Загрязнения атмосферного воздуха

Загрязнением окружающей среды можно назвать изменение качества среды, способное вызвать отрицательные последствия. Считается, что одинаковые агенты оказывают одинаковые отрицательные воздействия независимо от их происхождения, поэтому пыль, источником которой является природное явление (например, пыльные бури), должна считаться таким же загрязняющим веществом, как и пыль, выбрасываемая промышленным предприятием, хотя последняя может быть более токсичной в силу своего сложного состава.

Помимо выбросов в воздух материальных частиц атмосферу загрязняют и выбросы теплоты, шума, вибраций и излучений.

Оптимальные для жизни и деятельности человека условия окружающей среды (и ее важнейшего компонента - атмосферного воздуха) находятся в определенных, относительно узких пределах. Увеличение или уменьшение границ этих пределов означает качественное изменение условий жизни человека.

Источники загрязнения атмосферы

Атмосфера является наименьшим по массе компонентом Земли: она составляет 10'3 от массы гидросферы и 10'5 массы литосферы. Состояние атмосферы определяет тепловой режим земной поверхности, ее озоновый слой защищает живые организмы от жесткого ультрафиолетового излучения.

Ограниченные размеры атмосферы делают ее весьма чувствительной к локальному, региональному и глобальному загрязнению.

Каждый год в атмосферу Земли выбрасывается около 3 1012 кг твердых, жидких и газообразных загрязняющих веществ (без учета С02).

Промышленное производство и другие виды хозяйственной деятельности людей сопровождаются выделением в воздух помещений и в атмосферный воздух различных веществ, загрязняющих воздушную среду. Вредные вещества поступают в воздух помещений также в результате жизнедеятельности людей и животных.

Основными источниками загрязнения внешней воздушной среды являются:

  • - промышленные предприятия, в первую очередь, химические, нефтехимические и металлургические заводы;
  • - теплогенерирующие установки (тепловые электростанции, отопительные и производственные котельные);
  • - транспорт, в первую очередь, автомобильный.

Наибольший вклад в загрязнение атмосферы РФ вносит автомобильный транспорт (около 32 %), затем энергетика (около 24 %), металлургия (26 %), нефтедобыча и нефтепереработка (13 %), химическая промышленность (2,1 %). Остальную часть техногенных выбросов составляют другие виды промышленной и сельскохозяйственной деятельности.

В воздух поступают аэрозольные частицы (пыль, дым, туман), газы, пары, а также микроорганизмы и радиоактивные вещества. Качество воздуха ухудшается также из-за присутствия в воздухе носителей неприятных запахов.

В атмосферу Земли ежегодно поступает 150 млн. тонн различных аэрозолей; 220 млн. тонн диоксида серы; 450 млн. тонн оксида углерода; 75 млн. тонн оксидов азота. В год на каждого жителя Земли приходится в среднем 300 кг выбросов в атмосферу (в России более 400 кг).

Объем техногенных загрязняющих веществ, поступивших в воздушное пространство РФ, в 2002 г., по разным источникам, оценивается в 40...60 млн т. Степень улавливания вредных веществ оценивается в 79,4 %.

В 2004 г. средние концентрации формальдегида и бенз[а]пирена в атмосфере городов России составили соответственно 2,6 и 2,8 ПДКсс, а по фенолу и диоксиду азота были близки к 1 ПДКсс.

Твердые загрязняющие вещества образуются в результате природных явлений и техногенной деятельности человека. К природным загрязнителям относят космическую и метеоритную пыль, неорганическую (геологическую, вулканическую, песчаные бури, природные пожары) и органическую (пыльца растений, планктон, семена растений) пыль.

Пыль, образующаяся в результате хозяйственной деятельности человека, составляет 10.. .20 % от общего объема ее выбросов.

Источниками промышленной пыли служат крупные производства, например топливная промышленность, т. к. получение тепловой энергии и пара базируется на сжигании твердых, жидких и газообразных топлив.

Основными источниками твердых выбросов в металлургической промышленности является производство чугуна, производство стали, литейные производства, получение ферросплавов и др.

В промышленности цветных металлов большое количество пыли образуется при производстве алюминия.

В машиностроении твердые выбросы, переходящие в газовую фазу, образуются на всех стадиях обработки металлов.

Самые крупные поставщики пыли в атмосферу - предприятия строительной промышленности (цементные заводы, производство кирпича, известковые печи, производство магнезита).

В химической промышленности значительное количество пыли образуется при производстве соды, карбида кальция, минеральных удобрений, сажи, пигментов органических красителей.

Жидкие загрязнения (туман, капли) образуются при конденсации паров, распылении или разливе жидкостей, в результате вторичных химических или фотохимических реакций.

Поступление в воздушную среду производственных помещений и выброс в атмосферу паров, газов, аэрозолей и других вредных веществ - прямой результат несовершенства технологического и транспортного оборудования, в первую очередь, его негерметичности, а

также отсутствия или недостаточной эффективности пылеулавливающих и локализующих устройств и систем.

В реальных производственных, городских, региональных условиях атмосферный воздух практически всегда оказывается одновременно загрязненным несколькими веществами.

Совместное негативное влияние загрязняющих веществ на воздух городов и промышленных зон оценивают индексом загрязнения атмосферы (ИЗА). Для каждого i -го вещества

где к - коэффициент, равный 1,7 - для веществ I класса опасности; 1,3 - для веществ II класса; 1,0 - для веществ III класса и 0,9 - для веществ IV класса; С, - текущая концентрация i - го вещества в атмосфере; ПДКСС ПДКссл - предельно допустимая среднесуточная концентрация i -го вещества.

Интегральную оценку загрязненности атмосферы в городах обычно ведут по пяти наиболее опасным веществам, для чего рассчитывают значение ИЗА5 по формуле:

Допустимое значение ИЗА5 < 7 .

Количество наиболее распространенных видов вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу от стационарных источников по ряду городов России, дано в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Выбросы вредных веществ в атмосферный воздух от стационарных _ источников в ряде городов России, тыс.т/год_

Город

Вредные вещества

всего

твердые

газообразные и жидкие

из них

оксиды серы

оксиды

азота

оксид

углерода

Архангельск

85

20

65

45

5

13

Братск

158

41

117

21

6

85

Волгоград

228

42

186

38

19

60

Иркутск

94

29

65

29

8

26

Кемерово

122

37

85

26

28

21

Красноярск

259

78

181

39

13

115

Магнитогорск

849

170

679

84

34

548

Москва

312

30

282

70

99

28

Новокузнецк

833

136

697

90

34

562

Санкт-

Петербург

236

46

190

74

47

41

Усть-

Каменогорск

143

24

119

69

12

36

Уфа

304

9

295

72

25

36

Челябинск

427

94

333

60

29

210

В связи со значительным увеличением автомобильного парка постоянно возрастает его роль в загрязнении атмосферного воздуха. Общее количество загрязняющих веществ, поступивших в атмосферный воздух на территории РФ от передвижных источников транспорта в 2000 г. составило 13257,7 тыс. т.

Легковой автомобиль выбрасывает оксида углерода СО до 3 м3/ч, грузовой - до 6 м3/ч (3...6 кг/ч). Особенно высокое содержание оксида углерода в воздухе отмечено на уличных перекрестках, где двигатели автомобилей работают на богатых смесях перед светофором. В районах с узкими улицами с высокими домами большая концентрация оксида углерода рассеивается медленно и вызывает хронические отравления людей, длительное время находящихся в этих районах, особенно на перекрестках. Оксид углерода в повышенных концентрациях обнаружен на значительной высоте, а также в рабочих и жилых помещениях высотных домов, на улицах с интенсивным автомобильным движением. Большая концентрация оксида углерода может создаваться в кабинах шоферов, трактористов, комбайнеров и др.

Загрязнение воздуха в результате поступления в него различного рода вредных веществ имеет ряд неблагоприятных последствий.

Санитарно-гигиенические последствия. Поскольку воздух является средой, в которой человек находится в течение всей жизни и от которой зависит его здоровье, самочувствие и работоспособность, наличие в воздушной средой порой даже небольших концентраций вредных веществ может неблагоприятно отразиться на человеке, привести в необратимым последствиям и даже к смерти.

Экологические последствия. Воздух является важнейшим элементом окружающей среды, находящимся в непрерывном контакте со всеми другими элементами живой и мертвой природы. Ухудшение качества воздуха вследствие присутствия в нем различных загрязнителей приводит к гибели лесов, посевов сельскохозяйственных культур, травяного покрова, животных, к загрязнению водоемов, а также к повреждению памятников культуры, строительных конструкций, различного рода сооружений и т. д. Наличие тонкодисперсной пыли в атмосфере уменьшает поступление на поверхность земли солнечной энергии.

Экономические последствия. Загрязнение воздуха вызывает значительные экономические потери. Запыленность и загазованность воздуха в производственных помещениях приводит к снижению производительности труда, потере рабочего времени из-за увеличения заболеваемости. Во многих производствах наличие пыли в воздушной среде ухудшает качество продукции, ускоряет износ оборудования. В процессе производства, добычи, транспортирования многих видов материалов, сырья, готовой продукции часть этих веществ переходит в пылевидное состояние и теряется (уголь, руда, цемент и др.), загрязняя в то же время окружающую среду. Потери на ряде производств составляют до 3...5 %. Велики потери из-за загрязнения окружающей среды. Мероприятия по уменьшению последствий загрязнения обходятся дорого.

На предприятиях имеют место организованные (через трубы, вентиляционные шахты и т.п.) и неорганизованные выбросы (через фонари и проемы в цехах, от мест погрузки и разгрузки транспорта, из-за утечек в коммуникациях и др.). Неорганизованные выбросы по мнению специалистов составляют от 10 до 26 % от общего количества выбросов в атмосферу.

Причинами значительных выбросов в атмосферу являются: отсутствие или неэффективная локализация источников выделения газов и пыли; недостаточная герметичность, конструктивные недостатки производственного оборудования, его техническая неисправность; неправильное ведение технологических процессов и др.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >