АЗС в городской черте г. Краснодара - как источник загрязнения атмосферы

Газовые двигатели  в настоящее время являются модификацией бензиновых двигателей. В них изменены карбюраторы и имеются штуцера  для забора вакуума и охлаждающие  жидкости для обеспечения работоспособности  газовой аппаратуры.

Переход на газовое топливо позволит улучшить энергообеспечение страны, поскольку запасы газа на несколько порядков превышают запасы нефти.[5]

1.6 Влияние на человека автотранспорта

 

По воздействию  на организм человека компоненты отработавших газов подразделяются на:

- токсичные – оксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, углеводороды, альдегиды, свинцовые соединения;

- канцерогенные – бенз(а)пирен;

- раздражающего действия – оксиды серы, углеводороды.

Влияние компонентов  ОГ на организм человека зависит от их концентраций в атмосфере и продолжительности воздействия.[7]

Таблица 1.2 – количество токсичных веществ в отработанных газах

Токсичные вещества	Количество  токсичных веществ, при сгорании 1 кг топлива в двигателе
	карбюраторном		дизельном
	г	%	г	%
оксид углерода	225	73,8	25	25,58
оксиды азота	55	18,1	38	38,8
углеводороды	20	6,6	8	8,2
оксиды серы	2	0,7	21	21,4
альдегиды	1	0,3	1	1,0
сажа	1,5	0,5	5	5,1
всего	304,5	100	98	100

 

Оксид углерода – газ без цвета и запаха. При вдыхании попадает в кровь  и образует комплексные соединения с гемоглобином – карбоксигемоглобин. Оксид углерода реагирует с гемоглобином в 210 раз быстрее чем кислород, что приводит к развитию кислородной недостаточности. Признаками кислородной недостаточности являются нарушения в центральной нервной системе, поражение дыхательной системы, снижение остроты зрения. Увеличенные среднесуточные концентрации оксида углерода способствуют возрастанию смертности лиц с сердечнососудистыми  заболеваниями.

Оксид углерода в воздухе в зависимости  от степени концентрации вызывает:

- слабые отравления через один час (С = 0,05% об.);

- потерю сознания через несколько вдохов (С = 1% об.).

Оксиды азота  – смесь различных оксидов: NO₂, N₂O₃, N₂O₄. Наибольшую опасность представляет NO₂.

Воздействие оксидов  азота на человека приводит к нарушению функций легких и бронхов. Воздействию оксидов азота в большей степени подвержены дети и люди, страдающие сердечнососудистыми заболеваниями. Оксиды азота в воздухе в зависимости от концентрации вызывают:

- раздражение слизистых оболочек носа и глаз (С = 0,001% об.);

- начало кислородного голодания (С = 0,002% об.);

- отек легких (С = 0,008% об.).

Сернистый ангидрид – бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворяется в воде, образуя  сернистую кислоту. Длительное воздействие  даже отдельно низких концентраций сернистого ангидрида увеличивает смертность от сердечнососудистых заболеваний, способствует возникновению бронхита, астмы и других респираторных заболеваний.

Сернистый ангидрид в воздухе в зависимости от степени концентрации вызывает:

- раздражение слизистой глаза, кашель (С = 0,001% об.);

- раздражение слизистой горла (С = 0,002% об.);

- отравление через 3 минуты (С = 0,004% об.);

- отравление через 1 минуту (С = 0,01% об.).

Углеводороды  – группа соединений типа С_хН_у. Обладают неприятным запахом. В результате фотохимических реакций углеводородов с окислами азота образуется смог.

Бенз(а)пирен – полициклический ароматический углеводород (ПАУ). При нормальных атмосферных условиях – кристаллический продукт, плохо растворимый в воде. Попадая в организм человека, ПАУ постепенно накапливается до критических концентраций и стимулирует образование злокачественных опухолей.

Сажа – твердый  фильтр ОГ, состоящий в основном из частиц углерода. Непосредственной опасности для человека не представляет. Влияние сажи проявляется в появлении неприятного ощущения загрязненности воздуха. Сажа является адсорбентом канцерогенных веществ (ПАУ до 2%) и способствует усилению влияния других токсических компонентов, например сернистого ангидрида.

Соединения  свинца – появляются в ОГ в случаях применения тетраэтилсвинца – антидетонационной присадки к бензинам. Свинец способен накапливаться в организме, попадая в него через дыхательные пути, с пищей и через кожу. Поражает центральную нервную систему,  кроветворные органы.[7]

 

Таблица 1.3 – Содержание вредных веществ в отработавших газах

Вредное вещество ОГ	Содержание  в ОГ ДВС
	дизели	бензиновые
оксид углерода	0,005-0,05% об.	0,25-10% об.
оксиды азота  в перерасчете на азот	0,004-0,5% об.	0,01-0,8% об.
сернистый ангидрид	0,003-0,05% об.	-
углеводороды  в перерасчете на углеводород	0,01-0,5%	0,27-0,3%
Бенз(а)пирен	До 10мкг/м3	До 20 мкг/м3
сажа	До 1,1 г/м3	До 0,4 г/м3
соединения  свинца	-	выбрасывается до 8,5% соединений свинца (от количества, введенного в бензин с ТЭС)

 

В таблице 1.3 представлены содержания вредных веществ в ОГ дизелей и бензиновых двигателей. В первую очередь воздействию токсических составляющих ОГ подвергается водитель автомобиля. Анализ воздуха в кабинах транспортных средств показал, что концентрация оксида углерода (особенно в кабинах грузовых автомобилей) может превышать предельно допустимые нормы.

Для многих крупных  городов характерно превышение концентрации оксида углерода над предельно допустимой в 20 – 30 раз, с чем врачи связывают  высокую смертность от инфаркта миокарда.

Концентрация  оксидов азота в городах увеличивается  в 10 – 100 раз. Поступающие в атмосферу  оксиды азота сохраняются в ней  в течение 3-4 дней. В  результате фотохимических реакций на солнечном свету оксиды азота образуют диоксид азота NO₂, который вместе с углеводородами является причиной образования токсических туманов вызываемых смогами.

Продолжительность существования сернистого газа в  атмосфере – в пределах 10 часов. Выбросы SO₂ являются причиной выпадения сернокислотных осадков, способствующих закислению почвы, воды и разрушению облицовки зданий.

Содержание  углекислого газа в воздухе не нормируется. Продолжительность существования  СО₂ в атмосфере – 4 года. Возрастание концентрации оксида углерода опасно возникновением «парникового эффекта», который приводит  к возрастанию температуры воздуха у поверхности земли.

Высокое содержание свинца в организме человека приводит к хроническому отравлению.[6]

 

2 Основная часть. АЗС в городской черте г. Краснодара – источник загрязнения атмосферы

 

2.1 Характеристика расположения предприятия

 

Санитарно-защитная зона для АЗС согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 принято равной 50 метров. Нормативная  санитарно-защитная зона соблюдается.

На территории расположены следующие здания и  сооружения:

- операторная;

- заправочные островки;

- навес;

- резервуары стальные подземные горизонтальные цилиндрические двустенные для хранения нефтепродуктов объемом 25 м³ – 4 шт.;

- аварийный резервуар, объемом 10 м³ – 1 шт.;

- сливной колодец;

- противопожарный резервуар, объемом 100 м³ – 1 шт.;

- стела;

- флагштоки;

- колодец забора воды из пожарного резервуара;

- топливно-раздаточная колонка 6-пистолетная на 3 вида топлива двухсторонняя;

- площадка с контейнерами для сбора мусора;

- пожарный щит с ящиком для песка.

На основании  сведений об особенностях производства составляется карта-схема предприятия (генеральный план).

 

2.2 Технологическое оборудование АЗС

 

К основному  перечню технологического оборудования относится:

- оборудование для хранения нефтепродуктов на АЗС;

- оборудование для выдачи топлива и масел потребителям;

- оборудование для количественного и качественного учета нефтепродуктов;

- вспомогательное оборудование;

- оборудование для технологического обслуживания и ремонта автомобилей;

- оборудование для очистки ливневых и бытовых стоков;

- оборудование для экологической и пожарной безопасности АЗС.

Для эффективной  работы АЗС существует современная  технологическая система приема, хранения и отпуска топлива, удовлетворяющая  требованиям технологических служб и требованиям пожарной безопасности (технологическая схема).

Привезенное топливо  из АЦ (автомобильная цистерна) через  гибкий шланг поступает на входной  фильтр топлива с огнепреградителем. Входной фильтр очищает топливо  от окалины и грязи. Это первая степень грубой очистки топлива. Огнепреградитель исключает возможность попадания искры и пламени в резервуар. Шланг присоединяется к фильтру с помощью быстросъемной муфты, которая обеспечивает незамедлительное разъединении в случае необходимости.

При сливе топлива в резервуар пары топлива из резервуара интенсивно вытесняются в атмосферу. Чтобы этого не происходило, применят систему рециркуляции паров топлива, которая обеспечивает возврат паров из резервуара в герметичную горловину АЦ.

Топливо поступает  из резервуара в ТРК через фильтр тонкой очистки от взвешенных частиц и ржавчины со стенок резервуара. Это  вторая ступень очистки топлива. Третьей, последующей ступенью очистки  топлива, являются фильтры, встроенные в ТРК.

Во время  заполнения бензобака потребителя пары топлива вытесняются в атмосферу. Чтобы этого не происходило, применяют вторичную систему рециркуляции паров топлива, которая обеспечивает возврат паров топлива из бензобака потребителя через специальный раздаточный шланг ТРК и специальный трубопровод в резервуар. Для максимального отсоса паров, выходящих из бензобака, применяется специальная насадка на раздаточном кране.[5]

Чтобы не допустить  больших колебаний давления, которые  могут привести к деформации резервуара или отказу работы ТРК, применяется дыхательный клапан с огнепреградителем. При разрежении через дыхательный клапан в резервуар поступает в атмосферный воздух.

Сигналы от всех устройств и датчиков попадают на блок контроля и управления (БКУ), который  в свою очередь выдает световые и звуковые сигналы на лицевую панель оператором АЗС о состоянии технологического оборудования.

Для управления ТРК используется система отпуска  топлива, в которую входит системный  блок компьютера, дисплей, клавиатура и контрольно-кассовая машина. Система отпуска топлива выдает сигналы управления ТРК и сигналы управления ККМ.

Основная цель БКУ: отслеживание в автоматическом режиме основных технологических параметров, характеризующих общую безопасность на АЗС, а так же автоматическое управление технологическим процессом для предотвращения аварийных ситуаций.[5]

 

2.3 Токсикологическая характеристика загрязняющих веществ

 

Ежегодно в  результате сжигания топлива в атмосферу  поступает (с учетом очистки) более 20 млрд. т. диоксида углерода и более 700млн. т. других паро- и газообразных соединений.

Типичное содержание различных веществ в ОГ двигателей приведено в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Состав отработавших газов двигателей

Вещество	Объемная доля, %
	бензиновый	дизель
О2	0,05 – 8,0	2,0 – 18,0
СО2	5 – 12,5	1 – 12
Н2О	3 – 13	0,5 – 10
N2	74 – 77	76 – 78
NOx	0,05 – 0,5	0,1 – 1,0
CO	0,1 – 10	0,01 – 0,5
CxHy	0,2 – 2,0	0,01- 5
альдегиды	0 – 0,2	0 – 0,05
сажа	до 100 мг/м3	до 20000
SOx	0,003 мг/м3	0,015
бенз-а-пирен, мкг/м3	25	10