автореферат диссертации по металлургии, 05.16.07, диссертация на тему:Анализ воздействия атмосферных факторов на распространение газовых выбросов с целью прогноза степени риска в зоне влияния металлургического предприятия

Вишнякова Кира Викторовна

АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ АТМОСФЕРНЫХ ФАКТОРОВ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ С ЦЕЛЬЮ ПРОГНОЗА СТЕПЕНИ РИСКА В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО

ПРЕДПРИЯТИЯ

Специальность 05.16.07 Металлургия техногенных и вторичных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0 / г:п/"!

г< ¿и II

Москва 2011

4854588

Диссертационная работа выполнена на кафедре: экстракции и рециклинга черных металлов

Национального исследовательского технологического университета «МИСиС»

Научный руководитель:

Доктор физико-математических наук, профессор Александр Львович Петелин

Официальные оппоненты:

Главный редактор журнала «Экология и промышленность России» Доктор технических наук, профессор Кальнер Вениамин Давидовыч

Заместитель генерального директора по научной работе ЦКБ РМ кандидат физико-математических наук Елена Николаевна Хандогина

Ведущее предприятие:

ОАО «Косогорский металлургический завод»

Защита диссертации состоится «24» Февраля 2011 года в 10 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.132.02 при Национальном исследовательском технологическом университете «МИСиС» по адресу:

119049, Москва, Ленинский пр., д. 6, корп. 1, МИСиС, в ауд. А-305.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального исследовательского технологического университета «МИСиС».

Автореферат разослан «Ц|» Ань 0,^)2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

д.т.н., профессор

А.Е. Семин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Газовые выбросы металлургического предприятия - это важнейший фактор воздействия производственной сферы на окружающую среду. Первичные выбросы, поступающие в атмосферу в результате технологических процессов металлургического производства, оказывают непосредственное влияние на здоровье и работоспособность человека. Физико-химические исследования атмосферного воздуха в промышленных регионах показывают, что именно эти вещества, взаимодействуя с химическими соединениями нижних слоев атмосферы, приводят к дополнительному образованию вторичных выбросов, которые в ряде случаев оказываются более опасными, чем первичные выбросы. Для описания и предотвращения последствий, которые могут вызывать в организмах людей, в живой природе и в окружающей среде вещества, попадающие в воздух в результате деятельности металлургических предприятий, необходим анализ общей картины распространения газовых выбросов в промышленных регионах, с определением максимально возможной степени опасности в зоне влияния металлургических центров. При этом следует учитывать не только количественные характеристики и вещественный состав выбросов конкретного предприятия, но также внешние условия, в которых данное предприятие находится.

Природные условия - климатические характеристики, географические особенности - формируют не схожие между собой индивидуальные зоны влияния различных металлургических предприятий, что требует отдельного рассмотрения.

Построение схем изоконцентрационных линий для вредных веществ первичных и вторичных выбросов, совмещенных с географической картой местности вблизи металлургического центра, позволяет управлять технологическими процессами и защитными мероприятиями с целью снижения опасности для населения техногенных зон.

Работа в этом направлении является актуальной.

Цель работы.

Разработка схемы расчета и построение моделей пространственного распределения первичных и вторичных газовых выбросов металлургических предприятий; построение их зон влияния (зоны максимального риска) металлургических предприятий

3

с учетом основных природных, химических и промышленных (производственных) факторов.

Получение оценочных значений концентраций в зонах влияния металлургических предприятий в реальных условиях и определение их достоверности путем сравнения с экспериментальными значениями замеров концентраций и с данными мониторинга.

Научная новизна.

1. Впервые разработан теоретический способ анализа пространственного распределения компонентов газовых выбросов металлургических предприятий, основанный на критерии максимальной опасности (максимального риска) и учитывающий изменение концентрации распространяющихся веществ в следствие химического взаимодействия с компонентами атмосферы.

2. Предложена трехфакторная математическая модель процесса распространения веществ, входящих в состав первичных газовых выбросов, получено аналитическое решение этой модели, позволяющее делать прогнозы и получать численные оценки максимально возможной концентрации компонентов газовых выбросов в зависимости от расстояния по любому из направлений 8 румбов розы ветров географического региона расположения данного предприятия.

3. Построены карты-схемы распределения на местности веществ выбросов для основных компонентов первичных газовых выбросов двух предприятий - ОАО «НЛМК» и металлургического цеха «Уральского вагоностроительного завода» (ФГУП «ПО УВЗ») с помощью предложенного способа анализа

4. Для азотсодержащих первичных газовых выбросов предложена схема расчета концентраций вторичных выбросов. По результатам расчетов построены карты - схемы распространения вторичных выбросов в Липецкой области и в районе Нижнего Тагила.

Практическая значимость.

Предложенный способ расчета концентрации газовых выбросов вне территории предприятия позволяет упростить процедуру вычисления этих концентраций с помощью дорогостоящих программных продуктов («ОНД-86»).

Получаемые оценки позволяют прогнозировать степень опасности в зависимости от погодных условий и усилить меры по снижению уровня заболеваемости людей в промышленных районах.

Апробация и публикация работы

По материалам работы опубликовано 7 статей. Результаты доложены и обсуждены на следующих конференциях и симпозиумах:

• 62-е дни науки студентов МИСиС: международные, межвузовские и институтские научно-технические конференции (Москва, 2007)

• 63-и дни науки студентов МИСиС: международные, межвузовские и институтские научно-технические конференции (Москва, 2008)

• Шестая международная и научно-практическая конференция «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, октябрь, 2008)

• Шестая ежегодная конференция «Новые тенденции рационального использования вторичных ресурсов и проблемы экологии» (Москва, ноябрь, 2008)

• Седьмая международная и научно-практическая конференция «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, октябрь, 2009)

• 64-е дни науки студентов МИСиС: международные, межвузовские и институтские научно-технические конференции (Москва, 2009)

• Седьмая ежегодная конференция «Новые тенденции рационального использования вторичных ресурсов и проблемы экологии» (Москва, ноябрь, 2009)

• Международная конференция «Diffusion stresses and segregation» (Москва, май, 2010)

Объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, глав, общих выводов, списка литературы из /С-Унаименований. Объем диссертации 153 стр. текста, содержит зг рисунков, (о?>таблиц, ^ приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Газовые выбросы металлургических предприятий, загрязнение воздушной среды, действующий мониторинг Атмосфера является тонкой и весьма чувствительной оболочкой Земли. В нижнем, прилегающем к земной поверхности слое атмосферы (тропосфере) происходят основные процессы переноса воздушных масс, что приводит к изменениям ее состава, температур, давления и влажности.

Загрязнение воздушной среды существенно нарушает в ней баланс, в первую очередь кислорода, озона, углекислого и угарного газа, оксидов серы и азота. Это особенно важно для тропосферы, в которой существует все живое. Согласно критериям оценки экологической обстановки, принятым в РФ, негативное воздействие загрязнений в воздухе происходит путем прямого контакта с поллютантами атмосферы, а также путем выпадения этих веществ из атмосферы и вторичного загрязнения окружающей среды.

К основным показателям такого воздействия на человека относятся заболеваемость, смертность, нарушение репродуктивных функций, а также здоровья новорожденных.

Особенно тяжелая ситуация складывается в районах городов и промышленных предприятий. Основной объем газообразных выбросов, например, для комбината ОАО «НЛМК», приходится на пять ингредиентов: оксид углерода, сернистый ангидрид, пыль, диоксид азота и оксид азота. На долю специфических веществ (фенола, нафталина, сероводорода, бенз(а)пирена и др.) приходится - 0,2 % от общего валового выброса (рис. 1)

Пыль

7,5%

S02 5,8%

I

8;

Прочие

0,2%

2,8%

N02

NO

1,3%

Рис. I Структура выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для ОАО «НЛМК» за 2006 г., %

Для обеспечения информацией о загрязнении атмосферного воздуха организована система мониторинга воздушной среды, которую можно представить в виде пирамиды, на самом верху которой проводятся фоновые измерения в самых чистых местах планеты, отдаленные от территорий активной человеческой деятельности на тысячи километров (т.е. осуществляется глобальный фоновый мониторинг). Ниже на этой пирамиде располагается система регионального мониторинга, еще ниже - им-пактного. Последний термин происходит от английского слова «impact», которое означает непосредственное влияние (воздействие). Таким образом, системы импактного мониторинга географически размещаются в местах активной человеческой деятельности.

Система была бы неполной, если бы не включала наблюдение за источниками выбросов на самих предприятиях (мониторинг источников). Мониторинг источников на российских предприятиях осуществляется внутренними службами. Однако делается это не повсеместно, а только на самых крупных, передовых предприятиях или предприятиях повышенной опасности.

Как правило, система мониторинга организует наблюдения за содержанием основных загрязняющих веществ: 1) пыли, 2) диоксида серы. 3) оксида углерода, 4) ок-

сида и диоксида азота, 5) специфическими веществами, которые характерны для промышленных выбросов предприятий данного города.

К недостаткам мониторинга можно отнести разовость измерений и их усредненный характер. Это не позволяет определить поле концентраций и зоны риска на территориях каждого отдельно взятого региона. Данные мониторинга свидетельствуют о средних концентрациях компонентов выбросов и не дают представления о максимально возможных концентрациях, которые представляют наибольшую опасность.

Для того, чтобы более точно представить картину распространения газовых выбросов существуют теоретические методы анализа концентраций и подготовки прогнозов и схем распространения выбросов по мере увеличения дистанций от места их поступления в атмосферу.

2. Имеющаяся методика расчета распространения газовых выбросов («ОНД-86»).

Когда говорят «прогноз», подразумевают некоторую модель (в естественной и технической областях знания она часто строится при помощи широкого набора конструкций и средств современной математики), описывающую процесс, результаты которого хотят предвидеть.

В работе рассмотрена система прогнозирования качества атмосферного воздуха, которая находит сегодня широкое применение для оперативного и долгосрочного прогнозирования и для идентификации выбросов.

В России наибольшее распространение получила модель М. Е. Берлянда. В соответствии с нею степень загрязнения атмосферного воздуха выбросами вредных веществ из непрерывно действующих источников определяется по наибольшему рассчитанному значению разовой приземной концентрации вредных веществ (см), которая устанавливается на некотором расстоянии (хм) от места выброса при неблагоприятных метеорологических условиях, когда скорость ветра достигает опасного значения (Ум) в приземном слое происходит интенсивный турбулентный обмен. Согласно этим методикам величины приземных концентраций ингредиентов по оси газового выброса предприятия оцениваются при тех же неблагоприятных метеорологических условиях с учетом эмпирического поправочного коэффициента, зависящего от величины отношения расстояния, на котором ищется концентрация, к расстоянию, на котором достигается максимальная концентрация. Модель позволяет рассчитывать поле

8

разовых максимальных концентраций примеси на уровне земли при выбросе из одиночного источника и группы источников, при нагретых и холодных выбросах, а также дает возможность одновременно учесть действие разнородных источников и рассчитать суммарное загрязнение атмосферы от совокупности выбросов стационарных и передвижных источников (рис 2).

Рис. 2. Распространения газовых выбросов от стационарного источника

Эта модель положена в основу «Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся «выбросах предприятий» («ОНД-86»), широко используемой для инженерных расчетов и реализованной в ряде программных комплексов для расчетов загрязнения атмосферного воздуха.

К сожалению, методика «ОНД-86» является эффективной только па территории самого предприятия и в непосредственной близости от него. На дальних расстояниях (более 100 км) от источника выбросов концентрации сводятся к нулю, хотя известны случаи распространения выбросов предприятий на большие дистанции. В качестве основных факторов распространения выбросов в данной методике рассматривается диффузия и ветровой перенос, но не учитывается тот факт, что все компоненты выбросов имеют отличающуюся друг от друга химическую природу. Вследствие этого оказался потерянным важнейший фактор - химическое взаимодействие компонентов выбросов с компонентами атмосферы.

Кроме того, для учета уменьшения концентраций компонентов выбросов в результате оседания на земной поверхности, подъема в верхние слои воздуха с восходящими потоками, и в других случаях используется ряд эмпирических подгоночных

Я

У

коэффициентов, затрудняющих учет возникновения наибольших опасных концентраций.

3. Теоретический анализ процесса распространения, расчетные данные

для ОАО «НЛМК».

Основываясь на известных литературных данных, предлагаемый в работе теоретический способ анализа концентраций, основан на учете трех основных наиболее важных факторов распространения газовых выбросов, а именно:

1) диффузионного фактора;

2) фактора ветровой нагрузки (который отражает направленное перемещение газовых выбросов силой ветра; в отличие от диффузии, которая в отсутствие других причин создает симметричное по всем направлениям поле концентраций, ветровая нагрузка распределена неравномерно как по направлению, так и во времени);

3) химического фактора (который характеризует интенсивность взаимодействия каждого компонента выбросов с компонентами атмосферы).

В итоге работы была получена трехпараметрическая модель, учитывающая все три фактора распространения.

В ее основе лежит наглядная модель распространения, позволяющая учесть происходящие в одно и то же время все три воздействия, приводящие к изменению концентрации рассматриваемого вещества с увеличением расстояния от места его поступления в атмосферу: диффузионное, ветровое и химическое. При построении модели сделано допущение, что при наличии ветра, имеющего среднюю скорость 7 вдоль данного направления, все вещество, поступающее в атмосферу, полностью захватывается ветром и уносится им, т.е. все количество вещества газового выброса в течение интервала времени, пока ветер дует вдоль данного направления (вдоль оси *) движется также вдоль оси х. Путь выноса вещества в этом случае назван «ветровым коридором». Шириной ветрового коридора ё считался размер предприятия вдоль направления у, перпендикулярного направлению х. Таким образом, предполагается, что источником вещества является только само предприятие и что все вещества в составе выбросов захватываются ветром.

Пусть имеется поток некоторого газового вещества 1Х компонента газовых выбросов предприятия вдоль направления ветра - направления х (рис.3). Причинами перемещения вещества вдоль оси х являются собственно ветер и диффузия. Кроме того,

Ю

надо учесть, что диффузия также происходит вдоль направления у, то есть в сторону от ветрового коридора, как от источника распространения вещества. Дополнительно учтено, что концентрация газового вещества также уменьшается со временем вследствие его участия в химической реакции первого порядка.

IX

|у

6х

1х+с1х

Сх

Сх+с1х

1/

Рис.3 Ветровой коридор выноса газовых компонентов выбросов

Рассмотрим баланс вещества в элементе (1х для построения уравнений математической модели:

(С, - С,^А ■ <5 = (7,+Л - - А - 2/,¿х ■ Л, (1)

где Сх и С1+Л - концентрации данного вещества в точках с координатами х и х+ёх. При этом предполагается, что при заданном х концентрация внутри ветрового коридора при -— < у < — можно считать постоянной;

К и /^-значение потока вдоль оси х в тех же точках;

1у - значение потока в направлении оси у в точках у = ±—.

Рассмотрим основные составляющие потоков 1Х и 1У.

Будем считать, что поток 1Х является суммой частных потоков, определяющийся тремя воздействиями: диффузионным, ветровым и химическим взаимодействием с окружающей средой. Вдоль оси х имеются все три воздействия.

^ х ^аетр. ¡дифф. ^ хим.'

При этом 1ветр, - ветровая составляющая 1Х

Ьифф. - диффузионная составляющая 1Х

¡дифф. ~ & ^ ,

Эд;

где £> - коэффициент диффузии данного вещества в воздухе.

Ли«.- составляющая 1Х, связанная с кинетикой химической реакции

где к- константа скорости химической реакции, в которой участвует данное вещество при распространении в воздухе.

Значение потока 1У при у = ±— можно представить как

В итоге для определения поля концентрации во всем пространстве можно использовать следующую систему уравнений

Эг дх у ' 8 ду

дС(х,у) д2С(х,у) Э/ ду2

С граничными условиями: С(х = 0; у е (-—;—)) = С0

С(*;у = ±|) = С(*) Было получено решение модели (2), которое имеет следующий вид:

м

С(х)=С0е , (3)

где Со - концентрация загрязняющего компонента в воздухе вблизи трубы, г/м3

Уравнение (3) позволяет рассчитывать поле концентраций каждого вещества газовых выбросов при заданных условиях.

Были проведены расчеты по данным, полученным с предприятия ОАО «НЛМК» за период с 2004 по 2008 год. Объем выбросов в 2008 г., приведен в табл. 1.

Таблица 1

Объем выбросов в атмосферу ОАО «НЛМК» за 2008 год

Компоненты выбросов Объем выбросов т^

т/год г/с

СО 232080 7359,2

802 17830 565,4

N02 6070 192,5

N0 2770 87,8

НгБ 29,94 0,94

Нафталин 30,35 0,96

Бенз(а)пирен 0,098 0,0031

Среднегодовая скорость ветра соответствует данным о ветре Липецкой метеослужбы (АМСГ Липецк), период усреднения 1999-2008 гг.. Константа скорости реакции для такого вещества как СО взята для наиболее распространенной реакции в атмосфере, а именно взаимодействия угарного газа с радикалом НО:

СО+НО ->С02+Н , она равна 3,4-10~5—. Что касается 802 и N0, для получения бос

лее точного результата были взяты эффективные константы скорости, приведенные в

13

публикациях, для всех возможных химических процессов окисления: для вОг константа скорости составляет примерно 0,015 ч"1, а для N0, оценивается величиной 0,14 ч"1. Коэффициенты диффузии так же брались из литературных данных: для СО -0,00028 м2/с, для ЯОг - 0,0001 м2/с, для N02 - 0,00021 м2/с, для N0 - 0,00028 м2/с.

Для наглядного представления расчета по полученной модели выбрано расстояние, на котором концентрация выбрасываемого компонента снижается до значения ПДК. Полученные данные представлены в табл. 2.

Таблица 2

Расстояние, при котором концентрация вещества достигает значения ПДК для компонентов газовых выбросов с использованием в расчете эффективных констант скоростей реакций для СО, N0* и 802

Вещество с1, км при = 3,9Л! / с б, км при утм =5,1 м/с

1 2 3

2004 год

СО 260 341

N0, 219 287

502 1940 2530

2008 год

СО 254 332

ыох 176 230

ю2 1820 2380

Полученные данные по веществам СО и N0* имеют адекватные значения. Что же касается 802, то расстояния кажутся слишком большими, но для данного расчета в константе скорости учитывались только окислительные процессы, которые не дают полноты всей картины. Если дополнить константу скорости такими стоками как вымывание, сухое поглощение, нейтрализация, то расстояния уменьшатся в несколько раз, и расстояние, полученное при использовании данных за 2008 год для скорости ветра 3,9 м/с, будет равно 516 км. При учете того факта, что сухое поглощение присутствует всегда, тогда, как вымывание осуществляется только в дни, когда идет

дождь, для оценки максимальной опасности данного района и прилежащих территорий можно использовать эффективную константу скорости окислительных процессов. Так же используя упрощенные модели можно вычислить поле концентраций при различных внешних условиях, например, при безветрии, когда действует только диффузия, а также химическое взаимодействие. Таким образом, можно констатировать, что представленная модель может применяться на практике при различных условиях во внешней среде.

4. Сравнительный анализ результатов расчета по предлагаемой модели с результатами «ОНД-86» и данными мониторинга.

Для наглядного показателя эффективности и достоверности расчета по предлагаемой нами модели, а также установления его преимуществ необходимо сравнить полученные результаты с расчетами по наиболее употребляемой методике, такой как «ОНД-86».

Для получения пригодных для сравнения результатов нами были проведены расчеты максимальной концентрации основных компонентов газовых выбросов для ОАО «НЛМК» за 2008 год по методике «ОНД-86» и по нашей методике в упрощенном варианте, пригодном для получения данных для небольших расстояний от источника выбросов.

Для расчета по предлагаемой нами методике использовались следующие формулы:

^ = т, т

(4)

где С{1 - среднегодовая концентрация компонента выброса (/'), распространяющегося в направлении (0, г/м3;

5 - Площадь, через которую проходит поток воздуха в данном направлении, м2;

Ш] - среднее количество выбросов данного компонента, г/с;

>7,- - доля времени, в течение которого ветер дует в данном направлении; - среднегодовая скорость ветра в данном направлении, м/с.

Из данной формулы можно получить выражение для расчета среднегодовой максимальной концентрации вещества:

т,

®

В табл. 3 и 4 представлены результаты расчетов по двум методикам, а также сравнение полученных данных с результатами регионального мониторинга Липецкой области и результатами городского мониторинга.

Таблица 3

Сравнение максимальных концентрации полученных при расчете по предложенной методике и методике «ОНД-86», а также результаты регионального мониторинга для ОАО «НЛМК» за 2008 год, мг/м3

Компоненты выбросов Предложенная методика См, мг/м3 Методика ОНД-86 С„ мг/м3 Импактный мониторинг. По оси газового выброса ОАО «НЛМК»

Направление ветра

Расстояние в км Среднегодовая конц., мг/м3

С-В Ю-3

СО 3,22 2,46 3,28 1 3,3

4 2,78

6 1,7

БОг 0,25 0,19 0,25 1 0,18

Ы02 0,084 0,064 0,086 1 0,13

4 0,12

6 0,08

N0 0,038 0,029 0,039 1 0,04

4 0,054

Н28 0,0004 0,0003 0,0004 1 0,0067

4 0,005

6 <0,004

По данным, представленным в таблице, видно, что максимальные концентрации имеют близкие значения. Но при этом по методике «ОНД-86» максимальная концентрация достигается только на малом расстоянии от источника выброса и при уве-

16

личении расстояния достаточно быстро падает. Расчетные данные по предлагаемой методике свидетельствуют, что концентрация попавших в атмосферу веществ остается почти неизменной на расстояниях, значительно превышающих размеры территории предприятия. Отличие в том, что наш расчет дает в качестве результата максимально возможные концентрации причем не только в непосредственной близости от места выброса, а на любом от него расстоянии. Кроме того предложенная методика не требует введения массива поправочных коэффициентов и громоздких расчетов, которые в короткие сроки возможно осуществить, только с помощью компьютерных программ.

В табл. 4 приведены максимальные среднегодовые концентрации согласно «ОНД-86», среднегодовые концентрации согласно нашей методике, полученные путем усреднения концентраций и данные городского мониторинга г. Липецка.

Таблица 4

Сравнение расчета среднегодовых концентраций по предложенной методике и расчета среднегодовых максимальных концентраций (при скорости ветра отличной от максимальной) по методике «ОНД-86» для ОАО «НЛМК» за 2004 год, мг/м3

Среднегодовая конц. Конц. по методике ОНД-86 Результаты

Компоненты Сср, мг/м3 смы, мг/м3 городского

выбросов Направление ветра мониторинга,

С-В Ю-3 С-В Ю-3 среднегодовая конц., мг/м3

СО 0,302 0,347 0,777 0,589 0,8691

БОг 0,025 0,028 0,063 0,048 -

Ш2 0,011 0,013 0,029 0,022 -

N0 0,005 0,006 0,014 0,010 0,0232

Н23 8,5-Ю"5 9,7-10"5 21-Ю"5 16-Ю5 0,0024

Расчеты по предлагаемой методике дают значения в два-три раза ниже, чем данные полученные с помощью «ОНД-86». Это объясняется тем, что дальность выноса компонентов выбросов согласно «ОНД-86» значительно меньше, чем действитель-

17

ные дистанции, на которые распространяются эти вещества, что учитывается в предложенной модели.

Результаты городского мониторинга учитывают загрязненность воздуха не только за счет выбросов предприятия ОАО «НЛМК», но и за счет других промышленных выбросов в данном регионе, а также за счет городского транспорта. Поэтому данные мониторинга дают значения концентраций более высокие, чем данные по обоим рассматриваемым методикам. Сравнение данных рассматриваемой модели и данных среднегодового городского мониторинга показывает адекватную составляющую влияния металлургического производства по каждому компоненту выбросов на чистоту воздуха г. Липецка.

Для получения результатов по вкладу выбросов ОАО «НЛМК» в региональные городские концентрации Липецкой обл. с помощью нашей модели было проведено сравнение с результатами регионального мониторинга Липецкой области, в измерениях которого принималось непосредственное участие. Результаты этого анализа приведены в табл. 5.

Таблица 5

Сравнение результатов регионального мониторинга Липецкой области с концентрациями, полученными расчетным путем, за 2008 год

Компоненты выброса Кол-во проб Максим, разовая конц., мг/м3 Среднегодовая конц., мг/м3 Миним. конц., мг/м3 Средняя конц., полученная расчетным путем, мг/м3 Вклад выбросов ОАО «НЛМК» в региональные городские концентрации

1 2 3 4 5 6 7

г. Грязи

СО 88 1,2 0,8 0,4 0,25 21%

N02 88 0,07 0,05 0,04 0,007 14%

ЭОг 8 0,2 0,043 <0,08 0,022 51%

г. Лебедянь

СО 48 1,2 0,7 0,4 0,18 26%

Ш2 32 0,06 0,04 0,03 0,004 10%

1 2 3 4 5 6 7

so2 32 <0,08 <0,08 <0,08 0,018 30%

г. Елец

СО 24 0,9 0,7 0,5 0,15 21%

no2 24 0,06 0,04 0,03 0,004 10%

so2 24 0,08 0,013 <0,08 0,018 -

с. Добринка

СО 60 0,6 0,5 0,3 0,19 38%

no2 60 0,06 0,04 0,02 0,005 12,5%

SO: 60 0,08 0,016 <0,08 0,021 -

г. Чаплыгин

no2 20 0,08 0,06 0,04 0,005 8%

Из данной таблицы следует, что модель дает возможность рассчитать вклад металлургического предприятия в экологическую обстановку каждого города по определенным веществам газового выброса.

5. Расчет вторичных газовых выбросов; карты-схемы распространения первичных и вторичных выбросов.

Принципы расчета были опробованы на примере появления азотной кислоты при взаимодействии азотсодержащих выбросов с компонентами атмосферы. В первом приближении были рассчитаны концентрации HNO3 с учетом равновесия в реакции N02 + ОН —> ШОъ. Полученные концентрации оказались намного меньше значений ПДК. Поэтому для оценки концентрации HNO3, образующейся в неравновесных условиях, т.е. максимально возможной при поступлении N02 в атмосферу, предположили, что HNOj образуется столько, сколько максимально возможно при расчетном значении концентрации NO2 (на 1 моль NO2 образуется 1 моль HNO3).

Пусть:

"яда, ="тг =77^-' МОЛЬ/М3,

!Л«о1

тогда концентрацию Н№Э3 можно рассчитать по формуле:

С ныо, =пто,

■М„т,ш1м (6)

Таблица 6

Предельно допустимые концентрации максимально разовые (ПДКМ р ) и среднесуточные (ПДК«)

Компоненты выбросов ПДКм.р., мг/м3 ПДКСС, мг/м3

N02 0,2 0,04

НШ3 0,4 0,15

Результаты расчета представлены в табл.7,8.

Таблица 7

Концентрация образования НИ03 при различных значениях концентрации N02

Концентрация об- с

Концентрация N02 разования НЖ>з, с

мг/м3 ^ВДКшо,

2ПДК 0,11 0,73

ПДК 0,055 0,37

0,5 ПДК 0,03 0,2

Таблица 8

Концентрация образования НГЮ3 на различных расстояниях от источника выброса

N02

Расстояние, км Концентрация N02, мг/м3 Концентрация образования Ш*ТОз, мг/м3

1 1,8 2,36

10 1,47 1,93

50 0,6 0,8

100 0,2 0,26

По полученным значениям была построена карта-схема, показывающая распространение N02 и азотной кислоты, образующейся при поступлении данного количества N02 в атмосферу. Красная линия соответствует расстоянию, на котором концентрация N02 достигает значения ПДК и, следовательно, концентрация HNO, достигает значения 0,055 мг/м"\ Синяя линия соответствует расстоянию, на котором концентрация N02 достигает значения 2ПДК и, следовательно, концентрация HNO? достигает значения 0,11 мгЛи3.

Рис. 4 Карта-схема распространения N02 и HNO?

■■■■ - Расстояние, на котором концентрации N02 достигают значения ПДК, а концентрации HNO, - 0.055 мг/м3;

- Расстояние, на котором концентрации N02 достигают значения 2ПДК, а концентрации HNO, - 0,11 мг/м'

В качестве итога, демонстрирующего возможности разработанной модели, представлена карта-схема распространения СО, рассчитанного по трехпараметриче-ской модели. На рис. 5 линией обозначено расстояние, на котором концентрация СО достигает значения ПДК по данным для ОАО «HJIMK» за 2008 г.

ОМуром

Г*ша ОАрммас . ОВыкса _Г

О Подольск ОЬО£

'Ь/а/ныР'

'3 Рязань

О Тупа

СЩвтио Иов'омоско к*

Р Брянск

О Пенза

О Орел

Липецк

О Саратов

Ьелго[

-Г ^ ^'"^"ИШкс

. О БТУ ГШ ВС РФ0ЭАД ТГА 2щя И ЗАО .Ре.ндемг '

--• И..........I 1-и.-Я

Рис. 5 Карта-схема распространения СО

<— - Расстояния, на которых концентрация СО достигает значения ПДК

На рис. 6 показана схема распространения концентраций СО при расстоянии равном 260 км. Как видно из рисунка значения ПДК достигаются только по юго-западному направлению, а при других направлениях ветра наблюдается превышение значений ПДК.

-♦-концентрации СО на расстоянии 260 км мг/мЗ

Рис. 6 Схема распространения СО на расстоянии 260 км

22

Выводы

1. Проведен теоретический анализ процесса распространения газовых выбросов металлургических предприятий, базирующийся на принципе оценки максимальной опасности в зоне влияния предприятия. Показано, что имеется три основных фактора - ветровой, диффузионный и химический - которые являются главными параметрами, позволяющими получать максимально опасные численные значения концентрации компонентов выбросов на любом расстоянии от предприятия.

2. Разработана теоретическая трехфакторная модель процесса распространения газовых выбросов металлургического предприятия. Получено основное аналитическое решение этой модели, позволяющее проводить расчеты концентраций компонентов выбросов на основе реальных производственных и географических данных без использования дополнительных дорогостоящих программных продуктов.

3. Получены решения разработанной модели для различных внешних условий -при наличии ветра в качестве основного фактора, при отсутствии ветра, при максимальном значении скорости ветра и преимущественном влиянии химического фактора.

4. Предложен способ расчета и получены оценки концентраций вторичных выбросов металлургических предприятий, образующихся в результате распространения первичных выбросов в зоне влияния.

5. Сделан расчет и получены пространственные поля концентраций для распространения углерод-, азот- и серосодержащих газовых выбросов двух предприятий - ОАО «НЛМК» и металлургического цеха ПО «УВЗ» - с учетом розы ветров географических районов расположения данных предприятий. Построены карты-схемы распространения компонентов газовых выбросов в зонах влияния предприятий.

6. Проведен сравнительный анализ полученных результатов с данными мониторинга (на территории г. Липецка и Липецкой обл., т.е. в зоне влияния ОАО «НЛМК») и с результатами расчетов доя этого же предприятия по стандартной методике «ОНД-86», который показал адекватность наших расчетов и возможность их надежного использования с расширением пространственной зоны анализа.

Основные положения диссертации изложены в работах:

1. К.В. Вишнякова, A.JI. Петелин, М.С. Киселев Прогноз распространения газовых выбросов металлургических предприятий в промышленных регионах. Доклад для 6 ежегодной международной конференции «Новые тенденции рационального использования вторичных ресурсов и проблемы экологии»: М - 2008 г.

2. АЛ. Петелин, A.B. Деева, К.В. Вишнякова, Ю.С. Юсфин Анализ влияния выбросов предприятий черной металлургии на концентрацию атмосферного озона, сообщение 1 // Известия вузов. Черная металлургия - №5. 2008 г.

3. A.JI. Петелин, A.B. Деева, К.В. Вишнякова, Ю.С. Юсфин Влияние выбросов предприятий черной металлургии на концентрацию атмосферного озона. Доклад для конференции «Высокие технологии, фундаментальные исследования, промышленность»: СПб - 2008 г.

4. A.JI. Петелин, A.B. Деева, К.В. Вишнякова, Ю.С. Юсфин Анализ влияния выбросов предприятий черной металлургии на концентрацию атмосферного озона, сообщение 2 // Известия вузов. Черная металлургия - №7.2008 г.

5. A.L. Petelin, A.V. Deeva, K.V. Vishnyakova, Yu.S. Yusfin Influence of Emissions from Iron and Steel Mills on the Atmosferic Ozone Concentration/ Part 1/ Steel in Translation, Vol. 38, №5, 2008.

6. A.L. Petelin, A.V. Deeva, K.V. Vishnyakova, Yu.S. Yusfin Influence of Emissions from Iron and Steel Mills on the Atmosferic Ozone Concentration/ Part 2/ Steel in Translation, Vol. 38, №7, 2008.

7. К.В. Вишнякова, А.Л. Петелин, Ю.С. Юсфин Методика расчета распространения первичных и вторичных газовых выбросов металлургических предприятий. Доклад для 7 ежегодной международной конференции «Новые тенденции рационального использования вторичных ресурсов и проблемы экологии»: М - 2009 г.

8. К.В. Вишнякова, А.Л. Петелин, Ю.С. Юсфин Методика расчета характера распространения газовых выбросов металлургических предприятий. Доклад для конференции «Высокие технологии, фундаментальные исследования, промышленность»: СПб - 2009 г.

9. К.В. Вишнякова, А.Л. Петелин, Ю.С. Юсфин Распространение газовые выбросы металлургических предприятий в промышленных регионах // Известия вузов. Черная металлургия - №1.2009 г.

10. K.V. Vishnyakova, A.L. Petelin, Yu.S. Yusfin Gas Emissions of Metallurgical Enterprises in Industrial Regions/ Steel in translation, Vol. 39, №1,2009.

11.K.B. Вишнякова, A.JI. Петелин, Ю.С. Юсфин Модель распространения в атмосфере газовых выбросов металлургических предприятий // Известия вузов. Черная металлургия - №8. 2010 г.

12.K.V. Vishnyakova, A.L. Petelin, Yu.S. Yusphin Diffusion Spreading of the emitted Metallurgical Gas. Доклад для конференции «Diffusion stresses and segregation»: Москва - 2010 г. Принято для публикации в редакции журнала «Defect and Diffusion forum»

Формат 60 х 90 1Лб Тираж 130 экз. Объем 1,5 п.л. Заказ 2940

Отпечатано с готовых оригинал-макетов в типографии Издательского Дома МИСиС, 119049, Москва, Ленинский пр-т, 4 Тел. (499) 236-76-17, тел./факс (499) 236-76-35

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Загрязнение окружающей среды.

1.2 Загрязнение атмосферы.

1.2.1 Механизм распространения загрязняющих веществ.

1.2.2 Циркуляция атмосферы.

1.3 Подразделения металлургического производства и вносимый ими вклад в загрязнение атмосферы.

1.3.1 Коксохимическое производство.

1.3.2 Агломерационное производство.

1.3.3 Доменное производство.

1.3.4 Мартеновское производство.

1.3.5 Электросталеплавильное производство.

1.3.6 Конвертерное производство.

1.3.7 Прокатное производство и работа ТЭЦ.

1.4 Характеристика основных компонентов газовых выбросов металлургических предприятий.

1.4.1 Оксид углерода (II).

1.4.2 Оксид углерода (IV).

1.4.3 Диоксид серы.

1.4.4Сульфид водорода.

1.4.5 Оксид азота (И).

1.4.6 Оксид азота (IV).

1.5 Виновники кислотных осадков.

1.5.1 Содержание оксидов серы и азота в атмосфере на территории России.

1.5.2 Химические превращения соединений серы.

1.5.3 Химическое превращение соединений азота.

1.6 Мониторинг.

1.6.1 Мониторинг источников.

1.6.2 Импактный мониторинг.

1.6.3 Региональный мониторинг.:.

1.6.4 Фоновый мониторинг.

1.7 Моделирование процессов в атмосфере.

1.7.1 Методы прогнозных исследований в экологии.

1.7.2 Модели прогнозирования загрязнения атмосферного воздуха.

1.7.3 Применение статистических моделей и методов.

1.7.4 Методы прогнозирования ситуации.

МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ КОМПОНЕНТОВ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ.

2.1 Практические методы определения концентрации.

2.1.1 Измерительные приборы и методы.

2.1.1.1 Стационарные и передвижные посты наблюдения.

2.1.1.2 Инструментальные комплексы.

2.1.1.3 Газоанализаторы.

2.1.2 Организация измерений.

2.1.2.1 Методика мониторинга ОАО «НЛМК».

2.1.2.2 Организация измерений вблизи предприятия.

2.1.2.3 Мониторинг на территории г. Липецка.

2.2 Теоретический (расчетный) метод определения концентрации.

2.2.1 Суть методики расчета «ОНД - 86».

2.2.2 Расчет максимальной приземной концентрации.

2.2.3 Расчет приземной концентрации по оси факела выброса.

2.2.4 Расчет загрязнения приземного слоя атмосферы выбросами одиночного точечного источника при скорости ветра, отличающейся от опасной скорости ветра.

2.2.5 Расчет приземной концентрации по перпендикуляру к оси факела выброса.

2.2.6 Построение поля (изолиний) концентраций в приземном слое атмосферы для одиночного точечного источника при заданном направлении ветра.

2.2.7 Пробный расчет для ОАО «НЛМК» и ФГУП «ПО УВЗ» по методике «ОНД-86».

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, РЕЗУЛЬТАТ РАСЧЕТОВ И ИЗМЕРЕНИЙ КОНЦЕНТРАЦИЙ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ.

3.1 Основные положения модели.

3.2 Структура модели и расчеты концентраций компонентов газовых выбросов.

3.2.1 Однофакторный вариант - диффузия.

3.2.2 Однофакторный вариант - учет ветровой нагрузки.

3.2.2.1 Расчет максимальной концентрации компонентов газового выброса.

3.2.2.2 Расчет среднегодовой концентрации компонентов газовых выбросов.

3.2.3 Двухфакторный вариант - учет химического взаимодействия при отсутствии ветра

3.2.4 Двухфакторный вариант - учет химического взаимодействия в присутствии ветра

3.2.5 Трехпараметрическая модель.

3.3 Схема расчета вторичных газовых выбросов.

3.3.1 Анализ в равновесных условиях.

3.3.2 Расчет концентрации вторичных выбросов для открытой реакционной системы.

3.4 Данные замеров концентраций газовых выбросов при стандартном и разовом мониторинге

3.4.1 Подфакельный мониторинг.

3.4.2 Мониторинг на территории г. Липецка.

3.4.3 Региональный мониторинг в Липецкой области.

3.4.4 Разовый мониторинг проведенный в г.Липецке с помощью газоанализатора (ЗиЫох.

3.5 Сравнительный анализ расчетных данных с результатами замеров.

3.5.1 Подфакельный мониторинг.

3.5.2 Мониторинг г. Липецка.

3.5.3 Региональный мониторинг Липецкой области.

3.5.4 Разовый мониторинг с помощью газоанализатора С^иЫох.

3.6 Сравнение результатов расчета с результатами «ОНД-86».

3.6.1 Сравнение максимальных концентраций.

3.6.2 Сравнение среднегодовых концентраций.

3.7 Влияние сильных перепадов атмосферных показателей на параметры распределения веществ. Модельные опыты.

3.7.1 Образование вихрей Тейлора.

3.7.2 Образование ячеек Бенара.

ВЫВОДЫ.

Актуальность работы. Газовые выбросы металлургического предприятия — это важнейший фактор воздействия производственной сферы на окружающую среду. Первичные выбросы, поступающие в атмосферу в результате технологических процессов металлургического производства, оказывают непосредственное влияние на здоровье и работоспособность человека. Физико-химические исследования атмосферного воздуха в промышленных регионах показывают, что именно эти вещества, взаимодействуя с химическими соединениями нижних слоев атмосферы, приводят к дополнительному образованию вторичных выбросов, которые в ряде случаев оказываются более опасными, чем первичные выбросы. Для описания и предотвращения последствий, которые могут вызывать в организмах людей, в живой природе и в окружающей среде вещества, попадающие в воздух в результате деятельности металлургических предприятий, необходим анализ общей картины распространения газовых выбросов в промышленных регионах. При этом следует учитывать не только количественные характеристики и вещественный состав выбросов конкретного предприятия, а также внешние условия, в которых данное предприятие находится.

Природные условия - климатические характеристики, географические особенности -формируют не схожие между собой индивидуальные зоны влияния различных металлургических предприятий.

Построение схем изоконцентрационных линий для вредных веществ первичных и вторичных выбросов, совмещенных с географической картой местности вблизи металлургического центра, позволяет управлять технологическими процессами и защитными мероприятиями с целью снижения опасности для населения техногенных зон.

Работа в этом направлении является актуальной.

Цель работы. Разработка схемы расчета и построение моделей пространственного распределения первичных и вторичных газовых выбросов металлургических предприятий; построение их зон влияния (зоны максимального риска) металлургических предприятий с учетом основных природных, химических и промышленных (производственных) факторов.

Получение оценочных значений концентраций в зонах влияния металлургических предприятий в реальных условиях и определение их достоверности путем сравнения с экспериментальными значениями замеров концентраций и с данными мониторинга.

Научная новизна.

1. Впервые разработан теоретический способ анализа пространственного распределения компонентов газовых выбросов металлургических предприятий, основанный на критерии максимальной опасности (максимального риска) и учитывающий изменение концентрации распространяющихся веществ вследствие химического взаимодействия с компонентами атмосферы.

2. Предложена трехфакторная математическая модель процесса распространения веществ, входящих в состав первичных газовых выбросов, получено аналитическое решение этой модели, позволяющее делать прогнозы и получать численные оценки максимально возможной концентрации компонентов газовых выбросов в зависимости от расстояния по любому из направлений 8 румбов розы ветров географического региона расположения данного предприятия.

3. Построены карты-схемы распределения на местности веществ выбросов для основных компонентов первичных газовых выбросов двух предприятий — ОАО «НЛМК» и металлургического цеха «Уральского вагоностроительного завода» (ФГУП «ПО УВЗ») с помощью предложенного способа анализа

4. Для азотсодержащих первичных газовых выбросов предложена схема расчета концентраций вторичных выбросов. По результатам расчетов построены карты -схемы распространения вторичных выбросов в Липецкой области и в районе Нижнего Тагила.

Практическая значимость. Предложенный способ расчета концентрации газовых выбросов вне территории предприятия позволяет упростить процедуру вычисления этих концентраций с помощью дорогостоящих программных продуктов («ОНД-86»).

Получаемые оценки позволяют прогнозировать степень опасности в зависимости от погодных условий и усилить меры по снижению уровня заболеваемости людей в промышленных районах.

Апробации работы и публикации. По материалам работы опубликовано 7 статей. Результаты доложены и обсуждены на следующих конференциях и симпозиумах:

• 62-е дни науки студентов МИСиС: международные, межвузовские и институтские научно-технические конференции (Москва 2007)

• 63-и дни науки студентов МИСиС: международные, межвузовские и институтские научно-технические конференции (Москва 2008)

• Шестая международная и научно-практическая конференция «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, октябрь, 2008)

• Шестая ежегодная конференция «Новые тенденции рационального использования вторичных ресурсов и проблемы экологии» (Москва, ноябрь, 2008)

• Седьмая международная и научно-практическая конференция «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, октябрь, 2009)

• 64-е дни науки студентов МИСиС: международные, межвузовские и институтские научно-технические конференции (Москва, 2009)

• Седьмая ежегодная конференция «Новые тенденции рационального использования вторичных ресурсов и проблемы экологии» (Москва, ноябрь, 2009)

• Международная конференция по «Diffusion stresses and segregation» (Москва, май, 2010)

выводы

1. Проведен теоретический анализ процесса распространения газовых выбросов металлургических предприятий, базирующийся на принципе оценки максимальной опасности в зоне влияния предприятия. Показано, что имеется три основных фактора - ветровой, диффузионный и химический - которые являются главными параметрами, позволяющими получать максимально опасные численные значения концентрации компонентов выбросов на любом расстоянии от предприятия.

2. Разработана теоретическая трехфакторная модель процесса распространения газовых выбросов металлургического предприятия. Получено основное аналитическое решение этой модели, позволяющее проводить расчеты концентраций компонентов выбросов на основе реальных производственных и географических данных без использования дополнительных дорогостоящих программных продуктов.

3. Получены решения разработанной модели для различных внешних условий — при наличии ветра в качестве основного фактора, при отсутствии ветра, при максимальном значении скорости ветра и преимущественном влиянии химического фактора.

4. Предложен способ расчета и получены оценки концентраций вторичных выбросов металлургических предприятий, образующихся в результате распространения первичных выбросов в зоне влияния.

5. Сделан расчет и получены пространственные поля концентраций для распространения углерод-, азот- и серосодержащих газовых выбросов двух предприятий - ОАО «НЛМК» и металлургического цеха ПО «УВЗ» - с учетом розы ветров географических районов расположения данных предприятий. Построены карты-схемы распространения компонентов газовых выбросов в зонах влияния предприятий.

6. Проведен сравнительный анализ полученных результатов с данными мониторинга (на территории г. Липецка и Липецкой обл., т.е. в зоне влияния ОАО «НЛМК») и с результатами расчетов для этого же предприятия по стандартной методике «ОНД-86», который показал адекватность наших расчетов и возможность их надежного использования с расширением пространственной зоны анализа.

1. Делятицкий С., Зайонц И., Чертков Л. Экологический словарь. М.: Конкорд Лтд. Экопром, 1993.

2. Большаков В.Н., Качак В.В., Кобер В.Г. и др. Экология М.: Логос,2005. - 504 с.

3. Величковский Б.Т., Суравегина И.Т., Ципленкова Т.Т. Здоровье и окружающая среда. М.: Экология и образование, 1992.

4. Гвишиани Д. М. Мосты в будущее. Институт системного анализа. М.: УРСС, 2004.

5. Бекназаров Р. У., Новиков Ю. В. Охрана природы. М.: Экология и образование, 1995.

6. Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1990.

7. Ивлев Л.С. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей. Л.: Издательство ЛГУ, 1982.- 368 с.

8. Казанский Ю. А. Введение в экологию. М.: Изд-во AT, 1992.

9. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1995 году. М., 1996.

10. Новиков 3. Ю. Экология, окружающая среда и человек. М.: Химиздат, 1998. П.Протасов В. Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. - М.:

11. Финансы и статистика, 2001.

12. Горячев М.В. Учет экологических факторов при оценке стоимости земельных участков для целей управления устойчивым развитием территории города // Сибирская финансовая школа 2007. №1. - С. 113 - 120.

13. Российский статистический ежегодник // Госкомстат России. М., 2002; Охрана окружающей среды в России. Стат. сб. //Госкомстат России. М., 2001.

14. Егоров В.В. Экологическая химия: Учебное пособие. СПб: Из-во «Лань», 2009. -192 с.

15. Берд Р., Стюарт В., Лайтфут Е. Явление переноса. М: Химия, 1990.

16. Скорер P.C. Аэродинамика окружающей среды/ Пер. с англ. В.А. Хохрякова, Л.К. Эрдмана; под ред. А.Я. Прессмана. М.: Мир, 1980

17. Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы. М.: Мир, 1988.

18. Экологическая химия/ под редакцией Ф. Корте М: Мир, 1996.

19. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию: Пер. с нем. М.: Мир, 1997.

20. Н.В. Чибисова, Е.К. Долгань. Экологическая химия. М.: Мир, 1998.-64 с.

21. Миллер Т. Жизнь в окружающей среде. /В 3 кн. М: «Пангея», 1996, т. 3.

22. Юсфин Ю. С., Вегман Е. Ф., Похвиснев А. Н. Металлургия чугуна. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2004.

23. Мазур И. И., Молдованов О. И. Инженерная экология. — М.: «Высшая школа», 1996.

24. Варенков А.Н., Костиков В.И. Химическая экология и инженерная безопасность металлургических производств. Учебное пособие для ВУЗов. М.: «Интермет Инжениринг», 2000. - 20с.

25. Криволуцкий Д. А. Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. -М.: Наука, 1987.

26. Шаприцкий В.Н. Защита атмосферы в металлургии. М.: Металлургия, 1984.-216с.

27. Симонян Л.М., Кочетов А.И. Экологически чистая металлургия. М.: Издательство «Учеба», 2005.- 108с.

28. Болбас М.М. Основы промышленной экологии. М.: Высшая школа, 2003.

29. Филов В. А. Вредные вещества в окружающей среде. Элементы 1-1У групп периодической системы и их неорганические соединения. СПб.: НПО «Профессионал», 2005.

30. Грушко Я. М. Вредные неорганические соединения в промышленных выбросах в атмосферу. Справ, изд. Л.: Химия, 1987.

31. Гольданская Л.Ф. Химия окружающей среды. М.: «Мир», 2007, - 68 с.

32. Герасимов И. П. Окружающая среда и здоровье человека. М.: «Наука», 1999.

33. Беспамятнов Г. П., Кротов Ю. А. Предельно допустимые концентрации в окружающей среде.-Л.: «Химия», 1985.

34. Заварзин Г.А., Котляков В.М. Стратегия изучения Земли в свете глобальных изменений. -М.: Вестник РАН, 1998.

35. Никольский Б. П. Справочник химика. Основные свойства неорганических и органических соединений. Л.: Химия, 1971.

36. Гальперин М.В. Общая экология. Гриф МО РФ — Издательство «Форум», 2006, 336с.

37. Лазарев И.В. Вредные вещества в промышленности: Справочник. Часть 1. Л.: Госхимиздат, 1963.-831с.

38. Потапов А.Д. Экология. М.: Высшая школа, 2000.

39. Ровинский Ф.Я., Егоров В.И. Озон, окислы азота и серы в нижней атмосфере. — JI.: Гидрометеоиздат, 1986. 183 с.

40. ГН 2.1.6.1338-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. — М., 2003

41. Карабасов Ю.С., Чижикова В.М., Экология и управление природопользованием, учебник для вузов Изд. МИСиС, 2006 - 712 с.

42. Юсфин Ю.С., Леонтьев Л.И., Черноусое М.П., Промышленность и окружающая среда М.: ИКЦ «Академкнига», 2004.

43. Делятицкий С., Зайонц И., Чертков Л. Экологический словарь. М.: Конкорд Лтд. Экопром, 1993.

44. Лосев К. С., Горшков В. Г., Кондратьев К.Я. Проблемы экологии России. М.: Экология и образование, 1993.

45. Миркин Б. М., Наумова Л. Г. Экология России. М.: АО МДС, Юнисам, 1995.

46. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1996 году. М., 1997.

47. Никаноров A.M., Хоружая Т.А. Экология: Учебник. М.: ПРИОР, 1999.

48. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 560 с.

49. Исидоров В.А. Экологическая химия: Учебное пособие для вузов. СПб: «Химиздат», 2001.

50. Израэль Ю.А., Назаров И.М., Прессман А.Я. и др. Кислотные дожди Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 203 с.

51. Зайков Г.Е. и др. Кислотные дожди и окружающая среда. М.: Химия, 1991 - 242 с.

52. Митрюшкин К. П. Охрана природы: Справочник. М.: «Агропромиздат», 1997

53. Измалков В.И. Экологическая безопасность, методология прогнозирования антропогенных загрязнений и основы построения химического мониторинга. СПб.: Химия, 1994.

54. Владимиров A.M. и др. Охрана окружающей среды Спб.: Гидрометеоиздат 1991.

55. Безуглая Э. Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. — Л.: «Гидрометеоиздат», 1986.

56. Тарасов В.В., Тихонова И.О., Кручинина Н.Е. Мониторинг атмосферного воздуха: учеб. Пособие. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2007.

57. Василенко В.Н., Назарова И.М., Фридман Ш.Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 178 с.

58. Хоружая Т.А. Оценка экологической опасности. Обеспечение безопасности. Методы оценки рисков. Мониторинг. М.: Книга сервис, 2002.

59. Моделирование в экологическом мониторинге: учеб. Пособие. М.: Изд-во МНЭПУ, 2000.

60. Peters L. Et al The current state and future direction of eulerian models in simulating the tropospheric chemistry and transport of trace species: a review// Atmospheric Environment 1995-Vol. 29-p. 189-222.

61. Danalatos D., Glavas S., Kambezidis H. Atmospheric nitric acid concentrations in a Mediterranean site, Patras, Greece// Atmospheric Environment 1995 - Vol. 29 - p. 18491852.

62. Mulholland M., H. Seinfeld J. Inverse air pollution modeling of urban scale carbon monoxide emissions// Atmospheric Environment - 1995 - Vol. 29 - p. 497-516.

63. A. Taylor J., R. Zimmerman P., J. Erickson III D. A 3-D modeling study of the sources and sinks of atmospheric carbon monoxide// Ecological Modeling 1996 - 88 - p. 53-71.

64. Setaert K., deClippele V., Herman P. FEMME, a flexible environment for mathematically modeling the environment// Ecological Modeling 2002 - 151 — p. 177-193.

65. M. Buron J., M. Lopez J., Aparicio F., A. Martin M., Garcia A. Estimation of road transportation emissions in Spain from 1988 to 1999 using COPER III program// Atmospheric Environment 2004 - Vol. 38 - p. 714-724.

66. Mc Gonigle A.J.S., Thomson C.L., Tsanev V.I., Oppenheimer C. Asimple technique for measuring power station SO2 and NO2 emissions// Atmospheric Environment 2004 - Vol. 38-p. 21-25.

67. Atkins D.H.F. SLEED Spaticy and temporal variation of rural nitrogen dioxide concentrations across the United Kingdom// Atmospheric Environment 2006 - Vol. 43 -p. 223-239.

68. Nunnari G., Nucifora A.F.M., Randieri C. The application of neural techniques to the modeling of time series of atmospheric pollution data// Ecological Modeling - 2008 - 111 -p. 187-205.

69. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Доп. и перераб. - СПб.: НИИ Атмосфера, 2005.

70. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.

71. ОНД 86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987.

72. Квашнин И.М. Предельно допустимые выбросы предприятий в атмосферу. Рассеивание и установление нормативов. М.:АВОК-ПРЕСС, 2008 - 26 с.

73. Вавилова Н. Г. Статистический анализ данных о загрязнении воздуха в городах с помощью естественных функций / Н. Г. Вавилова, Е. Л. Генихович, Л. Р. Сонькин // Тр. ГГО. 1969. - Вып. 238. - С. 27-32.

74. Дружинин Н. И. Математическое моделирование и прогнозирование загрязнения поверхностных вод суши / Н. И. Дружинин, А. И. Шишкин. Л. : Гидрометеоиздат, 1989.-390 с.

75. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. М.: Аспект Пресс, 1995 - 143 с.

76. Как организовать общественный экологический мониторинг: Руководство для общественных организаций/ Под. Ред. М.В. Хотулевой. М.: Социально-экономический Союз,1998.

77. Отчет о природоохранной деятельности ОАО «НЛМК», 2005.

78. Состояние и охрана окружающей среды Липецкой области в 2005 году. Доклад. Л.: ООО «Центр полиграфии», 2006.

79. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнение атмосферы // М.Е. Берлянд Л.: Гидрометеоиздат, 1975 - 448 с.

80. ОНД-90. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы. Часть I. -СПб.: Петербургский Дом научно-технической пропаганды, 1992.- 4с.

81. Руководство по системе управления окружающей средой ОАО «НЛМК» РСУОС 05757665 НЛМК - 2004 - 2008

82. Козловский С.В. Атмосферный воздух города Липецка: вчера, сегодня, завтра Л.: Гидрометеоиздат, 2008

83. Бокштейн Б.С. Диффузия в металлах. М.: «Металлургия», 1978.

84. Жуховицкий A.A., Шварцман Л.А. Физическая химия, Издательство «Металлургия», 1968,2-е изд., 520 с.87. www.nlmk.ru

85. Румер Ю.Б., Рывкин М.Ш. Термодинамика, статистическая физика и кинетика. М.: « Металлургия», 2-е изд, 2000.

86. Захарьевский М.С. Кинетика химических реакций, Изд. ЛГУ, 1959

87. К.П. Мищенко и A.A. Равделя, Краткий справочник физико-химических величин JI.: «Химия», 1974 г.-200 с

88. Кароль И.Л. Газовые примеси в атмосфере // И.Л. Кароль, В.В. Розанов, Ю.М. Тимофеев Л.: Гидрометеоиздат, 1983 — 192 с.

89. Исидоров В.А. Органическая химия атмосферы Л.: Химия, 1985.

90. Мамедов Н. М., Суравечина И.Т. Основы общей экологии. М.: МГС, 1998.

91. Денисов В.В., Гутенев В.В., Луганская И.А. Экология.- Издательство «Вузовская Книга», 2006 728 с.

92. Гершензон Ю.М., Звенигородский С.Г., Розенштейн В.Б. Химия радикалов НО и НОг в земной атмосфере // Успехи химии 1990 - Т. 59 - С. 1061-1626

93. Гегузин Я.Е. Диффузионная зона. М.: Металлургия, 1978.

94. Данилов-Данильян В.И. Экология, охрана природы и экологическая безопасность М.: МНЭПУ, 1997 г.

95. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы РД 52.04.186 89. М., 1991.

96. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды // Г.И. Марчук М.: Наука, 1982 - 319 с.

97. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуации М: Мир, 1973.

98. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. М: Мир, 1979.

99. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. М.:Мир, 2002. -461 с.

100. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. -М.:Мир, 1979.-427 с.

101. Гилмор Р. Прикладная теория катастроф. М.:Мир, 1984. - Кн.1, 350 с.

102. Мониторинг трансграничного переноса загрязняющих воздух веществ — Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -303 с.