Загрязнения атмосферного воздуха

     Загрязнения атмосферного воздуха 

     Предприятия металлургической, химической, цементной  и других отраслей промышленности выбрасывают  в атмосферу пыль, сернистые и  другие вредные газы, выделяющиеся при различных технологических  производственных процессах.   Черная металлургия выплавки чугуна и переработки  его на сталь сопровождаются выбросом в атмосферу различных газов. Загрязнение воздуха пылью при  коксовании углей сопряжено с  подготовкой шихты и загрузкой  ее в коксовые печи, с выгрузкой  кокса в тушильные вагоны и  с мокрым тушением кокса. Мокрое тушение  сопровождается также выбросом в  атмосферу веществ, входящих в состав используемой воды. Цветная металлургия. При получении металлического алюминия путем электролиза с отходящими газами от электролизных ванн в атмосферный  воздух выделяется значительное количество газообразных и пылевидных фтористых  соединений. Воздушные выбросы предприятий  нефтедобывающей и нефтехимической  промышленности содержат большое количество углеводородов, сероводорода и дурно  пахнущих газов. Выброс в атмосферу  вредных веществ на нефтеперерабатывающих  заводах происходит главным образом  вследствие недостаточной герметизации оборудования. Например, загрязнение  атмосферного воздуха углеводородами и сероводородом отмечается от металлических  резервуаров сырьевых парков для  нестабильной нефти, промежуточных  и товарных парков для легковых нефтепродуктов.

     Производство  цемента и строительных материалов может являться источником загрязнения  атмосферы различной пылью. Основными  технологическими процессами этих производств  являются процессы измельчения и  термическая обработка шихт, полуфабрикатов и продуктов в потоках горячих  газов, что связано с выбросами  пыли в атмосферный воздух. К химической промышленности относится большая  группа предприятий. Состав их промышленных выбросов весьма разнообразен. 0сновными выбросами от предприятий химической промышленности являются окись углерода, окислы азота, сернистый ангидрид, аммиак, пыль от неорганических производств, органические вещества, сероводород, сероуглерод, хлористые соединения фтористые соединения и др.

       Источниками загрязнения атмосферного  воздуха в сельских населенных  местах являются животноводческие  и птицеводческие фермы, промышленные  комплексы от производства мяса, предприятия районного объединения  "Сельхозтехника", энергетические  и теплосиловые предприятия, пестициды,  применяемые в сельском хозяйстве.  В районе расположения помещений  для содержания скота и птицы  в атмосферный воздух могут  поступать и распространяться  на значительное расстояние аммиак, сероуглерод и другие дурно  пахнущие газы. К источникам загрязнения  атмосферного воздуха пестицидами  относятся склады, протравливание  семян и сами поля, на которые  в том или ином виде наносятся пестициды и минеральные удобрения, а также хлопкоочистительные заводы.

     «Продолжительность  жизни» самого сернистого газа в атмосфере  сравнительно невелика (от двух-трех недель, если воздух сравнительно сухой и чистый, до нескольких часов, если воздух влажен и в нем присутствует аммиак или некоторые другие примеси). Он, растворяясь в каплях атмосферной влаги, в результате каталитических, фотохимических и других реакций окисляется и образует раствор серной кислоты. Агрессивность выбросов еще более возрастает. В конечном счете, переносимые воздушными массами сернистые соединения переходят в форму сульфатов. Их перенос в основном происходит на высоте от 750 до 1500 м, где средние скорости близки к 10 м/с, и дальность переноса сернистого газа простирается до 300—400 км. На этом же удалении от источника выбросов в струе переноса отмечается максимум концентрации раствора серной кислоты. Ее обнаруживают и на расстоянии до 1000—1500 км, где в основном завершается ее переход в форму сульфатов. Описанный выше процесс—лишь упрощенная схема, не учитывающая возможности вымывания сернистого газа и серной кислоты по пути переноса каплями дождя, а также абсорбирования их растительностью, почвой, поверхностными и морскими водами, воздействие сернистого газа и его производных на человека и животных, проявляется, прежде всего в поражении верхних дыхательных путей.

     Под влиянием сернистого газа и серной кислоты происходит разрушение хлорофилла в листьях растений, в связи, с чем ухудшаются фотосинтез и дыхание, замедляется рост, снижается качество древесных насаждений и урожайность сельскохозяйственных культур, а при более высоких и продолжительных дозах воздействия растительность погибает.   Так называемые «кислые» дожди вызывают повышение кислотности почв, что снижает эффективность применяемых минеральных удобрений на пахотных землях, приводит к выпадению наиболее ценной части видового состава трав на долголетних культурных сенокосах и пастбищах. Особенно подвержены влиянию кислых осадков дерново-подзолистые и торфяные почвы, широко распространенные в северной части Европы, В нейтральной воде концентрация водородных ионов (рН) равна 7. Если же приборы показывают цифру меньше семи, вода кислая, больше — щелочная. Наличие в воздухе соединений серы ускоряет процессы коррозии металлов, разрушения зданий, сооружений, памятников истории и культуры, ухудшает качество промышленных изделий и материалов. Установлено, например, что в промышленных районах сталь ржавеет в 20, а алюминий разрушается в 100 раз быстрее, чем в сельской местности. Большое значение имеет лабораторный контроль над состоянием атмосферного воздуха населенных мест. Санитарно-эпидемиологические станции Министерства здравоохранения СССР на стационарных точках определяют диффузное загрязнение атмосферного воздуха, ведут наблюдение на территории промышленных предприятий и вокруг них, изучают зональное распространение выбросов, осваивают и внедряют в практику новые методы определения различных, ингредиентов. Сотрудники станций обобщают результаты лабораторного исследования атмосферы для использования их в практической работе, издают совместно с местными органами Госкомгидромета ежемесячные бюллетени о состоянии воздушной среды городов. Государственному комитету СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды (Госкомгидромет) и его органам на местах предоставлено право проверять соблюдение норм и правил по охране атмосферного воздуха предприятиями, учреждениями, организациями, стройками и другими объектами независимо от их ведомственной подчиненности, а также при нарушении вносить предложения остановить действующие производственные объекты. В наиболее крупных городах наблюдения за загрязнением воздуха ведутся одновременно в нескольких пунктах. Сеть контроля загрязнения воздуха имеет более тысячи стационарных и 500 маршрутных постов систематических наблюдений, а также подфакельные наблюдения, пункты которых выбираются в зависимости от направления ветра и других факторов. Она решает и оперативные и прогностические задачи оценки загрязнения воздушного бассейна вредными веществами. Программы включают ежесуточный трехразовый отбор проб на основные загрязняющие вещества: пыль, двуокись серы, двуокись азота, окись углерода, а также специфические—характерные для промышленных предприятий данного города.

     Дальнейшее  развитие получило и прогнозирование  высоких уровней загрязнения  атмосферного воздуха. Прогнозы составляются по 122 городам. В соответствии с ними более чем на тысяче крупных предприятий  принимаются оперативные меры по уменьшению вредных выбросов. Новая  обязанность Госкомгидромета— выявлять такие источники и вести надзор за соблюдением норм допустимых выбросов.

     Должностным лицам комитета разрешено посещать и контролировать промышленные предприятия, а также налагать соответствующие  санкции. Мукачевский завод комплектных  лабораторий выпускает контрольно - измерительный комплекс для исследования загрязнения атмосферы «Пост-1». Это—стационарная лаборатория. Ее услугами пользуются гидрометеослужба, санитарно-эпидемиологические станции, промышленные предприятия. Она  эффективно работает во многих городах  страны. Комплекс оснащен автоматическими  анализаторами для непрерывной  регистрации загрязнения воздуха, имеет оборудование для отбора проб воздуха, которые анализируются  в лаборатории. Кроме того, он выполняет  и чисто метеорологические функции: измеряет скорость и направление  ветра, температуру и влажность  воздуха, атмосферное давление. В 1982 г. завод освоил производство станции  «Воздух-1». Назначение станции то же, но проб она отбирает почти в 8 раз  больше. Стало быть, повышается и  объективность общей оценки состояния  воздушного бассейна в радиусе действия станции. Автоматическая станция атмосферы  берет на себя функции наблюдательного  пункта автоматизированной системы  наблюдений и контроля за состоянием атмосферы (АНКОС-А). Именно за такими системами  будущее.

     В Москве действует первая очередь  экспериментальной системы АНКОС-А. Кроме метеорологических параметров (направление и скорость ветра) они  измеряют содержание в воздухе окиси  углерода и двуокиси серы. Создана  новая модификация станции «АНКОС-А», которая определяет (кроме вышеупомянутых параметров) и содержание суммы углеводородов, озона и окислов азота. Информация от автоматических датчиков тут же поступит в диспетчерский центр, и ЭВМ в считанные секунды  обработает сообщения с мест. Они  будут использоваться для составления  своеобразной карты состояния городского воздушного бассейна. И еще одно преимущество автоматизированной системы: она не просто будет осуществлять контроль, но и даст возможность  научно прогнозировать состояние атмосферы  в определенных районах города. А  значение своевременного и точного  прогноза велико. До сих пор фиксировали  загрязнения, помогая тем самым  устранять их. Прогноз позволит улучшить профилактическую работу, избежать .загрязнений  атмосферы. Следить за чистотой воздуха—дело очень трудное. И прежде всего  потому, что необходимы дистанционные  методы исследования.

     Мероприятия по нормированию и  уменьшению загрязнения  атмосферного воздуха.

     Основным  видом воздействия промышленных объектов на состояние воздушного бассейна является загрязнение атмосферного воздуха выбросами загрязняющих веществ, которое происходит в результате поступления в него продуктов  сгорания топлива, выбросов газообразных и взвешенных веществ от различных  производств, выхлопных газов автомобильного транспорта, испарений из емкостей для хранения химических веществ  и топлива, пыли из узлов погрузки, разгрузки и сортировки сыпучих  строительных материалов, топлива, зерна  и т.п.

     В соответствии с требованиями федерального закона «Об охране атмосферного воздуха» юридические лица, имеющие источники  выбросов вредных (загрязняющих) веществ  в атмосферный воздух, должны разрабатывать  и осуществлять мероприятия по охране атмосферного воздуха. Производство и  использование на территории Российской Федерации технических, технологических  установок, транспортных средств допускаются  только при наличии сертификатов, устанавливающих соответствие содержания вредных (загрязняющих) веществ в  их выбросах техническим нормативам выбросов. Запрещается выброс в атмосферный  воздух веществ, степень опасности  которых для жизни и здоровья человека и для окружающей природной  среды не установлена.

     Виды  и количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу промышленным предприятием, зависят от технологических процессов производств. В целях охраны атмосферного воздуха составляют перечень производств и объектов, являющихся источниками загрязнения атмосферы, с указанием видов загрязняющих веществ в выбросах, их класса опасности и параметров выбросов.

     При этом определяют:

• объекты и производства - источники загрязнения атмосферы;
• характеристики источников выброса (размеры, высота, расположение);
• перечень вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, класс их опасности;
• перечень комбинаций вредных веществ с суммирующим вредным воздействием, класс их опасности;
• количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, интенсивность и параметры выбросов;
• приземные концентрации загрязняющих веществ на территории объекта, в границах санитарно-защитной зоны (СЗЗ) и на прилегающей селитебной территории;
• величину валовых выбросов загрязняющих веществ от организованных и неорганизованных источников по отдельным производствам и в целом по предприятию;
• параметры возможных залповых и аварийных выбросов.

     Основные  направления воздухоохранных мероприятий  для действующих производств  включают технологические и специальные  мероприятия, направленные на сокращение объемов выбросов и снижение их приземных  концентраций.

     Технологические мероприятия включают:

• использование более прогрессивной технологии по сравнению с применяющейся на других предприятиях для получения той же продукции;
• увеличение единичной мощности агрегатов при одинаковой суммарной производительности;
• применение в производстве более "чистого" вида топлива;
• применение рециркуляции дымовых газов;
• внедрение наиболее совершенной структуры газового баланса предприятия.

     К специальным мероприятиям, направленным на сокращение объемов и токсичности  выбросов объекта и снижение приземных  концентраций загрязняющих веществ, относятся:

• сокращение неорганизованных выбросов;
• очистка и обезвреживание вредных веществ из отходящих газов;
• улучшение условий рассеивания выбросов.

     В соответствии со статьей 14 федерального закона «Об охране атмосферного воздуха» выброс вредных (загрязняющих) веществ  в атмосферный воздух стационарным источником допускается на основании  специального разрешения, которым устанавливаются предельно допустимые выбросы и другие условия, обеспечивающие охрану атмосферного воздуха.

     Экометрия

     Экометрия опирается на естественные и искусственные  способы и средства получения, представления  и использования информации об объектах ПТГ.

     В данном случае экометрия рассматривается  как область научной и инженерной деятельности, измерительный статус которой определяет уровень объективности  решений, формируемых в рамках задач  инженерной экологии. Экометрия опирается  на естественные и искусственные  способы и средства получения, представления  и использования информации о  природной среде. При этом вопросы  оптимизации измерений по точности, достоверности и достаточности  в каждом конкретном случае решаются в прямой связи с экологической  ситуацией.

     Возможность анализа временных рядов в  экометрии связана с использованием индикаторов и индексов. Если удается  выявить закономерности, адекватно  отражающие динамику поведения индексов во времени, то на этой основе можно  с некоторой вероятностью предсказывать  будущее экологических систем.