CC BY
63
A.M. Сафаров, C.H. Коноплёва, A.M. Сафарова, Л.Я. Исачкина Обоснование выбора контролируемых компонентов...
УДК: 504.054:502.33
A.M. Сафаров1, С.Н. Коноплёва2, A.M. Сафарова3, Л.Я. Исачкина2
'ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа 2 ГБУ РБ Управление государственного аналитического контроля, Уфа 3Инженерно-технический центр ООО «Газпром трансгаз Уфа», Уфа
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КОНТРОЛИРУЕМЫХ КОМПОНЕНТОВ В СОСТАВЕ ВЫБРОСОВ ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
Проведена инвентаризация выбросов предприятий г. Стерлитамака. Установлено, что каждому виду производств соответствует определённый перечень загрязняющих веществ, обусловленный особенностями используемой технологии, сырья и получаемых продуктов. На основании полученных данных обоснован перечень контролируемых в атмосферном воздухе ингредиентов. Учтена возможность трансформации первичных ингредиентов во вторичные в нижних слоях атмосферы.
Ключевые слова: атмосфера, промышленные выбросы, нефтеперерабатывающая промышленность, нефтехимическая промышленность, станции автоматизированного контроля
Введение
Атмосферный воздух является одним из важнейших жизнеобеспечивающих природных ресурсов. Экологическое состояние атмосферы, уровень содержания в ней токсичных примесей определяет качество среды обитания людей. Регулирование качества атмосферного воздуха и защита населения от воздействия загрязняющих веществ регламентируется федеральными законами «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (1999 г.), «Об охране атмосферного воздуха» (1999 г.) и другими законодательными документами.
Основой для регулирования качества атмосферного воздуха в городских и сельских поселениях являются государственные стандарты и технические регламенты, соблюдение которых является условием предотвращения или минимизации негативного влияния на здоровье населения и условия его проживания.
Сложность управления качеством атмосферного воздуха состоит в том, что в целом атмосфера, как весьма динамичная среда представляет собой огромный реактор, в котором постоянно происходят реакции преобразования и взаимодействия основных (природных) и случайных (антропогенных) компонентов. Чаще всего преобразование примесей в атмосфере связано с фотохимическими реакциями, протекающими с участием свободных радикалов. В результате этого нередко образуются вещества более токсичные, чем исходные, как например, пе-роксиацетилнитрат из углеводородов и диоксида азота в фотохимическом процессе.
Наиболее значительные изменения состава атмосферы наблюдаются во время природных катаклизмов (извержениях вулканов, землетрясениях и т.д.), а также в районах с повышенной антропогенной нагрузкой - в городах с высокой степенью индустриализации.
Поступление в атмосферу токсичных компонентов с промышленными выбросами предприятий, выхлопными газами автомобилей формирует обширные зоны с высоким уровнем загрязнения воздушного бассейна.
В Республике Башкортостан проблема загрязнения атмосферного воздуха наиболее остро стоит в городах с развитой нефтехимической промышленностью. Одним из них
является г. Стерлитамак, где на небольшой территории сосредоточены крупные химические и нефтехимические производства. Сложность экологической ситуации усугубляется тем, что промышленная зона прилегает к черте города.
Известно, что предприятия нефтехимической промышленности являются источниками выбросов в окружающую среду химических примесей 1-1У классов опасности, которые поступают в атмосферный воздух в составе организованных и неорганизованных промышленных выбросов.
В атмосферном воздухе города Стерлитамака кроме загрязняющих веществ, типичных для большинства промышленных городов (азота оксид и диоксид, углерода оксид, серы диоксид, формальдегид, сажа, взвешенные вещества), содержатся компоненты, характерные для химической и нефтехимической промышленности (бензол, толуол, аммиак, стирол, диметиламин, ацетон, 1,3-бутадиен, этилен, фенол, метанол, полициклические ароматические углеводороды, дихлорэтан и другие хлорированные органические соединения. (Сафарова и др., 2010; 2011).
Следует отметить что присутствие в атмосфере г. Стер-литамака реакционноспособных хлорорганических соединений, имеющих высокий озонразрушающий потенциал (Башкин, 2004), предопределяет возможность образования в воздухе широкого перечня токсикантов, отсутствующих в промышленных выбросах предприятий.
Для прогнозирования перечня компонентов в атмосфере г. Стерлитамака, необходимо знать состав загрязняющих веществ в выбросах предприятий этого города. В связи с этим исследование состава выбросов крупных источников загрязнителей атмосферного воздуха г. Стерли-тамака является актуальной и важной задачей.
Объекты и методы исследования
Объектами исследования являлись промышленные выбросы наиболее крупных предприятий города:
ОАО «Каустик» - предприятие хлорорганического синтеза;
ОАО «Сода» - предприятие по производству кальцинированной соды;
ОАО «Стерлитамакскийо нефтехимический завод» (ОАО «СНХЗ»);
^^шршш Г" научно-технический журнал
^^ Георесурсы 8 (50) 2012
А.М. Сафаров, С.Н. Коноплёва, A.M. Сафарова, Л.Я. Исачкина Обоснование выбора контролируемых компонентов-
ЗАО «Каучук» - предприятие нефтехимического синтеза.
Инвентаризация, заключающаяся в определении максимально полного перечня компонентов в источниках выбросов, проведена в аккредитованной лаборатории ГБУ РБ Управления государственного аналитического контроля с использованием высокоинформативных аналитических методов: газо-жидкостной хроматографии, высокоэффективной жидкостной хроматографии, хроматомасспек-трометрии (Табл. 1).
В результате инвентаризации установлено, что каждому виду производств соответствует определённый перечень загрязняющих веществ, обусловленный особенностями используемой технологии, сырья и получаемых продуктов. Для ОАО «Каустик» и ОАО «СНХЗ» этот перечень оказался значительно шире, чем тот, который контролируется ведомственными лабораториями. Из таблицы 1 видно, что в выбросах этих предприятий были обнаружены ингредиенты, которые не являются ни целевыми, ни сырьевыми продуктами производства. В промвыбросах производства кальцинированной соды помимо СО, Н2Б и КН3 был выявлен диоксид азота. В выбросах ЗАО «Каучук» на установке по производству изопренового каучука обнаружены только контролируемые предприятием компоненты (пентан, амилены, изопрен, толуол).
Чтобы результаты контроля были необходимыми и достаточными для объективной оценки источников пром-выбросов, из перечня идентифицированных ингредиентов необходимо выбрать приоритетные и специфические вещества, характеризующие опасность выброса и его принадлежность к конкретному производству. Основными критериями для обоснования выбора контролируемых показателей явились класс опасности, постоянное присутствие загрязняющих веществ и масса выброса, принадлежность только к определённомупроизводству.
Научно обоснованный перечень компонентов, контролируемых в источниках крупных предприятий г. Стер-литамака, представлен в таблице 2.
Рекомендуемый перечень контролируемых компонентов, в основном, совпадает с предыдущим (Табл.1). Это связано в первую очередь с высокой концентрацией указанных компонентов промвыбросах, а также с их специфичностью. Те же компоненты предполагается контролировать в атмосфере г. Стерлитамака.
Исключение составляет перечень компонентов, контролируемых в промвыбросах установки получения аги-дола ОАО «СНХЗ», из которого исключен формальдегид. Основанием для этого послужила неспецифичность этого компонента для исследуемого источника выбросов, а также то, что его присутствие в атмосфере может быть связано с другими источниками.
Единичная инвентаризация промвыбросов, которая определяет возможное присутствие специфических для предприятия компонентов, может являться основанием для корректировки установленного предприятием перечня контролируемых ингредиентов. Для этого необходим набор представительного массива данных, формирование которого требует дополнительного времени.
С целью совершенствования мониторинга следует рассмотреть возможность обновления приборной базы и методов контроля атмосферного воздуха, воз-
Наименование предприятия Источник эмиссии загрязняющих соединений
ОАО «Сода» Производство кальцинированной соды
ОАО «Каустик» Производство дихлорэтана и хлорэтилена
ОАО «СНХЗ» Установка выделения агидола
Ингредиенты, выбрасываемые из источников
Контролируемые компоненты
Оксид углерода Сероводород Аммиак
Дихлорэтан Этилен
Диметиламин Формальдегид Метиловый спирт
Идентифицированные компоненты
Азота диоксид
Хлорэтилен Хпорэтан 1,2-Дихлорэтен (цис)
1.1-Дихлорэтан
1.2-Дихлорэтан Хлористый метилен
Уксусная кислота Хлоральгидрат 1,1,2-Трихлорэтан 2-метилпропиловый эфир уксусной кислоты 2- Хлорэтиловый эфир уксусной кислоты Диметоксиметан Толуол Этилбензол о-Ксилол м(п)-Ксилолы Стирол Дихлорэтиловый эфир 2-Этилгексанол-1 Бис(2-хлорэтокси)-метан Хлор
2-метилбутан 2,2-Диметилбутан Толуол Этилбензол о-Ксилол м(п)-Ксилолы 2-Метилпентан
Табл. 1. Результаты инвентаризации промышленных выбросов предприятий г. Стерлитамака.
можности которых должны обеспечить определение не только контролируемых ингредиентов, но и сопутствующих, в том числе и примесей, специфичных для данного вида производств.
Реализация такого подхода возможна в случае использования системы автоматизированных станций, позволяющих проводить измерения индивидуальных компонентов в промышленных выбросах компонентов на современном оборудовании в режиме on-line. Это позволит повысить оперативность принятия решений в случае аварийных выбросов и будет способствовать улучшению качества атмосферы в зоне влияния предприятий химического и нефтехимического профиля.
Наименование предприятия Производство Контролируемые в выбросах ингредиенты
ОАО «Каустик» производство 1,2 - дихлорэтана дихлорэтан, этилен
ОАО «Сода» производство кальцинированной соды оксид углерода, сероводород, аммиак
ОАО «СНХЗ» производство сложных фенолов диметиламин, метиловый спирт
ЗАО «Каучук» производство изопренового каучука пентан, амилены, изопрен,толуол
Табл. 2. Сформированный перечень контролируемых источников.
|— научно-техническим журнал
8 (50) 2012 I еоресурсы
А.Р. Мухаматдинова, A.M. Сафаров, А.Т. Магасумова, P.M. Хатмуллина Оценка влияния предприятий...
УДК: 504.064.36
А.Р. Мухаматдинова1, A.M. Сафаров2, А.Т. Магасумова1, P.M. Хатмуллина1
'ГБУ Республики Башкортостан Управление государственного аналитического контроля, Уфа 2ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», Уфа
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА НА ОБЪЕКТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Исследовано влияние предприятий нефтехимической промышленности на окружающую среду, а также дана оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха и природных вод в зонах влияния каждого из них, представлен перечень веществ, определяющих опасность загрязнения, и показана тенденция изменения уровня загрязнения за десять лет.
Ключевые слова: нефтепродукты, «отпечатки предприятий», эмиссия загрязняющих веществ, окислы азота, углеводороды, сернистый газ.
Предприятия топливно-энергетического комплекса России, в том числе нефтеперерабатывающей и нефтехимической отрасли являются крупнейшим в промышленности источником загрязнения окружающей среды.
На долю нефтехимических предприятий приходится около 48 % выбросов вредных веществ в атмосферу, 27 % сброса загрязненных сточных вод, свыше 30 % образующихся твердых отходов и до 70 % общего объема эмиссии парниковых газов (Абросимов, 2002).
Среди субъектов Российской Федерации Республика Башкортостан, на территории которой нефтяная отрасль представлена полным перечнем технологических процессов: от добычи и транспорта нефти до получения и использования продуктов её переработки, занимает восьмое
Окончание статьи А.М. Сафарова, С.Н. Коноплёвой, A.M. Сафаровой, Л.Я. Исачкиной «Обоснование выбора контролируемых компонентов...»
Литература
Башкин В.Н. Биогеохимия. М.: Научный мир. 2004. 584.
Сафарова В.И., Исачкина Л.Я., Хатмуллина Р.М., Коноплева С.Н., Сафарова А.М. Использование автоматизированных станций для проведения оперативного мониторинга атмосферного воздуха и источников загрязнения на территориях с высокой антропогенной нагрузкой. Мат-лы межд- межотр. конф., посв. 25-летию чернобыльской катастрофы: «Современная эколого-ан-тропологическая методология изучения и решения проблем здоровья населения». Казань. 2011. 110-113.
Сафарова В.И., Исачкина Л.Я., Шайдулина Г.Ф. Создание системы автоматизированного контроля качества атмосферного воздуха в г. Стерлитамаке. Мат-лы науч.-практ. конф.: «Государственная политика в области охраныг окружающей средыг и рациональное использование природныгх ресурсов». Уфа. 2010. 239-241.
A.M. Safarov, S.N. Konopleva, A.M. Safarova, L.Ya. Isachkina. Substantiation for the selection of controlled components in emissions of the petrochemical complex enterprises.
The inventory of enterprises emissions in Sterlitamak is carried out. It is found that each type of production corresponds to a specific list of pollutants determined by peculiarities of the applied technology, raw materials and final products. Based on the findings, list of controlled ingredients in the atmosphere is substantiated. The possibility of primary ingredients transforming into the secondary ones in the lower layers of atmosphere is considered.
Keywords: atmosphere, industrial emission, petroleum refining industry, petrochemical industry, automated control stations
место по выбросам в атмосферу, а по сбросам загрязненных стоков - семнадцатое (Галиев и др., 2001).
Загрязнение окружающей среды происходит на всех этапах жизненного цикла нефти, характер воздействия которых на окружающую среду зависит от режима работы предприятий - штатного или аварийного. Интенсивное кратковременное воздействие наблюдается во время аварий на нефтепроводах, когда происходит спонтанный выброс больших масс нефти или нефтепродуктов. В этом случае интенсивно загрязняются почва и гидросфера, которые необходимо как можно быстрее очистить от поступившей нефти. Существенное воздействие на загрязнение воды и грунта оказывают объекты нефтепереработки, в процессе эксплуатации которых образуются производственные и ливневые
Айрат Муратович Сафаров канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры прикладной экологии ФГБОУ ВПО Уфимский государственный нефтяной технический университет. Научные интересы: оценка загрязнения окружающей среды нефтепродуктами; защита природных объектов от загрязнения нефтью при аварийных ситуациях.
450062, Уфа, ул. Космонавтов, 1
Светлана Николаевна Коноплёва Начальник отдела мониторинга ГБУ РБ Управление государственного аналитического контроля.
Любовь Яковлевна Исачкина Заместитель начальника ГБУ РБ Управление государственного аналитического контроля.
450104, Уфа, ул.Российская, 21. Тел: 8(347)284-73-34.
Айгуль Муратовна Сафарова инженер Инженерно-технического центра ООО "Газпром трансгаз Уфа". Научные интересы: автоматизированный контроль атмосферного воздуха.
450099, Уфа, ул. Сипайловская 11.
•^^шя^ж Г" научно-технический журнал
Георесурсы 8 (50) 2012
