Санитарно-защитные зоны промышленных предприятий и проектирование систем приточно-вытяжной вентиляции

И. М. Квашнин, канд. техн. наук, ведущий специалист НПП «Энергомеханика»

Проектирование и эксплуатация систем вытяжной вентиляции с выбросами вредных (загрязняющих) веществ в атмосферу взаимосвязаны с вопросом установки на них пылегазоочистного оборудования.

Расчет выбросов приведен в монографии [1].

СНиП [2] гласит: «Воздух, выбрасываемый в атмосферу из систем местных отсосов и общеобменной вентиляции производственных помещений, содержащий загрязняющие вредные вещества, следует, как правило, очищать».

Однако оговорка в пункте 7.2 реально сводит это «как правило» на нет: «допускается не предусматривать очистку выбросов пылегазовоздушной смеси… если очистка выбросов не требуется в соответствии с разделом проекта “Охрана атмосферного воздуха от загрязнений”». Аналог этого документа для действующих предприятий – «Проект нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу» – разрабатывается через каждые пять лет. В нем устанавливаются нормативы выбросов в атмосферу для предприятия с обязательным согласованием с санитарной (Роспотребнадзор) и экологической (Ростехнадзор) службами.

Существующая система нормирования устанавливает предельно допустимые выбросы (ПДВ) как для каждого отдельного источника загрязнения атмосферы (в том числе вентиляционной трубы, шахты и т. д.), так и для промышленного предприятия в целом.

Величина ПДВ для каждого выбрасываемого загрязняющего вещества измеряется в граммах в секунду (г/с) и тоннах в год (т/год). Она устанавливается исходя из условия, что после рассеивания выбросов должны соблюдаться гигиенические нормативы качества атмосферного воздуха в приземном слое атмосферы. В настоящее время ими являются максимально разовые предельно допустимые концентрации (ПДКМР), среднесуточные ПДК и ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ).

Таким образом, должно выполняться условие [3]:

С / ПДКМР ≤ 1, (1)

где С – расчетная концентрация загрязняющего вещества в приземном слое атмосферы, мг/м³.

Для зон отдыха и курортов это условие ужесточается:

С / ПДКМР ≤ 0,8.

Расчет рассеивания выбросов выполняется в соответствии с ОНД-86 [4].

Выполнение основополагающего условия нормирования (1) и величины ПДВ на конкретном источнике опосредовано связаны между собой рядом факторов: высотой источника, условиями выхода газовоздушной смеси (диаметром устья, скоростью, расходом, температурой), скоростью оседания частиц, метеорологическими условиями, рельефом местности.

Оказывают влияние также фоновые концентрации, эффект суммации вредного действия некоторых веществ и взаимное расположение источников.

Следовательно, один и тот же массовый выброс, г/с, в одном и том же источнике (трубе) может быть как больше, так и меньше ПДВ при изменении одного из названных факторов.

Надо понимать, что в устье источника и в факеле выброса выше приземного слоя (Н > 1,5–2,5 м) концентрация загрязняющих веществ может в сотни раз превышать ПДК.

Санитарными нормами Минздрав-соцразвития вводится одно важное допущение: гигиенические нормативы должны быть достигнуты только на границе санитарно-защитной зоны предприятия.

Ни в одном из СанПиН и нормативных документов по охране атмосферного воздуха не говорится об ограничении концентраций загрязняющих веществ на его территории и внутри санитарно-защитной зоны.

Таким образом, на необходимость установки пылегазоочистного оборудования оказывает существенное влияние нормирование санитарно-защитной зоны. Если на ее границе выполняется условие (1), то очистка выбрасываемого воздуха не нужна. В противном случае, в соответствии с расчетом рассеивания, требуется установка пылегазоочистных аппаратов на определенных источниках с определенной минимальной степенью очистки.

Что называется санитарно-защитной зоной, и как определить ее размеры? Казалось бы, простые вопросы, тем более что есть специальный документ – нормативный акт «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» [5], из которого следует, что каждое предприятие, загрязняющее атмосферный воздух и/или оказывающее вредное физическое воздействие на него, должно быть отделено от жилой застройки санитарно-защитной зоной, и чем негативнее воздействие предприятия на среду обитания, тем больше размер СЗЗ.

Нормирование санитарно-защитной зоны имеет давнюю историю. Своеобразный рекорд поставили санитарные нормы СН 245-71 [6], которые действовали в отдельных частях около 30 лет. Затем были СанПиН 1996 года [7], 2000 года [8], 2001 года [9] и, наконец, 2003 года [5]. Рассмотрение ретроспективы их развития позволит понять сложившуюся ситуацию с СЗЗ.

Что называется санитарно-защитной зоной?

В действующем СанПиН [5] определение санитарно-защитной зоны вообще отсутствует, впрочем, как и некоторые другие понятия.

В санитарных нормах СН 245-71 (пункт 2.2), изданных и утвержденных еще Госстроем СССР, дается следующее определение:

«Предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками выделения в окружающую среду вредных и неприятно пахнущих веществ, а также источниками повышенных уровней шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных волн, радиочастот, статического электричества и ионизирующих излучений, следует отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами» (выделения И. М. Квашнина). Лишь в третьем примечании (!) к пункту 2.13 отмечено: «Размещение спортивных сооружений, парков, детских учреждений, школ, лечебно-профилактичес-ких и оздоровительных учреждений общего пользования на территории санитарно-защитной зоны не допускается». Получается, что, например, вузы, техникумы, ПТУ и т. д. размещать в санитарно-защитной зоне было можно. Этот документ соответствовал своему времени. После принятия действующей Конституции реформаторы из санитарного ведомства решили привести в соответствие с ней свои правила. В СанПиН 1996 года [7] дается наиболее логичное определение: «Санитарно-защитная зона – территория между границами промплощадки, складов открытого и закрытого хранения материалов и реагентов, предприятий сельского хозяйства, с учетом перспективы их расширения, и селитебной застройки» (выделение И. М. Квашнина).

На наш взгляд, наиболее четкое и правильное определение дано в рекомендациях для Москвы [10]: «Санитарно-защитная зона – это особая функциональная зона, отделяющая предприятие от селитебной зоны либо от иных зон функционального использования территории с нормативно закрепленными повышенными требованиями к качеству окружающей среды».

Для справки по СНиП [11]: «Селитебная территория предназначена для размещения жилищного фонда, общественных зданий и сооружений, в том числе научно-исследовательских институтов и их комплексов, а также отдельных коммунальных и промышленных объектов, не требующих устройства СЗЗ, для устройства путей внутригородского сообщения, улиц, площадей, парков, садов, бульваров и других мест общего пользования».

Там же приводится понятие производственных территорий. Другими словами, в границах санитарно-защитной зоны не должно быть мест пребывания людей (городского населения), за исключением работающих на промышленных предприятиях, идущих на это осознанно. В противном случае люди, хотя бы периодически, будут дышать загрязненным воздухом и подвергаться вредным физическим воздействиям не подозревая об этом.

В СанПиН 2000 года [8] произошел откат назад. Цитирую: «Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – территория между границами промплощадки и территорией жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха, курорта». Селитебную территорию из определения убрали. Территория жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха, курорта – это, фактически, часть, но далеко не вся, селитебной зоны.

В последней редакции СанПиН 2003 года [5] в тексте пункта 2.6 речь идет вроде бы о том же: «СЗЗ отделяет территорию промышленной площадки от жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха, курорта с обязательным обозначением границ специальными информационными знаками», но исчезло слово «территория».

Действительно, ниже будет показано, что санитарно-защитная зона как территория вокруг предприятия с источниками вредных воздействий на окружающую среду может и отсутствовать. Установку «специальных информационных знаков» можно понимать как предупреждение: «Граждане! Сюда вы ходить, конечно, можете, но знайте, что это зона таит в себе опасность». На практике с 2003 года этих знаков еще никто не видел.

Другим пунктом (2.26) составители документа вынуждают граждан посещать санитарно-защитную зону, т. к. в ней допускается размещать магазины, супермаркеты (по [5] «объекты торговли»), столовые, кафе, рестораны («объекты общественного питания»), мотели, бани, общественные здания административного назначения. Работники этих заведений фактически приравниваются к работникам промышленных предприятий и могут дышать запыленным и загазованным воздухом. Не запрещается размещение других элементов селитебной зоны: улиц, путей внутригородского сообщения и других мест общего пользования.

Несоответствия между санитарными нормами и требованиями вентиляции

Для помещений производственных зданий имеются гигиенические нормативы – предельно допустимые концентрации воздуха рабочей зоны (ПДКРЗ) [12].

С целью их достижения средствами вентиляции по требованию СНиП [2] должно выполняться условие:

С_прит ≤ 0,3 ПДКРЗ, (2)

где Сприт – концентрация загрязняющих веществ в приточном воздухе.

Для общественных зданий СНиП [2] ставит более жесткое условие:

С_прит ≤ ПДКМР . (3)

Системы приточной механической вентиляции рассчитаны на очистку воздуха только от пыли. От всех остальных загрязняющих веществ очистка производится в редких, исключительных случаях. При естественной вентиляции (аэрации) наружный воздух является приточным.

Следовательно, условия (2) и (3) должны выполняться в точках воздухозабора.

Это особенно актуально для промзданий, которые находятся в самой загрязненной зоне (см. рисунок).

Рисунок (подробнее)

По непонятной причине условий (2) и (3) нет ни в СанПиН [5], ни в СанПиН [13], где специально рассматриваются условия нормирования выбросов, ни в других санитарных и экологических нормах. Поэтому раздел проекта строительства по охране атмосферного воздуха и проект нормативов ПДВ выполняют без учета условий (2) и (3).

Разработчики раздела проекта «Отопление и вентиляция» могут только посмотреть по картам рассеивания расчетную приземную концентрацию по веществам в точке воздухозабора на высоте 2 м от уровня земли. Если воздухозабор находится выше 2 м, то концентрацию определить нельзя, хотя в границах санитарно-защитной зоны она, как правило, будет более высокой. Тем более проектировщик вентиляции не может повлиять на уменьшение расчетной концентрации загрязняющих веществ в точках воздухозабора.

Технически проверить выполнение условий (2) и (3) не сложно: современные универсальные программы расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА) «ЭКОЛОГ», «ПРИЗМА» и др. позволяют определить концентрацию в любой точке местности на любой высоте – надо ее только задать.

Интересно отметить, что условие (2) присутствовало в санитарных нормах 1971 года [6], но на стадии проектирования оно носило декларативный характер, т. к. это не позволял сделать уровень вычислительной техники.

Такими же декларативными становятся условия (2) и (3) СНиП [2], если они ставятся только в рамках выполнения раздела проекта «Отопление и вентиляция».

И наоборот, включение условий (2) и (3) в санитарные нормы приведет к снижению загрязненности атмосферного воздуха на территории предприятия, позволит выполнить условие (1) не на границе нормативной санитарно-защитной зоны, а внутри нее. Это может послужить предпосылкой к уменьшению размеров санитарно-защитной зоны по фактору химического загрязнения.

С другой стороны, это приведет к повышению требований эффективности установок пылегазоочистки и послужит стимулом к внедрению экологически чистых технологий.

Литература

1. Квашнин И. М. Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчеты и инвентаризация. М.: АВОК-ПРЕСС, 2005.

2. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. М.: Госстрой России, 2004.

3. ГОСТ 17.2.3.02-78. Правила установ-ления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. М.: Издательство стандартов, 1979.

4. ОНД 86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Л.: Гидрометиздат, 1987.

5. СанПиН 2.2.1/2.1.1. 1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов / Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 10 апреля 2003 г. № 38.

6. СН 245-71. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. М.: Издательство литературы по строительству, 1972.

7. СанПиН 2.2.1/2.1.1. 567-96. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов / Утверждено Постановлением Госкомсанэпиднадзора России от 31 октября 1996 г. № 48.

8. СанПиН 2.2.1/2.1.1. 984-00. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов / Утверждены Главным государственным санитарным врачом РФ 31 июля 2000 г.

9. СанПиН 2.2.1/2.1.1. 1031-01. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов / Утверждены Главным государственным санитарным врачом РФ 17 мая 2001 г.

10. Рекомендации по разработке проектов санитарно-защитных зон промышленных предприятий, групп предприятий / Научно-исследовательский и проектный институт г. Москвы. М., 1998.

11. СНиП 2.07.01-89*. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. М.: Госстрой СССР, 1994.

12. ГН 2.2.5.686-98. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны / Минздрав России. М., 1998.

13. СанПиН 2.1.6.1032-01. Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест / Минздрав России. М., 2001.