Загрязнение атмосферы

различается в  зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное  производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия,  особенно цветной металлургии, которые выбрасывают  в  воздухоксилы  азота,  сероводород,  хлор,фтор,  аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка;  химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в  воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ,  работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные,  поступающие непосредственно  в атмосферу, и вторичные,  являющиеся  результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до  серного ангидрида,  который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты.  При  взаимодействии серного ангидрида  с  аммиаком  образуются кристаллы сульфата

аммония. Подобным образом, в результате химических,  фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы,  образуются  другие  вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 170%  0ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными   примесями пирогенного происхождения являются следующие:

   а) Оксид углерода . 0. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ.  В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее  1250 млн.т.   0Оксид углерода является соединением,  активно

реагирующим с  составными частями атмосферы и  способствует повышению температуры  на планете, и созданию парникового  эффекта.

   б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или  переработки  сернистых  руд  (до   170 млн.т. в год).  Часть  соединений  серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество  выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида

составило  65 процентов  от общемирового выброса.

   в) Серный  ангидрид. Образуется  при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является  аэрозоль  или раствор серной  кислоты  в дождевой воде,  который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека.  Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой  влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 11 км  от таких предприятий,  обычно  бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной  кислоты.  Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу  1десятки миллионов тонн  серного ангидрида.

   г) Сероводород и сероуглерод.  Поступают в атмосферу  раздельно или  вместе в другими соединениями серы.  Основными источниками выброса являются предприятия  по  изготовлению  искусственного волокна,  сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы.  В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

  д) Оксилы  азота. Основными  источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения,  азотную кислоту и нитраты,  анилиновые красители,  нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид.  Количество оксилов азота, поступающих в атмосферу, составляет  20 млн.т.  в год.

  е) Соединения фтора.  Источниками  загрязнения  являются предприятия по производству алюминия,  эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в  атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим  эффектом.  Производные  фтора  являются сильными инсектицидами.

  ж) Соединения  хлора.  Поступают в атмосферу  от химических предприятий, производящих  соляную  кислоту,  хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду.  В атмосфере встречаются как примесь  молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией.  В металлургической промышленности при  выплавке  чугуна  и  при  переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых  металлов и ядовитых газов.             Так, в расчете на  11 т.  0передельного чугуна выделяется кроме  12,7 кг.  0сернистого газа и  14,5 кг.  0пылевых частиц,  определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы,  свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода. 
 
 
 
 

                        ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ 

    Для  количественной  оценки  содержания  примеси  в  атмосфере  используется понятие концентрации – количества вещества, содержащегося в  единице  объема воздуха, приведенного к нормальным условиям.

     Количество  атмосферного   воздуха   –   это   совокупность   его   свойств,

определяющих  степень  воздействия  физических,  химических,   биологических факторов на людей, растительный  и  животный  мир,  а  также на  материалы, конструкции и  окружающую  среду  в  целом.  Качество  атмосферного  воздуха считается удовлетворительным, если содержание примесей в  нем  не  превышает предельно  допустимой  концентрации  (ПДК)   – максимальной   концентрации примесей  в  атмосфере,  отнесенные  к определенному времени   осреднения, которые при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни  человека не оказывает на него и на окружающую среду в целом  прямого  или  косвенного воздействия,  включая  отдаленные  последствия.  Под   прямым   воздействием понимается   нанесение   организму   человека    временного    раздражающего воздействия,  вызывающее  ощущение  запаха,  кашель,  головную   боль.   При накоплении в организме вредных веществ выше указанной дозы  могут  возникать патологические изменения  отдельных  органов  или  организма  в  целом.  Под косвенным  воздействием  понимаются  такие  изменения  в  окружающей  среде,

которые, не оказывая вредного влияния на живые организмы,  ухудшают  обычные условия  обитания:  поражаются  зеленые  насаждения,  увеличивается число туманных дней.

    Основным  критерием  установления  нормативов  ПДК   для   оценки   качества атмосферного воздуха является воздействие содержащихся  в  воздухе  является воздействие  содержащихся  в  воздухе  загрязняющих  примесей  на   организм человека.

    Для оценки качества атмосферного  воздуха  установлены  две  категории  ПДК: максимально разовая (ПДКм.р) и среднесуточная (ПДКс.с). ПДКм.р – основная характеристики опасности  вредного  вещества.  Установлена

для предупреждения  рефлекторных  реакций  у  человека  при  кратковременном воздействии атмосферных примесей. По этому нормативу  оцениваются  вещества, обладающие запахом или воздействующие на отдельные органы чувств. ПДКс.с – установлен  для  предупреждения  общетоксического,  канцерогенного, мутагенного и другого влияния вещества на организм человека. Оцениваемые  по этому  нормативу  вещества  обладают  способностью  временно  или  постоянно накапливаться в организме человека.

    К началу 1999 года по нормативам ПДК оценивалось около 1000 веществ,  однако к  этому  количеству  ежегодно  прибавляются  десятки  новых,  малоизученных веществ, большинство из которых вредны для человека,  животных  и  растений.

    Перечень веществ, содержание которых нормируется,  следовательно,  постоянно пополняются. Установлены временные  нормативы  ПДК  загрязняющих  веществ  в воздухе для древесной растительности (ПДК).

    Если вещества оказывают  вредное  влияние  на  окружающую  среду  в  меньших концентрациях, чем  на  человека,  то  при  нормировании  исходя  из  порога действия этого  вещества  на  окружающую  среду.  Воздействие  веществ,  для которых не установлены  ПДК,  оценивается  по  ориентировочному  безопасному уровню воздействия  загрязняющего  атмосферу  вещества  (ОБУВ)  –  временный гигиенический норматив для загрязняющего атмосферу вещества.

    Нормативы ПДК для атмосферного воздуха являются  единичными  для  территории отдельно  взятой   страны.  Установленные  в  других  странах  ПДК   могут отличаться. Например, в США  установлена  ПДК  для  SO2-  0,75  мгм3,  а  в Украине  –  0,5  мгм3.установленные  нормы  в  каждой  стране  регулируются международными  организациями  по  охране  здоровья,  окружающей   среды   и различными  международными  организациями.  Для   зон   санитарной   охраны, курортов и  зон  отдыха  ПДК  установлены  на  20%  меньше,  чем  для  жилых регионов. Нарушение  установленных  норм   преследуется   законом,  предусматривающим определенное наказание. Такие законы существуют в каждой стране, поскольку установлено, что  постоянное  превышение  допустимой  концентрации  хотя  бы одного из нормируемых веществ приводит  к  повышению  заболеваемости  в  1,7 раз, а в некоторых возрастных группах – до трех раз.  Загрязнение атмосферы оказывает  также  непосредственное  влияние  на  сооружения  и  декоративные украшения,  памятники,  и.т.д.  В  соответствии   с   нормативно-технической

документацией нормирование качества окружающей  среды  совершается  с  целью установления   предельно  допустимых  норм  влияния  на  окружающую   среду, которое гарантирует экологическую безопасность  и  сохранение  генетического фонда, обеспечивает рациональное использование  и  восстановление  природных ресурсов при условии стойкого развития хозяйственной деятельности. 
 
 
 

                            ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ВЫБРОСЫ 
 

    Для каждого проектируемого и действующего объекта, являющегося  стационарным источником  загрязнения   воздушного   бассейна,   устанавливают   нормативы предельно допустимых  выбросов  (ПДВ)  загрязняющих  веществ  в  атмосферный воздух. ПДВ  устанавливают  из  условия,  что  выбросы  вредных  веществ  от данного источника в совокупности с другими источниками не создают  приземную концентрацию, превышающую ПДК за пределами санитарно-защитной  зоны:  С+Сф(ПДК), где С – концентрация вещества в  приземном  слое  от  расчетного  источника  при сохранении нормативов ПДВ; Сф – фоновая концентрация этого же вещества.

    Если на данном предприятии или группе предприятий, расположенных  в данном регионе, значение ПДВ по  объективным  причинам  не  могут  быть  немедленно достигнуты, устанавливают временно согласованный выброс (ВСВ). Норматив  ВСВ устанавливают  на   период   разработки   и   организации   воздухо-охранных мероприятий, обеспечивающих достижение нормативов ПДВ.  Срок  действия  ПДВ устанавливается на 5 лет. При  появлении  новых  производств,  реконструкции действующих, изменении  технологического  процесса  или  вида  используемого сырья и других случаях, нормативы ПДВ пересматриваются.

    Для каждого города  на  основании  нормативов  ПДВ  предприятий  и  фонового состава атмосферного воздуха разрабатывают общегородские  нормативы  ПДВ,  в соответствии  с  которыми  индивидуальные   ПДВ   предприятий   могут   быть пересмотрены в сторону уменьшения.

Расчет нормативов  ПДВ  производится  на  ЭВМ  по  специально  разработанным программам, утверждаемый Министерством охраны окружающей  среды и ядерной безопасности Украины. Соблюдение  установленных  нормативов  качества  обеспечивает  благоприятную

экологическую обстановку в регионе  в  соответствии  с  требованиями  закона

Украины об окружающей среде. ПДВ устанавливается для каждого  стационарного  источника  из  расчета,  что совокупный выброс от всех  источников  загрязнения  атмосферного  воздуха  с учетом перспективы развития  не  приведет  к  превышению  нормативов  ПДК  в приземном  слое.   ПДВ   устанавливается   для   условий   полной   нагрузки технологического  и газоочистного оборудования и их нормальной  работы.  ПДВ не должен превышаться в  любой   20  минутный  период  времени.  Для  мелких источников   целесообразно   установление   ПДВ   от   их   совокупности   с предварительный объединением их  в  площадной  или  точечный источник.  ПДВ определяется для каждого вещества отдельно, в том числе и в случае  суммации вредного воздействия нескольких веществ.

    По результатам расчета нормативов ПДВ для  каждого  стационарного  источника выбросов  устанавливается  предельный  выброс  предприятий  в   целом.   ПДВ устанавливают  с  учетом  фоновых  концентраций  энергетически   достоверной максимальной  концентрации.   Она   является   характеристикой   загрязнения атмосферы и определяется как значение концентрации, которая превышается  не более  чем  в  6%  случаев  от   общего   количества   наблюдений.   Фоновая концентрация  характеризует  суммарную  концентрацию,   создаваемую   всеми источниками, расположенными на данной территории. Установлению ПДВ для источника предшествует определение его зоны  влияния. Для предприятий и источников, зоны влияния  которых  целиком  расположены  в пределах города, где суммарная концентрация от всех источников  меньше  ПДК.

      Значение   выбросов, используемых при расчетах, принимаются в качестве ПДВ. Для получения информации про  состояние  воздушного  бассейна  создана  сеть пунктов и станций контроля. Регулярно проводится инвентаризация  выбросов  – учет  основных  источников  загрязнения  атмосферы,  количества  и   состава выбросов. 
 
 

                         КОНТРОЛЬ НАД ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРЫ 

    В каждой стране существует система контроля  над  количеством  выбрасываемых веществ  в  атмосферу.  Это  делают   количество   выбросов   не   превысило установленных ограничений. Мониторинг  атмосферного  воздуха   –   слежение   за   его   состоянием   и предупреждение о критических ситуациях, вредных  или  опасных  для  здоровья людей, животных и растений. Для обеспечения контроля  в развитых  странах созданы автоматические системы контроля загрязнения воздуха (АСКЗВ). Задачи,   решаемые   АСКЗВ:    автоматическое   наблюдение   и   регистрация концентраций  с  целью   определения   фактического   состояния   воздушного бассейна; принятия экстренных мер по борьбе  с  загрязнением; прогноз  уровня загрязнения; разработка  рекомендаций  для улучшения состояния   окружающей

среды. АСКЗВ  рассчитаны на  измерение  концентраций  одного  или  нескольких элементов: SO2,CO,NOx,O3,H2S,NH, взвешенных  веществ,  а  также  определение влажности, температуры, скорости и направления  ветра.        АСКЗВ  функционируют на уровне  предприятий, города,  региона,  на  национальном  и международном уровнях. 
 
 

                                                 ВЫВОДЫ