Понятие о предельно допустимой концентрации (пдк), предельно допустимых выбросах или сбросах (пдв, пдс) и их нормирование

ПДК – это максимальная концентрация примесей в атмосфере, отнесенная к определенному временному отрезку, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не сказывается ни на нем, ни на окружающей среде с точки зрения вредного воздействия. ПДК определяется в мг/м3.

Различают среднесуточную величину ПДК и максимально-разовую. Последняя не должна превышать трехразовое значение среднесуточной величины ПДК на протяжении не более 20 минут.

Численные значения ПДК для каждого вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу зависит от токсичности данного вещества или класса опасности.

Вредные вещества сгруппированы по своей опасности на 4 класса. К первому классу относятся самые токсичные соединения такие, как, например, бензопирен, соединения свинца и ртути. К четвертому классу относятся наименее вредные соединения такие, как, например, угарный газ, пары бензина.

Максимальная концентрация того или иного вредного вещества в приземном слое атмосферы не должна превышать величины среднесуточного значения ПДК, а в течение 20 минут максимально разового значения ПДК.

В то же время при одновременном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленными действиями, т.е. влияющих на одни и те же органы организма человека, их суммарная концентрация должна определяться в виде суммы относительных концентраций, приведенных к соответствующим значениям ПДК.

Сумма относительных концентраций таких вредных веществ в воздушной среде не должна превышать единицы.

К вредным веществам однонаправленного действия, т.е. близким по характеру биологического воздействия, например, относятся:

Озон – SO2 – формальдегид;

Сернистый газ – NO2;

SO2 – фтористый водород;

SO2 – фенол – сероводород;

Сернистый ангидрид SO3 – аммиак – окислы азота.

Полный перечень вредных веществ однонаправленного действия приведен в справочной литературе.

ПДВ или ПДС соответственно при определении предельно допустимых сбросов в воду устанавливаются для каждого действующего или проектируемого предприятия.

Расчет ПДВ производится в тоннах в год, и представляет количество вредного вещества, превышение выбросов которого в атмосферу не разрешается.

ПДВ задается по каждому вредному веществу, выбрасываемого от источника загрязнения в атмосферу. При определении ПДВ от расчетного источника необходимо учитывать содержание каждого вредного вещества в атмосфере, обусловленное выбросами от других источников. Суммарные выбросы от уже действующих источников образуют фоновую концентрацию каждого вредного вещества в атмосфере. Поэтому основным условием при определении ПДВ для расчетного, вводимого в строй или действующего источника, чтобы концентрация вредного вещества в приземном слое атмосферы с учетом фоновой концентрации не превышала ПДК по данному веществу. При выбросе соединений однонаправленного действия величины ПДВ для этих веществ должны определяться из условия, чтобы их сумма относительных концентраций в атмосфере около поверхности земли с учетом фоновой концентрации не превышала единицы:

Для неорганизованных выбросов от совокупности мелких одиночных источников устанавливается суммарное ПДВ. Это характерно для вентиляционных выбросов в коммунально бытовом хозяйстве города, для мелких котельных и других установок, сжигающих органическое топливо. Суммарное ПДВ определяется из условия, чтобы фоновая концентрация вредных веществ не превышала ПДК. При этом выбросы в атмосферу города можно привести к одному показателю и по нему оценивать допустимые выбросы всех вредных веществ. Так, в частности, при оценке загрязнения атмосферы от транспортных двигателей, расчет и экспериментальная проверка проводится на содержание СО. Ориентируясь на концентрация окиси углерода в атмосфере можно вводить ограничения и по другим выбросам.

Если на данном предприятии или группе объектов, расположенных в одном районе, значения установленных ПДВ по объективным причинам не могут быть достигнуты в настоящее время, то по согласованию с органами Госкомприроды допускается планирование поэтапного снижения выбросов до требуемой величины с указанием продолжительностикаждого этапа до того момента, пока не будут обеспечены требования норм ПДК. При этом вводятся на определенные временные отрезки временные предельно допустимые выбросы или сбросы ВПДВ или ВПДС. Они же могут носить название как лимитные нормы выброса в атмосферу или сброса в водоемы.

Оплата выбросов или сбросов сверх предусмотренных ПДВ или ПДС, но в пределах ВПДВ или ВПДС производится в пятикратном размере по сравнению с оплатой в пределах норм.

Если же предприятие производит выбросы или сбросы сверх установленных временными нормами величин, т.е. производит сверхлимитные выбросы, то за сверхлимитный выброс оплата повышается в 25 раз по сравнению с нормируемой оплатой.

Нормы ПДВ или ПДС должны пересматриваться в сторону ужесточения не реже, чем через 5 лет.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества Сimax в мг/м3 при выбросе нагретой газо-воздушной смеси из одиночного источника при неблагоприятных метеорологических условиях определяется по формуле:

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в воздухе (для центра Европейской территории России его значение принимается 140, для Севера и Северо-запада – 160, для районов между 50 и 520 широты – 180 и для более южных широт - 200);

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

F- безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в воздухе (для газообразных вредных веществ принимается равным 1);

H - высота трубы, м;

Q - объем газо-воздушной смеси, выбрасываемой из трубы, м3/с;

t - разность температур газо-воздушной смеси и окружающего воздуха, оС;

p - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (в случае ровной местности принимается 1);

m, n - безразмерные коэффициенты, учитывающие скорость выброса газо-воздушной смеси из трубы, высоту выброса, объем газа и начальную разницу температур.

При выбросе из трубы холодной газо-воздушной смеси при неблагоприятных метеорологических условиях величина максимальной приземной концентрации вредного вещества определяется по формуле:

где D – диаметр трубы в сечении выброса (для труб определенной формы – эквивалентный диаметр устья), м;

Безразмерный коэффициент m определяется по формуле:

где ,

Скорость выброса газа из трубы определяется по фрмуле:

Безразмерный коэффициент n определяется по формуле:

где - для случая выброса горячей газо-воздушной смеси,

- для случая выброса холодного газа.

Предельно допустимый выброс ПДВ, г/с, вредного вещества в атмосферу с горячими газами, при котором концентрация его в приземном слое не превышает величину предельно допустимой концентрации, определяется по формуле:

При выбросе из трубы холодного газа предельно допустимый выброс в атмосферу определяется по формуле:

Для оценки расстояния от источника выброса вредных веществ в атмосферу до места, где достигается максимальная приземная концентрация, можно использовать формулу:

Для ориентировочной оценки при неблагоприятных метеорологических условиях можно принимать

Xmax=(5 - 6) · H.

Известные экологи