩЕСТВА







Наименование
Класс опасности
«Время жизни»
Механизм трансформации
ПДК
Фоновая концентрация
Максимальная концентрация в
приземном слое атмосфере См
 Норматив ПДВ
 Категория опасности вещества
 Физические свойства выброса
 Вертикальная устойчивость
атмосферы
 Направление и скорость ветра,
опасная скорость ветра
 Температура окружающей среды и
ее суточные (сезонные) колебания
 Топография местности, рельеф и
застройка
 Озеленение санитарно-защитной
зоны предприятия
 Взаимное расположение
предприятий
 Влажность
 Инверсии
 Облачность
 Радиация
 Фоновые примеси
ПАРАМЕТРЫ ИСТОЧНИКА
Н
D
D
Источник выброса: Н – высота;
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Высота Н, м
Диаметр устья D, м
Площадь сечения S, м2
Мощность М, г/с
Температура выброса Т, оС
Влажность выброса, %
Объемный расход V1, м3/с
Линейная скорость ω, м/с
Расстояние от источника выбросов,
на котором приземная
концентрация вещества достигает
максимального значения (См) при
неблагоприятных
метеорологических условиях, Хм
• Химический состав выброса
• ПДВ (для источника), г/с
D– диаметр устья
Рис. 13. Факторы, определяющие эффективность рассеивания
выброса примеси от стационарного источника
53
Туманы оказывают влияние на загрязнение атмосферы, но зависимость эта сложная и малоизученная. При туманах возникают
специфические условия для повышения приземных концентраций
веществ.
Загрязнения в туманах объясняются и малыми скоростями ветра и явлениями инверсии, нарушением турбулентности. При этом
капли влаги поглощают многие вредные вещества и может происходить их превращение в более токсичные соединения. В целом туманы часто приводят к повышению уровня загрязнения.
Ветровой режим. Сложная зависимость приземной концентрации примеси от скорости ветра обусловлена технологическими факторами (временем работы технологических установок, аварийными выбросами и пр.), типом источников (высокие, низкие),
характером выбросов (нагретые, холодные), временем года, временем суток, наличием слабых ветров, штилей, местных циркуляций
воздуха и пр. При высоких скоростях ветра наблюдается хорошее
проветривание атмосферы. Сильный ветер увеличивает турбулентность воздушных масс, снижается приземная концентрация вредных веществ, поступающих от низких источников, но увеличивается поступление загрязняющих веществ от высоких источников.
Напротив, безветренная погода приводит к накоплению вредных
веществ, а в приземном слое наблюдаются их максимальные концентрации. При слабом ветре или штиле приземная концентрация
примесей увеличивается главным образом за счет низких источников, особенно часто это происходит зимой. В этих условиях выбросы из высоких источников за счет увеличения эффективной высоты источника поднимаются вверх, лучше разбавляются чистым
воздухом и их вклад в загрязнение приземного слоя атмосферы
снижается.
Таким образом, в зависимости от скорости ветра возможны следующие варианты загрязнения приземного слоя атмосферы: а) во
время штиля основную роль в загрязнении воздуха играют низкие
выбросы (особенно зимой); б) при сильном ветре основное загрязнение обеспечивают высокие источники за счет явления турбулентности.
Большое значение имеет направление ветра. Опасность представляет ветер, дующий со стороны промышленного предприятия,
при этом вредные вещества сдуваются в сторону жилой застройки.
Именно с учетом розы ветров выбирается промышленная площадка, проектируется и строится промышленное предприятие, проектируется СЗЗ.
54
Инверсии. Это смещение охлажденных слоев воздуха вниз от нескольких десятков до тысячи метров и скопление над ними слоев
теплого воздуха. Они возникают в результате следующих явлений:
–охлаждения земной поверхности вследствие радиационного излучения;
– охлаждения приземного слоя за счет затрат тепла на испарение
воды или таяние снега;
– стока холодного воздуха в пониженные части рельефа;
– наличия на побережье морей в теплое время года морских
бризов.
Различают приземные и приподнятые инверсии. Приземные
характеризуются отклонениями температурного градиента непосредственно у поверхности земли, приподнятые связаны с появлением более теплого слоя воздуха на некоторой высоте. В таких слоях ослабевает турбулентный обмен, ухудшается рассеивание и идет
накопление загрязняющих веществ в приземном слое. На рис. 14
показаны варианты рассеивания примесей в зависимости от вертикального градиента температуры и характерные для них типы
факела выброса. Петляющий факел (рис. 14, а) возникает, как правило, днем, в ситуациях сильно неустойчивой атмосферы, слабого ветра и сильной термической турбулентности. Для высоких источников наблюдаются значительные приземные концентрации
примесей.
Конусный факел (рис. 14, б) возникает при небольшом градиенте
температуры и слабоустойчивой атмосфере. Большая часть примеси переносится далеко в направлении ветра, прежде чем в значительной концентрации достигнет уровня земли.
При ночной приземной инверсии, когда тонкая полоса стремится
задержаться на высоте трубы, медленно перемещаясь в направлении
ветра, наблюдается веерный факел (рис. 14, в), приводящий к эффективному рассеиванию и низким приземным концентрациям веществ.
Утром и вечером приземные инверсии способствуют более активному вертикальному переносу примесей, хорошему рассеиванию
относящим факелом (рис. 14, г).
При кратковременной инверсии над срезом трубы, как правило,
после восхода солнца появляется задымляющий факел (рис. 14, д),
свидетельствующий о повышении концентрации примесей ввиду
застоя воздуха.
В любое время суток при нормальном градиенте и инверсии
над устьем источника возникает прижимающий факел (рис. 14, е),
а приземные концентрации достигают максимума.
55
Высота
а)
Температура
Петляющий
Температура
Конусный
Температура
Веерный
Температура
Относящий
Температура
Задымляющий
Температура
Прижимающий
Высота
б)
Высота
в)
Высота
г)
Высота
д)
Высота
е)
Рис. 14. Типология факелов выброса в зависимости
от градиента температуры
56
Очевидно, что наибольшее скопление вредных веществ в приземном слое воздуха наблюдается при неблагоприятных метеоусловиях.
Для высоких источников наиболее опасными условиями являются:
а) приподнятая инверсия (100–200 м), нижняя граница которой
находится над источником выброса, увеличивает приземную концентрацию вредных веществ на 50–100 %;
б) штилевой слой, расположенный ниже источника выброса, если скорость ветра в 1,5–2 раза выше скорости газовых выбросов.
Рельеф и застройка. Влияние рельефа местности на величину максимальной приземной концентрации примеси учитывается
в расчетах специальным безразмерным коэффициентом η. Значение коэффициента устанавливается на основе анализа картографического материала для территории, размер которой соответствует
50 высотам наиболее высокого из размещенных на территории предприятия источников, но не менее чем 2 км. Если в окрестностях рассматриваемого источника имеются отдельные изолированные препятствия, вытянутые в одном направлении (гряда, гребень, уступ,
ложбина), то поправочный коэффициент на рельеф рассчитывается
по особой формуле [11].
Городская застройка также становится фактором, определяющим характер движения газового потока. Известно, что в промышленных городах температура воздуха выше, чем за городом. Стены
и кровля зданий, стекло, бетон, кирпич, асфальт аккумулируют
тепло и поэтому нагреваются сильнее, чем покрытая растительностью почва загородной территории.
Поднимающийся теплый городской воздух замещается воздушными потоками, движущимися с прилегающих территорий. При
этом возникает устойчивое движения воздуха от периферии к центру со скоростью около 2 м/с. Городской ветер появляется утром,
когда начинает нагреваться воздушная среда города, и удерживается до полудня (время минимальной разности температур). Коэффициенты рассеивания над районами застройки выше, чем над незастроенной поверхностью относительно спокойного рельефа, так как
многоэтажные здания, выступая препятствиями на пути потока,
создают вертикальные и горизонтальные вихри, что увеличивает
турбулентность, а также определяют процессы формирования зон
аэродинамической тени. В микрорайонах, образуемых группой зданий (кварталы) одинаковой высоты, характер воздушных потоков
очень сложен и зависит от плотности застройки, высоты зданий,
рельефа местности, ширины улиц и их взаимного расположения.
В условиях плотной городской застройки из-за отсутствия доста57
точного пространства возможности для рассеивания примесей более ограничены, чем на промышленной площадке. Это обстоятельство существенно повышает ответственность исполнителей проекта СЗЗ.
Контрольные задания
Вопросы
1. Перечислите главные компоненты атмосферы и укажите их
концентрации.
2. Каковы основные функции атмосферы?
3. Что означают сокращения ОБУВ и ПДК?
4. Поясните, чем отличаются величины ПДКм.р, ПДКсс, ПДКр.з.
Как нормируется содержание загрязняющих веществ на территории промышленной площадки?
5. Какие известны классы опасности вредных веществ?
6. Каков физический смысл следующих понятий: индекс загрязнения атмосферы, стандартный индекс и наибольшая повторяемость превышения ПДК?
7. Как классифицируются источники выбросов загрязняющих
веществ по режиму действия, по геометрическим параметрам, температуре и высоте?
8. Приведите не менее пяти примеров организованных источников выбросов загрязняющих веществ.
9. Какие источники выбросов относятся к неорганизованным?
Приведите примеры.
10. Как основные характеристики источников выбросов влияют
на рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере?
11. Какие параметры используют для оценки влияния предприятия на загрязнение атмосферного воздуха?
12. Каковы основные задачи инвентаризации источников выброса загрязняющих веществ?
13. Чем источник выделения отличается от источника выброса?
14. Какие факторы, определяющие эффективность рассеивания
выброса примеси от стационарного источника, относятся к управляемым (см. рис. 10)?
15. Какому условию должна соответствовать приземная концентрация загрязняющих веществ?
58
Упражнения
1. Какой смысл имеют параметры, обозначенные на рис. 10,
а именно: Н, См, М и Хм?
2. Распределите по типам (точечный, линейный, площадной) следующие источники загрязнений: дефлектор, аэрационный фонарь,
автомобильная дорога, шламонакопитель, дымовая труба.
3. На рис. 8 приведены картографические материалы инвентаризации источников выбросов загрязняющих веществ. Чем карта-схема промышленного предприятия отличается от ситуационной карты-схемы?
4. Какой тип факела выброса характерен для стационарных источников предприятий города Стерлитамака, если на территории
города отмечено преобладание приземных (34%) и приподнятых
(28%) инверсий?
5. Преобладающее направление ветра определяют по розе ветров, которая является графической схемой распределения повторяемости ветров в конкретной местности по сторонам света и выполняется в виде радиального восьмирумбового многоугольника
(риc. 15). Построить розу ветров для города N по следующей повторяемости ветров, %: СЗ – 14; С – 22; СВ – 16;
В – 12; ЮВ – 10; Ю – 5; ЮЗ – 11; З – 10.
Обозначения: СЗ – северо-запад, С – север, СВ– северо-восток, В –
восток, ЮВ – юго-восток, Ю – юг, ЮЗ – юго-запад, З – запад.
6. На рис. 16 представлены возможные формы факела выброса.
Какие ключевые метеоклиматические факторы определяют вид фа-
ÑÇ
Ñ
ÑÂ
Ç
ÞÇ
Â
Þ
ÞÂ
Рис. 15. Роза ветров
59
а)
б)
в)
г)
д)
е)
Рис. 16. Формы факела выброса при разных метеоусловиях:
а – вертиальный; б – Г-образный; в – конусный; г – веерный;
д – задымляющий; е – петляющий
кела выброса? При каком факеле выброса наблюдается наименьшее
и наибольшее загрязнение приземного слоя атмосферы?
7. Оценить ориентировочно расстояние Хм при рассеивании примеси «А», если геометрическая высота трубы 18 м. В момент выброса из устья факел дополнительно поднимается на 2 м и меняет свое
направление с вертикального на горизонтальное.
Задачи
1. Рассчитайте значения ИЗА и СИ для атмосферного воздуха, содержащего вещества 2-го класса опасности в следующих количествах: NO2 – 0,1 мг/м3, Н2S – 0,015 мг/м3, Н2SO4 – 0,15 мг/м3,
формальдегид – 0,005 мг/м3, фенол – 0,001 мг/м3. ПДКм.р для этих
веществ составляют: NO2 – 0,2 мг/м3, Н2S –0,008 мг/м3, Н2SO4 –
0,3 мг/м3, формальдегид – 0,035 мг/м3, фенол – 0,01 мг/м3.
ПДКсс соответственно NO2 – 0,04 мг/м3, Н2S – 0,008 мг/м3, Н2SO4 –
0,1 мг/м3, формальдегид – 0,003 мг/м3, фенол – 0,003 мг/м3. Сделайте вывод об уровне загрязнения атмосферы.
2. Котельная, работающая на жидком топливе, расположена
в городе Тула на ровной местности, высота дымовой трубы Н = 28 м,
диаметр устья D = 1,2 м. Время работы – 7200 ч/год. Объем выбрасываемой горячей (Т1 = 120 °С) газовоздушной смеси V1 = 10,8 м3/с;
валовой выброс мелкодисперсного аэрозоля (степень очистки 80%)
М = 2,0 г/с; Сф = 0 мг/м3. Величина ПДКм.р = 0,035 мг/м3. Средняя
температура воздуха Т2 = 23 °С. Рассчитать норматив ПДВ примеси.
60
3. Схема рассеивания золы от выбросов котельной приведена на
рис. 10. Достаточна ли высота трубы в 16м для поддержания на границе СЗЗ концентрации примеси С ≤ ПДК? Нормативный размер
СЗЗ, устанавливаемый от источника, равен 500 м. Расстояние «переброса факела» 200 м, а длина участка от источника до границы
промплощадки – 160 м.
Ситуация
Предприятие по производству тарного стекла расположено на
юге Европейской части РФ. Основным вредным воздействием на
окружающую среду является химическое загрязнение. Нормативная санитарно-защитная зона составляет 100 м.
Данные инвентаризации источников выбросов загрязняющих
веществ приведены в табл. 7. Проанализируйте деятельность предприятия:
– определите максимальную зону активного загрязнения источниками выбросов предприятия;
– обоснуйте необходимость очистки газовых выбросов или докажите возможность отсутствия системы очистки;
– предложите несколько вариантов снижения влияния производственного процесса на загрязнение атмосферного воздуха.
Тесты
Т-1. Аэрационный фонарь (рис. 17) – это часть кровли здания
в виде надстройки или углубления, предназначенного для удаления
воздуха из помещения при естественном воздухообмене. Этот источник выброса относят к:
А. Неорганизованному линейному;
Б . Организованному линейному;
В. Организованному точечному;
Г. Неорганизованному точечному;
Д. Динамическому (передвижному).
Рис. 17. Аэрационный фонарь
61
Т-2. Для вечернего времени при нулевом градиенте температуры
и умеренной скорости ветра наиболее характерен тип факела выброса (см. рис. 16):
А. Горизонтальный, незначительно расширяющийся по мере
удаления от трубы (см. рис. 16, г);
Б. Г-образной формы, когда дым сначала поднимается вертикально, а затем смещается горизонтально по ветру (см. рис. 16, б);
В. Факел конусный (см. рис.16, в);
Г. Факел, задымляющий приземный слой атмосферы (см.
рис. 16, д).
Т–3. В условиях города с высокими зданиями не исключена возможность попадания загрязнений, выбрасываемых через высокие
трубы, в окна верхних этажей даже на значительных расстояниях
от источников. В этом случае струя факела касается земли на большом расстоянии. Тип этого факела:
А. Конусообразный;
Б. Волнообразный;
В. Задымляющий.
Т-4. Величина максимальной приземной концентрации (См) обратно пропорциональна квадрату высоты источника выброса, если:
А. Горячий точечный источник выброса;
Б. Предельно малые опасные скорости ветра;
В. Холодный точечный источник выброса.
Т-5. В каком случае наблюдается более эффективное рассеивание выбросов при одинаковых метеоусловиях, если:
А. Низкий источник и холодные выбросы;
Б. Неорганизованный источник холодных выбросов;
В. Высокий источник и нагретые выбросы.
Т-6. Какие источники выбросов вредных веществ можно считать
организованными:
А. Аэротенк;
Б. Дымовую трубу ТЭС;
В. Шламонакопитель;
Г. Аэрационный фонарь.
Т-7. Источники выбросов высотой 2–10 м относятся к:
А. Средним;
Б. Низким;
В. Наземным.
Т-8. К параметрам источника загрязнения относятся:
А. Высота и диаметр;
Б. Скорость и объем газовоздушной смеси;
62
В. Диаметр и температура;
Г. Высота и скорость выброса.
Т-9. К параметрам газовоздушной смеси на выходе из источника
относятся:
А. Мощность выброса;
Б. Скорость, объем и температура газовоздушной смеси;
В. Высота и диаметр источника;
Г. Климатическая характеристика района расположения источника выброса вредных веществ.
Т-10. Расстояние Хм попадает в зону загрязнения, называемую:
А. Зоной переброса факела выбросов;
Б. Зоной задымления с максимальным содержанием вредных веществ;
В. Зоной постепенного снижения уровня загрязнения.
63
ГЛАВА 2
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
САНИТАРНО-ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ
2.1. Правовые основы и нормативные требования
2.1.1. Правовые основы
Все промышленные предприятия выступают природопользователями, так как в процессе производства преобразуют почти все
компоненты природы (воздух, воду, почву, растительный и животный мир). Техногенные загрязнения дифференцируются по двум
группам:
– материальные (газообразные, жидкие и твердые вещества, выбрасываемые предприятием в окружающую среду);
– энергетические (теплота, шум, вибрация, ультразвук, свет,
электромагнитное поле, ионизирующие излучения).
Радиоактивные отходы могут рассматриваться и как материальные, и как энергетические.
Федеральным законодательством в качестве обязательного требования к функционированию источников негативного воздействия
закреплено требование об установлении санитарно-защитных зон
(СЗЗ), которые могут быть как индивидуальными для одного предприятия, так и едиными для групп предприятий. В соответствии
с действующим законодательством РФ [1–3] в целях охраны условий жизнедеятельности человека, среды обитания растений, животных и других организмов вокруг промышленных зон и объектов
хозяйственной и иной деятельности, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, создаются защитные и охранные
зоны, в том числе санитарно-защитные.
При решении вопросов размещения объектов гражданского,
промышленного и сельскохозяйственного назначения и установления их СЗЗ должны соблюдаться санитарные правила. Проекты санитарно-защитных зон утверждаются при наличии санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии указанных проектов
санитарным правилам.
В правовом аспекте СЗЗ – сложная категория земель. Особенность земельного статуса СЗЗ состоит в том, что порядок устройства,
размеры, требования к их содержанию определяются как санитарными правилами, так и градостроительными нормативами. Земельные участки для размещения СЗЗ предоставляются в соответствии с земельным и градостроительным законодательством.
64
Устанавливается, что СЗЗ могут включаться в «состав земель промышленного и иного специального назначения в целях обеспечения
безопасности населения и создания необходимых условий для эксплуатации объектов промышленности, энергетики, транспортрных
и иных объектов». Земли СЗЗ составляют самостоятельную подкатегорию земель промышленности, т. е. они используются в соответствии с установленным для них целевым назначением.
В Евросоюзе категория СЗЗ – элемент территориального и градостроительного планирования, относящийся к «защитным участкам». Например, в зависимости от класса опасности предприятия в Канаде размер разделительной полосы может составлять
20–1000 м; в Австралии ширина буферной территории устанавливается 300–2000 м [13].
2.1.2. Нормативные подходы
к ограничению аэротехногенного воздействия
Классификация выбросов вредных веществ в атмосферу устанавливается государственными стандартами, согласно которым выбросы подразделяются по агрегатному состоянию и массе веществ,
выбрасываемых в единицу времени (обычно тонны в год).
Органами охраны окружающей среды были разработаны рекомендации по выявлению источников опасного загрязнения атмосферного воздуха и предложен вариант ранжирования предприятий
по категориям экологической опасности.
Для решения различных задач по охране атмосферы используются индивидуальные подходы и соответствующие критерии количественной оценки:
– для получения разрешения на выброс используют параметры П, ТПВij, Rij;
– при организации контроля за соблюдением нормативов выбросов (ПДВ) – параметры Ф и Q;
– для оценки степени воздействия крупных и мелких предприятий на атмосферу города используют категорию опасности предприятия (КОП)
– для контроля предприятий промышленной зоны городов определяют индекс приоритетности предприятий Ип;
– для контроля концентрации примесей на стационарных,
маршрутных и подфакельных постах применяют фактор ПВi.
Проектные решения по контролю загрязнения атмосферного
воздуха разрабатываются на основе действующих нормативных документов.
65
Разрешение на выброс загрязняющих веществ. Для получения
предприятием разрешения на выброс загрязняющих веществ в атмосферу должны быть представлены проектные материалы, оформленные в виде книги «Мероприятия по охране атмосферного воздуха от загрязнения» Оценку степени воздействия предприятия
на загрязнение атмосферного воздуха рекомендуется проводить по
параметрам П и Ф [14]. Первый характеризует потребность производства в чистом воздухе для разбавления и рассеивания примеси
с учетом геометрических и иных параметров источника (форма сечения и диаметра устья, высота, концентрация вещества в устье,
эффект суммации действия примесей). Для группы источников выбирается максимальное значение параметра П, которое и принимается за окончательный результат для предприятия. Если для расчета величины П недостаточно обоснованных данных, то используют
значение параметра Ф.
От величин этих параметров зависит состав документов, предоставляемых на экспертизу проектов с позиций достаточности воздухоохранных мероприятий. Допускается, что выброс можно производить только после применения наиболее эффективных технологий производства и последующей очистки отходящих газообразных
потоков.
Для определения параметра П для каждого вещества i и каждого
источника j рассчитываются значения требуемого потребления воздуха (ТПВ, м3/с) и параметра R по следующим формулам:
ÒÏÂij = 103
Rij =
Dj
Mij
ÏÄÊì.ði
cij
Íj + Dj ÏÄÊì.ði
;
(30)
,
(31)
где Ìij – количество i-го вещества, выбрасываемого j-м источником, г/с; ПДКм.рi – максимальная разовая предельно допустимая
концентрация i-го вещества для населенных мест, мг/м3; Dj – диаметр устья j-го источника, м. Если устье источника не круглое, то
за Dj принимается его наибольший размер; Hj – высота j-го источника над уровнем земли, м; Сij – концентрация i-го вещества в устье
j-го источника, мг/м3.
Dj
При Dj > 0,5Hj для
принимается значение, равное 1.
Hj + Dj
66
Значение параметра Пi (м3/с) для каждого вещества определяется по следующей формуле:
mi
Ïi = ∑ ÒÏÂij Rij ,
(32)
где тi – количество источников на предприятии, выбрасывающих
одноименные вещества.
Для групп веществ, обладающих суммацией вредного воздействия, рассчитывается параметр Пе, м3/с, по формуле
j =1
ni
Ïå = ∑ Ïi ,
(33)
i=1
где ni – количество веществ, входящих в группу суммации.
Из всех значений Пi и Пе выбирается максимальное значение,
которое и принимается за параметр П для данного предприятия.
Параметр Фi, м2/с, для каждого выбрасываемого вещества рассчитывается по формуле
Ôi =
m
Mij
103 i
,
∑
Íj ñð j =1 ÏÄÊì.ði
(34)
где Нj ср– средняя высота источников выброса i-го вещества, м.
Для групп веществ, обладающих суммацией вредного воздействия, параметр Фе, м2/с, рассчитывается по формуле
ni
Ôå = ∑ Ôi .
(35)
i=1
Из всех Фi и Фе выбирается максимальное значение, которое и
принимается за параметр Ф для данного предприятия.
По величине параметров П или Ф устанавливается класс источника выброса (табл. 12).
Таблица 12
Классификация источников выброса загрязняющих веществ
Класс источника
П, м3/с
Ф, м2/с
I
>108
>5 ∙ 103
II
108–106
5 ∙ 103–3 ∙ 102
III
106–5 ∙ 104
3 ∙ 102–80
IV
<5 ∙ 104
<80
67
Наибольший вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносят
источники I класса.
Рассмотрим пример. Для получения разрешения на выброс загрязняющих веществ в атмосферу маслоэкстракционному заводу
необходимо разработать проект «Мероприятия по охране атмосферного воздуха от загрязнения». Содержание проекта зависит от объемов, условий выброса и степени опасности загрязняющих веществ.
Для этого требуется оценить воздействие маслоэкстракционного завода на атмосферный воздух по параметрам П и Ф. Предварительно
классифицируются источники выброса и определяется приоритетность загрязняющих веществ, а также выявляются примеси, обладающие эффектом суммации. Данные для расчетов используются
из отчета по инвентаризации источников выброса загрязняющих
веществ предприятия и приведены в табл. 13.
Решение. Вещества, выбрасываемые из источника 0002, обладают суммацией вредного действия. Учитывая, что мощность выброса
SO2 и NO2 практически одинакова, но токсичность NO2 выше, осуществляется приведение массы выброса веществ к NO2 по формуле
ÏÄÊNO2
0,20
(36)
M=
MNO2 + MSO2
=
=
1,5 + 1,3
2,02 ã/ñ. ÏÄÊSO2
0,5
Полученный результат заносится в табл. 14 для источника 0002.
Далее рассчитывается параметр Ф по формуле (34), по величине которого можно ранжировать загрязняющие вещества. Примеси являются приоритетными, если выполняется условие: Фi > 10Hj.
Как видно, загрязняющие вещества по приоритетности располагаются в следующем порядке: бензин, пыль зерновая, азота диокТаблица 13
Исходные данные для расчета параметров П и Ф
Номер
источника
Загрязняющее
вещество
V1,
м3/c
Нj, м
Dj, м
ПДКм.р,
мг/м3
3,5
14,5
0,8
0,5
0,5
18,0
0,4
367,0
8,5
18,0
0,9
5,0
1,6
0,5
18,0
0,4
0,20
0001
Пыль зерновая
19,5
0002
Серы диоксид SO2
1,3
Азота диоксид NO2
68
М, г/с
1,5
0,5
0,20
0003
Бензин «Нефрас»
0004
Азота диоксид NO2
0005
Азота диоксид NO2
0,9
0,8
7,0
0,5
0,20
0006
Углерода оксид СО
23,0
0,5
18,0
0,4
5,0
Таблица 14
Расчет приоритетности загрязняющих веществ
Номер
источника
Загрязняющее
вещество
М, г/с Нj, м Нj ср, м
0001 Пыль
зерновая
19,5
14,5
0002
2,02
18,0
1,6
18,0
0,9
7,0
Азота
0004 диоксид
NO2
0005
14,5
Ôi =
10
3
Íj ñð
Ì
∑ ÏÄÊi
2690
Приоритетность
вещества
i
Ôi
10 Íj ñð
19,0
14,3
1580
11,1
0003 Бензин
«Нефрас»
367,0 18,0
18,0
4078
22,7
0006 Углерода
оксид СО
23,0
18,0
256
1,4
18,0
сид, углерода оксид. Величина
Ôi
> 1, поэтому по всем рас10 Íj ñð
смотренным веществам следует проводить анализ и оценку проектных данных по загрязнению приземного слоя атмосферы.
Класс источников выбросов загрязняющих веществ оценивается
по параметру П, который рассчитывается по формуле (32). Результаты расчетов приведены в табл. 15.
Установлено, что наибольшее количество чистого воздуха (ТПВ)
требуется для разбавления выбросов бензина, используемого в качестве экстрагента в технологическом процессе, и пыли зерновой.
Сравнивая полученные значения П и Ф с граничными условиями,
приведенными в табл. 12, принимается решение о содержании проекта «Мероприятия по охране атмосферного воздуха от загрязнения» согласно рекомендациям, приведенным в приложении 4 [14].
Рассмотренные источники относятся к I–III классам, при этом источники, выбрасывающие оксид азота? относятся ко II классу.
Контроль ПДВ. При организации контроля за соблюдением нормативов выбросов определяется категория источника по каждому
вредному веществу, т. е. сочетание «источник – вещество» для каждого j-го источника и i-го вещества [15]. По заданному алгоритму
рассчитываются параметры Фij и Qij. Параметр Фij характеризует
массу выброса, скорректированную по высоте источника и эффек69
0003
0006
Бензин
«Нефрас»
СО
23,00
367,00
1,60
0,90
0004
0002
М, г/с
0005
2,02
0001
Загрязняющее
вещество
NO2
19,50
Номер источника
Пыль
зерновая
V1, м3/c
5,0
5,0
0,8
0,5
0,5
3,5
4600
73400
1125
3200
4040
5571
Dj , м
Hj , м
0,5
18,0 0,4
18,0 0,9
7,0
18,0 0,4
18,0 0,4
14,5 0,8
ПДКм.р, мг/м3
5,0
5,0
0,2
0,5
10 Mij
4600
73400
4500
8000
10100
39000
3
Расчет класса опасности источников выброса загрязняющих веществ
3
10 Mi
, мг/м3
V1
Cij =
i
ÏÄÊ ì.ð
ТПВ =
i
Dj
Cij
⋅
Dj + Hj ÏÄÊ ì.ð
20
699
377
348
439
583
R=
Таблица 15
III
II
1,7∙106
9∙104
II
2,8∙106
II
II
4,5∙106
2,3∙107
II
П = R ∙ ТПВ
2,3∙107
Класс источника
70
тивности работы газоочистного оборудования, а параметр Qij – максимальную при данном ветровом режиме рассеивания расчетную
концентрацию примеси в зоне приграничной жилой застройки
с учетом эффективности работы газоочистных установок.
Параметры Фij и Qij, характеризующие влияние выброса i-го вещества из j-го источника выбросов на загрязнение воздуха прилегающих к предприятию территорий, определяются по формулам:
Ìij
100
(37)
Ôij =
;
ÏÄÊ
100
Hj
− ÊÏÄij
ì.ð i
100
Qij = Cæ ij
,
(38)
100 − ÊÏÄij
где Мij – величина выброса i-го загрязняющего вещества из j-го источника, г/с; ПДКi – максимальная разовая предельно допустимая
концентрация i -го вещества, мг/м3 (а при ее отсутствии другие действующие критерии качества воздуха, которые использовались при
проведении расчетов загрязнения атмосферы выбросами данного
предприятия); Сж ij – максимальная по метеоусловиям (скоростям и
направлениям ветра) расчетная приземная концентрация данного
(i-го) вещества (в долях ПДКi), создаваемая выбросом из рассматриваемого (j-го) источника на границе ближайшей жилой застройки;
КПДij – средний эксплуатационный коэффициент полезного действия пылегазоочистного оборудования (ГОУ), установленного на
j-м источнике при улавливании i-го загрязняющего вещества, %;
Hj – высота источника, м. Для отдельных источников при Нj < 10 м
можно принимать Hj = 10 м.
В случае, если все организованные и неорганизованные источники, выбрасывающие данное вещество, на предприятии являются
наземными и низкими, т. е. высота выброса не превышает 10 м, значение Нj принимается равным фактической высоте выброса (Нj = 2 м
при высоте выброса менее 2 м).
Категория опасности сочетания «источник – вещество» устанавливается исходя из одновременного выполнения двух условий неравенств (табл. 16).
Рассмотрим пример. Разработать график контроля нормативов
выбросов (ПДВ) для цеха № 1 кирпичного завода. Предприятие относится к 3-му классу опасности и имеет санитарно-защитную зону 300 м. Однако жилая застройка в некоторых местах находится
на расстоянии 150 – 200 м от границы предприятия. Концентрация
загрязняющих веществ на границе жилой застройки, выражен71
Таблица 16
Категории опасности для сочетания «источник – вещество»
Категория
источника
Тип
источника
(по высоте)
Критериальные
параметры
Фij
Qij
Высокие
и средние
>0,001
≥0,5
Наземные
и низкие
>0,01
≥0,5
II категория
(выработаны
мероприятия
по сокращению выбросов)
Высокие
и средние
>0,001
<0,5
Наземные
и низкие
>0,01
III категория
(норматив
принимается
по факту выброса)
Высокие
и средние
>0,001
Наземные
и низкие
>0,01
<0,5
IV категория
(норматив
принимается
по факту выброса)
Высокие
и средние
<0,001
<0,5
Наземные
и низкие
<0,01
<0,5
I категория
<0,5
Периодичность контроля за
соблюдением ПДВ
По регламенту
При Ф ij > 1
1 < Фij ≤ 5 –
1 раз в месяц,
1 раз
Фji > 5 –
в квартал
2 раза в месяц
2 раза
в год
1 < Фij ≤ 5 –
1 раз
в два месяца,
Фij > 5 –
1 раз в месяц
1 раз
в год
1 < Фij ≤ 5 –
2 раза в год,
Фij > 5 –
1 раз в квартал
<0,5
1 раз в пять лет
ная в долях ПДК (Сij), определялась инструментальными замерами
(можно использовать расчетные величины). Все данные, необходимые для расчета, приведены в табл.17.
Решение. Рассмотрим несколько наиболее мощных источников
выброса загрязняющих веществ цеха № 1 кирпичного завода.
Все источники организованные, один (0001) оборудован газоочистной установкой для улавливания пыли неорганической. Эффективность очистки недостаточно высокая – 72 %.
Для определения категории опасности источника по каждому
вредному веществу используем формулы (37), (38):
Ô0001, ïûëü
Ì0001, ïûëü
100
=
H0001ÏÄÊì.ð, ïûëü 100 − ÊÏÄ0001, ïûëü
=
72
2,1 ⋅ 100
= 2,5;
10 ⋅ 0,3 ⋅ (100 − 72)
Таблица 17
Данные для расчета категории опасности «источник – вещество»
Номер Наименование
источисточника
ника выделения ЗВ
Наименование
ЗВ
ПДКм.р,
мг/м3
Мi,
г/с
Нj, м
КПД
ГОУ,%
Сij ,
%
Дробилка
Пыль
0001 шамота,
неорганическая
виброгрохот
0,3
2,10
10
72
1,8
Пыль
неорганическая
0,3
0,07
Углерода оксид
5,0
1,28
Азота диоксид
0,2
0,24
0,2
Серы диоксид
0,5
0,74
0,3
Пыль
неорганическая
0,3
0,04
0,2
Углерода оксид
5,0
0,64
Азота диоксид
0,2
0,12
0,15
Серы диоксид
0,5
0,37
0,16
Пыль
неорганическая
0,3
0,07
0,25
Углерода оксид
5,0
0,12
Азота диоксид
0,2
0,34
0002
0003
Сушильные
камеры
Кольцевая
печь
Туннельная
0004
печь
Q0001,
=
ïûëü C0001, ïûëü
0,4
6,0
4,0
25,0
0,1
–
0,1
–
–
0,4
0,1
100
1,8 ⋅ 100
= = 6,4.
100 − ÊÏÄ0001, ïûëü 100 − 72
Согласно нормам, приведенным в табл. 16, сочетание «источник 0001 – пыль неорганическая» следует отнести к I категории,
так как это источник средней высоты, для которого параметры:
Фji = 2,5 > 1, Qji = 6,4 > 0,5. Выбросы пыли неорганической из данного источника должны контролироваться 1 раз в месяц. Для снижения негативного воздействия на воздушную среду, а также частоты
отбора проб и анализа запыленного воздуха необходимо провести
реконструкцию системы очистки газовых выбросов, повысив ее эффективность. Аналогично рассчитываются параметры Фji и Qji для
остальных источников, определяется категория «источник – веще73
ство» и периодичность контроля выбросов загрязняющих веществ.
Результаты расчетов сведены в табл. 18.
Таким образом, из четырех рассмотренных источников и четырех загрязняющих веществ в одном случае (0001) сочетание «источник – вещество» относится к I категории. Источник 0002 по выбросу
Таблица 18
Результаты расчетов категории «источник – вещество»
и периодичности контроля ПДВ
№
источника
Наименование
загрязняющего
вещества
Тип
источника
(по высоте)
Критериальные
параметры
Фij
0001
Периодичность
контроля
Qij
Пыль
Н0001= 10 м,
неорганическая
средний
2,50
I,
6,40 (1< Фij < 5,
Qij > 0,5)
1раз
в месяц
Пыль
неорганическая
0,04
II,
0,40 (Фij > 0,01,
Qij < 0,5)
2раза
в год1
Углерода оксид
0,04
III,
0,10 (Фij > 0,01,
Qij < 0,5)
1раз
в год2
Азота диоксид
0,2
III,
0,20 (Фij > 0,01,
Qij < 0,5)
1раз
в год
Серы диоксид
0,25
III,
0,30 (Фij > 0,01,
Qij < 0,5)
1раз
в год
Пыль
неорганическая
III,
0,029 0,20 (Фij > 0,01,
Qij < 0,5)
1раз
в год
Н0002 = 6 м,
низкий
0002
Углерода оксид
0003
Азота диоксид
Серы диоксид
74
Категория
«источниквещество»
III,
0,032 0,10 (Фij > 0,01,
Qij < 0,5)
Н0003 = 4 м,
низкий
III,
0,15 0,15 (Фij > 0,01,
Qij < 0,5)
0,19
III,
0,16 (Фij > 0,01,
Qij < 0,5)
1раз
в год
1раз
в год
1раз
в год
Окончание табл. 18
№
источника
Наименование
загрязняющего
вещества
Критериальные
параметры
Тип
источника
(по высоте)
Фij
Категория
«источниквещество»
Qij
Пыль неорганическая
III,
0,009 0,25 (Фij < 0,01,
Qij < 0,5)
0004 Углерода оксид
IV,
Н0004 = 25 м,
0,009 0,40 (Фij < 0,01,
средний
Qij < 0,5)
Азота диоксид
0,068
III,
0,1 (Фij > 0,01,
Qij < 0,5)
Периодичность
контроля
1 раз
в год
1 раз
в 5 лет
1 раз
в год
Примечания: 1. Разработаны и внедряются мероприятия по снижению
выбросов ЗВ, поэтому «источник 0002 – пыль неорганическая» относится
ко II категории с периодичностью контроля 1 раз в месяц.
2. Внедрение систем очистки газовых выбросов от оксида углерода не
планируется, «источник 0002 – углерода оксид» относится к III категории,
при этом норматив (ПДВ) принимается по факту выброса и периодичность
контроля составляет 1 раз в год [15].
пыли относится к II категории, а по остальным веществам (СО, NO2,
SO2) – III категории. Источник 0003 по всем веществам относится
к III категории, источник 0004 по пыли и диоксиду азота – к III категории, а по оксиду углерода – к IV категории. В соответствии
с определенными категориями (см. табл. 18) приведен график контроля ПДВ для всех источников и загрязняющих веществ.
Контроль загрязняющих веществ на источниках. Для оценки
степени воздействия крупных и мелких предприятий на атмосферу города используют категорию опасности предприятия (КОП), которая оценивает объем воздуха, необходимый для разбавления выбросов (М ) i-го вещества над территорией предприятия до уровня
i
ПДК [18].
Категория опасности предприятия (КОП) является суммой критериев опасности загрязняющих веществ (КОВi) [16, 17]. Величина
показателя КОП рассчитывается по формуле
 M
i
=
ÊÎÏ ∑
=
ÊÎÂi ∑ 
 ÏÄÊññ
1 
i
n
a
 i
 ,


(39)
75
где ∑ КОВi – категория опасности вещества; Mi – валовый выброс
i-го вещества, т/год; ПДКссi – среднесуточная предельно допустимая концентрация i-го вещества, мг/м3; n – количество загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятием; αi – безразмерная
константа, позволяющая соотнести степень вредности вещества
с вредностью сернистого газа. Значения константы αi в зависимости от класса опасности вещества следующие: 1,7 – 1-й класс; 1,3 –
2-й класс; 1,0 – 3-й класс; 0,9 –4-й класс. Для расчета КОП при отсутствии ПДКсс используют значения ПДКм.р, ОБУВ или уменьшенные в 10 раз значения ПДКр.з. Для веществ, по которым отсутствует информация о ПДК или ОБУВ, значения КОП приравнивают
к массе выбросов данных веществ.
Составляют перечень наиболее опасных загрязняющих веществ
на контролируемой территории, содержащий:
1. Основные загрязняющие вещества (СО, NOх, SO2, пыль).
2. Вещества 1-й категории опасности (при отсутствии на контролируемой территории веществ 1-й категории опасности перечень
формируют на основе веществ 2-й категории опасности).
3. Вещества, для которых по данным наблюдений на контролируемой территории зарегистрирована концентрация более 5 ПДК.
В зависимости от величины КОВi различают следующие категории опасности загрязняющих веществ: 105 – 1-я категория; 103–105 –
2-я категория; <103 – 3-я категория.
Mi
Значение КОП рассчитывают при условии, когда
≥ 1, при
ÏÄÊi
Mi
< 1 значение КОП не рассчитывают и приравнивают к нулю.
ÏÄÊi
По величине КОП промышленные объекты делят на 4 категории
опасности (табл.19).
Таблица 19
Категории опасности промышленных предприятий
Категория опасности
предприятия
1-я – особо опасные
2-я – опасные
3-я – малоопасные
4-я – практически безопасные
76
Значение КОП
Периодичность
контроля
КОП >106
1 раз в шесть месяцев
КОП = 104–106
1 раз в год
КОП =
103–104
КОП ≤ 103
1 раз в три года
1 раз в пять лет,
причем выборочный
Все предприятия распределяются по категории опасности следующим образом:
– предприятия 1-й категории опасности (особо опасные) – относительно малочисленны, но имеют или высокие значения валовых
выбросов или выбросы загрязняющих веществ 1-го класса опасности. Поэтому они являются особо опасными источниками загрязнения окружающей среды и должны находиться под наиболее пристальным контролем. Они должны быть оснащены современными
системами и автоматическими приборами экологического мониторинга. Эти предприятия подлежат постоянному и оперативному
экологическому контролю и соответственно – обязательному экологическому аудиту;
– предприятия 2-й категории опасности (опасные) – более многочисленны и также нуждаются, хотя и в менее частом контроле,
так как характеризуются не только меньшими суммарными объемами выбросов или выбросами загрязняющих веществ в основном
2-го класса опасности. Экологический аудит этих предприятий может быть как обязательным, так и инициативным;
– предприятия 3-й категории (малоопасные) – это наиболее многочисленные предприятия со средними значениями выбросов загрязняющих веществ в основном 3-го и 4-го классов опасности;
– предприятия 4-й категории (практически безопасные) – это
предприятия с очень малыми объемами выбросов или с выбросами
безопасных веществ.
Рассмотрим пример. На предприятии по производству тарного
стекла проведена инвентаризация источников выброса загрязняющих веществ (табл.20). Необходимо рассчитать критерии опасности выбрасываемых загрязняющих веществ и категорию опасности
предприятия.
Решение. Исходные данные и результаты расчетов приведены
в табл. 20.
Так как КОП = 1061 > 103, значит предприятие с точки зрения
загрязнения атмосферного воздуха относится к 3-й категории опасности и контроль выбросов загрязняющих веществ на источниках
производится один раз в три года.
Контроль группы предприятий. Определяется приоритетный
перечень группы предприятий промышленного узла или промышленных зон городов [16]. Частоту планового контроля каждого источника устанавливают в зависимости от категории опасности загрязняющих веществ и индекса приоритетности предприятия Ип
(табл. 21).
77
Таблица 20
ai
Мi, т/год
ПДКсс, мг/м3
2
3
4
5
6
7
Пыль SiO2 70–20%
3
1,0
38,6163
0,10
386
3
Пыль SiO2 <20%
3
1,0
4,4115
0,15
29
3
Углерода оксид СО
4
0,9
0,4318
3,00
0
–
Азота диоксид NO2
3
1,0
16,4549
0,04
411
0
Серы диоксид SO2
3
1,0
11,7537
0,05
235
3
1
i
ÊÎÂ i =
Вещество
 Ìi 
 ÏÄÊ 
cc 

Класс опасности
вещества
ai
Критерий опасности
вещества
Определение показателей КОВi и КОП завода
по производству тарного стекла
Категория опасности предприятия КОП = ∑КОВi = 1061,75
Примечание: 0 в колонке 6 означает, что для оксида углерода
ÌÑÎ
ÏÄÊññ,ÑÎ
< 1 и данное вещество в расчете КОП не учитывается.
Таблица 21
Периодичность контроля в зависимости от приоритетности предприятий
Наименование показателя
Значения величин
Категория опасности вещества (КОВi)
1
2
3
Индекс приоритетности Ип
>104
104–103
<103
1 раз в 6 мес
1 раз в год
1 раз в 3 года
Периодичность контроля
Рассмотрим пример. Определить индекс приоритетности предприятий промышленного района города N и периодичность государственного контроля загрязняющих веществ на источниках выброса. Исходные данные для расчета приведены в табл. 22. Для
кирпичного завода повторяемость концентраций пыли неорганической ( SiO2 70–20 %) больше ПДК – 25%, (g) и выше 5ПДК – 7% (gi).
78
79
3
4
3
4
3,000
0,040
0,085
501
0,06
0,1
0,62
0,03
Углерода оксид СО
Азота диоксид NO2
Гексен
Метан
Тетрахлорэтилен
ТХЭ
Пыль неорганическая 70–20%
Пыль полиэтилена
Пыль меховая
1,0
0,9
1,0
1,3
0,9
1,0
1,3
0,9
ai
–
–
–
–
84982
–
542
1292
Компрессорная
станция
–
170
–
–
1262
41
639
42595
Производство
полиэтилена
–
–
1260
–
–
–
45
145
Кирпичный
завод
2,68
–
–
5,35
–
–
2,96
6,00
Меховое
производство
Предприятия,
максимальный выброс загрязняющих веществ Мi, т/год
Примечания: 1. Для метана отсутствует ПДКсс , используется величина ОБУВ. 2. Для пыли полиэтилена отсутствует ПДКсс, используется величина 0,1 ПДКр.з.
3
2
3
4
ПДКсс,
мг/м3
Наименование
загрязняющего
вещества
Класс
опасности
загрязняющего
вещества
Исходные данные для расчета индекса приоритетности предприятия
Таблица 22
Для данной территории характерны ветры северо-западного направления, максимальная повторяемость в течение года 37%.
Решение. Приоритетный перечень предприятий, подлежащих
систематическому контролю, определяют следующим образом:
1. Составляют перечень предприятий, выбрасывающих наиболее опасные загрязняющие вещества с указанием значений массовых выбросов (Мi) (см. исходные данные табл. 22). Результаты расчетов приведены в табл.23.
2. Для каждого предприятия по веществам, обладающим эффектом суммации [4] ( в данном примере это углерода оксид, азота диоксид и гексен), суммируют значения в графах 2–4 табл. 23 и записывают результат в графу 5.
3. Для каждого загрязняющего вещества из составленного перечня, для которого обнаруживается превышение ПДК, определяют поправочный коэффициент Кi [16]. В данном примере Кi необходимо определять для пыли неорганической:
5gi  
g 
25 
5 ⋅7 

Êi =+
=+
1,69, 1
 1 +
1
 1 +
=

 100   100   100  100 
(40)
где g, gi – повторяемости концентраций больше ПДК и 5ПДК, %.
4. Выброс пыли неорганической (графа 8) корректируется:
746 · 1,69 = 21294. Результат заносят в графу 8 табл. 23.
5. Для предприятий, находящихся на границе или вне зоны
жилой застройки города, корректируют значения в графах 11–16
табл. 23 в зависимости от преобладающего направления ветра следующим образом.
Значения, приведенные в графах 5–10 табл. 23, для каждого
предприятия умножают:
– для предприятий, находящихся внутри зоны жилой застройки, на коэффициент Кmax = 2;
– для предприятий, находящихся на направлении максимальной повторяемости ветра по отношению к жилой застройке на корректировочный коэффициент, определяемый по формуле
Êmax
=
rmax
37
= = 2,96,
12,5 12,5
где rmax – максимальная повторяемость ветра, %.
В остальных случаях корректировочный коэффициент принимают равным 1.
Полученные значения для каждого загрязняющего вещества записывают в графы 11–16. Откорректированные значения суммируют
80
81
235
5458
32
1,8
13550
15975
1125
74
3
–
–
479
–
4
ai
 Ì 


 ÏÄÊññ 
2
ai
 Ì 


 ÏÄÊññ 
76
1157
21912
13785
5
∑
Метан
ТХЭ
–
–
18
808
6
343
–
–
–
7
Пыль
неорганическая
6
12
2392
53
–
–
5
11
40804
64860
3425
224
–
–
–
1015
7
13
–
–
37296
–
8
14
–
3786
–
–
9
15
–
–
–
263
10
16
–
–
8
Пыль ПЭ
Пыль
меховая
–
–
1279
–
9
89
–
–
–
10
43196
68699
40721
1502
17
Индекс приоритетности
( Ип )
Продолжение табл. 23
–
21294
Максимальные значения из граф 5–10 с учетом корректировочного коэффициента Кmax =2,96
Компрессорная
магистрального
газопровода
Производство
полиэтилена
Кирпичный завод
Меховое
производство
1
Предприятие
ai
 Ì 


 ÏÄÊññ 
Гексен
ai
 Ì 


 ÏÄÊññ 
CO
ai
 Ì 


 ÏÄÊññ 
NOx
ai
 Ì 

 ÏÄÊññ 
Наименование вещества
Ki 
Таблица 23
ai
 Ì 


 ÏÄÊññ 
Расчет индекса приоритетности предприятий
ai
 Ì 


 ÏÄÊññ 
для каждого предприятия (индекс приоритетности предприятия Ип)
и записывают в графу 17 табл. 23.
В табл. 24 представлен график контроля загрязняющих веществ
с учетом данных табл. 23. Как видно, по индексу приоритетности
предприятия располагаются в следующем порядке: производство
полиэтилена, компрессорная магистрального газопровода, кирпичный завод и меховое производство.
Таким образом с помощью расчетов обоснован график контроля
предприятий промышленной зоны города.
Контроль загрязняющих веществ на постах. Контролю подвергаются вещества, которые выбрасываются предприятиями города, и затем рассматривается возможность превышения ПДК этих
веществ. В результате составляется список веществ, подлежащих
контролю в первую очередь [19, 20].
Принцип выбора вредных веществ и составления списка приоритетных веществ основан на использовании параметра потребления
воздуха (ПВ) [7].
В результате по критерию потребления воздуха ПВ для разбавления суммарного выброса ЗВ составляется общий список приоритетных примесей. Различают два вида показателей ПВ:
Ì
реального (42)
ÏÂi = i Ci
ÏÂòi =
и требуемого
Ìi
, ÏÄÊi
(43)
где Mi – суммарное количество выбросов i-й примеси от всех источников, расположенных на территории города, г/с; Сi – концентрация, установленная по данным расчетов или наблюдений, мг/м3.
Таблица 24
Периодичность контроля предприятий
Предприятия
Показатели
Индекс приоритетности Ип
Периодичность
контроля
82
Компрессорная магистрального
газопровода
Производство
полиэтилена
Кирпичный
завод
Меховое
производство
43196
(>104)
68699
(>104)
40721
(>104)
1502
(104–103)
1 раз в 6 мес 1 раз в 6 мес 1 раз в 6 мес
1 раз в год
Если ПВтi > ПВi, то ожидаемая концентрация примеси в воздухе
может быть равна ПДК или превысить ее и, следовательно, i-я примесь должна контролироваться.
Устанавливается, будет ли средняя или максимальная концентрация примеси превышать при данных выбросах соответственно
ПДКсс или ПДКм.р. Перечень веществ для организации наблюдений
устанавливается сравнением ПВ с ПВт для средних (ПВсс) и максимальных (ПВм.р) концентраций примесей.
Для выявления необходимости наблюдений за i-й примесью
с использованием ПВсс предлагается графический метод. На рис. 18
показано семейство прямых линий, соответствующих С = ПДКсс
по заданным значениям Mi, потенциала загрязнения атмосферы
(ПЗА) и характерного размера города Lj, определяемого условно как
радиус круга площадью Sj, соответствующей площади города, т. е.
Lj =
Sj
π
.
(44)
ПЗА для города определяется по географическим зонам [7]. Если один или группа источников расположены за городской чертой
на одной промплощадке, то учитывается повторяемость Pj (в долях
единицы) направления ветра со стороны промплощадки. В этом
случае вместо Mi берется M′i = MiPj (в среднем для европейской части РФ (ЕЧР) ΣPj принимается равной 0,5, а вместо Lj берется L′j, равное 2 км, т. е. расстоянию, на котором средняя концентрация примеси имеет наибольшее значение).
На рис. 18 для i-й примеси по значениям Mi (M′i) и Lj (L′j) определяется местоположение точки по отношению к расчетной прямой
Сср = ПДКсс. Если точка попадает в область выше прямой или на
прямую, то это означает, что ожидаемая средняя концентрация
i-й примеси будет превышать санитарно-гигиеническую норму
(ПДКсс) или будет равна ей и, следовательно, i-ю примесь необходимо контролировать. Если точка ложится ниже прямой, то контролировать i-ю примесь не следует (если при этом ожидаемое максимальное значение концентрации не будет превышать ПДК).
При применении графического метода следует учитывать, что
прямые на рис. 18 соответствуют значениям ПДКсс 0,005–0,05 мг/м3.
Если значение ПДК i-й примеси больше 0,05 (или меньше 0,005),
используется прямая линия, соответствующая значению ПДКсс,
в 10 раз меньшему (или большему) чем ПДК, а значения M, нанесенные на оси координат, умножаются (или делятся) на 10. Например, для серной кислоты, имеющей ПДКсс = 0,1 мг/м3, используем
83
Мощность выброса М, тыс.т/год
а)
ПДКсс = 0,05 мг/м3
20
0,03
16
12
0,02
8
0,01
4
0,005
0
б)
Мощность выброса М, тыс.т/год
0,04
L, км
Условный размер города
ПДКсс = 0,05 мг/м3
10
0,04
0,03
8
6
0,02
4
0,01
2
0
0,005
2
4
6
8
10
12
14
L, км
Условный размер города
Рис. 18. Зависимость между суммарными выбросами М, характерным
размером города L и средней концентрацией примеси Сср = ПДК:
а – для городов с ПЗА 2,5–3,0; б – для городов с ПЗА > 3,0
линию ПДКсс в 0,01 мг/м3, а значения M на оси ординат умножаем
на 10.
После отбора примесей, подлежащих контролю, определяется
очередность организации контроля за специфическими примесями, выбрасываемыми разными источниками. Для этого рассчитывается параметр требуемого потребления воздуха (ПВт1i) источника
по формуле
Ìi
(45)
ÏÂò1 i =
.
ÏÄÊcci
84
Аналогично рассчитывается величина ПВт2, но в расчете вместо
ПДКсс используется ПДКм.р
Если ПВт1№1 > ПВт1№2 > ПВт1№ 3 > ..., то первой в список контролируемых примесей войдет примесь с наибольшим значением ПВт1
под № 1, второй – примесь со следующим значением ПВт1 под № 2
и т. д. Таким образом составляется первый предварительный список примесей в порядке 1, 2, 3, .… Если несколько примесей имеют
одинаковые значения ПВт1, то сначала записывается примесь класса опасности 1, затем 2, 3 и 4.
С помощью рис. 18 можно определить целесообразность организации наблюдений за основными примесями в городах, где контроль не осуществляется, а по величине ПВт1 составить список городов, где необходимо организовать наблюдения за основными примесями на контролируемой территории.
При выборе примесей для контроля их содержания в воздухе
устанавливается ПВ2 – соотношение между ожидаемой мощностью
данных выбросов и максимальной разовой концентрацией i-й примеси (ПВ2 = M/Смi). Значения ПВ2 для наиболее часто встречающихся неблагоприятных условий рассеивания отдельно для холодных
и нагретых выбросов на соответствующих высотах и различных
скоростях выхода газовоздушной смеси из трубы, т. е. для различных A, ΔT, H, V, приведены в табл. 25 Отдельно рассматриваются
Таблица 25
Параметр ПВ2 = M/Смi для разных значений A и V
A
V, м3/с
H, м
20
50
100
Низкие и холодные выбросы
(ΔT < 50)
V, м3/с
H, м
50
100
250
Высокие и нагретые выбросы
(ΔT ≥ 50)
120
1
0,3
1,6
6,6
50
3,5
14,0
87,4
120
10
0,6
3,6
14,2
1200
10,1
40,3
252,1
160
1
0,2
1,2
5,0
50
2,6
10,5
65,6
160
10
0,4
2,7
10,7
1200
7,6
30,3
189,1
200
1
0,2
1,0
4,0
50
2,1
8,4
52,4
200
10
0,3
2,1
8,5
1200
6,0
24,2
151,3
240
1
0,1
0,8
3,3
50
1,8
7,0
43,7
240
10
0,3
1,8
7,1
1200
5,0
20,2
126,1
85
выбросы с разностью значений температуры выбрасываемой паровоздушной смеси и окружающего воздуха ΔT < 50 °С и ΔT ≥ 50 °С.
Коэффициент A определяется для рассматриваемого города в соответствии с ОНД – 86 [11].
Значения H устанавливаются с учетом следующих условий. Если примесь поступает в атмосферу от многих мелких источников
и автотранспорта, принимается H ≤ 20 м. Если примеси выбрасываются из нескольких промышленных источников разной высоты,
то принимаем условно H = 50 м, что примерно соответствует средней
высоте труб. Если в городе основные примеси выбрасываются в основном промышленными предприятиями с высокими трубами (ТЭЦ,
ГРЭС и др.), то для них принимается высота H, равная 100–250 м.
По значениям Mi и ПДКм.рi определяется параметр реального
потребления воздуха, который сравнивается затем с ПВт2. Если
ПВт2i > ПВ2i, то i-я примесь включается во второй предварительный
список примесей, рекомендованных для контроля. С помощью значений ПВ2, приведенных в табл. 25, определяется второй предварительный список. Этот список одновременно является списком городов, где
необходимо организовать наблюдения за основными примесями.
Окончательный приоритетный список примесей, рекомендуемых для наблюдений в городах в сети Общегосударственной системы наблюдения и контроля атмосферы (ОГСНКА), составляется из
двух списков. Сначала распределяются места в списке примесей
по значению ПВт1. Номер первый присваивается примеси, которой
соответствует наибольшее значение ПВт1. Затем распределяются
места в порядке убывания значений ПВт2.
Работа проводится в несколько этапов. Окончательный приоритетный список составляется по сумме мест в предварительных списках, составленных по значениям ПВт1 и ПВт2. При этом примеси,
для которых нет ПДКм.р, включаются в список по удвоенному номеру места, полученного по значению ПВт1. Если несколько примесей
имеют одинаковые номера мест в окончательном списке, то очередность этих примесей устанавливается по классу опасности веществ.
В первую очередь записываются примеси классов опасности 1 и 2.
Рассмотрим пример. Требуется составить список приоритетных
примесей, подлежащих контролю в городе N. В соответствии с данными инвентаризации выбросов вредных веществ в городе N, расположенном на Европейской части РФ (ЕЧР) (A = 120; ПЗА = 2,5),
характерный размер города L = 6 км, характеристики выбросов: H = 50 м, ΔT > 50 °C, V = 50 м3/с в табл. 26 приведены значения количества выбросов М для восьми примесей, а также значения ПДКсс
86
и ПДКм.р. Основные примеси (выбрасываются из многих источников города) – азота диоксид и серы диоксид. Остальные примеси –
специфические, т. е. выбрасываются из единичных источников.
Решение. 1. Для основных примесей (азота диоксида, серы диоксида), выбрасываемых множеством предприятий, принимается характерный размер города L = 6 км.
Для азота диоксида мощность выброса составляет МNO2 =
= 12,77 тыс.т/год (табл. 26). Пользуясь графиком на рис. 18, а, по
значениям МNO2 и L определяется средняя приземная концентрация (СсрNO2), которая совпадает с линией ПДКсс = 0,04 мг/м3. Следовательно, азота диоксид необходимо контролировать в атмосферном
воздухе города N.
Аналогично определяется необходимость контроля серы диоксида, и в табл. 26 в графе 5 ставят знаки плюс для обоих веществ.
2. Из списка загрязняющих веществ (см. табл. 26) исключается
изопентан, для которого не установлены значения ПДК.
3. Для специфических примесей, поступающих в атмосферу от
одиночных источников (акролеин, аммиак, свинец и сероводород),
рассчитывается M′ = MPj, где Pj = 0,5 (так как данный город расположен на ЕЧР).
Для аммиака: M′NH3 = 7,938 ∙ 0,5 = 3,969 тыс.т/год, ПДКсс NH3 =
= 0,04мг/м3.
Пользуясь рис. 18, а по значениям M′NH3 = 3,969 тыс.т/год
и L′ =2км определяем, что средняя приземная концентрация аммиака (СсрNH3) соответствует точке, лежащей на линии ПДКсс =
= 0,04 мг/м3, т. е. аммиак необходимо контролировать.
Для ацетона: M′ац = 1,932 ∙ 0,5 = 0,966 тыс.т/год, ПДКсс. ац =
= 0,35 мг/м3.
Как видно, ПДКсс. ац > 0,05мг/м3 – это максимальное значение
ПДКсс на графике. ПДКсс. ац следует разделить на 10 (далее сравнение Сср. ац ведут с линиями ПДКсс = 0,03 и 0,04 мг/м3), а мощность
выброса увеличить в 10 раз (9,66 тыс.т/год) и далее при L′ = 2км по
графику (см. рис.18, б) определяют среднюю приземную концентрацию ацетона (Сср. ац ) – это точка, лежащая значительно выше линии ПДКсс = 0,05мг/м3. Следовательно, ацетон необходимо контролировать.
Аналогично определяются средние приземные концентрации
акролеина, свинца и сероводорода. В результате, кроме рассмотренных выше веществ необходимо контролировать также сероводород.
Против веществ, подлежащих контролю в табл. 26, в графе 5 ставится знак плюс, против остальных – знак минус.
87
88
2
12,77
0,001
7,938
1,932
0,013
0,071
20,04
0,823
1
Азота диоксид
Акролеин
Аммиак
Ацетон
Изопентан
Свинец
Серы диоксид
Сероводород
0,008
0,050
0,0003
нет
0,350
0,040
0,010
0,040
3
ПДКсс,
мг/м3
0,008
0,500
0,001
нет
0,350
0,200
0,030
0,200
4
ПДКм.р,
мг/м3
+
+
+
–
+
+
–
+
5
ПВт1
+
+
+
–
+
+
–
+
6
ПВт2
7
ÏÄÊ ññ
Ìi
i
102,90
400,80
236,70
–
5,52
198,40
–
319,25
=
ÏÂ ò1 =
=
102,90
40,08
71,00 –
5,52
39,69
0,03
63,85
8
ÏÄÊ ì.ð
Ìi
ÏÂ ò2 =
i
5
1
3
–
6
4
–
2
9
ПВт1
1
4
2 –
6
5
–
3
10
ПВт2
Номер места
по значению
6
5
5
–
12
9
–
5
11
Сумма
мест
Примечание. В графах 5, 6 плюс означает контроль нужен, минус – контроль не нужен. Для сероводорода значение ПДКсс = 0,008 мг/м3 взято по ПДКм.р , а для ацетона 0,35 мг/м3.
M,
тыс. т/год
Примесь
Контроль по
Пример составления приоритетного списка загрязняющих веществ для контроля в я городе N
Таблица 26
4. Рассчитываются значения ПВт2 для всех примесей, имеющих
ПДКм.р (графа 8) и сравниваются эти значения с ПВ2 из табл.25 для
выбросов при ΔT > 50 °С, H = 50 м, А = 120 и V1 = 50 м3/с. Для примесей, у которых ПВТ2 > ПВ2, ставим в графе 6 знак плюс (диоксид
азота, аммиак, ацетон, свинец, диоксид серы, сероводород).
5. Рассчитывается индекс ПВт1 для примесей со знаками «++»,
«–+» (или «+–») и записывается в графу 7.
6. По значению ПВт1 для шести примесей устанавливаются номера мест с 1-го по 6-е (кроме акролеина). Они помещаются в графу 9. По значениям ПВт2 номера мест с 1-го по 6-е записываются
в графу 10.
7. Определяется сумма мест для каждой из шести примесей и записывается в графу 11.
8. Составляется приоритетный список примесей для организации наблюдений в городе N. При этом для одинаковых значений суммы мест первой ставится примесь с большим значением
ПВт1 + ПВт2 или примесь, класс опасности которой выше (имеет
меньший номер).
В табл. 27 приведен список приоритетных веществ, подлежащих
контролю в городе N, с учетом данных табл. 26, графа 11.
На основании установленного перечня веществ, подлежащих
контролю, в каждом городе определяются вещества для организации наблюдений на постах. На опорных стационарных постах организуются наблюдения за содержанием основных загрязняющих
веществ: пыли, диоксида серы, оксида углерода, оксида и диоксида
азота и за специфическими веществами, которые характерны для
промышленных выбросов многих предприятий данного города (населенного пункта).
На неопорных стационарных и маршрутных постах проводятся наблюдения за содержанием специфических примесей приТаблица 27
Приоритетные загрязняющие вещества,
подлежащие контролю в городе N
Основные загрязняющие вещества
Специфические загрязняющие вещества
1. Серы диоксид
(ПВт1 + ПВт2=400,8 + 40,08=440,88)
1. Ацетон
2. Азота диоксид
(ПВт1 + ПВт2=319,25 + 63,85=383,1)
2. Аммиак
3. Сероводород
4. Свинец
89
оритетного списка, характерных для близлежащих источников
выбросов. Наблюдения за основными примесями на этих постах
проводятся по сокращенной программе или не проводятся, если
среднемесячная концентрация этих веществ в течение года не превышала 0,5ПДКсс. Одна специфическая примесь контролируется
на 2–3 стационарных постах одновременно.
Перечень вредных веществ, подлежащих контролю, пересматривается при изменении данных инвентаризации промышленных
выбросов, появлении новых источников выбросов, реконструкции
предприятий, но не реже 1 раза в 3 года.
Расширение перечня контролируемых веществ осуществляется
после предварительных наблюдений, направленных на ориентировочную оценку состояния загрязнения. Такие наблюдения могут
проводиться на стационарных, маршрутных постах или при эпизодических обследованиях.
При подфакельных измерениях наблюдения за основными примесями не проводятся, так как трудно выделить вклад исследуемого источника в уровень загрязнения воздуха этими примесями. Под
факелом предприятия выполняются наблюдения за специфическими вредными веществами, характерными для выбросов этого предприятия. Программа подфакельных наблюдений составляется таким
образом, чтобы число измерений концентрации данной примеси за
год на каждом заданном расстоянии от источника было не менее 50.
С помощью подфакельных наблюдений можно обеспечить контроль
ряда специфических веществ, которые выбрасываются низкими источниками и влияние которых ограничивается небольшим районом.
Эпизодические обследования небольших населенных пунктов [19] по
специальным программам должны проводиться таким образом, чтобы обеспечить за период обследования населенного пункта не менее
200 наблюдений за концентрацией каждой примеси.
Рассмотренные выше методические подходы обобщены и представлены на рис.19.
2.2. Разработка и согласование проекта
санитарно-защитной зоны
2.2.1. Исходные данные
Ориентировочный размер СЗЗ должен быть обоснован проектом
с расчетами ожидаемого загрязнения атмосферного воздуха с учетом фона и уровней сопутствующего физического воздействия на
воздушную среду.
90
91
Mi
ÏÄÊì.ð i
Mij
⋅
Hj + Dj ÏÄÊì.ð i
Cij
ÏÄÊì.ð i
По значениям параметров П и Ф
определяют состав
проекта ПДВ [14]
Влияние загрязняющих веществ
по фактору
Mij
103 m
Ôñð =
∑
Hi,cp 1 ÏÄÊì.ð i
Rij =
Dj
ÒÏÂij = 103
1
Ï = ∑ ÒÏÂij ⋅ Rij
m
Влияние проектируемого
предприятия на атмосферный
воздух оценивают по параметру П
3
5
3 категория КОВi <10
3
2 категория КОВi=10 –10
5
1 категория КОВi >10
Критерий опасности ЗВ
Контролируют ЗВ, для которых
ÏÂò i > ÏÂi
Приоритетные загрязняющие вещества
определяются по ПВi
Ì
ÏÂi = i
Ci
Ìi
ÏÂòi =
ÏÄÊññ,i
Контроль загрязняющих веществ
на стационарных, маршрутных
и подфакельных постах
по фактору ПВi [ 19]
αi
6
4
4-я категория КОП <10 1 раз в 5 лет
3
3-я категория КОП = 10 – 10 1 раз в 3 года
3
2-я категория КОП = 10 –10 1 раз в год
4
6
Периодичность контроля
1
ÊÎÏ = ∑ ÊÎÂi
m
Категория опасности
предприятия КОП [17]
 Mi 
ÊÎÂi = 
 ÏÄÊ

ññ, i 

Qij =
100 − ÊÏÄij
Cij ⋅ 100
Mij
100
Hj ⋅ ÏÄÊì.ð i 100 − ÊÏÄij
IV категория Фij >0,001, Qij < 0,5 1
раз в 5 лет
III категория Фij >0,001, Qij < 0,5
1 раз в год
II категория Фij >0,001, Qij < 0,5
2 раза в год
I категория Фij>0,001, Qij>0,5
1 раз в квартал
Периодичность контроля
Ôij =
Определение категории «источник–
вещество»
Государственный контроль
загрязняющего вещества на
источниках выбросов [16]
Критерий опасности загрязняющего
вещества определяется:
Производственный контроль
соблюдения нормативов ПДВ [15]
Загрязняющее вещество, подлежащее
контролю
1-я категория КОП >10 1 раз в 6 месяцев
ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
Рис. 19. Схема оценки влияния промышленных предприятий на атмосферный воздух
Для загрязняющих веществ с
наибольшим значением См
рассчитывается размер СЗЗ
Для приоритетных
загрязняющих веществ
рассчитывают См
Ô = 0,01, ïðè H ≤ 10ì
Ô = 0,01H, ïðè H > 10ì
Ô<
Для приоритетных
загрязняющих веществ
Приоритетные
загрязняющие вещества для
расчета См и размера CЗЗ [11]
Характеристика «источниквещество» для разработки
проекта ПДВ и разрешения
на выброс [14]
В комплект рабочей проектной документации наряду с материалами расчетно-аналитического и картографического обоснования границ барьерной территории между предприятием и жилой
застройкой включаются: ее пространственная планировка, мероприятия по озеленению и благоустройству с учетом социальноэкономических, функциональных, инженерно-технологических,
санитарно-гигиенических, экологических, архитектурно-градостроительных, ландшафтно-эстетических и иных требований к элементам городской среды, а также сведения о сметной стоимости, источниках финансирования, периоде окупаемости.
Пересмотр проектов СЗЗ производится при изменении установленных гигиенических нормативов, технологических процессов,
объемов производства и других факторов, меняющих уровень воздействия на окружающую среду.
Главная функция СЗЗ – предотвращение или ослабление негативного воздействия производственных объектов на комфортность
проживания и здоровье населения города, поэтому СЗЗ обязательна для всех предприятий, являющихся источниками химического,
физического или биологического воздействия на окружающую среду. Установка барьерной территории с ограниченным режимом землепользования создает основу экологически безопасного хозяйствования. Вопросы практического формирования особой территории
для конкретного предприятия решаются в проекте, что приобретает
особую актуальность в условиях повышения требований к обеспечению техногенной безопасности производства и дефицита свободных городских земель, пригодных для жилищного строительства.
Между техническим прогрессом, урбанизацией и природой существуют сложные диалектические связи. Поскольку крупнейшие
города через атмосферу, гидросферу и различные природные среды
оказывают воздействие на биосферу всей Земли, снижение уровня
и локализация их воздействия являются глобальной проблемой.
Сам процесс концентрации производства и населения предполагает
особый режим развития нежилых зон и производственных территорий через соблюдение экологических и санитарно-гигиенических
норм и требований. Повышается интерес к проектам «коллективных» барьерных территорий – единым СЗЗ для групп промышленных предприятий.
В мегаполисах имеется положительный опыт разработки проектов обоснования единых СЗЗ промышленных узлов. Например,
«Проект обоснования размеров СЗЗ для промышленного узла «Шушары-2» или «Проект обоснования размеров единой СЗЗ для запад92
ной части территории производственной зоны «Пушкинская» для
размещения объектов производственного, транспортно-логистического, общественно-делового и складского назначения для государственных нужд Санкт-Петербурга».
Анализ особенностей развития промышленных кластеров в условиях сложившейся градостроительной ситуации Санкт-Петербурга
показал высокую значимость учета экологических и санитарно-гигиенических требований в данном процессе. Опыт по обоснованию
единых СЗЗ автомобильного кластера «Шушары-2» и фармацевтического кластера «Пушкинская» отмечен как положительный.
Он может быть применен в отношении других промышленных зон
Санкт-Петербурга, в целях осуществления хозяйственной и инвестиционной деятельности на их территории в соответствии с требованиями природоохранного законодательства.
Схема местоположения объектов приведена на рис. 20 [21].
В промзону входит 31 промышленный объект, в том числе 25 проектируемых предприятий. В частности:
– ООО «Тойота Мотор Мануфэкчуринг Россия» (мощность –
50 тыс. авт./год);
– ООО «Дженерал Моторз Авто» (60 тыс. авт./год);
– ООО «Магна Санкт-Петербург» (производство автокомпонентов – 15 млн штамповочных и 3,5 млн сварных деталей);
– площадка планируемого ООО «СУЗУКИ АВТО МФГ РУС»
(30 тыс. авт./год).
Суммарный выброс вредных веществ от промузла «Шушары-2» на полное развитие первой очереди автопромышленного комплекса с учетом окружающих территорий составляет: 149,80 г/с и
1265,56 т/год. Расчетные концентрации вредных веществ как на
границе СЗЗ, так и жилой застройки не превышают установленные
гигиенические нормативы. Наибольшие концентрации наблюдались по следующим веществам: оксиды азота; ксилол, этилбензол,
нафталин, бутанол и др. Максимальный расчетный размер СЗЗ равен 500 м.
В промзоне «Пушкинская» размещены следующие предприятия:
– ЗАО «Фарм-Холдинг» (пептидные препараты);
– ООО «Герофарм» (импортозамещающие дженерики);
– ООО «Самсон-Мед» (лекарственные средства на основе природных биологически активных веществ);
– ООО «Неон» (готовые лекарственные средства и инъекционные
растворы);
– сопутствующие инженерно-коммунальные объекты.
93
Рис. 20. Схема местоположения промышленных зон Санкт-Петербурга
Всего на территории западной части промзоны «Пушкинская»
размещается 11 промышленных объектов. Суммарный выброс
вредных веществ составляет: 68,29 т/год, количество выбрасываемых веществ – 68, из которых 29 – твердых, 39 – газообразных.
Максимальный выброс приходится на вещества: углерода оксид –
42,7 т/год (62,6%), азота диоксид – 16,3 т/год (23,9%). Основным источником воздействия является улично-дорожная сеть промзоны.
Максимальные расчетные приземные концентрации вредных веществ как без учета фона, так и с учетом фона во всех расчетных
точках (на границе СЗЗ, жилой застройки, промплощадок) не превышают ПДК. Максимальный размер СЗЗ составляет 100 м.
Для разработки проекта организации СЗЗ исполнителю необходимо получить от заказчика исходно-разрешительные документы.
Состав базовых исходных данных для проектирования и организации СЗЗ приведен в табл. 28.
94
Таблица 28
Исходные данные для разработки проекта СЗЗ
Единая СЗЗ
для группы предприятий
Индивидуальная СЗЗ
промышленного предприятия
Краткая физико-географическая характеристика района
размещения объекта
Функциональная характеристика территории
Описание прилегающих территорий.
Характеристика прилегающих
селитебных зон: школы, детские
и лечебные учреждений, объекты
торговли, общественные центры
и др.
Характеристика промышленной
зоны.
Описание прилегающей застройки,
характеристика селитебной территории, наличие детских и лечебных
учреждений, объектов торговли,
общественных центров и др.
Краткое описание технологических Краткое описание технологическопроцессов в группе предприятий
го процесса предприятия
Перечень используемых токсических веществ (существующее положение и стратегические перспективы развития предприятия, диверсификация производства)
Новые технологические процессы и их природоохранная эффективность
Комплексная оценка существующего и прогноз ожидаемого состояния
окружающей среды в районе размещения группы предприятий или отдельного предприятия
Суммарный расчет рассеивания
вредных выбросов в атмосферу от
группы предприятий
Расчет рассеивания выбросов на
основе проекта ПДВ; расчет рассеивания основных и специфических
примесей, фонового загрязнения
с учетом и без учета доли вклада
предприятия в общий объем загрязнения
Расчет объемов очистки и сброса производственных сточных вод и ливнестоков в канализацию, водосточную сеть и природные водные объекты
Расчет объемов образования твердых отходов производства и шламов
Расчет полей радиации, электромагнитных полей, уровней шума, вибрации, избыточного тепла и иных видов физического воздействия, создаваемых группой предприятий (предприятием)
Разработка природоохранных мероприятий и оценка их эффективности.
Расчет эколого-экономического ущерба от загрязнения окружающей среды
Обоснование размера СЗЗ по результатам расчета воздействий
Разработка мероприятий по организации, озеленению и благоустройству СЗЗ
Выполнение сметно-финансовых расчетов мероприятий по охране окружающей среды, организации, озеленению и благоустройству СЗЗ
95
Документы, необходимые для разработки проекта СЗЗ, должны
содержать общие сведения и характеристику предприятия:
– полное наименование предприятия, его организационно-правовую форму, реквизиты предприятия, коды статистики и общероссийские классификаторы (ОКАТО, ОКВЭД, ОКПО и др.);
– наименования и количество промышленных площадок, их
адреса;
– Ф.И.О. руководителя и должностного лица, ответственного за
охрану окружающей среды на предприятии;
– вид деятельности, режим работы предприятия (дни/год и
час/день);
– перечень структурных подразделений предприятия и их назначение;
– краткая характеристика производства, технологии и оборудования;
– наличие пылегазоочистного оборудования; установок (ПГОУ),
паспорта на ПГОУ, эффективность очистки и т. п.;
– кадастровый паспорт (план) на земельные участки, свидетельство о праве собственности, договор аренды, техпаспорта зданий
БТИ и прочие правоустанавливающие документы;
– инженерное обеспечение предприятия (энергоснабжение, газоснабжение, водоснабжение, водоотведение, отопление);
– карту-схему производственной площадки предприятия с указанием объектов, являющихся источниками выбросов загрязняющих веществ (дымовые трубы, шахты, дефлекторы, склады пылящих материалов и др.);
– ситуационная карта расположения предприятия с указанием
границ земельного отвода (в масштабе 1:2000 или 1:5000), на которой должны быть указаны границы земельного участка предприятия, роза ветров, ближайшая жилая зона, расположение социально-культурных и лечебных учреждений, садовые участки и т. п.
План должен быть заверен Управлением городской архитектуры;
– сведения о намечаемой реконструкции, изменении производственного процесса;
– данные о фоновом загрязнении района размещения предприятия, подтвержденные территориальным центром Росгидромета;
– проект нормативов ПДВ, санитарно-эпидемиологическое заключение на проект;
– отчет об инвентаризации источников шума, разрешение на выброс (при наличии);
– характеристику вентиляционных систем;
96
– ведомость растительности;
– планы мероприятий по благоустройству территории;
– баланс водопотребления и водоотведения;
– справку о транспортных потоках на прилегающих к промплощадке улицах;
– сведения об автотранспорте предприятия, в том числе об автодорожной технике, погрузчиках и пр;
– сведения о транспорте, перевозящем сырье и продукцию (автотранспорт, железнодорожный транспорт);
– акты проверок :
• акты проверок и предписания санитарных служб и природоохранных органов;
• результаты контроля выбросов на источниках;
• результаты мониторинга на прилегающей территории;
• данные замеров уровня шума на рабочих местах (при аттестации);
• данные замеров уровня шума на территории и в санитарно-защитной зоне;
– перечень арендаторов и все данные по каждому арендатору;
– перечень дополнительных данных по требованию.
Представляемые исходные материалы для разработки проекта
СЗЗ подразделяются на текстовые и графические (табл. 29).
Вся информация заверяется подписью руководителя и печатью
организации. Ответственность за полноту и достоверность представляемых исходных данных несет заказчик проекта СЗЗ. После
получения исходных данных разработчик проекта проводит анализ
материалов на соответствие их требованиям санитарного и природоохранного законодательства РФ.
В составе исходной информации особое внимание должно уделяться характеристике существующего типа растительности на
промышленной площадке и прилегающей к ней территории.
Известно, что степень санирующего воздействия зеленых насаждений в СЗЗ в значительной степени определяется типом посадок.
Как механическую преграду на пути загрязненного воздуха рассматривают плотные, непродуваемые лесополосы или массивы, способные изолировать, защищать жилые участки. Так, полоса протяженностью 100 м за вегетационный период осаждает 4–5 т пыли
и дает снижение концентрации газов на 25–35%. Радиус защитного действия посадок изолирующего типа не превышает 4–5-кратной
высоты насаждений.
Насаждения такого типа проектируются в санитарно-защитной
зоне со стороны промпредприятий у наиболее ответственных объек97
Таблица 29
Состав материалов проекта СЗЗ
Материалы проекта СЗЗ
Табличные:
Графические:
– баланс территории предприятия;
– перечень загрязняющих веществ
в выбросах объекта;
– анализ результатов расчета рассеивания выбросов загрязняющих
веществ с учетом фоновых концентраций;
– концентрация загрязняющих веществ в расчетных точках (на границах СЗЗ, за ней, в жилой застройке);
– перечень объектов озеленения;
– рекомендуемый ассортимент деревьев для озеленения СЗЗ;
– план-график мероприятий по сокращению негативного воздействия
на окружающую среду;
– план-график выполнения мероприятий по организации, благоустройству и озеленению территории;
– программа производственного лабораторного контроля качества атмосферного воздуха на границе СЗЗ
и на территории прилегающей жилой зоны для предприятий, имеющих СЗЗ более 300 м
– генеральный план предприятия;
– схема размещения источников
выбросов (существующее положение и прогноз);
– схема размещения источников
шума, вибрации, ЭМИ, радиации
и зоны их воздействия (существующее положение и прогноз);
– схема по установлению границы
СЗЗ;
– схема планировочной организации СЗЗ;
– план благоустройства и озеленения СЗЗ;
– схема размещения постов производственного контроля;
– схема функционального использования территории в районе расположения предприятия
тов (жилья, предприятий с длительным пребыванием людей и особо точными производствами, остановок общественного транспорта,
вдоль пешеходных дорожек и т. д.).
Другой тип зеленых насаждений может иметь продуваемую и
ажурную структуру, поэтому рассматривается как биологический
«зеленый фильтр» на пути воздушного потока. Посадки фильтрующего типа выполняют роль механического и биологического фильтра на пути загрязненного воздушного потока. Массив площадью
3–5 га снижает концентрацию сернистого газа на 10–15%, оксида
углерода – на 30–50%, фенола – на 30–35%, запыленность воздуха – в 1,5–2 раза. Такие посадки должны составлять до 90% всей
озелененной площади СЗЗ.
Существующие на территории СЗЗ насаждения необходимо реконструировать в соответствии с их защитной функцией. Продувае98
мые конструкции зеленых массивов и полос создаются прочисткой
и удалением подлеска, кустарников, посадкой многорядных плотных массивов из кустарников и деревьев. При этом размеры и конфигурация массивов, как правило, должны сохраняться без изменения. Случайное размещение зеленых массивов может привести
к обратным результатам. Например, создание густых плотных насаждений по границам оврагов, балок, котловин приводит в штилевую погоду к застою загрязненного воздуха в пониженных местах,
к тяжелым отравлениям людей, гибели животных и растений.
Оптимальные условия для проветривания обеспечиваются при
создании просек в существующих лесных массивах вдоль направления господствующих ветров. Рекомендуется ширина коридоров
60–80 м.
Перечень исходных документов, включая нормативные, представлен в приложении 5.
2.2.2. Разработка проекта СЗЗ
Проект СЗЗ – это совокупность документов по обоснованию размера СЗЗ и ее обустройства на действующих, реконструируемых
и вновь проектируемых промышленных предприятиях, объектах,
производствах и промузлах на основе расчетов ожидаемого загрязнения приземного слоя атмосферы с учетом фона и уровней физического воздействия, подтверждаемых результатами натурных измерений и исследований.
Цель проекта СЗЗ – получение санитарно-эпидемиологического
заключения Роспотребнадзора о соответствии действующим требованиям размеров, границ и организации территории СЗЗ. Задача –
обеспечить выполнение функций СЗЗ.
Первоначально разрабатывается проект расчетной, или предварительной СЗЗ на основании регламентированных расчетов загрязнения атмосферного воздуха и физического воздействия.
Проект СЗЗ промышленного предприятия разрабатывается поэтапно:
1. Определение расчетной, или предварительной границы СЗЗ на
основании расчетов рассеивания примесей и уровней физического
воздействия.
2. Согласование проекта в органах Роспотребнадзора и получение положительного санитарно-эпидемиологического заключения.
3. Проведение годичных натурных исследований и измерений
атмосферного воздуха для подтверждения расчетного и установления окончательного размера СЗЗ, оформление проекта.
99
4. Согласование окончательного проекта СЗЗ в Управлении Роспотреб-надзора с получением положительного санитарно-эпидемиологического заключения.
5. Определение установленной (окончательной) границы СЗЗ.
Предприятие-природопользователь (заказчик) и организацияпроектировщик заключают хозяйственный договор на создание
проекта СЗЗ, в котором закрепляются технические, организационные, экономические и правовые положения, права, обязанности
и ответственность сторон.
Натурные наблюдения и измерения на границе расчетной СЗЗ
выполняются на основании «Программы натурных исследований
атмосферного воздуха» согласованной Управлением Роспотребнадзора в составе проекта расчетной СЗЗ. Лабораторные исследования атмосферного воздуха и измерения физических воздействий на границе расчетной СЗЗ проводятся аккредитованными
организациями в установленном порядке и подтверждаются протоколами. После проведения годичных исследований и измерений
по протоколам проводится анализ соответствия расчетов в проекте расчетной СЗЗ и полученных результатов. В случае несовпадения размера расчетной СЗЗ и полученной на основании оценки
риска (для предприятий I,II класса опасности), натурных исследований и измерений химического, биологического и физического
воздействия на атмосферный воздух решение по размеру СЗЗ принимается по варианту, обеспечивающему наибольшую безопасность для здоровья населения. Далее составляется проект окончательной СЗЗ на основании комплекса документов. В комплекс
входят:
– согласованный проект расчетной (предварительной) СЗЗ;
– протоколы лабораторных анализов годичных замеров на расчетной СЗЗ;
– анализ соответствия расчетов в проекте расчетной СЗЗ и полученных результатов по протоколам лабораторных исследований;
– предложение по установлению окончательного размера СЗЗ.
Проект СЗЗ становится правовой основой для установления, отмены, изменения границ СЗЗ как линий градостроительного регулирования территории. В случае изменения технологических процессов, объемов производства и других факторов, изменяющих
уровень воздействия на окружающую среду, производится корректировка проекта СЗЗ в составе проектной документации (на реконструкцию, техническое перевооружение и др.). Временное сокращение объемов производства не является основанием к пересмотру
100
принятого размера СЗЗ для максимальной проектной или фактически достигнутой мощности.
Сроки разработки проекта расчетной СЗЗ могут составлять от
двух недель до полугода в зависимости от сложности объекта и количества источников загрязнения атмосферы. Согласование проекта в Роспотребнадзоре должно составлять не более 60 рабочих дней.
При наличии замечаний к проекту проводится доработка проекта.
В проекте предусматриваются мероприятия по выводу с территории
СЗЗ жилого фонда, детских и лечебных учреждений, сносу ветхих
строений, а в бюджет проекта закладываются средства на компенсацию за плодово-ягодные насаждения, находящиеся в личной собственности переселяемых граждан.
2.2.3. Порядок согласования проекта СЗЗ
Согласование проекта расчетной (предварительной) СЗЗ осуществляется в установленном порядке. Сначала проект утверждается заказчиком (руководителем предприятия), а далее порядок действий
определяется классом опасности предприятия (рис. 21).
Для промышленных объектов и производств 1 и 11 классов опасности установление (равно как и изменение установленных) границ
СЗЗ осуществляется Постановлением Главного государственного
санитарного врача Российской Федерации на основании:
– предварительного заключения Управления Роспотребнадзора
по субъекту РФ;
– действующих санитарно-эпидемиологических правил и нормативов;
– экспертного заключения проекта СЗЗ с расчетами рассеивания
примесей и физических воздействий, выполненными аккредитованными организациями;
– оценки риска здоровью населения;
– систематических в течение года натурных исследований и измерений загрязнения (не менее 50 дней исследований на каждый
ингредиент в отдельной точке), уровней физического воздействия
на атмосферный воздух.
В случае несовпадения размера расчетной СЗЗ, полученной на
основании оценки риска (для предприятий 1 и 11 класса опасности),
натурных исследований: измерений химического, биологического
и физического воздействия на атмосферу, решение по размеру СЗЗ
принимается по варианту, обеспечивающему наибольшую безопасность для здоровья населения.
101
1-й шаг – подача заявления и требуемых
документов в орган Роспотребнадзора
2-й шаг – согласование в управлении Роспотребнадзора
проекта СЗЗ, разработанного специализир
ованной
организацией, и плана-графика контроля показателей
загрязнения окружающей среды
3-й шаг – осуществление мероприятий, обеспечивающих
достижение нормативных требований на границах
установленных СЗЗ
4-й шаг – проведение натурных исследований загрязнений
приземного слоя атмосферы и определение уровней
физического воздействия
5-й шаг – подготовка технического отчета
(при необходимости оценки риска
для здоровья населения)
6-й шаг – получение акта санитарно-эпидемиологической
экспертизы
7-й шаг – решение и санитарно-эпидемиологическое
заключение об установлении границ СЗЗ,
подписанное Главным государственным санитарным врачом
субъекта РФ или его заместителем для предприятий
111,1V классов опасности, и постановление главного
государственного санитарного врача РФ,
утвержденное Минюстом РФ
для предприятий 1,11 класса опасности
Рис. 21. Порядок согласования проекта СЗЗ
102
Для промышленных объектов и производств III, IV и V классов опасности установление (равно как и изменение установленных) границ СЗЗ осуществляется на основании санитарно-эпидемиологического заключения и решения Главного государственного санитарного врача субъекта Российской Федерации на основании:
– действующих санитарно-эпидемиологических правил и нормативов;
– экспертного заключения проекта ориентировочного размера
СЗЗ с расчетами рассеивания примесей и физических воздействий
на атмосферный воздух, выполненного аккредитованными организациями;
– систематических в течение года натурных исследований и измерений загрязнения (30 дней исследований на каждый ингредиент
в отдельной точке), определения уровней физического воздействия
на атмосферный воздух.
При размещении объектов малого бизнеса, относящихся к V классу опасности, в условиях сложившейся градостроительной ситуации, при невозможности соблюдения размеров ориентировочной
СЗЗ необходимо обосновать размещение таких предприятий соответствующими расчетами ожидаемого загрязнения приземного
слоя атмосферы и акустическими расчетами. Для данных объектов
вместо проекта СЗЗ разрабатывается «Проект обоснования размещения объекта». Для микропредприятий малого бизнеса (не более
15 человек) необходимо уведомление о соблюдении действующих
санитарно-гигиенических требований и нормативов на границе жилой застройки. Подтверждением соблюдения этих нормативов являются результаты натурных исследований атмосферного воздуха
и измерений уровней физических воздействий в рамках проведения
надзорных мероприятий. Для объектов общественного питания,
торговли и оказания услуг (V класс) СЗЗ устанавливается в размере 50 м. Вид постановления о размерах СЗЗ приведен в приложении 5 (рис. 1).
Если производственные процессы не сопровождаются выделением вредностей, (загрязняющих веществ, шума, излучения, статического электричества и т. д.), не являются пожаро- и взрывоопасными и не требуют устройства железнодорожных подъездных путей,
по решению территориального надзорного органа устанавливается
минимальный размер СЗЗ, но не менее 50 м.
Для получения санитарно-эпидемиологического заключения
о соответствии (несоответствии) проекта государственным санитарно103
эпидемиологическим правилам и нормативам требуются следующие документы:
1. Заявление о выдаче заключения от имени юридического лица.
2. Документ, удостоверяющий личность заявителя.
3. Копия доверенности, подтверждающей полномочия представлять интересы данного юридического лица.
4. Копия свидетельства о государственной регистрации предприятия.
5. Проектная документация.
6. Экспертное заключение.
7. Протоколы исследований и измерений загрязнения атмосферного воздуха с указанием контрольных точек, в которых проводились измерения.
Для объективного доказательства отсутствия негативного воздействия предприятия на атмосферный воздух часть измерений
должна проводиться на границе СЗЗ.
2.3. Контроль воздушной среды на границе СЗЗ
2.3.1. Порядок организации контроля
Качество атмосферы – это совокупность ее свойств, определяющих степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также
на материалы, конструкции и окружающую среду [22].
Организация наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы
в городах осуществляется в соответствии с работой [23]. Наблюдения производятся на посту, которым является заранее выбранная
точка местности, на которой размещается павильон или автомобиль, оборудованный приборами.
Различают следующие категории постов наблюдения [19]:
– Стационарный пост предназначен для непрерывной регистрации содержания загрязняющих веществ или регулярного отбора
проб воздуха. Для этого он оборудован специальными павильонами. Для долговременных измерений содержания специфических
примесей выделяются опорные стационарные посты.
– Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб
воздуха в том случае, когда невозможно или нецелесообразно установить пост или необходимо более детально изучить состояние загрязнения воздуха в отдельных районах, например в новых жилых
районах. Наблюдения на маршрутных постах проводятся с помощью передвижной лаборатории, оснащенной необходимым обору104
дованием и приборами. Маршрутные посты также устанавливают
в заранее выбранных точках. Одна машина за рабочий день объезжает 4–5 точек. Порядок объезда автомашиной выбранных маршрутных постов должен быть одним и тем же, чтобы определение
концентраций при­месей проводилось в постоянные сроки.
– Передвижной (подфакельный) пост служит для отбора проб
под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния
данного источника промышленных выбросов. Подфакельные посты представляют собой точки, расположенные на фиксированных
расстояниях от источника. Они перемещаются в соответствии с направлением факела обследуемого источника выбросов. Наблюдения
под факелом предприятия также ведутся с помощью специально
оборудованной автомашины.
Каждый пост независимо от категории размещается на открытой, проветриваемой со всех сторон площадке с непылящим покрытием: на асфальте, твердом грунте, газоне. Если пост разместить на
закрытом участке (вблизи высоких зданий, на узкой улице, под кронами деревьев или вблизи низкого источника выбросов), то он будет
характеризовать уровень загрязнения, создаваемый в конкретном
месте, т. е. или занижать реальный уровень загрязнения из-за поглощения газов густой зеленью, или завышать его из-за застоя воздуха и скопления вредных веществ вблизи строений.
С целью определения степени комплексного воздействия предприятия на прилегающие территории организуется санитарно-гигиенический контроль за уровнем загрязнения атмосферного воздуха, уровнем шума, качеством воды в водных объектах, загрязнением почв и т. д. путем создания постоянных постов или маршрутных
пунктов. Контроль ведется специализированными службами предприятия в режиме мониторинга по утвержденной специально уполномоченными организациями программе. Содержание примесей
нормируется (табл. 30).
Порядок проведения контроля атмосферного воздуха регламентируется документами [4,18,19,24–28]. Результаты многолетних систематических наблюдений по контролю воздействия предприятия
на окружающую среду и здоровье населения могут быть использованы при корректировке размеров СЗЗ (рис. 22).
Регулярные наблюдения на стационарных постах проводятся
по одной из четырех программ наблюдений: полной (П), неполной
(НП), сокращенной (СС), суточной (С).
Полная программа наблюдений предназначена для получения
информации о разовых и среднесуточных концентрациях. Наблю105
Таблица 30
Нормативы, определяющие содержание загрязняющих веществ
в воздухе
Окружающая атмосфера
Рабочая зона
Гигиенические
нормативы:
ГН 2.1.6.1338–03
ГН 2.1.6.1339–03
ГН 2.1.6.1983–05
Гигиенические
нормативы:
ГН 2.2.5.1313–03
ГН 2.2.5.1314–03
Промышленный
источник
Нормативные
документы:
ГОСТ 17.2.1.01–76
ОНД–86
ОНД–90
Рис. 22. Лабораторный контроль качества атмосферы
дения выполняются ежедневно путем непрерывной регистрации
с помощью автоматических устройств или дискретно через равные
промежутки времени не менее четырех раз при обязательном отборе
в 1, 7, 13 и 19 ч по местному декретному времени.
По неполной программе наблюдения проводятся с целью получения информации о разовых концентрациях ежедневно в 7, 13 и 19 ч
по местному времени.
Наблюдения по сокращенной программе допускается проводить
при температуре воздуха ниже минус 45 °С и в местах, где среднемесячные концентрации ниже 1/20 максимальной разовой ПДК или
меньше нижнего предела диапазона измерений концентрации примеси используемым методом.
Программа суточного отбора проб предназначена для получения информации о среднесуточной концентрации. Наблюдения
проводятся путем непрерывного суточного отбора проб и не позволяют получать разовых значений концентрации.
106
Все программы наблюдений позволяют получать концентрации среднемесячные, среднегодовые и средние за более длительный
период.
Одновременно с отбором проб воздуха определяют следующие
метеорологические параметры: направление и скорость ветра, температуру воздуха, состояние погоды и подстилающей поверхности.
Для стационарных постов допускается смещение всех сроков наблюдений на 1 ч в одну сторону. Допускается не проводить наблюдения в воскресные и праздничные дни.
При определении приземной концентрации примеси в атмосфере
отбор проб и измерение концентрации примеси проводятся на высоте 1,5–3,5 м от поверхности земли. Продолжительность отбора проб
воздуха для определения разовых концентраций примесей составляет 20–30 мин; для определения среднесуточных концентраций
при дискретных наблюдениях по полной программе составляет 20–
30 мин через равные промежутки времени в сроки 1, 7, 13 и 19 ч при
непрерывном отборе проб в течение 24 ч.
Конкретные требования к методам и средствам отбора проб, условиям их хранения и транспортировки индивидуальны для каждого загрязняющего вещества.
Пробы воздуха доставляют в одно из химических подразделений, где осуществляется их анализ. Имеется четыре типа химических подразделений:
– группа или лаборатория наблюдений за загрязнением атмосферы;
– кустовая лаборатория или группа наблюдений за загрязнением
атмосферы;
– централизованные лаборатории различной специализации;
– специализированные лаборатории научно-исследовательских
учреждений.
Кустовые лаборатории или группы осуществляют анализ проб,
отобранных на постах в других городах и пересылаемых в кустовые
лаборатории рейсовым транспортом. В этих лабораториях проводят
также химический анализ, который не может быть выполнен в лабораториях первого типа.
Централизованные специализированные лаборатории обеспечивают проведение многокомпонентного (спектрального, хроматографического и др.) анализа на определенную группу веществ (металлы, органические соединения и пр.), газовых проб и аэрозольных фильтров.
Специализированные лаборатории научно-исследовательских
учреждений осуществляют детальный анализ проб воздуха для
107
определения содержания тех веществ, анализ которых не производится сетевыми подразделениями.
Для каждого стационарного и маршрутного поста составляется
техническое дело, в котором содержатся необходимые данные о постах, программах их работы, используемых приборах, в него вносятся изменения в программе работы, сведения о замене приборов, оборудования, проведенных инспекциях поста (приложение 6, табл. 1, 2).
Техническое дело состоит из пяти разделов:
1. Запись замечаний лиц, инспектирующих посты, в этом разделе 1 раз в 2–3 года дается заключение о репрезентативности поста.
2. Схема расположения поста, на которой следует указать местоположение основных источников загрязнения в районе поста и расстояние до них, расстояние до строений, высоких зеленых насаждений и т. д.
3. Программа работы поста с указанием сроков наблюдений для
каждого измеряемого вещества отдельно, используемых приборов и
продолжительности отбора проб воздуха.
4. Программа метеорологических наблюдений с указанием приборов.
5. Сведения о приборах и оборудовании, установленных на посту
(включая лабораторию «Пост-1», «Пост-2» или др.).
Надзор и контроль за загрязнением атмосферного воздуха осуществляется инспекторами Росприроднадзора.
2.3.2. Система мониторинга качества воздуха
Инструментом контроля качества атмосферы является мониторинг – комплекс анализов, наблюдений, оценок, прогнозов и разрабатываемых на их основе управленческих решений, необходимых и
достаточных для обеспечения экологической безопасности региона.
Применительно к промышленному предприятию на основании
данных мониторинга решаются следующие задачи:
– организация единой системы сбора и обработки данных наблюдений;
–информационное обеспечение органов власти и управления
комплексной информацией о состоянии воздушной и окружающей
среды в целом;
– оценка и прогноз состояния объектов окружающей природной
среды;
– оценка рисков загрязнения атмосферы и разработка нормативов.
Система мониторинга качества атмосферного воздуха включает
ряд подсистем (рис. 23).
108
Ресурсное
обеспечение
Подсистема
лабораторноаналитического
контроля
Передвижная
лаборатория
на базе ГАЗ
Диспетчерский
пункт
(на территории
предприятия)
Система мониторинга
качества атмосферного
воздуха города
Информационноаналитическая
подсистема
Базы
данных
Программный
комплекс
Связи
с общественными
организациями и
контролирующими
органами
Законодательнонормативная
база
Подсистема
инновационного
проектирования
Сектор
услуг
Проектирование
инновационных
технологий
Рис. 23. Элементы системы мониторинга качества атмосферного воздуха
Подсистема лабораторно-аналитического контроля. Специализированный комплекс средств инструментально-аналитического контроля состава атмосферного воздуха, обеспечивающий регулярные визуальные и инструментальные наблюдения, а также дистанционный доступ к постам контроля. Функциональные участки:
передвижная лаборатория и стационарный координационно-диспетчерский пункт для обработки информации и осуществления
коммуникаций из единого центра.
Информационно-аналитическая подсистема. Центр, отвечающий за сбор, систематизацию, архивирование, компьютерную обработку результатов, включает базы данных, программные комплексы и внешние связи. Базы данных содержат необходимые сведения
о технологиях и очистном оборудовании, характеристиках загрязняющих веществ, инструментах контроля, перечне нормативных и
методических документов, методики и прочее. Программный ком109
плекс содержит набор разнообразных компьютерных программ и
других информационных элементов.
Подсистема инновационного проектирования. Успешное функционирование системы мониторинга предполагает использование
наукоемких элементов и получаемой информации для выполнения
дополнительных операций: формирования экологической составляющей веб-сайтов, подготовки статотчетности, выполнения расчета платежей, разработки аналитических обзоров, разделов бизнеспланов по вопросам охраны окружающей среды.
Ключевая задача создаваемой системы – обеспечение непрерывности оперативного контроля за состоянием городской среды, анализ отклонений и возможных последствий, выработка рекомендаций для лиц, принимающих управленческие решения.
ПЛЭМ -1 на базе автомобиля ГАЗ
Аспиратор воздуха АВА 1 -120-01А
Газоанализатор NO, NO 2, NO x
в атмосферном воздухе – APNA-370
Рабочий стол
Цифровая профессиональная
метеостанция Meteoscan PRO 923
Газоанализатор ГАНК – 4
Рис. 24. Элементы лаборатории экомониторинга ПЛЭМ-1
110
Мониторинг концентраций загрязняющих веществ воздуха невозможен без современных физико-химических (инструментальных) методов количественного анализа. Предполагается использование комплекса инструментов: спектрального, фотометрического,
хроматографического, электрохимического анализа, капиллярного
электрофореза (приложение 6, табл. 3).
Вышеперечисленные методы обладают следующими достоинствами: низкий предел обнаружения: 10–5...10–10 %; быстрое проведение анализа, высокий темп получения результатов; автоматизация процесса анализа; дистанционный анализ; использование компьютеров как для расчета результатов анализа и статистической
обработки данных, так и для решения других аналитических вопросов (рис. 24).
2.3.3. Биологические методы тестирования
В последние годы широкое распространение получили биологические методы тестирования качества атмосферного воздуха: биоиндекация и биотестирование.
Биотестирование – это доступный, простой и достаточно точный способ оценки безопасности или иных свойств объекта на биологических организмах-носителях (моделях) и достоверного прогнозирования реакции организма человека и/или животных на
этот объект [29]. Накоплен определенный опыт с биомоделями высшего порядка (животных), активно разрабатывается использование
растений и микроорганизмов.
В силу особенностей ассимилирующих органов некоторые высшие и низшие растения реагируют на газообразные и твердые вещества, поэтому могут быть использованы в качестве биоиндикаторов загрязнения окружающей среды. Чаще всего встречаются
мхи и лишайники. Результаты наблюдений за состоянием и свойствами растений характеризуют не только статику, но и динамику
процессов антропогенного воздействия, поскольку почвы отражают накопление токсикантов за 5–10 лет, лесные мхи – за последние
2–3 года, а лишайники и подвижные формы почвенного комплекса – текущее загрязнение (выпадение).
Достоверная информация о загрязнении атмосферы, т. е. об интегральной токсичности, может быть получена при использовании
организмов почти всех таксономических групп : животных, растений, грибов, микроорганизмов. Особо надежный результат получается при одновременном применении набора биотестов с использованием различных тест-организмов.
111
Средства биомониторинга загрязнения воздушного бассейна –
древесные и кустарниковые растения, травы и цветы, широко применяемые для озеленения урбанизированных территорий.
Диагностика повреждений: густота кроны, наличие на стволе
мертвых сучьев, степень повреждения листьев и другие признаки.
Биоиндикация реализует принцип использования визуальных
качественных оценок признаков жизненности и количественных
признаков, отражающих единство структурных и физиолого-биохимических процессов.
Организация наблюдений. В нескольких пунктах на примерно одинаковом расстоянии от источника загрязнения по направлению господствующего ветра закладываются площадки 100×100 м. Учитывается
общепринятый набор стандартных характеристик деревьев: состав
пород, средний диаметр, высота и возраст деревьев, характеристики
почвы, ярусность, густота, состав подроста, его высота, возраст и др.
Оценка состояния деревьев и определение их категории проводятся с учетом санитарных правил по специальной методике. Степень повреждения древостоев характеризуется индексом состояния
древостоев – Ис.д, который определяется по формуле
Ên
(46)
Èñ.ä = ∑ i i , N
где Кi – категория состояния от 1 до 6 (табл. 31); ni – число деревьев
данной категории состояния; N – общее количество деревьев на контрольной площадке.
Таблица 31
Категории санитарного состояния деревьев
Категории
Особенности состояния (визуальная оценка)
1-я – здоровые
Без признаков повреждения
2-я – ослабленные
Повреждено, усохло или отсутствует 1/3 хвои,
сильно укороченный прирост
3-я – сильно ослабленные
Повреждено, усохло или отсутствует до 2/3 хвои,
сильно укороченный прирост, сухая вершина
4-я – усыхающие
Бледно-зеленая, желтеющая хвоя, повреждено или
отсутствует 2/3 хвои
5-я – свежий сухостой
Деревья, усохшие в текущем году, с сухой хвоей
или без нее
6-я – старый сухостой
Деревья, усохшие в прошлом году, без хвои,
частично или полностью лишенные коры, легко отслаивающейся от ствола
112
В городах России инструменты биомониторинга используются
достаточно широко и активно (Пермь, Саратов, Архангельск и др.).
В практике биоиндикации качества окружающей среды выделяют четыре зоны повреждения лесных насаждений (табл. 32):
1-я зона – усохшие и усыхающие насаждения; 2-я зона – сильно осТаблица 32
Шкала оценок санитарного состояния и зон повреждения древостоев
Индекс
состояния
древостоев
Текущий
прирост, %
(от контроля)
Степень
повреждения
1,00–1,50
100
Отсутствует
Здоровый
1
4
1,51–2,50
71–99
Слабая
Ослабленный
2
3
2,51–3,50
40–70
Средняя
Сильно ослабленный
3
2
3,51–4,50
39
Сильная
Усыхающий
4
1
0
Очень
сильная
Мертвый
5
1а
4,51–6,00
Санитарное
состояние
древостоев
Средняя
Зона
категория поврежсостояния дения
Таблица 33
Признаки морфолого-анатомического строения древостоев
Хвоя:
– форма, длина и ширина хвои,
– толщина кутикулы,
– размер клеток эпидермы,
– количество и размер устьичных строк и
устьиц,
– размер клеток гиподермы,
– ширина и размер клеток мезофилла,
– количество и размер клеток первичной
ксилемы и флоэмы,
– радиальный и тангенциальный размеры
смоляных ходов и их расположение
Ствол:
– годичный прирост метамеров,
– размеры клеток эпидермы и гиподермы,
– ширина и параметры клеток первичной
коры, перидермы, ритидома, пробки,
– ширина флоэмы и ксилемы,
– радиальный и тангенциальный размеры –
ситовидных клеток и трахеид,
– толщина стенок трахеид,
– размеры смоляных ходов
113
лабленные насаждения; 3-я зона – ослабленные насаждения; 4-я зона – отсутствуют визуальные повреждения.
По санитарным нормам ЕС для создания комфортной среды на
горожанина должно приходиться не менее 350 м2 древесных насаждений, из них 50 м2 в городе (остальное в зеленой зоне вокруг него).
Согласно ГОСТ 17.5.3.01–78 в городах с населением до 250 тыс.
человек на 1000 человек предусмотрено 16 га городских лесов и 7 м2
озелененных территорий общего пользования на человека.
Признаки морфолого-анатомического строения древостоев приведены в табл. 33. Выделяют растения-индикаторы, которые наиболее чувствительны к определенным веществам (табл. 34 и 35).
Так, к индикаторам серы диоксида относятся ель европейская,
пихта сибирская, сосна обыкновенная, ясень американский. Индикаторами водорода фтористого являются ель европейская, пихта
сибирская и сосна обыкновенная, к индикаторам аммиака относится липа крупнолистная, на водород хлористый реагируют ель европейская, пихта кавказская, лиственница европейская, ольха клейкая и лещина обыкновенная, от озона страдает сосна Веймутова, от
тяжелых металлов – вяз гладкий и боярышник обыкновенный.
В целом, наиболее чувствительна к загрязнениям ель европейская.
Таблица 34
Химически устойчивые растения
Повреждающий
фактор
Устойчивые породы
Сернистые
соединения
Тополь бальзамический, клен ясенелистный, дуб северный, орех маньчжурский, белая акация, клен серебристый, тополь канадский, бирючина обыкновенная, роза
морщинистая, чубушник венечный
Азотистые
соединения
Акация белая, вяз шершавый, липа войлочная, тополь
черный, тополь канадский, клен ясенелистный, ель
колючая, ель Энгельмана, лиственница сибирская,
виноград девичий
Свинец
Яблоня обыкновенная, тополь канадский черный,
липа, ель обыкновенная, желтая акация, береза
Пыль
Вяз шершавый, липа войлочная, ель колючая, ель
канадская, пихта, виды кипарисовиков
Высокий
уровень шума
Лианы (виноград девичий пятилисточковый, плющ
вечнозеленый, луносемянник канадский, форзиция
вьющаяся, жимолость-каприфоль, виды клематисов,
вьющиеся розы)
114
Таблица 35
Ассортимент газонных трав
Наименование
Норма высева,
кг/га
Скорость роста
и срок создания прочной дернины
Костер безостый
120–150
Медленнорастущий, 3–4 года
Мятлик луговой
100–120
Медленнорастущий, 2–3 года
Овсяница луговая
120–150
Быстрорастущая, 1–2 года
Овсяница красная
120–150
Медленнорастущая, 3–4 года
Пырей ползучий
100–130
Медленнорастущий, 3 года
Полевица белая
25–40
Медленнорастущая, 3 года
Райграс пастбищный
150–180
Быстрорастущий, 1 год
Тимофеевка луговая
100 – 200
Быстрорастущая, 2 года
Наблюдается взаимосвязь состояния атмосферного воздуха и
почвы. По качеству верхнего слоя почвы можно судить о качестве
воздуха, которым дышат люди. Скопившиеся токсичные вещества
через пищеварительный тракт, ингаляционным и абсорбционным
(через кожу) способами попадают в организм человека и оказывают
нежелательное воздействие.
Контрольные задания
Вопросы
1. Какие основные нормативные документы определяют общий
порядок осуществления санитарно-эпидемиологического нормирования?
2. Что означает понятие ПДВ? По каким параметрам рассчитывается график контроля ПДВ на источниках выбросов?
3. Приведите примеры веществ, обладающих эффектом суммации вредного действия. Как рассчитать приведенную концентрацию загрязняющих веществ?
4. Как определяются критерии опасности ЗВ и категории опасности предприятий?
5. Для чего и как следует определять приоритетность загрязняющих веществ?
6. Что означает сочетание «источник – вещество»? Как определяется категория «источник – вещество»?
115
7. Что понимается под санитарно-защитной зоной (СЗЗ) предприятия, сооружения или иного объекта?
8. Для чего предназначена территория санитарно-защитной зоны?
9. Охарактеризуйте предприятия 1–4-й категории опасности.
10. Каковы основные различия в разработке индивидуальной
СЗЗ предприятия и единой СЗЗ для группы предприятий?
Упражнения
1. Какие данные необходимы для расчета параметров Фji и Qji,
характеризующих влияние сочетания «источник – вредное вещество»?
2. Определить периодичность контроля выбросов котельной, для
которой характерны выбросы СО и NO2 c показателями КОВ 14,6
и 3800 соответственно.
3. К какому классу относится источник выброса загрязняющих веществ, для которого параметры П и Ф соответственно равны
8 ∙ 105 и 175?
Задачи
1. Определить периодичность контроля ПДВ диоксида серы из
источника выброса высотой 25м. Мощность выброса составляет
1,552 г/с, максимальная приземная концентрация на границе жилой застройки (в долях ПДК мг/м3) 0,2. Очистка выбросов не производится.
2. Определить категорию опасности предприятия и периодичность контроля загрязняющих веществ на источниках. Мощность
выбросов составляет: взвешенные вещества – 25, 25 т/год; оксид
углерода 10,57 т/год; диоксид азота – 18,78 т/год.
3. Определите, какие из приведенных загрязняющих веществ
обладают эффектом суммации. Обоснуйте и рассчитайте приведенную концентрацию. Концентрации диоксида азота, оксида углерода, оксида серы, фенола и взвешенных веществ равны 0,50; 5,13;
0,80; 1,08 и 1,34 мг/м3 соответственно.
Cитуация
В городе N имеется промышленная зона, в которой размещается 15 крупных предприятий-природопользователей энергетического, химического и нефтехимического комплексов, оказывающих
основную техногенную нагрузку на атмосферный воздух. Основными загрязнителями являются стационарные источники выбросов
116
загрязняющих веществ. В среднем на каждом предприятии имеется 5–7 приоритетных загрязняющих веществ. Имеются данные
о превышении приземных концентраций загрязняющих веществ
уровня ПДК и 5ПДК.
Оцените ситуацию: каких данных недостает для определения
индекса приоритетности предприятия, какие угрозы и риски для
населения города формируются вследствие загрязнения воздушной
среды? Какие меры следует предпринять руководителям предприятий и местной власти для улучшения ситуации?
Тесты
Т-1. Какие загрязняющие вещества называют «основными»:
А. Пыль;
Б. Оксид углерода;
В. Бензин; Г. Метан.
Т-2. Загрязняющее вещество является приоритетным, если выполняется условие:
А. Фi <10Hi; Б. Фi > 10Hi; В. Фi = 10Hi. Г. Фi > Hi.
Т-3. Какова периодичность контроля загрязняющих веществ на
источниках предприятия с индексом приоритетности Ип= 5000:
А. 1 раз в 6 месяцев; Б. 1 раз в год;
В. 1 раз в 3 года;
Г. 1 раз в 5 лет.
Т-4. Для расчета требуемого потребления воздуха (ТПВ) необходимы значения:
А. ПДКсс и Мi ;
Б. ПДКм.р и Мi;
В. ПДКм.р и Di;
Г. Мi и Н.
Т-5. Для получения разрешения на выброс используют параметры:
А. П, ТПВij, Rji;
Б. ТПВij, Rij;
В. П, Rij;
Г. П, ТПВij,
Т-6. Для получения информации о среднесуточных концентрациях проводят наблюдения по программе:
А. Полной;
Б. Неполной;
В. Суточной.
Т-7. Если санитарное состояние дерева оценивается, как «Деревья с бледно-зеленой, желтеющей хвоей, у которых повреждено или
отсутствует 2/3 хвои», то это соответствует категории:
А. Усыхающее;
Б. Старый сухостой; В. Ослабленное.
Т-8. Какие из приведенных примесей обладают эффектом суммации: СО, NOx, SO2, углеводороды, пыль, аммиак:
А. Углеводороды, пыль; Б. СО, NOx, SO2;
В. NOx, аммиак; Г. СО, углеводороды.
117
Т-9. Какова периодичность контроля загрязняющих веществ на
источниках выброса предприятия, для которого выполняется условие: КОП>106:
А. 1 раз в шесть месяцев; Б. 1 раз в год;
В. 1 раз в три года; Г. 1 раз в пять лет.
Т-10. Какие растения наиболее широко применяются для оценки
текущего загрязнения атмосферного воздуха:
А. Мхи; Б. Лишайники;
В. Тополь; Г. Ель.
118
ГЛАВА 3
САНИТАРНО-ЗАЩИТНАЯ ЗОНА
КАК ОБЪЕКТ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
3.1. Расчет границы СЗЗ
по показателям загрязнения атмосферного воздуха
3.1.1. Логика и алгоритм расчета
Выбросы осуществляют промышленные предприятия и объекты
с различным производственным потенциалом и широким спектром
количественных и качественных характеристик загрязняющих веществ из источников разного типа. В связи с этим при нормировании выбросов предприятия делят на категории в соответствии со
значимостью их аэротехногенного воздействия, и этот подход сохраняется при выполнении сводных расчетов границ СЗЗ.
Логика сводных расчетов границ СЗЗ по фактору химического
загрязнения атмосферного воздуха населенного пункта выбросами
промышленного предприятия основывается на принципах системности, комплексности и научной обоснованности. Поскольку на основании результатов сводных расчетов принимаются природоохранные и административные решения, затрагивающие интересы
различных физических и юридических лиц, методы расчетов должны быть нормативно защищены, чему в наибольшей степени соответствуют методики [11, 15].
Цель расчета – получение реальных значений характеристик
загрязнения приземного слоя атмосферы, соответствующих определенным заданным параметрам источника выброса и режима работы предприятия. Для 50–60% примесей достаточно рассчитать
профиль приземной концентрации, для остальных требуется расчет других характеристик влияния их выбросов на атмосферу города. Результат – набор карт распределений на местности изолиний
концентраций каждого загрязняющего вещества, поступающего
в воздушный бассейн рассматриваемой территории. Оценка вкладов источников в формирование зоны воздействия выполняется
в виде набора значений наибольших концентраций веществ на границах их СЗЗ. Максимальные приземные концентрации достигаются, как правило, вблизи предприятий или автомагистралей, поэтому их анализ не дает полной содержательной картины загрязнения воздуха микрорайона или города в целом.
Параметры источника считаются нормативными, если выполняется условие непревышения ПДК для приземной концентрации
119
каждого вещества, выбрасываемого в атмосферу (с учетом суммации вредного действия), рассчитанной с учетом всех выбросов этого вещества всеми предприятиями города (и фона за счет межрегионального переноса).
Расчет осуществляется поэтапно (рис. 25). Расчет границы СЗЗ
по фактическим показателям загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха в зоне воздействия является обязательным этапом проектирования барьерной территории. Напомним, что согласно работе [11] зоной влияния предприятия считается участок, вне
которого максимальные приземные расчетные концентрации не
превышают 0,05 ПДК. Если по результатам расчетов за пределами
нормативной СЗЗ отмечаются приземные концентрации больше допустимых значений (выше ПДК), то наблюдается недостаточность
нормативных границ СЗЗ и следует предпринимать соответствующие природоохранные меры. При отсутствии нормативных значений границы СЗЗ устанавливаются по результатам расчета. Как
правило, предприятие на территории населенного пункта не работает изолированно, оно находится в так называемой промышленной
зоне. В этой зоне загрязнение атмосферы происходит одновременно
СХЕМА РАСЧЕТА ГРАНИЦ СЗЗ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ
ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИЗЕМНОГО СЛОЯ АТМОСФЕРЫ
1
Сбор и систематизация исходных сведений,
натурные замеры на границе нормативной СЗЗ
2
Определение параметров Zij, и g ij,
3
Расчет полей приземных концентраций
в пределах расчетной сетки (прямоугольника)
4
5
6
Уточненный расчет приземных концентраций
с учетом ветрового режима
Определение зоны влияния источника
Определение возможности сокращения
или увеличения границ СЗЗ
Рис. 25. Этапы расчета границ СЗЗ
120
как от нескольких работающих предприятий, так и от городского
транспорта. Поэтому при согласовании границ СЗЗ конкретного
предприятия неизбежно возникает вопрос о величине солидарного
уровня загрязнения воздушной среды.
3.1.2. Порядок расчета параметров Zij и gij
Оценка воздействия проводится по всем веществам, присутствующим в выбросах источника, поэтому расчет границ СЗЗ является
трудоемкими и громоздким. Однако требуется избегать ненужных
расчетов, затрудняющих анализ результатов и принятие решений.
В этой связи важно выявить те примеси, которые не оказывают
влияния на общую экологическую ситуацию в районе предприятия
и исключить их из расчета.
При решении вопроса о размерах СЗЗ или ее корректировке все
выбрасываемые вещества делятся на три группы (рис. 26).
На первом этапе расчета производится ранжирование источников, группировка и выделение приоритетных веществ по аналогии
с п. 2.1 данного пособия. Для каждого i-го вещества, выбрасываемого j-м источником, определяются два параметра Zij и gij, позволяющие дать предварительную оценку воздействия на качество атмосферы [30].
Параметр Zij характеризует соотношение совокупной максимальной приземной концентрации вещества и величины ПДК.
Параметр Zij рассчитывается в долях ПДК с учетом состава выГРУППЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
ГРУППА А
(ОСНОВНЫЕ)
Смi > 1ПДК
Подгруппа А 1 –
влияют на
корректировку СЗЗ.
Подгруппа А 2 –
не влияют на
корректировку СЗЗ
ГРУППА Б
(ВТОРОСТЕПЕННЫЕ)
Смi <1ПДК
Подгруппа Б1 –
концентрация на
границе жилой зоны
≥ 0,1ПДК.
Подгруппа Б2 –
концентрация на
границе жилой зоны
< 0,1ПДК
ГРУППА В
(НЕ УЧИТЫВАЕМЫЕ)
Расчет размера СЗЗ
является
нецелесообразным
в виду эффективного
рассеивания
загрязняющих
веществ
Рис. 26. Группировка загрязняющих веществ [30]
121
броса, эффектов суммации, количества источников и режимов их
функционирования.
Для отдельного выбрасываемого вещества используется формула
N
∑ Ñì
Zij =
j =1
ijk
ÏÄÊì.ði
,
(47)
где Cмijk – величина максимальной приземной концентрации i-гo вещества, создаваемая выбросом его из j-го источника при k-м режиме
выбросов предприятия без учета выбросов других источников, мг/м3;
ПДКм.рi – предельно допустимая максимальная разовая концентрация рассматриваемого (i-го) вещества в атмосферном воздухе, мг/м3.
Рекомендуется учитывать фон загрязнения воздушной среды по
методике [30]. Для этого определяется параметр gij.
Параметр gij характеризует уровень воздействия выброса предприятия с учетом имеющегося фона загрязнения воздушной среды
и рассчитывается в долях ПДК по формуле
gij=Zij + Cфмi при Zij ≥ 0,1;
(48)
gij=Zij при Zij ≤ 0,1,
(49)
где Сф.мi – максимальная фоновая концентрация i-гo загрязняющего вещества в зоне влияния источников выброса этого вещества
предприятием (рассчитанная в долях ПДК).
Суммирование приземных концентраций примесей проводится
по веществам, для которых gij >1. Если в зоне шириной 300 м вокруг
границ промплощадки выполняется соотношение gij < 1, то определение зоны влияния данного вещества не проводится.
После расчета величины gij по каждому i-му веществу для предприятия определяется характеристика gi, представляющая наибольшее значение параметра при всех режимах работы источника
(предприятия).
Наибольшее значение параметра gij принимается для дальнейших расчетов размеров СЗЗ. Для тех веществ, для которых gi < 1,
приземные концентрации нигде не будут превышать нормативы
ПДК, это означает, что нормативная СЗЗ заведомо обеспечивает выполнение санитарных регламентов.
Рассмотрим пример. По данным табл. 36 рассчитать величину
параметра gij и определить перечень веществ, по которым рассчитывается размер СЗЗ. Предприятие работает в режиме загрузки, соответствующей проектной мощности.
122
Таблица 36
Исходные данные для расчетов
ПДКм.р,
мг/м3
Сф,
в долях
ПДК
См,
мг/м3
Серы диоксид
0,5
0,070
0,1815
Азота диоксид
0,2
0,063
0,0250
Углерода оксид
5,0
0,420
1,7500
Серы диоксид
0,5
0,07
0,0080
Азота диоксид
0,2
0,063
0,0110
5,0
0,420
0,7500
0,5
0,600
0,0170
0,5
0,600
1,1000
Источник
0001 – труба котельной
Вещество
0002 – крышный
дефлектор гаража Углерода оксид
Пыль неорганическая
0003 – труба дробилки
Пыль неорганическая
Решение. Определим параметр Zij для оксида углерода, выбрасываемого из источников 0001 и 0002 по формуле (47):
1,75 + 0,75
= 0,5 > 0,1.
5
Так как параметр ZСО > 0,1, необходимо рассчитать параметр
gСО, учитывающий фоновую концентрацию оксида углерода, выраженную в долях ПДК:
GСО = ZСО + Сф = 0,5 + 0,42 = 0,92.
ZCO
=
СО
Как видно, gCO<1, следовательно, определение зоны влияния СО
может не проводиться.
1. Аналогично выполняются расчеты и по другим загрязняющим веществам. Учитывая, что серы диоксид и азота диоксид обладают эффектом суммации, рассчитаем приведенную концентрацию
(выполним приведение NO2 к SO2) для источников 0001 и 0002:
0001
CSO
=
CSO2 + CNO2
2
0002
CSO
=
CSO2 + CNO2
2
ÏÄÊSO2
ÏÄÊNO2
ÏÄÊSO2
ÏÄÊNO2
=
0,1815 + 0,025
0,5
=
0,244 ìã/ì3 ;
0,2
=
0,0080 + 0,011
0,5
=
0,036 ìã/ì3 .
0,2
123
Таблица 37
Результаты расчетов
Zij,
СФ,
в долях в долях
ПДК
ПДК
gij,
в долях
ПДК
Оценка роли
вещества
в расчете
размера СЗЗ
Вещество
ПДКм.р,
мг/м3
∑См,
мг/м3
Серы диоксид
0,5
0,280
0,560
0,07
0,630<1 Не учитывается
Углерода
оксид
5,0
2,500
0,500
0,420
0,920<1 Не учитывается
Пыль неорганическая
0,5
1,117
2,234
0,600
2,834>1
Учитывается
3. Рассчитаем параметры Zij и gij для SO2 и пыли неорганической.
Результаты расчетов приведены в табл. 37.
Таким образом, для данного предприятия расчет границ СЗЗ
необходимо выполнять с учетом максимальных приземных концентраций пыли неорганической.
3.1.3. Определение границ СЗЗ
Вышеприведенный порядок расчета параметров Zij и gij позволяет в итоге выявить те загрязняющие вещества, по которым в дальнейшем производится расчет границ СЗЗ по фактору химического
воздействия.
При проектировании СЗЗ, как правило, используется так называемая «сетка» в форме прямоугольника, разбитого на равные
квадраты. В поле такой сетки выбираются расчетные точки, в которых определяется концентрация примеси. При этом максимальное
расстояние между расчетными точками («шаг сетки») выбирается
в зависимости от размера СЗЗ и расстояния Хм.
При наличии источников высотой 20 м размер сетки принимают
равным 2000×2000 м, а шаг сетки – 200 м [30]. В целом при размере
СЗЗ до 100 м включительно шаг сетки равен 50 м, от 300 до 500 м –
шаг 100 м; 1000 м – шаг 200м, более 1000 м – 500 м.
Используются два способа определения границы СЗЗ:
– от источника, если преобладают высокие и средние источники
нагретых выбросов;
– от границы промплощадки, если:
– в основном присутствуют организованные и неорганизованные источники воздействия на открытой площадке;
124
– источники рассредоточены по территории промплощадки;
– превалируют наземные, средние и низкие источники холодных выбросов.
Размер расчетного прямоугольника должен быть не менее 50 высот наиболее высокого источника.
Для оценки вкладов предприятий и источников при проведении расчетов рекомендуется выбрать контрольные расчетные точки, расположенные в массивах жилой застройки. Контрольные
точки выбираются с использованием полей концентраций вредных
веществ таким образом, чтобы получить максимум концентрации
загрязняющего вещества, создаваемой в селитебной зоне. Расчеты
характеризуются громоздкостью и трудоемкостью, поэтому широко применяются компьютерные программы (табл. 38).
Следует учитывать, что значения границы СЗЗ в общем случае
могут различаться для ветров разных направлений. Если расчетный размер СЗЗ больше, чем размеры, установленные СанПиН [31],
то необходимо пересмотреть проектные решения и обеспечить выполнение требований санитарных норм за счет уменьшения количества выбросов вредных веществ в атмосферу, увеличения высоты
источника выброса с учетом установленных ограничений и др. Если
и после дополнительной проработки не выявлены технические возможности обеспечения требуемых размеров СЗЗ, то границы СЗЗ
принимаются в соответствии с результатами расчета.
В нормативном документе ОНД – 86 [11] предлагается более простой метод расчета границ СЗЗ для источника выбросов. При этом
суммировать выбросы можно только при условии равенства режимов работы источников, т.е одинаковой высоты, диаметра устья,
температуры и скорости выброса.
Таблица 38
Список программ, применяемых для расчета загрязнения атмосферы
Название программы
ЭКОЛОГ–ПРО
ЭКОЛОГ
ПРИЗМА
ЭРА
ЛИДА
ЛБЭД–РК
Область применения
Унифицированные программы расчета загрязнения атмосферы на основе ОНД–86 с учетом
влияния застройки
Унифицированные программы расчета загрязнения атмосферы на основе ОНД–86 без учета
влияния застройки
Расчетные блоки на основе ОНД–86
125
Границы расчетной области (сетки) не должны выходить за
границы зоны влияния предприятия. В расчетную область попадает минимальная площадь территории, на которой суммарные
расчетные приземные концентрации веществ с учетом фона меньше 0,1 ПДКi:
Смi + Сфi < 0,l ПДКi. (50)
Размеры СЗЗ – l0 (м) должны уточняться, принимая во внимание перспективы развития предприятия и изменения общего загрязнения городской атмосферы. Полученные по расчету размеры СЗЗ должны уточняться отдельно для различных направлений
ветра в зависимости от результатов расчета загрязнения атмосферы и среднегодовой розы ветров района расположения предприятия
по формуле:
P
(51)
l = L0 , P0
где l – расчетный размер СЗЗ, м; L0 – расчетный размер участка
местности в данном направлении, где концентрация примесей (с
учетом фона от других источников) превышает ПДК, м; Р – среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба, %; Р0 – повторяемость направлений ветров одного румба при
круговой розе ветров, %:
100
(52)
P0 =
,
Np
где NP – число румбов в используемой розе ветров (рекомендуется пользоваться данными о розах ветров с числом румбов не менее восьми).
100
=
P0 = 12,5.
8
Например, при восьмирумбовой розе ветров значения l и L0 отсчитываются от границы источников.
Рассмотрим пример. На предприятии по производству стекла
приоритетным загрязняющим веществом является пыль неорганическая SiO2 70– 20%. Максимальная приземная концентрация пыли составляет См = 1,7мг/м3 и наблюдается на расстоянии от источника Хм = 82,3м. Для пыли ПДК = 0,3 мг/м3.
Данные о среднегодовой розе ветров в районе расположения
предприятия и повторяемости ветра Р (%), следующие: при северном ветре Р = 6,0; северо-восточном – Р = 7,0; восточном – Р = 22,0;
юго-восточном – Р = 21,0; южном –Р = 6,0; юго-западном – Р = 4,0;
126
западном – 15,0 и северо-западном – Р = 19,0. Фоновая концентрация пыли составляет Сф = 0,1мг/м3.
Промышленная площадка (см. рис. 8, а) имеет прямоугольную
форму размером 1200м на 1000м. Источник выброса находится в
центре промплощадки. Нормативная СЗЗ составляет 100м. Определить расчетную СЗЗ с учетом розы ветров.
Решение. 1. Определяется общая концентрация пыли в приземном слое:
Собщ = См + Сф = 1,7 + 0,1 = 1,8мг/м3 > ПДКпыли = 0,3мг/м3.
2. Приземная концентрация Cх (мг/м3) по оси факела выброса на
различных расстояниях Х от источника выброса определяется по
формуле
Сх = S1Cм,
(53)
где S1 – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости
от отношения Х/Хм по формулам, приведенным в ОНД – 86 [11].
Величину Сх рассчитывают по формулам:
Сх = ПДК – Сф = 0,3 – 0,1 = 0,2 мг/м3;
=
S1
Cx
0,2
= = 0,11.
Cîáù 1,8
3. Уравнение, связывающее S1 и Х/Хм, решается методом подбора. Примем 1 < Х/Хм ≤ 8, тогда величина S1 определяется по ОНД – 86
(п. 2.12):
1,13
(54)
S1 =
;
2
0,13 ( x xì + 1
=
S1
1,13
=
0,11.
2
0,13 ( x xì + 1
Отсюда Х/Хм = 8,4.
4. Далее рассчитывается величина L0 по формуле
L0 = Х = 8,4Хм = 82,3∙8,4 = 691,3 м.
5. Далее определяется величина отношения Р/Р0 (Р0 = 12,5) и
размер санитарно-защитной зоны (табл. 39).
Полученные результаты расчета представлены на рис. 27. Как
видно, расчетная величина СЗЗ не совпадает с нормативной на северо-западе и юго-востоке. Наибольшее превышение имеет место на
западе и составляет около 500м. В связи с этим необходимо разработать мероприятия по снижению выбросов пыли в атмосферу.
127
Таблица 39
Результаты расчетов размера СЗЗ
Направление
ветра
С
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
З
СЗ
Повторяемость
ветра Р, %
6,0
7,0
22,0
21,0
6,0
4,0
15,0
19,0
Вытянутость
розы ветров Р/Р0
0,48
0,56
1,76
1,68
0,48
0,32
1,20
1,52
Расчетный размер
СЗЗ l = L0Р/Р0, м
332
387
1216 1161
332
221
829
1050
C
С–З
C–В
3000
Расстояние ,м
2500
Нормативная
СЗЗ
2000
Источник
В
З
1500
Расчетная
СЗЗ
Граница
промплощадки
1000
500
Ю–З
500
1000
1500 Ю 2000
Расстояние, м
2500
Рис. 27. Нормативная и расчетная СЗЗ
128
3000
Ю–В
3.2. Расчет границ СЗЗ
по уровню акустического воздействия (шума)
3.2.1. Нормирование шума
Шумом называют всякое беспорядочное сочетание разных по силе, частоте и интенсивности неприятных, нежелательных звуков
в конкретной ситуации, оказывающих вредное или раздражающее
воздействие на организм, снижающих работоспособность и вызывающих дискомфорт [32].
В производственных условиях источником шума являются работающие насосы, компрессоры, машины, механизмы, вентиляторы,
трансформаторы, средства транспорта и многое другое. Например,
погрузочно-разгрузочные процессы могут создавать акустическое
воздействие на уровне 70 дБ, а движущийся трамвай – 90 дБ.
Реакция организма человека на шум проявляется следующим
образом:
– 30–35 дБ – не причиняет беспокойства;
– 40–74 дБ – ухудшает самочувствие;
– 75–139 дБ – наступает профессиональная тугоухость;
– 140 дБ – повреждается барабанная перепонка;
– 160 дБ – наступает контузия и смерть.
Для разных районов города допустимы разные уровни шума
(табл. 40).
При расчете границ СЗЗ по акустическому воздействию принимают нормативные данные, представленные в табл. 41 и 42.
Рассмотрим пример. Допустим, что на промплощадке расположено оборудование, генерирующее в дневную смену тональный
Таблица 40
Допустимые уровни шума
Уровень шума, дБА
Участок территории города
Ночное время
(2300–700)
Дневное время
(700–2300)
Селитебные зоны
45
60
Промышленные зоны
55
65
Зоны отдыха
35
50
Сельскохозяйственные зоны
45
50
Менее 30
Менее 35
Заповедники
129
130
51
55
59
59
67
63
Жилые помещения всех видов
Кабинеты врачей больниц, санаториев, поликлиник, зрительные залы,
номера гостиниц, общежитий
Территории больниц, санаториев
Территории, непосредственно прилегающие к жилым домам (в 2-х м
от ограждающих поверхностей),
площадки отдыха микрорайонов и
групп жилых домов, участки школ,
площадки дошкольных учреждений
Классные помещения, учебные помещения, залы театров, клубов, кинотеатров, залы судебных заседаний
63
Палаты больниц, санаториев, операционные
Вид помещения и территории
52
57
48
48
44
39
125
45
49
40
40
35
31
250
39
44
34
34
29
24
500
35
40
30
30
25
20
1000
32
37
27
27
22
17
2000
30
35
25
25
20
14
4000
28
33
23
23
18
13
8000
Эквивалентные уровни звукового давления (Lэкв), дБ,
в октавных полосах частот
со среднегеометрическими частотами в Гц
Нормативные величины эквивалентных уровней звукового давления (Lэкв)
[32]1
40
45
35
35
30
25
Значения2 LA
и LAэкв,
дБА
Таблица 41
131
57
79
Залы кофе, ресторанов, столовых,
фойе театров и др.
Торговые залы магазинов, спортивные и пассажирские залы вокзалов,
аэропортов, приемные залы предприятий общественного обслуживания
70
66
61
63
59
54
58
54
49
55
50
45
52
47
42
50
45
40
49
48
38
60
55
50
Примечания: 1. Значения Lэкв и LAэкв для шума, создаваемого в помещениях и на территориях, прилегающих
к зданиям, системами кондиционирования воздуха, воздушного отопления и вентиляции, следует принимать на
5 дБ ниже (поправка Dп = – 5дБА) указанных в данной таблице и фактических уровней шума в помещениях в рабочее время, если последние не превышают значений, указанных в настоящей таблице (поправку для тонального
шума в этом случае принимать не следует).
2. Значения LAэкв для шума, создаваемого средствами транспорта (автомобильного, железнодорожного, воздушного) в 2 м от ограждающих конструкций зданий, обращенных в сторону источников шума, допускается принимать на 10 дБА выше (поправка Dп = +10 дБА) уровней звука, указанных в данной таблице.
71
Рабочие помещения управлений,
конструкторских и проектных организаций, НИИ
Таблица 42
Поправки к нормируемым параметрам шума
Фактор влияния
Характер шума
Местоположение
объекта
Условие
Широкополосный шум
0
Тональный или импульсный
–5
Курортный район
–5
Новый проектируемый городской жилой район
Жилая застройка, расположенная в существующей
(исторически сложившейся)
застройке
Время суток
Поправка, дБ
(или дБА)
0
+5
День с 7 до 23 ч
+10
Ночь с 23 до 7ч
0
шум частотой 500 Гц. На расстоянии 20 м от границы СЗЗ этого
предприятия расположено трехэтажное здание школы. Натурные
замеры показали, что уровень шума в школе изменяется в пределах
от 40 до 44 дБ. Необходимо определить, соблюдается ли санитарная
норма.
Решение. По табл. 40 и 41 (с учетом примечания 1) определим,
что для помещения учебных классов нормативное значение эквивалентного уровня звука составит 39дБ, поправка равна 5дБ. Следовательно, откорректированная норма звука составит (39 – 5) = 34 дБ –
санитарная норма по шуму превышена на 6–10 дБ.
Для промышленных предприятий с очень большим числом источников шума принимается допущение, что вся звуковая мощность концентрируется в одном месте, называемом эквивалентным
акустическим центром (ЭАЦ), координаты которого определяются
специальными расчетами, и при определении границ СЗЗ предварительно все источники шума «приводятся» к этой условной точке
ЭАЦ. Планировочная организация барьерной территории и расположение транспортных сетей также определяются положением ЭАЦ.
Известно несколько рекомендуемых методик по определению
границ СЗЗ [30, 32].
Принципиальное значение имеет выбор расчетных точек, т. е.
тех участков прилегающей селитебной территории, на которых
132
производится контрольный замер уровня звука. Количество точек (не менее трех) определяется экспертным путем. Во избежание ошибки в связи с отражением звука контроль осуществляется на расстояние от стен зданий не более 2м на высоте 1,2–1,5 м
от земли [32].
Общий контур границы СЗЗ по шуму для групп предприятий
определяется путем энергетического сложения шума всех предприятий, получения нового акустического центра и определения границ СЗЗ для суммарного шума оборудования всех объектов. При
попадании в СЗЗ жилой застройки принимаются предусмотренные
действующим законодательством необходимые меры по нормализации условий проживания жителей соответствующих домов. Определение границ СЗЗ по шуму для одного действующего, реконструируемого или проектируемого объекта проводится расчетным путем с подтверждением данных натурными замерами.
Порядок работы (рис. 28) предусматривает общий анализ характера производства и планировочной структуры предприятия, идентификацию источников шума и построение локальных СЗЗ.
Далее выявляются факты превышения акустического воздействия, обосновываются мероприятия по устранению превышений
и уточняются границы СЗЗ. В завершении строится общая граница
предприятия СЗЗ по шуму, откорректированная с учетом влияния
внешних городских источников шума, транспортных магистралей
и соседних производственных объектов (рис. 29).
Итак, для определения границ (размера, контура) СЗЗ по фактору акустического воздействия (шума) в качестве критерия следует брать нормативную величину эквивалентного уровня звукового
давления. За пределами СЗЗ фактический уровень звука не должен
превышать величину установленного норматива. В случае большого числа источников размер принимается по варианту, обеспечивающему наибольшую безопасность для населения.
Известно несколько рекомендуемых методик определения границ СЗЗ:
– СНиП 23-03–2003 «Защита от шума» [32];
– Рекомендации по разработке проектов санитарно-защитных зон промышленных предприятий, групп предприятий. Российское экологическое федеральное информационное агентство
(РЭФИА) [30];
– Методические указания МУК 4.3.2194–07 [33].
Наиболее широко используется методика, представленная в работе [32].
133
Определение класса опасности промышленного предприятия
и соответствующей ему нормативной границы СЗЗ
Инвентаризация источников шума (оборудования) с указанием
марки оборудования и шумовых характеристик
(вентиляторы, печи, энергетические установки, дизельгенераторы, компрессоры, трансформаторы, холодильники,
насосы, станки, роторы, двигатели, сварочное оборудование и др.)
Общий анализ планировочной структуры предприятия и
прилегающей территории. Оценка текущего и планируемого
функционального назначения производственных объектов
с учетом возможных изменений источников шума
Выбор расчетных точек на границе промышленной площадки
и прилегающей селитебной территории
для контроля нормативного уровня шума
Расчет уровня шума от каждого источника в расчетных точках
и сравнение полученных результатов с действующими нормами
с учетом поправок, расчет суммарного уровня шума
и оценка отклонения (превышения)
Разработка рекомендаций по снижению шума.
Корректировочный оценочный расчет эффективности
мероприятий. Уточнение границ СЗЗ
Построение границ локальных СЗЗ по шуму
от каждого объекта (предприятия) и общей границы СЗЗ
Определение влияния городских источников внешнего шума и
корректировка границ СЗЗ с учетом всех техногенных факторов
Рис. 28. Алгоритм расчета границ СЗЗ по шуму
134
Рис. 29. Определение границ расчетной СЗЗ по шуму
3.2.2. Методические подходы к расчету СЗЗ по уровню шума.
Расчет СЗЗ по СНиП 23-03–2003
Расчет СЗЗ по СНиП 23-03–2003 включает следующие этапы.
1. На прилегающих территориях, где имеются объекты сосредоточения населения (жилые дома, общежития, больницы, учебные
заведения и др.), определяются положения расчетных точек, выполняются измерения уровня шума.
2. Для каждого обнаруженного источника шума определяется
шумовая характеристика LAэкв (дБА) в соответствии с техническим
паспортом или результатами натурных замеров. Шумовые характеристики транспортных потоков на улицах и дорогах городов и других населенных пунктов необходимо определять для условий движения транспорта в час «пик».
3. Определяется показатель снижения уровня звука ∆LAрас в результате его рассеивания и ассимиляции в атмосферном воздухе.
Величина показателя зависит от расстояния между источником
шума и расчетной точкой.
4. Определяется показатель снижения уровня звука в результате
отражения и рассеивания в атмосфере специальными защитными
экранами ∆LAэкр.
135
Таблица 43
Показатель снижения уровня звука полосами зеленых насаждений
(при высоте деревьев не менее 5–8 м)
Ширина
полосы, м
∆LAзел,
дБА
10–15
4–5
16–20
5–8
Двурядная при расстояниях между рядами 3–5 м;
ряды аналогичны однорядной посадке
21–25
8–10
Дву- и трехрядная при расстояниях между рядами 3 м; ряды аналогичны однорядной посадке
26–30
10–12
Полоса зеленых насаждений
Однорядная при шахматной посадке деревьев
внутри полосы
5. Показатель снижения уровня звука в результате рассеивания
полосами зеленых насаждений ∆LA зел определяется по табл. 43.
6.  Определяется итоговое значение уровня звука в расчетной
точке LA экв.Р.Т:
LA экв.Р.Т = LA экв – ∆LA рас – ∆LA экр – ∆LA зел.
(55)
7. Определяется нормативный уровень звука в расчетной точке
(см. табл. 40) и сравнивается с найденным расчетным путем итоговым значением LA экв. Формулируется вывод о соблюдении норматива акустического воздействия и необходимости дополнительных
мероприятий по его снижению. При проведении шумозащитных
мероприятий (полосы зеленых насаждений, защитные экраны, объекты ландшафта) в расчетных точках значение уровня звука, генерируемого конкретным источником, будет ниже нормативной величины, что соответствует объективным процессам естественного
рассеивания звука в атмосфере, а также отражения и ассимиляции
звуковых волн.
Рассмотрим пример. Автотранспортный цех включает гараж,
аккумуляторную, механический, вулканизационный и сварочный
участки, склад ГСМ, административный корпус и склады. В долгосрочном плане расширение промплощадки и увеличение количества постов не предусматриваются. К северу-востоку от площадки на расстоянии 1900 м находится поселок. Защита от шума осуществляется экраном, технические параметры (расстояние между
экраном и источником шума) которого составляют: а = 28,284 м;
b = 1900 м; с = 1928 м. Основным источником шума на территории
является работа двигателей автотранспорта при прогреве, въезде
136
и выезде с территории стоянки и из гаража. Размер нормативной
СЗЗ составит 100 м. Санитарная норма уровня шума – 45 дБА. Определить, выполняются ли нормативные уровни звука на границе СЗЗ.
Решение 1. Выбираем расчетную точку на территории поселка
(на расстоянии 1900 м к северо-востоку от площадки).
2. По табл. 40 и 41 уточним допустимый (эквивалентный) уровень звукового давления в расчетной точке LА экв. Согласно табличным данным в ночное время он равен 45 дБА (см. табл. 40), а в дневное – 55 дБА (см. табл. 42).
3. В соответствии с формулой (55) уровень звука в расчетной точке с учетом реальных условий: LA экв.Р.Т = LA экв – ∆LA рас – ∆LA экр –
– ∆LA зел.
Значение шумовой характеристики источника LA экв определяется по данным [32]: LA экв = 79дБА. Вторая составляющая показывает снижение уровня звука в результате рассеивания волн при движении от источника шума к расчетной точке на расстоянии 1900 м.
Находим в СНиП 23-03–2003 [32]: DLA pac = 38 дБА.
Третья составляющая DLA ýêð характеризует снижение уровня
звука специальными защитными экранами на пути его распространения и определяется аналогично [32]. Величина DLA ýêð зависит
от разности длин путей прохождения звукового луча d, м:
d= (a + b) − c, (56)
где а – кратчайшее расстояние между геометрическим центром источника шума и верхней кромкой экрана, м; b – кратчайшее расстояние между расчетной точкой и верхней кромкой экрана, м; с –
кратчайшее расстояние между геометрическим центром источника
шума и расчетной точкой, м.
Для нашего примера
=
d (28,284 + 1900) −=
1928 0,284 м. Согласно справочным данным при таком значении d величина DLA ýêð =
= 14 дБА [32].
Четвертая составляющая ∆LA зел показывает величину снижения уровня звука полосами зеленых насаждений и согласно [32] ее
величина равна ∆LA зел = 4 дБА.
Итак, уровень звукового давления в расчетной точке (на границе жилой зоны), расположенной на расстоянии 1900 м от границы
предприятия, равен
LA экв.Р.Т = 79 – 38 – 14 – 4 = 23 дБА.
Следовательно, уровень звукового давления в расчетной точке
на границе жилой зоны для текущего положения и стратегической
перспективы развития не превышает минимального уровня допус137
тимого значения (45 дБА). Граница СЗЗ по фактору шума находится
в пределах размера нормативной границы СЗЗ, т. е. на расстоянии
более 100м не наблюдается превышения нормативного уровня звукового давления, поэтому нет необходимости внедрять технические
мероприятия по снижению шума или увеличивать размеры СЗЗ.
3.3. Расчет границ СЗЗ по уровню иных видов
физического воздействия
Производственно-хозяйственная деятельность приводит не только к химическому и акустическому загрязнениям атмосферы, но
и иным видам физического воздействия.
3.3.1. Воздействие электромагнитного поля (ЭМП)
Высоковольтные линии электропередач и передающие радиотехнические объекты (ПРТО) являются источниками ЭМП радиочастотного диапазона напряженностью Еп и длиной волны λ. Для
урбанизированных территорий интенсивность воздействия этого
поля не должна превышать определенного установленного ПДУ –
предельно допустимого уровня (табл. 44).
ЭМП делится на «ближнюю» и «дальнюю» зоны воздействия.
В «ближней» зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника
r < λ электромагнитная волна еще не сформирована, и поле быстро
убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату или кубу расстояния. «Дальняя» – это зона сформировавшейся электромагнитной волны, она начинается с расстояния r > 3λ. В «дальней»
зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию от источника.
Таблица 44
ПДУ электромагнитных полей для населения
Объекты
ПДУ, В/м (в диапазонах частот)
0,03–3 МГц
3–30 МГц
30–300 МГц
Территория города
15,0
10,0
3,0
Общественные, служебные,
производственные здания
15,0
10,0
3,0
Жилые здания, образовательные, лечебные, гостиницы,
интернаты
10,0
7,0
2.0
138
Вокруг источника ЭМП формируется дифференцированная для
разных высот от земли зона отчуждения (ЗО). Это территория ограниченного режима землепользования и этажности строительства,
на которой ниже соответствующей высоты интенсивность ЭМП
не превышает ПДУ. Для обеспечения сохранности, создания нормальных условий эксплуатации электрических сетей и предотвращения несчастных случаев устанавливаются охранные зоны (ОЗ).
Для радиотехнических объектов расчет уровней ЭМП следует производить в диапазоне высот, охватывающих этажность застройки
с учетом рельефа местности. СЗЗ и ЗО определяются и устанавливаются с учетом суммарного воздействия всех передающих радиотехнических средств данного объекта или расположенных на данной территории. В целях защиты населения при отводе земельного
участка под строительство промышленного объекта с источниками
ЭМП проводится расчет и построение СЗЗ и ЗО вокруг территории
планируемого строительства.
Если на производственной площадке одновременно присутствуют несколько объектов (например, ПРТО) с одинаковым значением
ПДУ, то должно выполняться следующее условие безопасности –
допустимый уровень воздействия ЭМП наблюдается, когда суммарная напряженность электрического поля от всех источников, имеющих одинаковое значение ПДУ, не превышает этого предельного
значения:
(57)
∑ ÏÏÝn ≤ ÏÏÝÏÄÓ , где ППЭn и ППЭПДУ – соответственно фактическая и допустимая
напряженность электрического поля (плотность потока энергии),
создаваемого конкретным источником, В/м.
Если на площадке расположены объекты, характеризующиеся
разными значениями ПДУ, то должно выполняться другое условие:
2



 En  + ÏÏÝn  ≤ 1, ∑  E

ÏÏÝÏÄÓ 
ÏÄÓ 


(58)
где Еn и ЕПДУ – фактическая и допустимая напряженность поля соответственно (по разным источникам), В/м.
Измерения уровней напряженности магнитного поля должны
проводиться согласно методическим указаниям [34]. Измерительные приборы должны быть исправными и иметь действующее свидетельство о государственной проверке. Измерения уровней напряженности магнитного поля проводятся в каждой намеченной точке
139
от каждого отдельно излучающего объекта на высоте 2 м от поверхности земли. По результатам измерений составляется протокол. Результаты измерений распределения уровней напряженности ЭМП
вносятся в санитарный паспорт объекта и служат основанием для
уточнения границы СЗЗ, а также для определения участков территории, подверженных вторичному излучению, т. е. мест с уровнем поля, превышающим ПДУ, вблизи переизлучающих предметов
(ЛЭП, трансформаторов, антенн, линий связи).
Рассмотрим пример 1. На промышленной площадке некоторого
предприятия установлен автотрансформатор, формирующий ЭМП
напряженностью 18,6 В/м при ПДУ = 7 В/м (рис. 30). Натурными
замерами установлено, что на удалении от источника ЭМП фиксируются следующие величины напряженности: 100 м – 16,4 В/м;
200 м – 12, 6 В/м; 300 м – 9,28 В/м; 400 м – 7,3 В/м; 500 м – 5,73 В/м.
Расчетный размер СЗЗ равен 700 м. Определить, обеспечивает ли
данное расстояние безопасность жителей прилегающей территории
по фактору неблагоприятного воздействия ЭМП.
Решение. Как следует из результатов натурных замеров, нормативный уровень плотности потока энергии (напряженности поля) достигается уже на расстоянии около 500 м, поэтому установленные границы СЗЗ (700 м) обеспечивают выполнение санитарной
нормы по данному виду физического воздействия.
Рис. 30. Автотрансформатор 330 кВ
140
Рассмотрим пример 2. На крышах зданий городского телецентра, объединяющего несколько многоэтажных корпусов, установлены три антенны (табл. 45). Объект расположен в центральной
части города и окружен жилыми кварталами, общественными образовательными и лечебными учреждениями, торговыми центрами. Минимальное расстояние от служебных зданий телецентра до
первых жилых и общественных зданий составляет 500 м. Натурные замеры напряженности электрического поля, создаваемого антеннами, проведены в точках на расстоянии 300 м от телецентра
в соответствии с МУК 4.3.679–97 [33]. Следует оценить безопасность
объекта для горожан и достаточность удаленности антенн от жилых помещений (500 м).
Решение. Определяем суммарную напряженность поля в соответствии с формулой (57), поскольку все источники излучения имеют одинаковое значение ПДУ. Данные суммарной напряженности
принимаются в точке измерения, т. е. на расстоянии 300 м от источников.
Проверим выполнимость условия безопасности на расстоянии
300 м от объекта, пользуясь данными табл. 45:
∑ППЭn = 1,45 + 3,12 + 1,84 = 6,41 В/м < ППЭПДУ = 10,0 В/м.
Таблица 45
Характеристика антенн
Показатель
Мощность, кВт
Тип антенны
РГД 65/4.0 1,0 (22)1 СГД 2/4 РН (16)2 СГД 2/4 РА (16)3
100
100
100
Суммарная напряженность у источника, В/м
17,380
22,628
16,161
Суммарная напряженность на расстоянии 300 м, В/м
1,45
3,12
1,84
ПДУ для жилых
зданий, В/м
10,0
Примечания: 1. РГД – антенна ромбическая горизонтальная двойная.
2. СГД РН – антенна синфазная горизонтальная диапазонная с рефлектором настраиваемым.
3. СГД РА – антенна синфазная горизонтальная диапазонная с рефлектором апериодическим.
141
Суммарная напряженность электрического поля от трех антенн
меньше 10,0 В/м. Следовательно, условие электромагнитной безопасности для данного населенного пункта выполняется.
Проект СЗЗ должен содержать результаты расчета ее границ и по
электромагнитному воздействию. Внешняя граница СЗЗ, на которой интенсивность ЭМП равна ПДУ, определяется на высоте 2 м от
поверхности земли (границы поля). В условиях городской застройки и на резко пересеченной местности могут возникать участки, не
соприкасающиеся с промышленной территорией объекта, на которых интенсивность ЭМП превышает ПДУ, и, следовательно, по этим
участкам устанавливаются СЗЗ и зоны отчуждения (ЗО).
Направление и форма барьерных территорий определяются природой и техническими особенностями источников электромагнитного излучения (рис. 31):
– для источников с направленными или сканирующими в определенном секторе диаграммами электромагнитного излучения СЗЗ
и ЗО устанавливаются в направлении излучения с учетом ширины диаграммы направленности, а также боковых и задних лепестков;
– для источников, имеющих антенны кругового обзора или ненаправленного действия, СЗЗ и ЗО устанавливаются по кругу;
– для воздушных линий электропередачи переменного тока промышленной частоты СЗЗ является территория вдоль трассы, в которой напряженность электрического поля превышает 1 кВ/м.
а)
б)
в)
380 м
75 м
Источник
Источник
Источник
200 м
900 м
Санитарно-защитная зона
Зона ограничения застройки
Рис. 31. Конфигурация СЗЗ от источников ЭМП:
а) кругового обзора; б) с направленной диаграммой излучения;
в) со сканирующей диаграммой излучения
142
Размеры СЗЗ и ЗО определяют по Правилам СН 2963–84 и уточняют на основе измерений при приемке объекта в эксплуатацию.
В табл. 46 представлены размеры СЗЗ типовых передающих радиостанций, в табл. 47 – размеры СЗЗ телецентров и телевизионных ретрансляторов, в табл.48 – типовых метеорологических локаторов.
Для вновь проектируемых высоковольтных линий с горизонтальным расположением проводов и без средств снижения напряженности электрического поля принимают границы СЗЗ вдоль по обе
стороны трассы.
Рассмотрим пример. Городской радиоцентр приобрел передающую коротковолновую радиостанцию средней мощности (20 кВт).
Таблица 46
Размеры СЗЗ типовых передающих радиостанций
Мощность одного
передатчика, кВт
Радиостанции
СЗЗ, м
Малой мощности – до 5
Длинноволновые
Средневолновые
Коротковолновые
10
20
175
Средней мощности – от 5 до 25
Длинноволновые
Средневолновые
Коротковолновые
10–75
20–150
175–400
Большой мощности – от 25 до 100 Длинноволновые
Средневолновые
Коротковолновые
75–480
150–960
400–2500
Сверхмощные – свыше 100
более 480
более 960
более 4500
Длинноволновые
Средневолновые
Коротковолновые
Таблица 47
СЗЗ типовых телецентров и телевизионных ретрансляторов
Количество
программ
Суммарная
мощность объекта
с учетом УКВ
и ЧМ вещания, кВт
СЗЗ, м
Малой мощности до 5/2,5
1
До 10
Менее 200
Средней мощности до 25/6,5
1
До 75
200–300
Мощность одного источника,
кВт
Большой мощности до 50/15
2
До 160
400–500
Сверхмощные более 50/15
3
Около 200
500–1000
143
Таблица 48
Размеры СЗЗ типовых метеорологических локаторов
Высота
антенны, м
СЗЗ, м
МРЛ-1,2
12,0
3000
Метеорит-2
8,0
300
Метеорит-1
8,0
250
Метеорит
4,5
350
МРЛ-5: двухканальный
12,0
2700
МРЛ-5: одноканальный
12,0
5000
РМП-1
12,0
28000
АРС-3 м
12,0
4000
Радиодождь: 1-й канал
12,0
1600
2-й канал
12,0
3600
СОН-4
12,0
700
РМП-2
12,0
500
АРС-3
4,5
400
8,5
3000 при нулевом угле наклона антенн
Наименование станции
Обзорные радиолокаторы типа «Сатурн»
Таблица 49
Размеры СЗЗ и ЗО для воздушных линий электропередачи
144
Напряжение, кВ
Размер СЗЗ, м
Размер ЗО, м
До 20
Не устанавливается
10
35
Не устанавливается
15
110
Не устанавливается
20
150
Не устанавливается
25
220
Не устанавливается
25
330
20
30
500
30
30
750
40
40
1150
55
55
Радиоцентр размещается в двух зданиях: первое здание находится
на расстоянии 400 м от жилого квартала, второе –280 м. Где целесообразно установить данный источник ЭМИ, не нарушая санитарных норм?
Решение. По данным табл. 46 определяем, что для коротковолнового радиотранслятора средней мощности границы СЗЗ находятся
в интервале 175–400 м. Учитывая, что мощность источника составляет 20 кВт, выбираем наибольшую величину размера СЗЗ. Источник целесообразно разместить на крыше первого здания, наиболее
удаленного от жилой застройки. Так, например, если на промышленном предприятии не используются линии электропередач свыше 380 В, то в такой ситуации разработка СЗЗ по фактору воздействия ЭМП не требуется.
Границы СЗЗ (Rmax) рекомендуется рассчитывать по формулам,
приведенным в рекомендациях [30].
Расчет границ СЗЗ выполняется по формулам:
для диапазона частот 300 МГц – 300ГГц
Rmax =
PG
;
4πÏÏÝ ÄÎÏ
(59)
для диапазона частот 30 кГц – 300 МГц
Rmax
 30PG 
=

 EÄÎÏ 


0,5
,
(60)
где Р – средняя по времени мощность передатчика, кВт; G – коэффициент усиления антенны; ППЭдоп – допустимое значение плотности потока энергии, Вт/м2; Едоп – допустимое значение напряженности электрического поля, В/м.
Для проектируемых линий электропередач ближайшее расстояние от оси до границы населенных пунктов должно быть не
менее: 250 м – при напряжении 750 кВ и 300 м – 1150 кВ. В мегаполисах (например, Москве) разрешено увеличить размер СЗЗ при
напряжении линии электропередачи 330 кВ до 30 м против 25 по
норме (рис. 32).
В пределах любых барьерных территорий не рекомендуется размещать объекты, которые могут нарушить нормальную работу
электрических сетей, привести к их повреждению или к несчастным случаям, и в частности: размещать АЗС и иные хранилища горюче-смазочных материалов; устраивать спортивные площадки и
145
Напряжение, кВ
1150
750
500
300
в России
150–200
110
в Москве
35
<20
0
10
20
30
40
50
60
Расстояние от проекции крайнего провода, м
Рис. 32. Зависимость расстояния «линия электропередач –
населенный пункт» от напряжения линии электропередач
стадионы, размещать рынки, остановочные пункты общественного
транспорта, стоянки; проводить любые мероприятия, связанные с
большим скоплением людей. Также запрещается размещение жилых зданий, лечебно-профилактических, детских образовательных
и учебно-воспитательных учреждений, гостиниц, предназначенных для круглосуточного пребывания людей. Размещение других
зданий и объектов допускается при условии соблюдения допустимых уровней ЭМП.
В ситуациях, когда уровни ЭМП превышают нормативные величины, проводятся защитные мероприятия: создаются СЗЗ и ЗО застройки, а также проводятся инженерно-технические и градостроительные меры вне радиотехнического объекта. Методы построения
СЗЗ и ЗО выбираются в зависимости от частотного диапазона ЭМП
с учетом коэффициента усиления антенн, высоты их установки,
вертикального угла максимального излучения, ширины диаграммы направленности в вертикальной и горизонтальной плоскости и
рельефа местности. Защитные мероприятия могут носить общий
или локальный характер. Меры пассивной защиты не оказывают
прямого воздействия на характеристики объекта, но обеспечивают
снижение уровней ЭМП в заданном направлении, на защищаемой
территории или в отдельных строениях. Это установка защитных
экранов; применение радиозащитных материалов; использование
естественных и искусственных радиозащитных укрытий; использование градостроительных и планировочных решений с целью
снижения уровней облучения населения.
146
3.3.2. Воздействие вибрации
В результате активной деятельности человека вибрационный
фон окружающей среды постоянно меняется. Источниками вибрационного воздействия являются подземный и наземный транспорт,
промышленные предприятия, внутридомовое оборудование зданий,
инженерно-технологическое оборудование встроенных предприятий торговли и коммунально-бытового обслуживания населения.
Вибрация – это малые механические колебания, возникающие
в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля. Простейшей формой вибрации является
гармоническое колебание, когда рассматриваемая точка конструкции смещается в заданном направлении от положения равновесия
в зависимости от времени по синусоидальному закону. В производственных условиях синусоидальные вибрации встречаются редко.
Возникающие в результате работы машин и оборудования сложные
колебательные движения являются апериодическими, часто носят
импульсный характер.
Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело
сидящего или стоящего человека, локальная – через руки, через ноги сидящего человека, через предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями.
Наиболее значимыми источниками вибрации в окружающей
среде являются линии метрополитенов мелкого заложения, трамваи, железные дороги, автотранспортные магистрали. Установлено,
что вибрация, являясь общебиологическим раздражителем, оказывает неблагоприятное влияние на самочувствие людей, повышает
неспецифическую заболеваемость, вызывает более высокий уровень
обращаемости за медицинской помощью. Это обусловливает социально-экономическую целесообразность разработки мероприятий
по защите от вибрации уже на стадиях проектной документации
при планировании транспортных схем и жилых микрорайонов. Существующие нормативные документы [34, 35] устанавливают методику измерения, порядок гигиенической оценки вибрации в конкретном помещении.
При определении границ СЗЗ необходимо учитывать распространение вибрационных низкочастотных горизонтальных колебаний и виброускорения, создаваемых компрессорным оборудованием и различными испытательными стендами. Параметры вибрации
в жилой застройке (табл. 50) регламентируются и корректируются
в соответствии с характером вибрации (постоянная, непостоянная)
147
Таблица 50
Допустимые уровни вибрации в помещениях жилых домов
от внутренних и внешних источников [35]
Допустимые значения по осям Х0, Y0, Z0
Среднегеометрические
частоты полос,
Гц
10–3 м/с2
2
4
Виброускорения
Виброскорости
дБ
10–4 м/с
дБ
4,0
72
3,2
76
4,5
73
1,8
71
8
5,6
75
1,1
67
16
11,0
81
1,1
67
31,5
22,0
87
1,1
67
63
45,0
93
1,1
67
и временем воздействия (ночное, дневное) [35]. Приведенные нормы одинаковы для горизонтальных и вертикальных вибраций. При
непрерывности вибрации ее воздействие не должно превышать 10–
15% рабочего времени [34].
При обеспечении допустимых уровней вибрации СЗЗ не должна
вторгаться на селитебную территорию.
С целью защиты от вибрации при проектировании СЗЗ требуется (табл. 51):
– определить вибрационные характеристики оборудования, являющегося источником негативного воздействия для территории
(по литературным данным, каталогам, паспортам оборудования
или путем натурных измерений);
– выбрать расчетные точки на прилегающей территории или
в ближайших к предприятию помещениях, в которых нормируется
уровень вибрации;
– по регламентированной методике рассчитать уровни вибрации, проникающей от каждого источника в расчетные точки, и полученные результаты сравнить с допустимыми по санитарным нормам уровнями (с учетом поправок);
– в тех же точках определить суммарный уровень вибрации,
проникающий от всех источников, и рассчитать величины превышения допустимых уровней;
– в зависимости от наличия превышений допустимых уровней
разработать рекомендации по снижению вибрации с оценкой их эффективности.
148
– в расчетных точках определить уровни вибрации от каждого
источника после реализации защитных мер и оценить суммарный
уровень.
Санитарными нормами установлены предельно допустимые величины вибрации в производственных помещениях предприятий
(табл. 51).
По результатам натурных измерений проводится картографирование [36]. Построение карт вибрации направлено на оценку вибрационной ситуации для обоснования необходимости проведения виброзащитных мероприятий с целью снижения вибрации в жилых
помещениях до допустимых уровней, для прогноза вибрационной
обстановки в проектируемых зонах жилищного строительства и новых магистралей. Карта вибрации строится для жилой застройки,
расположенной вблизи железных дорог, линий трамвая, автотранспортных магистралей, линий метрополитена мелкого заложения.
Гигиеническая оценка вибрации производится путем сравнения,
рассчитанного по результатам измерения или полученного путем
прямых измерений значений корректированного уровня вибрации,
с нормативным значением. Последовательность оценки следующая:
1. Все здания, находящиеся на исследуемой территории, распределяются по группам с учетом их расстояния от источника. В первую группу включают здания, расположенные на расстоянии до 10 м
от источника вибрации, во вторую – до 20 м, в третью – до 30 м,
в четвертую – до 40 м и т. д. с шагом 10 м до достижения нормативных требований.
Таблица 51
Допустимые величины вибрации в производственных помещениях
Амплитуда
колебаний
вибрации, мм
Частота
вибрации, Гц
Скорость
колебательных
движений, см/с
Ускорение
колебательных
движений, см/с2
0,6–0,4
0,4–0,15
0,15–0,05
0,05–0,03
0,03–0,009
0,009–0,007
0,007–0,005
0,005–0,003
1,5–2,0
До 3
3–5
5–8
8–15
15–30
30–50
50–75
75–100
45–55
1,12–0,76
0,76–0,46
0,46–0,25
0,25–0,28
0,28–0,17
0,17–0,22
0,22–0,23
0,23–0,19
1,5–2,5
22–14
14–15
15–13
13–27
27–32
32–70
70–112
112–120
25–40
149
2. В каждой группе выбираются жилые здания различных конструктивных особенностей (деревянные, кирпичные, блочные, панельные) и этажности, которые равномерно распределены по территории микрорайона. В каждом отобранном здании производят
измерение в ближайшем от источника вибрации подъезде в квартирах, на 1, 3, 5-м и последующих (через один) этажах.
3. Измерение вибрации осуществляется по трем взаимно перпендикулярным направлениям: вертикальному (Z) и двум горизонтальным (оси X и Y) направлениям в каждой октавной полосе
не менее трех раз. Характеристикой вибрации в данном помещении
являются результаты спектральных измерений по тому из направлений, где регистрируются наибольшие средние значения.
4. Построение карты вибрации проводится путем нанесения на
схему изучаемой селитебной территории максимальных для исследованных зданий значений корректированного уровня вибрации.
5. Санитарно-гигиеническая оценка вибрационной обстановки
исследуемой территории (жилого квартала, микрорайона, города)
проводится с целью разработки мероприятий, направленных на
уменьшение вибрации до допустимых значений.
3.3.3. Воздействие инфразвука
Инфразвук – звуковые колебания и волны с частотами, лежащими ниже полосы слышимых (акустических) частот в 20 Гц. Источниками инфразвука являются воздушные и промышленные компрессорные установки, вентиляционные агрегаты, циклоны, градирни, автотранспорт, реактивные двигатели и т. п.
Уровень звукового давления (Lизм, дБ) для постоянного инфразвука или эквивалентный уровень звукового давления (Lизм.экв, дБ)
для непостоянного инфразвука и низкочастотного шума определяются путем натурных измерений на прилегающей к границам предприятия территории на опорном Rо расстоянии от источника шума
на каждой из частот 2; 4; 8; 16; 31,5 Гц.
Радиус СЗЗ (с центром в источнике) на соответствующей частоте
определяются по формуле [30]:
R = 10
( Lèçì − L
+ 15 lg R0
,
(61)
15
где R – радиус СЗЗ, м; Lизм – уровень звукового давления для постоянного инфразвука или эквивалентный уровень звукового давления Lизм.экв для непостоянного инфразвука и низкочастотного
шума, дБ; R0 – опорное расстояние от источника шума на каждой
150
из частот 2; 4; 8; 16; 31,5 Гц. Из рассчитанных на частотах 2–31,5 Гц
значений опорного расстояния выбирается наибольшее и строится
окружность с радиусом, равным наибольшему значению R. Часть
площади круга, выходящая за пределы территории предприятия,
и является СЗЗ по инфразвуку и низкочастотному шуму (рис. 33).
енское»
Путь в электродепо «Краснопресн
ПК 002
рованный путь
Не виброизоли
(путь 2)
ПК 056
уть 1)
Точка №1
ул. 1905 года, д. 23
R4
17
ПЖ
Точка № 2
ПК 055+81.6
0.0
КЦИИ
КОНЕЦ РЕКОНСТРУ
ПУТИ 1
ванный путь (п
Виброизолиро
К станции «Беговая» К станции «Улица 1905 года»
18 эт.
16 эт.
Рис. 33. Карта вибрации и защитные сооружения
151
Таблица 52
ПДУ инфразвукового давления
Уровни звукового давления (дБ)
в октавных полосах частот
со среднегеометрическими частотами, Гц
2
4
8
16
31,5
Общий
уровень
звукового
давления, дБ
На рабочем месте
105
105
105
105
102
110
На территории
жилой застройки
90
90
90
90
90
–
ПДУ
Нормируемые характеристики низкочастотного шума (инфразвука) регламентируются санитарными правилами. Значения ПДУ
инфразвукового давления на рабочих местах и на территории жилой зоны приведены в табл. 52 [30].
В случае превышения нормативов проводятся организационнопланировочные мероприятия.
3.3.4. Ионизирующее излучение
Ионизирующее излучение – это поток заряженных или нейтральных частиц и квантов электромагнитного излучения, прохождение
которых через вещество (тело) приводит к ионизации (возбуждению
атомов и молекул среды). По своей природе ионизирующее излучение бывает фотонным и корпускулярным. Ионизирующее воздействие на организм человека приводит к расщеплению воды, содержащейся в живой ткани (в организме человека более 70% воды).
Вокруг промышленного предприятия, где имеются источники
ионизирующих излучений (ИИИ), устанавливают в обязательном
порядке СЗЗ и зону наблюдения (ЗН). Критерием для установления
границ СЗЗ служат пределы годового поступления радиоактивных
веществ через органы дыхания и пищеварения и пределы доз внешнего излучения для ограниченной части населения, а также допустимая концентрация радиоактивных веществ в атмосферном воздухе и воде.
Мощность экспозиционной дозы (Р) и доза излучения (D) точечного изотропного источника без защиты определяются выражениями [30]:
152
P=
QKr
R
2
или P =
8,4M
R2
;
(62)
D=
8,4Mτ
R
2
или D =
QKr τ
R2
(63)
,
где Q – активность источника, мКи; Kr – ионизационная гамма-постоянная (излучателя); R – расстояние от источника, см; t – время
работы с источником, ч; М – гамма-эквивалент источника, мг-экв
Ra; 8,4 – гамма-постоянная Ra в равновесии с основными дочерними продуктами после платинового фильтра толщиной 0,5 мм.
Условия безопасности требуют, чтобы доза или мощность дозы
были меньше предельно допустимых величин или равны им:
8,4Mτ
≤ DÏÄÓ , (64)
R2
Расчет критерия установления размеров СЗЗ проводится по формуле
͵ ∑
Ïj
(65)
+∑
≤ 1,
ÏÄÄ
ÏÄÏ j
где Hμ∑ – максимально эквивалентная доза в критическом органе,
Зв; ПДД –предельно допустимая доза, Зв; Пj – поступление радионуклидов, Зв; ПДПj – предельно допустимый показатель поступления радионуклидов, Зв.
Размеры СЗЗ определяются на основе расчета доз внешнего излучения и (или) распространения радиоактивных выбросов и сбросов и других источников загрязнения. При этом учитываются используемые системы газоочистки, перспективы увеличения мощности производства, а также метеорологические, гидрологические и
экологические факторы. Годовая эффективная доза ионизирующего воздействия для населения не должна превышать действующих
санитарно-гигиенических нормативов [30]. Размеры зоны наблюдения при нормальной работе промышленного предприятия, как
правило, в 3–4 раза больше размеров СЗЗ. Для предприятий атомной промышленности и ядерной энергетики СЗЗ и зоны наблюдения устанавливаются специальными нормативными актами. В СЗЗ
объектов, работающих с источниками ионизирующих излучений,
запрещается размещать жилые здания, детские учреждения, больницы, санатории и другие оздоровительные учреждения, а также
промышленные и подсобные сооружения, не относящиеся к учреждению, для которого устанавливается СЗЗ.
Промышленные предприятия освобождаются от организации
барьерных зон и зон наблюдения от источников ионизирующих из
153
лучений (при сохранении СЗЗ, установленной по другим факторам
воздействия) при следующих условиях:
– активность радионуклидов на рабочем месте меньше минимально значимой активности (МЗА), а общая активность радионуклидов, находящихся в учреждении, не превышает указанное значение более чем в 10 раз;
– учреждения получают, используют или хранят любые количества радиоактивных веществ в виде растворов с концентрацией, не
превышающей ПДК, а также в твердом состоянии;
Расчетные формулы для определения СЗЗ и ЗО от источников
различных форм после защиты и без нее представлены в руководстве [12].
3.3.5. Тепловое воздействие
Температура – важнейший из абиотических факторов, влияющих на процессы в мире микроорганизмов, на выживание животных, растений и человека. Для каждого вида существует свой интервал температур, благоприятный для обитания, так называемый
диапазон толерантности по фактору температуры. По распространению и по масштабам воздействия тепловое загрязнение – один из
наиболее крупных видов физического загрязнения окружающей
среды. С довольно большой степенью достоверности можно считать ,
что объемы потребления топлива, горячей воды, пара будут неуклонно расти, совпадая с объемами теплового загрязнения прилегающего района. Источниками теплового воздействия являются теплоэлектростанции, котельные установки, градирни, транспорт и т. п.
(рис. 34). Динамика теплового загрязнения в мире от энергетических производств представлена в табл. 53.
а)
б)
Рис. 34. Источники теплового воздействия на атмосферу:
а – трубы; б – градирни
154
Таблица 53
Динамика мирового теплового загрязнения
Показатель
1972 г.
1985 г.
2000 г.
Мощность потока теплового загрязнения, млн МВт
6,0
9,6
32,0
45200
72300
241000
Отвод тепла в окружающую среду
в год, млн кал
При оценке энергетических воздействий исходят из условия,
что наибольшая интенсивность теплового потока существует непосредственно около источника, и она уменьшается обратно пропорционально площади, на которую распределяется энергия, т. е.
величине r2 (r – расстояние от источника до рассматриваемой точки, м). Если источник, излучающий энергию, находится на земной
поверхности, то излучение идет в полусферическое пространство
(S = 2πr2), если же источник расположен высоко над земной поверхностью или под ней, то излучаемая энергия рассеивается по сферической поверхности (S = 4πr2). Методические рекомендации по расчету границ СЗЗ по данному фактору не разработаны.
3.3.6. Определение СЗЗ
по показателям воздействия на ландшафт
Для особо охраняемых территорий определяется достаточность
размера СЗЗ по показателям воздействия на ландшафт. Основным
критерием выделения зоны ограниченного землепользования являются предельно допустимые концентрации – ПДК (мг/кг), ориентировочно допустимые концентрации – ОДК загрязняющих веществ
в почвах с учетом фона. Ландшафтно-геохимическое нормирование содержания загрязнителей для почвенно-растительного покрова проводится по их валовому содержанию и подвижным формам
с учетом направленности их действия на состав почв, их морфологию, почвенную и наземную биоту. На территории СЗЗ рекомендуется исследовать почву на загрязнение тяжелыми металлами,
нефтепродуктами, фенолами, сернистыми соединениями, канцерогенными веществами и т. д. [30]. При загрязнении почвы несколькими веществами оценка степени загрязнения проводится по величине суммарного показателя концентрации (СПК).
Тип воздействия на природную среду определяется структурой
выбросов промышленного предприятия: газообразных (подкисли155
телей) и пылевых, способствующих подщелачиванию природных
вод и почв. Оценка выполняется поэтапно.
1-й этап. Анализ природных и ландшафтно-геохимических особенностей территории, а именно:
– оценка структуры ландшафта с выделением геохимически автономных и геохимически подчиненных элементарных ландшафтов;
– анализ почвенно-геохимических условий (структуры почвенного покрова, кислотно-щелочных и окислительно-восстановительных условий, содержания и состава органического вещества, механического и минералогического состава почв, типов водного режима, обогащенности почв элементами питания);
– определение фоновых концентраций предполагаемых токсикантов в атмосфере, почве, растениях. При этом значения ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе для особо охраняемых
природных территорий устанавливаются в соответствии с требованиями к качеству атмосферного воздуха для лесообразующих древесных пород.
2-й этап. Установление сферы влияния предприятия и интенсивности его воздействия на природные экосистемы по следующим
параметрам:
– плотность выпадения техногенных веществ на подстилающую
поверхность (устанавливается путем натурных исследований или
расчетов);
– химический состав техногенных веществ, оседающих на подстилающую поверхность, их токсичность и класс опасности;
– уровни накопления техногенных веществ в почвах, поверхностных и грунтовых водах, растениях, атмосферных осадках;
– степень изменения растительности и почвенно-геохимических
условий по сравнению с фоном.
3-й этап. Проведение комплексного анализа загрязнения территории путем оценки содержания токсикантов в воздухе, в почве
и растительности, а также химического и биометрического состояния растительности с учетом структуры геосистем. Средний уровень загрязнения (Сср) рассчитывается (г/кг) по формуле
Сср = mZ/S,
(66)
где m – площадь i-го контура территории, м2; Z – загрязнение
i-го контура территории, г/кг; S – общая площадь района загрязнения, м2.
В пределах зоны ограниченного землепользования выделяются
подзоны сильной, средней и слабой трансформации природных эко156
систем. Интенсивность воздействия определяется величиной и качественным составом техногенной нагрузки, а также характером
ответной реакции почвы и биоты на поступление техногенных потоков. Регламентация хозяйственной деятельности проводится в соответствии со степенью трансформации экосистем территории. Методы оценки не регламентируются.
Отдельно регламентируется статус водных объектов, их прибрежных полос и водоохранных зон, в отношении которых также
устанавливаются СЗЗ. Должны обеспечиваться: порядок использования и охраны водных объектов, соблюдение лимитов водопользования (водопотребления и водоотведения), стандарты, нормативы и
правила использования территории водоохранных зон и прибрежных полос, иные требования, вытекающие из особенностей ландшафтного комплекса размещения предприятия.
Использование территории в зоне воздействия промышленного
объекта должно быть направлено на снижение его негативного влияния на окружающую среду. Предпочтение отдается высаживанию
растений, обладающих высокой емкостью газопоглощения и пылеосаждения.
Водные объекты, их прибрежные полосы и водоохранные зоны
входят в перечень объектов с нормируемыми требованиями к качеству окружающей среды, в отношении которых устанавливаются
СЗЗ промпредприятий (групп предприятий). Разработка проектов
СЗЗ промышленных предприятий, влияющих на состояние водных
объектов, осуществляется в соответствии с требованиями нормативной документации по охране водных объектов и техническими
условиями на водопользование. При этом должно обеспечиваться
соблюдение требований к объектам-спецводопользователям; порядок использования и охраны водных объектов; соблюдение лимитов
водопользования (водопотребление и водоотведение); стандарты,
нормативы и правила использования и охраны водных объектов;
установленные режимы использования территории водоохранных
зон и прибрежных полос; иные требования, вытекающие из особенностей ландшафтного комплекса.
Итак, определение границы СЗЗ промышленного предприятия
производится поэтапно:
– устанавливается нормативная граница; далее определяется
размер СЗЗ по фактору химического загрязнения приземного слоя
атмосферы расчетным путем (с подтверждением натурными замерами);
– далее определяется размер СЗЗ по фактору шума;
157
– затем по фактору других физических воздействий (ионизирующее излучение, ЭМП, инфразвук и др.).
После установления границ СЗЗ по отдельным факторам устанавливают интегральную границу барьерной территории с учетом
конкретных условий планировки прилегающего района города и
оценивают возможность размещения производственного объекта
в сложившейся застройке. При наличии нарушений санитарных
норм разрабатываются предложения по реорганизации (вывод детских и лечебных учреждений, производственных объектов, цехов,
участков, отселение жильцов из жилых домов, попадающих в СЗЗ)
и перепрофилированию производств, отдельных цехов, участков
под менее вредную с гигиенической точки зрения или безвредную и
малоотходную технологию.
Контрольные задания
Вопросы
1. В чем заключается цель расчета границ СЗЗ?
2. При каких условиях параметры источника выброса считаются нормативными?
3. Перечислите основные этапы расчета размера СЗЗ по данным
химического загрязнения
4. Какую роль в расчете размеров СЗЗ играет роза ветров?
5. Как соотносятся радиус СЗЗ и расстояние Хм?
6. Перечислите факторы снижения шума, учитываемые при расчете значения уровня звука в расчетной точке, на внешней границе СЗЗ.
7. Во сколько раз отличается ПДУ электромагнитного излучения с частотой 250 МГц для жилых микрорайонов и промышленной зоны?
8. Охарактеризуйте источники и последствия вибрации для человека.
9. Приведите примеры промышленных источников ультразвукового воздействия на окружающую среду.
10. Объясните тенденции роста теплового воздействия на окружающую среду.
Упражнения
1. На промплощадке машиностроительного завода расположено оборудование, генерирующее импульсный шум с частотой звука
1000 Гц. В селитебной зоне, прилегающей к промышленной, пла158
нируется построить поликлинику, работающую в дневное время.
Имеются два альтернативных участка: А расположен на расстоянии 3 км, где уровень звука составляет 40–43 дБ и Б на расстоянии 3,8 км, уровень звука – 24–26 дБ. Обосновать выбор лучшего
участка.
2. На промплощадке расположено два источника, генерирующих в дневную смену тональный шум частотой 500 и 1000 Гц. На
расстоянии 100 м от границы СЗЗ этого предприятия расположено
трехэтажное здание школы. Натурные замеры показали, что уровень шума в школе изменяется в пределах 45 – 50 дБ. Определить,
соблюдается ли санитарная норма.
Задачи
1. По данным табл. 54 оценить необходимость расчета размера
СЗЗ с учетом приземных концентраций серы диоксида. Предприятие работает в режиме загрузки, соответствующей проектной мощности.
2. Пользуясь условиями примера в разделе 3.1.3 и учитывая,
что предприятие провело модернизацию газоочистного оборудования, что позволило снизить концентрацию пыли неорганической
в 10 раз, оценить достаточность нормативного размера СЗЗ. Величина Хм составляет 47 м.
3. Высота трубы ТЭЦ составляет 250 м, на расстоянии 2 км от источника выброса расположен населенный пункт. Какова конфигурация и площадь зоны теплового воздействия?
Таблица 54
Исходные данные
Вещество
ПДКм.р,
мг/м3
Сф,
в долях ПДК
См,
мг/м3
0001 – труба
котельной
Серы диоксид
0,5
0,07
0,1815
0002 – труба
абсорбера
Серы диоксид
0,5
0,07
0,0080
0003 – труба
ванной печи
Серы диоксид
0,5
0,60
0,1000
Источник
159
Ситуация
Предприятие по производству тарного стекла расположено на
юге Европейской части РФ. Основным вредным воздействием на
окружающую среду является химическое загрязнение. Нормативная СЗЗ составляет 100 м.
Данные инвентаризации источников выбросов загрязняющих
веществ приведены в табл. 7 (раздел 1.3.1). Проанализируйте деятельность предприятия:
– определите максимальную зону активного загрязнения источниками выбросов предприятия;
– обоснуйте необходимость очистки газовых выбросов или докажите возможность отсутствия системы очистки, если См. пыли = 0,15 мг/м3
на территории промплощадки;
– предложите несколько вариантов снижения влияния производственного процесса на загрязнение атмосферного воздуха.
Тесты
Т-1. Зоной влияния предприятия считается территория, для которой максимальные приземные концентрации:
А. Не превышают 0,05 ПДК;
Б. Превышают 0,05 ПДК;
В. Равны 0,05 ПДК.
Т-2. Критерий gij учитывается при расчете границ СЗЗ, если:
А. gij=1; Б. gij>1; В. gij<1; Г. Не учитывается
Т-3. Способ расчета границ СЗЗ от источника применяется, если:
А. Преобладают высокие источники с холодным выбросом;
Б. Преобладают низкие источники с холодным выбросом;
В. Преобладают высокие источники с нагретым выбросом;
Г. Преобладают низкие источники с нагретым выбросом.
Т-4. При непрерывной вибрации ее воздействие на работника при
8-часовой смене не должно превышать:
А. 1,2 ч; Б. 4 ч; В. 6 ч.
Т-5. На сколько дБ отличается величина ПДУ инфразвукового
давления при частоте 8 Гц на рабочем месте и территории жилой
застройки:
А. на 25 дБ; Б. на 15дБ; В. На 0 дБ.
Т-6. На каком этапе оценки воздействия на ландшафт осуществляется процедура определения уровня накопления техногенных
160
веществ в почвах, поверхностных и грунтовых водах, растениях,
атмосферных осадках:
А. На 1-м этапе; Б. На 2-м этапе; В. На 3-м этапе.
Т-7. В результате расчета установлено, что по химическому загрязнению СЗЗ составляет 300 м, по шуму – 230 м, ЭМИ – 190 м.
Укажите размер расчетной СЗЗ:
А. 720 м; Б. 300 м; В. 240 м.
Т-8. Для ЛЭП напряжением 500 кВ размеры СЗЗ и ЗО соответственно составляют:
А. 20 и 30м; Б. 30 и 20м; В. 50 и 80м.
Т-9. Мощность передающей длинноволновой радиостанции равна 500кВт. Размер СЗЗ составляет:
А. 75 м; Б. 240 м; В. 480 м.
Т-10. На производственной площадке присутствуют несколько
передающих радиостанций с одинаковым значением ПДУ, какое
условие безопасности должно выполняться?
А.
∑ ÏÏÝï ≤ ÏÏÝÏÄÓ ;
Б.
∑ ÏÏÝ g = ÏÏÝÏÄÓ ;
В.
∑ ÏÏÝï ≥ ÏÏÝÏÄÓ .
161
ГЛАВА 4
ПЛАНИРОВКА, ОЗЕЛЕНЕНИЕ И БЛАГОУСТРОЙСТВО
ТЕРРИТОРИИ САНИТАРНО-ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ
4.1. Основы планировочной организации СЗЗ
4.1.1. Задачи планировочной организации СЗЗ
Планировка территории является специальной, обязательной
градостроительной процедурой, предполагающей разработку соответствующей документации, включая экспертное заключение.
Это комплекс мероприятий по зонированию определенного земельного участка, установлению параметров и пространственного размещения целевых объектов, обоснованию элементов благоустройства и выбору схемы озеленения. Цель планировочных решений –
обеспечение условий устойчивого развития городской территории
при сохранении режима целесообразного и активного использования
за счет повышения ее санитарно-гигиенических и архитектурно-художественных качеств. В общем виде проект планировки территории
представляет собой совокупность чертежей планировки территории
с указанием границ размещения объектов транспорта, социальнокультурного и коммунально-бытового назначения, иных объектов
капитального строительства с учетом будущего развития территории.
Исходное положение планировочной организации СЗЗ состоит
в том, что ни сама СЗЗ, ни какая-либо ее часть не рассматриваются как резервная территория и не используются для расширения
промплощадки или перспективного развития жилой застройки.
Ее планировка предполагает разработку рациональной архитектурно-ландшафтной структуры, которая максимально учитывает природный ландшафт и создает в СЗЗ оптимальную санитарно-гигиеническую среду.
Планировка СЗЗ, обеспечивая защиту воздушной среды от негативных промышленных воздействий, должна отвечать требованиям архитектурно-композиционной увязки жилых кварталов города с промплощадкой предприятия. Эта задача решается озеленением СЗЗ газоустойчивыми древесно-кустарниковыми многолетними
насаждениями через специальную конструкцию посадок. Порядок
планировки СЗЗ, номенклатура объектов и элементов, допускаемых к размещению на территории СЗЗ с учетом ее границ, регламентируется документами [30, 31].
162
Планировка территории СЗЗ предусматривает решение следующих задач:
1. Определение функциональных подзон СЗЗ и уточнение их границ.
2. Установление типа и конструкции посадок, подбор ассортимента деревьев, кустарников, цветочных растений и газонных трав,
определение объема агротехнических работ по озеленению и уходу
за насаждениями в первый год после посадки, потребности в материалах для озеленения.
3. Разработку мероприятий по максимальному сохранению и эффективному использованию в защитных целях существующих зеленых насаждений с определением объема работ по их реконструкции.
4. Инженерную подготовку территорий, не пригодных для озеленения в их естественном виде (при максимальном сохранении существующего рельефа).
5. Проектирование электроосвещения, дорог и тротуаров, поливочной и дренажной сетей, объектов благоустройства.
6. Планирование штата персонала по уходу за насаждениями,
потребности в средствах, материалах, машинах для ухода и общего
бюджета с учетом затрат по изъятию земель под организацию СЗЗ и
выносу жилья и общественных учреждений, размещение которых
в СЗЗ не допускается.
7. Определение очередности работ, решение организационно-административных и финансово-экономических вопросов обслуживания СЗЗ и составление пояснительной записки к проекту.
Последовательная проработка территориальной организации СЗЗ,
озеленение и благоустройство обеспечивают реализацию на практике
базовой барьерной функции территории: снижение негативного воздействия до нормативного уровня; дополнительное озеленение городского пространства, обеспечение комфортности микроклимата.
Зонирование территории СЗЗ проводится с целью дифференциации ее участков по уровню техногенной нагрузки (концентрации
примесей в приземном слое атмосферы), что в дальнейшем определяет приемы пространственной планировки для обеспечения достаточного проветривания, требуемого характера озеленения и уровня
благоустройства.
Оптимальные условия проветривания и очистки воздушного бассейна в СЗЗ достигаются созданием специальных коридоров проветривания с учетом господствующих ветров, которые не должны
быть направлены в сторону жилой застройки. В качестве коридоров
проветривания могут быть использованы трассы автомобильных
163
и железных дорог, линии высоковольтных электропередач, водоемы и другие открытые пространства.
Для автомагистралей и линий железнодорожного транспорта
устанавливаются санитарные разрывы, т. е. минимальные расстояния от источника воздействия до границы жилой застройки или
ландшафтно-рекреационной зоны. Санитарный разрыв имеет режим
СЗЗ, но не требует разработки проекта его организации. Его границы
устанавливаются в каждом конкретном случае на основании расчетов рассеивания атмосферных загрязнений и физических факторов.
Предприятия и связанные с ними транспортные, энергетические, складские и другие объекты размещаются на территориях
промзон. В единой СЗЗ промзоны также создается композиционное
единство всей инженерной инфраструктуры, открытых прилегающих пространств жилых кварталов, элементов природного ландшафта. Участки под застройку объектов, размещаемых на территории СЗЗ, рекомендуется отводить в местах, в которых обеспечивается наименьшая степень загрязнения приземного слоя атмосферы.
Озеленение проектируется для каждого предприятия с учетом
площади промплощадки, плотности застройки, природных условий, хозяйственной специализации, вредности производства и его
отходов для окружающей среды.
Удовлетворение требований к естественному освещению и инсоляции жилищ достигается соответствующей ориентацией зданий
и их взаимным расположением в системе застройки с соблюдением
санитарных разрывов в зависимости от этажности противостоящего затеняющего здания (рис. 35).
А
R
Б
Б
А
h
l
Рис. 35 . Схема санитарных разрывов между жилыми зданиями:
А – инсолируемый объект; Б – затеняющий объект; l – разрыв (расстояние
между объектом и ближайшим затеняющим строением); h – высота объекта
164
Следует учитывать, что градостроительные нормы регламентируют благоустройство и озеленение всей территории жилой застройки. Одно из существенных санитарных требований – защита
жилых кварталов от шума с помощью защитных экранов, посадки
деревьев и кустарников.
4.1.2. Зонирование территории СЗЗ
Зонирование территории СЗЗ – это установление и группировка отдельных ее участков по критерию наиболее рационального и
гармоничного размещения элементов озеленения, благоустройства,
разрешенных объектов. Зонирование основывается на определенных принципах и комплексной оценке кривых приземных концентраций вредных веществ от основных организованных источников
выбросов предприятия [37] (рис. 36).
В направлении от границы предприятия до жилого массива территория СЗЗ делится на участки различной интенсивности загрязнения приземного слоя атмосферы:
1. Участок припромышленного защитного озеленения (13–53%).
2. Участки озеленения в зоне планировочного использования
(11–45%):
– призаводского защитного озеленения (до 35%);
– санитарных ограничений планировочного использования;
– сопутствующих промышленных предприятий;
– коммунальных объектов для обслуживания селитебы.
3. Участок приселитебного защитного озеленения (17–58%).
Таким образом, сразу за промплощадкой начинается участок
припромышленного защитного озеленения, за которым следует зона планировочного использования и транспортно-коммуникационные полосы, а далее – участок приселитебного защитного озеленения. Ядро защитного озеленения находится на участке припромышленного защитного озеленения:
В результате зонирования СЗЗ с учетом приоритетных источников, розы ветров и интенсивности загрязнения приземного слоя атмосферы обозначаются границы участков под застройку, озеленение, прокладку сети инженерных и транспортно-дорожных коммуникаций.
Приселитебная полоса озеленения должна быть не менее 50 м, а
для СЗЗ размером 50 м – не менее 20 м. За ее пределами концентрация
примеси i не должна превышать ПДК с учетом фона: Сi + Cфi ≤ ПДКi.
Рассмотрим пример. Допустим, что на промплошадке имеется
источник, выбрасывающий в атмосферу вещество i, для которого
165
1
2
А
В
Б
В
9
3
10
11
6
5
4
7
8
Рис. 36. Схема зонирования СЗЗ с учетом уровня загрязнения приземного
слоя атмосферы: А – территория промплощадки; Б – селитебная зона;
В – участки СЗЗ, в пределах которых расчетом устанавливается
наибольшая степень загрязнения атмосферы; 1 – организованные
источники загрязнения атмосферы (трубы); 2 – источники
производственных выбросов; 3 – кривая приземной концентрации
примеси от неорганизованного источника; 4 – кривые приземных
концентраций примесей от отдельных организованных источников;
5 –кривые суммирования приземных концентраций вредных веществ
от организованных и неорганизованных источников выброса; 6 – уровень
максимальной суммарной величины приземной концентрации примеси;
7 – уровень ПДК примеси для населенных пунктов; 8 – ширина СЗЗ;
9 – участок размещения системы защитных древесно-кустарниковых
полос; 10 – участок размещения фильтрующего массива древеснокустарниковых насаждений; 11 –участки застройки объектами,
допускаемыми к размещению на территории СЗЗ
ПДК = 0,080 мг/м3, а фоновая концентрация 0,0160 мг/м3. Концентрация примеси в приземном слое на границе СЗЗ – 0,048 мг/м3. По
мере удаления от источника в санитарной зоне концентрация ЗВ изменяется по схеме рис. 37 (кривые l1–l5). Покажите, на каком расстоянии от источника наблюдается допустимое значение концентрации загрязняющих веществ в долях ПДК?
166
0,5 ПДК
На границе СЗЗ
Ci + Cфi ≤ ПДКi
0,8 ПДК
2,0 ПДК
1,0 ПДК
0,8 ПДК
Источник
выброса
l1
l2
l3
l4
l5
Промплощадка
Рис. 37. Изолинии концентраций примеси в пределах СЗЗ
Решение. На границе СЗЗ концентрация i-го вещества равна:
Сi + Cфi = 0,048 + 0,016 =0,064 мг/м3,
что в долях ПДК составляет:
(Сi + Cфi)/ПДК = 0,064/0,08 = 0,8 ПДК.
На плане СЗЗ эта концентрация наблюдается на линиях l1 и l4
(см. рис. 37).
Для предприятий I и II класса санитарной опасности участок
припромышленного защитного озеленения имеет определенную
структуру: фронтальную, срединную и тыловую части, которые выполняют специфические функции: соответственно разрушают газовые потоки, снижают концентрацию вредных веществ и обезвреживают их (рис. 38 и 39).
Размещаемые в СЗЗ инженерные объекты и элементы благоустройства также окружаются древесными насаждениями, а подъездные пути, дороги, линии коммуникаций, глухие стены и заборы
озеленяются вьющимися растениями. В приофисных зонах, на площадках у входов на предприятие устраиваются декоративные посадки: кустарниковая растительность, аллеи, цветники, клумбы.
Участки, примыкающие к жилой застройке, планируются по типу
зеленых насаждений ограниченного пользования, предназначенных для транзитного движения пешеходов. Вдоль дорог и по пери167
168
Припромышленное
защитное
озеленение
1
3
Среднеустойчивые
растения
Зона планировочного использования
4
Слабоустойчивые
растения
Приселитебное
защитное озеленение
5
Жилая зона
Рис. 38. Структура озеленения СЗЗ: 1 – припромышленное озеленение (защитное);
2–4 – планировочное озеленение (разграничительное);
5– коммунальное (приселитебное) озеленение (маскирующее)
2
Территория СЗЗ
Высокогазоустойчивые растения
Граница
предприятия
Транспортно-коммуникационная
полоса
СТРУКТУРА ПРИПРОМЫШЛЕННОГО
ЗАЩИТНОГО ОЗЕЛЕНЕНИЯ
ФРОНТАЛЬНАЯ
ЧАСТЬ
СРЕДИННАЯ
ЧАСТЬ
ТЫЛОВАЯ
ЧАСТЬ
Разрушение
газовых потоков
Снижение
концентрации
загрязняющих веществ
Обезвреживание
токсичных веществ
Рис. 39. Структура участка припромышленного защитного озеленения
метру производственных объектов создаются «зеленые связи» – неширокие (до 50 м) коридоры зеленых насаждений и многоярусные
посадки. Планировочная организация СЗЗ различается в зависимости от размера ее границ, конфигурации, рельефа территории,
направления и силы ветра, а также состава и природы выбрасываемых загрязняющих веществ.
В целом производственные многолетние зеленые насаждения общего характера бывают: декоративные, разграничительные, маскирующие, почвозащитные, водоохранные.
С целью уменьшения монотонности и однообразия прямолинейных опушек деревья, кустарники и цветочные растения высаживают ландшафтными группами с разными расстояниями между
ними. При этом необходимо не допускать слишком плотных групп
растительности с целью сохранения циркуляции воздушного потока и обеспечения рассеивания большей части выбросов в границах
промплощадки предприятий.
При планировке и застройке СЗЗ рекомендуется руководствоваться номенклатурой объектов и планировочных элементов, допускаемых к размещению на территории барьерной зоны в зависимости от ее ширины (приложение 7).
Уровень озеленения СЗЗ, как правило, составляет от 40 до 60%
в зависимости от размера ее границ, транспортно-коммуникационные полосы занимают 3–5% общей площади, а разрешенные
к строительству объекты – не более 30% территории СЗЗ. В новой
редакции санитарных правил [31] уровень озеленения СЗЗ не регламентируется: отсутствует само понятие «норматив озеленения».
Однако лучший опыт планировочной организации СЗЗ демонстри169
рует следующие соотношения границ СЗЗ и доли озелененной территории:
– до 300 м – не менее 60%;
– 300 –1000 м – не менее 50%;
– 1000 – 3000 м – не менее 40%.
Зеленые насаждения могут занимать 60–70%, но не менее 40%
территории СЗЗ. При ширине зон до 100 м практически вся их площадь отводится под озеленение (табл. 55).
Эффективность озеленения достигается использованием определенных пород деревьев, кустарников, но не менее 50% смешанных
посадок должна занимать основная порода. При озеленении СЗЗ монокультура не приветствуется.
Очень часто на территории СЗЗ располагаются объекты, мешающие высадке такого количества деревьев и кустарников, что обеспечило бы достаточные условия для реального снижения содержания
в воздухе вредных выбросов и уровня физического воздействия (шума, радиации и т. п.). Использование территории СЗЗ для сельскохозяйственного производства под полевые, огородные или садовые
культуры допускается только по согласованию в каждом конкретном случае с местными органами власти.
Таблица 55
Примерные балансы площадей СЗЗ
Элементы СЗЗ
Процент занимаемой площади при ширине, м
50
100
300
500
1000
>1000
Древесно-кустарниковые массивы
и полосы
40–50
35–40
40–50
35–45
40–45
12–20
Газоны и озелененные проезды
(бульвары)
25–30
25–30
15–25
13–20
10–15
–
Участки под застройку
–
2
20–24
22–24
18–24
8–10
25–30
30–35
20–24
15–20
13–15
2–5
Декоративные
питомники
–
–
–
10–15
15 –18
20–30
Сельскохозяйственные культуры
–
–
–
–
–
40–50
Дороги и площади
170
4.1.3. Требования к планировке СЗЗ
Барьерная территория является обязательной мерой поддержания здоровой городской среды, поэтому к ее планировочной организации предъявляются определенные требования (рис. 40). Принципиальные планировочные схемы и приемы организации СЗЗ
разрабатываются на основе грамотного синтеза биологических, декоративно-эстетических и защитных свойств зеленых насаждений.
Группы основополагающих требований представлены на схеме.
В группу природно-климатических входят условия рассеивания
примесей: ветровой и температурный режимы территории, осадки, инверсии, инсоляции и т. п. Эколого-биологические объединяют факторы типологического и дендроэкологического порядка. Социально-экономические требования учитывают демографические
и социально-бытовые условия размещения населения, его мобильность и трудовую активность, плотность расселения, жизненный
уровень, и др. Высокая демографическая емкость территории повышает вероятность массовых негативных изменений состояния
здоровья и во многом определяет социально-экономический ущерб,
а также востребованность качественных защитных мер и объем капитальных затрат. Производственно-технические – это отраслевая
специализация и проектная мощность производства, от которых зависят тип и количество источников выброса, масса, состав, класс
ПРОИЗВОДСТВЕННОТЕХНИЧЕСКИЕ
ПРИРОДНОКЛИМАТИЧЕСКИЕ
ЭФФЕКТИВНАЯ
ЭКОЛОГОБИОЛОГИЧЕСКИЕ
ПЛАНИРОВОЧНАЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ
И ОЗЕЛЕНЕНИЕ СЗЗ
СОЦИАЛЬНОЭКОНОМИЧЕСКИЕ
Рис. 40. Группы основополагающих требований
к планировочной организации СЗЗ
171
опасности, наличие эффекта суммации веществ, размер зоны загрязнения. Также учитываются застройка и интенсивность транспорта в районе промышленного узла.
Только продуманная система озеленения СЗЗ способствует оптимальному сочетанию ее санитарных, защитных и архитектурнохудожественных функций, улучшает качество среды и формирует
эстетический каркас промышленных и селитебных зон.
Посадки зеленых насаждений группируются следующим образом:
– линейные (аллейные и рядовые посадки деревьев и кустарников различной высоты и формы, различные комбинации деревьев
и кустарников с газонами, цветниками и декоративными элементами, размещенными в интервалах между древесными растениями
и полосами кустарника);
– групповые (посадки из деревьев или кустарников одинаковой
формы; из деревьев и кустарников различной формы);
– одиночные посадки деревьев или кустарников различной
формы;
– цветники (посадки цветущих низкорослых и высокорослых
травянистых и декоративно-лиственных растений различных форм);
– посадки вьющихся растений.
Состав и содержание конкретных требований, предъявляемых
к эффективной планировочной организации территории СЗЗ, обобщены в табл. 56.
Приоритетные задачи организации и озеленения СЗЗ определяются классом санитарной опасности промышленного предприятия.
Таблица 56
Требования к планировочной организации
и озеленению СЗЗ промышленных предприятий
Группа
требований
Природноклиматические
172
Требования к организации СЗЗ
Чтобы сделать СЗЗ эффективной, необходимо учитывать:
– ветровой режим территории (роза ветров);
– температуру, влажность, инверсии, облачность;
– солнечную радиацию, световой режим;
– водный режим территории и гидрогеологические
условия;
– тип почвы и почвенный покров, земельные ресурсы, рельеф местности;
– естественную флору и фауну, биологическое разнообразие
Продолжение табл. 56
Группа
требований
Экологобиологические
Требования к организации СЗЗ
Необходимо следить за:
– коренными древесно-кустарниковыми посадками;
–жизнеспособностью, устойчивостью и жизненным
циклом растений;
– почвоулучшающей ролью растений (противоэрозионной);
– адаптивностью и стойкостью к вредным веществам
выбросов;
– экологическим соответствием;
–своевременностью экобиомониторинга качества
атмосферного воздуха;
– наличием лесных массивов вблизи территории
СЗЗ;
– характером ветров в вегетационный период
Производственно- Необходимо учитывать:
технические
– особенности отраслевой технологии и динамику
мощности;
– масштабы зоны активного устойчивого загрязнения («облака»);
– эффективность природоохранного оборудования;
– пожаро-, взрывоопасность, риск аварийных и залповых выбросов;
– режим работы при неблагоприятных метеорологических условиях;
– категорию (класс) опасности источников и предприятия;
– рельеф и планировку промышленной площадки;
– инфраструктуру прилегающей территории;
– уровень транспортной загрузки территории;
–требования промышленного дизайна
Социальноэкономические
Необходимо помнить о:
–размерах застройки, инфраструктуре, озеленении
селитебной зоны;
– функционально-планировочной и архитектурнокомпозиционной увязке прилегающих территорий
города и СЗЗ;
–местных традициях озеленения;
– реализации резервов информационного потенциала СЗЗ;
– самоокупаемости целевых и нецелевых активов
СЗЗ;
– социальной ответственности бизнеса, связях с
общественностью
173
Для предприятий I класса опасности приоритетом является создание аэродинамических коридоров для активного сквозного проветривания и отвода выбросов в зоны, свободные от жилой застройки. Предпочтительные варианты озеленения – это чередование полос озеленения и газонных разрывов, ориентированных поперек
направления преобладающих ветров и инверсионных потоков воздуха со стороны производств, а также параллельное расположение
системы линейно-полосных структур озеленения по отношению
к фронту источников приземного загрязнения.
Для предприятий II и III классов опасности наиболее важная задача заключается в создании условий, благоприятных для максимального рассеивания и осаждения примесей. Применяются два варианта озеленения:
– с сохранением структурных элементов, присущих СЗЗ производств I класса опасности с пропорциональным уменьшением площади всех участков озеленения;
– с исключением зоны сквозного проветривания на промплощадке.
В СЗЗ посадки многолетних зеленых насаждений устраиваются
либо в виде плотной структуры изолирующего типа, создающей на
пути воздушного потока механическую преграду, способную осаждать и поглощать часть примесей, либо в виде ажурной структуры
фильтрующего типа, выполняющей роль механического и биологического фильтра воздуха.
Изолирующие посадки применяют для сокращения поступления
вредных веществ на защищаемые территории, связанные с пребыванием людей. Они имеют вид плотных полос, расположенных перпендикулярно направлению распространения выбросов, и состоят
из нескольких рядов устойчивых древесных пород и двух-четырех
рядов кустарников (опушка). Расстояние между древесными саженцами в рядах должно быть не менее 2 м, между кустарниками — не
менее 1 м. Такая густота посадки обеспечивает быстрое смыкание
крон деревьев в рядах и, следовательно, более раннее проявление
защитного действия полосы. Опушка, обращенная к источнику выбросов, должна быть очень плотной, без просветов в нижнем, среднем и верхнем ярусах. Центральные ряды полосы могут быть менее
плотными, а опушка, обращенная внутрь зоны, при большой ширине может иметь ажурную конструкцию с просветами в области
крон и стволов, что способствует внутреннему проветриванию полос. Наиболее эффективны полосы шириной 40–100 м.
Рекомендуются посадки с обтекаемыми опушками, т. е. созданными кустарниковыми и древесными породами с постепенно умень174
шающимися по высоте кронами. Деревья основной породы в изолирующих посадках высаживаются через 3 м в ряду при расстоянии
3 м между рядами; расстояние между деревьями сопутствующих
пород – 2,5 м; крупные кустарники высаживаются на расстоянии 1–1,5 м друг от друга; мелкие – 0,5 м при ширине междурядий 2–1,5 м. Для скорейшего достижения фронтальной сомкнутости насаждений в посадки изолирующего типа внутрь полос и массивов могут быть введены дополнительно кустарники.
Фильтрующие посадки применяют для адсорбции примесей и
очистки воздуха, их размещают достаточно крупными массивами
(до 3 га) с полнотой насаждений 0,7–0,8 и вертикальной сомкнутостью крон. Посадки фильтрующего типа (ЛПФ – 1, ЛПФ – 2 и ЛМФ)
являются основными в защитных насаждениях, ими могут быть заняты также предзаводские входные территории, участки пешеходных маршрутов и мест кратковременного отдыха [37] (табл. 57).
Размещение фильтрующих насаждений способствует созданию
восходящих потоков воздуха для лучшего рассеивания и выноса
выбросов с территории. Рекомендуется использовать хорошо облиствленные деревья и избегать кустарниковых опушек. Разрывы
(просеки) между зелеными массивами устраиваются в направлении
господствующих ветров. Обычно это полосы шириной 40; 50; 100 м
Таблица 57
Конструкции лесозащитных полос [37]
Тип
посадки
Тип
полосы
Конструкция
ЛПИ–1
1-я полоса – деревья главной породы,
2-я- полоса – кустарник высокий,
3-я полоса – кустарник средний,
4-я полоса – газон
Изолирующая
1-я полоса – деревья главной породы,
2-я- полоса – деревья сопутствующей
породы,
ЛПИ–2 и ЛМИ
3-я полоса – кустарник высокий,
4-я полоса – кустарник средний,
5-я полоса – газон
Фильтрующая
ЛПФ–1
ЛПФ–2
1-я полоса – деревья главной породы,
2-я полоса – газон
ЛМФ
1-я полоса – деревья главной породы,
2-я полоса – кустарник высокий,
3-я полоса – газон
175
или зеленые массивы продуваемой конструкции площадью 3–5 га,
чередующиеся с площадками, строениями, газонами, водоемами.
Направление полос диктуется взаимным расположением источников выбросов, селитебной территории, а также аэроклиматической
характеристикой участка (рельефом, микроклиматом).
Данной схемой посадки предусматривается чередование в шахматном порядке закрытых и открытых пространств. В качестве открытых пространств наряду с участками, озелененными низкой
растительностью, могут рассматриваться дороги, транспортные
развязки, железнодорожные станции, площадки крытых складов,
автостоянки и др. Соблюдение строгой геометрической формы и
размещения массивов и открытых участков необязательно. Участки под фильтрующие посадки рекомендуется отводить площадью
не менее 3–3,5 га, под открытые пространства – площадью 1–1,5 га.
Участки зеленых насаждений СЗЗ, примыкающие к жилой застройке, целесообразно осуществлять по типу скверов и бульваров,
предназначенных для транзитного движения пешеходов. Если лесной массив сформирован из пород, не устойчивых к загрязнению
промышленными выбросами, предусматриваются лесохозяйственные мероприятия по постепенной замене этих пород на более газоустойчивые (табл. 58).
Преобладающее большинство доступных типов деревьев и кустарников могут быть использованы в изолирующих и фильтрующих посадках.
Таблица 58
Рекомендуемые зеленые насаждения с учетом типа посадки
(ф – фильтрующий, и – изолирующий)
Наименование породы растения
Газоустойчивость,
баллы
Тип
посадки
Высокоустойчивые породы
Акация белая (дерево)
4
и, ф
Ива белая плакучая (дерево)
4
и, ф
Шелковица белая (дерево)
4
и, ф
Акация желтая (кустарник)
3
и
Бирючина обыкновенная (кустарник)
4
и
Чубушник обыкновенный (кустарник)
3
и, ф
Лох узколистый (кустарник)
4
и, ф
Шиповник кранослистый (кустарник)
4
и, ф
176
Окончание табл. 58
Наименование породы растения
Газоустойчивость,
баллы
Тип
посадки
Относительно устойчивые породы
Вяз обыкновенный (дерево)
3
и, ф
Клен полевой (дерево)
4
ф
Рябина обыкновенная (дерево)
3
ф
Черешня обыкновенная (дерево)
2
и
Ясень зеленый (дерево)
3
и, ф
Айва обыкновенная (кустарник)
4
и
Барбарис обыкновенный (кустарник)
4
и
Боярышник обыкновенный
(кустарник)
3
и, ф
Смородина золотистая (кустарник)
4
и
Примечание. Оценка дана по пятибалльной шкале.
Для поддержания ландшафтно-архитектурной функции СЗЗ
наибольшее применение находят цветовые решения:
– одноцветные, когда цвет служит фоном для формы и фактуры
растений и объектов, например: светло-зеленая лиственница на фоне светло-зеленых тополей выделяется не цветом, а формой;
– многоцветные, когда применяются разнообразные цвета и оттенки, например: белая беседка на фоне темно-зеленых хвойных деревьев, белая скульптура на темном фоне живой изгороди из боярышника или пестрый цветочный партер на фоне темно-зеленого газона;
– контрастные цветовые решения, существо которых состоит
в применении неожиданных, бросающихся в глаза сочетаний окраски, например: серебристый тополь среди группы дубов, или темно-зеленая туя среди светло-зеленого газона;
– цветовые решения с мягкими переходами от одного цвета
к другому, что дает бесчисленное множество конкретных решений.
При озеленении СЗЗ приоритет отдается не художественным,
а практическим целям, которые достигаются многоярусными посадками (рис. 41).
Первый тип – одноструктурное построение на протяжении всей
полосы. Предназначается для непосредственного окаймления коридоров, создания продольных посадок в широких коридорах перифе177
а)
1
2
2,5
3
2,5
4
2,5
5
2,5
6
2,5
7
2,5
8
9
2,5
2,5
10
2,5
22,5
I тип полос (1–10 – номера рядов полос)
б)
1
2
2,5
3
2,5
4
2,5
5
2,5
6
2,5
7
2,5
8
2,5
9
2,5
10
2,5
22,5
II тип полос (1–10 – номера рядов полос)
в)
30–50 м
10–15 м
30–50 м
11
12
Рис. 41. Построение полос зеленых насаждений в СЗЗ:
а – 1-й тип полос (1–10-й ряды полос); б – 2-й тип полос;
в – полосы 2-го типа (вид сверху);
1–10-й – ряды полос; 11 – деревья; 12 –кустарник
178
рических полос, непосредственно примыкающих к селитебной территории, и различных зеленых полос за пределами СЗЗ (рис. 41, а). Полосы первого типа создаются из 10 рядов шириной 22,5 м, а ярусность
обеспечивается сочетанием деревьев и кустарников разной высоты.
Второй тип двуструктурного построения в виде регулярно чередующихся коротких (30–50 м) участков древесно-кустарниковых полос с участками чисто кустарниковых посадок (рис. 41, б). Предназначается для создания системы полос на территории СЗЗ. Полосы
второго типа имеют разрывы (10–15 м) через каждые 30–50 м длины
полосы (рис. 41, в), в разрывах размещают многолетние кустарники.
Озеленение достаточно эффективно снижает уровень загрязнения при наличии средних и особенно низких наземных источников. Вблизи автомагистралей уровень снижения загрязнения воздуха в значительной степени зависит от структуры зеленой полосы,
в летнее время, естественно, эффективность такой полосы максимальная.
Итак, эффективное озеленение территории СЗЗ:
– образовывает новые элементы ландшафта и улучшает существующие;
– играет роль санитарно-оздоровительного кордона между предприятием и окружающей местностью, предохраняя воздушный бассейн, почву и водоемы от загрязнения их отходами производства;
– обеспечивает наиболее благоприятные условия для производственной деятельности промышленного предприятия и занятых на
нем рабочих;
– не стесняет транспортные и пешеходные связи между подразделениями производства;
– затеняет стены от нагревания солнечными лучами, улучшает
микроклимат, служит местом отдыха для рабочих во время перерывов и т. п.;
– изолирует от остальной территории, источники воздействия;
– обеспечивает отток загрязненных воздушных масс, защищает
населенные пункты от шума, пыли и выхлопных газов;
– образовывает новые элементы ландшафта и улучшает существующие.
Несоблюдение экологических требований при планировании,
технико-экономическом обосновании проектов, проектировании,
размещении, строительстве, реконструкции, вводе в эксплуатацию,
эксплуатации предприятий, сооружений или иных объектов (включая СЗЗ) влечет наложение административного штрафа на граждан; должностных и юридических лиц.
179
4.2. Озеленение санитарно-защитной зоны
4.2.1. Задачи и функции озеленения СЗЗ
Озеленение – это градостроительное мероприятие в виде комплекса работ по планировке, созданию рельефа участка застройки,
высаживанию многолетних зеленых насаждений (деревьев, кустов,
кустарников) или восстановлению сильно измененного или уничтоженного растительного покрова, устройству газонов и цветников,
способствующих благоустройству территории и улучшению ее экологического состояния.
Уровень озеленения должен быть не менее 40%, а в границах территории жилого микрорайона – не менее 25% (не менее 10 м2/чел.) [37].
Принята следующая классификация городских зеленых насаждений:
– общего пользования – парки культуры и отдыха, сады жилых
районов, скверы, бульвары, набережные, лесопарки и т. п.;
– ограниченного пользования – территории жилых районов и кварталов, территории микрорайонов, участки детских садов и школ,
спортивных комплексов, учреждений здравоохранения и т. д.;
– специального назначения – ботанические и экологические сады, коммунально-складские территории, санитарно-защитные зоны промышленных предприятий (СЗЗ).
Основная функция озеленения СЗЗ – санитарно-гигиеническая.
Оптимизация микроклимата, повышение санирующего эффекта и
нейтрализация негативных факторов. Умелое размещение растительности, сочетание открытых и закрытых участков может снизить скорость ветрового потока, регулировать температуру и относительную влажность, снижать запыленность воздуха. Растения
уменьшают бактериальную загрязненность и повышают ионизацию атмосферы, обогащая ее фитонцидами. Приоритетные задачи озеленения и благоустройства определяются классом опасности
предприятия и соответственно размером СЗЗ (рис. 42).
Кратко охарактеризуем функции зеленых насаждений.
Снижение запыленности. Очищение городского воздуха от пыли и копоти происходит посредством контакта воздушных масс
с зеленным массивом крон, стволами, ветвями растений, газонной травой, в результате чего снижается скорость воздушного потока и под влиянием силы тяжести происходит оседание до 60–
70% пыли и взвешенных частиц. Значительная часть пыли оседает на поверхность листьев, хвои, веток, стволов. Во время дождя
пыль смывается на землю. Под зелеными насаждениями вслед180
ЗАДАЧИ ОЗЕЛЕНЕНИЯ
Снижение запыленности
Выделение кислорода
Регулирование
теплового режима
Ветрообразование
Шумозащита
Фитонцидное действие
Регулирование
Ветрозащита
радиационного
режима
Регулирование влажности
Улучшение
ландшафта
Солнцезащита
Декорация
Рис. 42. Функции зеленых насаждений
ствие разности температур возникают нисходящие потоки воздуха, которые также увлекают пыль на землю. Пылезадерживающие свойства зависят от морфологических особенностей листьев:
лучше очищают воздух шершавые, складчатые, опушенные или
покрытые ворсинками листья (тополь, клен, остролистный, вяз,
сирень). При малых скоростях пылеветровых потоков (1–3 м/с)
полосы различного качественно-видового состава способны задерживать 20–80% твердого компонента, при штиле –до 60%; эффект пылеаккумуляции проявляется при ширине полос 12–20 м
и более.
Снижение загазованности. Зеленые насаждения, расположенные между источником и жилыми зданиями, разбивают поток выброса на части, частично поглощают твердые и газообразные вредные вещества, снижая концентрацию примесей. Замерами концентраций загрязняющих веществ установлено, что при удалении от
источников на расстояние 2000 м, (СЗЗ предприятия I класса опасности), где древесно-кустарниковые фильтрующие посадки занимают 70%, произошло заметное снижение концентрации: диоксида серы и оксидов азота более чем в три раза, а сульфидов – почти
в семь раз (табл. 59). Степень очистки превышала 60%.
181
Таблица 59
Влияние озеленения на концентрацию отдельных примесей
(тип посадок – фильтрующий лесной массив)
Концентрация примеси (мг/м3)
на расстоянии от источника
1000 м
1500 м
2000 м
Степень снижения
загрязнения,
%
Диоксид серы
0,27
0,14
0,080
70,4
Сульфиды
0,17
0,03
0,025
85,3
Оксиды азота
0,22
0,13
0,07
68,2
Загрязняющее
вещество
Защитные свойства «зеленых фильтров» зависят от степени газоустойчивости и плотности посадки древесно-кустарниковых растений. Растения с повышенной интенсивностью фотосинтеза имеют
меньшую газоустойчивость.
Среди плотных непродуваемых насаждений вблизи источников
выбросов возникают очаги повышенной концентрации загрязнений
атмосферы. Требуются хорошо продуваемые насаждения в групповых ажурных посадках (рис. 43). Разряженные посадки более
эффективны в очистке воздуха в сравнении с плотными насаждениями.
Вблизи транспортных магистралей и промышленных объектов
уровень снижения загрязнения воздуха в значительной степени зависит от типа посадок и времени года. В летнее время эффективность полос максимальная (табл. 60).
За счет посадок растений можно снизить степень загрязнения
атмосферного воздуха прилегающих к магистрали территорий
на 1,5–2 ПДК, т. е. примерно с тем же эффектом, что и применение инженерно-технических, санитарно-технических мероприятий
(табл. 61).
Загрязненный воздух
Загрязненный воздух
Плотные посадки
Чистый воздух
Разреженные посадки
Рис. 43. Влияние плотности посадки на защитные свойства растений
182
Таблица 60
Сезонное снижение уровня загрязненности воздуха
Коэффициент
ажурности кроны
Снижение уровня
загрязненности
воздуха, %
Зима
Лето
Зима
Лето
Однорядная
0,11
0,22
0–3
7–10
Двурядная
0,15
0,37
3–5
10–20
Двурядная с двурядным
кустарником
0,18
0,58
5–7
30–40
Трехрядная с двурядным
кустарником
0,20
0,68
10–12
40–50
Четырехрядная с двурядным кустарником
0,23
0,75
10–15
50–60
Посадка деревьев
Таблица 61
Уровень снижения загрязнения атмосферы
в зависимости от структуры защитной полосы
Структура защитной полосы
зеленых насаждений
Снижение уровня
загрязнения, %
Ширина, м
Общий
В том числе
за счет
озеленения
Однорядная полоса деревьев
5
5–10
4 –7
Однорядная полоса кустарников
5
7–10
5–7
Двурядная посадка деревьев
высотой 10–12 м с кустарником
10
10–30
8–20
Двурядная посадка деревьев
высотой 10–18 м
10
25–30
20–25
Четырехрядная полоса деревьев
высотой 12–15 м с кустарником
25
35–45
25–30
Многорядная полоса древеснокустарниковых насаждений
при высоте 15–30 м и полноте:
0,5–0,6
0,7–0,8
0,8–1,0
30
30
30
40–45
55–60
70–75
30–40
45–50
60–70
183
Полосы зеленых насаждений достаточно эффективно снижают
уровень загрязнения при наличии средних и особенно низких наземных источников типа выхлопных газов автомобильного транспорта. Лесная полоса ажурной конструкции в лиственном состоянии имеет сквозные просветы, более или менее равномерно распределенные по всей ее высоте.
Форма поперечного сечения для такого типа полос существенного значения не имеет, но наиболее желательна прямоугольная. Оптимальная степень ажурности зеленых насаждений – 35–40% [37].
Фитонцидное действие. Большинство растений (береза, дуб, тополь, черемуха, сосна, ель) выделяет летучие и нелетучие вещества – фитонциды, обладающие способностью убивать вредные для
человека болезнетворные бактерии или тормозить их развитие.
Так, фитонциды дубовой листвы уничтожают возбудителя дизентерии, а 1 га можжевельника ежедневно выделяет до 30 кг летучих
веществ. В СЗЗ это свойство по объективным причинам экранируется загрязняющими веществами, отходящими с промышленными
выбросами.
Выделение кислорода. Большое значение в оздоровлении воздуха
населенных мест имеет способность растений поглощать углекислый газ и выделять кислород. Разные породы древесно-кустарниковых растений обладают неодинаковой интенсивностью фотосинтеза и поэтому выделяют различное количество кислорода. Дерево
с большей лиственной массой выделяет больше кислорода. В среднем 1 га зеленых насаждений в 1 ч поглощает 8 л углекислоты (т. е.
столько, сколько углекислоты выделяют за это время 200 человек).
Ветрозащита. В целях защиты жилой застройки от неблагоприятных ветров поперек основного потока устраивают защитные полосы зеленых насаждений. Ветрозащитными свойствами обладают
зеленые насаждения даже сравнительно небольшой высоты и плотности посадки. Ветрозащитное влияние неширокой зеленой полосы, состоящей из восьми рядов деревьев высотой 15–17 м, отмечается на расстоянии 300–600 м. В этой зоне скорость ветра составляет 25–30% первоначальной. Для ее снижения достаточно наличия
размещаемых на определенных расстояниях друг от друга зеленых
полос шириной 20–30 м. В глубине леса на расстоянии 120–240 м
наступает полный штиль. Наиболее эффективны ажурные защитные полосы, пропускающие сквозь себя до 40% всего потока ветра.
На участке, длина которого не превышает утроенного значения
средней высоты деревьев защитной полосы, скорость ветра уменьшается практически в два раза (табл. 62).
184
Таблица 62
Снижение скорости ветра
в зависимости от расстояния до полосы зеленых насаждений
Расстояние
от зеленых
насаждений,
выраженное
в высоте посадок, Н
Скорость ветра
по сравнению
со скоростью
в зоне,
не защищенной
посадкой, %
Расстояние
от зеленых
насаждений,
выраженное
в высоте посадок, Н
Скорость ветра
по сравнению
со скоростью
в зоне,
не защищенной
посадкой, %
1Н
40
10Н
80
2Н
45
15Н
85
3Н
55
20Н
90
4Н
60
25Н
92
5Н
65
40Н
95
Дальность проникновения воздушных масс зависит от начальных скоростей ветра. Для высокоплотных массивов смешанного
состава (50% хвойных) шириной 20–30 м полное затухание ветра
при начальной скорости 3–5 м/с наблюдается на расстоянии 150–
250 м, при более высокой начальной скорости 8–10 м/с – на расстоянии 250–400 м [38]. Наилучшими по ветроослабляющему влиянию являются полосы продуваемой конструкции – плотные или
слабоажурные в верхней и средней частях насаждения со сквозными просветами внизу (низкорослые кустарники). Они применяются при озеленении СЗЗ, если необходимо усилить проветривание
и в какой-то мере ограничить оседание выбросов в насаждениях.
Такое озеленение СЗЗ способствует росту растений в связи с улучшением некоторых микроклиматических характеристик.
Регулирование теплового режима. Температура воздуха внутри
зеленого массива в среднем на 2–3 °С ниже, чем в жилом квартале.
В радиусе до 100 м вблизи зеленого массива температура воздуха на
1–1,5 °С ниже, чем на удаленных от массива открытых местах. Это
происходит вследствие повышенной циркуляции воздушных масс
вблизи зеленых насаждений. Более теплый воздух на открытой инсолируемой территории поднимается вверх, и на его место поступает более холодный из соседних зеленых массивов. В холодный период года поверхность древесных стволов сохраняет температуру, что
при определенной плотности насаждений оказывает смягчающее
действие на зимний микроклимат, особенно в связи с затуханием
ветра в зеленых массивах.
185
Регулирование влажности. Улучшению микроклимата способствует также повышение влажности воздуха в результате испарения влаги листьями при повышенной температуре. За год 1 га леса
испаряет в атмосферу 1–3,5 млн килограммов влаги. Даже небольшие зеленые массивы повышают влажность воздуха на прилегающей территории на 20 – 30%. Влажностный режим зеленых насаждений в жаркую погоду является благоприятным, смягченным и не
имеет резких колебаний, как на облучаемых открытых участках.
Шумозащита. Зеленые насаждения снижают уровень шума на
5–10%, кроны лиственных деревьев поглощают 26% падающей на
них звуковой энергии. Хорошо развитые кустарниковые и древесные породы с густой кроной на участке шириной в 30–40 м могут
а)
б)
в)
г)
Рис. 44. Схемы распространения звука в массивах растений:
а – однорядная полоса деревьев;
б – сочетание полос деревьев и кустарников;
в – двурядная живая изгородь;
г – рациональная планировка озеленения («встраивание» в рельеф)
186
снижать уровни шума на 17–23 дБ. Травяной покров также способствует уменьшению уровня звука на 5–7 дБ. Однако при неправильном расположении зеленых насаждений по отношению к источникам звука можно получить противоположный эффект, т. е. усилить
уровень шума (рис. 44).
Листья деревьев имеют большую отражательную способность,
чем все другие виды покрытий. Звуковые волны, наталкиваясь на
листья, хвою, ветки, стволы деревьев различной ориентации, рассеиваются, отражаются или поглощаются и медленно затухают.
Увеличение площади плоскости восприятия и отражения за
счет увеличения числа полос, чередования деревьев и кустарников,
а также использования живой изгороди заметно увеличивает шумозащитный эффект. Целесообразно использовать естественные
преграды и особенности рельефа (опушки, возвышенности).
Величина затухания звука лежит в пределах 0,02–0,15 дБ/м и
только при особо густых посадках большой ширины – до 0,35 дБ/м.
Акустическая эффективность плотных полос при высоте деревьев
не менее 5 м при ширине полосы 20–40 м достигает: минус 2–5 дБ;
при ширине 100–140 м минус 8–9 дБ [38].
Декоративно-планировочные решения. Зеленые насаждения активно участвуют в создании ландшафтов, придают им целостность
и законченность. Богатство красок и форм растений, изменение
окраски лиственного покрова деревьев и кустарников по сезонам года оживляют ландшафты.
Озеленение сглаживает негативные природные явления. Озеленение укрепляет откосы, прекращает оврагообразование, осушает заболоченные участки, защищает объекты от селей, оползней, снежных и песчаных бурь, снежных заносов, а в отдельных ситуациях,
где это требуется, способствует формированию снежных покровов.
Схемы, иллюстрирующие механизмы защитного действия растений, представлены на рис. 45, где показано, как направление воздушных потоков влияет на зеленый массив и качество инсолируемых участков.
4.2.2. Принципы озеленения
Санитарно-гигиенические, рекреационные и утилитарные функции являются приоритетными для барьерных территорий, поэтому
эффективный подбор растений основывается на соблюдении ряда
принципов.
Экологический принцип. Предполагает учет биологических особенностей развития растений и приспособления их видов и форм
187
к определенным условиям произрастания, сложившимся в процессе эволюции. Близость к естественной среде способствует созданию
на урбанизированной территории устойчивых жизнеспособных
растений, а несовпадение условий произрастания с потребностями
растений отражается на их росте, развитии, внешнем облике и в целом жизнеспособности: растения резко меняют форму, размеры,
окраску листьев, степень облиствения, декоративность и защитный
потенциал. Наиболее важные требования – это отношение растений
к свету, почвенному плодородию, влажности и температуре почвы,
а также приспосабливаемость растений к экстремальным условиям: засухо-, соле-, газо-, пыле-, морозоустойчивость.
Фитоценотический принцип. Правильное сочетание пород, способных к совместному произрастанию (определенные фитоценозы), обеспечивает гармоническое, биологическое и композиционное
б)
4
4
3
а)
3
2
3
2
1
1
3 м 3 м 3 м3 м 3 м 3 м 3 м
21 м
1
2
в)
21 м
40 м
21 м
40 м
21 м
Рис. 45. Схемы, иллюстрирующие механизмы
защитного действия зеленых насаждений:
а – схема конвекционного воздухообмена между инсолируемой и
затененной площадками в жилой зоне: 1 – асфальт (инсолируемый участок),
2 – озелененный участок (тень), 3 – направление конвективных токов;
б – рекомендуемая схема посадки древесно-кустарниковой защитной
полосы: вверху – профиль и план конструкции лесозащитной полосы,
состоящий из четырех рядов кустарника 1 и 2, деревьев вспомогательных
пород 3 и основных пород 4; в – профиль озеленения из трех
лесозащитных полос
188
единство растений. Взаимное влияние растений проявляется в механическом, биофизическом и биохимическом воздействии. Механическое взаимодействие проявляется в плотных загущенных
посадках через повреждение ветвей, почек, листьев близко расположенных друг к другу деревьев и кустарников, биофизическое –
через взаимодействие биополей растений, которое, как правило,
проявляется на расстоянии, в 5–10 раз большем диаметра кроны.
Угнетающее биофизическое влияние проявляется в виде отмирания почек, искривления ствола, гибели молодых саженцев-побегов, а также через конкурентную борьбу за почвенную влагу, свет,
элементы питания. Биохимическое взаимодействие проявляется во
взаимодействии их корневых систем, которые не только поглощают элементы питания, но и выделяют в почву специальные вещества, следствием чего является угнетение одних видов или усиленное произрастание других.
Возможны следующие варианты взаимовлияния пород А и В:
– индифферентны друг к другу;
– влияют друг на друга благоприятно;
– влияют одна на другую отрицательно;
– порода А влияет на породу Б отрицательно и в то же время сама
растет лучше (хуже, обычно);
– порода А влияет на породу Б положительно и в то же время сама растет хуже (лучше, обычно).
Лучшими из перечисленных вариантов являются первый и второй, так как здесь породы биологически соответствуют друг другу
и обе хорошо растут и развиваются. Сущность природы сочетания
древесных пород в насаждениях заключается, главным образом,
в их биофизическом, биотрофном, физиологическом, аллелопатическом и механическом соответствии друг другу. Для некоторых
древесно-кустарниковых пород имеются благоприятные сочетания
(табл. 63).
Декоративный принцип. Декоративность есть сочетание внешних признаков растений, обусловленных биологическими особенностями, экологическими условиями и возрастными изменениями
(силуэт, облик, форма, цвет) и учитывается при определении плотности размещения деревьев и кустарников в зеленых массивах. Средозащитное озеленение должно рассматриваться как полноценный
композиционный элемент системы городского озеленения. Структура средозащитного озеленения, несмотря на дендрологическую
и структурно-конструктивную однородность и «монотонность»,
все же позволяет значительно улучшить декоративно-эстетические
189
Таблица 63
Благоприятные сочетания древесно-кустарниковых пород
Основная порода
Сопутствующие породы
Ель
Сосна, береза, липа, дуб, осина
Сосна
Береза, клен остролистый, липа, карагана, ракитник,
можжевельник
Лиственница
Ель, пихта, жимолость, таволга, шиповник
Дуб
Клен остролистый, клен полевой, липа, яблоня, черемуха, груша, калина
Береза
Сосна, клен остролистый, ель, пихта, чубушник, жимолость, шиповник
Таблица 64
Ландшафтная структура территории СЗЗ
Климатический район
Ландшафты пространств
Закрытые
Полуоткрытые
Открытые
30–35
40–45
20–30
Центральный
60
25
15
Южный (степная и полустепная зоны)
70
20
10
Северный
Таблица 65
Композиционные элементы озеленения СЗЗ
Объемные
Плоскостные
Характеризуются различной величиной,
которая определяется или количеством
растений или занимаемой площадью
Служат фоном для восприятия остальных элементов
озеленения и благоустройства участка
Это массивы (диаметр 50–100 м и более),
большие группы (15–80 м), куртины
(15–80 м), малые и средние группы
(5–35 м), солитеры из кустарников
и деревьев
Это газоны, водоемы, цветники, мощения
190
качества урбанизированного ландшафта. Защитное озеленение
успешно может выполнять функции организации фона и объединяющего элемента при полном соответствии окружающему ландшафту, чему отвечают прямолинейные и криволинейные полосные
структуры, участки крупных зеленых массивов и др. Наиболее гармонично сочетание открытых и закрытых пространств, меняющееся при движении от южных к северным регионам (табл. 64).
Оптимальные микроклиматические, рекреационные и комфортные условия могут быть достигнуты даже на территории СЗЗ при
правильном сочетании различных композиционных элементов озеленения, например объемных или плоскостных (табл. 65).
Группы озеленения – это сочетания нескольких деревьев между
собой, с кустарниками и цветниками. Группы классифицируются
по окраске (контрастные, гармоничные, темные, светлые, яркие); по
структуре (плотные, рыхлые, ажурные); по форме (симметричные,
ассиметричные, одноярусные, многоярусные, высокие, широкие).
Важные «рабочие» показатели:
– полнота зеленых насаждений представляет собой степень горизонтальной сомкнутости кроны, которая измеряется в долях единицы (она равна 1 при отсутствии просветов);
– минимальный уровень освещенности – это уровень, при котором могут произрастать самые теневыносливые растения (20–25%
солнечной радиации). Минимальный уровень освещенности соответствует полноте насаждений 0,8–0,9. Минимальное расстояние
между деревьями и кустарниками при их совместном произрастании зависит от характера развития корневых систем и динамики сезонного роста (табл. 66).
Плотность посадки – это количество высаживаемых деревьев
и кустарников на единицу озеленяемой территории. При этом учитывается только площадь, занятая зелеными насаждениями, кустарниками, деревьями, газонами. Не учитываются площади под
пешеходными дорожками, сооружениями и малыми архитектурными формами. Оптимальные нормы посадки учитывают принТаблица 66
Минимальное расстояние между породами растений в группах
Деревья
Расстояние, м
Кустарники
Расстояние, м
Деревья первого яруса
3,0–5,0
Деревья второго яруса
1,5–3,0
Крупные
Средние
Низкие
1,5–2,5
1,5–2,0
0,5–0,7
191
цип развития озеленяемого пространства во времени (жизненный
цикл), т. е. свойственное зеленым растениям биологическое развитие в пространстве и во времени, возрастные изменения и болезни.
Жизненный цикл деревьев на урбанизированной территории занимает в среднем 70 лет:
– первые 20–25 лет –период формирования и интенсивного роста
древесного растения;
– следующие 12–16 лет – время постепенного разрастания крон,
формирования общего габитуса и внешнего облика древесных
пород;
– 35–50 лет – докризисный период и 50–70 лет – критический период (угнетение).
Рекомендуемые нормы посадки, т. е. соотношение деревьев и кустарников в различных видах насаждений, приводятся в работе [39].
Так, для Центрального района в СЗЗ, расположенной в лесостепной
и нечерноземной зонах, это 7:1, а в степной зоне – 5:1. Расстояния от
зданий, сооружений, воздушных линий электропередачи, а также
объектов инженерного благоустройства до деревьев и кустарников
также регламентируется.
В основном рассматриваются посадки фильтрующего типа из
древесных пород, высаженных на расстоянии 3,3–3,4 м. Норма:
730–1100 шт./га. Для южных районов расстояние 5,6–6,6 м при
норме посадки 500–600 шт./га.
4.2.3. Подбор растений и типовые конструкции посадок
Для получения максимального защитного эффекта очень важен
подбор ассортимента устойчивых местных или хорошо акклиматизированных древесно-кустарниковых пород, ассортимент которых
делят на группы.
Основной. Составляет фитоценотическую структуру зеленого
массива СЗЗ; видовой состав обусловлен устойчивыми, хорошо зарекомендовавшими себя в озеленении видами местныx растений
с участием акклиматизированных иноземных видов. Это – береза
плакучая, клен остролистный, липы мелколистная и крупнолистная, лиственницы сибирская и европейская, ива белая, вяз гладкий, ясень обыкновенный, тополь (берлинский, советский пирамидальный), дуб черешчатый, можжевельник обыкновенный, а также
хорошо акклиматизированные виды: конский каштан, дуб красный, орех маньчжурский, ель колючая, туя западная, можжевельники (казацкий, виргинский).
192
Дополнительный. Виды не играют самостоятельной роли изза небольших размеров, а дополняют ландшафтные композиции.
Это – рябина обыкновенная, боярышник, черемуха виргинская,
вишня пенсильванская; яблоня, груша уссурийская, виды многих
кустарников.
Садово-декоративный. Способствуют формированию микроландшафта и декоративному оформлению участков СЗЗ, прилегающих к жилой территории (придомовые полосы, площадки отдыха,
пересечения дорожек и т. п.). Это – яблони сливолистная и обильноцветущая, черемуха виргинская, декоративные кустарники –
спиреи, дерен пестролистный, сирени, а также хвойные: туя западная, зонтиковидная, шарообразная, золотистая, ель канадская, коническая, можжевельники.
Основу озеленения СЗЗ должны составлять виды основного ассортимента растений как структурные компоненты, от которых
зависит как санитарно-защитный эффект, так и общий характер
ландшафта. Это, как правило, 6 – 10 местных видов деревьев.
Для цветочного оформления используют газоустойчивые виды
однолетних, двулетних и многолетних цветочных растений. Рекомендуемый ассортимент растений для озеленения и эстетического
оформления СЗЗ в зоне умеренной постоянной и слабой периодической загазованности представлен в работах [30, 38].
Подбор растений для озеленения – ответственная задача, которая может быть успешно решена только на основе тщательного изучения в каждом конкретном случае всех природных, климатических и планировочных условий. Растения группируют по климатическим районам, по почвенным условиям, по реакции на влажность
воздуха, по отношению к инсоляции, по быстроте роста, по степени
газостойкости, по цвету листвы и коры деревьев и кустарников, по
размеру и форме кроны.
Например, форма и степень прозрачности кроны растений имеет большое санитарно-гигиеническое и архитектурное значение. Деревья и кустарники с плотной, непрозрачной кроной наиболее эффективно защищают от солнечных лучей, пыли, снега, ветра. Напротив, растения с прозрачной кроной образуют менее плотную
тень, не являются надежным препятствием для ветра и пропускают большее количество пыли и снега. При посадках деревьев около зданий и вдоль улиц, по которым проходят линии трамвая или
троллейбуса, учитывают ширину кроны деревьев (табл. 67). Плотность кроны учитывается при организации защитных насаждений,
тенистых аллей и затененных площадок.
193
Таблица 67
Эффективная высота зеленых насаждений
Группа
растений
Высокие
Средние
Низкие
Высота по виду растений
Деревья
Кустарники
Выше 20 м
(клен, сосна обыкновенная,
липа)
Выше 2 м
(боярышник, лох, бузина,
калина);
10–20 м
(береза, черемуха, рябина)
1—2 м
(таволга, кизильник,
чубушник)
До 10 м
(клен татарский, вишня,
черемуха виргинская и др.)
До 1 м
(самшит, вереск,
черника, брусника)
–
От 3 до 20 м
(актинидия, виноград,
глициния)
Вьющиеся
Один из наиболее эффектных приемов архитектурной композиции растений – это художественно-выразительное сочетание деревьев с различной формой кроны. Так, растения с плакучими формами кроны высаживают небольшими группами, образующими
хороший фон для скульптур, павильонов и других сооружений. Существенное декоративное значение имеет цвет листвы и коры деревьев и кустарников, а также время появления и опадания листвы
у деревьев и кустарников.
Среди основных видов деревьев и кустарников имеются растения
с интересными формами кроны. Активно используется нетрадиционное озеленение (рис. 46). При озеленении СЗЗ учитывают чувствительность растений к загрязняющим компонентам. Благодаря уникальной
способности нейтрализовать в тканях значительные количества токсикантов и при этом поддерживать газовый баланс в атмосфере, некоторые растения способны переносить без заметного ущерба для себя
в 5–50 раз большую концентрацию примесей, чем ПДК. Однако устойчивость растений к отдельным видам загрязнения, условиям влажности, освещенности, климатическим различиям неодинакова и зависит
от особенностей их структурно-функциональной организации.
Так, зимой лиственные деревья лишены своих физиологически
активных органов – листьев, однако хвойные растения сохраняют
зелень и зимой. Целесообразно отбирать породы: одни очищают воздух от вредных газов, другие – от пыли.
194
Свободная группировка
Шпалерные изгороди
Вертикальное озеленение
Озеленение в контейнерах
Живая изгородь
Крышное озеленение
Рис. 46. Нетрадиционные приемы озеленения территории
Устойчивость есть способность растений противостоять воздействию экстремальных факторов среды (почвенной и воздушной
засухи, засоления почв, низких температур, загазованности и запыленности воздуха и т. д.). В принятой системе оценивания различают устойчивые, относительно устойчивые, малоустойчивые
растения (табл. 68).
Грамотное проектирование посадок создает целостный архитектурно-художественный облик территории СЗЗ и формирует четкие,
195
Таблица 68
Распределение растений по степени устойчивости
Вид
растений
Устойчивые
Хвойные
Относительно
устойчивые
Лиственница, туя
Ель, можжевельник,
сосна, тисс,
пихта
Береза повислая,
бук, боярышник,
черешня, вяз, граб,
груша, ива, клен,
липа, орех, слива, осина, яблоня,
ясень, черемуха
Рябина,
катальпа
–
Лиственные
Карагана древовидная, клен остролистный, серебристый,
гледичия, сумах,
тополь, каштан конский, акация белая
Декоративные Барбарис, бузина,
лох, декоративный
виноград, жимолость синяя, облепиха, кизильник, роза
морщинистая
Малоустойчивые
Актинидия, аморфа, Магония,
арония, бирючина,
кирказон,
древогубец, чубуш- клематис
ник жимолость татарская, лапчатник,
сирень
видимые издали контуры озелененного участка (силуэт). Силуэт
может иметь форму сплошного зеленого массива с геометрически
правильными очертаниями или быть построен на контрасте между
отдельными высокими сооружениями и окружающей их более низкой растительностью. В практике встречаются круговые, секторные и трапецеидальные силуэты, зависящие от направления преобладающих для данной территории ветров (рис. 47).
При наличии преобладающих ветров постоянного направления
зеленые насаждения размещаются с расчетом создания одного коридора а, причем жилая застройка производится низкоэтажными
зданиями со стороны ветра. Если преобладают ветры противоположных направлений б, коридор устраивается вдоль направления
ветров, а жилая зона размещается только за его границами. При отсутствии в районе промплощадки четко выраженных направлений
ветров в зеленые массивы должны создавать сходящиеся на промплощадке три или четыре коридора. В районах с частыми штилями, не имеющих преобладающих направлений ветров, зеленые насаждения в СЗЗ размещают в виде круговой полосы г.
196
а)
в)
С
С
б)
г)
С
С
Промышленная площадка (источник выброса)
Селитебная зона
Санитарно-защитные комплексы
Преобладающее направление ветра
Рис. 47. Конструкция СЗЗ в зависимости от направления ветров:
а – ветер одного направления; б – встречные ветров;
в – ветры трех направлений; г – преобладающее направление отсутствует
Вот некоторые примеры.
Медеплавильные и криолитовые заводы. Устойчивыми являются жимолость татарская, лох серебристый, черемуха обыкновенная.
Средняя устойчивость характерна у айланта высокого, вяза обыкновенного, клена ясенелистного, тополя бальзамического и канадского, яблони сибирской, черемухи обыкновенной, акации желтой,
сирени обыкновенной и др.
Химические предприятия. В производстве удобрений лучшую
устойчивость проявляют тополь китайский и бальзамический, акация желтая, смородина золотистая и красная, хмель; в производстве красителей – айлант высокий, акация белая, береза бородавча197
тая, вяз обыкновенный, клен, тополь, боярышник обыкновенный,
бузина красная, виноград и др.
На предприятиях по производству серной и азотной кислот относительно устойчивыми оказались тополь канадский, акация желтая,
бересклет европейский, бирючина обыкновенная, бузина красная,
виноград пятилистный, лох серебристый и узколистный, снежноягодник. Среднеустойчивы акация, ива, клен, осина, тополь, ясень,
айва, дерен, жимолость татарская, пузыреплодник калинолистный,
смородина золотистая, сумах пушистый, шиповник морщинистый.
На нефтеперерабатывающих заводах практически может произрастать большинство наиболее распространенных в озеленении
пород: акация белая, вяз обыкновенный и перистоветвистый, дуб
красный, клен ясенелистный, липа мелколистная, тополь бальзамический, берлинский, канадский и лавролистный, жимолость татарская, клен татарский и др. Наиболее чувствительны береза бородавчатая, рябина обыкновенная, черемуха обыкновенная, кизильник блестящий.
Предприятия черной металлургии. Используются айлант, акация, вяз, клен, тополь, айва, барбарис, абрикос, вяз, ясень, аморфа
кустарниковая, боярышник обыкновенный, бузина, гортензия метельчатая, дерен белый, клен гиннала и татарский, спирея вангутта, сумах пушистый, тамариск, шиповник обыкновенный.
Под действием кислых газов в растениях смещается катионноанионное равновесие, что приводит к нарушению структуры клеток, тканей, физиологических процессов. Устойчивость – это способность тканей и клеток нейтрализовать поступающие в них анионы кислот с помощью свободных неорганических катионов: калия,
магния, натрия, кальция. Растения, насыщенные этими катионами, наиболее устойчивы к кислым газам, потому что способны нейтрализовать анионы кислот, образуя соли.
Газонные травы вследствие испарения влаги своей листвой увеличивают влажность и снижают температуру приземного слоя воздуха, задерживают пыль, закрепляют оползневые грунты. Для повышения устойчивости газонов рекомендуется высеивать смеси
трав различных биологических групп. В травосмеси включают растения со сходным строением и окраской, но различные по быстроте
роста и долговечности. Особой устойчивостью к загазованности воздуха отличаются травы: костер безостый, мятлик луговой, полевица белая, тимофеевка и др.
Под влиянием соединений серы (>1 мг/м3) происходит разрушение хлорофилла в листьях, в связи с чем ухудшаются фотосинтез
198
и дыхание, замедляется рост, снижаются качество насаждений и
биопродуктивность. Даже малые концентрации оксидов азота разрушают зеленую массу растений, изменяют влагоустойчивость
и влагозависимость растений. Выбросы твердых частиц приводят
к образованию пылевых слоев, ограничивающих процессы фотосинтеза. Так, пыль магнезита резко подавляет процессы вегетационного роста, а соединения фтора поражают кору и листья. С увеличением значения рН почвы из-за длительного накопления цементной пыли нарушаются условия для роста пихт.
Механизм интоксикации растений очень сложен. Загрязняющее
вещество поступает в деревья через поры в листьях, почки, кору, иголки. Поглощенная примесь накапливается в покровных, а затем и внутренних тканях, изменяя минеральный состав зеленой массы. Часть
токсикантов оттекает из листа и локализуется в побегах, растущих листьях, плодах, клубнях, луковицах, корнях. На территориях СЗЗ наблюдается разрушительное действие по отношению к растениям.
Учитывая тяжелые условия произрастания деревьев на территории СЗЗ, высоту главной породы в среднем возрасте следует принимать 10–12 м. Для создания зеленых насаждений рекомендуется применять рядовой способ посадки при ширине междурядий 3м.
Это обеспечивает возможность механизированного ухода за почвой,
улучшение условий для роста и развития растений в СЗЗ.
Озеленение создает оптимальный аэрационный режим в селитебе. Специально направленные широкие аллеи и массивы зелени
улучшают проветривание застройки и предупреждают возможность застоя загрязненного воздуха в низинах. Наличие разрывов,
взаиморасположение открытых и озелененных пространств позволяет регулировать тепловой баланс и создавать конвекционные потоки воздуха в жилых массивах.
Практически любое изменение структуры посадок может привести как к положительным, так и к отрицательным последствиям.
Например, уплотнение насаждений в целях ветро- и шумозащиты одновременно снижает уровень инсоляции территории и может
привести к застою загрязненного воздуха.
В качестве примера рассмотрим озеленение АЗС (IV класс). Рекомендуется проектировать защитные изолирующие полосы, состоящие из нескольких рядов древесных пород, наиболее устойчивых
в данных условиях, и двух-четырех опушечных рядов кустарников
(рис. 48).
Опушка, обращенная к источнику выбросов, должна быть очень
плотной, без просветов в нижнем, среднем и верхнем ярусах. Воз199
АЗС
АЗС
Преобладающее направление ветра
Рис. 48. Варианты планировочной организации
озеленения СЗЗ предприятий IV класса опасности
можно введение сопутствующих пород второго яруса насаждений.
Центральные ряды могут быть менее плотными, а обращенная
внутрь защищаемой территории опушка может иметь ажурную
конструкцию с просветами в области крон и стволов. Это обеспечивает внутреннее проветривание полос. Защитные насаждения необходимо устраивать также и вдоль подъездных дорог и проездов [40,
41]. Для достижения наибольшего ветрозащитного эффекта полосы
целесообразно размещать под углом 80–90° к направлению господствующих ветров. Завихрение воздуха за полосами способствует
образованию восходящих токов и лучшему рассеиванию выбросов
в высоких слоях атмосферы.
Еще пример – складские помещения, пожарные депо, гаражи.
Здания имеют много глухих стен, поэтому рекомендуется использовать вертикальное озеленение, применяя травянистые или древесные лианы (виноград различных видов и сортов, жимолость). Для
повышения жизнеспособности растений большое значение имеют
не только подбор растений, но и строгое выполнение агротехнических требований при посадке и уходе за ними.
Агротехническая подготовка территории СЗЗ состоит в разработке и осуществлении мероприятий по сохранению существующих ценных насаждений (деревьев, кустарников, травянистой растительности), планировке и очистки территории, подготовке почвы
200
к озеленению. Эти вопросы увязываются с остальными разделами
проекта СЗЗ. Почва должна иметь достаточное количество пор для
проникновения влаги и воздуха, рыхлую мелкокомковатую структуру, содержать вещества, необходимые для питания растений, не
содержать сорняков и мусора.
Важнейшие операции:
– химическая (гербициды и пестициды) и биологическая защита зеленых насаждений от болезней и вредителей, дезинфекция поверхности растений (ствола, кроны) антисептирование, устранение
источников инфекции;
– карантинные и агротехнические мероприятия, пломбирование
дупел, способствующее увеличению механической прочности ствола, оберегает корневую систему от вымокания;
–обогащение зеленых насаждений полезной фауной позвоночных и беспозвоночных энтомофагов ( птицы и белочки);
– санитарно-профилактические мероприятия, уборка опавших
листьев, хвои, шишек, сухих веток, корчевание пней, обрезка засохших веток;
– борьба с сорняками и ремонт газонов.
Это операции комплексные, многоступенчатые, ресурсоемкие.
Особое место занимают агротехническая подготовка территории
и почвы.
4.3. Приемы благоустройства СЗЗ
Благоустройство территории СЗЗ – это комплекс сопутствующих инженерно-строительных работ и мероприятий по устройству
покрытий, освещению, размещению определенных объектов. Оно
осуществляется для создания максимально возможных безопасных, здоровых, удобных и культурных условий пребывания работников и жизни населения селитебной территории.
Проектирование и эксплуатация элементов благоустройства
(при условии, что застройка занимает не более 10%) обеспечивают
требования охраны здоровья человека, исторической и природной
среды, создают технические возможности беспрепятственного передвижения маломобильных групп населения.
Рациональная архитектурно-планировочная организация включает:
1. Организацию транспортных и пешеходных потоков.
2. Организацию удобных подходов к административным, культурно-бытовым учреждениям и местам массового отдыха.
201
3. Организацию удобных мест для стоянок индивидуального,
грузового и общественного транспорта.
4. Обеспечение пространственной связи с системой озеленения.
5. Формирование промышленного ландшафта на основе гармоничного сочетания искусственных и природных компонентов.
Элементы благоустройства территории: декоративные, технические, планировочные, конструктивные устройства, растительные
компоненты, различные виды оборудования и оформления, малые
архитектурные формы, некапитальные нестационарные сооружения, наружная реклама и информация. Нормируемый комплекс
указанных элементов – это необходимое минимальное сочетание
элементов благоустройства для создания в границах СЗЗ безопасной, удобной и привлекательной среды. Нормируемый комплекс,
как правило, устанавливается в составе проекта СЗЗ в соответствии
с действующими местными нормами и правилами благоустройства.
Для предприятий с вредными выбросами благоустройство СЗЗ
необходимо специально разрабатывать в каждом конкретном случае с участием органов здравоохранения.
К обязательным типовым сооружениям относят:
– уличное коммунально-бытовое оборудование, обычно представленное различными видами мусоросборников-контейнеров и урн,
скамеек и т. п. Основными требованиями при выборе могут являться
экологичность, безопасность (отсутствие острых углов), удобство при
пользовании, легкость очистки, привлекательный внешний вид;
– пешеходные коммуникации (тротуары, дорожки, аллеи, тропинки);
– уличное техническое оборудование (решетки дождеприемных
колодцев, вентиляционные шахты, шкафы телефонной связи, таксофоны, торговые палатки);
– осветительное оборудование (объекты функционального, архитектурного и информационного освещения с целью решения утилитарных, светопланировочных и светокомпозиционных задач).
Функциональное освещение осуществляется стационарными
установками (обычные, высокомачтовые, парапетные, газонные,
встроенные) освещения дорожных покрытий и пространств в транспортных и пешеходных зонах;
– ступени, лестницы, пандусы предусматриваются при уклонах
пешеходных коммуникаций более 30°, а при пересечении пешеходных дорожек с проездами – бордюрный пандус;
– световая информация (включая рекламу) служит для ориентации пешеходов и водителей автотранспорта, а также решения
202
светокомпозиционных задач при условии, что объекты не нарушают комфортность проживания в прилегающих жилых кварталах;
– площадки для автостоянок кратковременного и длительного хранения: уличные (парковки на проезжей части) и внеуличные
(«карманы» и отступы от проезжей части) парковки, гостевые (на
участках жилой застройки), приобъектные (у объекта или группы
объектов), грузовые и иные;
– площадки для выгула собак рекомендуется размещать на территориях общего пользования (непосредственно на границе СЗЗ и
селитебы), свободных от зеленых насаждений, транспортных магистралей;
– средства наружной рекламы и информации.
Элементы благоустройства распределяют на две группы – планировочные и ландшафтные (табл. 69) [30].
Отдельные элементы благоустройства, повышающие комфортность
и привлекательность городской среды, представлены на рис. 49.
Благоустройство СЗЗ охватывает широкий круг вопросов:
– социально-экономических, которые предусматривают создание
благоприятных условий жизни населения, а также рациональное
использование территории;
– санитарно-гигиенических, способствующих поддержанию здоровых условий труда и жизни, нормального микроклимата, благоприятного воздушного бассейна и водного пространства (фонтаны,
водоемы), инсоляция помещений, проветривание территории;
Таблица 69
Элементы благоустройства территории СЗЗ
Элементы планировки
Элементы благоустройства
– здания и сооружения, включая
складские и торговые павильоны;
– спортивные площадки для временного пребывания и отдыха;
– открыто размещаемое оборудование;
– вело- и автостоянки, автопарковки;
– хозяйственные площадки, путепроводы;
– тротуары и пешеходные (прогулочные) дорожки;
– площадки для отдыха;
– озелененные участки
– покрытия транспортных и пешеходных путей, ограждения, мосты,
пандусы, лестницы;
– малые архитектурные формы;
– декоративные водоемы, фонтаны;
– объекты визуальной информации;
– светильники, скамейки, мусороприемники;
– банкоматы, терминалы оплаты
и др.;
– древесно-кустарниковые ансамбли
203
Рис. 49. Основные элементы благоустройства СЗЗ
204
– инженерных, охватывающих установку наружных инженерных сетей и коммуникаций, обеспечивающих комфортность пребывания, безопасность, удобство перемещения и облагораживание
территории. Так, дренажная система оборудуется для удаления талой воды и излишков дождевых вод, что помогает избежать затопления, а система полива – для обслуживания зеленых насаждений
СЗЗ. Наружные фонари вдоль дорожек и у зданий обеспечивают рабочее и аварийное освещение промплощадки;
– архитектурных, которые предусматривают создание целостной и индивидуальной объемно-пространственной композиции
промышленно-селитебной зоны города или промышленного узла
с использованием и обогащением местного ландшафта.
Перед благоустройством СЗЗ стоит непростая задача правильно
организовать территорию и найти оптимальное сочетание различных функциональных объектов защитного озеленения, производственного и социального назначения. Следует обеспечить высокое
качество городской среды и экологическую безопасность, с одной
стороны, и способствовать выполнению важнейших производственных и жизнеобеспечивающих функций города – с другой.
Для этого специалистам надо ответить на вопросы:
– какие функции и в каком объеме должно обеспечить благоустройство;
–каково соотношение между природными, производственными
и социальными объектами;
– какова оптимальная планировка благоустроенных участков СЗЗ.
План благоустройства, как и план озеленения, представляется
в составе проекта СЗЗ. В нем одновременно решаются вопросы по созданию эксплуатационных, санитарно-гигиенических и эстетических
условий организации производства. Все эти работы являются очень
важными для нормальной эксплуатации предприятия и его внешнего вида, поэтому предусмотрены градостроительными нормативами.
При благоустройстве промышленных площадок предприятий
следует руководствоваться некоторыми принципиальными положениями:
1. Правильное определение местоположения конкретного элемента или объекта благоустройства и декоративного оформления
пространства в целях оптимизации протяженности путей движения
материальных потоков и пешеходов. Например, между сопряженными цехами газоны, цветники, кустарники размещают вдоль тротуаров и стен зданий, чтобы насаждения не увеличивали разрыва между зданиями. Высаживать высокие деревья, напротив, нецелесоо205
бразно, потому что по противопожарным и аэротехническим нормам
расстояние между ними и стенами зданий должно быть не менее 7 м.
Соблюдение данного правила приведет к увеличению разрывов между цехами и соответственно к удлинению путей сообщения.
2. Размещение мест отдыха. Предпочтительны не случайные,
а специальные участки, удаленные от наиболее вредных источников выбросов и магистралей с интенсивным движением транспорта.
Зелень и цветы создают более комфортную обстановку для отдыха.
Если есть возможность, то создают скверы, парки и сады.
3. Разделение пешеходного и грузового движения. Ширина пешеходных дорожек определяется мощностью потока пешеходов и архитектурно-планировочными соображениями. На ровном рельефе прямая
дорога большой протяженности, обсаженная с двух сторон деревьями
(при недостаточной ее ширине), создает впечатление узкого коридора.
Рекомендуется следующее соотношение длины и ширины пешеходных дорожек: при длине до 50 м ширина должна быть не менее 3 м; а до
300 м – не менее 5 м; до 600 м – не менее 8 м; до 1000 м – не менее 10 м.
4. Учет фактора климата и розы ветров. В условиях жаркого
климата для защиты территории от солнца предпочтение отдают
высоким деревьям (при условии сохранения нормативного уровня
освещения рабочих мест), а вместо асфальта – плиткам или клинкеру. В южных регионах страны целесообразна посадка высоких деревьев и полосы кустарников с обеих сторон дороги, ведущей от входа
к одному из цехов, где производство сопровождается пылеобразованием. На предприятии, расположенном в северной климатической
зоне, такую же дорогу обсаживают кустарниками и деревьями средней высоты только со стороны источника пыли, а с другой стороны
создают полосу газона с группами кустарника или цветов.
5. Озеленение пешеходных дорог. Применяют виды посадки с одной или с обеих сторон – только деревьев; деревьев и полосы кустарника; полосы травяного газона; цветов. Выбор посадки определяется конкретными условиями. При большой протяженности пешеходной дороги использование одного и того же приема озеленения
создает впечатление монотонности, поэтому рекомендуется чередовать разнообразные приемы. Например, если большая часть дороги обсажена с двух сторон деревьями и полосой кустарника, целесообразно через каждые 80–100 м делать разрывы в линейной посадке
и заполнять их газонами и цветниками.
6. Учет целевой функции. Если озеленение преимущественно нацелено на нормализацию микроклимата (аэрация, ионизация, инсоляция, очистка воздуха), то элементы благоустройства – на обеспе206
чение безопасности, удобства, комфорта и некоторых утилитарных
функций.
7. Учет закономерностей распространения загрязняющих веществ:
– промплощадка расположена ниже прилегающей селитебы. Господствующие приземные и приподнятые инверсии ухудшают условия рассеивания и способствуют накоплению примесей в приземном слое. Требуется активное проветривание территории;
– промплощадка расположена выше селитебных территорий и
открытых пространств. При больших скоростях ветра возникает
риск «аэродинамических спусканий примесей до земли», в результате чего максимальная приземная концентрация загрязняющих
веществ увеличивается на 50–100%;
– промплощадка и прилегающая селитеба находятся примерно
на одном уровне. Требуется учитывать ветровой режим территории.
Принимаемая схема озеленения и благоустройства в значительной степени определяют эффективность аэрации территории
промышленной площадки и прилегающей застройки. Например,
в районах с сильными ветрами в случае обособленного расположения предприятия по отношению к жилой застройке должны быть
предусмотрены на продуваемых участках территории со стороны
открытого пространства ветрозащитные полосы.
Напротив, в районах со слабыми ветрами следует:
– избегать высоких и громоздких сооружений, а также загущенных посадок деревьев, количество и размещение которых должно
удовлетворять только требованиям инсоляции;
– применять деревья с высоким штамбом, при низком расположении кроны производить подрезку нижних ветвей (высота штамба
не менее 3 м);
– избегать высоких (более 1м) живых изгородей и высокого густого подлеска, не создавать плотных сплошных посадок по периметру площадки, избегая двусторонней обсадки дорожек.
Обязательным элементом благоустройства городской среды являются малые архитектурные формы (МАФ), т. е. сооружения,
предназначенные для архитектурно-планировочной организации
объектов ландшафта, создания комфортных условий, эстетического обогащения и оздоровления территории.
По способам изготовления МАФ подразделяются на две группы:
– изготовленные по специальным и индивидуальным проектам;
– изготовленные по типовым проектам из типовых элементов
и конструкций. Широко применяются на границе СЗЗ и массовой
207
жилой застройки или на границе СЗЗ и общегородских объектов.
Это — ограждения, перила, сходы, фонари, вентиляционные шахты, скамьи, флагштоки, доски почета, а также стенды показателей,
плакаты и другие элементы наглядной информации.
По назначению сооружения разделяют на МАФ декоративного
и утилитарного характера. Выделяют следующие типы:
– МАФ, организующие рельеф и оформляющие отдельные участки территории (открытые лестницы, пандусы, откосы);
– устройства для размещения растений (цветочницы, трельяжи);
– искусственные водные устройства (бассейны, пруды, водопады, каскады, питьевые фонтаны, водные карусели, брызгальные
бассейны, пруды-водоохладители и другие системы производственно- противопожарного назначения);
– ограждающие МАФ (ограды, стенки, парапеты);
– устройства для отдыха (павильоны, садово-парковая мебель);
– устройства для торговых и коммунальных услуг (киоски, палатки, ларьки, оборудование хозяйственных площадок);
– перила, сходы, энергосберегающие фонари, флагштоки, торговые павильоны, банкоматы, платежные терминалы и другие элементы наглядной информации, проектируемые в соответствии с архитектурой всего предприятия (рис. 50).
Особое место в благоустройстве участков СЗЗ, непосредственно
прилегающих к жилым массивам, занимает искусственное декоративное озеленение. Для предприятий IV и V классов опасности
при уплотненной застройке и ограниченности пространства повысить эстетическое качество территории позволяют живые изгороди,
крышное, вертикальное и мобильное озеленение.
8. Крышное озеленение представляет пространство, созданное добавлением поверх традиционной кровельной системы дополнительных
слоев плодородного грунта и растений. Высокотехнологичные многослойные «зеленые» кровли бывают экстенсивные и интенсивные.
Первые, как правило, не эксплуатируются, имеют малый вес, характеризуются небольшим разнообразием применяемых растений
(используется только травяной покров), минимальными требованиями по обслуживанию и низкими капитальными вложениями, вторые, напротив, эксплуатируются и характеризуются разнообразием растений, большим весом, повышенными требованиями к обслуживанию и высокими затратами. Сочетание свободных площадок
с газонами и отдельными группами небольших деревьев и кустов
дает в производственных зонах отдыха персонала замечательный
эстетический эффект (рис. 51).
208
Платежный терминал
Энергосберегающий светильник
Фонтан
Контейнеры для отходов
Рис. 50. Примеры МАФ, размещаемых на территории СЗЗ
Рис. 51. Крышное озеленение
209
Мобильные системы озеленения представляют собой совокупность легкомонтируемых, быстровозводимых и экономически доступных конструктивных элементов, которые в условиях уплотненной застройки могут изменяться, внедряться, перемещаться,
удаляться в очень короткие сроки. Отличительные свойства указанного приема озеленения и благоустройства – самодостаточность,
быстровозводимость и возможность перемещения. Мобильные системы озеленения выполняют утилитарную, санитарно-гигиеническую, рекреационную и эстетическую функции. В практике благоустройства производственных территорий данные системы успешно применяются для озеленения коммунально-складских территорий и СЗЗ малых предприятий 1V и V санитарных классов (границы
50–100 м). Они весьма эффективны на границе СЗЗ, интегрированной в жилые кварталы и микрорайоны города, когда традиционные приемы озеленения невозможны, а также на приофисной территории и общественных зонах кратковременного пребывания людей – остановки, парковки, аэропорты, вокзалы, кафе, торговые
центры, поликлиники, учебные заведения. Они способствуют обособлению отдельных групп предприятий и цехов с вредными производствами.
При проектировании благоустройства СЗЗ предприятий, расположенных в городской застройке, необходимо учитывать номенклатуру объектов, рекомендуемых к размещению в СЗЗ (прил. 7),
а также предусмотреть установку адресных объектов для участков,
сопряженных с жилыми, детскими и лечебными учреждениями,
а также рекреации, отдыха и спортивно-массовых мероприятий.
В стесненных условиях сложившейся городской застройки варианты благоустройства согласовываются с местными органами санитарного надзора и органами строительства и архитектуры.
Таким образом, выполнение требований природоохранного законодательства об установлении и соблюдении режимов СЗЗ промышленных предприятий в условиях урбанизации не только сохраняет
приоритетные позиции в экологической реконструкции индустриальных городов, но и приобретает статус масштабных социально
значимых и востребованных отношений.
210
Контрольные задания
Вопросы
1. В чем состоит цель планировочной организации территории СЗЗ?
2. Охарактеризуйте общие задачи планировочной организации СЗЗ.
3. На какие участки разделяется сама территория СЗЗ?
4. В чем проявляется комплексный характер санитарно-защитного действия зеленых насаждений?
5. Почему за счет посадок древесно-кустарниковых пород вдоль
автомагистрали уровень загрязненности воздуха можно снизить
на 20–30%?
6. Влияет ли ширина полосы насаждений на эффективность защиты от шума?
7. Какое значение для достижения целей СЗЗ имеет устойчивость растений? Какими инженерно-техническими мероприятиями
можно снизить уровень интоксикации растений?
8. В чем проявляется принципиальное отличие санитарно-защитного действия изолирующих и фильтрующих посадок?
9. В чем состоит назначение объектов благоустройства территории СЗЗ?
10. Как взаимосвязаны задачи озеленения и благоустройства
территории СЗЗ?
11. Зачем на озелененных участках СЗЗ создаются коридоры
проветривания?
Упражнения
1. Химическое предприятия (I класс опасности) расположено на
окраине города. Жилой микрорайон прилегает к южной стороне
промплощадки. Повторяемость ветров в этом направлении – 16%.
Рекомендуется со стороны селитебной территории располагать полосу древесных насаждений (не менее 40% территории СЗЗ), включая разрывы для подъездных путей, энерголиний и коммуникаций,
участки под различными сооружениями (гаражами, мастерскими,
складскими помещениями и т. п.). Предложите план озеленения
территории СЗЗ.
2. СЗЗ электротехнического предприятия (III класс опасности),
сопряженная с жилой застройкой, объектами социального значения (автовокзал, магазины, школы). Дефицит земли, финансовых
средств на отселение и необходимость развития города требуют
211
Рис. 52. Промплощадка предприятия
по обслуживанию магистрального газопровода
оптимизации ресурсов. Предложите варианты компактного озеленения и эффективного благоустройства территории СЗЗ.
3. Рабочая площадка предприятия по обслуживанию магистрального газопровода расположена на расстоянии 3 км от населенного пункта (рис. 52). Предложите проект озеленения и благоустройства территории.
Задачи
1. Цементный завод ежегодно выбрасывает в атмосферный воздух населенного пункта 450 т пыли. Известно, что массив зеленых
насаждений площадью 1 га способен в течение года задержать 18 т
пыли. Озеленение СЗЗ проектируется по типу фильтрующих посадок с полнотой зеленых насаждений 0,8. Рассматриваются два варианта (табл. 70). Выбрать наиболее эффективный вариант.
Таблица 70
Сравнительная характеристика вариантов озеленения СЗЗ
Параметры полосы насаждений
Вариант 1
Вариант 2
3700,0
4000,0
80,0
60,0
Количество полос
2
2
Расстояние между полосами, м
30
45
Общая длина по периметру, м
Ширина, м
212
2. Завод выбрасывает загрязняющие вещества в воздушный
бассейн города с численностью жителей 160 тыс. чел. Со стороны
селитебы проведены натурные замеры концентрации примесей
(табл. 71). На каком расстоянии от предприятия формально должна
проходить граница СЗЗ?
Таблица 71
Концентрация примесей (мг/м3) в приземном слое атмосферы
по ходу факела выброса со стороны селитебной зоны
Фактическая концентрация Сi
на расстоянии, м
Вещество
ПДКi,
мг/м3
Фоновая
концентрация Сфi,
мг/м3
100
300
500
800
1000
Х
1,00
0,03
1,10
0,86
0,66
0,34
0,12
Y
0,06
0
0,18
0,08
0,03
0,01
0
Z
2,50
0,15
3,00
2,87
2,33
1,80
0,73
4. Известно, что при образовании 1 т органической массы деревья
поглощают более 1600 кг углекислого газа и выделяют 1300 кг кислорода. Какой объем углекислого газа будет поглощаться и какой
объем кислорода ежегодно будет выделяться в воздушное пространство города, если суммарная площадь озеленения СЗЗ промышленных объектов составляет 800 га, (в среднем на 1 га приходится
800 деревьев), причем прирост органической массы одного дерева
в возрасте 25–40 лет за год равен в среднем 20 кг?
5. На промплошадке из источника выбрасывается в атмосферу вещество i, ПДК которого 0,06 мг/м3, фон 0,006 мг/м3. Концентрация примеси в приземном слое 0,030 мг/м3. Пользуясь
рис. 37 (разд. 4.1), определить, на каком расстоянии от источника
может проходить граница СЗЗ, если отрезки равны и составляют
300 м?
Ситуация
1. Выбрать наиболее рациональный с позиции производственного использования и наиболее эффективный с точки зрения санитарно-защитных функций вариант баланса функциональных элементов СЗЗ размером 500 м, пользуясь данными табл. 72.
213
Таблица 72
Исходные данные
Вариант, %
Элемент СЗЗ
А
Б
В
Полосы зеленых насаждений
60
20
45
Газоны
5
10
20
Производственные здания и сооружения
20
50
20
Дороги и площадки
15
20
15
Итого
100
100
100
Тесты
Т-1. Высота лесополосы 5 м. На каком расстоянии от нее скорость
ветра снижается до 1,8 м/с, если в незащищенном посадкой участке
она 3 м/с?
А. 50 м; Б. 25 м;
В. 20 м.
Т-2. Задача улучшения декоративно-эстетического качества и
преодоления «монотонности» промышленной среды соответствует
принципу озеленения:
А. Декоративному; Б. Экологическому; В. Фитоценотическому.
Т-3. На предприятиях, выделяющих большое количество пыли,
требуются полосы насаждений, способные максимально снижать
скорость ветра:
А. Вертикальное озеленение решетчатых оград;
Б. Рядовая посадка кустарников;
В. Сплошная посадка деревьев и кустарников;
Г. Рядовая посадка деревьев.
Т-4. Промузлы, расположенные в районах, подверженных за три
наиболее холодные месяца воздействию ветров со средней скоростью более 10 м/с, должны быть защищены полосами древесных насаждений со стороны ветров преобладающего направления шириной не менее:
А. 40 м; Б. 20 м; В. 10 м.
Т-5. Для озеленения СЗЗ высажены 3 ряда деревьев основной породы через 3 м друг от друга в ряду при расстоянии между рядами 3 м. Расстояние между деревьями сопутствующих пород 2,5 м,
214
между крупными кустарниками 1,5 м, между мелкими кустарниками 0,5 м. Какой тип посадки использован?
А. Изолирующий тип;
Б. Фильтрующий тип.
Т-6. Озелененный участок СЗЗ имеет площадь 4 га, открытые
пространства (автодороги) – 1,5 га. Закрытые и открытые пространства чередуются в шахматном порядке, на закрытых участках высажены деревья с крупной высокоподнятой кроной, на открытых –
низкорослые деревья. Кустарники отсутствуют. Какой тип посадки
использован?
А. Изолирующий тип;
Б. Фильтрующий тип.
Т-7. Исходный принцип планировочной организации СЗЗ – это:
А. Территория СЗЗ – резервная площадка предприятия;
Б. Территория СЗЗ – резервная площадка городской застройки;
В. Территория СЗЗ – территория со специальным режимом землепользования, не предусматривающим расширение промплощадки или развитие жилья.
Т- 8. Санитарный разрыв для автомагистралей имеет режим СЗЗ,
но не требует разработки проекта его организации
А. Да;
Б. Нет.
Т-9. Размер приселитебной полосы озеленения может быть менее
20 м для СЗЗ размером:
А. 50 м;
Б. 100 м;
В. 500 м.
Т-10. При проектировании медеплавильного производства целесообразно для озеленения СЗЗ высаживать:
А. Черемуху обыкновенную и лох серебристый;
Б. Смородину золотистую и сирень обыкновенную.
215
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Развитие урбанизированных территорий характеризуется как
техногенное, реально снижающее качество жизни населения, лимитирующие возможности социоэколого-экономического развития. Оптимизация городского пространства по принципу экореконструкции предполагает учет в составе каркаса города санитарно-защитных зон (СЗЗ) предприятий.
СЗЗ – специальная территория предприятия с особым режимом использования, размер которой обеспечивает уменьшение воздействия химического, биологического и физического загрязнения
атмосферного воздуха до значений, установленных гигиеническими нормативами. Проекты организации СЗЗ разрабатываются для
всех предприятий, являющихся источниками воздействия на среду
обитания и здоровье человека. Кроме санитарно-защитного эффекта, она создает архитектурно-ландшафтный и эстетический барьер
между территорией предприятия и территорией жилой застройки
и дополнительное озеленение городских площадей.
Несоблюдение законодательных требований к СЗЗ влечет наложение административного штрафа на должностных и юридических лиц.
Специалист в сфере инженерной защиты окружающей среды
должен иметь базовые теоретические знания и определенные практические навыки по вопросам оценки уровня рассеивания примесей в приземном слое атмосферы и факторов, определяющих уровень техногенной нагрузки, расчету границ СЗЗ, ее планировочной
организации, озеленения и благоустройства.
Учебное пособие знакомит студентов с общенаучными, биологоэкологическими, организационно-правовыми и инженерно-техническими основами установления и пространственной организации
защитной территории промышленного предприятия.
216
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица 1
Суточный и годовой ход повторяемости (%) слабых ветров
скоростью 0...1 м/c, Рс.в
Месяцы года
Город
I
II
III
IV
V
VI
VII VIII IX
X
XI
XII
Мурманск
0,8 1,0 0,6 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 0,8 0,8 0,4
Москва
0,5 0,3 0,3 0,5 1,5 0,7 0,8
Ростов-на-Дону
0,8 1,5 1,5 0,6 0,6 1,5 1,5 0,5 1,5 1,5 1,5 0,5
Караганда
0,6 0,4 0,6 0,3 0,7 1,5 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7
Иркутск
4,0 4,0 2,0 3,0 2,0 2,0 3,0 4,0 4,0 4,0 2,0 4,0
0,6 0,8 0,8 0,4 0,2
Южно-Сахалинск 4,0 5,0 4,0 2,0 2,0 3,0 5,0 8,0 4,0 4,0 4,0 6,0
Таблица 2
Повторяемость (%) приземных инверсий (сутки), Рин
Месяцы года
Город
I
II
III
IV
V
VI
VII VIII IX
X
XI
XII
Мурманск
17
16
15
14
11
11
13
16
14
15
16
16
Москва
15
13
13
16
21
16
17
18
18
12
12
10
Ростов-на-Дону
13
12
9
11
12
13
13
14
14
13
8
9
Караганда
23
23
20
12
12
17
18
17
16
13
22
20
Иркутск
46
38
32
20
21
19
18
21
34
35
42
44
Южно-Сахалинск
18
21
16
14
11
10
8
8
15
17
17
19
Таблица 3
Повторяемость (%) застоев воздуха и туманов
Повторяемость
застоев воздуха Рз
Повторяемость
туманов Рт
Мурманск
10
0,91
Москва
10
1,14
Ростов-на-Дону
8
1,14
Караганда
13
0,57
Иркутск
20
0,11
Южно-Сахалинск
14
1,14
Город
217
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
P2
2,8 3,0 3,1
90
3,2
3,3
3,4
3,5
25
30
3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,3 4,4
85
80
75
70
65
60
55
2,7
50
2,6
2,5
45
2,4
2,3
40
35
2,2
30
25
20
15
1,9
1,8
1,7
1,6
10
5
0
5
10
15
20
35
40
45
50
55 P1
Рис. 1. Номограмма для определения
относительного потенциала загрязнения атмосферы (городские условия)
по значениям Р1 и Р2 при r = 1,5
218
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПАРАМЕТРЫ ВЫБРОСОВ ВЕЩЕСТВ
В АТМОСФЕРУ ДЛЯ РАСЧЕТА ПДВ
Министерство (ведомство) __________________________________
Предприятие _____________________________________________
Адрес ___________________________________________________
Руководитель предприятия ____________ «____» ________20__ г.
Головная ведомственная организация по ПДВ _________________
Адрес ___________________________________________________
Руководитель организации ____________ «____» ________ 20__ г.
Головная городская организация по установлению ПДВ (ВСВ)
____________________________________________________________
Адрес ___________________________________________________
Руководитель организации ____________«____» ________20__ г..
Производство
1
Цех
2
Источники
выделения
вредных веществ
(агрегаты,
установки,
устройства)
Наименование
Кол-во
штук
3
4
Наименование исЧисло
точника выброса
источников
вредных веществ
выброса
(труба, аэрационN
ный фонарь и др.)
Номер
источника
на картесхеме
6
5
7
Продолжение
Параметры газовоздушной
смеси на выходе
из источника выброса
Высота
источ- Диаметр
ника
устья
выбротрубы
Скорость
Темпераса Н,
D, м
Объем V1,
ω0,
тура Тг,
м
м3/с
м/с
°С
8
9
10
11
12
Координаты
на карте-схеме, м
точечного
источника,
центра
групппы
источников
или одного
конца
аэрационного фонаря
второго
конца
аэрационного
фонаря
х1
y1
х2
у2
13
14
15
16
219
Продолжение
Газоочистка
КоэффиВещества,
Наименоциент обеспо которым
вание газопеченности
проводится
очистных
газоочистгазоочистустановок
кой, К(1),
ка
%
17
18
19
Средняя
Максимальная
эксплуатацистепень
онная степень
очистки
(2)
очистки КЭ ,
Кmax(2), %
%
20
Наименование
мероприятий
по защите атмосферы
21
22
Продолжение
Выделения и выбросы основных вредных веществ, г/с
Наименование
вещества
Наименование
вещества
Наименование
вещества
Выделение
без учета
мероприятий (газоочистки
и др.)
Выброс М
с учетом
мероприятий
Выделение
без учета
мероприятий (газоочистки
и др.)
Выброс М
с учетом
мероприятий
Выделение
без учета
мероприятий (газоочистки
и др.)
Выброс М
с учетом
мероприятий
23
24
25
26
27
28
Продолжение
Выделения и выбросы прочих вредных веществ, г/с
Наименование
вещества
Наименование
вещества
Наименование
веществ
Выделение
без учета
мероприятий (газоочистки
и др.)
Выброс М
с учетом мероприятий
Выделение
без учета
мероприятий (газоочистки
и др.)
Выброс М
с учетом мероприятий
Выделение
без учета
мероприятий (газоочистки
и др.)
Выброс М
с учетом мероприятий
29
30
31
32
33
34
220
Окончание
Выделения и выбросы прочих вредных веществ, г/с
Наименование вещества
Наименование
вещества
Выделение
без учета
мероприятий
(газоочистки
и др.)
Выброс М
с учетом
мероприятий
36
37
38
39
Выделение
без учета
мероприятий
(газоочистки
и др.)
Выброс М
с учетом
мероприятий
35
Примеча ния:
1. Вещества классифицируются головной организацией города по ПДВ
на основные, имеющие в условиях данного города наибольшую вредность
и распространение, и прочие.
Вертикальные графы, содержащие данные о выбросах основных веществ, должны содержаться во всех таблицах. Если прочих веществ (от одного до трех) допускается включение только вертикальных граф, как для
основных веществ. Если же прочих веществ свыше трех, данные о выбросах записываются в последних трех графах с указанием названий веществ
по вертикали.
2. Таблицы заполняются отдельно на фактическое положение и на предстоящие годы, на которые поставлены задачи установить ПДВ и временносогласованные выбросы. При составлении таблиц на перспективу следует
учитывать предусмотренные мероприятия по закрытию наиболее вредных
производств, установке и реконструкции газоочистки и др. Наряду с этим
обязательно в таблицы включить данные о вновь проектируемых и расширяющихся объектах, которые будут иметь новые источники выбросов в атмосферу.
221
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Состав проекта
«Мероприятия по охране атмосферного воздуха от загрязнения»
в зависимости от значения параметров П и Ф [14]
222
Менее 5∙104
108 ...106
106...5∙104
+
+
+
+
+
Примечание
Менее 80
2
Выбрасываемые в
атмосферный воздух загрязняющие вещества и
их комбинации с суммирующимся вредным
действием:
– нормативы предельно
допустимых концентраций загрязняющих
веществ;
+
3∙102...80
1
Исходные данные для
проектирования, краткая
характеристика объекта в части выбросов
загрязняющих веществ
в атмосферу, краткая характеристика физико-географических и климатических условий района и
площадки строительства,
данные о существующих
уровнях загрязнения
атмосферного воздуха
(фоновые концентрации)
Значение
параметров Ф, м2/с
5∙103...3∙102
Состав проектных
материалов
Более 5∙103
№
п/п
Более 108
Значение
параметров П, м3/с
+
Фоновые концентрации устанавливаются
местными органами
Госкомгидромета по согласованию с местными
органами Минздрава
СССР и выдаются по
запросам заинтересованных организаций
в установленном порядке
+
Правила заполнения
формы 2-ТП (воздух) изложены в утвержденной
ЦСУ СССР 15.07.80 г.
«Инструкции о порядке
составления отчетов об
охране воздушного
бассейна по формам
№ 2-ТП (воздух) и 2-ТП
(воздух) – квартальная»
Продолжение прил. 4
Менее 5∙104
106...5∙104
108 ...106
Более 108
Значение
параметров П, м3/с
№
п/п
Состав проектных
материалов
2
– данные по выбросам загрязняющих веществ
в атмосферу по утвержденной приказом ЦСУ
СССР от 03.05.83 форме 2-ТП (воздух) – разделы I, III, IV;
– количественные характеристики возможных
аварийных выбросов;
– предложения по ПДВ
(BCB)
+
+
+
+
3
Ситуационный план района размещения предприятия в радиусе не менее
2 км (если имеются источники выбросов высотой
Н более 40 м, то радиус
ситуационного плана должен быть не менее 50 Н)
с указанием на нем санитарно-защитной зоны,
селитебной территории,
зон отдыха, санаториев и
домов отдыха, природоохранных зон
+
+
+
+
–
4
Схема генерального плана, на которую должны
быть нанесены источники
выбросов загрязняющих
веществ в атмосферу и
пылегазоочистные сооружения и устройства
+
+
+
+
–
Примечание
Менее 80
3∙102...80
5∙103...3∙102
Более 5∙103
Значение
параметров Ф, м2/с
При расширении и
реконструкции действующих предприятий представляется
также копия последней
годовой статистической
отчетности предприятия
по форме 2-ТП (воздух)
223
Продолжение прил. 4
5
6
224
Результаты и анализ расчета загрязнения атмосферного воздуха в районе
размещения предприятия, способ учета при
расчетах рельефа местности, расчетные скорости
и направления ветра,
расчетные температуры
воздуха, описание способа учета фона по всем
веществам и их комбинациям с суммирующимся
вредным действием
Способы оценки величины выделения загрязняющих веществ
организованными и
неорганизованными источниками. Сведения о
затратах на реализацию
мероприятий по охране
атмосферного воздуха
Менее 5∙104
106...5∙104
108 ...106
Примечание
Менее 80
3∙102...80
Значение
параметров Ф, м2/с
5∙103...3∙102
Состав проектных
материалов
Более 5∙103
№
п/п
Более 108
Значение
параметров П, м3/с
+
+
+
+
Если для расчета загрязнения атмосферы
используется ЭВМ, то
входные данные о характеристиках источников
задаются по форме
приложения 3 (ГОСТ
17.2.3.02-78), а выходные характеристики выбросов представляются
по форме 2- ТП (воздух).
Если для какого-либо
вещества (или группы
веществ с суммирующимся вредным действием) значение рассчитанного по формуле
(31) параметра R ни для
одного из источников
не превышает 5, то для
этого вещества расчет
загрязнения атмосферы
не производится
+
+
+
+
–
Продолжение прил. 4
Менее 5∙104
106...5∙104
108 ...106
Менее 80
Примечание
3∙102...80
Значение
параметров Ф, м2/с
5∙103...3∙102
Состав проектных
материалов
Более 5∙103
№
п/п
Более 108
Значение
параметров П, м3/с
7
Характеристика и обоснование мероприятий
по снижению выбросов
загрязняющих веществ в
атмосферу в периоды неблагоприятных метеорологических условий
+
+
+
+
–
8
Характеристика цехов
предприятия в части их
вклада в выбросы загрязняющих веществ в
атмосферу предприятия.
Очередность строительства и пусковые комплексы (при расширении или
реконструкции части действующего предприятия
приводятся его характеристики в целом). Оценка
вклада подвижных
источников загрязнения
атмосферного воздуха
+
+
+
–
–
9
Характеристика и обоснование способов контроля
за количеством и составом
выбросов загрязняющих
веществ
+
+
+
–
–
225
Продолжение прил. 4
106...5∙104
108 ...106
Менее 5∙104
Примечание
3∙102...80
Менее 80
Значение
параметров Ф, м2/с
5∙103...3∙102
Состав проектных
материалов
Более 5∙103
№
п/п
Более 108
Значение
параметров П, м3/с
10
Сведения об уточнении
размеров санитарно-защитной зоны с учетом
розы ветров
+
+
+
–
Уточнение размеров санитарно-защитной зоны
производится в соответствии с ОНД–86 [11]
11
Сведения о проведенных
согласованиях намечаемых решений с копией
заключения органов
Минздрава СССР
+
+
+
–
–
12
Обоснование выбора оборудования и аппаратуры
для очистки выбросов в
атмосферу и сравнение
их с передовыми техническими решениями отечественной и зарубежной
практики
+
+
–
–
–
13
Экономическая эффективность воздухоохранных мероприятий, сведения об учете мероприятий
по охране атмосферного
воздуха при определении
общей стоимости строительства
226
+
+
–
–
Допускается не представлять расчет экономической эффективности, если отсутствует
ведомственная методика
таких расчетов
Окончание прил. 4
Менее 80
Менее 5∙104
3∙102...80
106...5∙104
Состав проектных
материалов
5∙103...3∙102
108 ...106
№
п/п
Более 5∙103
Более 108
Значение
параметров П, м3/с
14
Краткая характеристика
и обоснование решений
по технологии производства в части уменьшения
образования и выделения
загрязняющих веществ.
Сравнение их с передовыми техническими решениями отечественной
и зарубежной практики,
решения по использованию уловленных отходов,
удельные показатели
выбросов на производство
единицы продукции
+
–
–
–
–
15
Перечень и краткая
характеристика научно-исследовательских,
экспериментальных или
опытных работ, которые
необходимо выполнять
для осуществления принятых решений по охране
атмосферы от загрязнения
+
–
–
–
–
Значение
параметров Ф, м2/с
Примечание
227
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА СЗЗ
Проект СЗЗ разрабатывается на основании следующих документов:
– СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200– 03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» (новая
редакция);
– СанПиН 2.2.1/2.1.1.2361–08 «Изменения №1 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200–
03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» (новая редакция);
– СанПиН 2.2.1/2.1.1.2555–09 «Изменения № 2 к СанПиН 2.2.1/
2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация
предприятий, сооружений и иных объектов» (новая редакция);
– СанПиН 2.2.1/2.1.1.2739–10 «Изменения и дополнения № 3 к СанПиН
2.2.1./2.1.1.1200–03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» (новая редакция);
– Рекомендации по разработке проектов санитарно-защитных зон промышленных предприятий, групп предприятий. М.: Изд-во Российского
экологического федерального информационного агентства, 1998;
– Руководство по проектированию СЗЗ для промышленных предприятий. ЦНИИП градостроительства. М.: Стройиздат, 1984;
– Сборник методик по определению концентраций загрязняющих веществ в промышленных выбросах. Л.: Гидрометеоиздат, 1987;
– Инструкция по нормированию выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. НИИ Атмосфера, 2005;
– ГОСТ 17.2.03.02–78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. М., 1979;
– Рекомендации по основным вопросам воздухоохранной деятельности. М., 1995;
– Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Интеграл, СПб., 2000;
– Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. СПб., 2005 г.;
– РД 52.04.186–89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы»;
– СН 2.2.4/2.1.8.562–96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки»;
– СНиП 23-03–2003 «Защита от шума»;
– ГОСТ 12.1.036–81 «Шум. Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях»;
– ГОСТ 23337–78 «Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий»;
– ГОСТ 27296–87 «Звукоизоляция ограждающих конструкций. Методы измерения»;
228
– Справочник проектировщика. Защита от шума в градостроительстве.
Москва, 1993 г.;
– МУК 4.3.2194–07 Методические указания. «Контроль уровня шума
на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях»;
– ГН2.1.6.1338–03«Предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»;
– Дополнение №1 к ГН 2.1.6.1338–03 «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных
мест»;
– Дополнение №2 к ГН 2.1.6.1338–03 «Предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»;
– Дополнение №3 к ГН 2.1.6.1338–03 «Предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»;
– ГН 2.1.6.1339-03 «Ориентировочно-безопасные уровни воздействия
(ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»;
– Дополнение №1 к ГН 2.1.6.1339–03 «Ориентировочно-безопасные
уровни воздействия загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»;
– Дополнение №2 к ГН 2.1.6.1339–03 «Ориентировочно-безопасные
уровни воздействия загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»;
– Дополнение №3 к ГН 2.1.6.1339–03 «Ориентировочно-безопасные
уровни воздействия загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»;
– ГН 2.1.7.2041–06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве»;
– ГН 2.1.7.2042–06 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК)
химических веществ в почве»;
– СанПиН 2.1.7.1287–03 «Санитарно-эпидемиологические требования к
качеству почвы»;
– СНиП ІІ-89–80 Генеральные планы промышленных предприятий;
– СНиП III-10–75 Благоустройство территорий;
– Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом. М.: Университетская книга, Логос, 2008. – 424 с.;
– Каталог источников шума и средств защиты. Воронеж, 2004г.;
– Руководство по проектированию СЗЗ для промышленных предприятий. ЦНИИП градостроительства. М.: Стройиздат, 1984;
– Технические указания по проектированию и содержанию зеленых
насаждений в СЗЗ промышленных предприятий. М., 1973;
– Руководство по учету в проектах планировки и застройки городов
требований снижений уровней шума. М.: Стройиздат, ЦНИИП градостроительства, 1984;
– Борьба с шумом. Справочник; под. ред. Е.Я. Юдина. М.: Машиностроение, 1985;
229
–Методические рекомендации по охране окружающей среды при строительстве и реконструкции автодорог. М.: ГД НИИ СоюздорНИИ, 1999;
– Каталог шумовых характеристик технологического оборудования.
Приложение к СНиП II-12–77;
– Методические указания «О порядке проектирования санитарно-защитных зон предприятий, сооружений и иных объектов, их установление
и обеспечение, нанесение их как зон ограничений на дежурные планы территорий». 30.05.2011 г.;
– Программа УПРЗА «Эколог» вариант «Стандарт с учетом влияния застройки» версия 3.0, разработанная фирмой «Интеграл» и согласована ГГО
им. Воейкова (реализуется методика ОНД–86 «Расчеты рассеивания выбросов и максимальных приземных концентраций загрязняющих веществ
в приземном слое атмосферы»;
– Программа «Эколог–Шум», версия 1.0, разработанная фирмой «Интеграл» (СПб) (сертификат соответствия № РОСС RU.СП04.Н00084). Расчет
уровня звукового воздействия.
ОБ УСТАНОВЛЕНИИ РАЗМЕРА САНИТАРНО-ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ
ИМУЩЕСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА ОАО «ЮЖНО-БАЛЫКСКИЙ
ГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЙ КОМПЛЕКС (ГПК)» НА
ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА ПЫТЬ-ЯХ ХМАО – ЮГРА
ПОСТАНОВЛЕНИЕ
ГЛАВНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ САНИТАРНЫЙ ВРАЧ РФ
3 июня 2011 г. № 80 (Д)
Я, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации Г.Г. Онищенко, рассмотрев материалы по вопросу об установлении
размера санитарно-защитной зоны имущественного комплекса ОАО
«Южно-Балыкский газоперерабатывающий комплекс (ГПК)» на территории города Пыть-Ях Нефтеюганского района Ханты-Мансийского
автономного округа ХМАО – Югра), и в целях предотвращения угрозы
возникновения массовых неинфекционных заболеваний (отравлений),
на основании статьи 51 Федерального закона от 30.03.1999 № 52-ФЗ
«Осанитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, № 14, ст. 1650;
2002, № 1 (ч. I), ст. 1; 2003, ст. 167; № 27 (ч. I), ст. 2700; № 35, ст. 3607;
2005, № 19, ст. 1752; 2006, № 1, ст. 10; № 52 (ч. I), ст. 5498; 2007,
№ 1 (ч. I), ст. 21, 29; № 27, ст. 3213; № 46, ст. 5554; № 49, ст. 6070;
2008, № 24, ст. 2801; № 29 (ч. I), ст. 3418; № 30 (ч. II), ст. 3616; № 44,
ст. 4984; № 52 (ч. I), ст. 6223; 2009, № 1, ст. 17) и в соответствии
с п. 4.2 и 4.5 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны
и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» в новой редакции (введены в действие Постановлением Главного государственного санитарного врача РоссийскойФедерации
230
от 25.09.2007 № 74, зарегистрированы в Минюсте России 25.01.2008,
регистрационный № 10995), с изменениями № 1 (утверждены и введены в действие Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 10 апреля 2008 года № 25, зарегистрированы в Минюсте России 7 мая 2008 года, регистрационный
номер 11637); с изменениями № 2 (утверждены и введены в действие
Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 06.10.2009 № 61, зарегистрированы в Минюсте
России 27.10.2009, регистрационный номер 15115); с изменениями
№ 3 (утверждены и введены в действие Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 09.09.2010
№ 122, зарегистрированы в Минюсте России 12 октября 2010 года, регистрационный номер 18699) постановляю:
1. Установить для имущественного комплекса ОАО «Южно-Балыкский газоперерабатывающий комплекс (ГПК)» на территории г. ПытьЯх Нефтеюганского района Ханты-Мансийского автономного округа
(ХМАО-Югра) санитарно-защитную зону следующих размеров: 50 метров
от границ территории промышленной площадки предприятия в различных
направлениях или 145 – 730 метров от основного источника загрязнения атмосферного воздуха (нового факела).
2. Руководителю Управления Роспотребнадзора по Ханты-Мансийскому автономному округу ХМАО – Югра М.Г. Соловьевой обеспечить
контроль за соблюдением размера санитарно-защитной зоны имущественного комплекса ОАО «Южно-Балыкский газоперерабатывающий
комплекс (ГПК)» на территории г. Пыть-Ях Нефтеюганского района
Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО – Югра).
3. Заместителю Главного государственного санитарного врача Российской Федерации И.В. Брагиной довести настоящее Постановление
до сведения заинтересованных лиц.
4. Контроль за выполнением настоящего Постановления возложить
на заместителя Главного государственного санитарного врача Российской Федерации И.В. Брагину.
Г.Г.ОНИЩЕНКО 3 июня 2011 г. № 80
Зарегистрировано в Минюсте РФ 6 июля 2011 г. № 21275
231
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Таблица 1
Форма титульного листа технического дела поста
ТЕХНИЧЕСКОЕ ДЕЛО ПОСТА
Город ______________________________________________________
Республика, край, область, район _______________________________
Пост _______________________________________________________
(опорный, стационарный; неопорный, маршрутный)
Координатный номер поста ____________________________________
Номер поста на схеме _________________________________________
Адрес организации, которой подчинен пост
Телефон ____________________________________________________
Ведомственная принадлежность поста
(СЭС, предприятие)
Кем и когда закреплен земельный участок для поста _______________
Крупные предприятия вблизи поста и их номер на схеме
Источник энергопитания ______________________________________
Дата организации наблюдений на посту __________________________
Дата переноса, закрытия поста _________________________________
Причина переноса, закрытия поста ______________________________
Подпись руководителя
Таблица 2
Техническое дело поста
Форма записи при составлении технического дела
1. Результаты инспекции поста
№ п/п
Дата
проведения
инспекции
Кто проводил
(организация,
фамилия, И.О.)
Основные
замечания
Подпись
принявшего
замечания
2. Схема расположения поста
(На схеме должны быть показаны автомагистрали, промышленные
предприятия и другие источники выбросов, массивы зеленых
насаждений, расположенные в радиусе нескольких километров от
поста. Под схемой могут быть помещены краткие сведения о расположении относительно ПНЗ источников выбросов, которые могут
оказывать влияние на степень загрязнения воздуха вблизи ПНЗ).
232
Окончание табл. 2
3. Программа работы поста
№
п/п
Перечень
веществ
Сроки
наблюдений
Используемые
приборы
Продолжительность
отбора
Когда и кем утверждена программа _________________________________
4. Программа метеорологических наблюдений
Вид
наблюдений
С какого времени
ведутся наблюдения
Используемые
приборы
Даты проверок
5. Сведения о приборах и оборудовании, установленных на посту
Название прибора
Дата установки
Дата снятия
Таблица 3
Оборудование для отбора проб и контроля параметров
качества атмосферного воздуха
Показатель
Атмосферный
воздух
Воздух
рабочей зоны
Промышленные
выбросы
Газообразные Основное:1. Аспирационное устройство серии ПУ-Э
вещества
или аналогичное. Например, ПУ-4Э – это 4-канальное
устройство, обеспечивающее расход воздуха через поглотительный пробор в диапазоне: 0,2–20 л/мин, снабженная таймером для задания времени отбора в диапазоне
1–99 мин. Расход – от 0,2 до 40 л/мин. Также устройство
серии ОП-ТЦ с диапазоном времени 120 – 999 мин.
2. Вспомогательное: поглотительные приборы в соответствии с НД, соединительные силиконовые и резиновые
шланги; газообразный зонд изготовленный из нержавеющей стали с коническим уплотнителем
Взвешенные
вещества и
аэрозоли
1. Основное: аспирационное устройство ПУ-3Э или аналогичное со
встроенным счетчиком, обеспечивающее одновременный параллельный
отбор до 5 проб; расход воздуха не
менее 200 л/мин продолжительность отбора 2–30 мин
Основное: аспирационное устройство серии ПУ-Э
или ОП-ТЦ
233
Окончание табл. 3
Показатель
Атмосферный
воздух
Воздух
рабочей зоны
Промышленные
выбросы
Взвешенные
вещества и
аэрозоли
2. Вспомогательное фильтры различного типа в соответствии с НД; пылезаборные зонды, соединительные
силиконовые или резиновые шланги, фильтродержатели
типа ИРА-10 или ИРА-20
Дополнительно контролируемые
параметры
Метеостанции
или метеометры
для контроля состояния погоды,
температуры,
барометрического давления,
скорости и направления ветра,
влажности
Приборы для
контроля показателей
микроклимата:
температуры,
влажности, скорости движения
воздуха, давления, освещенности, уровня
ионизации,
шума, вибрации,
электромагнитных полей
Приборы для
контроля аэродинамических
характеристик:
температуры,
давления, разряжения, скорости
и расхода газа,
для измерения
площади сечения
источника выброса
Приборы для
проведения
экспресс-анализа
1. Газоанализаторы «Элан» для измерения концентраций кислорода,
в диапазоне 0–25 % и загрязняющих веществ (угарный газ, монооксид азота, диоксид серы, аммиак,
сероводород) в широком диапазоне.
2. Газоанализаторы серии ГИАМ
для измерения концентраций углеводородов в диапазоне 0–2000 мг/м3.
3. Газоанализаторы серии АГП,
ЭГРА и УКР-1МЦ для измерения
паров ртути в широком диапазоне
1. Газоанализатор
«TESTO 350 M/XL»
для измерения
концентрации.
2. Газоанализатор
«DELTA 2000
CD-4» для измерения температуры,
давления/разряжения, концентраций и расчета
коэффициента
избытка воздуха,
потерь тепла и
эффективности
сжигания топлива
Критерий
КОВ = 1; (эффект суммации);
Сi = 0,8 ПДК – селитебная;
Сi = 0,3 ПДК – рабочая зона
Ф ≥ 1(фактор
приоритетности
вещества)
234
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Номенклатура объектов и планировочных элементов,
допускаемых к размещению на территории СЗЗ
Наименование элемента
Ширина СЗЗ, м
До 300
300–1000
1000–3000
Озеленение и благоустройство
Древесно–кустарниковые насаждения
+
+
+
Газоны и цветники
+
+
+
Питомники
–
–
+
Сельскохозяйственные культуры
–
Площадки для отдыха работников
+
–
+
–
Транспортные сети
Автодороги, проезды
+
+
+
Развязки дорог в разных уровнях
–
–
+
Тротуары
+
+
+
Велосипедные дорожки
+
+
+
Стоянки автомотовелотранспорта
+
+
+
Железнодорожные пути
–
–
+
Вертолетные площадки
–
–
+
Инженерные коммуникации
Сети инженерных коммуникаций
+
+
+
Линии электропередач 120–110 кВ
–
+
+
Линии электропередач 120–220 кВ
–
–
+
Здания административно-служебного
и научно-технического назначения
Административно-служебные
здания
+
+
+
Здания научно-технического назначения
+
+
+
Помещения для аварийного персонала и охраны предприятий
+
+
+
Профтехучилища и техникумы
+
+
+
Павильоны стационарного наблюдения за состоянием атмосферного
воздуха
+
+
+
235
Окончание прил. 7
Наименование элемента
Ширина СЗЗ, м
До 300
300–1000
1000–3000
Здания торгово-коммунального назначения
Торговые здания и киоски
+
+
+
Заводские столовые
+
+
+
Заводские поликлиники, амбулатории
+
+
+
Пожарное депо
+
+
+
Бани и прачечные
+
+
+
Гаражи
+
+
+
Котельные (с обоснованием рассеивания)
–
+
+
Склады, не выделяющие вредностей
–
+
+
Мелкие предприятия, не выделяющие вредностей
–
+
+
236
Библиографический список
1. ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.1999 г. № 96-ФЗ.
2. ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от
30.03.1999 г. №52-ФЗ.
3. ФЗ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ
4. ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. «О введении в
действие гигиенических нормативов ГН 2.1.6.1983-05 и ГН 2.1.6.1984-05». –
М.: Минздрав России, 2003,2005.– 23 с.
5. РД 52.04.667–2005 Документы о состоянии загрязнения атмосферы
в городах для информирования государственных органов, общественности
и населения. Общие требования к разработке, построению, изложению и
содержанию. – М.: Метеоагенство Росгидромета, 2006. – 52 с.
6. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2013 году». – М.: МПР РФ, 2013. – 1051 с.
7. Безуглая Э. Ю. Климатические характеристики условий распространения примесей в атмосфере / справочное пособие. – Л.: Гидрометеоиздат,
1983–328 с.
8.Егоров А.Ф., Савицкая Т. В. Управление безопасностью химических
производств на основе новых информационных технологий: учеб. пособие
для вузов. – М.: Химия, КолосС, 2004. – 416 c.
9. Подколзин М. М. Современное состояние и функционирование объектов озеленения в условиях техногенной нагрузки // Научный журнал
КубГАУ. – 2011. –№ 66(02). – 13 с.
10. Инструкция по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ
в атмосферу. – Л.: ВНИИ охраны природы и заповедного дела, 1990. – 36 с.
11. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных
веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД–86, Госкомгидромет. – Л.: Гидрометеоиздат, 1987. – 36 с.
12. Рассеяние радиоактивных материалов в воздухе и воде и учет распределения населения при оценке площадки для атомных электростанций. Руководства № NS-G-3.2 Cерия норм МАГАТЭ по безопасности. –
Вена: Международное агентство по атомной энергии, 2004. – 41 с.
13. Санитарно-защитные зоны промышленных предприятий в Российской Федерации. Элементы гармонизации регламентов функционирования санитарно-защитных зон в ЕС и РФ. ЕС-Россия: Программа сотрудничества. Технический отчет 10.7. – М: СПб НИЦЭБ РАН,2008. – 72 с.
14. Инструкция о порядке рассмотрения, согласования и экспертизы
воздухоохранных мероприятий и выдачи разрешений на выброс загрязняющих веществ в атмосферу по проектным решениям. ОНД 1–84. – М.:
Госкомгидромет, 1984. – 33 с.
15. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. – СПб.: НИИ Атмосфера, 2005. – 166 с.
237
16. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы.
ОНД–90. Часть 1, 2. – СПб., 1992. – 98 с., 102 c.
17. Рекомендации по делению предприятий по категории опасности
в зависимости от массы и видового состава выбросов в атмосферу загрязняющих веществ. – Новосибирск: ЗапСибНИИ, 1987. – 56с.
18. ГН 2.1.6.1339–03 Ориентировочные безопасные уровни воздействия
(ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздуха населенных мест. –
М.: Минздрав России, 2003. – 23 с.
19. РД 52.04.186–89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы.– М.: Госкомгидромет, 1991. – 693 с.
20 Тарасов В. В., Тихонова И. О., Кручинина Н. Е. Мониторинг атмосферного воздуха. – М.: Форум, Инфра-М, 2007. – 128 с.
21. Калиновская Ю. П., Павловский А. А. Анализ развития промышленных кластеров Санкт-Петербурга с учетом экологических и санитарно-гигиенических ограничений // Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный Международный форум «Экология большого города». Санкт-Петербург, Ленэкспо, 21–23 марта 2012 г.
22. ГОСТ 17.2.1.03–84 Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения. – М.: Госстандарт, 1985. – 15 с.
23. ГОСТ 17.2.3.01–86 Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля
качества воздуха населенных пунктов. – М.: Госстандарт, 1987. – 13 с.
24. РД 52.04.59–85. Руководящий документ. Охрана природы. Атмосфера. Требования к точности контроля промышленных выбросов. Методические указания. – М.: Аналитприбор, 1987. –53 с.
25. ГОСТ 17.2.4.02–81. Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ. – М.: Госстандарт,
1982. – 12 с.
26. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. ГН 2.2.5.1313–03. – М.: Минздрав России, 2003. – 34 с.
27. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны. ГН 2.1.6.1314–03. – М.: Минздрав
России, 2003. – 31 с.
28. ГОСТ 12.1.007–76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. – М.: Госстандарт, 1977. – 16 с.
29. Ляшенко О. А. Биоиндикация и биотестирование в охране окружающей среды: учеб. пособие. СПб: ГТУРП, 2012. – 67 с.
30. Рекомендации по разработке проектов санитарно-защитных
зон промышленных предприятий, групп предприятий. – М.: РЭФИА,
1998. – 75 с.
31. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200 – 03 Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. – М.:
2010. – 34с.
32. СНиП 23-03–2003 Защита от шума. – М.: Госстрой России, 2004. – 55 с.
33. МУК 4.3.2194–07 «Контроль уровня шума на территории жилой застройки в жилых и общественных зданиях и помещениях» / методические
указания. – М.: Федеральная служба Роспотребнадзора, 2007. – 19 с.
238
34.МУК 4.3.679–97 Определение уровней магнитного поля в местах размещения передающих средств радиовещания и радиосвязи кило-, гекто- и
декаметрового диапазонов. – М.: 1998.
35.СН2.2.4/2.1.8.566–96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий / Санитарные нормы. – М.:
Минздрав России, 1997. –25с.
36. Методическими рекомендации по измерению и гигиенической оценке вибрации в жилых помещениях № 2957–84.
37.Методические рекомендации по составлению карт вибрации жилой
застройки. № 4158-86. – М., 1986.
38.Руководство по проектированию санитарно-защитных зон промышленных предприятий / ЦНИИП градостроительства. – М.: Стройиздат,
1984 г.
39. Ерохина В. И., Жеребцова Г. П. Озеленение населенных мест. – М.:
Стройиздат, 1987. – 234 с.
40.Нормы посадки деревьев и кустарников городских зеленых насаждений. – М.: Отдел научно-технической информации АКХ, 1988. – 67 с.
41. Автомобильные дороги. Озеленение автомобильных дорог. Тематическая подборка. – М.: Минтранс ИЦАД, 2004. – 45 с.
239
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие........................................................................ 3
Введение.............................................................................. 4
Глава 1. Техногенная безопасность урбанизированной
территории.......................................................................... 1.1. Качество воздушной среды и последствия ее загрязнения. 1.1.1. Состав и функции атмосферы.............................. 1.1.2. Методы оценки уровня загрязнения воздуха......... 1.1.3. Воздух и здоровье............................................. 1.1.4. Роль санитарно-защитной зоны.......................... 1.2. Инвентаризация и контроль источников выбросов.......... 1.2.1. Понятие и виды источников выбросов.................. 1.2.2. Назначение и порядок инвентаризации
источников выбросов........................................ 1.3. Механизм рассеивания примесей в атмосфере................. 1.3.1. Модели рассеивания примесей............................ 1.3.2. Модель «факела выброса».................................. 1.3.3. Основные факторы, влияющие на приземные
концентрации примесей.................................... Контрольные задания........................................................ Глава 2. Основы проектирования санитиарно-защитной зоны..... 2.1. Правовые основы и нормативные требования.................. 2.1.1. Правовые основы.............................................. 2.1.2. Нормативные подходы к ограничению
аэротехногенного воздействия........................... 2.2. Разработка и согласование проекта
санитарно-защитной зоны........................................... 2.2.1. Исходные данные.............................................. 2.2.2. Разработка проекта СЗЗ..................................... 2.2.3. Порядок согласования проекта СЗЗ..................... 2.3. Контроль воздушной среды на границе СЗЗ.................... 2.3.1. Порядок организации контроля.......................... 2.3.2. Система мониторинга качества воздуха................ 2.3.3. Биологические методы тестирования................... Контрольные задания........................................................ Глава 3. Санитарно-защитная зона как объект
техносферной безопасности.................................................... 3.1. Расчет границы СЗЗ по показателям загрязнения
атмосферного воздуха................................................. 3.1.1. Логика и алгоритм расчета................................. 3.1.2. Порядок расчета параметров zij и gij..................... 3.1.3. Определение границ СЗЗ.................................... 240
6
6
6
11
19
21
25
25
29
38
38
40
52
58
64
64
64
65
90
90
99
101
104
104
108
111
115
119
119
119
121
124
3.2. Расчет границ СЗЗ по уровню акустического
воздействия (шума).................................................... 3.2.1. Нормирование шума.......................................... 3.2.2. Методические подходы к расчету СЗЗ по уровню
шума. Расчет СЗЗ по СНИП 23-03-2003............... 3.3. Расчет границ СЗЗ по уровню иных видов
физического воздействия............................................ 3.3.1. Воздействие электромагнитного поля (ЭМП)......... 3.3.2. Воздействие вибрации....................................... 3.3.3. Воздействие инфразвука.................................... 3.3.4. Ионизирующее излучение.................................. 3.3.5. Тепловое воздействие........................................ 3.3.6. Определение СЗЗ по показателям воздействия
на ландшафт................................................... Контрольные задания........................................................ Глава 4. Планировка, озеленение и благоустройство
территории санитарно-защитной зоны..................................... 4.1. Основы планировочной организации СЗЗ....................... 4.1.1. Задачи планировочной организации СЗЗ.............. 4.1.2. Зонирование территории СЗЗ.............................. 4.1.3. Требования к планировке СЗЗ............................. 4.2. Озеленение санитарно-защитной зоны........................... 4.2.1. Задачи и функции озеленения СЗЗ...................... 4.2.2. Принципы озеленения....................................... 4.2.3. Подбор растений и типовые конструкции посадок. 4.3. Приемы благоустройства СЗЗ....................................... Контрольные задания........................................................ 129
129
135
138
138
147
150
152
154
155
158
161
162
162
165
171
180
180
187
192
201
211
Заключение......................................................................... 216
Приложение 1...................................................................... 217
Приложение 2...................................................................... 218
Приложение 3...................................................................... 219
Приложение 4...................................................................... 222
Приложение 5...................................................................... 228
Приложение 6...................................................................... 232
Приложение 7...................................................................... 235
Библиографический список.................................................... 237
241
Учебное издание
Киприянова Елена Николаевна
Крупина Надежда Никифировна
САНИТАРНО-ЗАЩИТНАЯ ЗОНА ПРЕДПРИЯТИЯ
КАК ОБЪЕКТ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Учебное пособие
Редактор Л. А. Яковлева
Компьютерная верстка Н. Н. Караваевой
Сдано в набор 26.09.16. Подписано к печати 26.12.16.
Формат 60×84 1/16. Усл. печ. л. 14,18. Уч.-изд. л. 15,25.
Тираж 50 экз. Заказ № 539.
Редакционно-издательский центр ГУАП
190000, Санкт-Петербург, Б. Морская ул., 67
242
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
15 692 Кб
Теги
kiprianova
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа