Природоохранительные регуляторы, ГОСТы и стандарты в экологии

Тепловые и атомные электростанции. Котельные установки. В процессе сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания. Объем энергетических выбросов очень велик. Так, современная теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн. кВт расходует до 20 тыс. т. угля в сутки и выбрасывает в атмосферу в сутки 680 т SO₂ и SO₃, 120— 140 т твердых частиц (зола, пыль, сажа), 200 т оксидов азота[5].

Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы  золы, но практически не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологичное газовое топливо, которое в три раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в пять раз меньше, чем уголь.

Источники загрязнения воздуха  токсичными веществами на атомных электростанциях (АЭС) — радиоактивный йод, радиоактивные инертные газы и аэрозоли. Крупный источник энергетического загрязнения атмосферы — отопительная система жилищ (котельные установки) дает мало оксидов азота, но много продуктов неполного сгорания. Из-за небольшой высоты дымовых труб токсичные вещества в высоких концентрациях рассеиваются вблизи котельных установок.

Черная и цветная  металлургия. При выплавке одной тонны стали, в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксидов серы и до 0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные загрязнители, как марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и др. В процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси, состоящие из фенола, формальдегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ.

Значительные выбросы  отходящих газов и пыли, содержащих токсичные вещества, отмечаются на заводах цветной металлургии при переработке свинцово-цинковых, медных, сульфидных руд, при производстве алюминия и др.

Химическое производство. Выбросы этой отрасли, хотя и невелики по объему (около 2% всех промышленных выбросов), тем не менее, ввиду своей весьма высокой токсичности, значительного разнообразия и концентрированности представляют значительную угрозу для человека и всей биоты. На разнообразных химических производствах атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота, хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.).

Выбросы автотранспорта. В мире насчитывается несколько сот миллионов автомобилей, которые сжигают огромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, прежде всего, в крупных городах. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания (особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных соединений — бенз(а)пирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (в случае применения этилированного бензина).

Наибольшее  количество вредных веществ в  составе отработавших газов образуется при не отрегулированной топливной системе автомобиля. Правильная ее регулировка позволяет снизить их количество в 1,5 раза, а специальные нейтрализаторы снижают токсичность выхлопных газов в шесть и более раз.

Интенсивное загрязнение  атмосферного воздуха отмечается также при добыче и переработки минерального сырья, на нефте- и газоперерабатывающих заводах, при выбросе пыли и газов из подземных горных выработок, при сжигании мусора и горении пород в отвалах (терриконах) и т. д. В сельских районах очагами загрязнения атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышленные комплексы по производству мяса, распыление пестицидов и т. д.

«Каждый житель Земли — это и потенциальная  жертва стратегических (трансграничных) загрязнений». Под трансграничными загрязнениями понимают загрязнения, перенесенные с территории одной страны на площадь другой. Только в 1994 г. на европейскую часть России из-за невыгодного ее географического положения выпало 1204 тыс. т. соединений серы от Украины, Германии, Польши и других стран. В то же время в других странах от российских источников загрязнения выпало только 190 тыс. т. серы, т. е. в 6,3 раза меньше.

2.2. Показатели загрязнения воздуха

 

Для определения  уровня загрязнения атмосферы используются следующие характеристики загрязнения воздуха:

1. средняя концентрация примеси в воздухе, мг/м3 или мкг/м3 (qср);
2. среднее квадратическое отклонение qср, мг/м3 или мкг/м3 (бср);
3. максимальная (измеренная за 20 мин) разовая концентрация примеси, мг/м3 или мкг/м3 (qм);

Загрязнение воздуха  определяется по значениям средних  и максимальных разовых концентраций примесей. Степень загрязнения оценивается при сравнении фактических концентраций с ПДК.

ПДК - предельно  допустимая концентрация примеси для  населенных мест, установленная Минздравом России. Значения ПДК даны в работе «Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух»[20]. Для некоторых веществ значения ПДК даны в таблице 3.

 

Таблица 3

Значения ПДК, мкг/м3

Вещество	24 часа	20 мин.
Азота диоксид	40	200
Аммиак	40	200
Бенз(а)пирен	0,001
Озон	30	160
Сажа	50	150
Свинец	0,3	1,0
Серы диоксид	50	500
Сероуглерод	5	30
Сероводород	-	8
Взвешенные вещества	150	500
Углерода оксид, мг/м3	3	5
Формальдегид	3	35
Фторид водорода	5	20

 

Средние концентрации сравниваются с ПДК среднесуточными, максимальные из разовых концентраций - с ПДК максимальными разовыми.

В качестве обязательных статистических характеристик используются:

1. повторяемость, %, разовых концентраций примеси в воздухе выше предельно допустимой концентрации (ПДК) данной примеси (g);
2. повторяемость, %, разовых концентраций примеси в воздухе выше 5 ПДК (g1);
3. число случаев концентраций примесей в воздухе, превышающих 10 ПДК.

Используются  три показателя качества воздуха: индекс загрязнения атмосферы - ИЗА, стандартный индекс - СИ и наибольшая повторяемость превышения ПДК - НП.

1. ИЗА - комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитывающий несколько примесей. Величина ИЗА рассчитывается по значениям среднегодовых концентраций. Поэтому этот показатель характеризует уровень хронического, длительного загрязнения воздуха.
2. СИ - стандартный индекс, т.е. наибольшая измеренная разовая концентрация примеси, деленная на ПДК. Он определяется из данных наблюдений на посту за одной примесью, или на всех постах рассматриваемой территории за всеми примесями за месяц или за год.
3. НП - наибольшая повторяемость (в процентах) превышения максимально разовой ПДК по данным наблюдений на посту за одной примесью или на всех постах территории за всеми примесями за месяц или за год.

В соответствии с существующими методами оценки, уровень загрязнения считается повышенным при ИЗА от 5 до 6, СИ<5, НП<20 %, высоким при ИЗА от 7 до 13, СИ от 5 до 10, НП от 20 до 50% и очень высоким при ИЗА равном или больше 14, СИ>10, НП>50% (см. рис. 3).

 

Рисунок 3. Оценка загрязнения воздуха

 

 

 

2.3. Динамика выбросов загрязняющих веществ 1990-2005 гг.

Динамики выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух Российской Федерации за период с 1990 по 2005 гг. охарактеризована так:

Во-первых, первая половина 90-х годов прошлого века характеризовалась существенным снижением выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, как от промышленных источников, так и от автотранспорта, что явилось следствием ряда объективных причин (распад СССР, разрыв сложившихся хозяйственных связей, разгосударствление экономики).

Во-вторых, после дефолта 1998 г., в результате которого создались благоприятные условия для развития отечественной промышленности, отмечается устойчивая тенденция роста выбросов, как от промышленных предприятий, так и от автотранспорта.

При этом рост выбросов от автотранспорта характеризуется существенно более высокими темпами, что объясняется существенным ростом автомобильного парка, в первую очередь, количества автотранспортных средств индивидуальных владельцев.

В-третьих, вклад выбросов от автотранспорта в суммарные выбросы имеет достаточно устойчивую тенденцию к росту, как на всей территории Российской Федерации, так, и особенно, на ее европейской территории (ЕТР), в то время, как на азиатской территории вклад автотранспорта в суммарные выбросы остается практически постоянным.

Наконец, в-четвертых, вклад выбросов от автотранспорта в суммарные выбросы крупных городов непрерывно растет.

 

2.4. Оценка современного уровня загрязнения атмосферы

Уровень загрязнения  атмосферы в настоящее время России остается высоким. В 141 городе (69% городов, где оценен уровень), степень загрязнения воздуха оценивается как очень высокая и высокая и только в 17% городов — как низкая.

В целом по России, 38% ее городского населения проживает на территориях, где не проводятся наблюдения за загрязнением атмосферы, а 55% — в городах с высоким и очень высоким уровнем загрязнения атмосферы, в этих городах проживает 58,4 млн. чел (см. рис. 4).

 
Рисунок 4. Численность населения (в %) в городах, где ИЗА:

(1)>14;

(2) 7–13;

(3) 5–6;

(4) <5 .

Более 75% городского населения находятся в зоне действия высокого и очень высокого загрязнения  в Москве и Санкт-Петербурге, в  Камчатской, Новосибирской, Омской, Оренбургской, Пермской, Самарской областях, в  республике Тыва и Таймырском АО.

Москва и  Санкт-Петербург на карте видны  как точки в областях (см. рис. 5).

 

Рисунок 5. Субъекты РФ и число жителей в них (% от общей численности городского населения субъекта РФ), испытывающих воздействие высокого и очень высокого загрязнения воздуха (2006 г.).

 

 

 

 

Глава 3. Основные экологические последствия загрязнения атмосферы и проблемы ее охраны

 

3.1. Экологические последствия загрязнения атмосферы

 

К важнейшим  экологическим последствиям глобального  загрязнения атмосферы относятся:

1) возможное  потепление климата («парниковый  эффект»);

2) нарушение  озонового слоя;

3) выпадение  кислотных дождей.

Большинство ученых в мире рассматривают их как крупнейшие экологические проблемы современности.

 

3.2. Мероприятия по охране атмосферного воздуха

 

I. Законодательные.  Наиболее важным в обеспечении  нормального процесса по охране  атмосферного воздуха является  принятие соответствующей законодательной базы, которая бы стимулировала и помогала в этом трудном процессе. Однако в России, как ни прискорбно это звучит, в последние годы не наблюдается существенного прогресса в этой области. Те последние загрязнения, с которыми мы сейчас столкнулись, мир уже пережил 30-40 лет назад и принял защитные меры, так что нам не нужно изобретать велосипед. Следует использовать опыт развитых стран и принять законы, ограничивающие загрязнение, дающие государственные дотации производителям экологически более чистых машин и льготы владельцам таких машин.

В США в 1998 году вступит в силу закон по предупреждению дальнейшего загрязнения воздуха, принятый конгрессом четыре года назад. Этот срок дает возможность автопромышленности адаптироваться к новым требованиям, но к 1998 году будьте любезны выпускать не меньше 2 процентов электромобилей и 20-30 процентов автомобилей на газовом топливе.

Еще раньше там  были приняты законы, предписывающие выпуск более экономичных двигателей. И вот результат: в 1974 году средний  автомобиль в США расходовал 16,6 литров бензина на 100 километров, а двадцать лет спустя - только 7,7.

Мы пытаемся идти тем же путем. В Государственной  думе находиться проект Закона «О государственной  политике в области использования  природного газа в качестве моторного топлива». Этот закон предусматривает снижение токсичность выбросов у грузовиков и автобусов, в результате перевода их на газ. Если будет обеспечена государственная поддержка, вполне реально это сделать так, что уже к 2000-му году у нас было бы 700 тысяч машин, работающих на газе (сегодня их - 80 тысяч).

Однако наши производители автомобилей не торопятся, они предпочитают создавать препоны принятию законов ограничивающих их монополизм и вскрывающих бесхозяйственность и техническую отсталость нашего производства. В позапрошлом году анализ Москомприроды показал ужасное техническое состояние отечественных автомобилей. 44% «Москвичей», сходивших с конвейера АЗЛК, не соответствовали ГОСТу по токсичности! На ЗИЛе таких машин было 11%, на ГАЗе - до 6%. Это позор для нашего автомобилестроения - даже один процент недопустим.

В целом в  России практически отсутствует  нормальная законодательная база, которая регулировала бы экологические отношения и стимулировала природоохранные мероприятия.

II. Архитектурно планировочные. Данные меры направлены на регламентацию строительства предприятий, планирование городской застройки с учетом экологических соображений, озеленение городов и др. При строительстве предприятий необходимо придерживаться правил установленных законом и не допускать строительство вредных производств городской черте. Необходимо осуществлять массовое озеленение городов, т. к. Зеленые насаждения впитывают из воздуха многие вредные вещества и способствуют очищению атмосферы. К сожалению, в современный период в России зеленые насаждения не сколько увеличиваются, сколько сокращаются. Не говоря уже о том, что построенные в свое время «спальные районы» не выдерживают никакой критики. Так как в этих районах однотипные дома расположены слишком густо (ради экономии площади) и воздух, находящийся между ними, подвержен застойным явлениям.