Оценка воздействия выбросов вредных веществ на атмосферный воздух

Ю. Г. Кирсанов

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ 
ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ 
НА АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ

Учебное пособие

Рекомендовано 
методическим советом Уральского федерального университета 
в качестве учебного пособия для студентов вуза, обучающихся 
по направлению подготовки 18.03.02, 18.04.02  
«Энерго- и ресурсосберегающие процессы  
в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии»

Екатеринбург
Издательство Уральского университета
2018

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  
ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б. Н. ЕЛЬЦИНА

К43
Кирсанов, Ю. Г.
Оценка воздействия выбросов вредных веществ на атмосферный 
воздух : учеб. пособие / Ю. Г. Кирсанов ; [науч. ред. М. Г. Шишов] ; 
М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. — 
Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2018. — 110 с.
ISBN 978-5-7996-2341-8

В учебном пособии представлены основные положения нормативно-
правовых документов и их использование при инвентаризации выбросов 
загрязняющих веществ, установлении предельно допустимых и временно 
согласованных выбросов промышленными предприятиями и контроле за 
их соблюдением. Материал пособия содержит примеры решения практических 
задач, связанных с расчетами концентрации загрязняющих веществ 
в атмосферном воздухе.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 
«Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии 
и биотехнологии» по программам бакалавриата 18.03.02 и 18.04.02 
магистратуры.
УДК 502.175:502.3(075.8)
ББК 20.18я73+26.23я73

УДК 502.175:502.3(075.8)
ББК 
20.18я73+26.23я73
 
К43

ISBN 978-5-7996-2341-8 
© Уральский федеральный университет, 2018

Ре це н з е н т ы:
О. Ф. Сидоров, доктор технических наук, профессор, заведующий 
лабораторией новых технологических процессов  
(Восточный научно-исследовательский углехимический институт);
Т. Л. Кузнецова, кандидат химических наук, доцент  
(ООО «ИПЦ-16»)

Нау ч н ы й  р ед а к то р
М. Г. Шишов, кандидат химических наук, доцент  
(Уральский федеральный университет)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие 
5
Условные обозначения 
7
Введение 
9
1. Структура проекта нормативов предельно допустимых выбросов 12
2. Инвентаризация загрязняющих веществ и источников  
их выбросов в атмосферу 
14
2.1. Обязательность и назначение инвентаризации 
14
2.2. Содержание работ по инвентаризации выбросов  
загрязняющих веществ в атмосферу 
17
3. Процесс нормирования выбросов загрязняющих веществ 
в атмосферный воздух 
19
3.1. Основные требования к работам по нормированию выбросов 
загрязняющих веществ 
19
3.2. Характеристика и учет параметров выбросов, влияющих 
на рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере 
26
3.3. Оценка влияния застройки на загрязнение воздуха  
на территории промплощадки 
31
3.4. Учет трансформации загрязняющих веществ  
в атмосферном воздухе 
32
3.5. Фоновое загрязнение атмосферы и его учет при нормировании 
выбросов 
32
4. Расчеты рассеивания выбросов загрязняющих веществ  
в атмосфере и предложения по нормативам предельно  
допустимых выбросов 
37
5. Санитарно-защитная зона и ее установление 
40
5.1. Нормативные требования к установлению  
санитарно-защитной зоны 
40

5.2. Проектирование и установление размера  
и границ санитарно-защитной зоны 
42
5.3. Организация территории санитарно-защитной зоны 
44
6. Учет залповых и аварийных выбросов в атмосферу 
46
7. Контроль по соблюдению нормативов выбросов предприятиями 48
8. Мероприятия по регулированию выбросов  
при неблагоприятных метеоусловиях 
52
9. Удельные технологические выбросы загрязняющих веществ 
55
10. Основы детальных расчетов загрязнения приземного слоя 
атмосферного воздуха 
58
10.1. Характеристика процессов рассеивания  
загрязняющих веществ в атмосферном воздухе 
58
10.2. Основные положения расчета концентраций загрязняющих 
веществ в атмосферном воздухе 
62
10.3. Расчет рассеивания выбросов загрязняющих веществ 
одиночного источника 
65
10.4. Определение максимальной приземной концентрации 
и расстояния до точки ее достижения при скорости ветра, 
отличающейся от опасной 
70
10.5. Расчет концентрации вредных веществ при опасной скорости 
в любой точке на оси факела выброса при опасной скорости ветра 71
10.6. Расчет концентрации вредных веществ в любой точке  
на прямой, перпендикулярной оси факела выброса 
73
10.7. Расчет загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха  
при выбросе из источника с прямоугольным устьем 
73
10.8. Учет взаимодействия источников выбросов  
загрязняющих веществ 
74
10.9. Установление предельно допустимых и временно  
согласованных выбросов для стационарных источников 
75
10.10. Определение мощности и минимальной высоты источника  
при фиксированных параметрах выброса 
77
11. Примеры решения задач, связанных с расчетами  
загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха 
80
Список библиографических ссылок 
107

ПРЕДИСЛОВИЕ

В учебном пособии рассмотрен процесс установления предельно 
допустимых выбросов и временно согласованных выбросов загряз-
няющих веществ в атмосферный воздух как для вновь строящихся 
промышленных объектов, так и действующих производств, рас-
смотрены этапы их установления и содержание работ на этапах. 
Дана характеристика и значение таких важных понятий, как мак-
симальная концентрация загрязняющего вещества в атмосферном 
воздухе при опасной скорости ветра и иных его скоростях, учет 
взаимодействия источников выбросов загрязняющих веществ, фо-
новых концентраций, санитарно-защитной зоны и другие понятия. 
Приведены примеры решения задач по расчету характеристик за-
грязнения атмосферного воздуха и установления предельно допу-
стимых выбросов (ПДВ).
Нормированием выбросов загрязняющих веществ, как правило, 
занимаются специалисты-экологи промышленных предприятий 
или работники специализированных организаций. Следовательно, 
при их подготовке в течение учебного процесса важно обеспечить 
получение необходимых теоретических знаний и основных практи-
ческих умений и навыков:
• понимать механизм процесса рассеивания выбросов в ат-
мосфере;
• использовать основные нормативно-технические документы 
по расчету рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере и уста-
новлению нормативов ПДВ (ВСВ) [2, 7];

• работа с компьютерной программой расчета рассеивания 
выбросов в атмосфере;
• анализировать результаты расчетов и предлагать мероприятия 
по снижению выбросов;
• определять класс предприятий в соответствии с санитарной 
классификацией и размеры санитарно-защитной зоны (СЗЗ) [9];
• составлять мероприятия на период неблагоприятных метео-
рологических условий для трех режимов работы предприятия [6];
• определять категорию источников загрязнения атмосферы 
(ИЗА), выбрасываемых или загрязняющих веществ [9];
• составлять график контроля за соблюдением нормативов 
предельно допустимых выбросов [6].
Задачей настоящего учебного пособия является помощь студентам 
в освоении теоретического материала и приобретении практических 
навыков работы с нормативно-правовыми документами 
при выполнении расчетов рассеивания загрязняющих веществ 
в атмосферном воздухе и установления нормативов ПДВ и ВСВ.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

А 
коэффициент, зависящий от температурной стратификации 
атмосферы
С 
концентрация примеси в приземном слое атмосферного 
воздуха, мг/м3

См 
максимальная приземная концентрация примеси, мг/м3

D 
диаметр устья источника выброса, м
F 
безразмерный коэффициент, учитывающий дисперсность 
выбрасываемой примеси
Н 
высота источника выброса, м

H   
средневзвешенная высота источников выброса, м
М 
мощность выброса — масса примеси, выбрасываемая 
в атмосферу из источника в единицу времени, г/с
m, n 
безразмерные коэффициенты, учитывающие условия 
выхода газовоздушной смеси из устья источника вы -
броса
∆Т 
разность температур выбрасываемой газовоздушной 
смеси Тг и атмосферного воздуха Тв
u 
скорость ветра в приземном слое атмосферного воздуха, 
м/с
uм 
опасная скорость ветра, м/с
uмс 
средневзвешенная опасная скорость ветра, м/с
V1 
объемная скорость выхода газовоздушной смеси из 
устья источника, м3/с

w0 
линейная скорость выхода газовоздушной смеси из устья 
источника, м/с
X 
расстояние от источника до точки на оси факела выброса, 
м
Хм 
расстояние от источника до точки на оси факела выброса, 
где достигается концентрация См, м
η 
безразмерный коэффициент, учитывающий влияние 
рельефа местности на рассеивание примеси
ВСВ 
временно согласованный выброс вредных веществ в атмосферу, 
г/с
ИЗА 
источник загрязнения атмосферы
НМУ 
неблагоприятные метеоусловия
ПДВ 
предельно допустимый выброс вредных веществ в атмосферу, 
г/с
ПДКм.р максимальная разовая предельно допустимая концентрация 
примеси в приземном слое атмосферного воздуха, 
мг/м3

ПДКс.с среднесуточная предельно допустимая концентрация 
примеси в приземном слое атмосферного воздуха, мг/м3

СЗЗ 
санитарно-защитная зона

ВВЕДЕНИЕ

Технологические процессы промышленных предприятий являются 
крупными источниками загрязнения окружающей природной 
среды. Поскольку безотходных технологий практически не существует, 
то необходимы механизмы и инструменты, позволяющие 
обеспечивать сохранность качества природной среды.
Федеральным законом «Об охране атмосферного воздуха» 
(ст. 16) [1] установлены требования к охране атмосферного воздуха 
при проектировании, размещении, строительстве, реконструкции 
и эксплуатации промышленных объектов, соблюдение которых 
обязательно:
• непревышение экологических, санитарно-гигиенических нормативов 
качества атмосферного воздуха;
• установление санитарно-защитных зон предприятий;
• разработка мер по уменьшению выбросов вредных веществ 
и их обезвреживанию;
• непревышение технологических нормативов выбросов и предельно 
допустимых выбросов при вводе в эксплуатацию новых 
и реконструированных предприятий и др.;
• запрет размещения и эксплуатации предприятий, не имеющих 
установок очистки газов и средств контроля за выбросами в атмосферу, 
предусмотренных правилами охраны атмосферного воздуха.
В качестве основного инструмента, обязывающего промышленные 
предприятия сокращать выбросы, является установление эко-

логических нормативов — предельно допустимых выбросов (ПДВ) 
и временно согласованных выбросов (ВСВ) в атмосферный воздух.
Под нормативом ПДВ понимается такое количество загрязняющего 
вещества, при поступлении которого в атмосферу в единицу 
времени, с учетом рассеивания выбросов в атмосфере и совокупности 
всех других источников выбросов, расположенных в данном районе, 
не создастся концентрация, превышающая гигиенических (ПДК) 
и экологических нормативов качества атмосферного воздуха [2].
Под нормативом ВСВ понимается лимит выброса загрязняющего 
вещества в атмосферный воздух, который устанавливается 
для действующих стационарных источников выбросов с учетом 
качества атмосферного воздуха и социально-экономических условий, 
развития соответствующей территории, в целях поэтапного 
достижения установленного предельно допустимого выброса [2].
Сокращение выбросов и сбросов предполагает уровень, который 
не приводит к содержанию примеси в объектах природной среды, 
превышающему ее санитарно-гигиенический норматив — предельно 
допустимую концентрацию (ПДК).
Нормативы предельно допустимых выбросов загрязняющих 
веществ в атмосферу устанавливаются как для действующих пред-
приятий, так и для вводимых в эксплуатацию новых и (или) реконструированных 
промышленных предприятий [2].
Для дейс тву ющих пр едприятий нормативы ПДВ (ВСВ) 
устанавливаются в составе «Проекта нормативов предельно допустимых 
выбросов». Нормативы ВСВ устанавливаются, когда 
нормативы ПДВ не могут быть достигнуты по причинам объективного 
характера. Основанием для их установления являются 
результаты инвентаризации выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) 
и их источников.
В проектах в нов ь  с т р оя щ и х с я  и л и  р е конс т р у и р у -
емых промышленных объектов разрабатывается раздел «Перечень 
мероприятий по охране окружающей среды». В разделе приводятся 
результаты оценки воздействия ЗВ на окружающую среду и перечень 
мероприятий по предотвращению или снижению возможного 
негативного воздействия на окружающую среду (ОС) на период 
строительства и эксплуатации. Основой установления нормативов 

выбросов ЗВ в атмосферу также служат расчеты их концентраций 
в атмосферном воздухе и сопоставление с нормативами ПДК.
Разработка нормативов ПДВ ведется в соответствии с основными 
правовыми, нормативными и методическими документами, 
регламентирующими и унифицирующими их разработку:
• Федеральный закон от 04.05.1999 г. № 96-ФЗ «Об охране ат-
мосферного воздуха» [1];
• постановление Правительства РФ от 02.03.2000 г. № 183 
«О нормативах выбросов вредных (загрязняющих) веществ в ат-
мосферный воздух и вредных физических воздействий на него» [3];
• Перечень методик для расчета, нормирования и контроля 
выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух [4];
• Рекомендации по оформлению и содержанию проекта нор-
мативов предельно допустимых выбросов в атмосферу (ПДВ) для 
предприятия [5];
• Правила установления допустимых выбросов загрязняющих 
веществ промышленными предприятиями [2];
• Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю 
выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (дополнен-
ное и переработанное) [6];
• Методы расчетов рассеивания вредных (загрязняющих) ве-
ществ в атмосферном воздухе [7];
• Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воз-
дух [8].
Практический процесс нормирования выбросов предусматрива-
ет необходимость проведения анализа технологических процессов 
и технологического оборудования, их соответствия передовому 
научно-техническому уровню в стране и за рубежом, анализа тех-
нического состояния и эффективности работы пылегазоочистных 
установок.