Содержание

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Влияние загрязнения окружающей природной среды на здоровье населения

1.2 Экологические аспекты теплоэнергетики

1.3 Основные загрязнители атмосферы

Глава 2. Объект и методы исследования

2.1 Общие сведения о предприятии

2.2 Природно-климатическая характеристика района исследования

2.3 Методы исследования

2.4 Безопасность жизнедеятельности

2.5 Охрана окружающей среды

Глава 3. Результаты исследований

3.1 Характеристика ООО «КраМЗЭнерго», как источника загрязнения атмосферного воздуха и селитебной территории

3.2 Разработка мероприятий по утилизации золы

Выводы

Литература

Введение

В связи с ускорением научно-технического прогресса резко возросло антропогенное давление на среду, изменившее соотношение сил между ней и человеком и превратившее в реальность появление ряда негативных необратимых процессов. Загрязнение биосферы несвойственными ей компонентами и масштабы воздействия расшатывают сложившееся миллионами лет равновесие. Это чревато грозными последствиями, выражающимися поражением генофонда, нарушением режима тепло- и массообмена между атмосферой и океаном, изменением циркуляции воды и воздуха на планете. Перед настоящим поколением остро стоит проблема повышения эффективности природоохранных мер. Для этого необходимо шире внедрять мало- и безотходные процессы и технологии, развивать комбинированные ресурсосберегающие предприятия. Лишь реализация этих мероприятий дает возможность обеспечить комплексное использование природных ресурсов, сырья и материалов и свести к минимуму вредное воздействие на окружающую среду. В последние годы очень большое влияние на человека оказывают промышленные предприятия, транспорт и т.п. А согласно статье 11 Закона «Об охране окружающей среды» - ”Каждый гражданин имеет право на охрану здоровья от неблагоприятного воздействия окружающей природной среды, вызванного хозяйственной или иной деятельностью, аварий, катастроф, стихийных бедствий”.

Также очень важной проблемой являются твердые отходы. В результате подготовки и сжигания угля на выходе угольных тепловых электростанций образуются золошлаковые материалы. Золошлаковые материалы - это минеральное сырьё определенного химического, минералогического и гранулометрического состава. Они точно такой же товарный продукт, как электрическая энергия и тепло. Накопление золошалковых материалов в отвалах представляет серьезную опасность для окружающей природной среды в районе расположения ТЭЦ: они занимают большие площади; требуют значительных эксплуатационных затрат, которые влияют на повышение себестоимости производства энергоносителей; часть золоотвалов по мере урбанизации территорий оказывается в районах жилищной застройки. Объём пыли и фильтрация золоотвалов - потенциальный источник опасности для здоровья населения и угроза растительному и животному миру ближайших районов. По мере роста количества золошлаков, соответственно, возрастает и площадь территорий, отводимых под золоотвалы, что приводит к изъятию из промышленного и сельскохозяйственного производства полезных земель.

Использование золошлаков в промышленности, строительной индустрии и в сельском хозяйстве - один из стратегических путей решения экологической проблемы по улучшению состояния природной среды в зоне работы ТЭЦ.

Цель работы: оценить воздействие ООО «КрамзЭнерго» на окружающую среду.

В задачи исследований входило:

1. Дать характеристику ООО «КраМЗЭнерго», как источника загрязнения атмосферного воздуха и селитебной территории.

2. Разработать мероприятия по утилизации золы.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Влияние загрязнения окружающей природной среды на здоровье населения

Во многих регионах страны накопление токсических веществ в основных компонентах биосферы достигает таких высоких значений, при которых развивается уже трудно обратимые нарушения здоровья окружающей среды. По существу речь уже идет о формировании на территории России одного из наиболее выраженных очагов латентной хронической биогеопланетарной патологии (Гичев, 1993).

Около 300 ареалов территории страны характеризуется сложной экологической обстановкой (Котляков,1994) и почти в 200 городах, где проживает 64.5 млн. человек, средняя концентрация загрязняющих веществ превышает ПДК вредных химических веществ и пыли (Израэль, 2001).

В целом доля населения, постоянно проживающего на экологически нарушенных территориях, достигает угрожающе высоких цифр превышающих 70%. Из этого числа около 20% проживает постоянно в критически загрязненных зонах (Агаджанян, 1997) и только 15% городских жителей находятся на территориях, которые характеризуются уровнем загрязнения выбросов, не превышающих гигиенические нормативы (Гос. Доклад., 1997).

Интегральная комплексная оценка экологической ситуации в России с помощью картографии показала, что более 40%территории страны относится к очень высоким, высоким и средним рангом экологической напряженности. Причем по наиболее высоким рангам можно оценить следующие промышленные регионы, где проживает значительный контингент населения: Западно-Кольский, Центрально-Европейский, Поволжский, Прикаспийский, Уральский, север Красноярского края, Кузбасский, Южно Байкальский, Амура - Уссурийский (География эко…, 1993).

Количество валовых выбросов наиболее вредных для здоровья веществ в пересчете на 1000 человек, в среднем для России составляет около 1 т. в сутки, для Сибири в целом 3.7 т. в сутки, а для одного из наиболее загрязненных городов - Новокузнецка 11 т. в сутки (Кочуров, 1994). При этом в стране в настоящее время насчитывается около 100 тыс. опасных производств, в относительной близости от которых проживает 54 млн. чел (Национальные ин,1997), что составляет почти третью часть населения России. Неблагоприятная картина усугубляется тем, что износ основных фондов в промышленности по данным счетной палаты РФ в среднем составляет 52.4% (Гос. Доклад., 1997).

Необходимо отметить еще одно важное обстоятельство. Дело в том, что опасные для здоровья промышленные загрязнения стали накапливаться в окружающей среде с наибольшей интенсивностью и в угрожающе высоких концентрациях на протяжении исторически чрезвычайно короткого срока, укладывающегося всего лишь 60- 90 лет. В результате возникло резкое не соответствие между сложившимися природными ритмами рекриационно - восстановительной деятельности экосистемы, с одной стороны и необычно высокими темпами антропогенного загрязнения окружающей среды - с другой, что привело к глобальному десинхронозу этих процессов. Действительно, за последние 100 лет человечество увеличило промышленное производство почти в 100 раз, а энергопотребление - почти в 1000 раз (Агаджанян, 1997). При этом в столь относительно короткий промежуток времени в биосферу было привнесено громадное число химических веществ, большинство из которых не встречалось ранее в экосистемах в либо крайне медленно окисляются и метаболизируются, либо не доступно деятельности редуцентов. При этом около 4 млн из них признанны потенциально опасными для окружающей среды, особенно вследствие их длительного потенцирования в объектах окружающей среды, а свыше 180 000 обладают выраженным токсическим и мутагенным эффектом (Гичев,1993).

В условиях столь быстрого загрязнения ОС, организм человека, с одной стороны, являясь субъектом происходящих в природе преобразований, а с другой - представителем животного мира биосферы, тесно связанным с ней по средствам обменно-трофических и рекреационных связей, сам подвергается воздействиям вредных факторов ОС и вынужден постоянно мобилизировать свой компенсаторно-приспособительные механизмы, резервы которых со временем могут истощиться. В итоге, интенсивное и хроническое воздействие экологически не приятных факторов ОС сопровождается перенапряжением и нарушением адаптационных возможностей организма, что предрасполагает к срыву адаптации, развитию предболезненных состояний и хронизации основных патологических процессов, которые вследствие этого по существу являются экологически обусловленными. Иначе говоря, давление ОС на человека сегодня явно превышает его адаптационные возможности (Дубинин, 1994).

Из всех городов края вероятность развития токсических эффектов в результате острого воздействия загрязнителей атмосферного воздуха наиболее высокий в г. Норильске, высокий риск острого развития неблагоприятных эффектов регистрируется и в г. Красноярске. Содержание пыли в приземном слое города (среднегодовая концентрация за 2002) превысила норму в 1,7 раза, бенз(а)пирена в 8,9 раза (Гос. Доклад., 2002).

Существовавшая в прошлом практика осуществлять хозяйственную деятельность без учета состояния окружающей среды и без оценки последствий реализации этой деятельности привели к ухудшению экологической и санитарной обстановки в крае.

Основными источниками загрязненности атмосферного воздуха г. Красноярска являются предприятия цветной металлургии, энергетики, химической промышленности и промышленности строительных материалов. Значительное количество окиси углерода, окислов азота, сернистого газа и пыли выбрасывают мелкие отопительные котельные, не имеющие очистных устройств. В качестве топлива в промышленных и отопительных котельных используются малосернистые угли Канско-Ачинского и Черемховского месторождений.

Значительный вклад в загрязненность города вносит и транспорт, число машин всех видов увеличивается с каждым годом. Все основные транспортные магистрали Красноярска очень перегружены. Проезжая часть улиц асфальтирована не полностью, что создает в летний период дополнительный источник загрязнения атмосферы пылью (Природные рес…,2001).

Распределение концентрации пыли по городу не равномерно, максимальная наблюдается в районе, где расположены предприятия строительных материалов. Отмечается относительно равномерное распределение загрязненности воздуха сернистым газом и окисью углерода по районам города. Максимальная концентрация сернистого газа отмечается в районе промышленных предприятий правобережной части. Максимум окиси углерода зафиксирован в жилых массивах прилегающих к автомагистралям. Окислами азота атмосферный воздух наиболее загрязнен в районе промышленных предприятий цветной металлургии и вблизи автомагистралей. Максимальная концентрация наиболее часто наблюдается в районе промышленных предприятий (Непрерывное эко…,2001).

Следует отметить, что в зеленой зоне города по сравнению с промышленными районами концентрация вредных веществ значительно меньше. Так, содержание пыли вблизи промышленных предприятий превышает уровень загрязнения в загородной зоне в 3-4 раза, количество сернистого газа и окиси углерода в среднем больше в 1.5-2.0 раза, концентрации окислов азота в 3.0-3.5 раза (Зеленая зона…, 2002).

Теплоэлектростанции (ТЭЦ) относятся к основным источникам промышленного загрязнения атмосферного воздуха. На территории г. Красноярска находятся три теплоэлектроцентрали - ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, ТЭЦ-3, входящих в КрасЭнерго. Основой развития любого региона или отрасли экономики является энергетика. Темпы роста производства, его технический уровень, производительность труда, а, в конечном счете, уровень жизни людей в значительной степени определяется развитием энергетики (Охрана окр…,1991).

Для ТЭЦ наиболее характерно тепловое и химическое загрязнение. Если обычно сгорание топлива бывает не полным, то при сжигании твердого топлива в котлах ТЭЦ образуется большое количество золы, диоксида серы, оксида азота, оксида углерода и канцерогенов. Они загрязняют окружающую среду и оказывают влияние на все компоненты природы (Степановских,2000).

1.2 Экологические аспекты теплоэнергетики

Тепловые электрические станции - основной компонент генерирующих мощностей, их воздействие на окружающую среду наиболее значительно и многообразно. Основные виды воздействия:

- загрязнение воздушной среды (с последующим воздействием на растительный и животный мир, почву, воду, человека) дымовыми выбросами и вредными газами (оксиды серы и азота, монооксид углерода и др.) и твердыми аэрозолями (зола, сажа), включающими, в свою очередь, токсичные и канцерогенные компоненты, в том числе соединения тяжелых металлов;

- тепловое «загрязнение» водоемов и туманообразование в результате сброса нагретой в конденсаторах турбин воды в водохранилища или непосредственно в природные водотоки;

- выброс значительного количества диоксида углерода и других «тепличных» газов, создающих «парниковый эффект», который по довольно распространенным, хотя и не бесспорным, представлениям способен привести к неблагоприятному катастрофическому потеплению на Земле;

- загрязнение атмосферы, гидросферы и почвы пылью и токсичными веществами из золоотвалов ТЭС на твердом топливе, а также отчуждение земли под эти золоотвалы;

- загрязнение гидросферы сточными водами водоподготовительных химических установок, продувочной и промывочной водой котлов и другими отходами.

Наиболее опасным является загрязнение воздушной среды. В глобальном загрязнении атмосферы Земли выбросы ТЭС составляют: по пыли - 35%, двуокиси серы - до 50%, оксидам азота - 30 -35%. Ситуацию осложняет и тот факт, что в радиусе 5 - 25 км (в зависимости от мощности станции и сорта топлива) тепловые электростанции, без учета других источников вредных выбросов, обеспечивают предельно допустимую по санитарным нормам концентрацию указанных вредных веществ, а при сжигании высокозольных или высокосернистых углей, а также высокосернистого мазута - значительное превышение указанных ПДК. Тепловые электрические станции - основной поставщик серы для кислотных дождей (Михайленко и др., 2003).

Защита атмосферного воздуха от загрязнения является одной из наиболее острых проблем современности (Попелышева, 2001).

Уже во второй половине 20 века проблема защиты окружающей человека среды от загрязнения приобрела огромное значение для всех высокоразвитых государств (Никитин, 1986).

Поступление в атмосферный воздух огромных объемов продуктов сгорания топлива от котлов, промышленных печей, а также отработанных газов автомобилей изменяет состав атмосферного воздуха. Часто приближая концентрации токсичных веществ к опасным, по биологическому действию на человека, животных, растения, приводит к быстрой коррозии металлов.

Увеличение потребления топлива и количества обрабатываемых материалов, а также формирование технологических процессов приводят к увеличению количества токсичных веществ, поступающих в атмосферу (Сигл,1990).

Основными объектами теплоэнергетики являются тепловые электростанции на органическом топливе. Максимальная эффективность преобразования энергии достигается для теплофикационного типа (ТЭЦ) и составляет 70% по электричеству и свыше 80% по теплу (Носков, 1996).

Органические топлива, используемые на ТЭЦ и котельных для получения электрической и тепловой энергии, наряду с углеродом и водородом часто имеют в своем составе серу и азот. При сжигании топлива в топках котлов или камер сгорания образуются различные продукты сгорания такие, как оксиды углерода CO2, водяные пары H2O, оксиды серы SO2, оксиды азота NO, полициклические ароматические углеводороды, мазутная зола, зола твердого топлива и другие. Затем они выбрасываются в атмосферу и рассеиваются в ней с помощью дымовых труб.

В атмосферном воздухе происходит дальнейшее преобразование газообразных выбросов ТЭЦ, которое длится до нескольких месяцев. Наличие вредных газообразных продуктов сгорания органических топлив в атмосфере приводит к разрушению озонового слоя, образованию фитохимических туманов (смогов), коррозии металлоконструкций, эрозии почвы, уничтожению флоры, возникновению различных заболеваний у человека.

Следует отметить, что степень воздействия вредных выбросов на окружающую среду существенно повышается из-за сосредоточенности источников выбросов в крупных промышленных регионах (Росляков и др., 2000).

Россия располагает уникальными запасами органического топлива, но стратегия его использования пока мало учитывает природоохранные аспекты. Стоимость топлива не связана с потребительской эффективностью и как правило, определяется затратами на добычу и транспортировку, не отражая экологических качеств топлива (Протасов, 2000).

Большинство энергетических углей и мазутов имеют невысокое качество. Практически все жидкое топливо- это мазут с высоким содержанием серы. Твердое топливо разнообразно по составу. На европейской территории страны преобладают высокосернистые угли Подмосковного и Печорского месторождений, в Сибири и на Дальнем Востоке - высоко влажные и низко сернистые бурые угли Канско-Ачинского бассейна и каменный уголь Кузнецкого (Воробьев, 1993).

1.3 Основные загрязнители атмосферы

Аэрозоли. ТЭЦ является одним из основных источников искусственных аэрозольных загрязнителей атмосферы (Скалкин,1981). Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозоли воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы, дымки. Аэрозольные частички от этого источника отмечаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе встречаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а так же асбеста (Фелленберг,1997).

Основные вредные примеси пирогенного характера:

- оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. Является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете и созданию парникового эффекта.

- диоксид серы. Загрязняя атмосферу, вызывает кислотные дожди. Кислотные дожди в свою очередь, закисляют почву, снижая тем самым эффективность применения удобрений, изменяют кислотность вод, что сказывается на видовом разнообразии водного сообщества (Фелленберг,1997).

Тепловое загрязнение. Возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых водой может достигать до 30кв.км.

Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностных и донных слоев. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей, что приводит к зарастанию водоемов. Следствиями выбросов теплоты так же является: изменение условий ледостава, зимнего гидрологического режима, изменений условий паводков, изменение распределения осадков, испарений, туманов (Ревель,1995).

Канцерогенные вещества. Степень загрязнения атмосферного воздуха оценивается по двум основным классам веществ - канцерогенным и не канцерогенным.

Канцерогенные вещества согласно классификации Международного агентства по изучению рака (МАИР), подразделяются на четыре группы.

В первую группу входят вещества, по которым имеются достаточно надежные эпидемиологические данные их канцерогенной опасности для человека, т.е. установлены значения риска по отдельным веществам для отдельных локализаций. Из веществ, загрязняющих атмосферный воздух, в эту группу входят: бензол, винилхлорид, шести валентный хром, асбест, мышьяк, кадмий, диоксины, никель, этилхлоргидрин.

Вторая группа подразделяется на две подгруппы. В группу 2А входят вещества, в отношении которых имеются ограниченные доказательства их канцерогенной опасности для человека, т.е. результаты эколого-эпидемиологических исследований противоречивы и необходимы дополнительные исследования, чтобы доказать канцерогенность этих веществ. В эту группу входят такие наиболее распространенные канцерогены, бенз(а)пирен и формальдегид, а так же 1,3 бутадиен, акринилонитрил, дихлорметан, тетрахлорэтилен, трихлорэтилен, бериллий. К группе 2В относятся вещества, в отношении которых имеются ограниченные доказательства их канцерогенности для животных - дексохлоран, гидразин, 1,2 - дихлорпропан, 1,2 - дихлорэтандиндан и некоторые другие вещества. В группу концерагенных веществ, присутствующих в атмосферном воздухе городов, входят как повсеместно распространенные вещества - бенз(а)пирен, бензол, формальдегид, и поступающие в основном из производства - кадмий, никель, хром, мышьяк, асбест, бензлхлорид и диоксины (Горелик,1992).

Бенз(а)пирен (БП). БП является наиболее типичным химическим канцерогеном окружающей среды. Относится к группе 2А, то есть к веществам, канцерогенность которых для человека имеет ограниченные доказательства (МАИР). Российские токсикологи также считают это вещество высоко опасным, и оно включено в первый класс опасности (Курляндский, Новиков, 1998).

Канцерогенный эффект БП рассматривают во взаимодействии с другими типами продуктов сложного состава - сажами, смолами, маслами, для которых получены достоверные доказательства их воздействия на заболевания раком у людей. Профессиональное воздействие каменноугольной смолы, пеки и некоторых минеральных масел вызывает рак различной локализации, включая кожу, легкие, мочевой пузырь, кишечник. Канцерогенное действие этих продуктов обусловлено присутствием в них БП.

Теплоэлектроцентрали по выбросам БП находится на первом месте после заводов по выплавке алюминия. В большинстве промышленных центров в России среднегодовая концентрация БП превышает ПДКсс (равное 1 нг/м³) в два - три раза, в отдельные месяцы (как правило, зимой в отопительный период) в пять - пятнадцать раз. В целом по России примерно в двадцати пяти городах, в том числе и в Красноярске, среднегодовая концентрация БП в атмосферном воздухе стабильно превышает уровень 3 нг/м³, то есть выше ПДКсс в три раза.

В России воздействию повышенных концентраций БП (более 1.5 ПДК) подвергается около 14 миллионов человек, в том числе 1.5 - 2 нг/м³ - 4.4 млн. человек; от 3 - 4 нг/м³ - 4.6 млн. человек; от 5- 6 нг/м³ - 1.9 млн. человек; от 7 - 8 нг/м³ - 1.1. млн. человек; от 9- 10 нг/м³ - 0.8 млн. человек; от 11 - 13 нг/м³ - 0.6 млн. человек.

В последние годы концентрация БП в атмосферном воздухе несколько снизилось, что связано с падением производства, но учитывая эффект отдаленного воздействия концерагенных веществ, можно ожидать, что на протяжении 15 - 20 лет будет регистрироваться повышенная частота. (Гичев,2002)

Хром. ПДК шестивалентного хрома составляет 1.5 мкг/м³. Пожизненный канцерогенный риск при воздействии шестивалентного хрома весьма велик и достигает 4*10^-2. Шестивалентный хром является чрезвычайно опасным веществом, он обладает раздражающим, аллергизирующим, мутагенным и канцерагенным (группа 1) эффектами. Соединение шестивалентного хрома в организме человека восстанавливается до трехвалентного.

Хром аккумулируется на длительный срок печенью и ретикулоэндотелиальной системы (почками, селезенкой, костной тканью, костным мозгом) независимо от пути его поступления в организм. При воздействии шестивалентного хрома происходи поражение дыхательных путей с развитием бронхоспазма и бронхиальной астмы, аллергические заболевания кожи - дерматит, язвы, хромовые экземы (Гичев,2002).

Взвешенные вещества. Взвешенные вещества относятся к «классическим» загрязнителям, они обладают раздражающим эффектом, влияют преимущественно на органы дыхания. Взвешенные вещества поступают в атмосферный воздух при сжигании топлива (уголь, мазут), при сжигании угля и других пылящих производствах.

Наиболее опасные респирабельные фракции размером менее 10 микрон. Средняя концентрация взвешенных веществ в атмосфере наиболее загрязненных городов достигает 250 - 300 мкг/м³, что в два раза выше среднесуточной ПДК (равной 150 мкг/м³). То или иное влияние взвешенных веществ испытывает каждый второй житель страны, то есть 72 миллиона человек и из них более 2.4. миллиона человек подвергаются воздействию высоких концентраций - более 300 мкг/м³, и 20 миллионов человек - концентрация выше ПДК, равная 150 мкг/м³.

Высокие концентрации взвешенных веществ наряду с высокими концентрациями диоксида серы приводят к увеличению смертности населения.

Кратковременное воздействие взвешенных веществ, равных 50 мкг/м³, приводит к изменению ежедневной смертности на 5%, концентраций в 100 мкг/м³ - на 10%, и в 200 мкг/м³ - на 20%. Обращение в больницу в связи с жалобами на затрудненное дыхание, кашель и другую респираторную симптоматику происходит при концентрации взвешенных веществ, равной 25 - 100 мкг/м³, изменение функций внешнего дыхания - при концентрации 180 мкг/м³ (Загрязнение окруж…,1993).

Таким образом, загрязнение атмосферы остро сказываются и на здоровье людей. При длительном воздействии запылённого и насыщенного вредными газами воздуха развиваются: пневмония, бронхит, бронхиальная астма и другие болезни органов дыхания. Большое количество ядовитых веществ, сконцентрированных в воздухе, вызывают острое отравление, а нередко и смерть. Загрязнённый воздух повреждает кожу, снижает сопротивляемость организма (Ревич, 2001). Раздражение лёгких или развитие в них патологических процессов отражается и на других органах, так как ускоряет и увеличивает всасывание вредных веществ в кровь, которые разносят их по всему организму (Келлер, Кувакин, 1998).

Особенно страдают от загрязнения воздуха дети у них в два с половиной раза чаще, чем у взрослых, наблюдаются болезни органов дыхания. Чрезвычайно чувствительны к загрязнению пожилые люди, беременные и кормящие женщины (Орел, 1997).

Влияние отдельных вредных веществ усугубляется присутствием нескольких загрязнителей.

Исследования в США показали, что при увеличении содержания взвешенных веществ в воздухе на каждые 18 мгк /м³ происходит увеличение смертности населения от заболеваний органов дыхания на 1,5 -3,5%, сердечно-сосудистых заболеваний на 0,8-1,8% и общей смертности на 0,5-1%, а также увеличение числа обращений в лечебные учреждения по поводу бронхиальной астмы и пневмонии.

При увеличении загрязнения атмосферного воздуха наблюдается также и увеличение на 3-15% таких симптомов заболевания, как насморк, кашель, затруднение дыхания, раздражения глаз. Вклад канцерогенных загрязняющих веществ, смертность от соответствующих злокачественных новообразований составляет 2-3%. В большинстве развитых стран злокачественные опухоли являются второй причиной смерти после сердечно сосудистых заболеваний. У мужчин заболеваемость всеми локализациями рака и смертности от них достаточно стабильны, но наблюдается явный рост по раку предстательной железы и небольшое уменьшение по раку желудка и легкого. У женщин наблюдается рак молочной железы и смертность от него (Авалиани, 1996).

Мероприятия, направленные на предупреждение загрязнения атмосферного воздуха и снижение вредных примесей в нем, можно объединить в три группы:

1. Улучшение существующих и внедрение новых технологических процессов, исключающих выделение опасных веществ в самом источнике их образования.

2. Улучшение состава топлива, аппаратов, карбюрации и снижении или устранение выбросов в атмосферу с помощью очистных сооружений.

3. Предотвращение загрязнения атмосферы рациональным размещением источников, вредных выбросов и расширением площадей зеленых насаждений (Лозановская, 1998).

В комплексе мероприятий по борьбе с загрязнением атмосферы важное место принадлежит совершенствованию технологий производственных процессов, герметизации оборудования - источника вредных веществ.

В числе мер, предохраняющих загрязнение атмосферы, значительную роль играет правильное зонирование, т.е. устройство санитарно-запретных зон. В соответствии с этим предприятия располагают на возвышенных местах и с подветренной стороны жилых массивов. Зону между ними не менее чем на 40% озеленяют растениями, устойчивым к вредным веществам. Ширина зеленых зон в зависимости от вредности выбросов и степени их очистки в технологическом процессе может быть 1000, 500, 300 и 50 м. Установлено, что при наличии санитарно-защитной зоны запыленность воздуха на расстоянии 1,5 км снижается в 2, а загрязнение диоксидом серы - в 3 раза.

Категорически запрещается размещение предприятий вблизи друг от друга, т.к. их выбросы способны вступать в фотохимические реакции с образованием еще более опасных веществ (Матвеева, 1989).

По условиям защиты атмосферы было бы целесообразно очищать дымовые газы от диоксида серы на ТЭЦ (Стадницкий, Родионов, 1988). Необходимо проводить очистку угля до сжигания, т.к. в угле содержится сера. Для удаления неорганической серы достаточно специальной промывки угля, а при химической очистке удаляется часть пиритов и органической серы. Сжигание угля в кипящем слое снижает содержание и окислов серы, и окислов азота по сравнению с обычной топкой (Сигал, 1988).

В последние годы для очистки газов от диоксида серы с низкой концентрацией широкое применение находят методы сухой сорбционной очистки, основанные на сорбции сернистого ангидрида природными минеральными сорбентами. Преимущество сухой очистке - это высокая эффективность улавливания, отсутствие коррозии аппаратуры и непосредственное использование уловленных продуктов. Выявлен механизм поглощения диоксида серы различными типами природных цеолитов (Цой, 1993).

Сухая механическая очистка газов производится циклонами (Торочешников, 1981), а мокрая механическая очистка газов осуществляется мокрыми пылеуловителями (скрубберы). Сухая фильтрационная очистка газов основана на осаждении частиц при прохождении сквозь пористые среды под действием механизмов инерции, зацепления, диффузии, электростатического взаимодействия, электрическая очистка, газов осуществляется в электрофильтрах (Кузнецов, Савин, 1979).

В последнее время были разработаны хемосорбционные волокнистые материалы ВИОН. Хемосорбционные волокна имеют высокую скорость сорбции и десорбции, особенно в начальных стадиях процесса, обеспечивают низкое сопротивление воздушному потоку по сравнению с гранулированными сорбентами (Абдулхакова и др., 1998).

Среди термических методов очистки газовых выбросов выделяют каталитическое обезвреживание, которое снижает загрязненность отходящих газов и вент выбросов путем окисления или восстановления содержащихся в них вредных веществ в менее вредные, и сжигание в пламени, применяемое для обезвреживания отходящих газов от токсических горючих веществ органического происхождения, при высокотемпературном окислении органических веществ до оксида углерода и паров воды (Максимов и др.,1989).

Глава 2. Объект и методы исследования

2.1 Общие сведения о предприятии

Создание Красноярского металлургического завода министерства авиационной промышленности практически началось в 1966 году. К этому времени в Восточносибирском регионе был создан мощный энергетический потенциал. В 1966 году по приказу министра авиационной промышленности началась активная работа по пересмотру ранее разработанного технического задания в соответствии, с которым предполагалось строить не два завода: алюминиевый (КрАЗ) и металлургический (КраМЗ), а один. Главной проблемой в то время было решение вопросов оснащения предприятия современным оборудованием и перспективными технологиями производства заготовок и деформированных полуфабрикатов. (Нощик А.И.,1997.)

В 1969 году была произведена первая плавка алюминия.

Первый цех основного производства и цех товаров народного потребления был введен в эксплуатацию в 1973 году.

До 2001 года ОАО «КраМЗ» располагал своей собственной котельной, а 1.09.2001 года эта котельная перешла в собственность ООО «КраМЗЭнерго».

Предприятие ООО «КраМЗЭнерго» занимается выработкой и передачей тепловой энергии и горячей воды на нужды населения и промышленного узла. Промышленная площадка котельной ООО « КраМЗЭнерго» расположена в 2,2 километра к востоку от промышленной площадки ОАО «КраМЗ», в районе промзоны ТЭЦ-3.

Санитарно-защитная зона составляет 500 метров.

Перечень структурных подразделений:

- участок эксплуатации;

- участок химводоочистки;

- участок топливоподачи;

- участок подготовки производства;

- склад угля;

- мазутохранилище;

- гараж (механический участок);

- участок газоочистки и гидрозолоудаления;

- участок электрослужбы;

- управление;

- столовая;

- золоотвал.

Предприятие располагает одним золоотвалом, расположенным в промзоне ТЭЦ-3, 1,5-2,2 километра севернее д. Песчанка, в 1,3 километра северо-восточнее городских очистных сооружений и граничит с севера и частично с северо-востока - автотрассой на ТЭЦ-3, с юго-запада - территорией левобережных очистных сооружений.

2.2 Природно-климатическая характеристика района исследований

Климат района г. Красноярска резко континентальный. Самая низкая средняя температура приходится на январь составляет минус 16,8- минус 18,3 ^оС. Самым жарким месяцем является июль. В июле в среднем в течение 26 дней средняя температура выше 15 ^оС, из них в течение 10 дней выше 20 ^оС. Средняя месячная и годовая температура воздуха приведена в таблице 3.

Таблица 2.1 - Средняя месячная и годовая температура воздуха, ⁰ С

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

18,3

-15,9

-7,9

+1,7

+9,1

+16,4

+19,4

+16,2

+9,6

+1,6

-9,1

-16,6

Годовое количество осадков в пределах Красноярска 316 мм. Максимум осадков (до 72 %) выпадает в теплый период. В переходные месяцы (март, апрель, октябрь, ноябрь) выпадают смешанные осадки в виде снега с дождем, мокрого снега, ледяного дождя, все вместе они составляют 9 % годового количества осадков.

Для района г. Красноярска характерна однородность режима ветра в течение всего года. Преобладает юго-западный ветер, повторяемость этих ветров вместе с западным составляет 80 %, с мая по август повторяемость юго-западных ветров составляет 40 %. Зимой повторяемость ветров северных, восточных и юго-восточных направлений небольшая (1 %). Средняя месячная и годовая скорость ветра приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Средняя месячная и годовая скорость ветра, м/с

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
4,0	3,5	4,0	4,9	4,6	3,4	2,5	2,7	2,9	3,9	4,8	3,5

Роза ветров города Красноярска представлена на рисунке 2.1.

с

ю

Рисунок 2.1 - Роза ветров города Красноярска

Годовой ход температуры почвы аналогичен ходу температуры воздуха. Отрицательные значения температуры на поверхности почвы отмечаются с ноября по март, положительные с апреля по октябрь. Среднегодовая температура почвы равна 2 ^oC.

Котельная ООО «КраМЗЭнерго» использует водный объект р.Черемушки для сброса в него ливневых стоков с территории котельной. Р.Черемушки впадает в левобережную протоку Студеный Исток р. Енисей (2430 км от устья). По рыбохозяйственному значению р. Черемушки относится к водотоку второй категории. В гидрологическом отношении р. Черемушки мало изучена, так как относится к малым рекам, протяженность ее составляет около 10 км. Под золоотвал предприятие занимает землю площадью 19,5 гектаров.

2.3 Методика исследований

Отбор проб воздуха осуществляется в местах постоянного и временного пребывания работающих согласно установленного графика. Пробы отбирались аспирационным методом, основанном на протягивании определенного объема воздуха через жидкую или твердую поглотительную среду. Аспирация анализируемого газа через поглотители осуществляется с помощью переносной установки ПРУ-4. Пробы воздуха отбирались на аналитические аэрозольные фильтры АФА для физико-химического анализа в них следующих веществ: аэрозолей серной кислоты, свинца, хрома. Щелочи, окиси алюминия, паров оксида серы, азота, углерода, азотной и соляной кислот, различных видов пыли. Фотометрическое измерение концентраций свинца основано на взаимодействии иона свинца с сульфарсазеном с образованием комплексного соединения, окрашенного в желто-оранжевый цвет. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) аэрозолей свинца в воздухе рабочей зоны составляет 0,01 мг/м³ (Муравьева и др., 1991).

Методика на пыль (взвешенные частицы). Предназначена для определения массовой концентрации пыли в атмосферном воздухе. Используется для измерения разовых и средне суточных концентраций пыли при удельном расходе воздуха 5дм?(мин.см?) в диапазонах: 0,26 - 50мг/м?(разовая); 0,007 - 0,67мг/м? (суточная); 0,04 - 4,2мг/м? (суточная при автоматическом циклическом отборе проб по 20 мин 12 раз в сутки) от 0,17до 16,7мг/м?.

Выполнение измерений производится следующим образом. Массовую концентрацию(с мг/м?) взвешенных частиц в воздухе вычисляют по формуле

с=,

где

m₁ - масса фильтра без пыли, мг;

m_2- - масса фильтра с пылью, мг;

v₀ - объём пропущенного через фильтр воздуха, проведенный к нормальным условиям, м?.

Методика на фенол. Она предназначена для отбора и анализа проб при определении массовой концентрации фенола в атмосферном воздухе населённых пунктов при определении разовых концентраций. По результатам при определении концентрации фенола в диапазоне 0,005 - 0,15мг/м? максимальное значение суммарной погрешности не превышает ±25%.

Метод измерения основан на улавливании фенола из воздуха плёночным хемосорбентом и фотометрическом определении его массы по реакции с ч- амигноантипирином в присутствии окислителя - железосинеродистого калия.

Определению фенола не мешают: формальдегид, спирты, ацетон, стирол, б- метиледирол, ароматические углеводороды, циклогексаны, фенолы, с замещённым п - положением, диоксид серы, сероводород. Анилин не мешает так как несорбируется поглотительной щелочной средой (суточная при ручном циклическом отборе проб по 20 мин. 3 раза в сутки) в зависимости от объёма пробы. В диапазонах (0,26 - 50; 0,007 - 0,69; 0,04 - 4,2; 0,17 - 16,7мг/м?) относительная погрешность не превышает ±25%, предельная абсолютная погрешность определения массы пыли на фильтре - 0,2мг. Предельная относительная погрешность определения объёма воздуха, прошедшего через фильтр - 6%.

Метод измерения основан на определении массы взвешенных частиц пыли, задержанных фильтром из ткани ФПП при прохождении через него определённого объёма воздуха.

Выполнение измерений производится следующим образом. Перед взвешиванием фильтры не менее часа выдерживают в помещении, где производится взвешивание. Если отбор пробы проводился при относительной влажности воздуха, близкой к 100%, то фильтр доводят до постоянной массы. Для этого его необходимо поместить в стеклянной чашке в эксикатор с плавленым хлористым кальцием на два часа или в сушильный шкаф с температурой 40 - 50°С на 30 -50 мин, а затем выдержать 40 - 50 мин в помещении, где производится взвешивание. Если при взвешивании масса фильтра изменяется, то повторяют операцию просушивания.

Взвешенные фильтры с накопленной на них пылью вкладывают в те же пакеты из кальки и полиэтилена, на которые шариковой ручкой наносят значения конечной массы фильтра с пылью. И данные заносят в журнал

Условия выполнения измерений: при отборе проб должны быть соблюдены следующие условия:

· температура исследуемого воздуха, от -10°С до 40°С;

· относительная влажность не более 80 %;

· атмосферное давление 84,0 - 106,7кПа, 630 - 800 мм.рт.ст.

Условия выполнения измерений в лаборатории:

· температура воздуха 20±40°С;

· относительная влажность 84,0 - 106,7% 630 - 800 мм.рт.ст.;

· влажность воздуха при 20°С, не более 80%.

Проведение измерений: внешние стенки сорбционной трубки вытирают фильтрованной бумагой, сначала увлажненной дистиллированной водой, затем сухой. Трубки помещают в пробирку слоем сорбента вниз и вносят в неё с помощью пипетки 7 нм раствора тетрабората Na. Путём многократного прокачивания раствора через сорбент с помощью резиновой груши переводят пробу в раствор. Затем в трубку, находящуюся в пробирке приливают последовательно по 0,4мл раствора 4 - иноантипирина и железосинеродистого калия, тщательно перемешивают содержимое, затягивая раствор с помощью груши на возможно более высокий уровень и вытесняя раствор из трубки в пробирку. Через 30 мин трубку удаляют из пробирки, вытесняя остатки раствора и измеряют оптическую плотность раствора относительно воды.

Выполнение измерений производится следующим образом. Концентрация фенола в воздухе в мг/м? рассчитывается по формуле:

с=, где

m - масса фенола в растворе пробы найденная по градуировочной характеристики мкг;

V₀- объём отобранной пробы воздуха проведенный с нормальным условием (0°С и 101,3кПа), дм.

V₀₌

V_t - объём отобранной пробы воздуха при t и р в месте отбора пробы, дм?

t- температура отобранного воздуха на входе ротометра, в градусах.

с - атмосферное давление во время отбора пробы, кПа(1мм.рт.ст. = 0,133кПа).

Методика на формальдегид предназначена для определения концентрации формальдегида в атмосферном воздухе населенных пунктов в диапазоне 0,01 - 0,3 мг/м? при объёме пробы 20дм?. Используется для измерения разовых концентраций. Суммарная погрешность не превышает ±25%.

Метод измерения основан на улавливании формальдегида из воздуха раствором серной кислоты и его фотометрическом определении по образовавшемуся в результате взаимодействия в кислой среде формальдегида с фенилгидразингидрохларидом и хлорамином Б окрашенному соединению.

Приготовление растворов:

· кислота серная, 20% раствор. К 80см? дистиллированной воды осторожно прибавляют 11см? концентрированной серной кислоты.

· смесь этанола с фенилгидразином. К 10 см? этанола приливают 2 см? 5% раствора фенилгидразина и перемешивают.

· хлоромин Б, 0,5% раствор 0,25г хлорамина Б растворяют в дистиллированной воде. Объём доводят до 50 см?.

Выполнение измерений производится следующим образом. В пробирку переносят 5см? раствора пробы, добавляют 1,2 см? свежеприготовленной смеси этанола фенилгидразином, перемешивают. Через 15 мин добавляют 1см? 0,5% раствора хлорамина Б, перемешивают 10 мин, к пробе добавляют 2см? 20% раствора серной кислоты и опять перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность при 520 мм по отношению к воде в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20мм. Аналогично анализируют 3 нулевых пробы, используют по 5 м? поглотительного раствора. Плотность нулевой пробы не должна превышать 0,04.

Выполнение измерений производится по формуле:

С=, где

m- масса загрязняющего вещества в V

с- концентрация загрязняющего вещества в воздухе мг/м?

х_a- объём раствора, взятого на анализ, см?

х₀- объём пробы воздуха приведённый к нормальным условиям, дм?.

Методика на диоксид азота основана для определения концентрации диоксида азота в атмосферном воздухе в диапазоне 0,02 - 1,4 мг/м? при объёме воздуха 5дм?. Используется для измерения разовых и среднесуточных концентраций. Устанавливается суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95, не превышает ±18%.

Метод измерения основан на улавливании из воздуха плёночным хемосорбентом и фотометрическом определении образующегося нитрит - иона по азокрасителю получающемуся в результате взаимодействия нитрит - иона с сульфаниловой кислотой и 1 - нафтиломином.

Выполнение измерений производится следующим образом. Сорбционную трубку помещают в пробирку и заливают 6 см? H₂O. Путём нескольких прокачиваний воды через сорбент(при помощи резиновой груши) переводят пробу в раствор, выдувают остатки раствора и вынимают трубку из пробирки. Для анализа 5 см? раствора приносят в другую пробирку. К этому раствору добавляют 0,5 см? составного реактива и встряхивают. Через 20 мин определяют оптическую плотность раствора. Каждый раз одновременно аналогично пробе анализируют нулевую пробу - сорбционную трубку из партии подготовленных к отбору трубок.

Вычисление измерений производится по формуле:

С= (как и у формальдегида)

Методика на диоксид серы предназначена для определения концентрации диоксида серы в диапазоне 0,05 - 1,00мг/м? при объёме пробы 10 дм?. Установленное значение суммарной погрешности при доверительной вероятности 0,95 не превышающей ±12%.

Метод измерения основан на улавливании диоксида серы из воздуха плёночным хемосорбентом на основе тетрахлормеркурата Na и его фотометрическом определении по соединению, образующемуся в результате взаимодействия диоксида серы с формальдегидом и парарозонимининой (или фунсином).

Выполнение измерений производится следующим образом. Помещают трубки в стеклянные пробирки и заливают их 6см? раствора сульфалиновой кислоты. Путем нескольких прокачиваний раствора через сорбент при помощи резиновой груши переводят пробу в раствор, выдувают его остатки и вынимают трубку из пробирки отбирают для анализа 5см? раствора. Приливают 0,4см? формальдегида и 1см? раствора парарозонимена. Тщательно перемешивают и через 30 мин измеряют оптическую плотность.

Вычисление измерений производится по формуле:

С= (всё как у формальдегида).

Аэрозоль серной кислоты в воздухе рабочей зоны определялся турбидиметрическим методом по ее реакции с хлоридом бария. ПДК аэрозоля серной кислоты не должна превышать 1,0 мг/м³ (Муравьева и др., 1988). Фотометрическое определение концентраций свинца основано на взаимодействии иона свинца с сульфарсазеном с образованием комплексного соединения, окрашенного в желто-оранжевый цвет. ПДК аэрозолей свинца в воздухе рабочей зоны составляет 0,01 мг/м³.

Аэрозоль серной кислоты в воздухе рабочей зоны определяется турбидиметрическим методом по ее реакции с хлоридом бария. ПДК аэрозоля серной кислоты не должна превышать 1,0 мг/м³ (Муравьева и др., 1988). Фотометрическое определение паров диоксида азота в воздухе основано на образовании азокрасителя при взаимодействии двуокиси азота с реактивом Грисса-Илосвая. ПДК паров диоксида азота в воздухе рабочей зоны составляет 2 мг/м^3. азот не мешает определению до концентраций, не превышающих диоксида азота в 2-3 раза (Лейте, 1980).

Нефелометрическое определение паров сернистого ангидрида в воздухе проводят по его окислению хлоратом калия (или пероксидом водорода) до серной кислоты с образованием взвеси. ПДК паров двуокиси серы не должна превышать 10,0 мг/м³ (Быковская и др., 1966).

2.4 Безопасность жизнедеятельности

В данном разделе проводится анализ опасных и вредных производственных факторов; рассматриваются организационные и технические мероприятия, снижающие аварийные ситуации; рассматривается производственная санитария и гигиена труда, а также пожарная безопасность.

Анализ опасных и вредных производственных факторов цеха газоблоков. Согласно ГОСТу 12.0.002 - 80 ССБТ « Основные понятия и термины »: - опасный производственный фактор это производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме, острому отравлению или другому внезапному, резкому ухудшению здоровья или смерти.

- вредный производственный фактор это производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях может привести к заболеванию, снижению работоспособности и (или) отрицательному влиянию на здоровье потомства (плохое освещение, шум, вибрация, метеоусловия и т.д.).

Опасные и вредные производственные факторы согласно ГОСТу 12.0.003 - 74 подразделяются по природе действия на организм человека на следующие группы: физические, химические, биологические, психофизиологические [10].

В цехе газоблоков могут воздействовать следующие физические опасные вредные факторы:

- подвижные части производственного оборудования (приводы транспортирующих устройств);

- движущиеся машины и механизмы (винтовой конвейер);

- повышенная вибрация (несбалансированные подвижные механизмы);

-повышенный уровень шума (технологическое оборудование (виброгазобетоносмеситель, виброплощадка, вибромельницы));

- повышенная температура поверхностей оборудования (автоклав ВКН 11/220 - температура пара 183 ⁰С).

Химические факторы подразделяются:

а) по характеру воздействия на организм человека:

- общетоксичные (происходит отравление всего организма);

- раздражающие (вызывают раздражение кожных покровов, слизистых оболочек).

б) по пути проникновения в организм человека:

- через органы дыхания;

- через желудочно-кишечный тракт;

- через кожные покровы и слизистые оболочки.

Психофизиологические факторы подразделяются на:

- физические перегрузки (статические и динамические);

- нервнопсихические перегрузки (монотонность труда, перенапряжение органов зрения, эмоциональные перегрузки - стрессы).

Общая характеристика опасности цеха газоблоков. Цех газоблоков выпускает мелкие стеновые блоки из ячеистого газозолобетона на основе золы - уноса от сжигания углей Ирша - Бородинского разреза. Зола в цех поступает из котельной ООО «КраМЗЭнерго». Стеновые блоки из ячеистого бетона отличаются хорошими теплофизическими свойствами и используются для возведения наружных и внутренних стен для малоэтажного строительства, а также для сооружения гаражей, складских помещений и других целей. Общая характеристика производства приведена в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Общая характеристика производства

Проектируемый цех	Санитарный класс предприятия	Категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности	Класс пожароопасной зоны	Уровень молние-защиты	Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее
					несущие стены здания цеха	местные площадки, маршы и клетки
Цех газоблоков	III	В1	П - IIа	III*	R 120**	R 60***

Примечание: В1 - помещения, где находятся горючие и трудногорючие жидкости и трудногорючие вещества и материалы [11];

П - IIа - помещения, где обращаются твердые горючие вещества (зола);

III^* - так как в помещении пожароопасной зоны класс П - IIа [12];

R120^** - потеря несущей способности наступит через 120 минут;

R 60^***-потеря несущей способности наступит через 60 минут

Производственная безопасность. В данном разделе рассмотрены технические и организационные мероприятия и средства, предотвращающие воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов и предупреждающие аварийные ситуации.

Организационные мероприятия. Основные задачи службы охраны труда заключаются в следующем: