Воздействие на атмосферный воздух.

Примечание: ввиду того, что на ОЭЭ представлен не полный пакет документов (раздел Обоснование инвестиций ОВОС, 16056.K-OQ-OBOCКнига 2, Обоснование инвестиций ОВОС расчет рассеивания 2 книги, включающие параметры источников выбросов, выбросы источников по веществам, выбросы источников по группам суммации, посты измерения фоновых концентраций, расчетные области, расчетные площадки, расчетные точки), ниже представленные замечания касаются только этих разделов.

2.4.1  Одним из составляющих компонентов выбросов от производства технического углерода являются твердые частицы (сажа).

Информативно: Среди различных выбросов химических веществ всё более пристальное внимание исследователей обращено к выбросам углеродных наночастиц. Они удерживаются в атмосфере от нескольких дней до нескольких недель, относятся к нестойким соединениям, способствующим изменению климата. Они абсорбируют радиацию солнца, приводя к потеплению атмосферы и сдвигу графика осадков. Осаждаясь на землю, они делает ее поверхность более темной, уменьшая отражательную способность и способствуя усиленному поглощению солнечных лучей. В рамках международной конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на больших расстояниях черный углерод (black carbon) был внесен в список загрязнителей. Известно, что черный углерод (black carbon) может усугублять ряд респираторных и кардиоваскулярных болезней. [Раздьяконова Галина Ивановна, к.х.н., доцент ОмГТУ; Лихолобов Владимир Александрович, д.х.н., чл.-корр. РАН, зав. каф. «Химическая технология и биотехнология» ОмГТУ, науч. руководитель ИППУ СО РАН; Кохановская Ольга Андреевна, к.х.н., науч. сотр. ИППУ СО РАН ТЕХНОЛОГИИ МОДИФИКАЦИИ ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА

 И может вызывать ряд хронических заболеваний дыхательной системы и кожного покрова при длительном воздействии. Кроме того, по данным международной организации по борьбе с раком (Classification of the International Organization for Cancer Research IARC) технический углерод отнесен к потенциально канцерогенным веществам [ISO 11014–1/ANSI Z 400.1–1998/2001/58/EC. Safety data sheet. Carbon black. – 2015.– 22 p.]

 Нанодисперсный состав самого продукта технического углерода обуславливает основной фракционный состав выбросов производства.

Какую опасность обуславливает дисперсионный состав и высокая удельная поверхность глобул технического углерода?

Во –первых, присутствие в выбросах производства технического углерода фуллеренов.

Известно несколько теорий, объясняющих механизм образования дисперсного углерода из ароматических углеводородов в печном процессе. [Суровикин, В.Ф. Интенсификация технологических процессов получения технического углерода ПМ-105 и ПМ-50 за счёт рекуперативного подогрева технологического воздуха и повышения соотношения топливо/воздух [Текст]: науч. тр. ВНИИТУ/ В.Ф. Суровикин, Н.К. Кореняк.- М.- 1983], но все они предполагают образование в том числе, и так называемого наноуглерода – фуллеренов. Наночастицы угля - фуллерены, по – другому их называют «наноуглеродом». Круглые пустотелые молекулы, состоящие из нескольких десятков атомов углерода. [Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены. Уч. Пособие. М. Университет. Логос, 2006] Как показывают экспериментальные исследования, высокая дисперсность, химическая активность и характер процессов их взаимодействия с живой клеткой представляют большую опасность для человека. Поскольку диаметр молекулы фуллерена в два раза меньше толщины молекулы ДНК, то такие частицы могут беспрепятственно проникать через клеточную и ядерную мембрану, накапливаясь в различных субклеточных структурах, включая ядро. Общей особенностью воздействия наночастиц на живые клетки является образование свободных радикалов и пероксидов. При этом особую роль в протекании химических процессов играет удельная поверхность наночастиц. Считается, что с уменьшением диаметра наночастицы растет ее токсичность из-за увеличения удельной поверхности. Это, в свою очередь, активизирует окислительно-восстановительные процессы, в которых участвуют поверхностные атомы наночастиц, и стимулирует образование свободных радикалов. Фуллерен С60 имеет, возможно, одну из самых больших удельных поверхностей (2600 квадратных метров на грамм фуллерита) среди наночастиц и по этой причине обладает повышенной химической активность.

Во-вторых, глобулы высокодисперсного техуглерода обладают высокой удельной поверхностью, сопоставимой с активированными углями. Для разных марок технического углерода Удельная адсорбционная поверхность, м2/г находтся в пределах от 35 до 700 метров квадратных на грамм техуглерода, что объясняет его высокую адсорбционную способность.  [Г.И. РАЗДЬЯКОНОВА ДИСПЕРСНЫЙ УГЛЕРОД Учебное электронное издание локального распространения Омск Издательство ОмГТУ 2013].

Как следует из диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук Шопина В.М. «СОЗДАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ УЛАВЛИВАНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ПРОДУКТОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА Специальность: 05.17.08 – Процессы и аппараты химических технологий»

чем ниже значения размеров и кажущейся плотности аэрозольных частиц дисперсного углерода, тем выше их проникающая способность в объём слоя гранул. Аэрозоли дисперсного углерода с «крупными» агрегатами частиц высокой кажущейся плотности при осаждении образуют на поверхности слоя гранул плотный слой дисперсного углерода, который является высокоэффективной фильтрующей средой.

Имеются все основания полагать, что в процессе выброса в атмосферный воздух частиц технического углерода с активной пористой поверхностью, они будут сорбировать загрязняющие вещества, присутсвующие в атмосфере промузла. Спектр выбрасываемых загрязняющих веществ как производства техуглерода (40 наименований загрязняющих веществ), так и других предприятий весьма обширен. Так проектом объединенной санитарно – защитной зоны участка №4 СЭЗ «Могилев» (2014 года) в расчетах участвовали 124 загрязняющих вещества, различных классов опасности. Эффективность сорбции различных веществ обусловлена многими факторами: размером нанопор сорбента, химической активностью поверхности глобул, химической активностью сорбируемых веществ, концентрацией загрязняющих веществ, внешними факторами – температурой, влажностью и др. Результаты литобзора, проведенного специалистами экспертной группы, свидетельствуют о высокой сорбирующей способности глобул техуглерода, также абсолютно однозначно свидетельствуют об отсутсвии серьезных нучных исследований в этой области.

Таким образом, поверхностная активность глобул технического углерода обуславливает (вследствие неконтролируемых сорбционных процессов) вторичное их загрязнение продуктами выбросов производств, а именно: стойкими органическими загрязнителями, полициклическими ароматическими углеводородами, тяжелыми металлами. Такие насыщенные сильными токсичными веществами частицы, по понятным причинам, становятся еще более опасными. Они несут в себе угрозу не только заболеваний дыхательных путей, но и более серьезных – онкозаболеваний.

2.4.2 Заказчиком в качестве экологического позитива при увеличении мощности было заявлено единственное мероприятие - увеличение высоты дымовой трубы с 60 до 140 метров.

Научные исследования по изучению распределения пылевых частиц при их выбросе показывают, что относительно крупные частицы пыли оседают вблизи источника образования, для более мелких частиц (наночастиц) доля оседания увеличивается с расстоянием. Ниже представлена таблица распределения пылевых частиц в атмосферном воздухе в зависимости от фракционного состава.[Трескова Ю.В. Оценка степени опасности мелкодисперсных частиц в атмосферном воздухе и целесообразность их нормирования. «Young Scientist» 7(111) April2016. Ecology]:

 Содержание мелких частиц в атмосферном воздухе оказывает губительное влияние на здоровье людей. Учеными также установлена прямая зависимость показателей заболеваемости от загрязнения атмосферного воздуха мелкодисперсными частицами промвыбросов

Безусловно, увеличение высоты источника выброса улучшает показатели рассеивания, но, именно – расчетные показатели. На самом деле - весьма спорным является экологичность данного мероприятия, направленного на позитивное распределение газообразных загрязнений в атмосфере. Увеличение же высоты трубы при выбросе твердых, тем более -мелкодисперсных твердых частиц, считаем не только не экологичным, но и не допустимым.

2.4.3. В качестве газоочистных установок, очищающих отходящие газы от твердых частиц, проектом предложены рукавные фильтры ФР-1000. При этом проектной организацией (и это было подтверждено на общественном обсуждении) совершенно не проработан вопрос: «Каких размеров частицы будут поглощаться предложенными фильтрами? Изучалась ли возможность осаждения предложенными фильтрами мелкодисперсных наночастиц угольной пыли, к тому же повторно загрязненной сильно токсичными ядовитыми веществами? Обеспечат ли предлагаемые ГОУ очистку от самых опасных и трудно контролируемых мелкодисперсных частиц?» Ответа на эти вопросы от представителя проектной организации (ОАО «ГИАП») не было получено при проведении собрания, что, собственно и подтверждает тот факт, что проблема не прорабатывалась. В сводке отзывов вместо ответа на конкретно поставленный вопрос прозвучала очередная отписка: «Оценка воздействия на окружающую среду проводится при разработке проектной документации на первой стадии проектирования до завершения выполнения проектных работ. Отчет об ОВОС - это предынвестиционная (предпроектная) документация, при разработке которой не требуется высокая степень детализации в части указания технических характеристик оборудования. Следующие стадии проектирования - это разработка архитектурного и строительного проектов, в рамках которых будет подобрано и описано оборудование (в том числе и газоочистное), обеспечивающее выполнение устанавливаемых в проекте нормативов выбросов загрязняющих веществ» Во фразе ответа особо следует уделить внимание последним словам. Т.е. задача проектировщика – обеспечить выполнение нормативов выбросов, им же установленных в ПСД, не дифференцированных по размерам. Общеизвестно, что выбросы твердых частиц не нормируются в зависимости от их дисперсности (и это, считаем, большим упущением природоохранного законодательства). При этом, также общеизвестно, что методы контроля выбросов также не являются совершенными в части идентификации именно наночастиц.

Таким образом, абсолютно очевидно, что селективность ГОУ (рукавных фильтров) в части фильтрации наночастиц не изучен и при дальнейшей детализации проектной документации не планируется.

Т.е. ОВОС не выполняются основной принцип по минимизации вредного воздействия планируемой деятельности на окружающую среду и здоровье человека.

2.4.4 В научной литеретауре имеются сравнительные данные о различных системах очистки. Лучшие рукавные фильтры, оснащенные рукавами из модифицированной политетрафторэтиленом стеклоткани, позволяют улавливать технический углерод с размером частиц 10 нм и более. Кроме того, использование модифицированной политетрафторэтиленом стеклоткани позволяет увеличить межремонтный пробег рукавного фильтра. Однако такие фильтры имеют и ряд недостатков, главными из которых является ручная немеханизированная частая замена рукавов (каждые 6 – 24 месяца) с остановкой всей секции, поскольку при выходе из строя хотя бы одного из рукавов снижается эффективность улавливания всей секции и наблюдается "залповый" выброс технического углерода.

Указанными недостатками не обладают фильтры со стационарным слоем углеродных гранул, которые могут применяться для извлечения целевого продукта в производстве технического углерода [Пат. 2317134 РФ. Зернистый фильтр для выделения высокодисперсной сажи из аэрозольных потоков / В.М. Шопин, К.В. Супонев, К.И. Дмитриев. – Заявл. 29.05.2006; опубл. 20 02.2008. 23. Дмитриев, К.И. Исследование осаждения технического углерода из аэрозольного потока в слое углеродных гранул / К.И. Дмитриев, С.А. Змейков, В.М. Шопин // Химическая промышленность сегодня. – 2012. – № 10. – С. 51 – 56.].

В предоставленной на общественную экологическую экспертизу проектой документации не отсутсвует информация о выборе наилучших и безопасных систем улавливания. Т.е. нарушен еще одна законодательно предусмотренная цель проведения ОВОС - поиска обоснованных проектных решений, способствующих предотвращению или минимизации возможного воздействия планируемой деятельности на окружающую среду и здоровье человека.

2.4.5. Норматив выбросов твердых частиц (сажи).

Норматив выбросов твердых частиц от системы аспирации установлен –50мг/нм3. (и это для сажи, содержащей наночастицы!!!).

Ответ начальника отдела экологии и промбезопасности ОАО «ГИАП» Пронько И.В. в протоколе собрания удивил стабильностью проектировщика в части игнорирования основных экологических принципов при планировании новых производств. Ее фразу:«При проектировании в первую очередь необходимо обеспечивать соблюдение законодательства об охране окружающей среды и рациональном использовании природных ресурсов Республики Беларусь. Согласно статье 30 Закона Республики Беларусь «Об охране окружающей среды» действующие экологические нормы и правила являются обязательными для соблюдения. Пункт 10.1.1 Экологических норм и правил 17.01.06-001-2017 гласит: «стационарные источники выбросов, выбрасывающих твердые частицы, должны оснащаться газоочистными установками для обеспечения концентрации не более 50 мг/м^ (а для асфальтобетонных заводов не более 100 мг/м^) в сухих отходящих дымовых газах, приведенных к нормальным условиям, если в таблицах Приложения Е для технологических процессов не указаны иные нормы выбросов твердых частиц». В данном случае требования законодательства в контексте обязательности – оснащение источников, выбрасывающих твердые частицы, газоочистными установками ГОУ. Содержание же частиц «не более 50» вовсе не означает, что этот норматив должен быть 50.

 Тем более, это не соответствует наилучшим доступным техническим методам (НДТМ), на соответствие которым сделана ссылка в ОВОС. (Пособие по наилучшим доступным техническим методам П-ООС 17.02-06-2018 предусматривает выброс не более 30 мг/нм3). А планируемая деятельность должна обеспечивать минимизацию воздействия.

  Согласно данным [Ивановский, В.И. Технический углерод. Процессы и аппараты: учебное пособие / В.И. Ивановский. – Омск: ОАО "Техуглерод", 2004. – 228 с] остающийся в аэрозольном потоке после улавливания технический углерод дожигается в специальных печах, на выходе из которых его концентрация, как правило, не превышает 4 мг/м3. Такие отходящие газы производства выбрасываются в атмосферу.