анализ выбросов вредных веществ на приморской

Брагин И.В., Маслихина А.В.
АНАЛИЗ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПРИМОРСКОЙ ГРЭС И ИХ
ВЛИЯНИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
При сжигании углеводородного топлива (уголь, мазут, дизельное топливо, бензин и
др.) в атмосферный воздух выбрасывается огромное количество загрязняющих вредных
веществ. Количество этих веществ определяется составом, массой сжигаемого топлива,
организацией процесса сгорания, а также наличием специальных средств и способов
очистки загрязненного воздуха от жидких, твердых и газообразных примесей.
Основными веществами, выбрасываемыми в атмосферу, при сжигании различных
видов топлива в энергоустановках являются: нетоксичные диоксид углерода и водный пар.
Выбрасываются и вредные вещества: оксиды азота и серы; оксид углерода, соединения
свинца; сажа; углеводороды; в том числе канцерогенный бенз(а)пирен, соединения тяжелых
металлов, несгоревшие частицы твердого топлива и т.п.
Несмотря на устойчивую тенденцию к уменьшению объемов выбросов загрязняющих
веществ в атмосферу при сжигании топлива (выбросы от стационарных источников в
энергетической промышленности снизились с 5017,7 до 3857,27 тыс. т.), электроэнергетика
по этому показателю по-прежнему занимает одно из лидирующих мест среди отраслей
экономики. Характерными для отрасли загрязняющими веществами являются диоксид серы,
на долю которого приходится до 39% общего объема выбросов, твердые вещества (30%),
оксиды азота (24%) и др.
Приморская ГРЭС вырабатывает более 50% электроэнергии, потребляемой в
Приморском крае и является одним из объектов электроэнергетики, который существенно
влияет на экологию района. Поэтому мы, на основе проведенных сотрудниками ОАО
«ДальвостНИИпроектуголь» инструментальных замеров и выполненных нами расчетов
выбросов вредных веществ, сделали анализ выбросов вредных веществ на Приморской
ГРЭС.
В таблице приведены данные о количестве вредных выбросов в атмосферу (т/год) от
котла блока № 9 Приморской ГРЭС при совместном сжигании мазута и угля, а также
приводится информация о классе опасности веществ, значения ПДК и др.
Наименование
вещества
Используемый
критерий
Азота диоксид
Азота оксид
Ангидрид сернистый
Углерода оксид
Сажа
Мазутная
зола
(ванадия пятиокись)
ПДК м. р.
ПДК м. р.
ПДК м. р.
ПДК м. р.
ПДК м. р.
ПДК с. с.
Значение ПДК
или ОБУВ,
мг/м3
0,085
0,4
0,5
5,0
0,15
0,002
Итого по котлу блока №9
Класс
опасности
2
3
3
4
3
2
Выброс
вещества,
т/год
648,785
105,428
7031,583
889,741
6015,006
0,198
14690,741
Как видно из таблицы сернистый ангидрид и сажа относятся к максимальному
количеству выбросов в атмосферу, чуть меньше составляют оксиды азота и углерода.
Перечисленные выше выбросы относятся к наиболее вредным и опасным для окружающей
среды.
Загрязнения атмосферы можно условно разделить на две группы: первичные и
вторичные. Первичные последствия – это воздействия непосредственно загрязнителей в их
исходном виде, не претерпевших никаких изменений. Вторичные последствия – результат
последовательности химических реакций, приводящих к образованию новых, зачастую еще
более опасных веществ, или же разрушению других веществ, в последствие ведущему к
негативным результатам (как в случае с озоновыми дырами).
Как известно, вредные вещества, выбрасываемые в атмосферу, воздействуют на
человека и окружающую среду.
Так, оксиды серы (SO2, SO3) непосредственно влияют на увеличение заболеваемости
людей, а по некоторым оценкам и рост смертности. Воздействие на здоровье людей оксидов
серы и пылевых частиц трудно отделить друг от друга, поскольку оба эти типа загрязнений
обычно действуют совместно. Отмечено, что заболевания дыхательных путей, например,
бронхиты, учащаются при повышении уровня оксидов серы в воздухе. Однако двуокись
серы дает и дополнительный эффект. В экспериментах на крысах было показано, что этот газ
оказывается канцерогеном. В присутствии бенз(а)пирена двуокись серы увеличивает частоту
появления раковых опухолей.
Неблагоприятные воздействия на растения приписывают, в основном, производным
двуокиси серы (например, серной кислоте), однако доказана и возможность
непосредственного воздействия оксидов. Особо чувствительны к повреждениям от оксидов
серы фруктовые деревья, а также лесные, такие как сосна и лиственница. Весьма
чувствительны к оксидам серы хлопчатник, люцерна и ячмень.
Окись углерода, содержащаяся в воздухе, представляет реальную опасность для
здоровья. В атмосфере с большим содержанием окиси углерода наступает смерть от удушья.
Это другой способ доказать, что ткани тела умирают от кислородного голодания. При
меньших концентрациях окиси углерода отмечаются другие, более тонкие эффекты.
Окись углерода может быть причиной сердечных приступов, поскольку было
обнаружено, что между числом сердечных приступов и повышением концентрации окиси
углерода существует прямая связь. Теперь это подозрение подкрепилось новыми данными о
людях, страдающих стенокардией. Стенокардия – это хроническая болезнь сердца с
характерными болями в груди; правда, она менее опасна, чем острый спазм сердечных
сосудов (инфаркт), непосредственно угрожающий жизни.
Двуокись и окись азота (NO2, NO) представляет наибольшую опасность для здоровья
человека.
Двуокись азота – газ с неприятным запахом. Даже при малых концентрациях,
составляющих всего 230 мкг/м3, примерно треть добровольцев, участвовавших в
эксперименте, ощущала его присутствие.
Двуокись азота не только воздействует на обоняние. Она ослабляет ночное зрение –
способность глаз адаптироваться к темноте. Зрительные и обонятельные ответы на
воздействие двуокиси азота можно назвать сенсорными эффектами. Однако более важными
следует считать патологические и функциональные эффекты двуокиси азота.
Пыль и твердые взвешенные частицы являются источниками повышенной
опасности. Пыль, взвешенные частицы и оксиды серы часто появляются вместе в больших
концентрациях. Это связано с тем, что у них общий источник: сжигание угля. Известно при
этом, что оксиды серы и твердые частицы в воздухе усиливают действие друг друга. Это
означает, что когда и те, и другие присутствуют в достаточно больших количествах, их
воздействие на здоровье людей становится более опасным, чем когда они присутствуют
порознь.
Помимо запыления, частицы способны вызывать коррозию, действуя как центры,
вокруг которых развиваются коррозионные процессы. Частицы оказывают заметное
воздействие на погоду. Они могут служить ядрами, на которых конденсируется водяной пар.
Продолжительные туманы могут быть вызваны высокими уровнями содержания частиц в
воздухе. В районах повышенного содержания частиц в атмосфере наблюдаются более частые
дожди. Кроме того, частицы в атмосфере способны отражать обратно в космическое
пространство солнечную энергию, поступающую на землю.
Кислотные осадки. Они являются вторичными загрязнителями и возникают главным
образом из-за выбросов оксидов серы и азота в атмосферу при сжигании ископаемого
топлива (угля, нефти и природного газа). Растворяясь в атмосферной влаге, эти оксиды
образуют слабые растворы серной и азотной кислот и выпадают в виде кислотных осадков
(дождя, снега, тумана).
Анализ выбросов вредных веществ Приморской ГРЭС показал, что они существенно
превышают ПДК, а воздействие загрязнений на окружающую среду включает ряд эффектов,
влияющих на земную атмосферу, на протекание атмосферных процессов и конечно же
здоровью людей. Приведенные данные являются полезными для дальнейшего исследования
проблемы загрязнения атмосферного воздуха и возможных методов снижения выбросов от
тепловых электростанций в общем и Приморской ГРЭС в частности.