Загрязнение воздуха

    Активную  роль в образовании и разрушении озона играют также оксиды азота, тяжелых металлов (меди, железа, марганца), хлор, бром, фтор. Поэтому общий баланс озона в стратосфере регулируется сложным комплексом процессов, в  которых значительными являются около 100 химических и фотохимических реакций. С учетом сложившегося в настоящее время газового состава стратосферы в порядке оценки можно говорить, что около 70 % озона разрушается по азотному циклу, 17 – по кислородному, 10 – по водородному, около 2 – по хлорному и другим и около 1,2 % поступает в тропосферу.

    В этом балансе азот, хлор, кислород, водород  и другие компоненты участвуют как  бы в виде катализаторов, не меняя  своего «содержания», поэтому процессы, приводящие к их накоплению в стратосфере  или удалению из нее, существенно  сказываются на содержании озона. В  связи с этим попадание в верхние  слои атмосферы даже относительно небольших  количеств таких веществ может  устойчиво и долгосрочно влиять на установившийся баланс, связанный  с образованием и разрушением  озона.

    Нарушить  экологический баланс, как показывает жизнь, совсем несложно. Неизмеримо сложнее  восстановить его. Озоноразрушающие вещества на редкость стойки. Различные виды фреонов, попав в атмосферу, могут существовать в ней и творить свое разрушительное дело от 75 до 100 лет.

    Малозаметные  поначалу, но накапливающиеся изменения  озонового слоя привели к тому, что в Северном полушарии в  зоне от 30 до 64-го градуса северной широты с 1970 г. общее содержание озона сократилось  на 4% зимой и на 1% летом. Над Антарктидой – а именно здесь впервые была обнаружена «пробоина» в озоновом слое – каждую полярную весну открывается огромная «дыра», с каждым годом все увеличивающаяся. Если в 1990 – 1991 гг. размеры озоновой «дыры» не превышали 10,1 млн. км², то в 1996 г., как сообщает бюллетень Всемирной метеорологической организации (ВМО), ее площадь уже составляла 22 млн. км². Эта площадь в 2 раза больше площади Европы. Количество озона над шестым континентом было вполовину ниже нормативного.

    Более 40 лет ВМО наблюдает за озоновым слоем над Антарктидой. Феномен  регулярного образования «дыр»  именно над ней и Арктикой объясняется тем, что озон особенно легко уничтожается при низких температурах.

    Впервые беспрецедентная по своим масштабам  озоновая аномалия в Северном полушарии, «накрывшая» гигантскую площадь  от побережья Ледовитого океана до Крыма, была зафиксирована в 1994 г. Озоновый слой угасал на 10 – 15%, а в отдельные месяцы – на 20 – 30%. Однако даже эта – исключительная картина не говорила о том, что вот-вот грянет еще более масштабная катастрофа.

    И, тем не менее, уже в феврале 1995 г. ученые Центральной аэрологической обсерватории (ЦАО) Росгидромета зарегистрировали катастрофическое падение (на 40%) озона над районами Восточной Сибири. К середине марта ситуация еще более осложнилась. Это означало только одно – над планетой образовалась еще одна озоновая «дыра». Однако сегодня трудно говорить о периодичности появления этой «дыры». Будет ли она увеличиваться и какую территорию захватит – это покажут наблюдения.

    В 1985 г. над Антарктидой исчезла  почти половина озонового слоя, при  этом появилась «дыра», которая через  два года расползлась на десятки  миллионов квадратных километров и  вышла за пределы шестого континента. С 1986 г. истощение озона не только продолжалось, но и резко усиливалось  – он улетучивался в 2 – 3 раза быстрее, чем прогнозировали ученые. В 1992 г. озоновый слой уменьшился не только над Антарктидой, но и над другими районами планеты. В 1994 г. была зарегистрирована гигантская аномалия, захватившая территории Западной и Восточной Европы, Северной Азии и Северной Америки.

    Если  вникнуть в эту динамику, то складывается впечатление, что атмосферная система  действительно вышла из равновесия и неизвестно, когда стабилизируется. Возможно, озоновые метаморфозы в  какой-то мере есть отражение длительных циклических процессов, о которых  мы мало что знаем. Для объяснения нынешних озоновых пульсаций нам не хватает данных. Быть может, они естественного происхождения, и, возможно, со временем все утрясется.

    Многие  страны мира разрабатывают и осуществляют мероприятия по выполнению Венских  конвенций об охране озонового слоя и Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой.

    В чем заключается конкретность мер  по сохранению озонового слоя над  Землей?

    Согласно  международным соглашениям промышленно  развитые страны полностью прекращают производство фреонов и тетрахлорида углерода, которые также разрушают озон, а развивающиеся страны – к 2010 г. Россия из-за тяжелого финансово-экономического положения попросила отсрочки на 3 – 4 года.

    Вторым  этапом должен стать запрет на производство метилбромидов и гидрофреонов. Уровень производства первых в промышленно развитых странах с 1996 г. заморожен, гидрофреоны полностью снимаются с производства к 2030 г. Однако развивающиеся страны до сих пор не взяли на себя обязательств по контролю над этими химическими субстанциями.

    Восстановить  озоновый слой над Антарктидой при  помощи запуска специальных воздушных  шаров с установками для производства озона надеется английская группа защитников окружающей среды, которая называется «Помогите озону». Один из авторов  этого проекта заявил, что озонаторы, работающие от солнечных батарей, будут  установлены на сотнях шаров, наполненных  водородом или гелием.

    Несколько лет назад была разработана технология замены фреона специально подготовленным пропаном. Ныне промышленность уже  на треть сократила выпуск аэрозолей  с использованием фреонов, В странах  ЕЭС намечено полное прекращение  использования фреонов на заводах  бытовой химии и т.д.

    Разрушение  озонового слоя – один из факторов, вызывающих глобальное изменение климата  на нашей планете. Последствия этого  явления, названного «парниковым эффектом»,  крайне сложно прогнозировать. А ведь ученые с тревогой говорят и о  возможности изменения количества осадков, перераспределении их между  зимой и летом, о перспективе  превращения плодородных регионов в засушливые пустыни, повышении  уровня Мирового океана в результате таяния полярных льдов.

    Последствия разрушения озонового слоя можно проиллюстрировать примерами. Так, 1%-ное сокращение озонового слоя вызывает 4%-ный скачок в распространении рака кожи. Вызывая рак кожи и ее старение, ультрафиолетовые лучи одновременно подавляют иммунную систему, что приводит к возникновению инфекционных, вирусных, паразитарных и других заболеваний, к которым относятся корь, ветряная оспа, малярия, лишай, туберкулез, проказа и др. Десятки миллионов жителей планеты полностью или частично потеряли зрение из-за катаракты – болезни, которая возникает в результате повышенной солнечной радиации.

    Рост  губительного воздействия ультрафиолетового  излучения вызывает деградацию экосистем  и генофонда флоры и фауны, снижает урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность Мирового океана. [5]

                                  

                        3 Защита атмосферы

                   

               3.1 Средства защиты атмосферы

 

    Контроль  загрязнения атмосферы на территории России осуществляется почти в 350 городах. Система наблюдения включает 1200 станций  и охватывает почти все города с населением более 100 тыс. жителей  и города с крупными промышленными  предприятиями.

    Средства  защиты атмосферы должны ограничивать наличие вредных веществ в  воздухе среды обитания человека на уровне не выше ПДК. Во всех случаях  должно соблюдаться условие:

    С+с_ф £ ПДК      (1)

    по  каждому вредному веществу (с_ф – фоновая концентрация).

    Соблюдение  этого требования достигается локализацией вредных веществ в месте их образования, отводом из помещения или от оборудования и рассеиванием в атмосфере. Если при этом концентрации вредных веществ в атмосфере превышают ПДК, то применяют очистку выбросов от вредных веществ в аппаратах очистки, установленных в выпускной системе. Наиболее распространены вентиляционные, технологические и транспортные выпускные системы.

    На  практике реализуются следующие  варианты защиты атмосферного воздуха:

    – вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией;

    – локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах и его возврат в производственное или бытовое помещение, если воздух после очистки в аппарате соответствует нормативным требованиям к приточному воздуху;

    – локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере;

    – очистка технологических газовых выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере; в ряде случаев перед выбросом отходящие газы разбавляют атмосферным воздухом;

    – очистка отработавших газов энергоустановок, например, двигателей внутреннего сгорания в специальных агрегатах, и выброс в атмосферу или производственную зону (рудники, карьеры, складские помещения и т. п.)

    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.

    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

    h=(с_вх – с_вых)/с_вх     (2)

    где с_вх и с_вых – 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.[2]

    3.2 Мероприятия по борьбе с выбросами автотранспорта

 

    Оценка  автомобилей по токсичности  выхлопов. Большое значение имеет повседневный контроль над автомашинами. Все автохозяйства обязаны следить за исправностью выпускаемых на линию машин. При хорошо работающем двигателе в выхлопных газах окиси углерода должно содержаться не более допустимой нормы.

    Положением  о Государственной автомобильной инспекции на нее возложен контроль за выполнением мероприятий по охране окружающей среды от вредного влияния автомототранспорта.

    В принятом стандарте на токсичность  предусмотрено дальнейшее ужесточение  нормы, хотя они и сегодня в  России жестче европейских: по окиси углерода—на 35%, по углеводородам—на 12%, по окислам азота—на 21%.

    На  заводах введены контроль и регулирование  автомобилей по токсичности и  дымности отработавших газов.