Коэффициент улавливания и обезвреживания загрязняющих веществ в среднем составляет 70%, из них твердых 90%, газообразных 20%.

Выбросы заводов черной металлургии в целом на состояние воздушного бассейна регионов оказывают незначительное воздействие, но в тех городах, где размещаются металлургические предприятия, загрязнение атмосферы по целому ряду ингредиентов превышает допустимое на расстоянии 7-15 км от заводов, а зона влияния (5% от ПДК) составляет от 3 (для заводов небольшой производительности) до 50 км (для крупных металлургических комбинатов).

В городах с развитой металлургической промышленностью уровень загрязнения пылью, сернистым ангидридов, оксидом углерода и диоксидом азота выше, чем в среднем по стране. В этих городах отмечается также высокое содержание специфических примесей (сероводорода, фенола, аммиака и др.), причем в отдельных городах превышение концентраций в 2-3 раза выше, чем в среднем по отрасли.

В ряде случаев средние максимальные значения концентраций, являющиеся основной величиной для гигиенической оценк, превышают средние концентрации пыли в 12 раз, сернистого ангидрида в 15 раз, оксида углерода в 3 раза, азота в 15 раз.

В городах с развитой металлургической промышленностью отмечается высокий уровень загрязнения атмосферы сероводородом (средняя концентрация его здесь на 20% выше, чем в других городах страны), наблюдается повышенный уровень загрязнения воздуха аммиаком, акролеином, диоксидом марганца, нафталином, кислотами, ртутью, цианистым водородом. Кроме того, в некоторых городах наблюдается повышенная концентрация бенз(а)пирена.

Вредное воздействие металлургических предприятий обусловлено целым рядом изложенных ниже причин:

• недоучет при размещении городов экологического воздействия промышленных предприятий, в результате чего многие из них находятся в непосредственной близости к жилым районам;

• использование на старых металлургических заводах устаревших технологических процессов и технологического оборудования, при работе которого в атмосферу выделяется большее (по сравнению с современным производством) удельное количество загрязняющих веществ;

• недостаточная оснащенность технологических агрегатов системами очистки и обезвреживания и неэффективная работа действующих пылегазоочистных установок;

• значительное количество на предприятиях децентрализованных систем отвода и очистки газов и соответственно большое количество мелких источников загрязнения атмосферы с трубами относительно малой высоты.

Степень оснащения основных технологических агрегатов газоочистными установками составляет около 70%. Часть действующих установок (около 15%) работает неэффективно. Таким образом, около 40% газов от агрегатов поступают в атмосферу практически без очистки.

С целью снижения во всех городах, где размещена металлургическая промышленность, приземных концентраций вредных веществ до санитарных норм предусмотрена система мероприятий, включающая разработку проектов нормативов ПДВ с учетом планируемого технологического перевооружения отрасли, внедрение систем очистки газов о пыли и вредных химических веществ, укрепление служб защиты атмосферы и др.

Инверсионная характеристика района (с. 59- 69)

При нормальном состоянии атмосферы в дневное время температура воздуха с высотой понижается, что способствует удалению дымовых газов верхние слои атмосферы (рис. 1). В ночное время земля при ясной погоде отдает в окружающее пространство, как любой нагретый предмет, большое количество лучистого тепла. При этом земля охлаждается сама и за счет конвективного теплообмена охлаждает приземный слой воздуха, кторый остывает быстрее верхних слоев. В результате этого поисходит инверсия (поворот) распределения температур в воздушной оболочке земли – температура воздуха с высотой (до верхних раниц инверсионного слоя) повышается (рис. 2).

Особенно интенсивно приземная инверсия образуется во время ясной морозной погоды. Способствуют образованию инверсионного слоя и антициклоны, при которых происходит сжатие нижнего слоя воздуха с выделением тепла в окружающую среду.

В утренние часы с восходом солнца земля нагревается, нагревает прилегающий слой воздуха, который поднимается вверх. Инверсия из приземной становится приподнятой и постепенно, по мере подъема теплого воздуха воздуха к верхней границе инверсионного слоя, исчезает. Разрушение инверсионного слоя происходит тем быстрее, чем больше скорость ветра, создающего турбулентный воздухообмен.

Однако во время длительных антициклонов при туманной погоде и малых скоростях ветра(1-2 м/с) земля прогревается слабо и инверсия, переходя из приземной в приподнятую, полностью не разрушается и может держаться по несколько суток, а в застойных зонах, окруженных горами, где скорости ветра малы, непрерывная продолжительность инверсий в отдельные годы может продолжаться более 1,5 мес., как это имеет место в Минусинской котловине (рис. 3,4).

В больших городах и промышленных районах разрушение нижнего слоя инверсии с переходом приземной инверсии в приподнятую происходит не только в утренние часы с восходом солнца, но и ночью, так как наличие зданий и выделение большого количества тепла повышают турбулентность движения воздуха.

Выводы:

1. предприятия не следует размещать на площадках, где при отсутствии интенсивного загрязнения воздуха имеют место инверсии, продолжающиеся непрерывно в течение нескольких суток. Наиболее неблагоприятными являются площадки, расположенные в непроветриваемых котловинах.

2. при реконструкции существующих предприятий и объектов коммунального хозяйства, расположенных в районах, подверженных длительным непрерывным инверсиям, целесообразно:

   • развитие предприятий осуществлять главным образом за счет строительства объектов, при работе которых выделяется минимальное количество вредных веществ;

   • морально и физически устаревшие производства с большими дымогазовыделениями не восстанавливать, а сооружать взамен новые агрегаты в районах, где отсутствует опасность смоговых ситуаций;

   • предусматривать мероприятия по максимальному сокращению неорганизованных выбросов в атмосферу путем строительства закрытых складов угля и пылящих сырьевых материалов, улавливания и очистки от пыли газов, выделяющихся через цеховые фонари, централизованного сбора газов из воздушек с передачей их на сжигание и т.д.;

   • применение высоких централизованных дымовых труб при расположении источников выбросов в условиях ровной местности, так как вредные вещества, поступающие в атмосферу над нижней границей инверсионного слоя, в период продолжительных инверсий не достигают приземного слоя воздуха и могут сказаться на увеличении его загрязнения только в период разрушения инверсионного слоя.

3. для предприятий, расположенных в районах, подверженных аномальным (по условиям защиты атмосферы) метеорологическим ситуациям, должны разрабатываться и при необходимости вводиться в действие мероприятия по регулированию выбросов вплоть до сокращения объемов производства.

Санитарно-защитные зоны (25-33)

Ширина санитарно-защитных зон регламентируется санитарными нормами в зависимости от мощности предприятия. Граница санитарной зоны по условиям охраны атмосферного воздуха отсчитывается от крайних точечных или неорганизованных источников выделения вредных веществ на предприятии (а не от ограды предприятия или наиболее мощных источников). Максимальная величина санитарно-защитной зоны для металлургических предприятий установлена равной 1 км. Для действующих предприятий при расположении жилых районов на более близком расстоянии от них, чем нормируемая зона, ширина санитарно-защитной зоны устанавливается по совместному решению министерства здравоохранения.

Во всех случаях достаточность размеров санитарно-защитной зоны, в том числе и соответствующей нормативным показателям, должна проверяться расчетом приземных концентраций. Если в результате таких расчетов выявляется, что санитарные нормы на границе санитарной зоны для существующего жилого района не обеспечиваются, должны быть разработаны дополнительные мероприятия, направленные на снижение приземных концентраций.

Санитарно-защитные зоны подлежат озеленению с выбором соответствующих дымогазоустойчивых пород деревьев и созданием в зеленых насаждениях специально организованных коридоров для проветривания промплощадки. Зеленые насаждения санитарно-защитных зон снижают приземные концентрации вредных веществ на границе жилого района. Они особенно эффективны для локализации неорганизованных выбросов пыли и выделений дыма из низких труб, однако в расчетах приземных концентраций этот фактор пока не учитывается. С тех сторон предприятия, где жилая застройка отсутствует, озеленение санитарно-защитных зон не требуется. Если вокруг предприятия растет хвойный лес, то учитываются затраты на замену хвойных деревьев по мере их усыхания лиственными.

Зеленые насаждения в санитарно-защитных зонах промышленных предприятий размещаются в зависимости от преобладающих ветров в данном пункте. Высокие древесно-кустарниковые насаждения должны обеспечивать беспрепятственное проникновение ветров на промплощадку, увеличение их скорости, выход загрязненных воздушных масс с промплощадки и отвод их в наиболее целесообразном направлении для селитебных и промышленных территорий.