Загрязнение атмосферы

Для соблюдения ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных

мест устанавливают предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ из

систем вытяжной вентиляции, различных технологических и энергетических

установок. Предельно допустимые выбросы ГТДУ самолетов гражданской авиации

определены ГОСТ 17.2.2.04 - 86, выбросы автомобилей с ДВС – ГОСТ 17.2.2.03

– 87 и рядом других.

Распространение газообразных примесей и пылевых частиц диаметром

менее 10 мкм, имеющих незначительную скорость осаждения, подчиняется общим

закономерностям. Для более крупных частиц эта закономерность нарушается,

так как скорость их осаждения под действием силы тяжести возрастает.

Поскольку при очистке от пыли крупные частицы улавливаются, как правило,

легче, чем мелкие, в выбросах остаются очень мелкие частицы; их рассеивание

в атмосфере рассчитывают так же, как и газовые выбросы.

В зависимости от расположения и организации выбросов источники

загрязнения воздушного пространства подразделяют на затененные и

незатененные, линейные и точечные. Точечные источники используют тогда,

когда удаляемые загрязнения сосредоточены в одном месте. К ним относят

выбросные трубы, шахты, крышные вентиляторы и другие источники.

Выделяющиеся из них вредные вещества при рассеивании не накладываются одно

на другое на расстоянии двух высот здания (с заветренной стороны). Линейные

источники имеют значительную протяженность в направлении, перпендикулярном

к ветру. Это аэрационные фонари, открытые окна, близко расположенные

вытяжные шахты и крышные вентиляторы.

Основным документом, регламентирующим расчет рассеивания и

определения приземных концентраций выбросов промышленных предприятий,

является «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных

веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД – 86». Эта методика

позволяет решать задачи по определению ПДВ при рассеивании через одиночную

незатененную трубу, при выбросе через низкую затененную трубу и при выбросе

через фонарь из условия обеспечения ПДК в приземном слое воздуха.

Аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов в

атмосферу делятся на: пылеуловители (сухие, электрические, фильтры,

мокрые); туманоуловители (низкоскоростные и высокоскоростные); аппараты для

улавливания паров и газов (абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и

нейтрализаторы); аппараты многоступенчатой очистки (уловители пыли и газов,

уловители туманов и твердых примесей, многоступенчатые пылеуловители). Их

работа характеризуется рядом параметров. Основными из них являются

активность очистки, гидравлическое сопротивление и потребляемая мощность.

Эффективность очистки

(=(свх – свых)/свх (5)

где свх и свых – массовые концентрации примесей в газе до и после

аппарата.

Широкое применение для очистки газов от частиц получили сухие

пылеуловители – циклоны различных типов.

Электрическая очистка (электрофильтры) – один из наиболее

совершенных видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана.

Этот процесс основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего

разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на

осадительных и коронирующих электродах. Для этого применяют электрофильтры.

Для высокоэффективной очистки выбросов необходимо применять аппараты

многоступенчатой очистки. В этом случае очищаемые газы последовательно

проходят несколько автономных аппаратов очистки или один агрегат,

включающий несколько ступеней очистки.

Такие решения находят применение при высокоэффективной очистке газов

от твердых примесей; при одновременной очистке от твердых и газообразных

примесей; при очистке от твердых примесей и капельной жидкости и т. п.

Многоступенчатую очистку широко применяют в системах очистки воздуха с его

последующим возвратом в помещение.

Способы очистки газовых выбросов в атмосферу.

Абсорбционный способ очистки газов, осуществляемый в установках-

абсорберах, наиболее прост и с высокой степенью очистки, однако требует

громоздкого оборудования и очистки поглощающей жидкости. Основан на

химических реакциях между газом, например, сернистым ангидридом, и

поглощающей суспензией (щелочной раствор: известняк, аммиак, известь). При

этом способе на поверхность твердого пористого тела (адсорбента) осаждаются

газообразные вредные примеси. Последние могут быть извлечены с помощью

десорбции при нагревании водяным паром.

Способ окисления горючих углеродистых вредных веществ в воздухе

заключается в сжигании в пламени и образовании СО2 и воды, способ

термического окисления – в подогреве и подаче в огневую горелку.

Каталитическое окисление с использованием твердых катализаторов

заключается в том, что сернистый ангидрид проходит через катализатор в виде

марганцевых составов или серной кислоты.

Для очистки газов методом катализа с использованием реакций

восстановления и разложения применяют восстановители (водород, аммиак,

углеводороды, монооксид углерода). Нейтрализация оксидов азота NOx

достигается применением метана с последующим использованием оксида алюминия

для нейтрализации на втором этапе образующегося монооксида углерода.

Для очистки от СО и NOx отработанных газов дизельных автомобилей

применяют аналогичный метод, например, для работающих в карьерах

автосамосвалов БелА3-540А.

Каталитический способ заключается в разложении озона с серебряно-

пиролюзитовым (серебряно-марганцевым) катализатором.

Перспективен сорбционно-каталитический способ очистки особо токсичных

веществ при температурах ниже температуры катализа.

Адсорбционно-окислительный способ также представляется перспективным.

Он заключается в физической адсорбции малых количеств вредных компонентов с

последующим выдуванием адсорбированного вещества специальным потоком газа в

реактор термокаталитического или термического дожигания.

В крупных городах для снижения вредного влияния загрязнения воздуха

на человека применяют специальные градостроительные мероприятия: зональную

застройку жилых массивов, когда близко к дороге располагают низкие здания,

затем – высокие и под их защитой – детские и лечебные учреждения;

транспортные развязки без пересечений, озеленение.

Охрана атмосферного воздуха.

Атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных

элементов окружающей среды.

Закон «О6 охране атмосферного воздуха» всесторонне охватывает

проблему. Он обобщил требования, выработанные в предшествующие годы и

оправдавшие себя на практике. Например, введение правил о запрещении ввода

в действие любых производственных объектов (вновь созданных или

реконструированных), если они в процессе эксплуатации станут источниками

загрязнений или иных отрицательных воздействий на атмосферный воздух.

Получили дальнейшее развитие правила о нормировании предельно допустимых

концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

Государственным санитарным законодательством только для атмосферного

воздуха были установлены ПДК для большинства химических веществ при

изолированном действии и для их комбинаций.

Гигиенические нормативы – это государственное требование к

руководителям предприятий. За их выполнением должны следить органы

государственного санитарного надзора Министерства здравоохранения и

Государственный комитет по экологии.

Большое значение для санитарной охраны атмосферного воздуха имеет

выявление новых источников загрязнения воздушной среды, учет проектируемых,

строящихся и реконструируемых объектов, загрязняющих атмосферу, контроль за

разработкой и реализацией генеральных планов городов, поселков и

промышленных узлов в части размещения промышленных предприятий и санитарно-

защитных зон.

В Законе «Об охране атмосферного воздуха» предусматриваются

требования об установлении нормативов предельно допустимых выбросов

загрязняющих веществ в атмосферу. Такие нормативы устанавливаются для

каждого стационарного источника загрязнения, для каждой модели транспортных

и других передвижных средств и установок. Они определяются с таким

расчетом, чтобы совокупные вредные выбросы от всех источников загрязнения в

данной местности не превышали нормативов ПДК загрязняющих веществ в

воздухе. Предельно допустимые выбросы устанавливаются только с учетом

предельно допустимых концентраций.

Очень важны требования Закона, относящиеся к применению средств

защиты растений, минеральных удобрений и других препаратов. Все

законодательные меры составляют систему профилактического характера,

направленную на предупреждение загрязнения воздушного бассейна.

Закон предусматривает не только контроль за выполнением его

требований, но и ответственность за их нарушение. Специальная статья

определяет роль общественных организаций и граждан в осуществлении

мероприятий по охране воздушной среды, обязывает их активно содействовать

государственным органам в этих вопросах, так как только широкое участие

общественности позволит реализовать положения этого закона. Так, в нем

сказано, что государство придает большое значение сохранению благоприятного

состояния атмосферного воздуха, его восстановлению и улучшению для

обеспечения наилучших условий жизни людей – их труда, быта, отдыха и охраны

здоровья.

Предприятия или их отдельные здания и сооружения, технологические

процессы которых являются источником выделения в атмосферный воздух вредных

и неприятно пахнущих веществ, отделяют от жилой застройки синитарно-

защитными зонами. Размер этих зон до границы жилой застройки устанавливают:

а) для предприятий с технологическими процессами, являющимися источниками

загрязнения атмосферного воздуха вредными и неприятно пахнущими веществами,

– непосредственно от источников загрязнения атмосферы сосредоточенными

(через трубы, шахты) или рассредоточенными (через фонари зданий и др.)

выбросами, а также от мест загрузки сырья или открытых складов; 6) для

тепловых электрических станций, производственных и отопительных котельных –

от дымовых труб.

Санитарно-защитная зона для предприятий и объектов может быть

увеличена при необходимости и надлежащем обосновании не более чем в 3 раза

в зависимости от следующих причин: а) эффективности предусмотренных или

возможных для осуществления методов очистки выбросов в атмосферу; б)

отсутствия способов очистки выбросов; в) размещения жилой застройки при

необходимости с подветренной стороны по отношению к предприятию в зоне

возможного загрязнения атмосферы; г) розы ветров и других неблагоприятных

местных условий (например, частые штили и туманы); д) строительства новых,

еще недостаточно изученных вредных в санитарном отношении производств.

Размеры санитарно-защитных зон для отдельных групп или комплексов

крупных предприятий химической, нефтеперерабатывающей, металлургической,

машиностроительной и других отраслей промышленности, а также тепловых

электрических станций с выбросами, создающими большие концентрации

различных вредных веществ в атмосферном воздухе и оказывающими особо

неблагоприятное влияние на здоровье и санитарно-гигиенические условия жизни

населения, устанавливают в каждом конкретном случае по совместному решению

Минздрава и Госстроя России.

Размеры санитарно-защитных зон для предприятий, зданий и сооружений,

где осуществляются работы с применением радиоактивных веществ, должны

соответствовать санитарным правилам работы с радиоактивными веществами и

источниками ионизирующих излучений.

Размер санитарно-защитных зон для расчета рассеивания в атмосфере

вредных веществ определяют с учетом суммарного загрязнения наружного

воздуха как технологическими и вентиляционными выбросами, так и

существующими (фоновыми) загрязнениями. Величину фоновых загрязнений

атмосферного воздуха в районе предполагаемого строительства или

реконструкции предприятия устанавливают местные органы санитарно-

эпидемиологической и гидрометеорологической служб и представляют свои

данные проектным организациям для расчета санитарно-защитных зон.

Для повышения эффективности санитарно-защитных зон на их территории

высаживают древесно-кустарниковую и травянистую растительность, снижающую

концентрацию промышленной пыли и газов. В санитарно-защитных зонах

предприятий, интенсивно загрязняющих атмосферный воздух вредными для

растительности газами, следует выращивать наиболее газоустойчивые деревья,

кустарники и травы с учетом степени агрессивности и концентрации

промышленных выбросов. Особо вредны для растительности выбросы предприятий

химической промышленности (сернистый и серный ангидрид, сероводород,

серная, азотная, фтористая и бромистая кислоты, хлор, фтор, аммиак и др.),

черной и цветной металлургии, угольной и теплоэнергетической

промышленности.

Заключение

Оценка и прогноз химического состояния приземной атмосферы,

связанного с природными процессами ее загрязнения, существенно отличается

от оценки и прогноза качества этой природной среды, обусловленного

антропогенными процессами. Вулканической и флюидной активностью Земли,

другими природными феноменами нельзя управлять. Речь может идти только о

минимизации последствий негативного воздействия, которое возможно лишь в

случае глубокого понимания особенностей функционирования природных систем

разного иерархического уровня, и, прежде всего, Земли как планеты.

Необходим учет взаимодействия многочисленных факторов, изменчивых во

времени и пространстве, К главным факторам относятся не только внутренняя

активность Земли, но и ее связи с Солнцем, космосом. Поэтому мышление

«простыми образами» при оценке и прогнозе состояния приземной атмосферы

недопустимо и опасно.

Антропогенные процессы загрязнения воздушного бассейна в большинстве

случаев поддаются управлению. Однако борьба с трансграничными переносами

загрязняющих веществ в атмосфере может успешно вестись лишь при условии

тесного международного сотрудничества, что представляет определенные

трудности по разным причинам.

Очень сложно оценивать и прогнозировать состояние атмосферного

воздуха, когда на него воздействуют и природные, и антропогенные процессы.

Особенности такого взаимодействия пока еще изучены слабо.

Экологическая практика в России и за рубежом показала, что ее неудачи

связаны с неполным учетом негативных воздействий, неумением вы- брать и

оценить главные факторы и последствия, низкой эффективностью использования

результатов натурных и теоретических экологических исследований при

принятии решений, недостаточной разработанностью методов количественной

оценки последствий загрязнения приземной атмосферы и других

жизнеобеспечивающих природных сред.

Во всех развитых странах приняты законы об охране атмосферного

воздуха. Они периодически пересматриваются с учетом новых требований к

качеству воздуха и поступления новых данных о токсичности и поведении

загрязняющих веществ в воздушном бассейне. В США сейчас обсуждается уже

четвертый вариант закона о чистом воздухе. Борьба идет между сторонниками

охраны окружающей среды и компаниями, экономически не заинтересованными в

повышении качества воздуха. Г1равительством Российской Федерации разработан

проект закона об охране атмосферного воздуха, который в настоящее время

обсуждается. Улучшение качества воздуха на территории России имеет важное

социально-экономическое значение.

Это обусловлено многими причинами, и, прежде всего, неблагополучным

состоянием воздушного бассейна мегаполисов, крупных городов и промышленных

центров, в которых проживает основная часть квалифицированного и

трудоспособного населения.

Легко сформулировать формулу качества жизни в столь затяжной

экологический кризис: гигиенически чистый воздух, чистая вода, качественная

сельскохозяйственная продукция, рекреационная обеспеченность потребностей

населения. Сложнее это качество жизни реализовать при наличии

экономического кризиса, ограниченных финансовых ресурсов. В такой

постановке вопроса необходимы исследования и практические мероприятия,

составляющие основу «экологизации» общественного производства.

В сложных условиях структурной перестройки хозяйства необходим выбор

экологической стратегии на этот период. Ведь именно в этот период будут

закладываться основы тех экологических условий жизни населения России, с

которыми оно будет жить в ХХI веке.

В условиях структурной перестройки хозяйства в начале ХХI века

экологическая стратегия, прежде всего, предполагает разумную экологически

обоснованную технологическую и техническую политику. Эту политику можно

сформулировать коротко: производить больше с меньшими затратами, т.е.

сберегать ресурсы, использовать их с наибольшим эффектом, совершенствовать

и быстро менять технологии, внедрять и расширять рециклинг. Иными словами,

должна быть обеспечена стратегия превентивных экологических мер,

заключающаяся во внедрении самых совершенных технологий при структурной

перестройке хозяйства, обеспечивающих энерго- и ресурсосбережение,

открывающая возможности совершенствования и быстрой смены технологий,

внедрение рециклинга и минимизацию отходов. Концентрация усилий при этом

должна быть направлена на развитие производства потребительских товаров и

увеличение доли потребления. В целом хозяйство России должно максимально

сократить энерго- и ресурсоемкость валового национального продукта и

потребление энергии и ресурсов в расчете на одного жителя. Сама рыночная

система и конкуренция должны способствовать реализации этой стратегии.

В том же направлении превентивной экологической стратегии необходимо

решать вопросы с продажей ресурсов за рубеж. Следует постепенно сокращать

как физический объем таких продаж, так и долю ресурсов в общем экспорте.

Особенно ответственен вопрос передачи добычи ресурсов в руки зарубежных

инвесторов. Уже сейчас отмечается совершенно явная тенденция зарубежных

инвесторов вкладывать капитал в первую очередь в ресурсодобывающие отрасли,

особенно в нефтегазодобычу. Такая тенденция, если она возобладает, будет

способствовать еще большему сдвигу страны к экологическим проблемам

третьего мира.

В русле превентивной экологической стратегии в переходный период

необходимо решать и другие вопросы: возможность расширения экологически

опасных отраслей (металлургической, химической, энергетической) в

особенности в местах концентрации предприятий этих отраслей; реализация

проектов, которые могут иметь серьезные последствия для природы;

захоронение экспортируемых из-за рубежа опасных отходов, в том числе из

стран-членов СНГ.

Одной из главных задач экологической стратегии в переходный период

должна быть задача максимального сокращения потребления первичной

биологической продукции на территории России преимущественно за счет

сокращения потребления территории и рубок леса, а также путем более

интенсивного лесовосстановления. В рамках этой же задачи следует проводить

работу по всемерному расширению площади особо охраняемых территорий, в

первую очередь заповедников и национальных парков.

В переходный период должно быть наращивание научного потенциала в

сфере экологии, в особенности перспективных фундаментальных исследований,

позволяющих сформулировать стратегию, которая могла бы обеспечить

экологическую устойчивость развития России в ХХ1 веке.

В конце книги считаем необходимым напомнить читателям, что уже

наступает время, когда мир может задохнуться, если не придет на помощь

природе человек. Только человек владеет экологическим талантом – содержать

окружающий мир в чистоте.

Список литературы

1. Данилов-Данильян В.И. «Экология, охрана природы и экологическая

безопасность» М.: МНЭПУ, 1997 г.

2. Протасов В.Ф. «Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России»,

М.: Финансы и статистика, 1999 г.

3. Белов С.В. «Безопасность жизнедеятельности» М.: Высшая школа, 1999 г.

4. Данилов-Данильян В.И. «Экологические проблемы: что происходит, кто

виноват и что делать?» М.: МНЭПУ, 1997 г.

5. Козлов А.И., Вершубская Г.Г. «Медицинская антропология коренного

населения Севера России» М.: МНЭПУ, 1999 г.

-----------------------

[pic]

[pic]

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5