Оценка воздействия на окружающую среду

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования 

Федеральное государственное бюджетное образовательное 

учреждение высшего образования 

«Волгоградский государственный аграрный университет»

Эколого-мелиоративный факультет

Кафедра «Экология и экономика природопользования»

С. В. Косенкова 
М. В. Федюнина 

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ 

НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Учебно-методическое пособие

Волгоград 

Волгоградский ГАУ

2016 

УДК 502.175
ББК 65.28 + 67.407.04
К-71

Рецензенты:

кандидат технических наук, директор муниципального учреждения 
«Городское управление аналитического и оперативного контроля качества окружающей природной среды» Д. С. Кичев; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры «Экология и экономика природопользования» ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ Н. Е. Степанова

Косенкова, Светлана Васильевна

К-71
Оценка воздействия на окружающую среду: учебно
методическое пособие / С.В. Косенкова, М.В. Федюнина. - Волгоград: 
ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, 2016. – 76 с.

Учебно-методическое пособие по курсу «Основы природополь
зования. Оценка воздействия на окружающую среду» является дополнением к изучаемому программному материалу по данной дисциплине. Содержит темы практических занятий, методические рекомендации по выполнению предлагаемых заданий, формулы и пояснения к 
ним для выполнения расчетов, включающих оценку загрязнения воздуха, воды, почвы, акустического воздействия для заданной проблемной ситуации.

Для обучающихся по основной образовательной программе ба
калавриата направления подготовки 05.03.06 «Экология и природопользование» всех форм обучения.

УДК 502.175

ББК 65.28 + 67.407.04

Рекомендовано 
методической 
комиссией 
эколого
мелиоративного факультета ФГБОУ ВО Волгоградского ГАУ (протокол № 6 от 18 января 2016 г.).

© ФГБОУ ВО Волгоградский 
государственный аграрный университет, 2016
© Косенкова С. В., Федюнина 
М. В., 2016

ВВЕДЕНИЕ

В связи с развитием рыночных отношений и изменением зако
нодательной базы трансформируется сложившийся порядок проектирования объектов различного назначения. При этом существенно возрастает значение экологической обоснованности принимаемых решений, посредством определения возможных неблагоприятных воздействий, оценки экологических последствий, учета общественного мнения, 
разработки мер по уменьшению и предотвращению воздействий.

В этой связи оценка воздействия на окружающую среду способст
вует принятию экологически ориентированного управленческого решения о реализации планируемой хозяйственной и иной деятельности.

Учебно-методическое пособие по курсу «Основы природополь
зования. Оценка воздействия на окружающую среду» является дополнением к изучаемому программному материалу по данной дисциплине, разработано в соответствии с учебным планом подготовки бакалавров по направлению 05.03.06 «Экология и природопользование» и 
содержит необходимые расчеты, включающие оценку загрязнения 
воздуха, воды, почвы, акустического воздействия для заданной проблемной ситуации. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих профессиональных компетенций (ПК):

- знать основы природопользования, экономики природопользо
вания, устойчивого развития, оценки воздействия на окружающую среду, правовых основ природопользования и охраны окружающей среды; 
быть способным понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области экологии и природопользования (ПК-6);

- владеть методами экологического проектирования и эксперти
зы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; владеть методами обработки, анализа и синтеза полевой и 
лабораторной экологической информации и использовать теоретические знания на практике (ПК-11).

Выполнение студентами заданий по дисциплине требует глубо
ких знаний в самых разных научных областях, навыков по научнообоснованной оценке воздействия антропогенной деятельности на окружающую среду и классификации территорий по экологическим требованиям. 

Учебно-методическое пособие «Оценка воздействия на окру
жающую среду» содержит материалы по изучению основных разделов 
учебной дисциплины, выполнению внеаудиторной самостоятельной 
работы студентов, тестовые задания по курсу дисциплины, список рекомендуемой литературы.

1 ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРУ 

1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ

ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРЕ ДЛЯ ТОЧЕЧНОГО

ИСТОЧНИКА

Рассматривается одиночный точечный источник (например, за
водская труба) с круглым устьем, выбрасывающий газовоздушную 
смесь, содержащую вредные примеси. При определенных метеорологических ситуациях на некотором расстоянии хм от источника достигается максимальная приземная концентрация вредного вещества См
(мг/м3), которая определяется по формуле:

3
1

2
T
V
H

АМFmn

м
c






,                                      (1.1)

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы; М – масса 
вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в воздухе; m, n –
коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника 
выброса; Н – высота источника над уровнем земли (для наземных источников принимается Н = 2 м), м; η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности; в случае ровной или слабо пересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, η = 1; ∆Т – разность между температурой выбрасываемой газообразной смеси ТГ и температурой окружающего наружного воздуха ТВ,0С; V1 – расход газовоздушной смеси (ГВС), м3/с, определяемый по формуле:

0
4
1

2
w
V
D 
 

,                              
(1.2)

где D – диаметр устья источника выброса (диаметр выходного отверстия трубы), м; w0 средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (трубы), м/с.

Значение коэффициента А, соответствующее повторяемости не
благоприятных метеоусловий (инверсии температуры), при которых 
концентрация вредных веществ в воздухе максимальна, определяются 
для территории России по таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Значение коэффициента температурной стратификации

№ 

варианта
Территория
Коэффициент 

А

1-2
Бурятия и Читинская обл.
250

3-4

Районы Европейской территории России (ЕТР) южнее 500

с.ш., включая Кавказ и Нижнее Поволжье; Азиатская территория России, включая Сибирь и Дальний Восток

200

5-6
ЕТР и Урал от 50 до 520 с.ш.
180

7-8
ЕТР и Урал севернее 520 с.ш. за исключением центра ЕТР
160

9-0
Центр ЕТР (Московская, Тульская, Рязанская, Владимирская, 
Калужская, Ивановская области)
140

Эмиссия выбросов загрязняющих веществ М и расход газовоз
душной смеси V1 для вновь строящихся предприятий определяются, 
исходя из конкретных особенностей технологического процесса с помощью специальных методик расчета, которые разработаны для ряда 
типовых технологий. При отсутствии таких методических разработок 
проводятся специальные научные исследования и инженерные расчеты. Для действующих предприятий эти величины, как правило, уже 
известны и могут быть проконтролированы путем непосредственных 
измерений.

Значение коэффициента F принимается:
а) для газообразных примесей и мелкодисперсных аэрозолей 

(пыли, золы и т.п., скорость оседания которых практически равна нулю) F = 1 (вариант 1-10);

б) для мелкодисперсных аэрозолей, кроме указанных выше, при 

среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 
90 % F = 2; от 75 до 90 % F = 2,5; менее 75 % F = 3.

Температуру ТВ принимают равной средней максимальной тем
пературе наружного воздуха наиболее жаркого месяца. Для котельных, работающих по отопительному графику, допускается принимать 
ТВ равной средней температуре наружного воздуха за самый холодных месяц. Температура выходящей газовоздушной смеси ТГ определяется по технологическим расчетам и действующим для данного 
производства нормативам.

Расстояние хм от источников выбросов, на котором концентра
ция вредных веществ при неблагоприятных метеоусловиях достигает 
максимального значения См определяется формулой:

dH
х
F

м
4

5

,                                         (1.3)

где d – безразмерный коэффициент.

Алгоритм расчета коэффициентов m, n, d, а также опасной ско
рости ветра uм (м/с), зависит от параметров f, fe,,vм , v*

м и определяется 

по формулами, приведенными в таблицах 1.2 и 1.3. 

T
H

D
w
f






2

2
0
1000
(1.4)

3
1
65
.
0
H

T
V

м
v




(1.5)

H

D
w

м
v
0
3.
1




(1.6)

3)
(
800


м
e
v
f
(1.7)

Таблица 1.2 – Формулы для расчета коэффициента m

3
*
34
,0
*
1,0
67
,0

1

f
f

m





при 
100

f
(1.8)

3

47
,1

f

m 
при 
100

f
(1.9)

В предельных случаях (холодные выбросы, предельно малые 

опасные скорости ветра) максимальная концентрация загрязняющего 
вещества определяется не по формуле (1.1), а с помощью соотношений (1.10), (1.30). Так, при 
0

Т
(или 
100

f
) и 
5,0
* 
М

(холодные 

выбросы) для расчета 
М
С
используется формула:

K

H

AMFn
СМ

3
4



,                                          (1.10)

где  

1
0
1
1,7

1

8
V
w
V
D
K


,                                        (1.11)

причем n здесь определяется по формулам (1.21), (1.24), (1.27).

Таблица 1.3 – Формулы для расчета коэффициентов n, d, 
M
u

при 

100

f

при
5,0

M

М
n



4,4
(1.12)

)
28
,0
1(
48
,2
3

ef
d




(1.13)

5,0

M
u
(1.14)

при 
2
5,0


М

13
,3
13
,2
532
,0
2





M
M
n


(1.15)

)
28
,0
1(
95
,4
3 f
d
M






(1.16)

M
M
u


(1.17)

при
2

M

1

n
(1.18)

)
28
,0
1(
7
3 f
d
M





(1.19)

)
12
,0
1(
f
u
M
M



(1.20)

при 

100

f
или 
0

T

при 
0
* 
M

*
4,4
M
n



(1.21)

7,5

d
(1.22)

5,0

M
u
(1.23)

при 
2
5,0
* 

M

13
,3
13
,2
532
,0
*
2
*





M
M
n


(1.24)

*
4,
11
M
d



(1.25)

*
M
M
u


(1.26)

при 
2
* 
M

1

n
(1.27)

*
16
M
d


(1.28)

*
2,2
M
M
u



(1.29)

При 
100

f
и 
5,0

M

или 
100

f
и 
0
* 
M

, (случаи определенно 

малых опасных скоростей ветра) расчет 
M
С
вместо (1) производится 

по формуле:

3
7

*

H

AMFm
СM



,                                                   (1.30)

m
m
86
,2
* 
при 
100

f
и 
5,0

M

(1.31)

9,0
* 
m
при 
100

f
и 
5,0
* 
M

(1.32)

Если необходимо вычислить приземную концентрацию вредных 

веществ по оси факела на различных расстояниях x(м) от источника 
выбросов при опасной скорости ветра 
M
u , то необходимо воспользо
ваться формулой (33):

M
С
s
С
1

,                                                   (1.33)

где 
1s - безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения 

M
x
x
и 

F ; расстояния x(м) от источника выбросов принять: 60 м, 120 м, 400 м, 700 м, 1200 м, 
1500 м.

Для газообразных примесей (
1

F
) величину 
1s вычисляют по 

формулам (34) – (36), где через a обозначено относительное расстояние 

M
x
x
a 
:

2
3
4

1
6
8
3
a
a
a
s



при 
1

a
(1.34)

1
1,0

13
,1

2
1


a
s
при 
8
1

 a
(1.35)

120
2,
35
58
,3
2
1



a
a

a
s
при 
8

a
(1.36)

При значениях 
1



M
x
x
a
для низких и наземных источников 

(высотой H≤10 м) величину 
1s в формуле (33) определяются по фор
муле:



)
6
8
3
)(
2
(
10
125
,
0
2
3
4

1
a
a
a
H
H
s






при 
1

a
, 
10
2

 H

В более общем случае, когда требуется определить также и кон
центрации на некотором расстоянии y (м) по перпендикуляру к оси 
факела выброса, следует использовать формулу (37):

M

M
С
x

y
s
x
x
s
С
)
(
)
(
2
1

,                                          (1.37)

где функцию 
2s (
x

y
) определяют с помощью формулы (40) в зависимости от скорости 

ветра u (м/с) и параметра 
yt :

2

2

x
uy
t y 
, при 
5

u
(1.38)

2

2
5
x
y
t y 
, при 
5

u
(1.39)

2
4
3
2
2
)
1,
45
17
8,
12
5
1(

1

y
y
y
y
t
t
t
t
s





(1.40)

Пример расчета ПДВ для точечного источника

Исходные данные для котельной:

Высота трубы H = 16 м;
Диаметр устья источника D = 1,8;
Температура отходящих газов Т = 1430С;
Объём отходящих газов V1 = 7,3 м3/с;

Таблица 1.4 - Концентрации вредных веществ, измеренные в трубах, 

С, мг/м3

СSO2, мг/м3
СNO2, мг/м3
СCO, мг/м3
Ссажи, мг/м3

590
48
168
135

Таблица 1.5 - Фоновые концентрации вредных веществ, Сф, мг/м3

Сф

SO

2, мг/м3
Сф

NO

2, мг/м3
Сф

CO, мг/м3
Сф

сажи, мг/м3

0,3
0,018
1,6
0,1

Таблица 1.6 - Среднегодовая повторяемость ветра, Р, %

С
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
З
СЗ

7
11
8
4
18
20
22
10

В данном расчете проводятся вычисления максимальных при
земных концентраций (См) для SO2, NO2, CO и сажи на расстоянии 
(Xм) по оси факела. Полученные значения (Cм + CФ) сравниваются с 
величиной ПДКм.р. В случае превышения ПДКм.р. необходимо определить расстояние на котором (См +СФ) будет равно ПДК.

Алгоритм расчета
1. Расчёт массы выброса в атмосферу по каждому загрязняюще
му веществу производится по формулам (1.41) – (1.44):

МSO2= СSO

2 · V1 · 10– 3, г/c
(1.41)

МSO2= 590· 7,3 · 10– 3 = 4,307 г/c

МNO2= CNO

2· V1· 10– 3 г/ c
(1.42)

МNO2= 48 · 7,3· 10– 3 = 0,35 г/c

MCO= ССО · V1 · 10– 3, г/c
(1.43)

MCO= 168· 7,3 · 10– 3 = 1,226 г/c

Мсажи= Cсажи · V1· 10– 3, г / c
(1.44)

Мсажи= 135 · 7,3 · 10– 3 = 0,985 г / c

2. Расчёт ∆Т (разности температур) производится по формуле (1.45):

∆Т = Тг - Тв                                                                              (1.45)

где Тг – температура отходящего газа, Тг = 143оС; Тв - температура окружающего воздуха; 
для расчета принята средняя температура наружного воздуха в 13 часов наиболее жаркого месяца года, для Волгограда Тв = 25,6оС.

∆Т = 143 – 25,6 = 117,4оС

3. Расчет средней скорости выхода газовоздушной смеси (отходящих 
газов) из устья источника выброса производится по формуле (1.46):

2
1

0

4

D
V
W


 
(1.46)

с
м
W
87
,2
8,1
14
,3

3,7
4

2
0





4. Расчет параметра, f, производится по формуле (1.4): 

T
H

D
W
f





2

2
0
3
10

град
с
м
f







49
,0
4,
117
16

8,1
87
,2
10
2

2

3

5. Расчет безразмерного параметра m производится по формуле (1.8):

3
34
,0
1,0
67
,0

1

f
f

m








1

49
,0
34
,0
49
,0
1,0
67
,0

1

3








m

Из справочных материалов Vм > 2, следовательно, n = 1.

6. Расчет максимальной приземной концентрации вредных веществ 
производится (1.1):

3

1

2
T
V
H

n
m
F
M
A
Сm












где η = 1 – так как слабо пересеченная местность с перепадом, не превышающим 
50 м/км; Fсажа = 3, F газов = 1.

3

3
2
283
,0

4,
117
3,7
16

1
1
1
1
307
,4
160
2
м
мг
С

SO
м












3

3
2
023
,0

4,
117
3,7
16

1
1
1
1
35
,0
160
2
м
мг
С

NO
м












3

3
2
081
,0

4,
117
3,7
16

1
1
1
1
226
,1
160
м
мг
СCO

м












3

3
2
194
,0

4,
117
3,7
16

1
1
1
3
985
,0
160
м
мг
Ссажа

м












Из перечня вредных веществ эффектом суммации действия об
ладают диоксид азота и диоксид серы.
7. Определяем приведенную к диоксиду азота концентрацию вредных 
веществ по формуле (1.47):

2

2

2
2
2
.

SO

NO

SO
м

NO
м

NO
прив
м
ПДК
ПДК
С
С
С




(1.47)

3
.
071
,0
5,0
085
,0
283
,0
023
,0
2
м
мг
С
NO
прив
м





Проверяем условие Сn

м + Сn

ф < ПДКn

м.р.,

Cм

прив.NO

2 +Сф

NO

2 = 0,071 + 0,018 = 0,089 мг/м 3 > ПДК NO2

м.р = 0,085 мг/м3

См

СО + Сф

СО = 0,081 + 1,6 = 1,681 мг/м 3 < ПДК СО

м.р. = 3,0 мг/м 3

См

сажи + Сф

сажи = 0,194 + 0,1 = 0,294 мг/м3 > ПДК сажи

м.р. = 0,15 мг/м3

Следовательно, наибольшую опасность для окружающей при
родной среды представляют выбросы NO2 и сажи. 

Задания для самостоятельного выполнения

Задание 1. Расчет загрязнения атмосферного воздуха выполня
ется для точечного источника загрязняющих выбросов предприятия, 
расположение которого определено на выдаваемой преподавателем 
ситуационной схеме. Для выполнения расчета на схеме необходимо определить кратчайшее направление до территории жилой застройки 
и/или зоны отдыха.

Вдоль выбранного направления с помощью методики ОНД-86 в 

промежутке от источника до контролируемой территории необходимо 
построить распределение концентраций заданного загрязняющего вещества и определить выполняются или нет нормативные требования 
для жилой застройки и зон отдыха. Если критерии качества воздуха не 
выполняются, необходимо подобрать соответствующую высоту источника и/или определить требуемую эффективность газоочистного 
оборудования, которые позволят достичь выполнения нормативных 
требований.