Мероприятия по санитарной охране воздуха. Мероприятия по охране атмосферного воздуха делятся на Мероприятия по очищению атмосферного воздуха

Охрана атмосферного воздуха — система мер, осуществляемых органами государственной власти Российской Федерации, органами государственной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления, юридическими и физическими лицами в целях улучшения качества атмосферного воздуха и предотвращения его вредного воздействия на здоровье и условия жизни человека и окружающую среду.

В системе мероприятий по охране атмосферного воздуха от загрязнения на первое место следует поставить технологические мероприятия, внедрение которых способно наиболее полно и принципиально разрешить противоречие между производством благ для человека и сос­тоянием среды его обитания. Однако, как и всегда в жизни, добиться идеала, в данном случае полного исключения выбросов из технологического цикла, невозможно. Поэтому наряду с технологическими мероприятиями, направленными на максимальное сокращение выбросов, чаще всего приходится прибегать к снижению вредности выбросов, или их очистке, которая осуществляется посредством санитарно-технических мероприятий. С целью пространственного разобщения источника выброса со средой обитания человека обязательно проводятся планировочные мероприятия.

Система мероприятий по охране атмосферного воздуха от загрязнения включает также группу административных мероприятий, одной из целей которых является ограничение техногенного давления на всю природную окружающую среду, в том числе и на среду обитания человека, в периоды неблагоприятной синоптической обстановки, когда снижается элиминирующая способность природы по отношению к выбросам в атмосферный воздух. Административные мероприятия призваны также способствовать своевременной реализации упомянутых выше мероприятий, упорядочивая общественные отношения.

В конкретной санитарной ситуации для охраны атмосферного воздуха от загрязнения необходимо комплексное использование перечисленных мероприятий с целью достижения максимального эффекта при наименьших затратах. Эффективное решение этого вопроса возможно, как правило, лишь в масштабе крупного территориального промышленного комплекса, а не в масштабе одного предприятия. Для грамотной оценки проектируемой системы мероприятий по охране атмосферного воздуха санитарный врач должен быть знаком с принципами и приемами ограничения техногенной нагрузки на атмосферный воздух поселения.

Технологические и технические мероприятия осуществляются в источнике загрязнения атмосферного воздуха. К ним относятся замена источников энергии менее вредными, сырья - менее токсичными, предварительная обработка топлива или сырья с целью снижения вредности выброса, совершенствование технологического процесса с целью снижения объема выброса или его вредности (использование мокрых технологических процессов взамен сухих). Большое значение имеет также герметизация технологического оборудования, аппаратуры, межцехового транспорта, рекуперация (возвращение в технологический процесс) летучих веществ.

Санитарно-технические мероприятия, их целью является извлечение или нейтрализация компонентов выбросов, находящихся в газообразной, жидкой или твердой форме, от организованных стационарных источников. Уловленные компоненты в дальнейшем могут быть возвращены в это же производство, использованы в качестве сырья или добавок на других предприятиях или захоронены на полигонах твердых промышленных отходов (ТПО), в золоотвалах.

Требования к очистке выбросов от пыли и газа предъявляются с учетом большого многообразия компонентов выбросов в атмосферу, их качественных особенностей. Методы очистки выбросов могут быть разделены на две группы.

Физические методы, используемые для извлечения твердых и жидких примесей - пыли, дыма, капелек тумана или брызг. Это так называемое пылеулавливание. Сюда относятся механические и электростатические методы очистки.

Физико-химические методы очистки для извлечения и утилизации тех или иных примесей из отходящих газов - газоочистка.

Технологическими и санитарно-техническими мероприятиями не всегда удается обеспечить качество выброса, при котором соблюдается состав атмосферного воздуха поселений на уровне требований санитарных правил и нормативов. В этом случае возникает необходимость использования планировочных мероприятий. Среди них наиболее важными являются функциональное зонирование территории поселения, планировка жилых районов, озеленение территории поселений, организация санитарно-защитных зон, увеличение высоты дымовой или вентиляционной трубы предприятия.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) - территория вокруг промышленного предприятия или иного технического объекта, являющегося источником воздействия на среду обитания и здоровье человека, размеры которой обеспечивают снижение уровней воздействия производственных факторов (выбросов в атмосферный воздух, уровней шума, вибрации, электромагнитного и ионизирующего излучения и пр.) в селитебной и рекреационной зонах до пределов, допустимых сани­тарными правилами, гигиеническими и экологическими нормативами.

Источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека в соответствии с СанПиН 2.2.1./2.1.1.1200-03 являются антропогенные объекты, уровни производственных факторов которых за пределами промплощадки превышают гигиенические нормативы (ПДК или предельно допустимый уровень) для населенных мест или вклад которых в загрязнение жилых зон превышает 0,1 ПДК (ПДУ).

В соответствии с Земельным кодексом Российской Федерации (№ 136-ФЗ 2001 г.) территория СЗЗ относится к категории земель промышленности (ст. 88) и на ней вводится «особый режим использования, ограничивающий или запрещающий те виды деятельности, которые не совместимы с целями установления зон» (ст. 87, п. 3). Закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» диктует необходимость соблюдения санитарных правил при организации СЗЗ и установлении в них соответствующего режима. Гигиенические требования к организации СЗЗ и режиму на их территории установлены СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов».

Организация СЗЗ необходима в том случае, если после проведения на предприятии всех технологических и технических мер по очистке и обезвреживанию выбросов в атмосферный воздух, ограничению распространения техногенных физических факторов, разработанных на уровне передовых достижений науки и техники, не удается достичь снижения уровней воздействия на территории селитебной и рекреационной зон до допустимого санитарными правилами и гигиеническими нормативами. Исходя из этого, можно сформулировать цель СЗЗ: разобщение пространством источника воздействия на среду обитания и территории селитебной и рекреационной зон для создания условий рассеивания промышленных выбросов в атмосферу, обеспечивающих соблюдение гигиенических нормативов на территории селитебных и рекреационных зон.

В СЗЗ не допускается размещение коллективных и индивидуальных дачных и садово-огородных участков; предприятий по производству лекарственных средств, складов фармацевтических предприятий, предприятий пищевой промышленности, оптовых складов продовольственного сырья и пищевых продуктов, комплексов сооружений для подготовки и хранения питьевой воды, спортивных сооружений, парков, образовательных, детских, лечебно-профилактических и оздоро­вительных учреждений.

На территории СЗЗ может быть разрешено размещение сельхозугодий для выращивания технических культур, не используемых для производства продуктов питания и кормов для домашних животных. Возможно размещение пожарных депо, прачечных, гаражей и площадок для стоянок общественного и индивидуального транспорта, авто­заправочных станций, а также связанных с обслуживанием данного предприятия зданий управления, конструкторских бюро, поликлиник. Санитарными правилами разрешено также размещение на территории СЗЗ предприятий меньшего класса вредности. Однако при согласовании такого проекта необходимо убедиться, что работники такого предприятия не подвергнутся неблагоприятному воздействию на здоровье производственных факторов, для нейтрализации которых была организована СЗЗ.

Высота дымовой или вентиляционной трубы. Одним из планировочных мероприятий по защите атмосферного воздуха поселений является регулирование условий рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере путем увеличения высоты выброса (высоты дымовой или вентиляционной трубы). Чаще всего это касается высоты трубы предприятий тепловой энергетики государственной районной электростанции (ГРЭС) и ТЭЦ. Обычная высота трубы таких предприятий 100-120 м. При этом радиус зоны задымления, в которой приземные концентрации превышают уровень ПДК, составляет 2-2,5 км. При увеличении высоты трубы до 180-240м, а в некоторых случаях до 300 м радиус зоны задымления увеличивается до 5-10 км, однако приземные концентрации загрязнений значительно уменьшаются. Это обусловлено двумя причинами: расширением угла раскрытия факела выброса и повышением турбулентности за счет более высоких скоростей ветра на высоте. Однако специалисты считают, что использование для развития города территорий, попадающих в зону за­дымления, не оправдано даже в том случае, когда расчеты показывают, что приземные концентрации не превысят ПДК. Существует опасность попадания таких территорий в неблагоприятные санитарные условия в периоды ухудшения условий рассеивания в условиях штиля или температурной инверсии, туманообразования, а также в связи с возможным дальнейшим наращиванием мощности тепловой (электрической) станции. Таким образом, увеличение высоты трубы на энергетических объектах не сопровождается сокращением объема выброса или снижением его вредности; оно лишь снижает приземные концентрации его компонентов. Однако при этом увеличивается количество населения, проживающего в зоне влияния выброса. Поэтому увеличение высоты трубы нельзя рассматривать как мероприятие, компенсирующее известные, но отсутствующие на данном объекте приемы обезвреживания выбросов. В условиях большого города с большим количеством разнообразных источников загрязнения воздуха и многокомпонентным составом выбросов увеличение высоты трубы не улучшит санитарную обстановку. Строительство высоких труб на энергетических объектах целесообразно при их расположении на территориях с низкой плотностью населения при условии полного комплекса технологических и санитарно-технических мероприятий и при отсутствии поблизости других серьезных источников загрязнения атмосферы.

Планировка территории поселения. Некоторые планировочные мероприятия на территории селитебной зоны направлены в основном на уменьшение вредности автотранспорта, как источника загрязнения атмосферного воздуха. Кроме упомянутых выше санитарных разрывов между автомагистралями и жилой зоной и их озеленения, снижения концентрации отработавших газов ДВС в жилой зоне можно добиться и некоторыми планировочными приемами.

Учитывая, что неравномерность работы ДВС (частые остановки, работа на холостом ходу, частые переключения скоростей и т.п.) является ведущей причиной повышения токсичности отработавших газов, большую роль в оздоровлении атмосферы городов играет рационализация дорожной сети. К приемам рационализации дорожной сети относится организация безсветофорных транспортных развязок путем строительства подземных туннелей, надземных эстакад. Большой эффект дает строительство обводных или кольцевых дорог для исключения транзитных потоков автотранспорта через территорию городской застройки.

Административные мероприятия, направленные на охрану атмосферного воздуха поселений, заключаются в организации одностороннего движения на узких улицах города, пешеходных зон, на которых запрещено движение автотранспорта, оборудование перехватывающих стоянок автотранспорта у конечных станций метрополитена и других способов регулирования транспортных потоков.

Не менее эффективны и мероприятия, направленные на контроль состояния ДВС: соблюдение установленных сроков и регламента технического обслуживания (ТО-1 и ТО-2), сроков техосмотра транспортных средств органами ГАИ, введение штрафных санкций за нарушение указанных сроков.

Особо следует отметить административно вводимое временное ограничение мощности предприятий, имеющих выбросы в атмосферу, на период прогноза опасных погод (глубокие температурные инверсии, длительное безветрие и пр.).

- 111.00 Кб

Введение

Актуальность темы работы заключается в том, что проблема охраны атмосферного воздуха в последнее время приобретает глобальный характер. Это обусловлено как изменением климата в виде парникового эффекта, так и увеличивающимися выбросами в атмосферу твердых, жидких и газообразных отходов производства в промышленности и сельском хозяйстве, энергетике и транспорте.

Охрана атмосферного воздуха предполагает осуществление комплекса мер, направленных на предотвращение его загрязнения, сохранение атмосферного воздуха в чистоте и улучшение его состояния, благоприятного для здоровья людей и окружающей природной среды.

Качество воздуха в городах формируется в результате сложного взаимодействия природных и антропогенных факторов. Основными источниками загрязнения воздуха городов являются промышленные производства, энергетические установки и транспорт. Однако, состояние воздушного бассейна городов зависит не только от количества выбросов загрязняющих веществ и их химического состава, но от климатических условий.

Источники загрязнения атмосферного воздуха бывают как природного (естественного) происхождения, так и антропогенного. Основными природными источниками загрязнения атмосферы химическими веществами являются действующие вулканы, лесные, степные, подземные угольные, торфяные пожары, естественные выходы природных газов и ряд других источников. За счет природных источников загрязнение атмосферы происходит медленно и человек за многие столетия приспособился к такому загрязнению, тем более что влияние его собственной деятельности на загрязнение окружающей среды в недалеком прошлом (100-150 лет назад) было незначительно.

Цель работы – описание мероприятий по защите воздуха.

Мероприятия по защите атмосферного воздуха

Под атмосферным воздухом понимается "жизненно важный компонент окружающей природной среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений". 1 Иными словами объектом правовой охраны является воздух во внешней, открытой среде, а охрана воздуха в производственных, административных и других помещениях регулируется иными нормами.

Источниками вредного воздействия на атмосферный воздух могут быть как стационарные (предприятия, электростанции и др.), так и передвижные (автомобили, другие виды транспорта и т.п.) объекты. Под загрязнением атмосферного воздуха понимается поступление в атмосферный воздух или образование в нем вредных (загрязняющих) веществ в концентрациях, превышающих установленные государством гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного воздуха. 2

Нормативы предельно допустимых выбросов вредных веществ, загрязняющих атмосферный воздух, устанавливаются с учетом мощностей объекта, данных о наличии мутагенного эффекта и иных вредных последствий по каждому источнику загрязнения, согласно действующим нормативам предельно допустимых концентраций вредных веществ в окружающей природной среде. 3

Исходя из нормативов ПДК и ПДУ, устанавливаются нормативы предельно допустимых выбросов и сбросов в атмосферу, которые утверждаются специально уполномоченными на то государственными органами РФ в области охраны окружающей природной среды и санитарно-эпидемиологического надзора. Эти нормативы должны обеспечивать норматив качества атмосферного воздуха, т. е. допустимое кратковременное или долговременное содержание в нем загрязняющих веществ, не оказывающих неблагоприятного воздействия на здоровье человека, окружающую природную среду. 4

Среди всех видов антропогенного загрязнения именно химическое загрязнение атмосферы представляет наибольшую опасность для природных экосистем и человека. По расчетам специалистов, в настоящее время в окружающей среде содержится более 4 млн. химических соединений, причем их арсенал ежегодно пополняется еще 250 тыс. новых веществ. Многие из них небезопасны для человека, обладая разной степенью токсичности. В настоящее время объемы выбросов вредных веществ в атмосферу сравнимы с их поступлением в нее результате естественных процессов. Причем наиболее опасны те воздействия человека на атмосферу, которые приобрели значение глобальных или имеют тенденцию перерастания в них.

По объему выбросов химических веществ в атмосферу лидируют такие химические вещества как двуокись углерода, промышленная пыль, моноокись углерода, летучие углеводороды, окислы серы, окислы азота и другие вещества.

Многие загрязняющие вещества, особенно в виде аэрозолей, могут переноситься в атмосфере на чрезвычайно большие расстояния. Это загрязнение не имеет национальных границ, а носит глобальный характер. Загрязняющие вещества нередко обнаруживаются на расстояниях, отдаленных от источника загрязнения на сотни и даже тысячи километров. С целью решения данной проблемы на наднациональном уровне в 1979 г. под эгидой ООН разработана и принята Конвенция "О трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния". В декабре 1997 года в дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК) был разработан Киотский протокол, который обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов в 2008-2012 годах по сравнению с 1990 годом. 5 В 1999 г. в рамках Конвенции разработан новый проект Протокола о борьбе с подкислением, эвтрофикацией и приземным озоном.

Границей относительно безопасных уровней атмосферного загрязнения для детей является суммарное загрязнение до 4,2 ПДК; для взрослых – 4,5 ПДК. Таким образом, в сфере материального производства эффективными будут только те системы технологических и санитарно-технических мероприятий, которые обеспечат снижение уровня загрязнения до четырех ПДК. В жилой зоне уровень загрязнения не должен превышать ПДК.

Все направления защиты воздушного бассейна объединяются в четыре группы:

1) санитарно-технические мероприятия – сооружения сверхвысоких дымовых труб; установка газопылеочистного оборудования; герметизация технологического и транспортного оборудования;

2) технологические мероприятия – создание малоотходных и безотходных технологий. Реальная экономика – это высокие технологии;

3) планировочные мероприятия – создание санитарно-защитных зон; оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом розы ветров; расположение промышленных предприятий за городской чертой; озеленение территории промышленных предприятий и городов;

4) контрольно-запретительные мероприятия – установление ПДК и ПДВ загрязнителей; запрещение производства отдельных токсичных веществ (ДДТ); автоматизированный контроль за выбросами.

Сочетание всех групп мероприятий обеспечивает наибольшую эффективность в борьбе с загрязнениями атмосферы. С 1991 по 1996 гг. в 5 раз увеличились государственные капитальные вложения на охрану атмосферы, из них примерно 80 % направляется в основные загрязнители атмосферы: топливно-энергетический комплекс, черная металлургия, химическая промышленность, строительная промышленность и лесной комплекс. 6 Однако существует дисбаланс капвложений в теплоэнергетику (около 12 % при 41 % загрязнений).

Эксплуатация атмосферо-охранных мероприятий требует значительных текущих затрат, которые приблизительно в 5 раз превышают годовые капитальные вложения.

Размеры затрат на охрану атмосферы зависят от степени очистки выбросов. Причем, стоимость очистки возрастает не прямо пропорционально, а опережает коэффициент улавливания вредных веществ.

Наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха, включающие в себя ежедневно (кроме воскресений) отбор проб воздуха, измерение температуры воздуха, направления и скорости ветра, давления, определение содержания в пробе загрязняющих веществ в соответствии с программами наблюдений в Пермском крае в 2009 году осуществлялись на 21 посту наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха (ПНЗ), в том числе в городах Пермь (7 ПНЗ), Соликамск (5 ПНЗ), Губаха (2 ПНЗ), Березники (4 ПНЗ), Чайковский (1 ПНЗ), Лысьва (1 ПНЗ), Краснокамск (1 ПНЗ). 7

Выполнение работ в сфере наблюдений за состоянием атмосферного воздуха в гг. Пермь, Соликамск, Губаха, Лысьва, Чайковский осуществляется в 2009-2010 гг. за счет средств краевого бюджета в рамках Соглашения от 27.10.2006 №37 «О совместном решении задач в сферах наблюдения за состоянием окружающей среды, ее загрязнением, гидрометеорологии и смежных с ней областях в Пермском крае» между Правительством Пермского края и Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Уровень загрязнения атмосферы в целом по г. Перми высокий и обусловлен повышенным содержанием формальдегида, диоксида азота, взвешенных веществ, оксида углерода и бенз(а)пирена. Область высокого загрязнения располагается в юго-восточной части города (ПНЗ№14), на юго-западе города (ПНЗ№17) в зоне крупного промышленного комплекса – Осенцовского промузла, в центре города (ПНЗ№16) и на северо-востоке города (ПНЗ№13) в районе машиностроительного предприятия.

В 2008 году уровень загрязнения атмосферного воздуха высокий: СИ=7,7 (диоксид азота) – Мотовилихинский район, НП =12,4% (этилбензол) – Ленинский район, ИЗА =9,6. Общее количество превышений ПДК за год – 669 случаев.

Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух за период 2005 – 2009 гг. по Пермскому краю приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух по Пермскому краю, тыс. т/год 8

	2005	2006	2007	2008	2009
Валовый выброс, всего в т.ч.:	718,257	704,752	686,638	663,048	620,863
Выброс от автотранспорта	286,365	267,351	274,332	279,025	274,682
Выброс от стационарных источников	431,892	437,401	412,306	384,023	346,181

По видам деятельности в крае наибольший вред приносят предприятия промышленности – рис.1.

Сравнительный анализ вкладов предприятий по видам экономической деятельности в загрязнение воздушного бассейна показал, что наибольший выброс загрязняющих веществ (36,9 %) от суммарного выброса стационарных источников по Пермскому краю составляют выбросы предприятий транспорта и связи - предприятия ООО «Газпром трансгаз Чайковский». Второе место по величине выбросов (26,3 %) занимают предприятия по добыче топливно-энергетических полезных ископаемых - ООО «Лукойл-Пермь».

Наибольшее количество основных загрязняющих веществ (оксидов серы, азота и углерода, метана) приходится на предприятия транспорта и связи, предприятия по добыче топливно-энергетических полезных ископаемых, предприятия по производству и распределению электроэнергии, газа и воды; предприятия обрабатывающих производств.

Предприятия по добыче полезных ископаемых лидируют по выбросам оксида углерода – 32,906 тыс.тонн; предприятия транспорта и связи лидируют по выбросам метана – 95,797 тыс. тонн; предприятия по производству и распределению электроэнергии, газа и воды - по выбросам окислов азота – 19,100 тыс. тонн; предприятия обрабатывающих производств имеют наибольший выброс диоксида серы – 4,247 тыс. тонн.

Выбросы бензина, бензола и толуола обусловлены деятельностью нефтеперерабатывающих предприятий; аммиака – химическими и сельскохозяйственными производствами. Твердые загрязнения минерального характера поступают в атмосферу, прежде всего, от предприятий металлургии, многочисленных котельных, работающих на угле, горнодобывающих карьеров.

По сравнению с 2008 годом выбросы от стационарных источников по Пермскому краю уменьшились на 37,842 тыс. тонн, в основном за счет: уменьшения наработки газоперекачивающих агрегатов и стравливания газа при ремонте на линейной части газопровода предприятий - филиалов ООО «Газпром трансгаз Чайковский»; значительного сокращения объемов производства на ОАО «Чусовской металлургический завод»; выполнения мероприятий по сокращению выбросов загрязняющих веществ на предприятиях края.

Неумолимая поступь научно-технического прогресса породила одну из сложнейших проблем - человек и окружающая его природная среда. Неизбежное вмешательство человека в ход естественных процессов сопряжено с нарушением сложившегося в природе равновесия, с развитием стихийно-разрушительных процессов (загрязнение атмосферы, истощение водных и лесных ресурсов и т.п.). Поэтому вопросам охраны и рационального использования природных ресурсов в современных условиях придается особое значение.

Законодательные. Наиболее важным в обеспечении нормального процесса по охране атмосферного воздуха является принятие соответствующей законодательной базы, которая бы стимулировала и помогала в этом трудном процессе. Атмосферный воздух - жизненно важный компонент окружающей природной среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений. (статья 1 Федерального закона №96-ФЗ от 04.05.1999 г. «Об охране атмосферного воздуха»).

В соответствии со статьей 4 Федерального закона «Об охране окружающей среды» атмосферный воздух относится к объектам охраны окружающей среды от загрязнения, истощения, деградации, порчи, уничтожения и иного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности.

Архитектурно планировочные. Данные мере направлены на регламентацию строительства предприятий, планирование городской застройки с учетом экологических соображений, озеленение городов и др. При строительстве предприятий необходимо придерживаться правил установленных законом и не допускать строительство вредных производств в городской черте. Необходимо осуществлять массовое озеленение городов, т. к. Зеленые насаждения впитывают из воздуха многие вредные вещества и способствуют очищению атмосферы.

Необходима также капитальная реконструкция (а не косметический ремонт) дорожного покрытия, строительство современных транспортных развязок, выпрямление дорог, устройства звукозащитных барьеров и озеленение придорожной полосы.

Технологические и санитарно- технические. Можно выделить следующие мероприятия: рационализация процессов сжигания топлива; улучшение герметизации заводской аппаратуры; установка высоких труб; массовое использование очистных устройств и др. Следует отметить, что уровень очистных сооружений в России находится на примитивном уровне, на многих предприятиях они отсутствуют вовсе и это несмотря на вредность выбросов этих предприятий.

Не менее важной задачей является воспитание у Россиян экологического сознания. Отсутствие очистных сооружение конечно можно объяснять нехваткой денег (и в этом есть большая доля правды), но даже если деньги и есть их предпочитают потратить на что угодно, только не на экологию. Отсутствие элементарного экологического мышления особенно ощутимо сказывается в настоящее время. Пока в России не появится поколение с полноценно сформированным экологическим сознанием, не будет заметно существенного прогресса в осмысление и предупреждении экологических последствий деятельности человека.

В . Охрана атмосферного воздуха.

Атмосферный воздух занимает особое место среди других компонентов биосферы, значение его для всего живого на Земле трудно переоценить. Потребность человека в воздухе зависит от его состояния, условий работы и колеблется от 15 до 150 тыс. м 3 в сутки. Воздух используется в качестве исходного материала во многих промышленных процессах, поскольку служит окислителем в процессах горения. При этом воздух должен иметь определенный состав и любые отклонения от нормы опасны для здоровья. Химический состав чистого воздуха указан в таблице 1.

Из таблицы следует, что воздух состоит в основном из азота, кислорода и относительно меньшего количества аргона, диоксида углерода. Все остальные имеющиеся в воздухе газы содержатся в незначительных количествах.

Атмосферный воздух выполняет и сложнейшую защитную экологическую функцию, предохраняя живые организмы озоновым слоем от жестких ультрафиолетовых лучей. Воздушная атмосфера обладает способностью к самоочищению, что происходит при перемешивании приземных слоев воздуха, при вымывании растворимых в воде веществ атмосферными осадками, а также путем осаждения загрязняющих веществ на поверхность земли.

Таблица 1.

Концентрация и общее количество газов в атмосфере воздуха

Вещество	Концентрация в чистом сухом воздухе на уровне моря (% об.)	Общее Количество в атмосфере (10 9 т)
Азот (N 2)	78,084	3 900 000
Кислород (O 2)	20,9476	1 200 000
Аргон (Ar)	0,934
Диоксид углерода(CO 2)	346*10 -6
Неон (Ne)	18,18*10 -6
Криптон (Kr)	1,14*10 -6
Метан (CH 4)	2,0*10 -6
Гелий (He)	5,24*10 -6
Озон (O 3) летом	< 0,07*10 -6
Зимой	< 0,02*10 -6	-
Ксенон (Xe)	0,087*10 -6
Закись азота (N 2 O)	0,5*10 -6
Монооксид углерода(CO)	< 1*10 -6	0,6
Водород (H 2)	0,5*10 -6	0,2
Аммиак (NH 3)	< 1*10 -6	0,02
Диоксид азота (NO 2)	< 0,02*10 -6	0,013
Монооксид азота (NO)	< 0,002*10 -6	0,005
Диоксид серы (SO 2)	< 1*10 -6	0,002
Сероводород (H 2 S)

Загрязнение атмосферного воздуха. В последнее время наблюдается существенное загрязнение атмосферного воздуха. Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на состояние экосистем. Загрязнение атмосферы может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным).

Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами: выветриванием горных пород, вулканической деятельностью, ветровой эрозией почвы, массовым цветением растений, дымом от лесных и степных пожаров и др. Антропогенное загрязнение атмосферы связано с выбросом различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека. По своим масштабам оно стало значительно превосходить природное загрязнение атмосферного воздуха.

В зависимости от масштабов распространения выделяют различные типы загрязнения атмосферы: местное, региональное и глобальное. Местное загрязнение характеризуется повышенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, промышленный район, сельскохозяйственная зона). При региональном загрязнении в среду негативного воздействия вовлекаются значительные пространства. Глобальное загрязнение связано с изменением состояния атмосферы в целом.

По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу классифицируются на:

1) газообразные (диоксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, углеводороды и т.д.)

2) жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и др.)

3) твердые (нерастворимые соли, многие соединения тяжелых металлов, высокомолекулярные органические вещества).

Главные загрязнители атмосферного воздуха, образующиеся в процессе производственной и иной деятельности человека – диоксид углерода, диоксид серы, монооксид углерода, оксид азота и твердые частицы. Помимо этих загрязнителей в атмосфере городов и поселков наблюдается еще более 200 наименований вредных веществ, среди которых – формальдегид, фтористый водород, соединения свинца ртути, кадмия, никеля, хрома, кобальта, аммиак, фенол, бензол, хлорорганические соединения.

В настоящее время наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха охватывает все большие города. В 2000 году в России сеть станций, наблюдающих за химическим составом и кислотностью осадков, состояла из 124 станций федерального уровня. Пробы анализируются на содержание 10-20 компонентов. Система контроля загрязнения снежного покрова на территории России осуществлялась в 484 пунктах. В пробах определяются ионы сульфатов, значения рН, а также бензапирена и соединения тяжелых металлов.

Основной задачей человечества в современный период является полное осознание важности экологических проблем, и кардинальное их решение в короткие сроки. Необходимо развивать новые методы получения энергии основанные не на деструктуризации веществ а на других процессах. Человечество как единое целое должно взяться за решение этих проблем, ведь если ничего не делать Земля скоро прекратит свое существование как планета пригодная для обитания живых организмов.

Заключение

Увеличение масштабов загрязнения атмосферы требуют быстрых и эффективных способов защиты её от загрязнения, а также способов предупреждения вредного воздействия загрязнителей воздуха. Атмосфера может содержать определённое количество загрязнителя без проявления вредного воздействия, т.к. происходит естественный процесс её очистки.

Первым шагом в установлении вредного воздействия, связанного с загрязнением воздуха, является разработка критерия качества воздуха, а также стандартов качества.

Стандарты качества определяют уровни качества воздуха и предельно допустимые выбросы (ПДВ), которые необходимо выдерживать для обеспечения безопасности жизни.

Контролирующие органы обязаны осуществлять количественный и качественный контроль.

Другим подходом к улучшению состояния атмосферы является требование применения передовых технологических процессов, замена вредных материалов безвредными, применение мокрых способов обработки сырья вместо сухих.

Один из главных источников загрязнения атмосферы углекислым газом - автомобильный транспорт. Есть несколько видов борьбы с этим видом загрязнений: техническое совершенствование двигателей, топливной аппаратуры, электронных систем подачи топлива; повышение качества топлива, снижение содержания токсичных веществ в выхлопных газах в результате применения дожигателей топлива, каталитических катализаторов; использование альтернативных видов топлива, например сжатого природного газа.

Кроме того, открыт способ утилизации углекислого газа с помощью новейших технологий. Диоксид углерода извлекают из дымовых газов. Операцию проводят высокоэкономичным методом газоразделения с помощью ионообменных мембран, при этом концентрацию углекислоты доводят до 98-99%. Очищенный диоксид углерода закачивают в хранилища (газгольдеры), откуда он поступает на дальнейшую переработку.

Введение новых технологий снизит накопление углекислого газа в атмосфере и поможет не только создать альтернативное сырье для синтеза многих органических соединений, основой для которых сегодня служит нефть, но и решить важные экологические проблемы.

Существует большое количество нормативных документов, регламентирующих охрану атмосферного воздуха. Конституцией РФ провозглашены права человека на охрану здоровья (ст. 41) и на благоприятную окружающую среду (ст. 42). В Федеральном законе «Об охране окружающей среды» говорится, что каждый гражданин имеет право на благоприятную окружающую среду, на ее защиту от негативного воздействия, вызванного хозяйственной и иной деятельностью. Закон «Об охране атмосферного воздуха» регламентирует разработку и проведение мероприятий по ликвидации и предупреждению загрязнения воздуха – строительство газоочистных и пылеулавливающих устройств на промышленных предприятиях и предприятиях теплоэнергетики.

2. Технологические

Технологические мероприятия являются основными мероприятиями по охране атмосферного воздуха, так как только они позволяют снизить или полностью исключить выброс вредных веществ в атмосферу на месте их образования. Данные мероприятия непосредственно направлены на источник выбросов.

а) Радикальной мерой уменьшения выбросов является использование замкнутого технологического процесса, т.е. это полное отсутствие выбросов в атмосферу хвостовых газов на конечных стадиях образования или абгазов (это газы, образующиеся на промежуточных стадиях производства) и удаление их через специальные абгазовые камеры. Однако на современном этапе научно-технического прогресса нет примеров создания технологических процессов, действующих по принципу полностью замкнутых систем.

б) Более перспективным методом является метод комплексного (максимального) использования сырья, промежуточных продуктов и отходов производства по типу создания производств с «безотходной» или малоотходной технологией (в стройиндустрии – использование отходов производства).

в) К мерам нерадикального характера, которые снижают опасность загрязнения, относятся:

Замена вредных веществ в производстве безвредными или менее вредными (перевод котельных со сжигания твердого топлива и мазута на газ, замена бензина в двигателях внутреннего сгорания на водород и другие соединения);

Предварительная обработка топлива или сырья с целью снижения содержания вредных примесей;

Использование мокрых технологических процессов переработки пылящих материалов взамен сухих;

Герметизация технологического оборудования, аппаратуры;

Использование гидро- и пневмотранспорта при транспортировке пылящих материалов;

Замена прерывистых процессов непрерывными (непрерывность процесса исключает залповые выбросы загрязнений).

3. Санитарно-технические

Целью санитарно-технических мероприятий является извлечение или нейтрализация компонентов выбросов, находящихся в газообразной, жидкой или твердой форме, от организованных стационарных источников. Для этого используются различные газопылеулавливающие установки.

Виды газопылеулавливающих установок:

а) для удаления взвешенных частиц;

б) для удаления газообразных и парообразных веществ.

а) К сооружениям для удаления взвешенных веществ относятся:

Пылеосадительные камеры, пылеуловители, циклоны, мультициклоны для удаления крупной пыли. Частицы пыли удаляются с помощью механической силы;

Фильтры, которые задерживают пыль при пропускании через тот или иной фильтрующий материал (тканевые, волокнистые, зернистые). Особенностью электрофильтров является то, что задержка пыли происходит под действием электростатических сил. Особенно эффективны электрофильтры при улавливании мелкодисперсной пыли.

Аппараты мокрой очистки (скрубберы, мокрые пылеуловители). Частицы пыли отделяются от газа с помощью промывки той или иной жидкостью, преимущественно водой.

б) Для очистки промышленных выбросов в атмосферу от газовых компонентов используются абсорбция жидкостью и твердым веществом, каталитическое превращение вредных газообразных компонентов выброса в безвредные соединения. Выбор метода зависит от особенностей технологии.

На каждом предприятии и для каждого территориально-промышленного комплекса разрабатывается план мероприятий по охране атмосферного воздуха, который включает в себя мероприятия, обоснованные экологически и технико-экономически, которые являются составной частью комплексного плана мероприятий по охране и рациональному использованию природных ресурсов на предприятии или территориальном-промышленном комплексе, а также общие мероприятия по охране воздушного бассейна.

Технологические мероприятия

Технологические мероприятия включают в себя:

Замена местных котельных на централизованное тепло от крупных ТЭЦ и ТЭС;

Предварительная очистка сырья и топлива от вредных примесей;

Использование трубопроводов, гидро-, и пневмотранспорта для пылящих материалов;

Использование безопасных технологических процессов на основе внедрения принципиально новых технологий и оборудования;

Замену топлива: предпочтительней топливо с меньшим количеством продуктов сгорания (вместо угля и мазута - природный газ).

Одним из наиболее перспективных направлений газоочистки является применение системы каталитического дожигания для очистки паров растворителей красок, содержащих органические и не окисленные вещества: эфиры, углеводороды, толуол и др.

Большое значение имеют и профилактические мероприятия, заключающиеся, в основном, в улучшении условий сжиганий топлива, в совершенствовании конструкции фильтров и другого газо- и пылеулавливающего оборудования, в герметизации технологических линий и т.д.

Существуют различные методы очистки выбросов твердых, жидких и газообразных примесей. На основе этих методов разработано значительное количество устройств, установок и аппаратов, при комплексном использовании которых может быть достигнута высокоэффективная очистка пылегазовых выбросов до 99,99%.

Изучив выше перечисленные методы, предлагаю на данном предприятии использовать предварительную очистку сырья и топлива от вредных примесей в частности снижение содержания серы в топливе, так как данное предприятие использует продукты переработки, которые содержат серу, а предварительная очистка сырья и топлива увеличит высокую эффективность работы оборудования.

Также предлагаю руководству предприятия рассмотреть метод замены топлива: предпочтительней топливо с меньшим количеством продуктов сгорания (вместо угля и мазута - природный газ). Однако этот метод будет финансово-экономически невыгодным, так как импорт газа с соседних стран довольно дорогостоящий.

Одним из дешевых методов очистки в технологических методах, является профилактические мероприятия, заключающиеся в улучшении условий сжиганий топлива.

2.2. Инженерно-организационные мероприятия

В том случае, когда существующие методы очистки не обеспечивают санитарных норм, прибегают к инженерно-организационным мероприятиям. Основные виды инженерно-организационных мероприятий состоят в следующем:

Снижение интенсивности и организации движения автотранспорта. Для этого ведется строительство объездных и окружных дорог вокруг городов и населенных пунктов, устройство развязок пересечений дорог на разных уровнях.

На данном предприятии для уменьшения загрязнения автотранспортом предлагаю: прокладывать дороги в выемках; вокруг дорог создавать зеленые «волны»; располагать трассы на разных уровнях.

Увеличение высоты дымовых труб. Чем выше труба, тем лучше рассевание пылегазовых выбросов в атмосфере. Следует заметить, что при выбросах через высокие дымовые трубы повышается общее фоновое загрязнение воздуха. С увеличением высоты трубы резко возрастает ее стоимость, поэтому на практике не рекомендуется строительство труб более 150м.

Специальными исследованиями установлено, что концентрация веществ в выбросах зависит от высоты трубы и выражается следующей формулой:

Если дымовая труба высотой 100 м позволяет рассеивать вредные вещества в радиусе 20 км, то труба высотой 250 м увеличивает радиус рассевания до 75км. Рассматривая данное предприятие, можно сделать вывод, что трубы высотой от 32 м до 58 м, расположенные на промплощадке имеют не большой радиус распространения вредных веществ.

На данном предприятии трубы изготовлены из металла и кирпича.

Нужно отметить, что данные строительные материалы имеют свойства коррозии, если металл железо; и свойство разрушаться (кирпич). Эти факторы невыгодны предприятию, прежде всего по экономическим соображениям, так как поддержка исправности и нормального функционирования труб являются неотъемлемой частью производства продукции.

Повышение скорости движения газов в дымовой трубе. Это способствует увеличению начального подъема выбросов, улучшению условий их рассеивания. С другой стороны, при этом возрастает гидравлическое сопротивление дымовой трубы и соответственно удельные энерго -затраты на транспортировку газов.

Архитектурно-планировочные и санитарно-технические мероприятия

Архитектурно-планировочные и санитарно-технические мероприятия – это комплекс приемов, заключающих выбор площадки для строительства промышленного предприятия, взаимное расположения предприятия и жилых кварталов, взаимное расположение цехов предприятия, организация санитарно-защитных зон, устройства зеленых зон.

Промышленное предприятие должно быть установлено на ровном, возвышенном, хорошо проветриваемом месте, с подветренной стороной от жилых кварталов.

Рис. 1. Пример размещения промышленного объекта: а) разрез; б) план; 1-жилая застройка; 2- цеха предприятия; 3- точечный высокий источник; 4-линейные источники; 5-граница населенного пункта; 6-средняя роза ветров теплого периода года; 7-факелы выбросов загрязняющих веществ при направлении ветра в сторону застройки.

Цеха, которые выделяют наибольшее количество вредных загрязняющих веществ, следует располагать на краю производственной территории со стороны, противоположной жилому массиву. Промышленные предприятия должны быть отделены от жилых кварталов СЗЗ.

Важное место занимают методы фитомелиорации с использованием зеленых насаждений, облесение и задернение территорий, так как зеленые насаждения являются эффективными биофильтрами.

Озеленение территорий санитарно-защитной зоны и жилой застройки относятся к числу мероприятий, уменьшающих воздействия выбросов предприятий на природную окружающую среду и здоровье человека.

Например, хвоя с 1 га елового леса улавливает 32 т пыли, а листва букового леса - 68 т. На всех промышленных предприятиях, в городах и населенных пунктах создаются скверы, парки, сады, зоны отдыха.

В новых городах промышленные зоны должны быть отделены зелеными насаждениями санитарно-защитных зон от селитебных и рекреационных ландшафтов, для этого используются пылеустойчивые деревья и кустарники (вяз гладкий и др.), газопоглощающие (акация белая и др.), деревья обладающие фитонцидными свойствами (береза бородавчатая),а также бактерицидные (кедр, клен и др.)

Также для очистки выбросов от пыли применяются пылеулавливающие аппараты: пылеосадочные камеры, циклоны, матерчатые фильтры, мокрые скрубберы, электрофильтры. Выбор типа пылеуловителя обусловлен степенью запыленности воздуха, размерами частиц и требованиями к уровню очистки .

Таблица 2. Эффективность использование разных пылеулавливающих аппаратов

	Эффективность	Стоимость основного оборудования	Расход энергии
Батарейный циклон
Пылеосадочная камера
Орошаемый скруббер
Матерчатый фильтр
Электрофильтр

Проанализировав выше перечисленные архитектурно-планировочные мероприятия, по очистке воздушного бассейна предлагаю приобрести «Матерчатый фильтр», который является одним из эффективных пылеулавливающих аппаратов (его эффективность составляет 15). Его работа заключается в следующем: запыленный воздух проходит через пористые материалы, осаждающие пыль. Однако сразу встает вопрос о стоимости аппарата и его большом расходе энергии.

В выше указанной таблице мы можем проанализировать и сравнить перечисленные аппараты по пылеулавливанию и сразу же увидеть преимущества и недостаток каждого из аппаратов.

В этих методах меня также заинтересовал метод связанный с фитомелиорацией с использованием зеленых насаждений, облесение и задернение территорий, так как зеленые насаждения являются эффективными биофильтрами которые достаточно хорошо улавливают и поглощают вредные загрязняющие и токсичные вещества. Для этого руководству предприятия необходимо знать точное количество зеленых насаждений (лиственных и хвойных) за пределами промплощадки, для снижения финансовых затрат на приобретение деревьев.