Викид шкідливих речовин у повітря. Шкідливі речовини

Промислові відходи

Промислові підприємства перетворять майже всі компоненти природи (повітря, воду, ґрунт, рослинний та тваринний світ). У біосферу ( , водоймища та грунт) викидаються тверді промислові відходи, небезпечні стічні води, гази, аерозолі, що прискорює руйнування будівельних матеріалів, гумових, металевих, тканинних та інших виробів і може стати причиною загибелі рослин та тварин. Самий же велику шкодуці складні за хімічним складом речовини завдають здоров'ю населення.

Очищення повітря від шкідливих викидів підприємств

Зважений у повітрі пил адсорбує отруйні гази, утворює щільний, токсичний туман (зміг), який збільшує кількість опадів. Насичені сірчистими, азотистими та іншими речовинами ці опади утворюють агресивні кислоти. З цієї причини швидкість корозійного руйнування машин та обладнання у багато разів збільшується.

Захист атмосфери від шкідливих викидівдосягається раціональним розміщенням джерел шкідливих викидів по відношенню до населених зон; розсіюванням шкідливих речовин в атмосфері для зниження концентрацій у її приземному шарі, видаленням шкідливих виділень від джерела освіти за допомогою місцевої або загальнообмінної витяжної вентиляції; застосування засобів очищення повітря від шкідливих речовин.

Раціональне розміщення передбачає максимально можливе видалення промислових об'єктів — забруднювачів повітря від населених зон, створення довкола них санітарно-захисних зон; облік рельєфу місцевості та переважаючого напряму вітру під час розміщення джерел забруднень та житлових зон по відношенню один до одного.

Для видалення шкідливих газових домішок використовуються пиловловлювачі сухого та мокрого типу.

До пиловловлювачів сухоготипу відносяться циклони різних видів - одиночні, групові, батарейні (рис. 1). Циклони при
змінюють при концентраціях пилу на вході до 400 г/м 3 при температурах газів до 500°С.

Широке застосування в техніці пиловловлення знайшли фільтри, які забезпечують високу ефективністьуловлювання великих та дрібних частинок. Залежно від типу фільтрувального матеріалу фільтри поділяються на тканинні, волокнисті та зернисті. Для очищення великих обсягів газу використовують високоефективні електрофільтри.

Пилоуловлювачі мокроготипу застосовують для очищення високотемпературних газів, уловлювання пожежонебезпечних пилів і в тих випадках, коли поряд з уловлюванням пилу потрібно вловлювати токсичні газові домішки та пари. Апарати мокрого типу називають скруберами(Рис. 2).

Для видалення газів, що відходять, шкідливих газових домішок застосовують абсорбцію, хемосорбцію, адсорбцію, термічне допалювання, каталітичну нейтралізацію.

Абсорбція -розчинення шкідливої ​​газової домішки сорбентом, зазвичай, водою. Метод хемосорбціїполягає в тому. що газ, що очищається, зрошують розчинами реагентів, що вступають у хімічну реакцію зі шкідливими домішками з утворенням нетоксичних, малолетких або нерозчинних хімічних сполук. Адсорбція -уловлювання поверхнею мікропористого адсорбенту ( активоване вугілля, силікагель, цеоліти) молекул шкідливих речовин Термічне допалювання -окислення шкідливих речовин киснем повітря за високих температур (900-1200°С). Каталітична нейтралізаціядосягається застосуванням каталізаторів - матеріалів, які прискорюють перебіг реакцій або роблять їх можливими при значно нижчих температурах (250-400 ° С).

Рис. 1. Батарейний циклон

Рис. 2. Скруббер

При сильному та багатокомпонентному забрудненні газів, що відходять, застосовують складні багатоступінчасті системи.
очищення, що складаються із послідовно встановлених апаратів різного типу.

Очищення води від шкідливих викидів та скидів підприємств

Завдання очищення гідросфери від шкідливих скидівбільш складна і масштабна, ніж очищення атмосфери від шкідливих викидів: розведення та зниження концентрацій шкідливих речовин у водоймах відбувається гірше, оскільки водне середовище більш чутливе до забруднення.

Захист гідросфери від шкідливих скидів передбачає застосування таких методів та засобів: раціональне розміщення джерел скидів та організація водозабору та водовідведення; розведення шкідливих речовин у водоймах до допустимих концентрацій із застосуванням спеціально організованих та розосереджених випусків: використання засобів очищення стоків.

Методи очищення стічних вод поділяються на механічні, фізико-хімічні та біологічні.

Механічна очисткастічних вод від зважених частинок здійснюється проціджуванням, відстоюванням, обробкою у полі відцентрових сил, фільтруванням, флотацією.

Проціджуваннязастосовують для видалення зі стічної води великих та волокнистих включень. Відстоюваннязасноване на вільному осіданні (випливанні) домішок із щільністю більшої (меншої) щільності води. Очищення стічних вод у полі відцентрових силреалізується в гідроциклонах, де під дією відцентрової сили, що виникає в потоці, що обертається, відбувається більш інтенсивне відділення зважених частинок від потоку води. Фільтруваннявикористовують для очищення стічних вод від дрібнодисперсних домішок як на початковій, так і кінцевій стадіях очищення. Флотаціяполягає у обволіканні частинок домішок дрібними бульбашками повітря, що подається гілкову воду, і піднятті їх на поверхню, де утворюється шар піни.

Фізико-хімічні методиочищення застосовують для видалення зі стічної води розчинних домішок (солей важких металів, ціанідів, фторидів та ін), а в ряді випадків і для видалення суспензій. Як правило, фізико-хімічним методам передує стадія очищення від завислих речовин. З фізико-хімічних методів найбільш поширені електрофлотаційні, коагуляційні, реагентні, іонообмінні та ін.

Електрофлотаціяздійснюється шляхом пропускання через стічні води електричного струму, що виникає між парами електродів. В результаті електролізу води утворюються бульбашки газу, насамперед легкого водню, а також кисню, які обволікають частинки суспензій і сприяють їх швидкому випливу на поверхню.

Коагуляція -це фізико-хімічний процесукрупнення дрібних колоїдних та диспергованих частинок під дією сил молекулярного тяжіння. В результаті коагулювання усувається каламутність води. Коагуляція здійснюється за допомогою перемішування води з коагулянтами (як коагулянтів застосовують алюмінієві речовини, хлорид заліза, сульфат заліза та ін) в камерах, звідки вода направляється в відстійники, де пластівці відокремлюються відстоюванням.

Сутність реагентного методуполягає в обробці стічних вод хімічними речовинами-реагентами, які, вступаючи в хімічну реакцію з розчиненими токсичними домішками, утворюють нетоксичні або нерозчинні сполуки. Різновидом реагентного методу є процес нейтралізації стічних вод. Нейтралізація кислих стічних вод здійснюється додаванням розчинних у воді лужних реагентів (оксид кальцію, гідроксидів натрію, кальцію, магнію та ін); нейтралізація лужних стоків - додаванням мінеральних кислот - сірчаної, соляної та ін Реагентне очищення здійснюється в ємностях, забезпечених пристроями для перемішування.

Іонообмінне очищеннястічних вод – це пропускання стічних вод через іонообмінні смоли. При проходженні стічної води через смоли рухливі іони смоли замінюються на іони відповідного знаку токсичних домішок. Відбувається сорбування токсичних іонів смолою, токсичні домішки виділяються в концентрованому вигляді як лужні або кислі стоки, які взаємно нейтралізуються та зазнають реагентного очищення або утилізації.

Біологічне очищеннястічних вод заснована на здатності мікроорганізмів використовувати розчинені та колоїдні органічні сполуки як джерело живлення у процесах своєї життєдіяльності. При цьому органічні сполуки окислюються до води та вуглекислого газу.

Біологічне очищення ведуть або в природних умовах (поля зрошення, поля фільтрації, біологічні ставки) або в спеціальних спорудах - аеротенках, біофільтрах. Леротіння -це відкриті резервуари із системою коридорів, якими повільно протікають стічні води, змішані з активним мулом. Ефект біологічного очищення забезпечується постійним перемішуванням стічних вод з активним мулом та безперервною подачею повітря через систему аерації аеротенку. Активний мул потім відокремлюється від води у відстійниках і знову прямує в аеротенк. Біологічний фільтр- Це споруда, заповнена завантажувальним матеріалом, через який фільтрується стічна вода і на поверхні якої розвивається біологічна плівка, що складається з прикріплених форм мікроорганізмів.

Великі промислові підприємства мають різні виробництва, які дають різний склад забруднення стічних вод. Водоочисні споруди таких підприємств виконані так: окремі виробництва мають свої локальні очисні споруди, Апаратне забезпечення яких враховує специфіку забруднень і повністю або частково видаляє їх, потім всі локальні стоки направляються в ем кістки-усреднители, та якщо з них — на централізовану систему очищення. Можливі інші варіанти системи водоочищення залежно від конкретних умов.

Вступ 2

Забруднення атмосфери 2

Джерела забруднення атмосфери 3

Хімічне забруднення атмосфери 6

Аерозольне забруднення атмосфери 8

Фотохімічний туман 10

Озоновий шар Землі 10

Забруднення атмосфери викидами транспорту 13

Заходи щодо боротьби з викидами автотранспорту 15

Засоби захисту атмосфери 17

Способи очищення газових викидів в атмосферу 18

Охорона атмосферного повітря 19

Висновок 20

Список використаної літератури 22

Вступ

Стрімке зростання чисельності людства та його науково-технічної озброєності докорінно змінили ситуацію на Землі. Якщо в недавньому минулому вся людська діяльність виявлялася негативно лише на обмежених, хоч і численних територіях, а сила впливу була незрівнянно менша за потужний кругообіг речовин у природі, то тепер масштаби природних та антропогенних процесів стали порівнянними, а співвідношення між ними продовжує змінюватися з прискоренням убік зростання потужності антропогенного впливуна біосферу.

Небезпека непередбачуваних змін у стабільному стані біосфери, до якого історично пристосовані природні спільноти та види, включаючи саму людину, настільки велика при збереженні звичних способів господарювання, що перед нинішніми поколіннями людей, що населяють Землю, постало завдання екстреного вдосконалення всіх сторін свого життя відповідно до необхідності збереження кругообігу речовин і енергії в біосфері. Крім того, повсюдне забруднення навколишнього середовища різноманітними речовинами, часом зовсім чужими для нормального існування організму людей, становить серйозну небезпеку для нашого здоров'я та благополуччя майбутніх поколінь.

Забруднення атмосфери

Атмосферне повітря є найважливішим життєзабезпечуючим природним середовищем і є сумішшю газів і аерозолів приземного шару атмосфери, що склалася в ході еволюції Землі, діяльності людини і яка знаходиться за межами житлових, виробничих та інших приміщень. Результати екологічних досліджень, як у Росії, і там, однозначно свідчать у тому, що забруднення приземної атмосфери – найпотужніший, постійно діючий чинник на людини, харчову ланцюг і довкілля. Атмосферне повітря має необмежену ємність і відіграє роль найбільш рухливого, хімічно агресивного та всепроникаючого агента взаємодії поблизу поверхні компонентів біосфери, гідросфери та літосфери.

У Останніми рокамиотримані дані про суттєвої ролідля збереження біосфери озонового шару атмосфери, що поглинає згубне для живих організмів ультрафіолетове випромінювання Сонця та формує на висотах близько 40 км тепловий бар'єр, що оберігає охолодження земної поверхні.

Атмосфера надає інтенсивний вплив не тільки на людину та біоту, а й на гідросферу, ґрунтово-рослинний покрив, геологічне середовище, будівлі, споруди та інші техногенні об'єкти. Тому охорона атмосферного повітря та озонового шару є найбільш пріоритетною проблемою екології та їй приділяється пильна увага у всіх розвинених країнах.

Забруднена приземна атмосфера викликає рак легень, горла та шкіри, розлад центральної нервової системи, алергічні та респіраторні захворювання, дефекти у новонароджених та багато інших хвороб, список яких визначається присутніми в повітрі забруднювальними речовинами та їх спільним впливом на організм людини. Результати спеціальних досліджень, виконаних у Росії за кордоном, показали, що між здоров'ям населення та якістю атмосферного повітря спостерігається тісний позитивний зв'язок.

Основні агенти впливу атмосфери на гідросферу – атмосферні опади як дощу і снігу, меншою мірою смогу, туману. Поверхневі та підземні води суші мають головним чином атмосферне харчування і внаслідок цього їхній хімічний склад залежить в основному від стану атмосфери.

Негативний вплив забрудненої атмосфери на ґрунтово-рослинний покрив пов'язаний як з випаданням кислотних атмосферних опадів, що вимивають кальцій, гумус та мікроелементи з ґрунтів, так і з порушенням процесів фотосинтезу, що призводять до уповільнення росту та загибелі рослин. Висока чутливість дерев (особливо берези, дуба) до забруднення повітря виявлено давно. Спільна дія обох факторів призводить до помітного зменшення родючості ґрунтів та зникнення лісів. Кислотні атмосферні опади розглядаються зараз як потужний фактор не тільки вивітрювання гірських порід та погіршення якості несучих ґрунтів, а й хімічного руйнуваннятехногенних об'єктів, включаючи пам'ятки культури та наземні лінії зв'язку. У багатьох економічно розвинених країнах наразі реалізуються програми щодо вирішення проблеми кислотних атмосферних опадів. У рамках Національної програми з оцінки впливу кислотних атмосферних опадів, заснованої в 1980 році, багато федеральних відомств США почали фінансувати дослідження атмосферних процесів, що викликають кислотні дощі, з метою оцінки впливу останніх на екосистеми та вироблення відповідних природоохоронних заходів. З'ясувалося, що кислотні дощі мають багатоплановий вплив на навколишнє середовище і є результатом самоочищення (промивання) атмосфери. Основні кислотні агенти – розведені сірчана та азотна кислоти, що утворюються при реакціях окислення оксидів сірки та азоту за участю пероксиду водню.

Джерела забруднення атмосфери

До природним джереламзабруднення відносяться: виверження вулканів, пилові бурі, лісові пожежі, пил космічного походження, частки морської солі, продукти рослинного, тваринного та мікробіологічного походження Рівень такого забруднення розглядається як фоновий, який мало змінюється з часом.

Головний природний процес забруднення приземної атмосфери – вулканічна та флюїдна активність ЗемліВеликі виверження вулканів призводять до глобального та довготривалого забруднення атмосфери, про що свідчать літописи та сучасні спостережні дані (виверження вулкана Пінатубо на Філіппінах в 1). Це зумовлено тим, що у високі шари атмосфери миттєво викидаються величезні кількості газів, які на великій висотіпідхоплюються з високою швидкістю. повітряними потокамиі швидко розносяться по всій земній кулі. Тривалість забрудненого стану атмосфери після великих вулканічних вивержень досягає кількох років.

Антропогенні джерелазабруднення обумовлені господарською діяльністю людини. До них слід зарахувати:

1. Спалювання горючих копалин, що супроводжується викидом 5 млрд. т.вуглекислого газу на рік. Внаслідок цього за 100 років (1860 – 1960 рр.) вміст СО 2 збільшилося на 18 % (з 0,027 до 0,032%). За останні три десятиліття темпи цих викидів значно зросли. За таких темпів до 2000 р. кількість вуглекислого газу атмосфері становитиме щонайменше 0,05%.

2. Робота теплових електростанцій, коли при спалюванні високосірчистого вугілля внаслідок виділення сірчистого газу та мазуту утворюються кислотні дощі.

3. Вихлопи сучасних турбореактивних літаків з оксидами азоту та газоподібними фторвуглеводнями з аерозолів, які можуть призвести до пошкодження озонового шару атмосфери (озоносфери).

4. Виробнича діяльність.

5. Забруднення зваженими частинками (при подрібненні, фасуванні та завантаженні від котелень, електростанцій, шахтних стволів, кар'єрів при спалюванні сміття).

6. Викиди підприємствами різних газів.

7. Спалювання палива у факельних печах, внаслідок чого утворюється наймасовіший забруднювач – монооксид вуглецю.

8. Спалювання палива в котлах і двигунах транспортних засобів, що супроводжується утворенням оксидів азоту, що спричиняють змогу.

9. Вентиляційні викиди (шахтні стволи).

10. Вентиляційні викиди із надмірною концентрацією озону із приміщень із установками високих енергій(прискорювачі, ультрафіолетові джерела та атомні реактори) при ГДК у робочих приміщеннях 0,1 мг/м 3 . У великій кількості озон є високотоксичним газом.

При процесах згоряння палива найбільш інтенсивне забруднення приземного шару атмосфери відбувається в мегаполісах і великих містах, промислових центрах через широке поширення в них автотранспортних засобів, ТЕЦ, котелень та інших енергетичних установок, що працюють на вугіллі, мазуті, дизельному паливі, природному газі. Внесок автотранспорту у загальне забруднення атмосферного повітря сягає тут 40-50%. Потужним та надзвичайно небезпечним фактором забруднення атмосфери є катастрофи на АЕС (Чорнобильська аварія) та випробування ядерної зброї в атмосфері. Це пов'язано як із швидким рознесенням радіонуклідів на великі відстані, так і з довготривалим характером забруднення території.

Висока небезпека хімічних та біохімічних виробництв полягає у потенційній можливості аварійних викидів в атмосферу надзвичайно токсичних речовин, а також мікробів та вірусів, які можуть спричинити епідемії серед населення та тварин.

В даний час у приземній атмосфері знаходяться багато десятків тисяч забруднюючих речовин антропогенного походження. Через зростання промислового і сільськогосподарського виробництва з'являються нові хімічні сполуки, у тому числі сильно токсичні. Головними антропогенними забруднювачами атмосферного повітря крім великотоннажних оксидів сірки, азоту, вуглецю, пилу та сажі є складні органічні, хлорорганічні та нітросполуки, техногенні радіонукліди, віруси та мікроби. Найбільш небезпечні широко поширені в повітряному басейні Росії діоксин, бенз(а)пірен, феноли, формальдегід, сірковуглець. Тверді зважені частки представлені головним чином сажею, кальцитом, кварцем, гідрослюдою, каолінітом, польовим шпатом, рідше сульфатами, хлоридами. У сніговому пилу спеціально розробленими методами виявлено оксиди, сульфати та сульфіти, сульфіди важких металів, а також сплави та метали в самородному вигляді.

У Західній Європі пріоритет надається 28 особливо небезпечним хімічним елементам, сполукам та їх групам. До групи органічних речовин входять акрил, нітрил, бензол, формальдегід, стирол, толуол, вінілхлорид, анеорганічних – важкі метали (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), гази (чадний газ, сірководень, оксиди азоту і сірки, радон, озон), азбест. Переважно токсичну дію мають свинець, кадмій. Інтенсивний неприємний запахмають сірковуглець, сірководень, стирол, тетрахлоретан, толуол. Ореол впливу оксидів сірки та азоту поширюється великі відстані. Вищезазначені 28 забруднювачів повітря входять до міжнародного реєстру потенційно токсичних хімічних речовин.

Основні забруднювачі повітря житлових приміщень – пил та тютюновий дим, чадний та вуглекислий гази, двоокис азоту, радон та важкі метали, інсектициди, дезодоранти, синтетичні миючі речовини, аерозолі ліків, мікроби та бактерії. Японські дослідники показали, що бронхіальна астма може бути пов'язана з наявністю в повітрі помешкань домашніх кліщів.

Для атмосфери характерна надзвичайно висока динамічність, обумовлена ​​як швидким переміщенням повітряних мас в латеральному і вертикальному напрямках, так і високими швидкостями, різноманітністю фізико-хімічних реакцій, що протікають в ній. Атмосфера розглядається зараз як величезний «хімічний котел», який перебуває під впливом численних та мінливих антропогенних та природних факторів. Гази та аерозолі, що викидаються в атмосферу, характеризуються високою реакційною здатністю. Пил і сажа, що виникають при згорянні палива, лісових пожежах, сорбують важкі метали та радіонукліди і при осадженні на поверхню можуть забруднити великі території, проникнути в організм людини через органи дихання.

Виявлено тенденцію спільного накопичення у твердих зважених частках приземної атмосфери Європейської Росії свинцю та олова; хрому, кобальту та нікелю; стронцію, фосфору, скандію, рідкісних земель та кальцію; берилію, олова, ніобію, вольфраму та молібдену; літію, берилію та галію; барію, цинку, марганцю та міді. Високі концентрації у сніговому пилу важких металів зумовлені як присутністю їх мінеральних фаз, що утворилися при спалюванні вугілля, мазуту та інших видів палива, так і сорбцією сажею, глинистими частинками газоподібних сполук типу галогенідів олова.

Час «життя» газів і аерозолів в атмосфері коливається в дуже широкому діапазоні (від 1 – 3 хвилин до декількох місяців) і залежить в основному від їхньої хімічної стійкості розміру (для аерозолів) та присутності реакційно-здатних компонентів (озон, пероксид водню та ін.) .).

Оцінка і, тим більше, прогноз стану приземної атмосфери є дуже складною проблемою. Нині її стан оцінюється переважно за нормативним підходом. Величини ГДК токсичних хімічних речовин та інші нормативні показники якості повітря наведені у багатьох довідниках та посібниках. У такому посібнику для Європи крім токсичності забруднюючих речовин (канцерогенна, мутагенна, алергенна та інші впливи) враховуються їх поширеність та здатність до акумуляції в організмі людини та харчового ланцюга. Недоліки нормативного підходу – ненадійність прийнятих значень ГДК та інших показників через слабку розробленість їх емпіричної наглядової бази, відсутність урахування спільного впливу забруднювачів та різких змін стану приземного шару атмосфери у часі та просторі. Стаціонарних постів спостереження за повітряним басейном мало, і вони дозволяють адекватно оцінити його стан у великих промислово – урбанізованих центрах. Як індикатори хімічного складу приземної атмосфери можна використовувати хвою, лишайники, мохи. на початковому етапівиявлення вогнищ радіоактивного забруднення, пов'язаних з чорнобильською аварією, вивчалася хвоя сосни, що має здатність накопичувати радіонукліди, що знаходяться у повітрі. Широко відомо почервоніння голок хвойних дерев у періоди смогів у містах.

Найбільш чуйним і надійним індикатором стану приземної атмосфери є сніговий покрив, що депонує забруднюючі речовини за порівняно довготривалий періодчасу та дозволяє встановити місце розташування джерел пилогазовихвикидів за комплексом показників. У снігових випаданнях фіксуються забруднювачі, які не вловлюються прямими вимірами або розрахунковими даними по пилогазовикидам.

До перспективних напрямів оцінки стану приземної атмосфери великих промислово-урбанізованих територій належить багатоканальне дистанційне зондування. Перевага цього методу полягає у здатності швидко, неодноразово й у «одному ключі» охарактеризувати великі площі. На даний час розроблені способи оцінки вмісту в атмосфері аерозолів. Розвиток науково-технічного прогресу дозволяє сподіватися вироблення таких способів і щодо інших забруднюючих речовин.

Прогноз стану приземної атмосфери здійснюється за комплексними даними. До них насамперед відносяться результати моніторингових спостережень, закономірності міграції та трансформації забруднюючих речовин в атмосфері, особливості антропогенних і природних процесів забруднення повітряного басейну території, що вивчається, вплив метеопараметрів, рельєфу та інших факторів на розподіл забруднювачів у навколишньому середовищі. Для цього щодо конкретного регіону розробляються евристичні моделі зміни приземної атмосфери у часі та просторі. Найбільші успіхи у вирішенні цієї складної проблемидосягнуто для районів розташування АЕС. Кінцевий результатзастосування таких моделей – кількісна оцінка ризику забруднення повітря та оцінка його прийнятності із соціально-економічної точки зору.

Хімічне забруднення атмосфери

Під забрудненням атмосфери слід розуміти зміну її складу на час вступу домішок природного чи антропогенного походження. Речовини-забруднювачі бувають трьох видів: гази, пил та аерозолі. До останніх відносяться дисперговані тверді частинки, що викидаються в атмосферу і перебувають у ній тривалий час у виваженому стані.

До основних забруднювачів атмосфери відносяться вуглекислий газ, оксид вуглецю, діоксиди сірки та азоту, а також малі газові складові, здатні впливати на температурний режимтропосфери: діоксид азоту, галогенвуглеці (фреони), метан та тропосферний озон.

Основний внесок у високий рівень забруднення повітря роблять підприємства чорної та кольорової металургії, хімії та нафтохімії, будіндустрії, енергетики, целюлозно-паперової промисловості, а в деяких містах і котельні.

Джерела забруднень - теплоелектростанції, які разом з димом викидають у повітря сірчистий та вуглекислий газ, металургійні підприємства, особливо кольорової металургії, що викидають у повітря оксиди азоту, сірководень, хлор, фтор, аміак, сполуки фосфору, частки та сполуки ртуті та миш'яку; хімічні та цементні заводи. Шкідливі гази потрапляють у повітря внаслідок спалювання палива для потреб промисловості, опалення житла, роботи транспорту, спалювання та переробки побутових та промислових відходів.

Атмосферні забруднювачі поділяють на первинні, що надходять безпосередньо в атмосферу, і вторинні, що є результатом перетворення останніх. Так, сірчистий газ, що надходить в атмосферу, окислюється до сірчаного ангідриду, який взаємодіє з парами води і утворює крапельки сірчаної кислоти. При взаємодії сірчаного ангідриду з аміаком утворюються кристали амонію сульфату. Подібним чином, у результаті хімічних, фотохімічних, фізико-хімічних реакцій між забруднюючими речовинами та компонентами атмосфери утворюються інші вторинні ознаки. Основним джерелом пірогенного забруднення на планеті є теплові електростанції, металургійні та хімічні підприємства, котельні установки, що споживають понад 170% твердого і рідкого палива, що щорічно видобувається.

Основними шкідливими домішкамипірогенного походження є такі:

а) Оксид вуглецю. Виходить при неповному згорянні вуглецевих речовин. У повітря він потрапляє внаслідок спалювання твердих відходів, з вихлопними газами та викидами промислових підприємств. Щорічно цього газу надходить в атмосферу не менше 250 млн. т. Оксид вуглецю є з'єднанням, що активно реагує зі складовими частинами атмосфери і сприяє підвищенню температури на планеті, та створенню парникового ефекту.

б) Сірчистий ангідрид. Виділяється в процесі згоряння палива, що сіро-містить, або переробки сірчистих руд (до 70 млн. т. на рік). Частина з'єднань сірки виділяється при горінні органічних залишків у гірничорудних відвалах. Лише у США загальна кількість викинутого в атмосферу сірчистого ангідриду становила 85 відсотків загальносвітового викиду.

в) Сірчаний ангідрид. Утворюється при окисленні сірчистого ангідриду. Кінцевим продуктомРеакцією є аерозоль або розчин сірчаної кислоти в дощовій воді, що підкислює ґрунт, загострює захворювання дихальних шляхів людини. Випадання аерозолю сірчаної кислоти з димових смолоскипів хімічних підприємств відзначається при низькій хмарності та високій вологості повітря. Пірометаллургічні підприємства кольорової та чорної металургії, а також ТЕС щорічно викидають в атмосферу десятки мільйонів тонн сірчаного ангідриду.

г) Сірководень та сірковуглець. Надходять в атмосферу окремо або разом з іншими сполуками сірки. Основними джерелами викиду є підприємства з виготовлення штучного волокна, цукру, коксохімічні, нафтопереробні, а також нафтопромисли. В атмосфері при взаємодії з іншими забруднювачами зазнають повільного окислення до сірчаного ангідриду.

д) Оксиди азоту.Основними джерелами викиду є підприємства, які виробляють; азотні добрива, азотну кислоту та нітрати, анілінові барвники, нітросполуки, віскозний шовк, целулоїд. Кількість оксидів азоту, що у атмосферу, становить 20 млн. т. на рік.

е) З'єднання фтору. Джерелами забруднення є підприємства з виробництва алюмінію, емалей, скла, кераміки. сталі, фосфорних добрив. Фторовмісні речовини надходять в атмосферу у вигляді газоподібних сполук - фтороводню або пилу фториду натрію та кальцію. Сполуки характеризуються токсичним ефектом. Похідні фтору є сильними інсектицидами.

ж) З'єднання хлору. Надходять в атмосферу від хімічних підприємств, що виробляють соляну кислоту, пестициди, що містять хлор, органічні барвники, гідролізний спирт, хлорне вапно, соду. В атмосфері зустрічаються як домішка молекули хлору та пари соляної кислоти. Токсичність хлору визначається видом сполук та їх концентрацією.

У металургійній промисловості при виплавці чавуну та при переробці його на сталь відбувається викид в атмосферу різних важких металів та отруйних газів. Так, у розрахунку на I т. граничного чавуну виділяється крім 2,7 кг сірчистого газу та 4,5 кг пилових частинок, що визначають кількість сполук миш'яку, фосфору, сурми, свинцю, парів ртуті та рідкісних металів, смоляних речовин та ціаністого водню.

Обсяг викидів забруднюючих речовин, у атмосферу від стаціонарних джерел біля Росії становить близько 22 – 25 млн. т. на рік.

Аерозольне забруднення атмосфери

З природних та антропогенних джерел в атмосферу щорічно надходять сотні мільйонів тонн аерозолів. Аерозолі – це тверді або рідкі частинки, що знаходяться у зваженому стані у повітрі. Аерозолі поділяються на первинні (викидаються з джерел забруднення), вторинні (утворюються в атмосфері), леткі (переносяться на далекі відстані) та нелеткі (відкладаються на поверхні поблизу зон пилогазовихвикидів). Стійкі і тонкодисперсні леткі аерозолі (кадмій, ртуть, сурма, йод-131 та ін.) мають тенденцію накопичуватися в низинах, затоках та інших пониженнях рельєфу, меншою мірою на вододілах.

До природних джерел відносять курні бурі, вулканічні виверження та лісові пожежі. Газоподібні викиди (наприклад, SO 2) призводять до утворення в атмосфері аерозолів. Незважаючи на те, що час перебування в тропосфері аерозолів обчислюється кількома дібами, вони можуть спричинити зниження середньої температуриповітря біля земної поверхні на 0,1 – 0,3С 0 . Не меншу небезпеку для атмосфери і біосфери становлять аерозолі антропогенного походження, що утворюються при спалюванні палива чи які у промислових викидах.

Середній розмір аерозольних частинок становить 1-5 мкм. В атмосферу Землі щорічно надходить близько 1 куб. км пилоподібних частинок штучного походження. Багато пилових частинок утворюється також у ході виробничої діяльності людей. Відомості про деякі джерела техногенного пилу наведено у таблиці 1 .

ТАБЛИЦЯ 1

ВИРОБНИЧИЙ ПРОЦЕС ВИКИД ПИЛУ, МЛН. Т/РІК

1. Спалювання кам'яного вугілля 93,6

2.Виплавлення чавуну 20,21

3.Виплавлення міді (без очищення) 6,23

4.Виплавлення цинку 0,18

5.Виплавлення олова (без очищення) 0,004

6.Виплавлення свинцю 0,13

7.Виробництво цементу 53,37

Основними джерелами штучних забруднень аерозольних повітря є ТЕС, які споживають вугілля високої зольності, збагачувальні фабрики, металургійні. цементні, магнезитові та сажові заводи. Аерозольні частинки від цих джерел відрізняються великою різноманітністю хімічного складу. Найчастіше в їх складі виявляються сполуки кремнію, кальцію та вуглецю, рідше - оксиди металів: желееу, магнію, марганцю, цинку, міді, нікелю, свинцю, сурми, вісмуту, селену, миш'яку, берилію, кадмію, хрому, кобальту, а також азбест. Вони утримуються у викидах підприємств теплоенергетики, чорної та кольорової металургії, будматеріалів, а також автомобільного транспорту. Пил, що тримає в облозі в індустріальних районах, містить до 20% оксиду заліза, 15% силікатів і 5% сажі, а також домішки різних металів (свинець, ванадій, молібден, миш'як, сурма і т.д.).

Ще більша різноманітність властиво органічному пилу, що включає аліфатичні та ароматичні вуглеводні, солі кислот. Вона утворюється при спалюванні залишкових нафтопродуктів, у процесі піролізу на нафтопереробних, нафтохімічних та інших підприємствах. Постійними джерелами аерозольного забруднення є промислові відвали - штучні насипи з перевідкладеного матеріалу, переважно розкривних порід, що утворюються при видобутку корисних копалин або з відходів підприємств переробної промисловості, ТЕС. Джерелом пилу та отруйних газів є масові вибухові роботи. Так, внаслідок одного середнього за масою вибуху (250-300 тонн вибухових речовин) в атмосферу викидається близько 2 тис. куб. м умовного оксиду вуглецю та понад 150 т. пилу. Виробництво цементу та інших будівельних матеріалів є джерелом забруднення атмосфери пилом. Основні технологічні процесицих виробництв - подрібнення та хімічна обробка шихт, напівфабрикатів та одержуваних продуктів у потоках гарячих газів завжди супроводжується викидами пилу та інших шкідливих речовин в атмосферу.

Концентрація аерозолів змінюється у досить широких межах: від 10 мг/м 3 у чистій атмосфері до 2.10 мг/м 3 у індустріальних районах. Концентрація аерозолів в індустріальних районах та великих містах з інтенсивним автомобільним рухом у сотні разів вища, ніж у сільській місцевості. Серед аерозолів антропогенного походження особливу небезпеку для біосфери є свинець, концентрація якого змінюється від 0,000001 мг/м 3 для незаселених районів до 0,0001 мг/м 3 для селищних територій. У містах концентрація свинцю значно вища – від 0,001 до 0,03 мг/м 3 .

Аерозолі забруднюють не тільки атмосферу, а й стратосферу, впливаючи на неї спектральні характеристикита викликаючи небезпеку пошкодження озонового шару. Безпосередньо в стратосферу аерозолі надходять із викидами надзвукових літаків, проте є аерозолі та гази, що дифузують у стратосфері.

Основний аерозоль атмосфери – сірчистий ангідрид(SO 2), незважаючи на великі масштабийого викидів в атмосферу є короткоживучим газом (4 – 5 діб). За сучасними оцінками, на високих висотах вихлопні гази авіаційних двигунів можуть збільшити природний фон SO 2 на 20%. Щорічне надходження сірчистого газу в атмосферу лише внаслідок промислових викидівоцінюється майже 150 млн. т. На відміну від вуглекислого газу сірчистий ангідрид є дуже нестійкою хімічною сполукою. Під впливом короткохвильової сонячної радіації він швидко перетворюється на сірчаний ангідрид і в контакті з водяною парою переводиться в сірчисту кислоту. У забрудненій атмосфері, що містить діоксид азоту, сірчистий ангідрид швидко перетворюється на сірчану кислоту, яка, з'єднуючись із крапельками води, утворює так звані кислотні дощі.

До атмосферних забруднювачів відносяться вуглеводні - насичені та ненасичені, що включають від 1 до 3 атомів вуглецю. Вони піддаються різним перетворенням, окисленню, полімеризації, взаємодіючи коїться з іншими атмосферними забруднювачами після збудження сонячної радіацією. В результаті цих реакцій утворюються перекисні сполуки, вільні радикали, сполуки вуглеводнів з оксидами азоту та сірки часто у вигляді аерозольних частинок. За деяких погодних умов можуть утворюватися особливо великі скупчення шкідливих газоподібних та аерозольних домішок у приземному шарі повітря. Зазвичай це відбувається в тих випадках, коли в шарі повітря над джерелами газопилової емісії існує інверсія - розташування шару холоднішого повітря під теплим, що перешкоджає повітряним масам і затримує перенесення домішок вгору. В результаті шкідливі викиди зосереджуються під шаром інверсії, вміст їх у землі різко зростає, що стає однією з причин утворення невідомого в природі фотохімічного туману.

Фотохімічний туман (зміг)

Фотохімічний туман є багатокомпонентною сумішшю газів і аерозольних частинок первинного і вторинного походження. До складу основних компонентів смогу входять озон, оксиди азоту та сірки, численні органічні сполуки перекисної природи, які називаються в сукупності фотооксидантами. Фотохімічний смог виникає внаслідок фотохімічних реакцій за певних умов: наявність у атмосфері високої концентрації оксидів азоту, вуглеводнів та інших забруднювачів; інтенсивна сонячна радіація і безвітря або дуже слабкий обмін повітря в приземному шарі за потужної та протягом не менше доби підвищеної інверсії. Стійка безвітряна погода, що зазвичай супроводжується інверсіями, необхідна для створення високої концентрації реагуючих речовин. Такі умови створюються частіше у червні-вересні та рідше взимку. За тривалої ясної погоди сонячна радіація викликає розщеплення молекул діоксиду азоту з утворенням оксиду азоту та атомарного кисню. Атомарний кисень із молекулярним киснем дають озон. Здавалося б, останній, окислюючи оксид азоту, повинен знову перетворюватися на молекулярний кисень, а оксид азоту - на діоксид. Але це не відбувається. Оксид азоту вступає в реакції з олефінами вихлопних газів, які при цьому розщеплюються по подвійному зв'язку і утворюють уламки молекул і надлишок озону. В результаті дисоціації, що продовжується, нові маси діоксиду азоту розщеплюються і дають додаткові кількості озону. Виникає циклічна реакція, у результаті у атмосфері поступово накопичується озон. Цей процес у нічний час припиняється. У свою чергу, озон вступає в реакцію з олефінами. В атмосфері концентруються різні перекису, які у сумі та утворюють характерні для фотохімічного туману оксиданти. Останні є джерелом про вільних радикалів, що відрізняються особливою реакційною здатністю. Такі змоги – нерідке явище над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком та іншими містами Європи та Америки. За своїм фізіологічним впливом на організм людини вони вкрай небезпечні для дихальної та кровоносної системи і часто бувають причиною передчасної смерті жителів міста з ослабленим здоров'ям.

Озоновий шар Землі

Озоновий шар Землі – це шар атмосфери, що близько збігається зі стратосферою, що лежить між 7 - 8 (на полюсах), 17 - 18 (на екваторі) і 50 км над поверхнею планети і відрізняється підвищеною концентрацією молекул озону, що відображають жорстке космічне випромінювання, згубне для всього живого . Його концентрація на висоті 20 - 22 км від поверхні Землі, де вона досягає максимуму, дуже мала. Ця природна захисна плівка дуже тонка: у тропіках її товщина складає всього 2 мм, біля полюсів вона вдвічі більша.

Озоновий шар, що активно поглинає ультрафіолетове випромінювання, створює оптимальні світловий і термічні режими земної поверхні, сприятливі для існування живих організмів на Землі. Концентрація озону в стратосфері непостійна, збільшуючись від низьких широт до високих, і піддається сезонним змінам з максимумом навесні.

Своєму існуванню озоновий шар завдячує діяльності фотосинтезуючих рослин (виділення кисню) та дії на кисень ультрафіолетових променів. Він захищає все живе на Землі від згубної дії цих променів.

Передбачається, що глобальне забруднення атмосфери деякими речовинами (фреонами, оксидами азоту та інших.) може порушити функціонування озонового шару Землі.

Головною небезпекою для атмосферного озону є група хімічних речовин, об'єднаних терміном «хлор-фторвуглеці» (ХФУ), званих також фреонами. Протягом півстоліття ці хімікати, вперше отримані 1928 р., вважалися чудо – речовинами. Вони нетоксичні, інертні, надзвичайно стабільні, не горять, не розчиняються у воді, зручні у виробництві та зберіганні. І тому сфера застосування ХФУ динамічно розширювалась. У масових масштабах їх почали використовувати як холодоагенти при виготовленні холодильників. Потім вони стали застосовуватися в системах кондиціювання повітря, а з початком всесвітнього аерозольного буму набули найширшого поширення. Фреони виявилися дуже ефективними при промиванні деталей в електронній промисловості, а також знайшли широке застосуванняу виробництві пінополіуретанів. Пік їхнього виробництва припав на 1987 – 1988 гг. і становить близько 1,2 – 1,4 млн., т. на рік, у тому числі частку США припадало близько 35%.

Механізм дії фреонів наступний. Потрапляючи у верхні шари атмосфери, ці інертні на поверхні Землі речовини стають активними. Під впливом ультрафіолетового випромінювання хімічні зв'язкиу їх молекулах порушуються. В результаті виділяється хлор, який при зіткненні з молекулою озону «вибиває» один атом. Озон перестає бути озоном, перетворюючись на кисень. Хлор, з'єднавшись тимчасово з киснем, знову виявляється вільним і «пускається в погоню» за новою «жертвою». Його активності та агресивності вистачає на те, щоб зруйнувати десятки тисяч молекул озону.

Активну роль освіти і руйнуванні озону грають також оксиди азоту, важких металів (міді, заліза, марганцю), хлор, бром, фтор. Тому загальний баланс озону у стратосфері регулюється складним комплексом процесів, у яких значними є близько 100 хімічних та фотохімічних реакцій. З урахуванням газового складу стратосфери, що склався в даний час, в порядку оцінки можна говорити, що близько 70% озону руйнується по азотному циклу, 17 – по кисневому, 10 – по водневому, близько 2 – по хлорному та іншим і близько 1,2% надходить у тропосфери.

У цьому балансі азот, хлор, кисень, водень та інші компоненти беруть участь як би каталізаторів, не змінюючи свого «змісту», тому процеси, що призводять до накопичення в стратосфері чи видалення з неї, істотно позначаються змісті озону. У зв'язку з цим попадання у верхні шари атмосфери навіть щодо невеликих кількостей таких речовин може стійко і довгостроково впливати на баланс, пов'язаний з утворенням і руйнуванням озону.

Порушити екологічний баланс, як свідчить життя, дуже просто. Невимірно складніше відновити його. Озоноруйнівні речовини на рідкість стійки. Різні види фреонів, потрапивши в атмосферу, можуть існувати в ній та творити свою руйнівну справу від 75 до 100 років.

Малопомітні спочатку, але накопичувані зміни озонового шару призвели до того, що в Північній півкулі в зоні від 30 до 64 градуса північної широти з 1970 року. загальний змістозону скоротилося на 4% взимку і на 1% влітку. Над Антарктидою – а саме тут вперше була виявлена ​​«пробоїна» в озоновому шарі – кожну полярну весну відкривається величезна «дірка», яка з кожним роком збільшується. Якщо 1990 – 1991 гг. розміри озонової «дірки» не перевищували 10,1 млн. км 2 , то 1996 р., як повідомляє бюлетень Всесвітньої метеорологічної організації (ВМО), її площа вже становила 22 млн. км 2 . Ця площа в 2 рази більша за площу Європи. Кількість озону над шостим континентом була наполовину нижчою за нормативну.

Понад 40 років СМО спостерігає за озоновим шаром над Антарктидою. Феномен регулярного утворення «дір» саме над нею та Арктикою пояснюється тим, що озон особливо легко знищується за низьких температур.

Вперше безпрецедентна за своїми масштабами озонова аномалія в Північній півкулі, що «накрила» гігантську площу від узбережжя Льодовитого океану до Криму, була зафіксована в 1994 р. Озоновий шар згасав на 10 - 15%, а в окремі місяці - на 20 - 20 - 20%. навіть ця – виняткова картина не говорила про те, що ось-ось вибухне ще масштабніша катастрофа.

І, тим щонайменше, вже у лютому 1995 р. вчені Центральної аерологічної обсерваторії (ЦАО) Росгідромету зареєстрували катастрофічне падіння (на 40%) озону над районами Східного Сибіру. На середину березня ситуація ще більше ускладнилася. Це означало лише одне – над планетою утворилася ще одна озонова «дірка». Однак сьогодні важко говорити про періодичність появи цієї «дірки». Чи збільшуватиметься вона і яку територію захопить – це покажуть спостереження.

У 1985 р. над Антарктидою зникла майже половина озонового шару, при цьому з'явилася діра, яка через два роки розповзлася на десятки мільйонів квадратних кілометрів і вийшла за межі шостого континенту. З 1986 р. виснаження озону як тривало, а й різко посилювалося – він випаровувався у 2 – 3 разу швидше, ніж прогнозували учені. У 1992 р. озоновий шар зменшився як над Антарктидою, а й з іншими районами планети. У 1994 р. була зареєстрована гігантська аномалія, що захопила території Західної та Східної Європи, Північної Азії та Північної Америки.

Якщо вникнути у цю динаміку, складається враження, що атмосферна система справді вийшла з рівноваги і невідомо, коли стабілізується. Можливо, озонові метаморфози певною мірою є відображенням тривалих циклічних процесів, про які ми мало що знаємо. Для пояснення нинішніх озонових пульсацій нам бракує даних. Можливо, вони природного походження, і, можливо, згодом усе втрясеться.

Багато країн світу розробляють та здійснюють заходи щодо виконання Віденських конвенцій про охорону озонового шару та Монреальського протоколу щодо речовин, що руйнують озоновий шар.

У чому полягає конкретність заходів щодо збереження озонового шару над Землею?

Відповідно до міжнародних угод промислово розвинуті країниповністю припиняють виробництво фреонів та тетрахлориду вуглецю, які також руйнують озон, а країни, що розвиваються- До 2010 р. Росія через важке фінансово-економічне становище попросила відстрочки на 3 - 4 роки.

Другим етапом має стати заборона на виробництво метилбромідів та гідрофреонів. Рівень виробництва перших у промислово розвинених країнах з 1996 р. заморожений, гідрофреони повністю знімаються з виробництва до 2030 р. Однак країни, що розвиваються, досі не взяли на себе зобов'язань щодо контролю над цими хімічними субстанціями.

Відновити озоновий шар над Антарктидою за допомогою запуску спеціальних повітряних куль із установками для виробництва озону сподівається англійська група захисників навколишнього середовища, яка називається «Допоможіть озону». Один із авторів цього проекту заявив, що озонатори, які працюють від сонячних батарей, будуть встановлені на сотнях куль, наповнених воднем або гелієм.

Кілька років тому було розроблено технологію заміни фреону спеціально підготовленим пропаном. Нині промисловість вже на третину скоротила випуск аерозолів з використанням фреонів. У країнах ЄЕС намічено повне припинення використання фреонів на заводах побутової хімії тощо.

Руйнування озонового шару – один із факторів, що викликають глобальну зміну клімату на нашій планеті. Наслідки цього явища, названого «парниковим ефектом», дуже складно прогнозувати. Адже вчені з тривогою говорять і про можливість зміни кількості опадів, перерозподіл їх між зимою та влітку, про перспективу перетворення родючих регіонів на посушливі пустелі, підвищення рівня Світового океану внаслідок танення полярних льодів.

Зростання згубного впливу ультрафіолетового випромінювання викликає деградацію екосистем та генофонду флори та фауни, знижує врожайність сільськогосподарських культур та продуктивність Світового океану.

Забруднення атмосфери викидами транспорту

Велику частку забруднення атмосфери становлять викиди шкідливих речовин від автомобілів. Нині Землі експлуатується близько 500 млн. автомобілів, а до 2000 р. очікується збільшення з числа до 900 млн. У 1997 р. у Москві експлуатувалися 2400 тис. автомобілів при нормативі 800 тис. автомобілів діючі дороги.

В даний час на частку автомобільного транспорту припадає більше половини всіх шкідливих викидів у навколишнє середовище, які є головним джерелом забруднення атмосфери, особливо у великих містах. У середньому при пробігу 15 тис. км протягом року кожен автомобіль спалює 2 т палива і близько 26 – 30 т повітря, зокрема 4,5 т кисню, що у 50 разів більше потреб людини. При цьому автомобіль викидає в атмосферу (кг/рік): чадного газу – 700, діоксиду азоту – 40, незгорілих вуглеводнів – 230 та твердих речовин – 2 – 5. Крім того, викидається багато сполук свинцю через застосування здебільшого етилованого бензину .

Спостереження показали, що у будинках, розташованих поряд із великою дорогою (до 10 м), жителі хворіють на рак у 3 – 4 рази частіше, ніж у будинках, віддалених від дороги на відстань 50 м. Транспорт отруює також водоймища, ґрунт та рослини.

Токсичними викидами двигунів внутрішнього згоряння(ДВС) є відпрацьовані та картерні гази, пари палива з карбюратора та паливного бака. Основна частка токсичних домішок надходить в атмосферу з відпрацьованими газами ДВЗ. З картерними газами та парами палива в атмосферу надходить приблизно 45% вуглеводнів від їхнього загального викиду.

Кількість шкідливих речовин, що надходять в атмосферу у складі газів, що відпрацювали, залежить від загального технічного стану автомобілів і, особливо, від двигуна – джерела найбільшого забруднення. Так, за порушення регулювання карбюратора викиди оксиду вуглецю збільшуються в 4...5 разу. Застосування етилованого бензину, що має у своєму складі з'єднання свинцю, викликає забруднення атмосферного повітря токсичними сполуками свинцю. Близько 70% свинцю, доданого до бензину з етилової рідиною, потрапляє у вигляді сполук в атмосферу з газами, що відпрацювали, з них 30% осідає на землі відразу за зрізом випускної труби автомобіля, 40% залишається в атмосфері. Один вантажний автомобільсередньої вантажопідйомності виділяє 2,5...3 кг свинцю на рік. Концентрація свинцю у повітрі залежить від вмісту свинцю в бензині.

Виключити надходження високотоксичних сполук свинцю в атмосферу можна заміною етилованого бензину неетильованим.

Вихлопні гази ГТДУ містять такі токсичні компоненти, як оксид вуглецю, оксиди азоту, вуглеводні, сажу, альдегіди та ін. Зміст токсичних складових у продуктах згоряння істотно залежить від режиму роботи двигуна. Високі концентрації оксиду вуглецю та вуглеводнів характерні для газотурбінних рухових установок (ГТДУ) на знижених режимах (при холостому ході, рулюванні, наближенні до аеропорту, заході на посадку), тоді як вміст оксидів азоту істотно зростає при роботі на режимах, близьких до номінального (зліту , набір висоти, польотному режимі).

Сумарний викид токсичних речовин в атмосферу літаками з ВМДУ безперервно зростає, що зумовлено підвищенням витрат палива до 20...30 т/год і неухильним зростанням кількості літаків, що експлуатуються. Відзначається вплив ВМДУ на озоновий шар та накопичення вуглекислого газу в атмосфері.

Найбільший вплив на умови проживання викиди ГГДУ надають в аеропортах та зонах, що примикають до випробувальних станцій. Порівняльні дані про викиди шкідливих речовин в аеропортах підзивають, що надходження від ВМДУ в приземний шар атмосфери становлять, %: оксид вуглецю – 55, оксиди азоту – 77, вуглеводні – 93 та аерозоль – 97. Інші викиди виділяють наземні транспортні засоби.

Забруднення повітряного середовища транспортом з ракетними руховими установками відбувається головним чином при роботі перед стартом, при зльоті, при наземних випробуваннях у процесі їх виробництва або після ремонту, при зберіганні і транспортуванні палива. Склад продуктів згоряння під час роботи таких двигунів визначається складом компонентів палива, температурою згоряння, процесами дисоціації та рекомбінації молекул. Кількість продуктів згоряння залежить від потужності (тяги) рухових установок. При згорянні твердого палива з камери згоряння викидаються пари води, діоксид вуглецю, хлор, пари соляної кислоти, оксид вуглецю, оксид азоту, а також тверді частинки Аl 2 O 3 із середнім розміром 0,1 мкм (іноді до 10 мкм).

При старті ракетні двигуни несприятливо впливають як на приземний шар атмосфери, а й у космічний простірруйнування озонового шару Землі. Масштаби руйнування озонового шару визначаються кількістю запусків ракетних систем та інтенсивністю польотів надзвукових літаків.

У зв'язку з розвитком авіації та ракетної техніки, а також інтенсивним використанням авіаційних та ракетних двигунів в інших галузях народного господарстваЗначно збільшився загальний викид шкідливих домішок у повітря. Однак на частку цих двигунів припадає поки що не більше 5% токсичних речовин, що надходять в атмосферу від транспортних засобів усіх типів.

Оцінка автомобілів із токсичності вихлопів.Велике значення має повсякденний контрольнад автомашин. Всі автогосподарства повинні стежити за справністю машин, що випускаються на лінію. При добре працюючому двигуні у вихлопних газах окису вуглецю повинно бути не більше допустимої норми.

Положенням про Державну автомобільну інспекцію на неї покладено контроль за виконанням заходів щодо охорони навколишнього середовища від шкідливого впливуавтомототранспорту.

У прийнятому стандарті на токсичність передбачено подальше посилення норми, хоча вони і сьогодні в Росії жорсткіші за європейські: по окису вуглецю-на 35%, по вуглеводням-на 12%, по оксидам азоту-на 21%.

На заводах введено контроль та регулювання автомобілів з токсичності та димності відпрацьованих газів.

Системи керування міським транспортом.Розроблено нові системи регулювання вуличного руху, які зводять до мінімуму можливість утворення пробок, тому що зупиняючись і потім набираючи швидкість, автомобіль викидає у кілька разів більше шкідливих речовин, ніж за рівномірного руху.

Побудовано автомагістралі в обхід міст, які прийняли весь потік транзитного транспорту, який раніше нескінченною стрічкою тягнувся міськими вулицями. Різко знизилася інтенсивність руху, зменшився шум, чистіше стало повітря.

У Москві створено автоматизовану систему управління дорожнім рухом"Старт". Завдяки досконалим технічним засобам, математичним методамі обчислювальної технікивона дозволяє оптимально керувати рухом транспорту у всьому місті та повністю звільняє людину від обов'язків безпосереднього регулювання автомобільних потоків. "Старт" на 20-25% скоротить затримки транспорту біля перехресть, на 8-10% зменшить кількість дорожньо-транспортних пригод, покращить санітарний стан міського повітря, збільшить швидкість сполучення громадського транспорту, зменшить рівень шумів.

Переведення автотранспорту на дизельні двигуни.На думку фахівців, переведення автотранспорту на дизельні двигуни зменшить викид в атмосферу шкідливих речовин. Вихлоп дизеля майже не містить отруйного окису вуглецю, так як дизельне паливо спалюється в ньому практично повністю. До того ж дизельне паливо вільне від тетраетилу свинцю, присадки, яка використовується для підвищення октанового числа бензину, що спалюється в сучасних карбюраторних двигунах з високим ступенем спалювання.

Дизель економічніший за карбюраторний двигун на 20-30%. Більше того, для виробництва 1 л дизельного палива потрібно в 2,5 рази менше енергії, ніж для тієї ж кількості бензину. Виходить таким чином як би подвійна економія енергоресурсів. Саме цим пояснюється швидке зростання кількості автомобілів, які працюють на дизельному паливі.

Вдосконалення двигунів внутрішнього згоряння.Створення автомобілів з урахуванням вимог екології – одне з серйозних завдань, які стоять сьогодні перед конструкторами.

Удосконалення процесу згоряння палива у двигуні внутрішнього згоряння, застосування електронної системизапалення призводить до зменшення у вихлопі шкідливих речовин.

нейтралізатори. Велика уваганадається розробці пристрою зниження токсичності нейтралізаторів, якими можна оснастити сучасні автомобілі.

Спосіб каталітичного перетворення продуктів згоряння полягає в тому, що гази, що відпрацювали, очищаються, вступаючи в контакт з каталізатором. Одночасно відбувається допалювання продуктів неповного згоряння, що містяться у вихлопі автомобілів.

Нейтралізатор кріплять до вихлопної труби і гази, що пройшли через нього, викидаються в атмосферу очищеними. Одночасно пристрій може виконувати функції глушника шуму. Ефект від використання нейтралізаторів досягається значний: при оптимальному режимі викид в атмосферу оксиду вуглецю зменшується на 70-80%, а вуглеводнів-на 50-70%.

Значно покращити склад вихлопних газів можна за допомогою різних добавок до палива. Вчені розробили присадку, яка знижує вміст сажі у вихлопних газах на 60-90% та канцерогенних речовин-на 40%.

Останнім часом на нафтопереробних підприємствах країни широко запроваджується процес каталітичного риформінгу низькооктанових бензинів. В результаті можна випускати неетильовані, малотоксичні бензини. Використання знижує забрудненість атмосферного повітря, збільшує термін служби автомобільних двигунів, скорочує витрату палива.

Газ замість бензину.Високооктанове, стабільне газове паливо добре змішується з повітрям і рівномірно розподіляється по циліндрах двигуна, сприяючи більш повному згорянню робочої суміші. Сумарний викид токсичних речовин у автомобілів, що працюють на зрідженому газі, значно менший, ніж у машин із бензиновими двигунами. Так, вантажівка «ЗІЛ-130», переведена на газ, має показник токсичності майже в 4 рази менше, ніж його бензиновий побратим.

При роботі двигуна на газі відбувається повніше згоряння суміші. А це веде до зниження токсичності газів, що відпрацювали, зменшення нагароутворення і витрати масла, збільшення моторесурсу. Крім того, скраплений газ дешевший за бензин.

Електромобіль.В даний час, коли автомобіль з бензиновим двигуном став одним із суттєвих факторів, що призводять до забруднення навколишнього середовища, фахівці все частіше звертаються до ідеї створення "чистого" автомобіля. Йдеться, як правило, про електроавтомобіль.

Нині нашій країні виробляються електромобілі п'яти марок. Електромобіль Ульянівського автозаводу («УАЗ»-451-МІ) відрізняється від інших моделей системою електроруху на змінному струміта вбудованим зарядним пристроєм. В інтересах захисту навколишнього середовища вважається за доцільне переведення автотранспорту на електротягу, особливо у великих містах.

Засоби захисту атмосфери

Контроль забруднення атмосфери біля Росії здійснюється майже 350 містах. Система спостереження включає 1200 станцій та охоплює майже всі міста з населенням понад 100 тис. мешканців та міста з великими промисловими підприємствами.

Засоби захисту атмосфери повинні обмежувати наявність шкідливих речовин у повітрі довкілля людини на рівні не вище ГДК. У всіх випадках має дотримуватися умова:

С+з ф £ГДК (1)

по кожній шкідливій речовині (з ф – фонова концентрація).

Дотримання цієї вимоги досягається локалізацією шкідливих речовин у місці їх утворення, відведенням із приміщення або від обладнання та розсіюванням в атмосфері. Якщо при цьому концентрації шкідливих речовин в атмосфері перевищують ГДК, застосовують очищення викидів від шкідливих речовин в апаратах очищення, встановлених у випускній системі. Найбільш поширені вентиляційні, технологічні та транспортні випускні системи.

На практиці реалізуються такі варіанти захисту атмосферного повітря :

– виведення токсичних речовин із приміщень загальнообмінною вентиляцією;

– локалізація токсичних речовин у зоні їх утворення місцевою вентиляцією, очищення забрудненого повітря у спеціальних апаратах та його повернення до виробничого чи побутового приміщення, якщо повітря після очищення в апараті відповідає нормативним вимогам до припливного повітря;

- локалізація токсичних речовин у зоні їх утворення місцевою вентиляцією, очищення забрудненого повітря у спеціальних апаратах, викид та розсіювання в атмосфері;

– очищення технологічних газових викидів у спеціальних апаратах, викид та розсіювання в атмосфері; у ряді випадків перед викидом гази, що відходять, розбавляють атмосферним повітрям;

– очищення відпрацьованих газів енергоустановок, наприклад, двигунів внутрішнього згоряння у спеціальних агрегатах, та викид в атмосферу або виробничу зону (рудники, кар'єри, складські приміщенняі т.п.)

Для дотримання ГДК шкідливих речовин в атмосферному повітрі населених місць встановлюють гранично допустимий викид (ГДВ) шкідливих речовин із систем витяжної вентиляції, різних технологічних та енергетичних установок.

Апарати очищення вентиляційних та технологічних викидів в атмосферу поділяються на: пиловловлювачі (сухі, електричні, фільтри, мокрі); туманоуловлювачі (низькошвидкісні та високошвидкісні); апарати для уловлювання парів та газів (абсорбційні, хемосорбційні, адсорбційні та нейтралізатори); апарати багатоступеневого очищення (уловлювачі пилу та газів, уловлювачі туманів і твердих домішок, багатоступінчасті пиловловлювачі). Їхня робота характеризується низкою параметрів. Основними з них є активність очищення, гідравлічний опір та споживана потужність.

Ефективність очищення

h=( з вх – з вих)/з вх (2)

де з вхі з вих- масові концентрації домішок у газі до та після апарату.

Широке застосування для очищення газів частинок отримали сухі пиловловлювачі - циклони різних типів.

Електричне очищення (електрофільтри) – один із найбільш досконалих видів очищення газів від зважених у них частинок пилу та туману. Цей процес заснований на ударній іонізації газу в зоні коронуючого розряду, передачі заряду іонів частинкам домішок та осадженні останніх на осаджувальних та коронуючих електродах. Для цього використовують електрофільтри.

Для високоефективного очищення викидів необхідно застосовувати апарати багатоступеневого очищення. У цьому випадку гази, що очищаються, послідовно проходять кілька автономних апаратів очищення або один агрегат, що включає кілька ступенів очищення.

Такі рішення знаходять застосування при високоефективній очистці газів від твердих домішок; при одночасному очищенні від твердих і газоподібних домішок; при очищенні від твердих домішок і крапельної рідини і т. п. Багатоступінчасте очищення широко застосовують у системах очищення повітря з його подальшим поверненням до приміщення.

Способи очищення газових викидів в атмосферу

Абсорбційний спосібочищення газів, що здійснюється в установках-абсорберах, найбільш простий і дає високий ступінь очищення, проте вимагає громіздкого обладнання та очищення рідини, що поглинає. Заснований на хімічних реакціях між газом, наприклад, сірчистим ангідридом, і суспензією, що поглинає (лужний розчин: вапняк, аміак, вапно). При цьому способі на поверхню пористого твердого тіла (адсорбенту) осаджуються газоподібні шкідливі домішки. Останні можуть бути вилучені за допомогою десорбції при нагріванні водяною парою.

Спосіб окисленнягорючих вуглецевих шкідливих речовин у повітрі полягає у спалюванні полум'я та утворенні СО 2 та води, спосіб термічного окислення – у підігріві та подачі в вогневий пальник.

Каталітичне окисненняз використанням твердих каталізаторів полягає в тому, що сірчистий ангідрид проходить через каталізатор у вигляді марганцевих складів або сірчаної кислоти.

Для очищення газів методом каталізу з використанням реакцій відновлення та розкладання застосовують відновники (водень, аміак, вуглеводні, монооксид вуглецю). Нейтралізація оксидів азоту NO x досягається застосуванням метану з подальшим використанням оксиду алюмінію для нейтралізації на другому етапі монооксиду вуглецю, що утворюється.

Перспективний сорбційно-каталітичний спосібочищення особливо токсичних речовин при температурах нижче температури каталізу.

Адсорбційно-окисний спосібтакож є перспективним. Він полягає у фізичній адсорбції малих кількостей шкідливих компонентів з подальшим видуванням адсорбованої речовини спеціальним потоком газу реактор термокаталітичного або термічного допалювання.

У великих містах для зниження шкідливого впливу забруднення повітря на людину застосовують спеціальні містобудівні заходи: зональну забудову житлових масивів, коли близько до дороги мають низькі будівлі, потім - високі і під їх захистом - дитячі та лікувальні установи; транспортні розв'язки без перетинів, озеленення.

Охорона атмосферного повітря

Атмосферне повітря є одним з основних життєво важливих елементівдовкілля.

Закон «Про охорону атмосферного повітря» всебічно охоплює проблему. Він узагальнив вимоги, вироблені попередні роки і виправдали себе практично. Наприклад, введення правил про заборону введення в дію будь-яких виробничих об'єктів (ново створених чи реконструйованих), якщо вони в процесі експлуатації стануть джерелами забруднень чи інших негативних впливіватмосферне повітря. Набули подальшого розвитку правила про нормування гранично допустимих концентрацій забруднюючих речовин в атмосферному повітрі.

Державним санітарним законодавством тільки для атмосферного повітря було встановлено ГДК для більшості хімічних речовин при ізольованій дії та їх комбінацій.

Гігієнічні нормативи – державна вимога до керівників підприємств. За їх виконанням слідкують органи державного санітарного нагляду Міністерства охорони здоров'я та Державний комітет з екології.

Велике значення для санітарної охорони атмосферного повітря має виявлення нових джерел забруднення повітряного середовища, облік проектованих об'єктів, що будуються та реконструюються, забруднюють атмосферу, контроль за розробкою та реалізацією генеральних планівміст, селищ та промислових вузлів у частині розміщення промислових підприємств та санітарно-захисних зон.

У Законі «Про охорону атмосферного повітря» передбачено вимоги щодо встановлення нормативів гранично допустимих викидів забруднюючих речовин в атмосферу. Такі нормативи встановлюються кожному за стаціонарного джерела забруднення, кожної моделі транспортних та інших пересувних засобів і установок. Вони визначаються з таким розрахунком, щоб сукупні шкідливі викиди від усіх джерел забруднення у цій місцевості не перевищували нормативів ГДК забруднюючих речовин повітря. Гранично допустимі викиди встановлюються лише з урахуванням гранично допустимих концентрацій.

Дуже важливими є вимоги Закону, що стосуються застосування засобів захисту рослин, мінеральних добрив та інших препаратів. Усі законодавчі заходи становлять систему профілактичного характеру, спрямовану попередження забруднення повітряного басейну.

Закон передбачає не лише контроль за виконанням його вимог, а й відповідальність за їхнє порушення. Спеціальна стаття визначає роль громадських організацій та громадян у здійсненні заходів щодо охорони повітряного середовища, зобов'язує їх активно сприяти державним органам у цих питаннях, оскільки лише широка участь громадськості дозволить реалізувати положення цього закону. Так, у ньому сказано, що держава надає великого значення збереженню сприятливого стану атмосферного повітря, його відновленню та покращенню для забезпечення найкращих умовжиття людей – їх праці, побуту, відпочинку та охорони здоров'я.

Підприємства або їх окремі будівлі та споруди, технологічні процеси яких є джерелом виділення в атмосферне повітря шкідливих та неприємно пахнуть речовин, відокремлюють від житлової забудови санітарно-захисними зонами. Санітарно-захисна зона для підприємств та об'єктів може бути збільшена за потреби та належного обґрунтування не більше ніж у 3 рази залежно від наступних причин: а) ефективності передбачених або можливих для здійснення методів очищення викидів в атмосферу; б) відсутності способів очищення викидів; в) розміщення житлової забудови за необхідності з підвітряної сторони стосовно підприємства у зоні можливого забруднення атмосфери; г) троянди вітрів та інших несприятливих місцевих умов (наприклад, часті штилі та тумани); д) будівництва нових, ще недостатньо вивчених шкідливих у санітарному відношенні виробництв.

Розміри санітарно-захисних зон для окремих груп або комплексів великих підприємств хімічної, нафтопереробної, металургійної, машинобудівної та інших галузей промисловості, а також теплових електричних станцій з викидами, що створюють великі концентрації різних шкідливих речовин в атмосферному повітрі та мають особливо несприятливий вплив на здоров'я та санітарно -гігієнічні умови життя населення, встановлюють у кожному конкретному випадку за спільним рішенням МОЗ та Держбуду Росії.

Для підвищення ефективності санітарно-захисних зон на їх території висаджують деревно-чагарникову та трав'янисту рослинність, що знижує концентрацію промислового пилу та газів. У санітарно-захисних зонах підприємств, що інтенсивно забруднюють атмосферне повітря шкідливими для рослинності газами, слід вирощувати найбільш газостійкі дерева, чагарники та трави з урахуванням ступеня агресивності та концентрації промислових викидів. Особливо шкідливі для рослинності викиди підприємств хімічної промисловості (сірчистий та сірчаний ангідрид, сірководень, сірчана, азотна, фториста та бромиста кислоти, хлор, фтор, аміак та ін), чорної та кольорової металургії, вугільної та теплоенергетичної промисловості.

Висновок

Оцінка та прогноз хімічного стану приземної атмосфери, пов'язаного з природними процесами її забруднення, суттєво відрізняється від оцінки та прогнозу якості цього природного середовища, обумовленого антропогенними процесами. Вулканічною та флюїдною активністю Землі, іншими природними феноменами не можна керувати. Мова може йти тільки про мінімізацію наслідків негативного впливу, який можливий лише у разі глибокого розуміння особливостей функціонування. природних системрізного ієрархічного рівня, і, передусім, Землі як планети. Необхідний облік взаємодії численних факторів, мінливих у часі та просторі. Тому мислення «простими образами» в оцінці та прогнозі стану приземної атмосфери неприпустимо і небезпечно.

Антропогенні процеси забруднення повітряного басейну найчастіше піддаються управлінню.

Екологічна практика в Росії та за кордоном показала, що її невдачі пов'язані з неповним урахуванням негативних впливів, невмінням вибрати та оцінити головні фактори та наслідки, низькою ефективністю використання результатів натурних та теоретичних екологічних досліджень при прийнятті рішень, недостатньою розробленістю методів кількісної оцінки наслідків забруднення приземної атмосфери. та інших життєзабезпечених природних середовищ.

У всіх розвинених країнах ухвалено закони про охорону атмосферного повітря. Вони періодично переглядаються з урахуванням нових вимог до якості повітря та надходження нових даних про токсичність та поведінку забруднюючих речовин у повітряному басейні. У США зараз обговорюється четвертий варіант закону про чисте повітря. Боротьба йде між прихильниками охорони навколишнього середовища та компаніями, які економічно не зацікавлені у підвищенні якості повітря. Посібником Російської Федерації розроблено проект закону про охорону атмосферного повітря, який в даний час обговорюється. Поліпшення якості повітря біля Росії має важливе соціально-економічне значення.

Це зумовлено багатьма причинами, і, насамперед, неблагополучним станом повітряного басейну мегаполісів, великих міст та промислових центрів, у яких проживає переважна більшість кваліфікованого і працездатного населення.

Легко сформулювати формулу якості життя в стользатяжную екологічну кризу: гігієнічно чисте повітря, чиста вода, якісна сільськогосподарська продукція, рекреаційна забезпеченість потреб населення. Складніше цю якість життя реалізувати за наявності економічної кризи, обмежених фінансових ресурсів. У такій постановці питання необхідні дослідження та практичні заходи, які є основою «екологізації» суспільного виробництва.

Екологічна стратегія передусім передбачає розумну екологічно обґрунтовану технологічну та технічну політику. Цю політику можна сформулювати коротко: робити більше з меншими витратами, тобто. зберігати ресурси, використовувати їх з найбільшим ефектом, удосконалювати та швидко змінювати технології, впроваджувати та розширювати рециклінг. Іншими словами, має бути забезпечена стратегія превентивних екологічних заходів, що полягає у впровадженні найдосконаліших технологій при структурній перебудові господарства, що забезпечують енерго- та ресурсозбереження, що відкриває можливості вдосконалення та швидкої зміни технологій, впровадження рециклінгу та мінімізацію відходів. Концентрація зусиль при цьому має бути спрямована на розвиток виробництва споживчих товарів та збільшення частки споживання. У цілому нині господарство Росії має максимально скоротити енерго- і ресурсомісткість валового національного продукту споживання енергії та ресурсів для одного жителя. Сама ринкова система та конкуренція мають сприяти реалізації цієї стратегії.

Охорона природи – завдання нашого століття, проблема, що стала соціальною. Знову і знову ми чуємо про небезпеку, що загрожує навколишньому середовищу, але досі багато хто з нас вважає їх неприємним, але неминучим породженням цивілізації і вважають, що ми ще встигнемо впоратися з усіма труднощами, що виявилися. Однак вплив людини на навколишнє середовище набрав загрозливих масштабів. Щоб докорінно поліпшити становище, знадобляться цілеспрямовані та продумані дії. Відповідальна та дієва політика щодо довкілля буде можлива лише в тому випадку, якщо ми накопичимо надійні дані про сучасному станісередовища, обґрунтовані знання про взаємодію важливих екологічних факторів, якщо розробить нові методи зменшення та запобігання шкоді, яку завдає Природа Людина.

Вже настає час, коли світ може задихнутися, якщо не прийде на допомогу Природі Людина. Тільки Людина володіє екологічним талантом – утримувати навколишній світу чистоті.

Список використаної литературы:

1. Данилов-Данільян В.І. «Екологія, охорона природи та екологічна безпека» М.: МНЕПУ, 1997

2. Протасов В.Ф. «Екологія, здоров'я та охорона навколишнього середовища в Росії», М.: Фінанси та статистика, 1999 р.

3. Бєлов С.В. «Безпека життєдіяльності» М.: Вища школа, 1999

4. Данилов-Данільян В.І. "Екологічні проблеми: що відбувається, хто винен і що робити?" М: МНЕПУ, 1997 р.

5. Козлов А.І., Вершубська Г.Г. «Медична антропологія корінного населення Півночі Росії» М.: МНЕПУ, 1999

Атмосферне повітря - найважливіше природне середовище життя людини. У цій статті ми розповімо про те, як викиди речовин в атмосферу впливають на склад та якість повітря, чим загрожує забруднення атмосфери та як цьому протистояти.

Що таке атмосфера

Зі шкільного курсу фізики ми знаємо, що атмосфера – це газова оболонкапланети Земля. Атмосфера складається з двох частин: верхньої та нижньої. Нижня частина атмосфери називається тропосферою. Саме в нижній частині атмосфери зосереджено основну масу атмосферного повітря. Тут відбуваються процеси, що впливають на погоду та клімат біля землі. Ці процеси змінюють склад та якість повітря. На землі відбуваються процеси викиду речовин у повітря. В результаті цих викидів в атмосферу надходять тверді частинки: пил, зола та леткі газоподібні хімічні речовини: оксиди сірки, оксиди азоту, оксиди вуглецю, вуглеводні.

Класифікація процесів викиду речовин

Природні джерела викиду речовин

Викид речовин в атмосферу може відбуватися внаслідок природних явищ. Уявіть, яка величезна кількість шкідливих газів і попелу викидає в атмосферу вулкан, що прокинувся. І всі ці речовини розносяться повітряними потоками по всій земній кулі. Лісова пожежа або курна бурятакож завдають шкоди навколишньому середовищу та атмосфері. Звичайно, природа довго відновлюється після таких природних катастроф.

Антропогенні джерела викидів речовин

Переважна більшість речовин, що викидаються в атмосферу, створюється людиною. Людина почала впливати на природу в той момент, коли навчилася добувати вогонь. Але дим, який з'явився разом із вогнем, не завдавав великої шкоди природі. Згодом людство винайшло машини. З'явилося виробництво та промислові підприємства, було винайдено автомобіль. Завод чи фабрика виробляли продукцію. Але разом із продукцією вироблялися шкідливі речовини, що викидалися в атмосферу.

Нині основними джерелами викидів у повітря є промислові підприємства, котельні, транспорт. Найбільшу шкоду навколишньому середовищу завдають підприємства, що випускають метал, та підприємства, що виробляють хімічну продукцію.

Виробничі процеси, пов'язані зі спалюванням палива

Теплові електростанції, що викидають металургійні та хімічні підприємства, котельні установки твердого та рідкого палива спалюють паливо і разом з димом в атмосферу викидають сірчистий та вуглекислий газ, сірководень, хлор, фтор, аміак, сполуки фосфору, частинки та сполуки ртуті та миш'я. Шкідливі речовини також присутні у вихлопах автомобілів та сучасних турбореактивних літаків.

Виробничі процеси, не пов'язані зі спалюванням палива

Такі виробничі процеси, як видобуток копалин у кар'єрах, вибухові роботи, викиди вентиляційних стволів на шахтах, викиди атомних реакторів, виробництво будівельних матеріалів, відбуваються без спалювання палива, але в атмосферу викидаються шкідливі речовини у вигляді пилу та отруйних газів. Особливо небезпечним вважається хімічне виробництвочерез можливість аварійних викидів в атмосферу оксидів сірки, азоту, вуглецю, пилу та сажі, хлорорганічних та нітросполук, техногенних радіонуклідів, які вважаються дуже токсичними речовинами.

Речовини, що викидаються в атмосферу, розносяться великі відстані. Такі речовини можуть поєднуватися з повітрям нижніх шарів атмосфери і називаються первинними хімічними сполуками. Якщо первинні речовини вступають у хімічні реакції з основними компонентами повітря - киснем, азотом та водяною парою, то утворюються фотохімічні окислювачі та кислоти, які називаються вторинними забруднювальними речовинами. Вони можуть спричинити появу кислотних дощів, фотохімічного смогу та утворення озону в атмосфері. Саме вторинні забруднювачі особливо небезпечні для людини та навколишнього середовища.

Як же захистити довкілля від забруднення? Одним із методів вирішення цієї проблеми є очищення речовин, що викидаються в атмосферу за допомогою спеціальних хімічних апаратів. Це не вирішить проблему повністю, але дозволить мінімізувати шкоду, що завдається природі шкідливими речовинами, які утворюються внаслідок людської діяльності.

Проблема екологічності автомобілів виникла ще в середині ХХ ст., коли машини стали масовим продуктом. Європейські країни, перебуваючи на порівняно невеликій території, раніше за інших стали застосовувати різні екологічні нормативи. Вони існували в окремих країнахі включали різні вимоги до вмісту шкідливих речовин у вихлопних газах автомобілів.

У 1988 році Європейською економічною комісією ООН було введено єдиний регламент (так званий Євро-0) із вимогами знизити рівень викидів окису вуглецю, оксиду азоту та інших речовин в автомобілях. Раз на кілька років вимоги посилювалися, інші держави також почали запроваджувати подібні нормативи.

Екологічні норми у Європі

З 2015 року у Європі діють норми Євро-6. Відповідно до цих вимог, для бензинових двигунів встановлюються такі допустимі викиди шкідливих речовин (г/км):

• Оксид вуглецю (CO) - 1
• Вуглеводень (СН) - 0,1
• Оксид азоту (NOx) - 0,06

Для автомобілів із дизельними двигунами стандарт Євро-6 встановлює інші норми (г/км):

• Оксид вуглецю (CO) - 0,5
• Оксид азоту (NOx) - 0,08
• Вуглеводні та оксиди азоту (HC+NOx) - 0,17
• Зважені частинки (PM) - 0,005

Екологічний стандарт у Росії

Росія дотримується стандартів Євросоюзу з викидів вихлопних газів, хоча їх реалізація відстає на 6-10 років. Першим стандартом, який було офіційно затверджено в РФ, став Євро-2 у 2006 році.

З 2014 року в Росії на автомобілі, що ввозяться, діє стандарт Євро-5. З 2016 року він став застосовуватися і на всі автомобілі.

Стандарти Євро-5 та Євро-6 мають однакові норми максимальної кількості викидів шкідливих речовин для автомобілів із бензиновим двигуном. А ось для автомобілів, двигун яких працює на дизельному паливі, стандарт Євро-5 має менш суворі вимоги: оксид азоту (NOx) не повинен перевищувати 0,18 г/км, а вуглеводні та оксиди озоту (HC+NOx) – 0,23 м/км.

Норми викидів у США

Федеральний стандарт до викидів в атмосферу в США для легкових автомобілів ділиться на три категорії: транспортні засоби з низьким рівнем викидів (LEV), транспортні засоби з наднизьким рівнем викидів (ULEV – гібриди) та транспортні засоби із супернизким рівнем викидів (SULEV – електромобілі). На кожен із класів існують окремі вимоги.

Загалом усі виробники та дилери з продажу автомобілів на території США дотримуються вимог щодо викидів в атмосферу агентства ЕРА (LEV II):

Стандарти викидів у Китаї

У Китаї програми з контролю за викидами забруднюючих речовин автомобілями почали з'являтися у вісімдесяті роки, а загальнонаціональний стандарт з'явився лише наприкінці дев'яностих років. Китай почав застосовувати поступово суворі стандарти викидів вихлопних газів для легкових автомобілів відповідно до європейських норм. Еквівалентом Євро-1 став Китай-1, Євро-2 - Китай-2 і т.д.

Поточний національний стандарт автомобільних викидів у Китаї – Китай-5. Він встановлює різні норми для автомобілів двох типів:

• Автомобілі типу 1: транспортні засоби, що містять не більше 6 пасажирів, включаючи водія. Маса ≤ 2,5 тонни.
• Автомобілі типу 2: інші легкі автомобілі (включаючи легкі вантажні автомобілі).

Відповідно до стандарту Китай-5, граничні рівні викидів забруднюючих речовин для бензинових двигунів такі:

Автомобілі з дизельними двигунами мають інші граничні норми викидів:

Норми викидів у Бразилії

Програма контролю за викидами моторних транспортних засобів у Бразилії називається PROCONVE. Перший стандарт було впроваджено у 1988 році. Загалом ці норми відповідають європейським, проте нині діючий PROCONVE L6, хоч і є аналогом Євро-5, не включає обов'язкову наявність фільтрів для фільтрації твердих частинок або кількості викидів в атмосферу.

• Оксид вуглецю (CO) - 2
• Тетрагідроканнабінол (THC) - 0,3
• Летючі органічні речовини(NMHC) - 0,05
• Оксид азоту (NOx) - 0,08
• Зважені частинки (PM) - 0,03

Якщо маса автомобіля більше 1700 кг, то норми змінюються (г/км):

• Оксид вуглецю (CO) - 2
• Тетрагідроканнабінол (THC) - 0,5
• Летючі органічні речовини (NMHC) - 0,06
• Оксид азоту (NOx) - 0,25
• Зважені частки (PM) - 0,03.

Де суворіші норми?

У цілому нині розвинені країни орієнтуються на подібні норми щодо змісту шкідливих речовин, у вихлопних газах. Євросоюз у цьому плані є своєрідним авторитетом: він найчастіше оновлює ці показники та впроваджує жорстке правове регулювання. Інші країни йдуть за такою тенденцією та також оновлюють норми викидів. Наприклад, китайська програма повністю еквівалентна Євро: нинішній Китай-5 відповідає Євро-5. Росія також намагається не відставати від Євросоюзу, але на Наразіреалізується стандарт, який діяв у європейських країнахдо 2015 року.

Забруднення повітря виробничих відходів під час утилізацій. Харчова промисловість не належить до основних забруднювачів атмосфери. Проте майже всі підприємства харчової промисловості викидають в атмосферу гази та пил, що погіршують стан атмосферного повітря та призводять до збільшення парникового ефекту. Димові гази, що викидаються котельнями, що є на багатьох підприємствах харчової промисловості, містять продукти неповного згоряння палива, в димових газах знаходяться частинки золи. Технологічні викиди містять пил, пару розчинників, луги, оцту, водень, а також надмірну теплоту. Вентиляційні викиди в атмосферу включають пил, не затриманий пиловловлюючими пристроями, а також пари і гази. На багато підприємств сировина доставляється, а готова продукція та відходи вивозяться автомобільним транспортом. Інтенсивність його руху на ряді галузей носить сезонний характер - різко посилюється під час збору врожаю(м'ясожирові підприємства, цукрові заводи, переробні фабрики та інших.); на інших харчових виробництвах рух автотранспорту більш рівномірний протягом року (хлібозаводи, тютюнові фабрики та ін.) Крім того, багато технологічних установок підприємств харчової промисловості є джерелами неприємних запахів, які дратівливо діють на людей, навіть якщо концентрація в повітрі відповідної речовини не перевищує ГДК (гранично допустимі концентрації шкідливих речовин в атмосфері). Найбільш шкідливі речовини, що надходять в атмосферу від підприємств харчової промисловості - органічний пил, двоокис вуглецю (СО 2), бензин та інші вуглеводні, викиди від спалювання палива. Концентрація СО, що перевищує ГДК, призводить до фізіологічних змін в організмі людини, а дуже висока навіть до загибелі. Пояснюється це тим, що СО - виключно агресивний газ, що легко з'єднується з гемоглобіном, внаслідок чого утворюється карбоксигемоглобін, підвищений вміст якого в крові супроводжується погіршенням гостроти зору та здатністю оцінювати тривалість інтервалів часу, зміною діяльності серця та легень, порушенням деяких психомоторних функцій головного мозку. , головним болям, сонливістю, порушенням дихання та смертністю, утворення карбоксигемоглобіну (це оборотний процес: після припинення вдихання СО починається його поступове виведення з крові). У здорової людини вміст СО кожні 3-4 години зменшується вдвічі. СО - стабільна речовина, час життя її в атмосфері становить 2-4 місяці. Висока концентрація СО2 спричиняє погіршення самопочуття, слабкість, запаморочення. Головним чином цей газ впливає стан довкілля, т.к. є парниковим газом. Багато технологічних процесів супроводжуються утворенням та виділенням пилу в навколишнє середовище (хлібозаводи, цукрові заводи, масложирові, крохмалопаткові підприємства, тютюнові, чайні фабрики та ін.).

Існуючий рівень забруднення атмосферного повітря оцінюється з урахуванням фонових, концентрацій забруднюючих речовин, у атмосферному повітрі території, де планується реконструкція цеху. Орієнтовні значення фонових концентрацій забруднюючих речовин у атмосферному повітрі. Середні орієнтовні значення фонових концентрацій за основними контрольованими речовинами в атмосферному повітрі не перевищують встановлені максимальні разові ГДК ( максимальні концентраціїдомішок в атмосфері, віднесені до певного часу опосередкування, які при періодичному впливі або протягом усього життя людини не чинить на нього та на навколишнє середовище в цілому прямого чи непрямого впливу, включаючи віддалені наслідки) та становлять:

a) 0,62 д. ГДК для твердих частинок сумарно,

b) 0,018 д. ГДК для сірки діоксиду,

c) 0,4 д. ГДК для вуглецю оксиду,

d) 0,2 д. ГДК для азоту діоксиду,

e) 0,5 д. ГДК для сірководню.

Основними джерелами на атмосферне повітря біля птахофабрики є:

a) Пташники,

b) Інкубатор,

c) Котельня,

d) Цех приготування кормів,

e) Склад комбікормів,

f) Цех переробки м'яса,

g) Цех забою та переробки м'яса,

h) Станція очищення жирових стік.

Відповідно до Ветеринарно-санітарних правил збору, утилізації та знищення біологічних відходів спалювання відходів повинно проводитись у земляних траншеях (ямах) до утворення негорючого неорганічного залишку. Порушенням зазначеного законодавства є спалювання на відкритому ґрунті поза земляними траншами і не до утворення негорючого неорганічного залишку. У зв'язку з поширенням хвороботворних вірусів, таких, як пташиний грип, обмеження ступеня захворювання тварин у районах, прилеглих до осередку захворювання, передбачає повне знищення хворих тварин, можливих переносників захворювання.

Використання крематора для тварин - це один із найпростіших і найефективніших способів забезпечення санітарної чистоти - відмінок утилізується в міру накопичення, а ризик поширення захворювань зведений до нуля, оскільки після спалювання не залишається відходів, які можуть залучити рознощиків захворювань (гризунів та комах).

Птахофабрика на 400 тис. курей-несучок або на 6 млн. курчат-бройлерів виробляє щорічно до 40 тис. т посліду, 500 тис. м 3 стічних вод та 600 т продуктів технічної переробки птахів. Для зберігання відходів зайнято велику кількість орних земель. При цьому слід сховища є сильним джерелом неприємних запахів. Відходи сильно забруднюють поверхневі та підземні води. Найбільша проблема тут у тому, що обладнання для очищення питної водине пристосовано для видалення азотовмісних сполук, які в велику кількістьприсутні в рідкому після. Саме тому пошук шляхів ефективної утилізації посліду становить одну з основних проблем розвитку промислового птахівництва.

Інвентаризація викидів (ГОСТ 17.2.1.04-77) являє собою систематизацію відомостей про розподіл джерел по території, кількості та склад викидів забруднюючих речовин в атмосферу. Основною метою інвентаризації викидів забруднюючих речовин є отримання вихідних даних для:

• оцінки ступеня впливу викидів забруднюючих речовин підприємства на довкілля (атмосферне повітря);
• встановлення гранично допустимих норм викидів забруднюючих речовин в атмосферу як загалом по підприємству, і за окремими джерелами забруднення атмосфери;
• організація контролю за дотриманням встановлених норм викидів забруднюючих речовин в атмосферу;
• оцінки стану пилогазоочисного обладнання підприємства;
• оцінки екологічних характеристик, що використовуються на підприємстві технологій;
• оцінки ефективності використання сировинних ресурсівта утилізації відходів на підприємстві;
• планування повітроохоронних робіт для підприємства.

Всі птахофабрики відносяться до підприємств, що виділяють в навколишнє природне середовище пил, шкідливі гази та специфічні запахи. Речовини, що забруднюють атмосферне повітря, численні, різноманітні неоднакові щодо шкідливості. Вони можуть бути повітрі у різному агрегатному стані: у вигляді твердих частинок, пари, газів. Санітарне значенняцих забруднень визначається тим, що вони мають повсюдний розподіл, дають об'ємне забруднення повітря, завдають явної шкоди жителям насолених пунктів і міст, та й самим птахофабрикам, оскільки впливають на погіршення здоров'я птиці, а отже, і її на продуктивність. При вирішенні питань розміщення тваринницьких комплексів, вибору систем обробки та використання відходів тваринництва фахівці виходили з того, що провідні компоненти довкілля – атмосферне повітря, ґрунт, водоймища – практично невичерпні з екологічної точки зору. Проте досвід експлуатації перших побудованих тваринницьких комплексів свідчив про інтенсивне забруднення об'єктів довкілля та несприятливий їх вплив на умови проживання населення. Охорона навколишнього середовища від забруднення, профілактика інфекційних, інвазійних та інших захворювань людей та тварин пов'язані з реалізацією заходів щодо створення ефективних систем збирання, видалення, зберігання, знезараження та використання гною та гнійних стоків, удосконаленням та ефективною роботою повітроочисних систем, правильним розміщеннямтваринницьких комплексів та споруд обробки гною стосовно населених пунктів, джерел господарсько-питного водопостачання та інших об'єктів, тобто. з комплексом заходів гігієнічного, технологічного, сільськогосподарського та архітектурно-будівельного профілів. Інтенсивний і різнобічний вплив сільського господарства на навколишнє середовище пояснюється не тільки зростанням споживання природних ресурсів, необхідних для безперервного зростанняаграрного виробництва, а також утворенням значних відходів та стічних вод від тваринницьких ферм, комплексів, птахофабрик та інших сільськогосподарських об'єктів. Таким чином, у зоні функціонування великих птахофабрик можливе забруднення атмосферного повітря мікроорганізмами, пилом, поганими запахами. органічними сполуками, що є продуктами розкладання органічних відходів, а також оксидами азоту, сірки, вуглецю, що виділяються при спалюванні природного енергоносія.

У зв'язку з існуючою проблемоюнеобхідна розробка заходів, що дозволяють знизити рівень забруднення повітря у зоні впливу птахофабрик. Загалом заходи щодо охорони повітряного басейну території птиці господарства можна поділити на загальні та приватні. До загальних заходів боротьби із забрудненням повітря відносяться висока санітарна культура ведення галузі, безперебійна робота систем забезпечення мікроклімату (насамперед вентиляції), видалення посліду, ретельне очищення та дезінфекція приміщень, організація санітарно-захисної зони та ін. При цьому виділення санітарно-захисних зон має особливе значення при охороні навколишнього середовища та здоров'я людини від несприятливого впливуз боку комплексів (птахофабрик). Згідно з нормами СН 245-72 санітарно-захисні зони відокремлюють від житлової забудови об'єкти, що є джерелом шкідливих речовин, що неприємно пахнуть. Санітарно-захисною зоною служить територія між місцями виділення у навколишнє середовище шкідливих речовин та житловими, громадськими будинками. Раціональне розміщення об'єктів птахофабрик, санітарно-захисне зонування та інші заходи дозволяють здійснювати охорону атмосферного повітря селищної зони.

Однак кількість мікроорганізмів і пилу залишається на досить високому рівніТому планування розміщення птахівницьких комплексів не можна розглядати як єдиний засіб захисту навколишнього середовища з метою створення сприятливих умов для місць проживання населення. Поряд з цим необхідні і приватні заходи (технологічні, санітарно-технічні заходи), спрямовані на очищення, знезараження та дезодорацію повітря та сприяють зменшенню надходження забруднювачів до навколишнього середовища.

До заходів, що дозволяють знизити забрудненість повітря поганими речовинами на великих птахофабриках можна віднести будівництво споруд для утилізації відходів птахівництва та термічної обробки посліду. Коли послід зберігається в анаеробних умовах (без доступу повітря) в одному приміщенні з птахом, у повітрі можуть утримуватися аміак, сірководень і леткі сполуки. Таким чином, у зоні функціонування великих птахофабрик можливе забруднення атмосферного повітря мікроорганізмами, пилом, поганими органічними сполуками, що є продуктами розкладання органічних відходів, а також оксидами азоту, сірки, вуглецю, що виділяються при спалюванні природних енергоносіїв. За величиною викиду забруднюючих речовин та його специфіці підприємства індустріального птахівництва можна зарахувати до джерел, надають значний вплив на атмосферне повітря. У зв'язку з існуючою проблемою необхідна розробка заходів, що дозволяють знизити рівень забруднення повітря у зоні впливу птахофабрик. Однак слід підкреслити, що очищення та знезараження повітря економічно дороги та використовувати їх треба там, де це доцільно та викликано необхідністю. Часто для охорони повітряного басейну птахофабрик та навколишньої території буває достатньо загальних засобів боротьби із забрудненням повітря. У зв'язку з цим створення ефективних програм, спрямованих на регулювання якості атмосферного повітря в зоні функціонування підприємств, потребує адекватної оцінки його стану та прогнозу змін цього стану.