Як захистити повітря від забруднення? Поради екологів. Тема.2

Що робиться у вашому місті для охорони повітря чи як захистити повітря від забруднення? Така серйозна тема вивчається з навколишнього світу в 2 - 3 класах початкової школи.

На цій сторінці спробуємо розібратися із відповіддю на це запитання.

Процес забруднення повітря почався у ХІХ столітті, у зв'язку з швидким розвитком промисловості. Всі заводи того часу використовували один вид палива - кам'яне вугілля. Незважаючи на те, що вже тоді знали про шкідливість даної сировини для навколишнього середовища, вона все одно залишалася затребуваною. Це було пов'язано з його дешевизною та відмінною доступністю.

Наближаючись до великих металургійних комбінатів, насамперед звертаєш увагу на лави гігантських труб, які викидають дим високо в небо.

Там на висоті дмуть потужні вітри. Вони підхоплюють клуби диму і рвуть їх на шматки, розвіюють, змішують із чистим повітрям, швидко знижують небезпеку отруйних газів. Такі самі високі труби робляться на великих електростанціях.

Високі труби відводять біду від людей, що живуть поблизу, але ж отруйні гази все одно надходять у повітря. Там вони накопичуються, а потім випадають із опадами в інших районах.

Людині та іншим живим істотам для дихання потрібне чисте повітря. Але у багатьох місцях, особливо у великих містах, він забруднений

Деякі фабрики та заводи викидають зі своїх труб отруйні гази, сажу, пил. Автомобілі виділяють відпрацьовані гази, у яких дуже багато шкідливих речовин.

Забруднення повітря загрожує здоров'ю людей, всього життя Землі!

Що робиться для охорони повітря у містах?

1. Наразі чимало робиться для охорони чистоти повітря у містах. На багатьох підприємствах працюють установки, які вловлюють пил, сажу, отруйні гази. На котельнях встановлюють пилу та газо-уловлювальні пристрої.

2. Здійснюється виведення шкідливих підприємств за межі міста.

3. Відбувається заміна громадського транспорту більш екологічні. Створюються нові тролейбусні та трамвайні маршрути містами. Вчені розробили нові автомобілі - електромобілі, які забруднюватимуть повітря.

4. Крім того, всі великовантажні автомобілі, а вихлопні гази автомобілів ще один шкідливий фактор, що відправляються об'їзними дорогами, їм заборонено заїжджати до центру міст.

5. Вводяться заборони спалювання сміття у межах міста.

6. Велику роль захисту повітря грають зелені насадження, у містах багато уваги приділяється посадці скверів, алей, парків.

7. У різних місцях створено спеціальні станції, вони постійно стежать за чистотою повітря у великих містах.

1. Атмосфера
2. Контроль газових сумішей
3. Парниковий ефект
4. Кіотський протокол
5. Засоби захисту
6. Захист атмосфери
7. Засоби захисту
8. Сухі пиловловлювачі
9. Мокрі пиловловлювачі
10. Фільтри
11. Електрофільтри

Атмосфера

Атмосфера - газова шар небесного тіла, утримувана у нього гравітацією.

Глибина атмосфери деяких планет, що здебільшого складаються з газів (газові планети), може бути дуже великою.

Атмосфера Землі містить кисень, який використовується більшістю живих організмів для дихання, і діоксид вуглецю споживаний рослинами, водоростями та ціанобактеріями у процесі фотосинтезу.

Атмосфера є захисним шаром планети, захищаючи її мешканців від сонячного ультрафіолетового випромінювання.

Основні забруднювачі атмосферного повітря

Основними забруднювачами атмосферного повітря, що утворюються як у процесі господарської діяльності, так і в результаті природних процесів, є:

• діоксид сірки SO2,
• діоксид вуглецю CO2,
• оксиди азоту NOx,
• тверді частки – аерозолі.

Частка цих забруднювачів становить 98% у загальному обсязі викидів шкідливих речовин.

Крім цих основних забруднювачів, в атмосфері спостерігається ще понад 70 найменувань шкідливих речовин: формальдегід, фенол, бензол, сполуки свинцю та інших важких металів, аміак, сірковуглець та ін.

Основні забруднювачі атмосфери

Джерела забруднення атмосфери виявляються майже переважають у всіх видах господарську діяльність людини. Їх можна розділити на групи стаціонарних та рухомих об'єктів.

До перших відносяться промислові, сільськогосподарські та інші підприємства, до других – засоби наземного, водного та повітряного транспорту.

Серед підприємств найбільший внесок у забруднення атмосфери роблять:

• теплоенергетичні об'єкти (теплові електричні станції, опалювальні та виробничі котельні агрегати);
• металургійні, хімічні та нафтохімічні заводи.

Забруднення атмосфери та контроль її якості

Контроль атмосферного повітря здійснюється з метою встановлення відповідності його складу та утримання компонентів вимогам охорони навколишнього середовища та здоров'я людини.

Контролю підлягають усі джерела утворення забруднень, що у атмосферу, їх робочі зони, і навіть зони впливу цих джерел на довкілля (повітря населених пунктів, місць відпочинку та інших.)

Комплексний контроль якості включає такі виміри:

• хімічний склад атмосферного повітря з низки найважливіших і значимих компонентів;
• хімічний склад атмосферних опадів та снігового покриву
• хімічний склад пилових забруднень;
• хімічний склад рідкофазних забруднень;
• вміст у приземному шарі атмосфери окремих компонентів газових, рідкофазних та твердофазних забруднень (у тому числі токсичних, біологічних та радіоактивних);
• радіаційне тло;
• температура, тиск, вологість повітря;
• напрям і швидкість вітру в приземному шарі та на рівні флюгера.

Дані цих вимірів дозволяють як оперативно оцінювати стан атмосфери, а й прогнозувати несприятливі метеорологічні умови.

Контроль газових сумішей

Контроль складу газових сумішей та вмісту в них домішок заснований на поєднанні якісного та кількісного аналізу. При якісному аналізі виявляють присутність у атмосфері специфічних особливо небезпечних домішок без визначення змісту.

Застосовують органолептичний, індикаторний методи та метод тест-проб. Органолептичне визначення ґрунтується на здатності людини пізнавати запах специфічної речовини (хлор, аміак, сірка та ін.), зміна фарбування повітря, відчувати дратівливу дію домішок.

Екологічні наслідки забруднення атмосфери

До найважливіших екологічних наслідків глобального забруднення атмосфери відносяться:

• можливе потепління клімату (парниковий ефект);
• порушення озонового шару;
• випадання кислотних дощів;
• погіршення здоров'я.

Парниковий ефект

Парниковий ефект – підвищення температури нижніх шарів атмосфери Землі проти ефективної температурою, тобто. температурою теплового випромінювання планети, яке спостерігається з космосу.

Кіотський протокол

У грудні 1997 р. на зустрічі в Кіото (Японія), присвяченій глобальній зміні клімату, делегатами з більш ніж 160 країн було прийнято конвенцію, яка зобов'язує розвинені країни скоротити викиди СО2. Кіотський протокол зобов'язує 38 індустріально розвинених країн скоротити до 2008-2012 р.р. викиди СО2 на 5% від рівня 1990:

• Європейський союз має скоротити викиди СО2 та інших тепличних газів на 8%,
• США – на 7%,
• Японія – на 6%.

Засоби захисту

Основними шляхами зниження та повної ліквідації забруднення атмосфери є:

• розробка та впровадження очисних фільтрів на підприємствах,
• використання екологічно безпечних джерел енергії,
• використання безвідходної технології виробництва,
• боротьба з вихлопними газами автомобілів,
• озеленення міст та селищ.

Очищення промислових відходів як охороняє атмосферу від забруднень, а й дає додаткове сировину й прибутку підприємствам.

Захист атмосфери

Один із способів захисту атмосфери від забруднення - перехід на нові екологічно безпечні джерела енергії. Наприклад, будівництво електростанцій, що використовують енергію припливів та відливів, тепло надр, застосування геліоустановок та вітряних двигунів для отримання електроенергії.

У 80-ті роки перспективним джерелом енергії вважалися атомні електростанції (АЕС). Після чорнобильської катастрофи кількість прихильників широкого використання атомної енергії зменшилась. Ця аварія показала, що атомні електростанції вимагають підвищеної уваги до систем безпеки. Альтернативним джерелом енергії академік А. Л. Яншин, наприклад, вважає газ, якого в Росії можна видобувати близько 300 трлн кубометрів.

Засоби захисту

• Очищає технологічні газові викиди від шкідливих домішок.
• Розсіювання газових викидів у атмосфері. Розсіювання здійснюється за допомогою високих димових труб (заввишки понад 300 м). Це тимчасовий, вимушений захід, який здійснюється через те, що існуючі очисні споруди не забезпечують повного очищення викидів від шкідливих речовин.
• Влаштування санітарно-захисних зон, архітектурно-планувальні рішення.

Санітарно-захисна зона (СЗЗ) – це смуга, що відокремлює джерела промислового забруднення від житлових чи громадських будівель захисту населення від впливу шкідливих чинників виробництва. Ширина СЗЗ встановлюється залежно від класу виробництва, ступеня шкідливості та кількості виділених в атмосферу речовин (50-1000 м).

Архітектурно-планувальні рішення - правильне взаємне розміщення джерел викидів та населених місць з урахуванням напряму вітрів, спорудження автомобільних доріг в обхід населених пунктів та ін.

Устаткування для очищення викидів

• пристрої для очищення газових викидів від аерозолів (пилу, золи, сажі);
• пристрої для очищення викидів від газо- та пароподібних домішок (NO, NO2, SO2, SO3 та ін.)

Сухі пиловловлювачі

Сухі пиловловлювачі призначені для грубого механічного очищення від великого та важкого пилу. Принцип роботи – осідання частинок під впливом відцентрової сили та сили тяжіння. Широкого поширення набули циклони різних видів: одиночні, групові, батарейні.

Мокрі пиловловлювачі

Мокрі пиловловлювачі характеризуються високою ефективністю очищення від дрібнодисперсного пилу розміром до 2 мкм. Працюють за принципом осадження частинок пилу поверхню крапель під дією сил інерції чи броунівського руху.

Запилений газовий потік патрубка 1 направляється на дзеркало рідини 2, на якому осаджуються найбільші частинки пилу. Потім газ піднімається назустріч потоку крапель рідини, що подається через форсунки, де відбувається очищення від дрібних частинок пилу.

Фільтри

Призначені для тонкої очистки газів за рахунок осадження частинок пилу (до 0,05 мкм) на поверхні пористих перегородок, що фільтрують.

За типом фільтруючого завантаження розрізняють тканинні фільтри (тканина, повсть, губчаста гума) та зернисті.

Вибір фільтруючого матеріалу визначається вимогами до очищення та умовами роботи: ступінь очищення, температура, агресивність газів, вологість, кількість та розмір пилу тощо.

Електрофільтри

Електрофільтри – ефективний спосіб очищення від завислих частинок пилу (0,01 мкм), від масляного туману.

Принцип дії ґрунтується на іонізації та осадженні частинок в електричному полі. У поверхні коронувального електрода відбувається іонізація пилогазового потоку. Отримуючи негативний заряд, частинки пилу рухаються до осаджувального електрода, що має знак, протилежний заряду коронуючого електрода. У міру накопичення на електродах частинки пилу падають під дією сили тяжіння у збірник пилу або видаляються струшуванням.

Способи очищення від газо- та пароподібних домішок

Очищення від домішок шляхом каталітичного перетворення. За допомогою цього методу перетворюють токсичні компоненти промислових викидів на нешкідливі або менш шкідливі речовини шляхом введення в систему каталізаторів (Pt, Pd, Vd):

• каталітичне допалювання СО до СО2;
• відновлення NОx до N2.

Абсорбційний метод заснований на поглинанні шкідливих газоподібних домішок рідким поглиначем (абсорбентом). Як абсорбент, наприклад, використовують воду для уловлювання таких газів як NH3, HF, HCl.

Адсорбційний метод дозволяє видобувати шкідливі компоненти з промислових викидів за допомогою адсорбентів – твердих тіл із ультрамікроскопічною структурою (активоване вугілля, цеоліти, Al2O3).

Охорона повітря від забруднення в наші дні стала одним із першочергових завдань суспільства. Адже якщо без води людина може прожити кілька діб, без їжі кілька тижнів, то без повітря не обійтися і декількох хвилин. Адже дихання – це безперервний процес.

Ми живемо на дні п'ятого, повітряного океану планети, як часто називають атмосферу. Якби її не було, життя на Землі не змогло б зародитися.

Склад повітря

Склад атмосферного повітря є незмінним ще з часів появи людства. Ми знаємо, що 78% повітря – це азот, 21% посідає кисень. Вміст у повітрі аргону та вуглекислого газу разом становить близько 1%. А решта всіх газів у сумі дають нам начебто незначну цифру в 0,0004%.

Що ж стосується інших газів? Їх багато: метан, водень, чадний газ, оксиди сірки, гелій, сірководень та інші. Поки їхня кількість у повітрі не змінюється, все нормально. Але при збільшенні концентрації кожного з них відбувається забруднення.

Відомо, що без їжі людина може прожити більше одного місяця, без води – лише кілька днів, а ось без повітря – лише кілька хвилин. Так він потрібен нашому організму! Тому питання про те, як захистити повітря від забруднення, має посідати першочергове місце серед проблем науковців, політиків, державних діячів та чиновників усіх країн. Щоб не вбити себе, людство має вжити термінових заходів щодо запобігання цьому забруднення. Дбати про чистоту довкілля зобов'язані і громадяни будь-якої країни. Це тільки здається, що від нас майже нічого не залежить. Є надія, що спільними зусиллями ми зможемо захистити повітря від забруднення, тварин від – зникнення, лісу – від вирубки.

Атмосфера Землі

Земля – єдина з відомих сучасної науці планет, де існує життя, що стало можливим завдяки атмосфері. Вона забезпечує наше існування. Атмосфера – це в першу чергу повітря, яке має бути придатним для…

Як захиститись від забрудненого повітря

Розділи: Початкова школа

узагальнювати знання про джерела забруднення атмосфери, наслідки, до яких вони призводять і правила охорони повітря; сформулювати правила особистої екологічної безпеки; розвивати пам'ять, логічне мислення, лексичний запас; виховувати дбайливе ставлення до довкілля.

ХІД УРОКУ

1. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ (1 хв)

2. Введення у тему УРОКУ (2 хв)

Руда ворона:

– Бракує свіжого повітря! Нема чим дихати! Я навіть колір змінила. Задихаюсь! Допоможіть!

Додаток 1.

– Пропоную допомогти ВОРОНІ. З її прохання, як сформулювати тему уроку? (Як захиститись від забрудненого повітря). "Додаток 1 = слайд 1".

На які питання ми маємо дати їй відповідь? / Від чого забруднюється повітря і чого це призводить? Що робити для охорони повітря від забруднень? Як захистити себе від забрудненого повітря? /"Додаток…

Всі напрямки охорони атмосфери можна об'єднати у чотири великі групи:

1. Група санітарно-технічних заходів – спорудження надвисоких димових труб, встановлення газопилоочисного обладнання, герметизація технічного та транспортного обладнання.

2. Група технологічних заходів - створення нових технологій, заснованих на частково або повністю замкнутих циклах, створення нових методів підготовки сировини, що очищають його від домішок до залучення у виробництво, заміна вихідної сировини, заміна сухих способів переробки пилу мокрими, автоматизація виробничих процесів.

3. Група планувальних заходів - створення санітарно-захисних зон навколо промислових підприємств, оптимальне розташування промислових підприємств з урахуванням троянди вітрів, винесення найбільш токсичних виробництв за межі міста, раціональне планування міської забудови, озеленення міст.

4. Група контрольно-заборонних заходів – встановлення гранично допустимих концентрацій (ГДК) та гранично допустимих викидів (ГДВ) забруднюючих речовин, заборона виробництва окремих токсичних продуктів, автоматизація контролю за викидами.

До основних заходів щодо охорони атмосферного повітря належить група санітарно-технічних заходів. У цій групі важливим напрямом охорони повітря є очищення викидів у поєднанні з подальшою утилізацією цінних компонентів та виробництвом їх продукції. У цементній промисловості - це вловлювання цементного пилу та його використання для твердих покриттів доріг. У теплоенергетиці – уловлювання летючої золи та утилізація її у сільському господарстві, у промисловості будівельних матеріалів.

При утилізації уловлених компонентів виникають два види ефекту: екологічний та економічний. Екологічний ефект полягає у зниженні забруднення довкілля під час використання відходів проти застосуванням первинних матеріальних ресурсів. Так, при виробництві паперу з макулатури або використання металобрухту у сталеплавильному виробництві забруднення атмосфери зменшується на 86%. Економічний ефект утилізації уловлених інгредієнтів пов'язаний з появою додаткового сировинного джерела, що має, як правило, сприятливіші економічні показники порівняно з відповідними показниками виробництва із природної сировини. Так, виробництво сірчаної кислоти з газів кольорової металургії порівняно з виробництвом із традиційної сировини (природної сірки) у хімічній промисловості має нижчу собівартість та питомі капітальні вкладення, більш високий річний прибуток та рентабельність.

До найбільш ефективних способів очищення газів від газових домішок відносяться три: абсорбція рідиною, адсорбція твердою речовиною та каталітичне очищення.

В абсорбційних способах очищення використовуються явища різної розчинності газів у рідині та хімічні реакції. У рідині (зазвичай воді) використовуються такі реагенти, що утворюють із газом хімічні сполуки.

Адсорбційні методи очищення засновані на здатності дрібнопористих адсорбентів (активного вугілля, цеолітів, простих стекол та ін.) уловлювати з газів за відповідних умов шкідливі компоненти.

Основу каталітичних методів очищення становлять каталітичні перетворення шкідливих газоподібних речовин на нешкідливі. До цих методів очищення відносяться інерційна сепарація, електричне осадження та ін. При інерційній сепарації осадження зважених твердих частинок відбувається завдяки їхній інерції, що виникає при зміні напрямку або швидкості потоку в апаратах, які називаються циклонами. Електричне осадження засноване на електричному тяжінні частинок до зарядженої (осаджувальної) поверхні. Електричне осадження реалізується у різних електрофільтрах, у яких, зазвичай, зарядка і осадження частинок відбувається разом.

Для зменшення забруднення атмосфери викидами транспорту необхідно здійснювати такі заходи:

1. вдосконалення двигунів та створення нових двигунів;

2. застосування альтернативних видів палива (стисненого природного газу, зріджених нафтових газів, синтетичних спиртів тощо). При використанні природного газу викид автомобілями шкідливих компонентів скорочується в 3-5 разів, хоча витрата пального в двигунах внутрішнього згоряння більша (при цьому економиться нафту);

3. створення нових транспортних засобів (електромобілів) та заміна одних транспортних засобів іншими (автобуса – тролейбусом);

4. захист від шуму (пасивний та активний). Автотранспорт знижує шум за рахунок розвитку шумоподавлення доріг, зниження швидкості у населених пунктах, спорудження поперечних валків. Зниження шуму на залізничному транспорті забезпечується створенням екранів, тунелів, покращенням аеродинаміки локомотивів;

5. спеціальні заходи адміністративного характеру: обмеження на в'їзд, заборони паркування, транспортні сектори та інших.

Нормативною основою управління охороною атмосфери є стандарти якості повітря. Показниками якості повітря є ГДК шкідливих речовин, ПДВ. ГДК - це такий вміст шкідливої ​​речовини в навколишньому середовищі, яке при постійному контакті або при вплив за певний проміжок часу практично не впливає на здоров'я людини. При визначенні ГДК враховується вплив забруднюючих речовин як на здоров'я людини, а й у тварин, рослини, мікроорганізми, і навіть на природні спільноти загалом.

Для санітарної оцінки повітряного середовища використовується ГДК для робочої зони (ГДК р.з.), максимально разова (ГДК м.р.) та середньодобова (ГДК с.с.). ГДК р.з. – гранично допустима концентрація шкідливої ​​речовини у повітрі робочої зони. Ця концентрація не повинна викликати у тих, хто працює при щоденному вдиханні, протягом 8 годин за весь час робочого стажу будь-яких захворювань або відхилень від норми в стані здоров'я. При цьому робочою зоною вважається простір висотою до 2 м над рівнем підлоги або майданчика, на якому розташовані місця перебування працюючих.

ГДК м.р. – максимально разова концентрація шкідливої ​​речовини у повітрі населених пунктів, яка повинна викликати рефлекторних реакцій в організмі людини.

ГДК с.с. – середньодобова гранично допустима концентрація шкідливої ​​речовини у повітрі населених місць. Ця концентрація не повинна прямого або непрямого впливу на організм людини в умовах невизначено тривалого цілодобового вдихання.

Для гігієнічної оцінки забруднення повітря використається комплексний індекс забруднення атмосфери (ІЗА). ІЗА, що враховує m домішок в атмосфері, розраховується за такою формулою:

ІЗА m = (gср i/ГДКс.с.i)К

Атмосферне повітря: його забруднення та охорона

Забруднення атмосферного повітря викидами автомобільного транспорту

Автомобіль- цей «символ» ХХ ст. в індустріальних країнах Заходу, де слабо розвинений громадський транспорт, дедалі частіше стає справжнім лихом. Десятки мільйонів приватних автомобілів заповнили вулиці міст і автостради, постійно з'являються багатокілометрові «пробки», без сенсу спалюється дороге пальне, повітря отруюється отруйними вихлопними газами. У багатьох містах вони перевищують сумарні викиди у повітря промислових підприємств. Сумарна потужністьавтомобільних двигунів у СРСР значно перевищує встановлену потужність всіх теплових електростанцій країни. Відповідно і пального автомобілі «з'їдають» набагато більше, ніж теплові електростанції і якщо вдасться підвищити економічність автомобільних двигунів хоча б трохи, це обернеться мільйонною економією.

Автомобільні вихлопні гази- суміш приблизно 200 речовин. Вони містяться вуглеводні-не згорілі або повністю згорілі компоненти палива, частка яких різко зростає, якщо двигун працює на малих оборотах або в момент збільшення швидкості на старті, тобто під час заторів і біля червоного сигналу світлофора. Саме в цей момент, коли натискають на акселератор, виділяється найбільше частинок, що не згоріли: приблизно в 10 разів більше, ніж при роботі двигуна в нормальному режимі. До незгорілих газіввідносять і звичайний окис вуглецю, що утворюється в тій чи іншій кількості усюди, де щось спалюють. У вихлопних газах двигуна, що працює на нормальному бензині та при нормальному режимі, міститься в середньому 2,7% оксиду вуглецю. За зниження швидкості ця частка збільшується до 3,9%, але в малому ходу-до 6,9%.

Монооксид вуглецю, вуглекислий газі більшість інших газових виділень двигунів важчі за повітря, тому всі вони накопичуються біля землі. Оксид вуглецю з'єднується з гемоглобіном крові та заважає йому нести кисень у тканині організму. У вихлопних газах містяться також альдегіди, що мають різкий запах і дратівливу дію. До них відносяться акролеїни та формальдегід; останній має особливо сильну дію. В автомобільних викидах також містяться оксиди азоту. Двоокис азоту грає велику роль у освіті продуктів перетворення вуглеводнів в атмосферному повітрі. У вихлопних газах присутні вуглеводні палива, що не розклалися. Серед них особливе місце посідають ненасичені вуглеводніетиленового ряду, зокрема гексен і пентен. Через неповне згоряння палива в двигуні автомашини частина вуглеводнів перетворюється на сажу, що містить смолисті речовини. Особливо багатосажі та смол утворюється при технічній несправності мотора і в моменти, коли водій, форсуючи роботу двигуна, зменшує співвідношення повітря та пального, прагнучи отримати так звану «багату суміш». У цих випадках за машиною тягнеться видимий хвіст диму, який містить поліциклічні вуглеводні і, зокрема, бенз(а)пірен.

В 1 л бензину може міститися близько 1 г тетраетилсвинцю, який руйнується та викидається у вигляді сполук свинцю. У викидах дизельного транспортусвинець відсутня. Тетраетилсвинець використовують у США з 1923 р. як добавку до бензину. З цього часу викид свинцю в довкілля безперервно зростає. Річний споживання свинцю для бензину душу населення становить США близько 800 р. Близьке до токсичному рівню вміст свинцю в організмі спостерігалося в дорожніх поліцейських і тих, хто постійно піддається впливу вихлопних газів автомобілів. Дослідженнями було показано, що в організмі голубів, що живуть у Філадельфії, міститься в 10 разів більше свинцю, ніж у голубів, що живуть у сільській місцевості. Свинець - один із основних отруйниківзовнішнього середовища; і постачають його головним чином сучасні двигуни з високим ступенем стиснення, що випускаються автомобільною промисловістю.
Суперечності, з яких "соткан" автомобіль, мабуть, ні в чому не виявляється так різко, як у справі захисту природи. З одного боку, він полегшив нам життя, з іншого – отруює його. У самому прямому та сумному сенсі.

Один легковик поглинає щорічно з атмосфери в середньому більше 4 т кисню, викидаючи з вихлопними газами приблизно 800 кг окису вуглецю, близько 40 кг оксидів азоту та майже 200 кг різних вуглеводнів. Фото токсичний туман. У 30-х роках над Лос-Анджелесом (США) став з'являтися зміг у теплу пору року, як правило, влітку та ранньою осінню, у спекотні дні. Лос-анжелеський зміг є сухим туманом з вологістю близько 70%. Цей зміг називають фотохімічним туманом, так як для його виникнення необхідне сонячне світло, що викликає складні фотохімічні перетворення в суміші вуглеводнів та оксидів азоту автомобільних викидів. В фотохімічний туманлос-анжелеського типу в ході фотохімічних реакцій утворюються нові речовини, що значно перевищують за своєю токсичністю вихідні атмосферні забруднення. Фотохімічний туман вважається найбільш небезпечним для здоров'я, тому що містить дуже отруйні компоненти. У багатьох точках Лос-Анджелеса ступінь накопичення забруднюючих речовин вимірюють за допомогою автоматичних пристроїв, що безперервно діють. Якщо забрудненість перевищила встановлену межу, то звучать сирени, при цьому водії повинні зупинити автомобілі, вимкнути двигуни і почекати, доки не буде дано сигнал, що дозволяє продовжувати шлях (тобто коли автоматичні пристрої визначать, що забрудненість зменшилася).

У районі Лос-Анджелеса особливий клімат – як у величезній колбі. З трьох боків затоку оточують гори, а з четвертої сторони йде повітряний потік, що нагрівається під дією сонячного тепла і спрямовується вгору. Верхню частину цієї колби закриває низький інверсійний шар, він проходить на рівні 200-250 м. У цій гігантській колбі змішується дим від 4 млн. автомобілів, що знаходяться в районі Лос-Анджелеса. Кількість забруднюючих речовин, що викидаються, щодня становить 10-12 тис. т. У ранкові години «пік» накопичується велика кількість диму від автомобілів, що прямують до міста. На сонціз вихлопних газів автомобілів виділяються речовини, що викликають роздратування слизової оболонки очей. Перед полуднем утворюється фотохімічний туман. Незабаром після полудня під дією нагрівання інверсія послаблюється, зміг піднімається вгору. Вплив вечірнього годинника «пік» вже ледь помітний. У Радянському Союзі явищ, подібно до фотохімічного туману, не спостерігалося, проте умови для його утворення можуть виникнути.

Вплив відпрацьованих газівна навколишнє середовище та здоров'я населення. Забруднене відпрацьованими газами повітря пригнічує і знищує рослинність. У США пов'язані з цим збитки оцінюються 500 млн. доларів на рік. Характерно, що у Лос-Анджелесі знищені відпрацьованими газами зелені насадження замінюються пластмасовими муляжами. Останні 10 років зелена зона Токіо скоротилася на 12%. Не менш вражаюча шкода, що завдається відпрацьованими газами будинкам і спорудам: металеві покрівлі в містах служать у 3 рази менше, ніж у селах. Антична кінна статуя римського імператора Марка Аврелія, яка понад чотири століття прикрашала знамениту площу на Капітолійському пагорбі, побудовану за проектом Мікеланджело, «переїхала» в реставраційні майстерні в 1981 р. Справа в тому, що ця статуя роботи невідомого майстра, майже 1800 років, «важко хвора». Високий рівень забруднення атмосфери, вихлопні гази автомобілів, а також палючі промені сонця, і дощі завдали величезної шкоди бронзовій статуї імператора. Римляни та численні туристи, можливо, зможуть милуватися лише копією статуї.

Для зниження матеріальних збитків метали, чутливі до автомобільних викидів, замінюють на алюміній; на споруди наносять спеціальні газостійкі розчини та фарби. Багато вчених бачать а розвитку автотранспорту й у дедалі більшому забрудненні повітря великих міст автомобільними газами головну причину збільшення захворювання легких. Столиця Іспанії Мадрид знаходиться серед міст світу з найнебезпечнішим забрудненням атмосфери. Забруднення повітрявихлопними газами автотранспорту постійно збільшується. У ряді районів воно досягло граничного рівня і стало небезпечним для життя. Найбільш забрудненими містами Італії є Мілан, Венеція, Рим, Неаполь та Трієст. На думку фахівців, головне джерело забруднення – автомобілі. Отруєння повітря вихлопними газами автомобілів в австрійських містах набуває загрозливих масштабів. У Відні протягом року в атмосферу викидається 200 т свинцю. З опублікованої доповіді вчених випливає, що високий рівень забруднення повітря відзначається навіть у тих районах Відня, де автомобілів відносно небагато.

Медичний аналіз показав, що вміст свинцю у крові жителів австрійської столиці вже перевищує встановлені норми
У політичній, декларації, прийнятій Брюссельською конференцією комуністичних та робітничих партій Європи, зазначається, що великий капітал не здатний повністю вирішити проблему навколишнього середовища. Досвід соціалістичної співдружності підтверджує правильність висновківреволюційного робітничого руху про те, що в умовах соціалізму проблеми навколишнього середовища вирішуються найповніше.
Положення повітряних басейнів у містах СРСР вигідно відрізняється від багатьох зарубіжних. Гості, що відвідують Москву, незмінно відзначають чистоту міського повітря.

Заходи щодо боротьби з викидами автотранспорту

Оцінка автомобілів із токсичності вихлопів. Велике значення також має повсякденний контроль над автомашинами. 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. Положення про Державну автомобільну інспекцію на неї покладено контроль за виконанням заходів з охорони навколишнього середовища від шкідливого впливу автомототранспорту. ГОСТ під номером 17.2.03.77, запроваджений нашій країні з 1 липня 1978 р., має символічну назву «Охорона природи. Атмосфера». У підзаголовку конкретизується: «Зміст окису вуглецю у відпрацьованих газах автомобілів з бензиновими двигунами. Норми та метод визначення».

У прийнятому стандарті на токсичність передбачено подальше посилення норми, хоча вони і сьогодні в СРСР жорсткіші за європейські: по окису вуглецю-на 35%, по вуглеводням-на 12%, по оксидам азоту-на 21%. Радянський автомобіль 1978 повинен викидати в атмосферу окису вуглецю майже вдвічі, а вуглеводнів на 21% менше, ніж машина випуску 1975. З 1978 обмежений викид оксидів азоту. У таких великих містах як Москва, Київ, Алма-Ата працюють служби чистого повітря. На дизельні автомобілі є спеціальний ДЕРЖСТАНДАРТ «Автомобілі з дизелями. Димність газів, що відпрацювали». Цікавою особливістю автомобільного ГОСТу є та обставина, що він звернений до величезної маси водіїв. Крім норм, ДЕРЖСТАНДАРТ містить методику, яка дає докладні рекомендації водію: як визначити вміст окису вуглецю у вихлопі, як відрегулювати двигун. Вітчизняні стандарти передбачаютьподальше поетапне посилення норм викиду токсичних речовин. Автомобілі, що випускаються в нашій країні, відповідають вимогам стандартів, що діють. На заводах введено контроль та регулювання автомобілів за токсичністю та димністю відпрацьованих газів. У Радянському Союзі створено прилади, які стежать за тим, щоб машини, що виходять у рейс, не перевищували допустимі норми викидів шкідливих газів. Так, у Смоленську випускаються переносні пристрої «ДАІ-1» для вимірювання окису вуглецю у вихлопних газах. Інші прилади вимірюють оксиди азоту, вуглеводню. Створено аналітичну систему, що автоматично реєструє одночасно основні транспортні викиди. Смоленські приладобудівники розпочали її серійний випуск. 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. Розширюються вулиці між проїжджою частиною доріг та житловими будинками. Побудовано автомагістралі в обхід міст. Так, у Саратові збудовано автомагістраль в обхід міста. Дорога прийняла весь потік транзитного транспорту, який раніше нескінченною стрічкою тягнувся міськими вулицями. Різко знизилася інтенсивність руху, зменшився шум, чистіше стало повітря.

Будь-які питання організації руху треба розглядати з погляду як забезпечення безпеки, а й зменшення токсичності вихлопних газів. Чому, скажімо, гранична швидкість руху в місті встановлена ​​не 80 і не 50, а 60 км на годину? Саме на цю швидкість легкових автомобілів припадає міні-мум шкідливих викидів. При різкому збільшенні чи зменшенні швидкості руху викид зростає більш ніж удвічі. У столиці проводиться велика робота щодо покращення організації та безпеки руху транспорту, роль техніки регулювання сьогодні дуже велика. Велике значення в регулюванні руху набуває звичний усім нам скромний світлофор. Напружений і все ускладнюється ритм автомобільних потоків у столиці регулюють близько 800 світлофорів. На 42 магістралях вони працюють за чіткою координованою системою, відомою як «Зелена хвиля».

У Москві створено автоматизована система керуваннядорожнім рухом «Старт», яка принципово відрізняється від більш простих подібних систем, що діють нині у столиці та у багатьох інших містах Радянського Союзу. Завдяки досконалим технічним засобам, математичним методам та обчислювальній техніці вона дозволить оптимально керувати рухом транспорту у всьому місті та повністю звільнить людину від обов'язків безпосереднього регулювання автомобільних потоків. У новому будинку, який піднявся на Садово-Каретній вулиці столиці, розташувався єдиний загальноміський центр управління рухом транспорту унікальної телеавтоматичної системи «Старт». За останнє десятиліття у Москві значно зросла кількість автомобілів та інтенсивність транспортних потоків на її магістралях. Одночасно ними перебуває у русі від 350 до 450 тис. автомобілів. Основні магістралі міста як Садове кільце, вулиця Горького та інші вже давно працюють на межі своїх пропускних можливостей.
Системі «Старт» і належить вирішувати завдання щодо організації руху, управління потоками транспортних засобів, рівномірного розподілу їх за вуличними артеріями. З її допомогою можна буде оперативно аналізувати дорожні умови, що змінюються, вибирати оптимальний режим регулювання руху транспорту світлофором.

На першому етапі "Старт" впроваджується в межах Садового кільця. «Старт» - складна і унікальна система, яка на даний момент не має аналогів у світі. Автоматизоване управління рухом у таких великих містах, як Токіо, Лондон або Вашингтон, здійснюється лише в межах району або однієї магістралі, а не всього міста, як це буде в Москві. Безсумнівно, «Старт» посилить пропускну спроможність столичних магістралей, знизить кількість дорожньо-транспортних пригод і не тільки підвищить ефективність роботи транспорту, але і, скоротивши затримки руху, благотворно вплинестан повітряного басейну міста. Такий «Старт» – піонер комплексного вирішення проблеми автоматичного керування дорожнім рухом. «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, знизить рівень шумів. 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, що працюють на дизельному паливі. У 1976 р. в США продано 25 тис. легкових автомобілів з дизельними двигунами, а в 1980 р.-400 тис. Намічено довести частку дизельних автомобілів у загальному числі легкових автомобілів, що випускаються, до 15-20%. Згідно з прогнозами Агентства з охорони навколишнього середовища США, до 1990 р. 25% всіх легкових автомобілів, що продаються в країні, матимуть дизельні двигуни.

Удосконалення двигунів внутрішнього згоряння. Створення автомобілів з урахуванням вимог еко-логії – одне з серйозних завдань, які стоять сьогодні перед конструкторами. Удосконалення процесу згоряння палива у двигуні внутрішнього згоряння, застосування електронної системи запалення призводить до зменшення у вихлопі шкідливих речовин. Для економії палива створюються різні типи запалювання. Інженери югославського об'єднання «Електронська індустрія» створили електронну систему з терміном служби 30 тис. год. Крім іншого, вона регулює витрату пального. А одна з англійських фірм використала плазмовий варіант, що забезпечує легке займання бідної горючої суміші. Автомобіль, обладнаний такою системою, витрачає лише 2 л на 100 км пробігу. Розроблено та інші методи економії. Французька фірма "Рено" експериментує з автомобільними газогенераторами. Сировиною для них служать деревина, солома, стебла кукурудзи та інші рослинні залишки. При спалюванні отриманого газу суміші з дизельним паливом останнього потрібно в 3-4 рази менше.

Чистота «дихання» машинибагато в чому залежить від карбюратора. Близько 75% цих приладів, встановлених на вітчизняних легкових автомобілях, виробляють у Димитровграді. Перед творцями карбюратора «Озон» стояло завдання: досягти оптимальних сумішей на різних режимах роботи двигуна. Це означало скоротити витрату палива, а отже, знизити токсичність ви-хлопних газів.
З 1979 р. всі автомобілі, що сходять із ВАЗу, оснащуються карбюраторами «Озон». Такі карбюратори забезпечують діючі та перспективні норми токсичності вихлопних газів і дають 10-15% економії палива по їздовому циклу. Виробниче об'єднання «ГАЗ» (Горківський автозавод) випускає нову модель легкових автомобілів «Волга» ГАЗ-3102. Ця машина елегантніша, комфортабельніша і потужніша за свою попередницю, але головне в тому, що у неї двигун з принципово новою системою займання робочої суміші. Ця система – форкамерне запалення – розроблена радянськими фахівцями на основі явища високої хімічної активності продуктів неповного згоряння багатою на вуглеводні суміші.

Новий спосіб запалення називається процесом лавинної активізації горіння або скорочено ЛАД-процесом. Суть його в тому, що в основну камеру згоряння бензиново-повітряної суміші викидаєтьсяіз допоміжної форкамери факел хімічно активних продуктів неповного згоряння цієї суміші. Форкамерний двигун при високій своїй потужності забезпечує високу економічність у споживанні палива і виключно низьку токсичність газів, що відпрацювали. нейтралізатори. Велику увагу приділяється 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 у вихлопі автомобілів. Каталізатором служать або гранули розміром від 2 до 5 мм, на поверхні яких нанесений активний шар з добавками благородних металів-платини, паладію тощо, або керамічний блок стільникового типу з подібною активною поверхнею. Конструкція нейтралізатора дуже проста. У металеву оболонку з патрубками для підведення та відведення газу укладена реакторна камера, яка заповнюється гранулами або кера-мічним блоком. Нейтралізатор кріплять до вихлопної труби і гази, що пройшли через нього, викидаються в атмосферу очищеними. Одночасно пристрій може виконувати функції шумового глушника.

У СРСР налагоджено виробництво нейтралізатора для дизельних двигунів. У 1979 р. на міські траси вийшли перші "Волги", обладнані незвичайною "пасткою для диму" - каталітичними нейтралізаторами, які різко знижують токсичність вихлопних газів автомобіля. Ефект від використання нейтралізаторів досягається значний: при оптимальному режимі викид в атмосферу оксиду вуглецю зменшується на 70-80%, а вуглеводнів-на 50-70%. Велика кількість машин у Москві працює з нейтралізаторами, що дозволяють очищати відпрацьовані гази автомобілів від окису вуглецю та вуглеводню. Фахівцями Науково-дослідного автомобільного та автомоторного інституту розроблено пристрій, який значно знижує вміст токсичних речовин у вихлопних газах, – «Каскад». В умовах міського руху «Каскад» забезпечує зниження витрати палива на 4-7% і зменшує викид окису вуглецю на 20-40%. «Каскад» може бути встановлений як на автомобілях, що знаходяться в експлуатації, так і на знову випускаються.

Найважливіший показник якості автомобільного бензину – детонаційна стійкість. Для підвищення октанового числа паливо вводять добавки. Найпростіший метод підвищення детонаційної стійкості - додавання тетраетилсвинцю. У більшості країн вже прийняті або розробляються законодавчі заходи, що обмежують і дози етилування, і обсяг споживання етилованих бензинів. У СРСР застосування етилованих бензинів заборонено в Москві, Ленінграді, Києві та в деяких курортних центрах. Ог-раничена і величина добавки тетраетилсвинцю. Перед вченими та інженерами постало завдання - погасити детонацію іншими способами. Це можна зробити, скажімо, збіднівши паливно-повітряну суміш, але тоді на повних потужностях двигун працював погано. Додавали до бензоповітряних сумішей водень-виходило непогано. Але поки що широке застосування водню вимагає великої підготовчої роботи. Залишався один шлях-знайти інші, менш токсичні антидетонатори. У пошуках їх вчені випробували майже всі елементи таблиці Менделєєва і змушені були визнати, що деякі з них можуть бути використані для цього. З багатьох причин серед основних претендентів виявилися з'єднання марганцю.

У нашій країні роботи, пов'язані зі створенням антидетонаторів на основі елементоорганічних з'єднань марганцю (ЦТМ), ведуться під керівництвом академіка А. Н. Несмеянова. Вже виконано великий комплекс моторних та експлуатаційних випробувань, а загальний пробіг автомобілів різних марок на паливах з присадками ТЦМ становив близько 30 млн. км. Виявилося, що бензин із цими присадками забезпечує нормальну експлуатацію автомобілів у діапазоні пробігу 60-100 тис. км. Каталітичні нейтралізатори відпрацьованих газів при цьому працюють безвідмовно. А токсичність виходу залишається лише на рівні звичайних бензинів. 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% і канцерогенних речовин на 40%. Останнім часом на нафтопереробних підприємствах країни широко впроваджується процес каталітичного риформінгу низькооктанових бензинів. Відмінність даної установки від діючих на інших заводах полягає в тому, що вона дозволяє ефективніше покращувати пальне. В результаті можна випускати неетильовані, малотоксичні бензини. Тому вони вважаються відносно чистими. Використання їх знижує забрудненість атмосферного повітря, збільшує термін служби автомобільних двигунів, скорочує витрату палива.

Газ замість бензину. Високооктанове, стабільне за складом газове паливо добре змішується з повітрям і рівномірно розподіляється по циліндрах двигуна, сприяючи 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 по токсичності майже в 4 рази менше, ніж його бензиновий побратим. У Москві експлуатується близько 10 тис. автомобілів, що працюють на зрідженому пропанобутановий газ. Їх можна відрізнити по червоному балоні з лівого боку. В основному це вантажні машини «ЗІЛ» та «ГАЗ». Проходять дослідну експлуатацію на цьому виді палива легкові автомобілі (таксі) та автобуси. У 1981 р. почали застосовувати на автотранспорті стислий природний метановий газ. Він міститься у балонах під тиском 200 кг/см2. Переведення автотранспорту на газобалонне паливо забезпечує економію бензину та зменшує викид в атмосферу шкідливих речовин. Багаторічний досвід експлуатації автомобілів, що працюють на зрідженому газі в багатьох країнах світу, виявив суттєві техніко-економічні та санітарно-гігієнічні переваги блакитного палива, порівняно з бензином. 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 з істотних факторів, що призводять до забруднення навколишнього середовища, фахівці все частіше звертаються до ідеї створення «чистого» автомобіля. Йдеться, як правило, про електроавтомобіль. У деяких країнах починається їхнє серійне виробництво. Фахівці усвідомлюють, що переведення всього автотранспорту на електротягу зажадав би колосального витрати електроенергії для зарядки батарей, дефіцитних матеріалів для їх виготовлення. В цьому немає потреби. Адже, наприклад, автомобілі особистого користування (у перспективі головним чином туристичні) або міжміські автобуси, магістральні автопоїзди, звичайно, досконаліші та економічніші, ніж теперішні, можна й у майбутньому експлуатувати на рідкому чи газовому паливі. У місцях найбільшого скупчення автотранспорту на користь захисту довкілля визнано доцільним переведення їх у електротягу. Це вимагатиме в 15-20 разів менших витрат енергії та інших ресурсів і дасть 5-7% економії палива. В «Основних напрямах економічного та соціального розвитку СРСР на 1981-1985 роки та на період до 1990 року» записано: «Створити конструкції та почати виробництво малотоннажних вантажних електромобілів з ефективними джерелами струму для внутрішньоміських перевезень». Нині нашій країні виробляються електромобілі п'яти марок. Електромобіль Ульяновського автозаводу («УАЗ»-451-МІ) відрізняється від інших моделей системою електроруху на змінному струмі та вбудованим зарядним пристроєм. Це дозволяє робити зарядку батарей свинцево-кислотних акумуляторів безпосередньо від міської електромережі. Зарядний пристрій забезпечено перетворювачем струму, що допускає застосування легкого та низькооборотного тягового двигуна. Машини цієї марки вже використовуються в Москві для доставки продуктів у магазини та шкільні буфети. У 1982 р. у столиці створено перше господарство, у складі якого 25 електровантажівок. Цей рік став також серійного випуску електромобілів у країні. До кінця одинадцятої п'ятирічки парк таких безшумних машин збільшиться до 400 одиниць. В інтересах захисту навколишнього середовища вважається за доцільне переведення автотранспорту на електротя-гу, особливо у великих містах.

Забруднення атмосферного повітря промисловими викидами

Підприємства металургійної, хімічної, цементної та інших галузей промисловості викидають в атмосферу пил, сірчисті та інші шкідливі гази, що виділяються при різних технологічних виробничих процесах. Чорна металургія виплавки чавуну та переробки його на сталь супроводжуються викидом в атмосферу різних газів. Забруднення повітря пилом при коксуванні вугілля пов'язане з підготовкою шихти та завантаженням її в коксові печі, з вивантаженням коксу в тушильні вагони та з мокрим гасінням коксу. Мокре гасіння супроводжується також викидом в атмосферу речовин, що входять до складу води, що використовується. Кольорова металургія. При отриманні металевого алюмінію шляхом електролізу з газами, що відходять від електролізних ванн в атмосферне повітря виділяється значна кількість газоподібних і пилоподібних фтористих сполук. Повітряні викиди підприємств нафтовидобувної та нафтохімічної промисловості містять велику кількість вуглеводнів, сірководню та погано пахнуть газів. Викид в атмосферу шкідливих речовин на нафтопереробних заводах відбувається головним чином внаслідок недостатньої герметизації обладнання. Наприклад, забруднення атмосферного повітря вуглеводнями та сірководнем відзначається від металевих резервуарів сировинних парків для нестабільної нафти, проміжних та товарних парків для легкових нафтопродуктів.

Виробництво цементу та будівельних матеріалів може бути джерелом забруднення атмосфери різним пилом. Основними технологічними процесами цих виробництв є процеси подрібнення та термічна обробка шихт, напівфабрикатів та продуктів у потоках гарячих газів, що пов'язано з викидами пилу в атмосферне повітря. До хімічної промисловості належить велика група підприємств. Склад їх промислових викидів дуже різноманітний. 0основними викидамивід підприємств хімічної промисловості є окис вуглецю, оксиди азоту, сірчистий ангідрид, аміак, пил від неорганічних виробництв, органічні речовини, сірководень, сірковуглець, хлористі сполуки фтористі сполуки та ін. Джерелами забруднення атмосферного повітря в сільських населених місцях комплекси від виробництва м'яса, підприємства районного об'єднання "Сільгосптехніка", енергетичні та теплосилові підприємства, пестициди, що застосовуються у сільському господарстві. У районі розташування приміщень для утримання худоби та птиці в атмосферне повітря можуть надходити і поширюватися на значну відстань аміак, сірковуглець та інші гази, що погано пахнуть. До джерел забруднення атмосферного повітря пестицидами відносяться склади, протруювання насіння та самі поля, на які в тому чи іншому вигляді наносяться пестициди та мінеральні добрива, а також бавовноочисні заводи.

Зміг (суміш диму та туману). У 1952 р. протягом 3-4 діб від смогу в Лондоні загинуло більше 4 тис. Чоловік. Сам собою туман небезпечний для людського організму. Він стає шкідливим, лише коли надзвичайно забруднений токсичними домішками. 5 грудня 1952 р. над усією Англією виникла зона високого тиску і протягом кількох днів не відчувалося жодного подиху. Однак трагедія розігралася тільки в Лондоні, де був високий ступінь забруднення атмосфери. Англійські фахівці визначили, що зміг 1952 р. містив кілька сотень тонн диму та сірчистого ангідриду. При зіставленні забрудненості атмосферного повітря Лондоні у ці дні з рівнем смертності було зазначено, що смертність збільшується прямо пропорційно концентрації повітря диму і сірчистого газу. У 1963 р. густий туман з кіптявою і димом, що спустився на Нью-Йорк (зміг), убив понад 400 людей. Вчені вважають, що щорічно тисячі смертей у містах усього світу пов'язані із забрудненням повітря. Зміг спостерігається лише в осінньо-зимовий час (з жовтня до лютого). Головним діючим компонентом є сірчистий газ концентрації 5-10 мг/м3 і вище. Вплив атмосферних забруднень на довкілля та здоров'я населення. Від забруднення повітря страждають тварини та рослини. Щоразу, коли в Афінах йде дощ, разом з водою на місто обрушується сірчана кислота, під згубним впливом якої відбувається руйнування Акрополя та його безцінних пам'яток давньогрецького зодчества, споруджених з мармуру. За останні 30 років їм було завдано значно більших збитків, ніж за попередні два тисячоліття.

Забруднення повітря певною мірою схильні до всіх промислово розвинених країн. Але столиця Греції страждає сильніше, ніж більшість інших великих міст Західної Європи. Щорічно в районі Афін у повітря викидається 150 тис. т сірчистого ангідриду.
Велика забрудненість довкілля відрізняється у китайському місті Шанхаї. На тисячах його фабрик та заводів майже немає газоочисного обладнання. Тому щорічно у повітря викидаються багато мільйонів тонн вугільного пилу, до 20 млн. т сажі, 15 млн. т двоокису сірки, забруднення повітряного басейну над ним воістину катастрофічне. Часом місто затягує настільки щільний зміг, що навіть вдень машини з увімкненими фарами насилу пробираються його вулицями. На територію Північної Швеції та Норвегії сірки випадає в 1,2-2,5 рази більше, ніж викидається у повітряний басейн із цих територій. Водночас у багатьох промислових країнах Західної Європи, зокрема у Великій Британії та Нідерландах, відношення випадень сірки до викидів становить лише 10-20%, а у ФРН, Франції та Данії – 20-45%. Звідси був зроблено висновок, що у цих державах в атмосферне повітря сірки викидається набагато більше, ніж випадає з їхньої території, і, отже, решта переноситься повітряними потоками у сусідні країни, зокрема у Скандинавію. Небезпека викидів сірчистих сполук полягає насамперед у їх масовості, токсичності та порівняно великому звичайному "строку життя".

«Тривалість життя» самого сірчистого газу в атмосфері порівняно невелика (від двох-трьох тижнів, якщо повітря порівняно сухе і чисте, до кількох годин, якщо повітря вільне і в ньому присутній аміак або деякі інші домішки). Він, розчиняючись у краплях атмосферної вологи, внаслідок каталітичних, фотохімічних та інших реакцій окислюється та утворює розчин сірчаної кислоти. Агресивність викидів ще більше зростає. У кінцевому рахунку переносні повітряними масами сірчисті сполуки переходять у форму сульфатів. Їх перенесення в основному відбувається на висоті від 750 до 1500 м, де середні швидкості близькі до 10 м/с, і дальність перенесення сірчистого газу сягає 300-400 км. На цьому ж віддаленні від джерела викидів у струмені перенесення відзначається максимум концентрації розчину сірчаної кислоти. Її виявляють і на відстані до 1000-1500 км, де переважно завершується її перехід у форму сульфатів. Описаний вище процес-тільки спрощена схема, що не враховує можливості вимивання сірчистого газу та сірчаної кислоти по шляху перенесення краплями дощу, а також абсорбування їх рослинністю, ґрунтом, поверхневими та морськими водами, вплив сірчистого газу та його похідних на людину та тварин проявляється насамперед у ураження верхніх дихальних шляхів. Під впливом сірчистого газу та сірчаної кислоти відбувається руйнування хлорофілу в листі рослин, у зв'язку з чим погіршуються фотосинтез і дихання, уповільнюється зростання, знижується якість деревних насаджень та врожайність сільськогосподарських культур, а при більш високих та тривалих дозах впливу рослинність гине. Так звані «кислі» дощі викликають підвищення кислотності грунтів, що знижує ефективність мінеральних добрив на орних землях, призводить до випадання найбільш цінної частини видового складу трав на багаторічних культурних сіножатях і пасовищах. Особливо схильні до впливу кислих опадів дерново-підзолисті та торф'яні ґрунти, широко поширені в північній частині Європи, У нейтральній воді концентрація водневих іонів (рН) дорівнює 7. Якщо ж прилади показують цифру менше семи, вода кисла, більш-лужна] чутливість водних організмів до зниження рН у прісних водах. Наявність у повітрі сполук сірки прискорює процеси корозії металів, руйнування будівель, споруд, пам'яток історії та культури, погіршує якість промислових виробів та матеріалів. Встановлено, наприклад, що у промислових районах сталь іржавіє в 20, а алюміній руйнується у 100 разів швидше, ніж у сільській місцевості.

Враховуючи, що використання твердого палива, зокрема бурого вугілля (характерного високим вмістом сірки), за даними паливно-енергетичних прогнозів, має тенденцію до подальшого неухильного зростання на весь доступний для огляду період, слід передбачати відповідне збільшення викидів сірчистого газу, у всякому разі, до тих пір, поки в необхідних масштабах не будуть реалізовані способи та засоби вилучення сірки та її з'єднань з палива або відхідних газів Забруднення атмосферного повітря таїть у собі не тільки загрозу здоров'ю людей, але й завдає великої економічної шкоди Сполучених Штатів Америки отруюють худобу у Флориді, знебарвлюють фарбу на стінах будинків і корпусах автомашин в Лінкольні (штат Мен), під їх впливом гинуть сосни, що ростуть за 60 миль від Лос-Анджелеса, а також фруктові сади в Техасі та Ілліній Півдні Каліфорнії. Третя забруднення повітря американцям доводиться щороку розплачуватися мільярдами доларів. Згідно з оцінками Агентства з охорони навколишнього середовища, економічні втрати від смертності та захворювань у зв'язку із забрудненням повітряного середовища в США становлять щорічно 6 млрд. доларів. Ця цифра включає збитки від втрати працездатності, а також витрати на відповідне медичне обслуговування.

Захист атмосферного повітря від забруднення

Партія та уряд постійно дбають про охорону навколишнього середовища, оскільки ця проблема нерозривно пов'язана з покращенням здоров'я, продовженням життя та працездатності радянських людей. [За останні роки на підприємствах різних галузей промисловості введені в дію багато досконалих технологічних процесів, тисячі газоочисних і пиловловлюючих апаратів і установок, які різко скорочують або виключають викиди шкідливих речовин в атмосферу. У широких масштабах здійснюється програма перекладу підприємств і котелень на природний газ. За межі міст виведено десятки підприємств та цехів із небезпечними джерелами забруднення повітряного басейну. Все це призвело до того, що у більшості промислових центрів та населених пунктів країни рівень забруднення помітно зменшився. Зростає і кількість промислових підприємств, оснащених найновішою та найдорожчою газоочисною технікою. У Радянському Союзі вперше у світі почали нормувати п редельно допустимі концентраціїшкідливі речовини в навколишньому середовищі. Звичайно, було б краще взагалі заборонити забруднювати атмосферу, але при існуючому рівні технологічних процесів це поки неможливо. У СРСР запроваджено найжорсткіші у світі гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у атмосфері.
Гігієністи виходять з того, що гранично допустимі концентрації цих речовин у повітрі не вплинуть на людину і природу.

Гігієнічні нормативи - це державна вимога до керівників підприємств. За їх виконанням слідкують органи державного санітарного нагляду Міністерства охорони здоров'я СРСР, Державний комітет з гідрометеорології та контролю природного середовища. У 1980 р. в Білорусії завершено велику і важливу роботу з інвентаризації джерел викидів шкідливих речовин а атмосферу. Результати інвентаризації є основою розробки норм гранично допустимих викидів кожному промисловому підприємстві. Проведені заходи дозволили знизитиабо стабілізувати забруднення повітряного середовища у багатьох містах республіки. Гранично допустимі викиди обов'язково встановлюються з урахуванням гранично допустимих концентрацій.
Санітарний нагляд за чистотою повітря є одним з важливих елементів системи з охорони атмосферного повітря від забруднень.
Функції державного санітарного нагляду визначено «Основами законодавства Союзу РСР та союзних республік про охорону здоров'я» (1970) та «Положення про державний санітарний нагляд у СРСР».

Велике значення для санітарної охорони атмосферного повітря мають виявлення нових джерел забруднення повітряного басейну, облік проектованих, що будуються та реконструйованих об'єктів, що забруднюють атмосферу, контроль за розробкою та реалізацією генеральних планів міст, селищ та промислових вузлів, що стосуються розміщення промислових підприємств та санітарно-захисних зон.
Санітарно-епідеміологічна служба здійснює нагляд за новим будівництвом і реконструкцією промислових об'єктів, за проектуванням і будівництвом газопилоочисних споруд на діючих підприємствах, перевірку проектних інститутів. Нагляд за зміною технологічного профілю підприємств. У нашій країні послідовно вживаються широкі заходи захисту навколишнього середовища. З січня 1981 р. набрав чинності Закон про охорону атмосферного повітря; ще одне реальне втілення політики партії та держави у цій галузі. Він всебічно охоплює важливу загальнолюдську проблему, систематизуючи юридичні норми, що витримали перевірку часом. Закон насамперед висловив більш кваліфіковано ті вимоги, які були вироблені попередні роки і виправдали себе практично. Сюди відносяться, зокрема, правила про заборону введення в дію будь-яких виробничих об'єктів - новостворених чи реконструйованих, якщо вони у процесі експлуатації стануть джерелами забруднень чи інших негативних впливів на атмосферне повітря (ст. 13). Зберігаються та набувають подальшого розвитку правила про нормування гранично допустимих концентрацій (ГДК) забруднюючих речовин в атмосферному повітрі.

Водночас закон містить багато нового. Насамперед слід зазначити, що з збереженні принципів нормування гранично допустимих концентрацій забруднюючих речовин розширюється сфера їх дії: - ГДК надалі діятиме лише на території населених пунктів, як це було раніше, але в усій території СРСР. Істотно новим є передбачене у статті 10 положення про нормування гранично допустимих викидів забруднюючих речовин в атмосферу стаціонарними та рухомими джерелами забруднення. Це означає, що для кожної точки викиду, скажімо кожної труби, буде видано (або не видано) компетентними державними органами дозвіл, що передбачає граничні кількості забруднюючих речовин, що викидаються в одиницю часу. І якщо ця норма, зазначена у дозволі на викид, виявиться порушеною, то положення, що природно, буде розглядатися як правопорушення з усіма наслідками. Така постановка питання відповідає інтересам людей, вимогам охорони навколишнього середовища. Але щоб неухильно дотримуватися цих норм, треба точно знати склад і кількість шкідливих речовин, що викидаються кожним підприємством, кожною котельнею, кожним автомобілем. Насамперед намічено провести інвентаризацію джерел викидів, визначити склад та кількість шкідливих речовин, їх концентрацію в повітрі, ґрунті, сніговому покриві, встановити межі поширення.

До цього часу законодавство, як відомо, виходить із необхідності охорони атмосферного повітря головним чином забруднень і лише межах населених пунктів. Проте така концепція перестала задовольняти потреби практики. У сучасних умовах атмосферу потрібно охороняти не лише від забруднень, хоча це й продовжує залишатися головною проблемою, але також і від інших видів негативного впливу суспільства, внаслідок яких можуть настати дискомфортні умови життя людей на Землі. Ось чому абсолютно новими є що містяться в законі статті про регулювання впливу на погоду і клімат (ст. 20), про регулювання споживання атмосферного повітря для промислових та інших народногосподарських потреб (ст. 19), про попередження, зниження та усунення шкідливого впливу на атмосферу фізичних чинників (ст 18) та інших. Поки що навмисні впливу людини на погоду зазвичай обмежуються руйнуванням градових хмар і спробами штучно викликати дощ у потрібному районі. Але і ці спроби вимагають великої обережності, бо руйнування градової хмари в одному місці може спричинити катастрофічну зливу в іншому. Більш широке застосування погодних модифікацій таїть у собі небезпеку інших непередбачуваних сьогодні наслідків. Враховуючи ці обставини, закон передбачає дозвільний порядок штучних змін стану атмосфери та атмосферних явищ.

Слід підкреслити новизну правила, що міститься у статті 14 закону: заборонити впровадження у практику відкриттів, винаходів, раціоналізаторських пропозицій та нових технічних систем, а також придбання за кордоном, введення в експлуатацію та використання технологічних процесів, обладнання та інших об'єктів, якщо вони не задовольняють встановленим у СРСР вимогам щодо охорони повітря. Необхідно зважати на вимоги закону про охорону атмосферного повітря при застосуванні засобів захисту рослин, мінеральних добрив та інших препаратів. Неважко помітити, що ці законодавчі заходи становлять систему профілактичного характеру, спрямовану передусім на попередження забруднення повітряного басейну. Закон передбачає не лише контроль за його вимогами, а й заходи відповідальності за їхнє порушення. Спеціальна стаття закону визначає роль громадських організацій та громадян у здійсненні заходів щодо охорони повітряного середовища, зобов'язуючи їх активно сприяти державним органам у цих питаннях. Інакше й бути не може, бо лише широка участь громадськості дозволить реалізувати положення закону. Невипадково стаття 7 зобов'язує державні органи всіляко враховувати пропозиції громадських організацій та громадян, створені задля охорону атмосфери.

Важко переоцінити виховне значення нового закону. Як і інші закони, що діють у нас, він виробляє в кожному громадянині шанобливе, дбайливе ставлення до навколишнього середовища, вчить усіх нас відповідній поведінці. Очищення викидів у повітря. Техніка газоочищення має у своєму розпорядженні різноманітні методи та апарати видалення пилу та шкідливих газів. Вибір методу для очищення газоподібних домішок визначається насамперед хімічними та фізикохімічними властивостями цієї домішки. Великий вплив на вибір методу надає характер виробництва: властивості наявних у виробництві речовин, їх придатність як поглиначі для газу, можливість рекуперації (уловлення та використання продуктів відходів) або утилізації уловлених продуктів. Для очищення газів від сірчистого ангідриду, сірководню та метилмеркаптану використовується нейтралізація їх розчином лугу. В результаті отримують сіль та воду.
Для очищення газів від незначних концентрацій домішок (не більше 1% за обсягом) застосовують прямоточні компактні абсорбційні апарати. Поряд із рідкими поглиначами-абсорбентами-для очищення, а також для сушіння (зневоднення) газів можуть бути застосовані тверді поглиначі. До них відносяться різні марки активного вугілля, силікагель, алюмогель, цеоліти. Останнім часом для видалення газового потоку газів з полярними молекулами стали застосовувати іоніти. Процеси очищення газів адсорбентами здійснюють в адсорбер періодичної або безперервної дії.

Для очищення газового потоку можуть бути використані сухі та мокрі окисні процеси, а також процеси каталітичного перетворення, зокрема, для знешкодження сірковмісних газів сульфатноцелюлозного виробництва (газів варочного та випарного цехів та ін) використовують каталітичне окиснення. Цей процес здійснюється за температури 500-600 °С на каталізаторі, до складу якого входять оксиди алюмінію, міді, ванадію та інших металів. Сіркоорганічні речовини та сірководень окислюються до менш шкідливої ​​сполуки. сірчистого ангідриду(ГДК для сірчистого ангідриду 0,5 мг/м3, а для сірководню 0,078 мг/м3). На київському комбінаті «Хімволокно» діє унікальна комплексна система очищення вентиляційних викидів віскозного виробництва. Це складний комплекс механізмів, компресорних агрегатів, трубопроводів, величезних абсорбційних ємностей. Щодобово через машинні «легкі» проходить 6 млн. м3 відпрацьованого повітря, причому проводиться не тільки очищення, а й регенерація. Досі на віскозному виробництві комбінату значна частина сірковуглецю йшла в атмосферу. Система очищення дозволяє не тільки уберегти від забруднення навколишнє середовище, а й заощадити цінний матеріал.

Для видалення пилу з викидів теплових електростанцій широко застосовують електрофільтри." і надійності Останній зразок розрахований на продуктивність більше мільйона кубометрів газу на годину, що використовується як сировина для виробництва будівельних матеріалів, безвідходне виробництво. забезпечити комплексну переробку первинної сировини та відвалів промислових підприємств, отримувати додатково продукцію та тим самим підвищити ефективність народного господарства. На охорону атмосферного повітря витрачаються величезні кошти. Вартість очисних споруд багатьох підприємств сягає третини основних виробничих фондів, а деяких випадках-40-50%. У майбутньому ці витрати ще більше зростуть. Який вихід? Він є. Треба шукати такі шляхи розвитку промисловості та досягнення чистоти атмосфери, які не виключали б один одного і не викликали зростання витрат на очисні споруди. Один з таких шляхів- перехід до принципово нової безвідходної технології виробництва, до комплексного використання сировини. Технологія безвідходного виробництва – новий ступінь розвитку науково-технічної революції. Сучасні наука і техніка дають змогу подолання тих протиріч, які виникають між застарілими методами виробництва та прагненням звільнити від шкідливого впливу природне середовище.

Заводи і заводи, засновані на технології без відходів,- загалом промисловість майбутнього. Але вже й зараз такі підприємства існують, наприклад, у легкій та харчовій промисловості. Є ціла низка підприємств та маловідходного виробництва. Оренбурзьке газове родовище почало давати попутну продукцію-сотні тисяч тонн сірки. На Кіровоканському хімічному заводі імені М'ясника припинено викид в атмосферу ртутних газів. Вони вдруге введені у технологічний цикл як дешеву сировину для виробництва аміаку та карбаміду. Разом з ними до повітряного басейну вже не потрапляє шкідлива речовина-двоокис вуглецю, що становить 60% усіх викидів заводу.
Підприємства комплексного використання сировини дають суспільству величезну вигоду: різко підвищується ефективність капітальних вкладень і так само різко знижуються витрати на будівництво дорогих очисних споруд. Адже повна переробка сировини на одному підприємстві завжди дешевша, ніж отримання тих самих продуктів на різних. А безвідходна технологія усуває небезпеку забруднення довкілля. Використання природних ресурсів стає раціональним, розумним. Історія стародавнього світу розповідає нам про вогнепоклонників, які молилися полум'я. Вогнепоклонниками можна назвати і металургів. Пірометаллургія (від давньогрецького «бенкет»-вогонь), в основі якої лежить вплив високих температур на руди і концентрати, призводить до забруднення атмосфери і часто не дозволяє комплексно використовувати сировину. У нашій країні чимало виробляється зменшення небезпеки забруднення середовища відходами традиційних металургійних виробництв, і тут майбутнє за принципово новими рішеннями.

На железных.рудах Курської магнітної аномалії будується Оскольсний електрометалургійний комбі-нат-перше вітчизняне підприємство безкоксової металургії. За такого способу виробництва різко знижуються шкідливі викиди в атмосферу, відкриваються нові перспективи отримання високоякісних сталей. На Оскольському електрометалургійному комбінаті буде використано нову для вітчизняної чорної металургії технологічну схему: металізація-електроплавка. Отримані з багатих залізорудних концентратів обпалені окатиші металізовуються у дванадцяти шахтних печах (рис. 18), у яких оксиди заліза відновлюються нагрітим до 850 °З газом - сумішшю СО та Н2. Оскільки для виплавки високоякісної сталі можна обійтися без чавуну, то, значить, стає непотрібним доменний процес з його дорогим і громіздким обладнанням, яке забруднює атмосферне повітря. Нова технологія має ще одну важливу перевагу: пряме відновлення заліза в потоці дозволяє обійтися без коксу. А це означає, що розвитку металургії, не буде перешкод через скорочення запасів коксівного вугілля. Проблема відходів у тому, що у своїй забруднюється біосфера, а й у тому, що некомплексно використовується сировину. Тільки на уральських підприємствах кольорової металургії при виплавці міді з мідноцинкових концен-тратів з відвальним шлаком та пилом щорічно втрачається 70 тис. т цинку. Крім цинку, руда містить сірку, залізо. До речі, 50-60% вартості багатьох мідних руд посідає сірку і ще 10-12% на залізо.

На Іртиському поліметалевому комбінаті імені 50-річчя Казахської РСР діє агрегат КІВЦЕТ. За цією назвою принципово новий процес отримання кольорових металів- киснево-зважена циклонно-електротермічна плавка. Мета процесу-об'єднати в одному агрегаті всі операції від підготовки руди, виходом готового металу, використавши як паливо сірку, що раніше викидається в атмосферу. Найважче це відійти від традиції, подолати інерцію мислення. Вісім тисяч років існує кольорова металургія. З глибини століть прийшли до нас апробовані, що стали вже канонічними технологічні процеси. Немислимо було уявити завод без похмурих «парасольок» отруйного диму. Головні «учасники» нового процесу – кисень та електрика. Відповідно і сам агрегат складається із двох зон. У першій йде підготовка руди та плавка. Паливом тут замість коксу служить сірка, що міститься у самій руді. Вона повністю згорає у кисні, виділяючи велику кількість тепла. А потім розплав надходить у другу зону і тече між електродами, розпадаючи на складові. Деякі метали, цинк, наприклад, випаровуються і конденсуються потім у чистому вигляді, інші випускаються відразу в ківш. КІВЦЕТ дозволяє витягувати з руди буквально все, що в ній є. Так, із сировини на заводі отримують не тільки такі традиційні метали, як мідь, свинець, цинк, а й кадмій та рідкісні метали.

Поки що за допомогою КІВЦЕТ отримують таку саму мідь, як і в шахтних печах. Метал потребує додаткової обробки. У майбутньому планується «навчити» агрегат виплавляти чисту мідь. КІВЦЕТ запатентований у США, ФРН, Франції та ін. - у 18 країнах. Металургів приваблює в ньому не тільки простота в обігу та обслуговуванні, не тільки можливість автоматизувати складний і трудомісткий процес виплавки металу, не тільки відсутність шкідливих викидів, але і в першу чергу його невибагливість: адже він здатний переробляти сировину, яка раніше вважалася непрямим - із вмістом металу в 6-7 разів нижчим за норму. Жодна інша технологія таку сировину не візьме. Більше того, і відходів металу в шлаку у нього набагато менше, ніж за звичайного процесу. У листопаді 1979 р. у Женеві відбулася загальноєвропейська нарада на високому рівні щодо співпраці у галузі охорони навколишнього середовища. На ньому представлені практично всі європейські держави, а також США та Канади. Нарада ухвалила Декларацію про маловідходну та безвідходну технологію та використання відходів.

У Декларації наголошено на необхідності захистити людину та навколишнє середовище та раціонально використовувати ресурси шляхом заохочення розвитку маловідходної та безвідходної технології та використання відходів. Скорочення відходів та викиду забруднюючих речовин та у різних циклах виробництва намічається шляхом використання удосконалених промислових процесів при створенні нових або реконструкції існуючих виробничих об'єктів, створення продукції з особливим урахуванням вимог збільшення її довговічності, полегшення ремонту та повторного використання, коли це можливо. Велике значення мають регенерація та використання відходів, перетворення їх у корисний продукт, зокрема, шляхом вилучення цінних речовин і матеріалів з відхідних газів, кращого використання енергії, що міститься у відходах н залишкових продуктах. Важливим є повторне використання більшої кількості відходів як вторинних сировинних матеріалів в інших виробничих процесах. Рекомендується раціональне використання сировинних матеріалів у виробничих процесах і протягом усього життєвого циклу продуктів, заміни видів сировини, що виснажуються, іншими доступними видами. Необхідно раціональне використання енергетичних ресурсів у процесі виробництва та споживання енергії та у разі практичної здійсненності-використання скидного тепла. Велика увага приділяється оцінці промислового застосування у виробничих масштабах маловідходної та безвідходної технології з метою оптимального використання сировини та енергії, включаючи можливості регенерації, рециркуляції та економічну ефективність з урахуванням екологічних та соціальних наслідків.

Для створення безвідходного промислового виробництва а масштабах усієї країни необхідно розробити науково-технічні основи планування та проектування регіональних територіально-промислових комплексів, у яких відходи одних підприємств могли б служити сировиною для інших. Впровадження таких комплексів неминуче вимагатиме перебудови зв'язків між підприємствами та галузями народного господарства, великих витрат. Проте все це згодом окупиться сторицею, оскільки промисловість отримає величезний приплив раніше не використовуваних сировини та матеріалів, не кажучи вже про те, наскільки чистішим і нешкідливішим стане навколишнє середовище. Санітарно-захисні зони. Підприємства, їх окремі будівлі та споруди з технологічними процесами, що є джерелами виділення в атмосферне повітря шкідливих та неприємно пахнуть речовин, відокремлюють від житлової забудовисанітарно-захисними зонами. Розмір санітарно-захисної зони до межі житлової забудови встановлюється: а) для підприємств з технологічними процесами, що є джерелами забруднення атмосферного повітря шкідливими і неприємно пахнуть речовинами, - безпосередньо від джерел забруднення атмосфери зосередженими (через труби, шахти) ліхтарі будівель та ін.), а також від місць завантаження сировини або відкритих складів; б) для теплових електричних станцій, виробничих та опалювальних котелень від димових труб. Відповідно до санітарної класифікації підприємств, виробництв та об'єктів встановлюються такі розміри санітарно-захисних зон для підприємств:

Переведення опалювальних систем на газ. Велике значення для оздоровлення повітряного басейну має переведення міських систем опалення на газове паливо. У 1980 р. 185 млн. радянських людей використовували у побуті газ. З його допомогою виробляють 87% сталі, понад 60% цементу. Кожна третя ДРЕС чи ТЕЦ працює на газі. Він же дає до 90% добрив, що виробляються у країні.
Радянський Союз у стислі терміни перетворився на одну з великих газовидобувних країн світу. Якщо в 1955 р. в СРСР добувалося лише 9 млрд. м3 газу. У 1980 р. вже було видобуто понад 435 млрд. м3 газу. На 1985 поставлено завдання довести рівень його видобутку до 600-640 млрд. м3. Загальновідома роль газової промисловості у оздоровленні атмосфери міст при заміні вугілля та нафтопродуктів на природний газ. Встановлено, що якщо рівень забрудненості атмосферного повітря при використанні вугілля прийняти за одиницю, то спалювання мазуту дасть 0,6, а використання природного газу знижує цю величину до 0,2. Створення в СРСР Єдиної системи газопостачання дозволило вирішити проблему захисту атмосфери міст. Нині у СРСР природного газу отримують понад 140 тис. міст і населених пунктів. І недарма, за визнанням фахівців багатьох зарубіжних країн, повітряний басейн міст ріллі країни є найчистішим.

Погасити смолоскипи у нафтовидобувних районах нашої країни – одне з серйозних природоохоронних завдань. У факелі згорає найцінніша сировинадля хімічної промисловості - попутний нафтовий газ-і, звісно, ​​забруднюється атмосфера. З попутного нафтового газу можна отримати бензин, поліетилен, синтетичний каучук, смоли, паливо. У Нижньовартівську, поблизу знаменитого Самотлора, збудовано нафтогазопереробний завод. Підприємство видає свою продукцію-сухий газ та так звану широку фракцію чи нестабільний бензин. З Нижньовартовська до Сургута та Кузбасу транссибірським газопроводом щодня вирушають мільйони кубометрів блакитного палива. Бензин же залізницею надходить на нафтохімічні підприємства країни. Столиця Самотлора-Нижньовартовськ стала великим центром переробки попутного газу. На одному майданчику тут уже діють чотири технологічні черги, кожна з яких є, по суті, самостійним заводом. Вони можуть переробити 8 млрд. м3 цінної сировини. Такого великого комплексу ще мала вітчизняна нафтова промисловість. На Самотлорському родовищі рівень використання попутного газу становить 70%. Обсяги переробки зростають. Найбільший завод-білозерний, потужність якого дорівнює 4 млрд.м3 газу на рік. Сургутська ДРЕС як паливо використовує попутний нафтовий газ. Ефективне спалювання палива. За допомогою раціонального спалювання палива можна досягти зменшення викидів в атмосферу. Так, вчені Московського енергетичного інституту розробили спеціальний пристрій у топках парогенераторів для ефективного спалювання різних видів палива.

Нова схема створює в топці таку аеродинамічну обстановку, що топкові гази надходять у найактивнішузону полум'я. Залежно від компонування пальників можна створити два режими-повного або часткового перетину паливно-повітряних струменів. У першому випадку при спалюванні рідкого або газоподібного палива активну зону потрапляє 70-80% інертних домішок. В результаті на 30-40% знижується утворення сірчаного ангідриду та на 50-60%-оксидів азоту. Другий режим призначений для оптимальної концентрації низькореакційного палива в ядрі горіння. У цьому викид шкідливих оксидів знижується на 20-30%. Економія від запровадження нових схем спалювання становить рік близько 2 тис. т умовного палива однією агрегат. Встановлено, що у топковому мазуті міститься набагато менше азоту, ніж у твердому паливі, а у природному газі його, як правило, взагалі немає. Тому при спалюванні цих видів паливастикаються з таким своєрідним явищем: основна кількість оксидів утворюється з азоту, який міститься у повітрі, використовуваному для підтримки горіння. Як скоротити величину цих викидів? Утворення оксидів азоту можна обмежити, якщо в топку котла подавати лише мінімально необхідну для горіння кількість повітря і одночасно повертати частину димових газів, що залишають казан. Це зменшить концентрацію кисню в топці та температуру факела, що зрештою уповільнить реакцію окиснення азоту.

Реалізуючи цю обнадійливу технічну ідею, котлобудівники спроектували та організували виробництво газомазутних котлів з різнощільними панелями, виготовленими з плавникових труб. У них змонтовані спеціально розроблені уніфіковані пальники та паромеханічні форсунки, які забезпечують практично повне вигоряння палива у всьому діапазоні робочих навантажень. Постачання підприємствами цього обладнання на ТЕС скоротилавикиди в атмосферу як оксидів азоту, так і частинок сажі. Одночасно підвищилися економічність та надійність обладнання. Викидання через високі труби. На теплових електростанціях та металургійних заводах споруджують димові труби. У димової труби два призначення: перше - створювати тягу і тим самим змушувати повітря-обов'язковий учасник процесу горіння- у потрібній кількості та з належною швидкістю входити в топку;

друге - відводити продукти горіння - шкідливі гази та наявні в димі тверді частинки - у верхні шари атмосфери. Завдяки безперервному турбулентному руху шкідливі гази та тверді частки відносяться далеко від джерела їх виникнення та розсіюються.
Із запровадженням вимог про нормування вмісту шкідливих речовин в атмосферному повітрі виникла потреба визначати розрахунковим шляхом ступінь розведення шкідливих речовин, що надходять в атмосферу з організованих джерел викиду. Ці дані використовуються для порівняння розрахункових концентрацій шкідливих речовин у приземному шарі із гранично допустимими концентраціями цих речовин. Для розсіювання сірчистого ангідриду, що міститься в димових газах теплових електростанцій, в даний час споруджуються димові труби заввишки 180, 250 і навіть 320 м. Димова труба стометрової висоти дозволяє розсіювати дрібні шкідливі речовини в колі радіусом 20 км до концентрації, нешкідливої ​​для людини. Труба висотою 250 м-код збільшує радіус розсіювання до 75 км. У найближчому оточенні димаря створюється так звана тіньова зона, в яку зовсім не потрапляють шкідливі речовини.

Контроль за рівнем забруднення атмосфери

Велике значеннямає лабораторний контролю над станом атмосферного повітря населених місць. Санітарно-епідеміологічні станції Міністерства охорони здоров'я СРСР на стаціонарних точках визначають дифузне забруднення атмосферного повітря, ведуть спостереження на території промислових підприємств і навколо них, вивчають зональне поширення викидів, освоюють і впроваджують у практику нові методи визначення різних, інгредієнтів. Співробітники станцій узагальнюють результатилабораторного дослідження атмосфери для використання їх у практичній роботі, видають спільно з місцевими органами Держкомгідромету щомісячні бюлетені про стан повітряного середовища міст. Державному комітету СРСР з гідрометеорології та контролю природного середовища (Держкомгідромет) та його органам на місцях надано право перевіряти дотримання норм та правил щодо охорони атмосферного повітря підприємствами, установами, організаціями, будівництвом та іншими об'єктами незалежно від їх відомчої підпорядкованості, а також при порушенні вносити пропозиціїзупинити виробничі об'єкти, що діють. У найбільших містах спостереження за забрудненням повітря ведуться одночасно у кількох пунктах. Мережа контролю забруднення повітря має понад тисячу стаціонарних і 500 маршрутних постів систематичних спостережень, а також підфакельні спостереження, пункти яких вибираються в залежності від напряму вітру та інших факторів. Вона вирішує і оперативні та прогностичні завдання оцінки забруднення повітряного басейну шкідливими речовинами. Програми включають щодобовий триразовий відбір проб на основні забруднюючі речовини: пил, двоокис сірки, двоокис азоту, вуглекислий газ, а також специфічно-характерні для промислових підприємств даного міста.

Подальший розвиток набуло і прогнозування високих рівнів забруднення атмосферного повітря. Прогнози складаються за 122 містами. Відповідно до них більш ніж на тисячі великих підприємств вживаються оперативні заходи щодо зменшення шкідливих викидів. Новий обов'язок Держкомгідромета- виявляти такі джерела та вести нагляд за дотриманням норм допустимих викидів.
Посадовим особам Комітету дозволено відвідувати та контролювати промислові підприємства, а також накладати відповідні санкції. Мукачівський завод комплектних лабораторій випускає контрольно - вимірювальний комплекс для дослідження забруднення атмосфери «Пост-1». Це стаціонарна лабораторія. Її послугами користуються гідрометеослужба, санітарно-епідеміологічні станції, промислові підприємства. Вона ефективно працює у багатьох містах країни. Комплекс оснащений автоматичними аналізаторамидля безперервної реєстрації забруднення повітря має обладнання для відбору проб повітря, які аналізуються в лабораторії. Крім того, він виконує і суто метеорологічні функції: вимірює швидкість та напрямок вітру, температуру та вологість повітря, атмосферний тиск. У 1982 р. завод освоїв виробництво станції «Повітря-1». Призначення станції те саме, але проб вона відбирає майже у 8 разів більше. Отже, підвищується об'єктивність загальної оцінки стану повітряного басейну в радіусі дії станції. Автоматична станція атмосфери перебирає функції спостережного пункту автоматизованої системи спостережень і контролю над станом атмосфери (АНКОС-А). Саме за такими системами майбутнє.

У Москві діє перша черга експериментальної системи АНКОС-А. Крім метеорологічних параметрів (напрямок та швидкість вітру) вони вимірюють вміст у повітрі окису вуглецю та двоокису сірки. Створено нову модифікацію станції «АНКОС-А», яка визначає (крім вищезазначених параметрів) та вміст суми вуглеводнів, озону та оксидів азоту. Інформація від автоматичних датчиків відразу надійде в диспетчерський центр, і ЕОМ за лічені секунди обробить повідомлення з місць. Вони будуть використовуватись для складання своєрідної карти стану міського повітряного басейну. І ще одна перевага автоматизованої системи: вона не просто здійснюватиме контроль, а й дасть змогу науково прогнозувати стан атмосфери у певних районах міста. А з начення своєчасного та точного прогнозувелике. Досі фіксували забруднення, допомагаючи цим усувати їх. Прогноз дозволить покращити профілактичну роботу, уникнути забруднення атмосфери. Стежити за чистотою повітря-справа дуже важка. І насамперед тому, що необхідні дистанційні методи дослідження.

Перші спроби використовувати світловий промінь для вивчення атмосфери відносяться до початку XX століття, коли з цією метою був застосований потужний прожектор. За допомогою прожекторного зондування надалі було отримано цікаві відомості про будову земної атмосфери. Однак тільки поява принципово нових джерел світло-лазерів-дозволило використати відомі явища взаємодії оптичних хвиль з повітряним середовищем для дослідження її властивостей. Що за явища? Насамперед до них відноситься аерозольне розсіювання. Поширюючись у земній атмосфері, лазерний промінь інтенсивно розсіюється аерозолями-твердими частинками, краплями та кристалами хмар або туманів. Одночасно лазерний промінь розсіюється за рахунок коливань щільності повітря. Такий вид розсіювання називають молекулярним або релеєвським-на честь англійського фізика Джона Релея, який установив закони розсіювання світла. У спектрі розсіювання світла, крім ліній, що характеризують падаюче світло, спостерігаються додаткові, що супроводжують кожну з ліній падаючого випромінювання. Відмінність у частотах первинної та додаткових ліній характерна для кожного газу, що розсіює світло газу. Наприклад, надіславши в атмосферу зелений промінь лазера, відомості про азот можна отримати, визначивши властивості червоного випромінювання, що виникає. Зупинимося на принциповому пристрої лазерного локатора-лідара-приладу, що використовує лазер для зондування атмосфери. Лідар своїм пристроєм нагадує радіолокатор, радар. Антена радара приймає радіовипромінювання, відображене, наприклад, від літака, що летить. А антена лідара може прийняти світлове лазерне випромінювання, відбите як від літака, а й від інверсійного сліду, що виникає за літаком. Тільки антена лідара є світлоприймач-дзеркало, телескоп або об'єктив фотоапарата, у фокусі яких розташований фотоприймач світлового випромінювання.

Імпульс лазера випромінюється в атмосферу. Тривалість лазерного імпульсу мізерна (у лідерах часто застосовують лазери з тривалістю імпульсу, що дорівнює 30 мільярдним часткам секунди). Це означає; що просторова довжина такого імпульсу становить 4,5 м. Лазерний промінь, на відміну променів інших світлових джерел, у міру поширення в атмосфері розширюється незначно. Тому зонд-імпульс лазера, що світиться, в кожен момент часу-інформує про все, що зустрілося на його шляху. Інформація надходить практично миттєво на антену лідара-швидкість лазерного зонда дорівнює швидкості світла. Наприклад, з моменту лазерного спалаху до реєстрації сигналу, що повернувся з висоти 100 км, пройде менше тисячної частки секунди. Припустимо, що на шляху лазерного променя знаходиться хмара. За рахунок підвищеної концентраціїчастинок в облаку число світлових фотонів, розсіяних назад до лідара, збільшиться. При роботі з електроннопроменевим пристроєм оператор спостерігатиме характерний імпульс, аналогічний імпульсу від мети при огляді радіолокації. Однак хмара є дифузною метою з розподіленими в просторі краплями води або кристалами льоду. Відстань до першого сигналу визначає величини нижньої межі хмарності, наступні сигнали свідчать про товщину хмари та її структуру. Грунтуючись на відомих закономірностях, за сигналом розсіювання лазерного випромінювання можна визначити поширення водності, отримати відомості про кристали в хмарі. Надалі лідарна техніка активно розвивалася. Сучасні лідори дозволяють виявляти скупчення частинок на висоті 100 км і більше, стежити за тимчасовою мінливістю аерозольних шарів.

Одним із найперспективніших застосуваньЛідарами є визначення забруднення повітряного басейну міст. Лідари дозволяють визначати газовий склад безпосередньо у шлейфах викидів, на автострадах, у міру вилучення джерел викидів. Чутливість вимірів, проведених з допомогою розроблених методів, висока. На приземних трасах протяжністю сотні метрів-кілометри вдалося виміряти концентрації двоокису азоту, сірчистого ангідриду, озону, етилену, окису вуглецю, аміаку. Якщо вибрати кілька опорних точок для встановлення лідара, можна досліджувати площу в десятки квадратних кілометрів. Отримавши таким чином картосхеми забруднень, містобудівники аналізують їх та результати використовують у проектних роботах. Якими є можливості лазерної локації? Перегляд картосхем надає об'єктивну картину якості міського повітря. Виявляються зони підвищених концентрацій, тенденції їхнього поширення залежно від конкретних метеорологічних факторів. Порівнюючи картосхеми забруднень повітряного басейну зі схемами розміщення промислових підприємств, легко визначити внесок кожного з них. На основі цих даних розробляються конкретні заходи, створені задля оздоровлення повітряного басейну. У перспективі можливе створення автоматизованої системи контролю якості атмосфери міста.