Несмотря на преимущества использования природного газа перед другими видами топлива, количество вредных веществ, поступающих в окружающую среду при его использовании, остается достаточно большим, что приводит к существенным изменениям в атмосфере, поверхностных водотоках, водое­мах, подземных водоносных горизонтах, почвах и растениях.

При транспорте газа наиболее существенными источниками загрязнения биосферы являются компрессорные станции. Они поставляют в воздушную среду большую часть оксида и диоксида азота, оксида углерода. Снижение их содержания в воздухе - главная задача в газовой отрасли. Отсюда необходимо обеспечение герметичности всех систем, сокращение аварийных ситуаций, что связано с уменьшением потерь газа, и, следовательно, негативного воздействия на окружающую среду.

Мощный парк газоперекачивающих аппаратов и установок участвует в общем вкладе загрязнения воздушного бассейна и в изменении природных условий. Постоянно выделяющиеся загрязняющие вещества рассредотачиваются воздушными потоками на большие расстояния.

промышленная деятельность

Компрессорная станция “Острогожск” входит в состав Острогожского управления магистральных газопроводов для транспорта природного газа по газопроводам Елец-Серпухов, Северный Кавказ-Центр. Данный объект принадлежит к линейным компрессорным станциям и пред­назначен для транспорта газа и компенсации потерь его давления в трубопроводе.

На станцию газ поступает преимущественно с Уренгойского месторождения. Основная составляющая часть этого природного газа - метан (97,95 % по объему). Ему сопутствуют в незначительных количествах (% по объему): этан - 0,53, пропан -0,24, изо- и н-бутан - 0,05 и 0,06, азот - 1,13, а также изо- и н-пентан и диоксид угле­рода. Природный газ транспортируется по трубопроводам сжатым с максималь­ным допустимым давлением 7,5 МПа. При его транспортировке наблюдаются поте­ри давления на гидравлическое сопротивление, в результате чего перед поступлени­ем на компрессорную станцию давление газа составляет 3-4 МПа. Поступая на стан­цию, он компремируется и распределяется потоками согласно режима диспетчер­ской службы потребителям.

Почти все цеха и службы расположены рядом друг с другом, за исключением компрессорного цеха 4, являющегося одним из основных источников загрязнения окружающей среды, и резервной котельной. Они находятся на расстоянии 250-300 м от основной территории станции. При поступлении на станцию газ вначале проходит блок очистки от влаги и механических примесей (сепараторы, пылеуловители), а затем передается непосред­ственно в компрессорные цеха 3 и 4, где происходит его компремирование. В связи со снижением объемов перекачиваемого газа в работе находится только цех 4. Цеха оборудова­ны газотурбинными газоперекачивающими агрегатами ГТ-750-6. Цех 3 оснащен тремя такими аппаратами, а цех 4 - десятью. При их работе образуются продукты сгорания газа.

В процессе компремирования температура природного газа значительно увеличивается и транспортировка газа в таком состоянии невозможна. Поэтому перед дальнейшей транспортировкой его охлаждают, используя для этого аппараты воз­душного охлаждения.

На компрессорной станции имеются две котельных, одна из которых - резерв­ная и в настоящее время не эксплуатируется. Котельная оборудована двумя котлами “Универсал-бМ” и одним “КСВ”, работающими на природном газе. Резервная ко­тельная оборудована двумя котлами типа ВК-21.

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ

Острогожская компрессорная станция находится в Центрально-Черноземной области России в 2 км восточнее города Острогожска, на восточных склонах Среднерусской возвышенности Восточно-Европейской равнины. Географические коор­динаты - 51° с.ш. , 39° в.д.. К основным формам рельефа, определяющим характер поверхности в данной местности, относятся речные долины с террасами, ложбины, хорошо развитые овражно-балочные системы. На водоразделах встречаются плоские западины, а на склонах - оползни. Абсолютная высота в пойме р. Тихая Сосна - 84 м, на водоразделе -214м. Амплитуда колебания высот достигает 130 м .

Четвертичные отложения, прикрывающие почти сплошь все более древние породы, являются наиболее распространенными. Они имеют особо важное значение в генезисе современных почв, их географии и топографии и представлены в основ­ном покровными и лессовидными суглинками, делювиальными и аллювиальными отложениями, реже флювиогляциальными песками и супесями.

Климат исследуемой территории умеренно континентальный с жарким сухим летом, умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом и хорошо выра­женными переходными сезонами. Среднегодовая температура равна 7 °С , наиболее жаркого месяца (июля) + 20,4 °С, января - 8,6 °С. Годовая сумма осадков составляет 500 мм.

Общий характер циркуляционных процессов обусловлен главным образом ан­тициклонической деятельностью. Зимой здесь преобладают пасмурные дни, повто­ряемость которых составляет 74-78%. В теплый период года увеличение солнечной радиации способствует прогреванию континентального воздуха и его высушиванию в процессе трансформации, поэтому облачность в это время меньше. Из неблагоприятных явлений следует отметить туманы (39 дней в году), метели и поземки (35 дней в году), гололед и изморозь (49 дней в году), грозы (44 дня в году), сильные ветры (со скоростью > 15 м/сек - 2 дня в году).

Почвенный покров территории станции и ее окрестностей представлен почвами - естественными ненарушенными, естественно-антропогенными, поверхностно-преобразованными, антропогенными глубокопреобразованными и техногенными поверхностными в виде почвоподобных образований. На междуречьях доминируют черноземы типичные, а под пологом дубрав в междуречье Потудани и Тихой Сосны -серые лесные почвы. В Острогожском лесу почвенный покров состоит из выщело­ченных черноземов и темно-серых лесных почв. На песчаных террасах речных долин развиты преимущественно черноземовидные и желто-бурые связнопесчаные почвы а на супесчано-суглинистых - лугово-черноземные и выщелоченные черноземы. В поймах рек распространены пойменные аллювиальные дерновые и пойменные аллю­виальные дерново-слоистые, луговые почвы. В притеррасной части пойм сформиро­ваны аллювиальные болотные, в основном иловато-перегнойно-глеевые и иловато-торфяные почвы.

В пределах станции и в её окрестностях преобладают черноземы типичные, преимущественно распаханные. Целинные же черноземы типичные встречаются редко и лишь на небольших участках под разнотравно-злаковой растительностью на лессовидных суглинках.

Преобладает культурная растительность. На лесные массивы в районе прихо­дится 6,4 %. По меловым склонам р. Тихая Сосна наблюдаются своеобразные груп­пировки реликтовых растений - тимьянники, среди которых доминируют чабрец или тимьян меловой и иссоп меловой. Им сопутствуют норичник меловой, смолевка ме­ловая, льнянка меловая, лен крымский.

Животный мир рассматриваемой территории сравнительно небогат. В видо­вом составе преобладают представители открытых пространств: заяц-русак, суслик крапчатый, степной хорек, мышевидные грызуны. Лесные виды характерны для более облесенной части района - междуречье Потудани-Тихой Сосны. Здесь обитают олень настоящий, кабан, барсук, енотовидная собака, лесной хорек, норка, лисица.

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРЫ

При эксплуатации газотранспортных объектов следует выделить два основ­ных источника загрязнений - линейная часть газопровода и компрессорные станции.

Источниками загрязнения приземной атмосферы являются участки с основ­ным технологическим оборудованием - компрессорные цеха и участки вспомога­тельных служб: котельные, автотранспортное хозяйство, склад горюче-смазочных материалов, сварочный пост, участок металлообработки, склад метанола и блок очистки газа, участок деревообработки, печь для дожига технологических жидкостей.

Значительная часть загрязняющих атмосферу веществ на компрессорных станциях выделяется при работе газоперекачивающих агрегатов и составляет 98%, а остальные 2% - продукты сжигания газа при работе котельных и электростанций. Большое (до 2200 м³ газа) количество газа выбрасывается в атмосферу через “свечу” при остановках и пусках газоперекачивающих агрегатов. Кроме этого, поте­ри газа на компрессорных станциях (до 10 тыс. м³ в летний период) происходят при продувках пылеуловителей.

Компрессорные станции поставляют в атмосферу большое количество окси­дов азота и углерода, которые поступают от топливоиспользующего оборудования. При содержании в газе соединений серы в состав выбросов входят сероводород и диоксид серы (табл. 1). В связи с наличием большого парка автомашин, работающих на этилированном бензине и дизельном топливе, ремонтных мастерских и автозаправочной станции определено содержание в атмосфере углеводородов бензина, сажи. свинеца и его соединении.

Выделение диоксида кремния, оксидов марганца, оксида желе­за, фторидов и фтористого водорода находится в зависимости от сварочных работ, металлической пыли - от работы участков металлообработки, древесной пыли - от работы участков деревообработки, паров метанола - от способа его хранения.

Всего в атмосферу поступает от 132 стационарных источников выбросов 1131,650 т/год загрязняющих веществ. Из этого количества наибольшая доля приходится на метан - 378.424 т/год или 1567,000 г/сек, диоксид азота -167.276 т/год или 5,81637 г/сек, монооксид азота - 129,298 т/год или 5.308 г/сек. монооксил углерода -455,737 т/год или 18,5155 г/сек. От организованных источников в атмосферу поступа­ет 956,94145 т/год загрязнителей, а от неорганизованных (стоянки автотранспорта, АЗС, склада метанола, пневмокранов) - 174,7086 т/год загрязняющих веществ. Наибольшее количество вредных соединений дают компрессорные цеха 3 - 37.326953 т/год (3,3%) и 4 - 1079,6076 т/год (95,4%).

В общей массе выбросов (1131,650 т/год) содержится около 20 веществ разных классов опасности (табл. 1). Особо токсичные и токсичные вещества (1 и II классов опасности) составляют 167,27698 т/год или 14,8 % (без учета NO) от общей массы всех выбросов. Из особо опасных веществ в выбросах встречаются свинец и его соединения, а из токсичных - диоксид азота, оксиды марганца, фтористый водород. Эти вещества поступают в приземную воздушную среду в основном от следующих источников:

Таблица 1

Загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу Острогожской компрессорной станцией

Наименование вещества	Используемый критерий	Значение критерия, мг/м3	Класс опасности	Выброс вещества, т/год
Свинец и его неорганические соединения	ПДКм.р.[1]	0,001000	I	0,0003
Марганец и его соединения	ПДКм.р.	0,010000	II	0,00038
Диоксид азота	ПДКм.р.	0,085000	II	148,9000
Фториды газообразные	ПДКм.р.	0,02000	II	0,00031
Оксид железа	ПДКм.р.	0,040000	III	0.0048
Оксид азота	ПДКм.р.	0.400000	III	147,6720
Сажа	ПДКм.р.	0,150000	III	0.0043
Диоксид серы	ПДКм.р.	0,500000	III	0,1610
Метанол	ПДКм.р.	1,000000	III	0,0200
Оксид углерода	ПДКм.р.	5,000000	IV	455,7370
Бензин нефтяной	ПДКм.р.	5,000000	IV	0,2620
Диоксид кремния	ОБУВ22	0,020000	0	0,00008
Метан	ОБУВ	50.000000	0	378,4240
Одорант СПМ	ОБУВ	0,000050	0	0,0123
Пыль абразивная	ОБУВ	0.040000	0	0,1520
Пыль древесная	ОБУВ	0,100000	0	0,3000

котельных, сварочного участка, автотранспортного хозяйства. Доволь­но опасны и вещества III класса токсичности (0,3173 т/год или 0,03%), в особен­ности диоксид серы, металлическая пыль, сажа. К этому же классу относятся диоксид кремния и метанол. В приземной атмосфере определены и соединения IV класса опасности - 834,428 т/год (73,7%). К ним относятся оксид углерода, метан, бензин, оксид железа.

По таким контроли­руемым показателям для воздуха, как концентрация метана, диоксида азота, суммации по диоксиду азота и диоксиду серы, метанола, древесной пыли у источников на­блюдается превышение значения ПДК в 1,2-1,8 раза. Содержание же оксида углеро­да, бензина и одоранта СПМ составляет 0,6-0,8 ПДК. С удалением от эпицентра вы­броса значения концентраций уменьшаются экспоненциально до достижения мини­мума или фонового значения. Таким образом, на расстоянии 1000 м от источников выброса максимальные приземные концентрации загрязняющих веществ постоянных выбросов компрессорной станции составляют: по диоксиду азота - 0,38 ПДК, по метану - 0,65 ПДК, по абразивной пыли - 0,18 ПДК, а остальные на уровне фона.

Атмосферные выбросы - основной путь поступления загрязняющих веществ в окружающую среду. Попадая в атмосферу, загрязняющие вещества подхватываются воздушным потоком, переносятся на большие расстояния, участвуют в различных физических процессах и химических трансформациях. Весь процесс взаимодействия загрязнителей с окружающей средой можно разбить на ряд основных этапов:

1) выделение из источника и их начальное разбавление во время подъема в слои воздуха:

2) разбавление за счет турбулентной диффузии при переносе в районе распро­странения источника;

3) дальний перенос от источника в массе воздуха и разбавление воздушной массы за счет процессов турбулентной диффузии и эффектов ветрового сдвига меж­ду слоями воздуха, содержащими загрязнения:

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--