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 | 0,00008 | |
| Метан | ОБУВ | 50.000000 | 378,4240 | |
| Одорант СПМ | ОБУВ | 0,000050 | 0,0123 | |
| Пыль абразивная | ОБУВ | 0.040000 | 0,1520 | |
| Пыль древесная | ОБУВ | 0,100000 | 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:
4) реакции в атмосфере, приводящие к образованию вторичного загрязнения и увеличению концентрации загрязняющих веществ в атмосфере;
5) процессы выведения загрязнения из атмосферы, приводящие к ускорению образования осадков, химические реакции в облачных каплях и поступление загрязняющих веществ на поверхность Земли:
6) сухое выпадение, химические трансформации во время их переноса к поверхности Земли.