Учет транформации азота

Согласно "Методическому пособию по расчету, нормированию и контролю выбросов ЗВ в атмосферный воздух", НИИ Атмосфера, 2005 г., п.2.2.5 Учет транформации ВВ в атмосфере говорится о необходимости использовании коэф-тов транформации для оксида азота. Предлагается использовать коэф-ты 0,8 - для NO2 и 0,13 - для NO от NOx(в пересчете на NO2).
В связи с этим возник вопрос. В настоящее время проводим инвентаризацию и осуществляем инструментальное определение выбросов ЗВ от источников. Выбросы азота у нас газоанализатор определяет отдельно по NO и NO2.
ЦЛАТИ, ссылаясь на учет трансформации (у них газоанализатор только на NOx), настаивает на том, чтобы мы NO и NO2 пересчитывали на NOх(в пересчете на NO2), а потом снова их разделяли, используя коэф-ты 0,8 и 0,13. Только после этого предлагают использовать эти данные в инвентаризации, хотя раньше ничего подобного не было. На мой взгляд данный подход не совсем приемлим, ведь учет транформации должен происходить на этапе расчета рассеивания, а не инвентаризации.
Коллеги, интересно узнать ваше мнение по данному вопросу

Kay32,
Так как монооксид азота и диоксид азота имеют различные ПДК и соответственно различные нормативы платы, то трансформацию оксида азота NO в NO2 необходимо учитывать и при расчете загазованности и при нормировании выбросов.

Если газоанализатор позволяет одновременно получать концентрацию NO и NO2, то это очень удобно, так как позволяет рассчитать выбросы и оксида азота и диоксида азота. Непонятно только зачем от вас требуют пересчитывать их в NOx, а потом снова разделять.
Тут, я думаю, все же необходимо уточнить, что же все таки они хотят.

В том и дело, если бы не различные ПДК, а главное нормативы платы

Поясню. Источник - вращающаяся печь. Точка отбора пробы - газаход до трубы. Т.е., как утверждает Цлати, наши значения NO и NO2 опеределены без учета транформации, которая происходит при выходе газа из устья трубы. В связи с этим определенные значения оксидов азота в газоходе не соответсвуют выбрасываемым и необходим предложенный ими немыслимый пересчет от экспериментальных значений к теоретическим. А на мой взгляд, учет транформации должен происходить при расчете рассеивания.
Этот момент учета транформации очень существенно будет влиять на выбросы NO2 и на будущую плату!!!!
Еще уточнения. ЦЛАТИ при измерениях использует отличный от нас газоанализатор, который определяет только NOх(в пер. на NO2), а далее они производят перерасчет на NO-0,13 и NO2-0,8. Естественно их данные и наши не совпадают.
Вот где и собака зарыта, проконтроллировать нас не получается, что достовернее неясно.... и вообще на каком этапе необходимо использовать, указанные в Мет.пособии НИИ Атмосфера, коэф-ты трансформации

Kay32, Как я понимаю данную ситуацию.
При сгорании природного газа (в печах, котельных и т.п.) в основном образуется монооксид азота NO. А диоксид азота NO2 образуется после выхода NO из источника выброса и уноса его ветром путем трансформации во времени за счет кислорода атмосферного воздуха и в зависимости от атмосферных условий (скорости ветра, T, Р, содержания углеводородов, хлоридов, озона и др.). Эта трансформация постепенная, наступает в большей части за пределами промплощадок и рассеивается по ветру в атмосфере где-то далеко...
Теперь о плате за выбросы. Плата же устанавливается за промышленные выбросы, а не за концентрацию где-то далее по ветру в атмосфере! Поэтому, на мой взгляд, плата должна осуществляться только именно за выбрасываемое и нормируемое вещество – NO. И все.
Образование различных оксидов азота (которых более чем два вида, поэтому и обозначаются NOx) зависящее от различных условий далеко за пределами промплощадки не может быть точно установлено. Поэтому, там за пределами промплощадок возможно и допустимо устанавливать фиксированное соотношение для NO – 0.13, а для NO2- 0.8 (т.к. трансформация на 100% не произойдет, а если и произойдет, то условно на другой стороне Земли. Кто укажет точное место? Никто). Есть еще вопрос, а где остальные 0.07 ?
Для справки. У нас газоанализаторы ДАГ-16, ДАГ-500. Практически на всех источниках (газоходы котельных, различные печи и нагреватели) показывает NO, а NO2=0. Редко бывает NO2>0.

НО, что интересно, требуют плату за Диоксид Азота (или Nox в так называемом пересчете на NO2), что дороже и выгодно – это понятно, но что-то тут не совсем то…
Возникает встречный вопрос, а другие вещества, выбрасываемые не только в атмосферу, но и в водные объекты, тоже подвергаются трансформации (кроме сугубо консервативных которых мало) и далеко не изучены их последние продукты мутаций и реакций. А с этим как быть? Странно, почему мы до сих пор не платим за все известные науке химические соединения и вещества .

Мне вот тоже бы так хотелось, но если бы так просто было :2:
А как же быть в тех случаях, когда прибор фиксирует только NOх? Его же надо разделять, т.к. ПДК на оксид и диоксид азота разные. Или когда выбросы определяются расчетным путем, как для котлов? Использовать коэф-ты транформации 0,8 и 0,13? В противовес этому экспериментальные данные определеннные прибором с раздельным показанием NO и NO2. Так чему же отдать предпочтение?
Экспериментальный метод носит преобладающих характер в сравнении с расчетным, но он получается не учитывает трансформацию Кто поможет разобраться?

А как же быть при расчетном определении выбросов?

0,8 и 0,13, определены как коэф-ты пересчета и как я понимаю они могли быть установлены на основе описания процесса математическими моделями путем возможных аппроксимаций или теоретических выкладок и это вовсе не значит, что сумма должна быть равна 1.

Kay32, gvf,
Обратившись к литературе, выясняется следующее.

На степень трансформации NO в NO2 влияние оказывает в основном концентрация самих оксидов азота (там где выбросы наименее разбавлены атмосферным воздухом) и концентрация озона в приземном слое атмосферы.

Таким образом, наиболее интенсивная трансформация происходит "на выходе" из трубы, то есть в районе устья, откуда и вываливаются выбросы.

Далее по шлейфу дымовых газов могут происходить разные реакции соединения NO с компонентами окружающей среды с образованием NO2, при которых наибольшее значение имеет реакция с озоном О3.
Может быть, последние молекулы монооксида азота вообще никогда не вступят в реакцию, так как NO обладает малой химической активностью.

А вот что касается платы, думаю я.
С точки зрения природоохранительного законодательства вообще не важно, в каком месте произойдет трансформация – в санитарно-защитной зоне, в районе ближайшей жилой застройки или вообще в воздушных массах соседнего государства.
Принцип платности – за каждый выброшенный грамм трансформированного NO2 придется платить вне зависимости от того, где он образовался.

Лишнее химическое вещество, антропогенным образом выброшенное, может в совокупности с уже имеющимися в данной местности загрязняющими веществами самостоятельно или с учетом суммации оказать в этой местности негативное воздействие на здоровье населения или ОПС.

Поэтому придется признать, что требование ЦЛАТИ "сложить" выбросы NO и NO2, определенные при помощи газоанализатора, в выбросы NOх, а потом выбросы NOx пересчитать в NO и NO2 с помощью коэффициентов трансформации представляется логичным.
Подчеркну – логичным с точки зрения осуществления платы за выбросы химических веществ NO и NO2.

Ну эт у кого как, у кого вываливаются, а у кого и вылетают

Не согласен. Во-первых трансформация происходит вследствии рассевания выбросов в атмосфере и учитывается ОНД-86 при соответсвующих расчетах с определением концентрации вещест в воздухе, что является определяющим при установлении ПДВ для вещества. Таким образом, транформация азота будет учтена в плате за выбросы, т.к. размер платы в значительной степени зависит от устанволенных ПДВ!
В дополнении к сказанному. Почему же мы с вами при определении количественного значения выброса ингредиента, входящего в какую-нибудь из групп суммации, сразу не учитываем его влияние (преобразование)

ultra, а что скажешь, если не касаться платы. Как у вас, происходит учет транформации.... Неужели пересчитываете выброс по 0,8 и 0,13

Коллеги, хотелось бы услышать, как вы определяете NO и NO2 в выбросах

Трансформация происходит не вследствие рассеивания, а в результате химических реакций, преобладающими из которых являются реакции NO с кислородом воздуха О2 и озоном О3.
На скорость этих реакций большое влияние оказывает концентрация самих оксидов азота, которая максимальна в устье трубы.
Поэтому на вылете из трубы происходит трансформация основной массы выбросов NO. Остальные NO могут вступать в реакцию через сколь угодно большой период и на достаточно большом расстоянии от источника. А часть из них вообще не вступит в реакцию.

Учитываем.
ОНД-86: Расчет концентрации вредных веществ, претерпевающих полностью или частично химические превращения (трансформацию) в более вредные вещества, проводится по каждому исходному и образующемуся веществу отдельно. При этом мощность источников для каждого вещества устанавливается с учетом максимально возможной трансформации исходных веществ в более токсичные. Степень указанной трансформации устанавливается по согласованию с Госкомгидрометом и Минздравом.

Если мне не веришь, вот выдержка из "Методических указаний по расчету выбросов оксидов азота с дымовыми газами котлов тепловых электростанций" (РД. 34.02.304-95):

…В топках при горении топлива образуется 95-99% монооксида азота NO и 1-5% более токсичного диоксида азота NO2. В атмосфере происходит неконтролируемое превращение NО в NO2, в связи с чем расчет ведется условно на NO2. Для расчета доли диоксида азота в суммарном содержании NOx в атмосферном воздухе при расчете загазованности и нормировании выбросов ТЭС условно применяется коэффициент 0,8.

Мы расчеты ведем по формулам:

M(NOx) = 30,75 * CNOx / (21 - O2) * Vсг * Bp * kп (г/с или т/г)
M(NO2) = 0,8 * M(NOx),
M(NO) = 0,13 * M(NOx) (г/с или т/г), где:
kп = 0.278 * 10-3 для максимальных выбросов и kп = 10-6 для валовых выбросов
Vсг - объем сухих дымовых газов
Bp - расчетный расход топлива.
CNOx - измеренная объемная концентрация оксидов азота, ppm

Кстати, в цитируемом тобой "Методическом пособии по нормированию, учету и контролю выбросов ЗВ в атмосферный воздух" НИИ Атмосферы, 2005 г. сказано, что в случае, если используются формулы по раздельному расчету выбросов NO и NO2 (например, если газоанализатор раздельно измеряет их концентрации), то сначала определяются суммарные выбросы NOx (в пересчете на NO2) по формуле М(NOx) = M(NO2) + 1,53 * М(NO), а потом определяются выбросы оксида и диоксида азота с учетом коэффициентов трансформации 0,8 и 0,13.

Так что, придется тебе признать, что ЦЛАТИ в данном случае прав.

ultra, в принципе, все логично, но есть пару маленьких НО не дающих мне покоя:
1. ОНД-86 - методика расчета концентраций ЗВ в атмосферном воздухе и применяется для нормировании выбросов. К инвентаризации никакого отношения не имеет.
Вследствие учет транформации, должен происходить при осуществлии расчета рассеивания, как и суммация ВВ.... но не раньше!!!
При этом, как я говорил выше учет трансформации выбросов при расчете рассеивания влияет на уставливаемые ПДВ, что естественно отражается на платежах.
2. Приведенные тобой доводы я не отрицаю, но опять же они говорят о расчетном методе определения выбросов и не слова о экспериментальном, который считается более достоверным.
Цитирую: " используются формулы по раздельному расчету выбросов NO и NO2 (например, если газоанализатор раздельно измеряет их концентрации)" - в пособие имеено так не говориться, там речь, только о расчете. Одно другому не равно!!!

Kay32, Ultra,
1.При инструментальных замерах инвентаризации считаю, что надо поступать так:
1. Измеряем концентрации в газоходе, т.к. инвентаризация источника (а не атмосферы вокруг предприятия).
2. Получаем условно, NO=95-99%, а NO2=1-5%.
3. Вносим эти данные в раздел 2 ведомости инв-ции.
4. Установили. Согласовали и Точка.
Больше здесь ничего не нужно пересчитывать. Если у Цлати прибор измеряет только NОx(?), то надо почитать в руководстве к этому прибору – каким образом определяется это NОx?
Тут может быть собака и зарыта. Насколько мне известно, электрохимячеек на NОx в приборы не ставят, т.к. их и нет (что такое какие-то суммы веществ для одной эл/хим. ячейки определить?).
Например, «Дитангаз» оснащает свои приборы ячейками на NО. Может, кажется, и на NО2. Но чаще - NО. А далее пересчет внутри прибора и вывод на табло и печать. Итак: значение NО – измеренное, а NО2 и NОx - расчетное. Этот метод и аттестован.

Например, в ДАГ16 и ДАГ-500 у нас установлена э/хим ячейка на NО. А NО2 не измеряется, а рассчитывается автоматом в приборе по соотношению, приведенному в руководстве к прибору. А NОx определяется как арифметическая сумма NО и NО2. Все это выводится на печать и легко проверить. Баланс 100%.
Больше тут делать нечего и незачем туда-сюда пересчитывать одно и тоже.

А вот, как ты правильно ставишь вопрос, что трансформация происходит в атмосферном воздухе и должна учитываться при расчете рассеивания или при замерах за СЗЗ и далее…
В этом случае ситуация ровно наоборот. Где-то в городе наши 95% NO трансформируется в NO2 . И в этой сумме будет уже NO=13%, а NO2=80% (согласно методике). Хотя исследования ин-та газа (И.Я.Сигал, Н.А.Гуревич и др.) показывают очень разные соотношения (до 50-50, 40-60, 60-40, 20-80 и т.д.) в зависимости от условий, которые разные по сезонам, географии и по содержанию в атмосфере озона и др. веществ. Ну да ладно, согласовано 13–80 и хорошо.
2. Плату осуществляем за что? За негативное воздействие на ОС, а не за тонны выбрасываемых веществ, к сожалению. Хотя в Инв-ции нормируем тонны выбрасываемых веществ, а не их трансформированные величины, образовавшиеся и вредно воздействующие на ОС где-то далеко, пусть и в соседнем государстве.
Получается, что между оксидами азота в Ведомости Инвентаризации и теми оксидами азота, которые получатся после рассеивания в атмосфере и трансформации большая разница как по ПДК, так и по Денежкам.

КАК БЫТЬ?
Если бы всем замерять и платить за NOx, то все ясно и ничего не надо трансформировать и мутить воду.
А так получается, что для платежей Вам надо замеренный в трубе NO превратить (трансформировать) расчетом в атмосферный NO2 – взяв с коэфф. 0.8. Прибавить к этому числу то NO2, что замерили в трубе при инв-ции (хоть там и мизер) и проплатить за эту сумму.
А по NO проплатить только оставшиеся от этого расчета 0.13 нетрансформированных в атмосфере NO. Все.
Вывод: хрен редьки не слаще.
Плохо, что нигде нет точного описания по этому поводу в виде МУ.

Ultra говорил, что почти весь NO сразу переходит в NO2 на устье трубы. А я писал, что не сразу.
Так вот нашел у И.Я. Сигала по этому поводу:
«При окислении кислородом скорость реакции снижается пропорционально квадрату кратности разбавления, а в реакции с озоном - пропорционально кратности разбавления в первой степени. Подмешивание порций окружающего воздуха в дымовую струю служит единственным источником озона, быстро расходуемого в реакции. Так при типичном для надземного участка дымовой струи содержании NO=1ppm масштаб времени расходования подмешанного в струю озона составляет примерно 3 секунды. Поэтому в надземной части дымовой струи, где концентрация NO во много раз выше атмосферного содержания озона, наблюдается ДЕФИЦИТ озона, вплоть до отсутствия его в ядре струи. Это было впервые обнаружено при зондировании дымовой струи станции мощностью 1ГВт. Авторы этих исследований регистрировали отсутствие озона вплоть до расстояния 16 км от дымовой струи! Время дрейфа 30 мин. На более удаленных от трубы участках дымовой струи озон обнаруживается и в ядре струи, но концентрации его ниже фонового содержания в окружающем воздухе».
Далее по тексту – … «В среднем в приземной части дымовой струи электростанции соотношение NO2/(NO+NO2)=80% достигается уже на расстоянии 3.6 км, в то время как в надземной части струи столь высокая доля диоксида азота зафиксирована на расстояниях, в несколько раз больших».

В общем, вопросы тут есть.