Раздел 8. Производственный экологический контроль

Раздел 8. Производственный экологический контроль

В соответствии с действующими нормативными требованиями для производственных объектов их операторами должны разрабатываться и реализовываться программы производственного экологического контроля (ПЭК), предусматривающие проведение измерений и сопоставление с нормативными значениями факторов, оказывающих воздействие на здоровье людей и качество окружающей среды, как на самих объектах, так и в ближайших окрестностях (на границе санитарно-защитной зоны, на водозаборах и выпусках сточных вод). Полномочия по мониторингу состояния окружающей природной среды, в частности показателей эмиссий некоторых загрязняющих веществ, по действующему законодательству закреплены за федеральными уполномоченными органами, такими как Росгидромет, Росприроднадзор, Росводресурсы, Роспотребнадзор и др., а также соответствующими региональными и муниципальными органами.

С целью идентификации потенциальных источников организованных и неорганизованных эмиссий и проведения различий между ними при разработке нормативов допустимого воздействия применяются такие исследования, как моделирование рассеивания выбросов в атмосфере или изучение переноса загрязняющих веществ в водных объектах.

Данные государственного мониторинга состояния окружающей среды могут использоваться уполномоченными контролирующими органами в целях государственного экологического контроля для сопоставления с установленными для конкретных производственных объектов нормативами допустимого воздействия. В зарубежной практике эти данные все чаще используются также и при разработке механизмов установления квот на эмиссии определенных загрязняющих веществ для операторов промышленных объектов с целью определения общих допустимых для конкретных территорий (акваторий) объемов таких эмиссий и их распределения по отдельным производственным объектам.

В тех случаях, когда проводить такой мониторинг позволяет расположение точек отбора проб, результаты государственного экологического мониторинга могут быть использованы при оценке эмиссий конкретного производственного объекта при условии, что измеряемые загрязняющие вещества специфичны для соответствующей отрасли.

Таким образом, главной целью проведения измерений в рамках программы ПЭК является оценка содержания в атмосферном воздухе, в воде водных объектов и в почве некоторых компонентов эмиссий (например, металлов и пыли), характерных для технологических процессов, реализуемых на конкретном производственном объекте, относящемся к той или иной отрасли производства. В общем случае основными направлениями производственного экологического контроля являются:

- ведение мониторинга состояния атмосферного воздуха и уровня шума на границе санитарно-защитной зоны;

- контроль выбросов загрязняющих веществ от источников на производстве;

- контроль качества сточных вод, сбрасываемых на очистные сооружения от технологических установок и других объектов предприятия;

- контроль эффективности работы пыле- и газоочистных и водоочистных установок;

- контроль качества сточных вод, сбрасываемых в поверхностные водоемы, и влияния этих вод на состояние водоемов;

- контроль качества оборотной воды;

- контроль качества поступающей воды (из источников питьевого водоснабжения, водозаборов из водных объектов и т.п.);

- наблюдение за состоянием почв, подземных и поверхностных вод в зоне влияния площадок хранения сырья, полупродуктов, оборотных материалов и отходов и объектов захоронения отходов.

Настоящий раздел призван обеспечить такие измерения показателей эмиссий, используемых в настоящем справочнике НДТ, чтобы результаты этих измерений были представлены в типовом виде, взаимно сопоставимы и ясно описывали текущее состояние производственного объекта.

Измерение состава эмиссий используется для определения веществ, содержащихся в очищенных газах или стоках, в таком виде, чтобы данные о них могли быть включены в отчетность, использованы для производственного экологического контроля, в том числе контроля работы очистных сооружений и для прогнозирования воздействия на окружающую среду. Общее описание применимых методов содержится в многочисленных международных методиках, утвержденных, в частности стандартами ISO и CEN, в российских методических и нормативных методических документах, принятых соответствующими уполномоченными органами, а также в внутренними корпоративными стандартами и процедурами.

Перед выполнением замеров при их планировании следует учитывать:

- режим эксплуатации оборудования;

- эксплуатационные характеристики газоочистных и водоочистных сооружений;

- эксплуатационные характеристики завода (непрерывный режим, периодический режим, операции запуска и останова, изменения загрузки);

- эффект термодинамической интерференции факторов.

Разбавление газов или сточных вод не считается приемлемым методом. Необходимо принимать во внимание такие факторы, как изменение процессов; характер и потенциальная опасность воздействия на окружающую среду; время, необходимое для получения измеримого количества загрязняющего вещества или репрезентативной информации. Эти факторы могут сформировать основу для выбора условий эксплуатации, при которых может быть зафиксирован наивысший уровень эмиссий, количество и продолжительность измерений, наиболее приемлемый метод измерений и расположение точек взятия проб. Для измерения характеристик сточных вод могут использоваться квалифицированные разовые пробы, либо усредненные за 24 ч пробы на основе пропорциональных объему потока или усредненных по времени образцов.

Для непрерывных операций минимально необходимое время отбора проб либо производства измерений обычно составляет полчаса (усредненное получасовое значение). Если содержание загрязняющих веществ невелико, в связи с ограниченной возможностью их обнаружения может потребоваться более длительный период измерений и, следовательно, другое время сопоставления. Отбор проб или измерения должны проводиться только во время работы производственного оборудования, разбавление воздухом должно быть исключено. Для непрерывных операций, когда имеются только небольшие флуктуации в характеристиках эмиссий, может быть выполнено три отдельных измерения при наивысшем уровне эмиссии. Если ожидается, что значения показателей эмиссий могут сильно изменяться в ходе непрерывного производства, может быть выполнено больше измерений; при этом время отбора проб и усреднения должно быть ограничено временем непосредственно эмиссии.

Для периодических процессов периоды измерения и усреднения должны быть модифицированы таким образом, чтобы проба или пробы могли быть взяты для всей партии. Эти результаты могут быть использованы для подсчета средних значений и для демонстрации того, где в ходе технологического цикла случаются пики.

В настоящем разделе рассматриваются следующие основные вопросы:

- определение перечней контролируемых в составе эмиссий загрязняющих веществ;

- определение технологических параметров (диапазонов значений загрязняющих веществ в составе эмиссий), которые будут использоваться для установления технологических нормативов эмиссий при выдаче комплексных разрешений;

- описание общих подходов к организации измерений в ходе производственного экологического контроля, включая измерение организованных и неорганизованных эмиссий, проведение периодических и непрерывных измерений;

- взаимосвязь между показателями концентрации, массы эмиссий и удельных эмиссий.

8.1 Измеряемые компоненты и их нормативные значения

В европейском законодательстве по НДТ (Директива ЕС по промышленным выбросам, 2010 год, а также более ранние директивы) устанавливается общий список загрязняющих веществ для всех промышленных установок, подпадающих под данный вид регулирования. В список по выбросам входит 13 общих позиций, а по сбросам - 12 ¹¹⁾. Эти позиции уточняются в отраслевых справочниках по НДТ, в которых в качестве соответствующих НДТ диапазонов показателей рекомендуются значения концентрации в эмиссиях 10-15 конкретных веществ, соответствующих общим позициям Директивы.

В приведенных ниже таблицах 8.1 и 8.2 сравниваются зарубежные технологические показатели концентрации загрязняющих (маркерных) веществ, используемые для определения технологических нормативов эмиссий, соответствующих НДТ по производству меди, с российскими нормативами ПДК для выбросов (санитарно-эпидемиологическими) и сбросов (водохозяйственными и рыбохозяйственными).

Таблица 8.1 - Значения содержания загрязняющих веществ в атмосферных выбросах, образующихся при выплавке и рафинировании меди, соответствующие зарубежным показателям НДТ и российским ПДК загрязняющих веществ в воздухе населенных мест (среднесуточное значение в мг/нм³)

Загрязняющее вещество	Технологические процессы		ЕС/МФК		Германия [59]	Канада [60]	Финляндия [61]	Россия [62] (2)
			2001 [63], [64]	2014 проект [55]
SO2	Первичная выплавка и конвертирование при содержании SO2 в отходящих газах	1 % - 4 %	> 99,1 % (1)	100-450				0,05
		> 5 %	> 99,7 % (1)	200-770				0,05
SO2	Вторичная выплавка и конвертирование, первичное и вторичное пирометаллургическое рафинирование, электролитическая очистка и плавление шлаков		50-200	200-500	200-500/800 (3)	300	80-250	0,05
NOx			100-300	100-500	200-500/570 (3)			0,04
Пыль			1-5	10	10/20 (3)	120	1-10	0,035/0,06
Общий органический углерод (в пересчете на C)			5-15/5-50	5-50	23/50 (3)	50		1
Диоксины, нгТЭ/м3			0,1-0,5	0,1-0,5	0,5	0,1-0,5		0,5
Кислые газы (в пересчете на H2SO4)	Гидрометаллургические процессы или процессы электролитического выделения		50	50	50 (3)			0,1
ЛОС/растворители (в виде соединений)			5-15	1-50 (6)				(4)
Ртуть	Все процессы		(5)	0,02-0,05 (6)	0,2 (3)		0,01 т/год	0,0003
Медь (Cu)				0,02-1 (6)	5 (3)		3,6 т/год	0,001/0,002
Никель (Ni)				0,01-0,1 (6)	1 (3)	5	3,6 т/год	0,001
Свинец (Pb)				0,01-0,4 (6)	5 (3)	2	1,08 т/год	0,0003
Мышьяк (As)				0,01-0,15 (6)	1 (3)	0,3	1,8 т/год	0,0003
Кадмий (Cd)				0,001-0,05 (6)	0,2 (3)	2	1,08 т/год	0,0003
(1) Эффективность нейтрализации выбросов SO2. (2) Единые для всей территории Российской Федерации нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. (3) Цифры, оттененные цветом, соответствуют общим (не для НДТ) нормативам, утвержденным в законодательстве Германии. (4) В Российской Федерации общий норматив ПДК на ЛОС (летучие органические соединения) отсутствует. В общий перечень ЛОС, для которых приняты нормативы ПДК или ОБУВ (ориентировочно безопасных уровней воздействия), входит 702 позиции. При этом только для десятка позиций (фреонов, скипидара и пентана) значения ПДК составляю единицы (от 10 до 25). Для всех остальных позиций они составляют доли единицы (вплоть до десятитысячных). (5) В справочнике [63] приводится лишь процентное соотношение различных металлов в выбрасываемой пыли для основных типов процессов (6) По данным таблиц 3.13 (для вторичной) и 3.15 (для первичной) выплавки меди, содержащих информацию по достижимым уровням концентрации диоксинов и металлов в конечных выбросах для некоторых процессов.

Таблица 8.2 - Значения содержания загрязняющих веществ в сбрасываемых в водные объекты стоках, образующихся при выплавке и рафинировании меди, соответствующие зарубежным показателям НДТ и российским хозпитьевым и рыбохозяйственным ПДК (среднесуточное значение ПДК в мг/л)

Загрязняющее вещество	ЕС/МФК		Германия [59]	Канада [60]	Финляндия [61]	Россия (2)
	2001 [63], [64]	2014 проект [55]				Хозпитьевые [65]	Рыбхоз [66]
Медь (Cu)	0,1	0,5	0,5	4	3,6 т/год	1	0,001
Никель (Ni)	0,1	0,5	0,5	0,5	3,6 т/год	0,02	0,001
Цинк (Zn)	0,13	1	1	30	3,6 т/год	1	0,01
Свинец (Pb)	0,05	0,5	0,5	1-7	1,08 т/год	0,01	0,006
Мышьяк (As)	0,01	0,3	0,1	5	1,8 т/год	0,01	0,05
Кадмий (Cd)	0,05	0,1	0,2	0,02	0,108 т/год	0,001	0,005
Ртуть (Hg)	0,01	0,05	0,05	0,03	0,01 т/год	0,01	0,0001
pH (единиц)	6-9 (1)			6-9,5		6,5-8,5
Общее содержание взвешенных твердых частиц	20 (1)			15		0,25/0,75 (3)
ХПК	50 (1)		40			15/30 (3)
(1) Общие нормативы для производства любых цветных металлов, приведенные в руководстве МФК [64]. (2) Единые для всей территории Российской Федерации нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования [65] и нормативы ПДК вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения [66]. (3) Цифры, оттененные цветом, соответствуют нормативам, принятым в России для водных объектов культурно-бытового водопользования.

Количественно в большинстве случаев российские нормативы ПДК существенно (иногда на несколько порядков) жестче зарубежных технологических нормативов. Однако, строго говоря, такое прямое сопоставление непредставительно. Российские нормативы ПДК устанавливаются, исходя из критерия риска для биологических объектов, прежде всего, рисков для здоровья человека, в то время как технологические нормативы определяются на основе показателей экологической результативности для НДТ предприятий конкретной отрасли промышленности (производства). В то же время, при определении, например, нормативов предельно допустимых выбросов для конкретных предприятий применяемые российские методики расчетов позволяют вычислить такие их значения, которые могут на порядки превышать зарубежные технологические нормативы. Это лишний раз свидетельствует в пользу перехода к технологическому нормированию, когда нормативы не "вычисляются" на базе ПДК, а выбираются из значений технологических показателей, достигаемых на лучших по экологической результативности предприятиях отрасли.

На начальном этапе внедрения технологического нормирования эти нормативы хотя и будут менее жесткими, чем зарубежные, но зато смогут отражать реальный уровень технологического развития, характерный на сегодня для конкретной отрасли. Дальнейший прогресс и улучшение показателей экологической результативности уже будут отсчитываться, отталкиваясь от реально достижимого уровня.

На основании данных анкетирования предприятий медной подотрасли, проведенного при разработке настоящего справочника НДТ, была сформирована сводная таблица (см. таблицу 8.3), отражающая сложившуюся в отрасли практику нормирования и ПЭК по конкретным загрязняющим веществам, содержащимся в выбросах.

Таблица 8.3 - Контролируемость загрязняющих веществ из перечня ЕС на медеплавильных предприятиях в Российской Федерации

Загрязняющие вещества	N предприятия
	1	2	3	4	5	6	7	8	Принятие в качестве маркера
Пыль	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Мышьяк и его соединения (в пересчете на As)	+	-	+	-	-	+	+	+	+
Кадмий и его соединения (в пересчете на Cd)	+	-	+	+	+	-	-	-	+
Медь и ее соединения (в пересчете на Cu)	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Свинец и его соединения (в пересчете на Pb)	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Другие металлы (значимые)	Fe	-	-	Fe, Ni, Mn, Cr, Al, Zn	Fe, Zn	Zn	Ni	Fe	Ni, Zn
Ртуть и ее соединения (в пересчете на Hg)	-	-	-	-	-	-	-	-	-
SO2	+	+	+	+	+	+	+	+	+
NOx (в пересчете на NO2)	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Летучие органические соединения *	+	-	-	-	+	-	-	-	-
ПХДД/Ф	-	-	-	-	-	-	-	-	-
H2SO4	+	НП	НП	НП	НП	НП	+	+	+ (только для электролиза)
Оксид углерода	+	-	-	-	-	-	+	+	-
Источник - анкеты предприятий.

Необходимость контроля цинка и его соединений неоднозначна: данная позиция (для атмосферного воздуха) отсутствует в "Перечне загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры государственного регулирования в области охраны окружающей среды", утвержденном распоряжением Правительства Российской Федерации от 8 июля 2015 года N 1316 [68].

Ртуть исключена в связи с отсутствием ее в перечне веществ, контролируемых на предприятиях. Вместе с тем в сентябре 2014 года Российская Федерация в соответствии с распоряжением правительства Российской Федерации от 7 июля 2014 года N 1242-р подписала Минаматскую Конвенцию по ртути [69]. В рамках данной конвенции "НИИ Атмосфера" проводит работу по созданию кадастра ртутных загрязнений ОС в России. Одним из компонентов работы является проведение практических исследований по определению выбросов ртути от промышленных объектов. В связи с важностью выполнения международных обязательств Российской Федерации в случае обоснования значимости выбросов ртути для медеплавильных предприятий, нужно будет дополнительно рассмотреть вопрос о включении ртути в перечень маркерных веществ для выбросов в настоящий справочник НДТ.

Основным источником возможного образования ПХДД/Ф в медной промышленности является производство вторичной меди (очень загрязненные исходные материалы, содержащие хлористые и органические соединения). Основные выбросы диоксинов именно на этапе плавки ломов подтверждаются оценками агентства охраны окружающей среды США, приведенными в таблице 8.4.

Таблица 8.4 - Выбросы диоксинов при производстве меди в США

Источник эмиссии	нгМЭТ/кг продукта	Всего, г/год
		1995	1987
Производство меди из природного сырья	< 0,31	< 0,5	< 0,5
Переплавка медного лома	3,6-16600	266	966
Источник - [69].

Таким образом, диоксины целесообразно измерять только на предприятиях, использующих в качестве сырья для производства меди лома меди и медных сплавов. Однако необходимо учитывать, что определение содержания диоксинов очень затруднительно в связи с их высокой токсичностью, низкой концентрацией и, соответственно, очень низким пределом обнаружения. Стоимость определения диоксинов чрезвычайно высока и обычно превышает 1000 долларов США на одну пробу. Кроме того, в России крайне небольшое количество лабораторий способно определить диоксины [70].

Описанные выше соображения не позволяют в настоящий момент включить диоксины в перечень маркерных веществ. Тем не менее, исходя из опасности диоксинов и их негативного воздействия на ОС, при разработке настоящего справочника НДТ в перечень НДТ были включены технические способы предотвращения/минимизации риска образования и эмиссии диоксинов.

При выборе маркерных веществ для целей настоящего справочника НДТ также учитывались результаты НИР [71], [72], проведенной в 2010 году ООО "Институт "Гипроникель", для установления технологических нормативов выбросов (ТНВ) медного завода Заполярного филиала ГМК "Норильский никель" (см. таблицу 8.5).

Таблица 8.5 - Перечень маркерных веществ для определения технологических показателей

Технологический процесс	Загрязняющее вещество	ТНВ Медного завода ЗФ ГМК "Норильский никель"					Маркерные вещества в справочнике Российской Федерации
		Сушка	Плавка	Конвертирование	Огневое рафинирование	Электролиз	Сушка, плавка, конвертирование, огневое рафинирование	Электролиз
Пыль неорг. до 20 % SiO2		+	+	+	+		+
Сера диоксид			+	+	+		+
Углерод оксид		+	+	+	+		+
Никель оксид		+	+	+	+	Никель (II) сульфат	+
Медь (II) оксид		+	+	+	+	+	+
Кобальт оксид		+	+	+
Свинец и его неорганические соединения		+	+	+			+
Азот (IV) оксид		+	+	+	+		+
Азот (II) оксид			+
Серная кислота				+	+	+	+	+
Источник: ТНВ ЗФ ГМК "Норильский никель", том 1, 2010.

В основном перечень веществ, определенный для технологического нормирования на медном заводе компании "Норникель", соответствует перечню веществ, предложенному для российского справочника НДТ (за исключением оксида кобальта). Перерабатываемое на данном заводе сырье содержит оксид кобальта, который не характерен для сырья, перерабатываемого на других предприятиях отрасли. В соответствии с рекомендациями "НИИ Атмосфера" выброс оксида кобальта не считается значимым, так как рассчитанный удельный выброс для каждого технологического передела не превышает 0,001 кг/т. В связи с вышесказанным данное вещество было исключено из состава маркерных.

Выбросы серной кислоты для конвертирования и огневого рафинирования рассчитываются по коэффициенту конверсии от общего содержания серы, поэтому в перечень маркерных веществ для этих переделов они не вошли.

Результирующий перечень маркерных веществ для выбросов, характерных для производства меди, принятый для настоящего справочника НДТ (в сопоставлении с перечнем маркерных веществ, принятым в справочнике ЕС по НДТ для предприятий цветной металлургии), приведен в таблице 8.6.

Таблица 8.6 - Перечень маркерных веществ для выбросов, предложенный в настоящем справочнике НДТ в сопоставлении с перечнем из справочника ЕС

Наименование загрязняющих веществ	Перечень, предложенный для справочника Российской Федерации	Контролируемые по справочнику ЕС (BAT 18)
Пыль	+	+
Мышьяк и его соединения в пересчете на As	+	+
Кадмий и его соединения в пересчете на Cd	Исключено *	+
Медь и ее соединения в пересчете на Cu	+	+
Свинец и его соединения в пересчете на Pb	+	+
Другие металлы, если они присутствуют	+ (Ni, Zn)	+
Ртуть и ее соединения в пересчете на Hg	Исключено *	+
SO2	+	+
NOx в пересчете на NO2	+	+
Общие летучие органические соединения	Исключено *	+
Летучий органический углерод	Исключено *	+
Полихлордибензодиоксины/фураны (ПХДД/Ф)	Исключено *	+
H2SO4	+	+
* Обоснование исключения см. выше.

Используемая при производстве меди вода в основном циркулирует в замкнутых циклах, и сброс промышленных стоков в водные объекты предприятиями отрасли незначителен. В тех случаях, когда подобный сброс происходит, в стоках могут содержаться ионы таких металлов, как железо, кадмий, медь, мышьяк, никель, олово, ртуть, свинец, сурьма, цинк. Стоки также могут обладать повышенными значениями показателя кислотности за счет присутствия серной и, существенно реже и в значительно меньших объемах, соляной и плавиковой (фтористоводородной) кислот.

В справочнике ЕС по НДТ для предприятий цветной металлургии для сбросов сточных вод предприятий медной подотрасли вне зависимости от этапа технологического процесса установлен единый перечень маркерных загрязняющих веществ. Данный перечень из справочника ЕС был использован для сопоставления с данными, представленными российскими предприятиями. Результаты сопоставления приведены в таблице 8.7.

Таблица 8.7 - Вещества, контролируемые в сбросах

Перечень веществ	N российского предприятия
	1	2	3	4	5
As	Сбросы в природные водные объекты отсутствуют	+	+	Сбросы в природные водные объекты отсутствуют	+
Cd		+	+		-
Cu		+	+		+
Hg		-	-		-
Ni		+	+		+
Pb		+	+		-
Zn		+	+		+

Ситуация по ртути аналогична ситуации по ртути для выбросов. В настоящее время ртуть не контролируется и не включена в перечень маркерных веществ. Однако при необходимости выполнения международных обязательств Российской Федерации и подтверждении содержания ртути в сбросах отечественных предприятий будет дополнительно рассмотрен вопрос о ее включении в перечень.

В ходе обсуждения перечня маркерных веществ для сбросов в природные водные объекты по сравнению с приведенном в справочнике ЕС единым для всех предприятий цветной металлургии перечнем в него были добавлены два маркерных показателя: взвешенные вещества и pH (см. таблицу 8.8).

Таблица 8.8 - Перечень маркерных веществ для сбросов, предложенный в настоящем справочнике НДТ в сопоставлении с перечнем из справочника ЕС

Наименование загрязняющих веществ	Справочник НДТ Российской Федерации	Справочник НДТ ЕС
As	+	+
Cd	+	+
Cu	+	+
Hg	Исключено *	+
Ni	+	+
Pb	+	+
Zn	+	+
Взвешенные вещества	+	-
pH	+	-

Таким образом, перечни маркерных вещества для контроля в составе эмиссий производственных установок медной подотрасли цветной металлургии были выбраны по результатам обсуждения, проводившегося на основании данных анкетирования российских предприятий, с учетом информации, приведенной в соответствующих разделах справочника ЕС по НДТ для предприятий цветной металлургии, других российских и зарубежных источников информации.

С учетом специфики производственных установок и исходного сырья для конкретных предприятий указанные перечни могут быть незначительно расширены или сокращены. Так, выбросы органических веществ могут фиксироваться на предприятиях по вторичной выплавке меди, в первую очередь, в связи с переработкой ломов, которые нередко содержат пластик (например, оплетка кабелей) или неочищенную от смазочных масел стружку. Соответственно, на предприятиях по первичной плавке меди в общем случае нет необходимости контролировать содержание в выбросах летучих органических соединений, поскольку указанные компоненты в исходном сырье для приготовления шихты отсутствуют. Аналогично перечень контролируемых в составе эмиссий металлов и (или) их соединений для конкретных предприятий будет зависеть от их наличие в используемом сырье и т.д.

Не менее важным является вопрос определения диапазонов значений загрязняющих веществ в составе эмиссий (технологических показателей), которые будут использоваться для определения технологических нормативов эмиссий при выдаче комплексных разрешений.

Сопоставление приведенных в таблицах 8.1 и 8.2 значений нормативов эмиссий, установленных в некоторых странах и в международных документах, прежде всего, диапазонов эмиссий установок по производству меди, зафиксированных в качестве показателей НДТ в справочнике ЕС для предприятий цветной металлургии, позволяет сделать как минимум два важных вывода.

1) В подавляющем большинстве случаев российские показатели ПДК существенно (иногда на порядки) более строгие, чем технологические показатели, устанавливаемые в других странах и рекомендуемые международными структурами (Евросоюз, Международная финансовая корпорация) в качестве показателей НДТ для предприятий медной подотрасли или всей цветной металлургии. При этом российские нормативы ПДК не дифференцированы по отраслям/подотраслям, а установлены в качестве таковых для всех предприятий страны. Собственно говоря, они и не могут быть иными, поскольку являются не экологическими, а санитарно-эпидемиологическими и рыбохозяйственными, строящимися на теоретических представлениях о нулевом ущербе для человека и природных биологических объектов, а не на технологических реалиях существующих производственных предприятий.

2) Сравнение показателей, включенных в первую редакцию справочника ЕС по НДТ для производства меди (2001 года) и в окончательный проект новой редакции этого справочника (2014 года), показывает, что значения показателей в новой редакции мягче, чем в первой. Такое решение стало компромиссом между ужесточением в рамках принятой в 2010 году Директивы по промышленным эмиссиям (ДПИ) требования об обязательном включении в национальные комплексные экологические разрешения значений технологических нормативов, соответствующих диапазонам показателей эмиссий из справочников, с одной стороны, и существенно более мягкими общими (не НДТ) нормативами эмиссий основных загрязняющих веществ, принятыми в большинстве стран Евросоюза, с другой стороны. До принятия ДПИ сложилась практика, когда национальные регуляторы включали в комплексные разрешения национальные нормативы, а не показатели НДТ, которые, как правило, строже национальных нормативов ¹²⁾. Принятый компромисс направлен на строгое соблюдение нового более жесткого требования ДПИ по учету показателей эмиссий из НДТ в комплексных разрешениях при условии смягчения этих показателей до уровней, по мнению промышленников, в большей степени соответствующих текущему состоянию технологического развития регулируемых отраслей и секторов производства.

Исходя из приведенных выше соображений и с учетом данных ПЭК, предоставленных российскими предприятиями медной подотрасли для предложенных в настоящем справочнике перечней маркерных веществ, были установлены значения технологических показателей (в привязке к конкретным НДТ - см. раздел 5). Конкретные данные приведены в приложении Б.

8.2 Расположение пунктов отбора проб

Пункты отбора проб должны удовлетворять требованиям существующих российских методик. В общем случае точки отбора проб должны:

- обозначаться соответствующими надписями/знаками;

- по возможности исключать помехи для контролируемого потока в непосредственной зоне измерений;

- быть закрыты;

- обеспечиваться необходимым энергоснабжением;

- иметь достаточные по размеру рабочие платформы;

- гарантировать соблюдение требований в области охраны труда.

8.3 Нормальные условия

Применительно к атмосферным выбросам в отходящих газах для приведения значений концентрации выбросов к нормальным (стандартным) условиям (температура 0 °C, давление 101,3 кПа) должны определяться такие параметры, как:

- содержание кислорода и сухого газа;

- объем потока отходящих газов (для расчета концентрации и массы выбросов);

- температура отходящих газов;

- содержание паров воды в отходящих газах (при необходимости);

- статическое давление в газоходе;

- атмосферное давление.

Следует также иметь данные об объемах производства, чтобы можно было определять удельные показатели выбросов на тонну выпущенного металла. Полезно также рассчитывать удельный показатель объема отходящих газов в м³ на тонну выпущенного металла.

8.4 Непрерывное и периодическое измерение организованных выбросов

Требование непрерывного автоматического измерения должно применяться к источникам эмиссий и веществам, которые могут оказывать существенное воздействие на окружающую среду. Значительное негативное воздействие на окружающую среду и здоровье людей может оказывать пыль. Непрерывный контроль ее выбросов важен не только для оценки соответствия требованиям выданных разрешений, но и для обнаружения возможных сбоев и неисправностей природоохранного оборудования, например разрывов ткани рукавных фильтров. Для обнаружения таких разрывов могут быть проанализированы значения концентрации пыли или максимальные ее выбросы, например, во время реверсной струйной очистки фильтров. Современные устройства контроля выбросов пыли могут взаимодействовать с системой очистки и определять, в какой из секций фильтра произошел разрыв фильтрующей ткани, что позволяет вовремя устранить неисправность.

В разработанном ЕС справочнике по НДТ для предприятий цветной металлургии отмечается, что методы непрерывного автоматического измерения содержания в отходящих газах существуют для следующих загрязняющих веществ:

- пыли;

- SO₂;

- NO_x;

- CO;

- газообразного фтора и его соединений;

- газообразного хлора и его соединений;

- общего органического углерода;

- паров ртути.

Логично предположить, что уполномоченные контролирующие органы могут потребовать проведения непрерывного измерения того или иного загрязняющего вещества в зависимости от его массы/объема в отходящем газе. Исходя из изложенных выше в настоящем разделе соображений, непрерывное измерение на некоторых переделах/установках конкретных предприятий медной подотрасли может оказаться целесообразным для двух позиций: пыль неорганическая и диоксид серы (SO₂).

В том же справочнике отмечается, что для сточных вод технически могут непрерывно контролироваться такие показатели, как:

- проводимость;

- мутность;

- pH;

- расход;

- температура;

- содержание некоторых видов ионов.

Из представленных российскими предприятиями подотрасли данных ПЭК сбросов в природные водные объекты со всей очевидностью следует, что вопрос непрерывного контроля здесь не возникает, так как практически все российские предприятия имеют значения предложенных технологических показателей, укладывающиеся даже в европейские показатели НДТ. Даже в тех случаях, когда надежность абсолютных значений замеров может вызывать сомнения, использование непрерывного контроля позволяет определить общие тенденции в эмиссиях и использовать их в качестве параметров управления процессом или природоохранным оборудованием, что крайне важно.

Периодические замеры предусматривают определение измеряемой величины с заданными интервалами времени на основе ручных или автоматических методов. Временные интервалы, как правило, являются регулярными (например, раз в месяц или один/два раза в год). Продолжительность отбора проб определяется как период времени, в течение которого берется образец. На практике наряду с термином "периодические измерения" иногда используется термин "точечный пробоотбор".

Некоторые физические параметры также могут использоваться в качестве суррогатных характеристик (маркеров), дающих представление о наличии в потоке отходящих газов определенных компонентов. Например, значения температуры, содержания кислорода и запыленности газа могут дать представление о степени разрушения диоксинов (ПХДД/Ф). Значение pH может быть использовано в качестве индикатора эффективности осаждения металлов.

8.5 Измерение неорганизованных выбросов

Общепризнанно, что неорганизованные выбросы являются проблемой в связи с самой их природой. Различные методики их измерения [73], [74] используются в целях определения следующих факторов.

- Общий эффект неорганизованных выбросов с конкретного предприятия. Измерение выбросов около завода (на границе санитарно-защитной зоны) может дать полезную информацию, хотя изменения в направлении ветра могут сделать результаты трудными для интерпретации. Когда вокруг завода имеется достаточное количество измерительных устройств и (или) проводятся регулярные замеры, ожидаемый показатель может быть получен из общего объема выброшенных веществ, которые однозначно могут быть связаны с рассматриваемым предприятием (например, металлы, кислотный туман и т.п., но не пыль). Точность подобного расчета, однако, не превышает 50 %, что делает этот метод пригодным только для оценок в течение длительных периодов времени. Кроме того, эффективность данного метода оказывается под вопросом при низких уровнях воздействия.

- Соответствующие источники неорганизованных выбросов. Неорганизованные выбросы имеют различные источники, и определение объема неорганизованных выбросов зависит от типа источника. Известно несколько методов, которые были использованы для прогнозирования объемов выбросов [75] и которые подробно рассмотрены ниже.

- Неорганизованные выбросы от зданий, включая измерения для определения объема потоков и концентраций из вентиляционной системы и окон. Масштабы неорганизованных выбросов могут быть намного более существенными, чем объемы собранных и очищаемых выбросов (см. данные, приведенные в таблице 8.9). Чем меньше объем контролируемых выбросов, тем больше объем неорганизованных. Характеристики потоков от источников неорганизованных выбросов нестабильны, поэтому отбор проб из вентиляционных фонарей на крыше зданий не может дать точных результатов. Точность можно повысить, если поперечное сечение измерительной плоскости вентиляционных фонарей на крыше разделить на участки одинаковой площади (т.е. сформировать сеть измерений). Во время измерений пробоотборники устанавливают на выбранных участках. Используемое для отбора проб оборудование должно иметь регулятор, позволяющий осуществлять непрерывное всасывание воздуха. Путем выбора пробоотборников различного диаметра скорость отбора проб можно подстроить под преобладающую скорость потока отходящего газа. Образцы содержащейся в газовых потоках пыли отбираются с фильтрующей ткани, и измерения проводятся с помощью гравиметрических методов [35].

Таблица 8.9 - Сравнение очищенных и неорганизованных выбросов пыли на одном из европейских заводов по выплавке первичной меди

	Выбросы пыли, кг/год
	до проведения дополнительных мероприятий по улавливанию вторичных газов (1992)	после проведения дополнительных мероприятий по улавливанию вторичных газов (1996) *
Производство анодов т/год	220 000	325 000
Неорганизованные выбросы:
- всего по заводу	66 490	32 200
- крыша плавильного цеха	56 160	17 020
Контролируемые выбросы (первичная плавка):
- плавильный/сернокислотный цех	7 990	7 600
- труба для вторичных вытяжек	2 547	2 116
* Выбросы после того, как было затрачено 10 млн евро инвестиций на установку и отладку системы улавливания и очистки неорганизованных выбросов. Дополнительный расход энергии = 13,6 ГВт-ч/год. Источник: [35].

- Непрерывный контроль концентрации пыли на рабочих местах с помощью стационарных или переносных пробников может выявить основные источники неорганизованных выбросов. Полученные результаты помогают определить критические этапы технологических процессов, если эти результаты коррелируют с технологическими операциями, которые выполнялись во время взятия проб [75].

- Использование характеристик выбросов (коэффициентов выбросов) в качестве основы для оценки неорганизованных выбросов пыли, образующихся в процессе хранения, обработки и транспортировки сыпучих материалов (сырья, металлолома и т.д.). Использование коэффициентов выбросов в этом контексте может дать только грубую оценку масштабов выбросов.

- Использование обратной модели рассеивания [76] для прогнозирования соответствующих источников пыли. Как правило, получаемые результаты представляют ценность применительно к конкретной установке и измеренным компонентам. Применение этого метода становится затруднительным в тех случаях, когда количество пыли, образующейся на заводе, мало по сравнению с фоновой концентрацией пыли. Использование данного метода, как правило, является дорогостоящим и трудоемким.

- Выпуск трассеров (маркерных газов) при известной скорости из определенных пунктов в установке и измерение их по ветру от установки вместе с загрязняющими веществами. Полученные результаты могут быть использованы для оценки выбросов загрязняющих веществ на основе предположений об их диффузии и поглощении.

Для некоторых установок эти методики измерения используются при прогнозировании объемов неорганизованных выбросов на соответствующих площадках. Они разрабатывались методом проб и ошибок с опорой на знание местных условий и опыта, специфических особенностей того или иного конкретного завода и т.п. Эти методы все еще находятся на этапе разработки, который не позволяет говорить о точных и надежных фактических данных, но они могут показывать ориентировочные уровни или тенденции выбросов за определенный период времени.

Не существует методик измерения, применимых для общего использования на всех площадках, и ни одна методика, используемая на одной площадке, не похожа на методику, применяемую на другой. Существует значительное влияние других источников, расположенных в непосредственной близости от площадки, например других производств, выбросов транспорта и проч., делающее экстраполяцию очень трудной. Полученные результаты, таким образом, являются относительными или сопоставительными и могут дать лишь общую характеристику достигнутого с помощью принятых мер уровня сокращения неорганизованных выбросов.

Оценка влияния неорганизованных выбросов и их сокращения с течением времени должна проводиться на основе сложившегося соотношения неорганизованных выбросов и выбросов из точечных источников на конкретной площадке. Сопоставление этих результатов со значениями стандартов качества окружающей среды или нормативами ПДК для рабочей зоны может использоваться для оценки доли или влияния неорганизованных выбросов на прилегающую местность.

Места отбора проб должны соответствовать требованиям охраны труда и промышленной безопасности, иметь свободный доступ и адекватный размер.

Измерение неорганизованных выбросов от площадных источников является более сложным и требует более трудоемких методик, поскольку:

- источник выбросов может иметь большую площадь, подлежащую только приблизительному определению;

- характеристики выбросов подвержены влиянию метеорологических условий и значительным флуктуациям;

- полученные данные могут иметь высокую степень неопределенности.

8.6 Отчетность по эмиссиям

Любые отчеты и протоколы о проведенных измерениях должны быть подготовлены с учетом соответствующих национальных и международных стандартов.

Отчет может содержать:

- цели;

- краткую характеристику источников воздействия, для которых проводятся измерения;

- общую информацию об измерениях;

- краткую информацию об объекте исследований;

- характеристику условий эксплуатации при проведении измерений;

- информацию о планировании измерений;

- места отбора проб;

- ссылки на методики использованных методов измерения;

- табличное представление отдельных измерений, включая изменения температуры, скорости или объема потока газа;

- оценку результатов;

- анализ выявленных ошибок;

- описание мероприятий по обеспечению качества;

- краткое резюме.

Форматы протоколов по результатам измерений обычно включают лишь информацию, касающуюся собственно проведения замеров на конкретных источниках и их результатов.

Текущие данные об эмиссиях в настоящем документе, как правило, представляются в виде среднечасовых или среднесуточных значений концентрации. Целесообразно также привести значение "зонтичного лимита" в виде годовой массы эмиссии конкретного вещества (например, х кг меди/год), которое может быть востребовано во многих случаях. Оба вида отчетных показателей полезны при определении результативности процесса и его воздействия на окружающую среду. Контролирующие природоохранные органы при выдаче разрешений или представлении данных об эмиссиях обычно используют единицы концентрации (мг/м³ или мг/л), массы/объема эмиссий (г/с, кг/ч, т/год) и (или) относительные показатели эмиссий (г/т металла). Эти формы представления информации об эмиссиях можно увязать между собой при наличии данных по объемам отходящих газов для всех этапов технологического процесса. Эти данные не всегда доступны, в связи с чем в настоящем документе показатели выбросов, связанные с использованием НДТ (НДТ-СПЭ), как правило, приводятся в виде среднечасовых или среднесуточных значений концентрации или массовых показателей эмиссии на основе постоянного мониторинга в течение периода эксплуатации. Для измерения содержания кислорода и сухого газа используются стандартные условия - температура 0 °C (273 K), давление - 1 бар (101,3 кПа).

В случаях, когда непрерывный мониторинг практически невозможен, берется среднее значение за период проводившихся измерений. Концентрации металлов или других веществ в воде водных объектов или в сточных водах приведены в виде значений общего содержания растворимых и нерастворимых компонентов. Показатели для сбросов в водные объекты, которые были представлены в качестве характерных для НДТ, основаны на данных квалифицированной случайной выборки или на среднесуточных значениях по отобранным пробам.

8.6.1 Взаимосвязь между показателями концентрации, массы эмиссий и удельных эмиссий (коэффициентами эмиссий)

При наличии необходимой информации можно пересчитать показатели эмиссий, рассчитанные в единицах концентрации, в конкретные удельные показатели эмиссий. Данные об эмиссиях, представленные как в том, так и в другом формате, очень полезны и для контролирующих органов, и для предприятий. Однако при сравнении или преобразовании данных в этих форматах особое внимание следует уделять учету неорганизованных выбросов. Во многих случаях неорганизованные выбросы могут составлять основную часть от общего объема выбросов в зависимости от особенностей производства.

В таблице 8.10 показано, как провести пересчет показателя концентрации загрязняющего вещества (мг/м³) в объемный показатель (м³/т металла) и удельный показатель выбросов (г/т металла). Для комплексных производств, где выпускается несколько видов металлов, при расчете удельных эмиссий в общем случае следует использовать показатель общего объема выпуска всех производимых металлов.

Таблица 8.10 - Порядок пересчета показателей выбросов

Показатели	Формулы пересчета
а. Фактические среднегодовые данные о концентрации пыли, которые обычно фиксируются в ходе непрерывного измерения (мг/м3)	-
б. Среднегодовая концентрация пыли (мг/м3)	-
в. Среднечасовой показатель объема отходящих газов (м3/ч)	-
г. Годовой фонд рабочего времени (ч/год)	-
д. Годовой объем отходящих газов (м3/год)	в x г = д
е. Годовой объем выбросов пыли (кг загрязняющего вещества/год)	б x д = е (мг/год)
ж. Годовой объем производства (т металла/год)	-
з. Объемный показатель выбросов отходящих газов (м3/т)	д x ж = з
и. Удельный показатель выбросов (кг/т металла)	е x ж = и (кг/т)
Примечание: при проведении такого пересчета должна быть обеспечена надежность следующих данных: - среднегодовое значение концентрации выбросов пыли (мг/м3); - среднечасовое значение объема отходящих газов (м3/ч); - годовой фонд рабочего времени (ч/год); - годовой объем производства (т металла/год).

Приведенные выше соотношения основаны на знании измеренных значений, например диапазона годовых концентраций пыли в выбросах и фактического объема выбросов отходящих газов, которые затем следует использовать при пересчете в среднегодовые значения. Результаты этих расчетов справедливы только для организованных выбросов и основаны на использовании усредненных значений.

В случае нового завода или существенных изменений действующей установки указанное соотношение может быть основано на теоретических расчетах или оценках. Данные должны учитывать любые неопределенности в измерениях. Например:

- объем отходящих газов от какого-либо одного процесса может варьироваться в зависимости от состава концентрата, пределов измерения аналитического оборудования, а также методов отбора проб;

- использование проектных значений мощности вентилятора может привести к ошибкам в оценках, поскольку широко используются вентиляторы с переменной скоростью вращения.

Подобные проблемы, связанные с измерением объемов выбросов, встречаются также и при оценке неорганизованных выбросов.

8.6.2 Использование данных об эмиссиях

При наличии необходимой информации расчет годовых объемов (кг/год) и удельных показателей (г/т произведенного металла) эмиссии загрязняющего вещества позволяет:

- определить для конкретной установки или группы установок общую величину выбросов в атмосферный воздух и сбросов в водные объекты от отдельных источников;

- учесть неорганизованные выбросы в показателях массы выбросов в единицу времени или массы выбросов на тонну произведенного металла;

- обеспечить основу для определения будущих приоритетов экологического менеджмента на предприятии или, при желании, практического применения "зонтичного принципа" для выбросов в атмосферный воздух или сбросов в водные объекты для комплексных производств.

В таблице 8.11 приведены цифры годовых выбросов пыли для некоторых переделов процесса выпуска первичной меди на одном из европейских предприятий производительностью 170 000 т черновой меди в год.

Таблица 8.11 - Пример представления данных о существенных выбросах [7]

Система/процесс	Удельные показатели выбросов пыли (г/т меди)
Сушилка	0,2
Обжиговая печь	1,5
Шахтный фильтр конвертора	0,7
Окускование шихты	0,1
Грануляция шлака	7,2
Выплавка анодов	36,7
Вентиляция цеха	19,3

В данном конкретном случае использованное для пересчета соотношение (б x д = е) позволяет подсчитать удельный выброс пыли и прийти к заключению о том, что конкретными источниками наибольших объемов выбросов пыли являются выплавка анодов и вентиляция цеха, которым следует уделять приоритетное внимание при сокращении выбросов.

Долгосрочные и удаленные на расстояние от источника выбросов воздействия могут быть определены с помощью моделирования рассеивания и других методов оценки.

Для повышения рассеивания отходящих газов часто используются высокие дымовые трубы, что может привести к воздействию на окружающую среду на большом удалении от установки. Такие компоненты выбросов, как диоксид серы, могут распространяться на очень большие расстояния и обладать кумулятивным эффектом. В отдельных случаях для некоторых загрязняющих веществ могут быть превышены показатели критических нагрузок по некоторым биологическим видам. В силу этого рассевание не может служить заменой снижению уровня выбросов.

Использование показателей концентрации на основе применения заданных параметров и методов измерения позволяет обеспечить постоянный контроль многих показателей. Эти показатели могут быть привязаны к используемой системе подавления эмиссий. Измерения показателей концентрации позволяют:

- легко продемонстрировать соответствие установленным требованиям;

- демонстрировать реальные показатели результативности во времени;

- обеспечивать высокий уровень контроля эффективности работы систем очистки и раннее предупреждение выхода оборудования из строя.

Использование объемных или удельных показателей эмиссий позволяет сравнивать различные установки или методы, а также формулировать рекомендации об их преимущественном применении. Особое внимание следует уделять выбору параметров при сравнении, как для конкретного загрязняющего вещества, так и для производимых металлов.