Характеристика пасивних методів

Пасивні методи носять захисний характер. Використання цих методів не позв’язане із впливом на джерело забруднення. На сучасному рівні розвитку технології застосування пасивних методів є основним засобом боротьби із забрудненням навколишнього середовища. Пасивні методи спрямовані на зменшення концентрацій й рівня забруднень на шляху їхнього розповсюдження у біосфері, тобто невтручання в технологічні процеси, а лише боротьба із забрудненням, що утворилися, шляхом використання наступних організаційно-технічних заходів:

• раціональне розміщення джерел забруднення;
• локалізація джерел забруднення;
• очистка викидів у біосферу.

Питання про раціональне розміщення джерел забруднення вирішується на різних рівнях (державному, регіональному, місцевому) у залежності від масштабів забруднення.

Рішення цієї проблеми на державному та регіональному рівнях базується на довгострокових прогнозах забруднення біосфери і регулюється державними планами по захисту біосфери, що розробляються з урахуванням розміщення продуктивних сил на території держави, планів розвитку галузей промисловості, обсягів випуску продукції, ландшафтно-кліматичних умов і ін. У зв’язку з високим рівнем концентрації промислових підприємств у великих містах велике значення має обмеження нового будівництва і переважне розміщення промислових об’єктів у малих і середніх містах, а також винесення з міст у нові промислові райони шкідливих у санітарно-гігієнічному відношенні промислових підприємств.

Раціональне розміщення джерел забруднення на місцевому рівні реалізується:

• оптимальним вибором місця під будівництво промислових об’єктів;
• раціональним розміщенням виробничих будівель на території підприємства;
• влаштуванням високих димарів з метою розсіювання шкідливих речовин в атмосфері;
• встановленням меж санітарно-захисних зон;
• та ін.

При виборі місця під будівництво промислових об’єктів враховується рел`єф місцевості, стан атмосфери (метеорологічні умови, умови провітрювання та ін.), вплив діючих об’єктів і цілий ряд інших факторів.

Промислові підприємства розміщують на рівній місцевості, непридатній для сільськогосподарського використання, з урахуванням домінуючого направлення вітру з підвітряного боку по відношенню до житлової забудівлі. (На перетятій місцевості утворюються застійні зони, що погано провітрюються).

Для оцінки стану атмосфери проводять метеорологічні дослідження, зокрема, виявлення температурних інверсій, що характеризуються підвищенням температури по мірі віддалення від поверхні землі у порівнянні зі звичайним станом атмосфери (поступове зниження температури), що погіршує умови турбулентного обміну, а отже, розсіювання викидів, і призводить до накопичування їх в приземному шарі.

Промислові майданчики розташовують на більш низькій відмітці, ніж житлова територія, що захищає її від змиву забруднення з майданчиків.

Місце точки скиду стічних вод повинно бути розміщене нижче за течією річки від меж житлової території, місць водокористування з урахуванням зворотної течії при нагонних вітрах.

Виробничі будинки, що є джерелами шуму, вібрацій, особливо шкідливих речовин, розміщують на краю промислової території з боку, протилежного житловому масивові. Взаємне розташування виробничих будинків вибирають таким чином, щоб при направленні вітрів у бік житлових масивів їхні викиди не об’єднувалися.

Влаштування високих димарів сприяє розсіюванню шкідливих речовин в атмосфері. Величина гранично допустимого викиду (ГДВ, г/с) приймається такою, щоб після розсіювання шкідливих речовин їхня максимальна концентрація См у приземному шарі не перевищувала гранично допустиму (максимально разову). Ступінь розведення викиду атмосферним повітрям залежить від величини масової швидкості викиду (г/с), висоти димаря, швидкості й напрямку вітру, температури пило газоповітряної суміші й інших факторів.

Розсіювання шляхом високих димарів є змушеною мірою. Цей захід дозволяє знизити рівень забруднення повітряного басейну тільки поблизу підприємства, тобто у локальному масштабі, тому що шкідливі речовини акумулюються в атмосфері і з течією часу опускаються в приземний шар, влучають на земну поверхню. Схема розповсюдження речовин при розсіюванні шляхом високих димарів наведена на рис. 5.5.

Рис. 5.5.

Для визначення максимальної концентрації См від декількох джерел при кожному напрямку вітру розраховуються сумарні концентрації у точках, де досягається максимум концентрації від окремих джерел. Найбільше з них приймається за См. Ці розрахунки виконуються на ЕОМ по спеціально розробленим програмам на існуюче положення і з урахуванням впроваджень природоохоронних заходів, а також перспективи розвитку підприємства. Автоматизований розрахунок дозволяє отримати друковані зображення (або друковані мапи) полів концентрації забруднюючих речовин в атмосферному повітрі, на які наносять межі санітарно-захисних зон (СЗЗ), що дозволяє оцінити ступінь небезпеки забруднення атмосфери, визначити джерела, викиди від яких можуть бути прийняті на рівні гранично допустимих викидів (ГДВ).

Встановлення норм ГДВ, оцінка рівня шуму, вібрацій, електромагнітних хвиль радіочастот, ультразвуку, іонізуючих випромінювань у межах жилої зони дозволяють визначити розміри санітарно-захисних зон між промисловими підприємствами і жилою територією. Раціональний вибір зелених насаджень для озеленення СЗЗ (тополь, клен, туя, липа та ін.) сприяє не тільки осадженню пилу на листках дерев і рослин, але й абсорбції або нейтралізації таких токсичних газів, як оксидів вуглецю, азоту, сірководню, а також зниженню рівня акустичних, іонізуючих і т.п. випромінювань.

Локалізація джерел забруднення включає ізоляцію й герметизацію джерел матеріальних забруднень, екранування й поглинання енергетичних забруднень, поховання відходів виробництва.

Ізоляція й герметизація матеріальних забруднень відбувається за допомогою спеціальних сховищ, в яких знаходиться технологічне обладнення, що виділяє забруднюючі речовини (наприклад, фарбувальні камери, захистки гальванічних ванн, транспортування сипких матеріалів під вакуумом і т.п.), заміна фланцевих з’єднань елементів обладнання зварними із застосуванням вальцювання, зварних трубопроводів безшовними, надання герметичності (ртутьнепроникністі) підлог та ін.

Для захисту житлових територій, що розташовані поблизу радіостанцій, телецентрів, мереж електропередач, промислових установок і ін., від електромагнітних випромінювань радіочастот передбачається екранування селітебної (жилої) території будинками з високим умістом залізобетонних конструкцій, зміни напрямку випромінювання антен, багаторядна посадка зелених насаджень по фронту розповсюдження електромагнітних хвиль та ін.

Захист від шуму здійснюється будівельно-акустичним методами: звукоізоляція, екранування, звукопоглинання.

Локалізація відходів, що не підлягають утилізації, здійснюється шляхом їхнього поховання. Наприклад, концентровані стічні води, що містять токсичні та радіоактивні відходи, закачують у глибокі горизонти земної кори (відпрацьовані свердловини, покинуті шахти). Витрати на поховання рідких відходів до 10 разів нижче витрат на очищення і тому цей метод у нинішній час знаходить широке застосування. Радіоактивні рідкі відходи високого рівня активності підлягають заздалегідь концентруванню до невеликих об’ємів і схороняються в герметичних підземних ємностях. Тверді радіоактивні відходи схороняються у спеціальних контейнерах у земній корі на великій глибині, на дні океану, заливаються бетоном у бетонних траншеях. Існують і інші методи поховання.

Очищення викидів від шкідливих речовин у нинішній час є основним засобом боротьби із забрудненням біосфери. Під очищенням викидів розуміють звільнення від шкідливих матеріальних забруднень, що містяться них, з метою зниження їх концентрації до рівнів, при яких біосфері не будуть завдаватися збитків.

В залежності від кількості відходів, що утворюються, їх фізико-хімічних властивостей і необхідного ступеня очищення, застосовуються різноманітні методи очищення:

• механічні;
• хімічні;
• фізичні;
• фізико-хімічні;
• термічні;
• біохімічні.

Механічні методи використовуються для очищення повітря від завислих та стічних вод від замулених у них твердих і рідких частинок. Очищення здійснюється під чинністю сили тяжіння, інерції, центрифугових сил, теплового руху, явищ змочування та ін.

Хімічні методи (або реагентні) використовуються для перетворення речовин, що містяться у відходах, у речовини з потрібними властивостями. Наприклад, перетворення розчинених речовин у нерозчинені, доведення рН-показника кислих і лужних стоків до значень, що дозволять їх скид у водоймище та ін.

Фізичні методи пов’язани зі зміною фізичних властивостей речовин шляхом впливу на гази або рідини, що очищаються, випромінювань та полів. Наприклад, укрупнення замулених частинок, внаслідок чого інтенсифікується процес осадження, надання електричного заряду завислим частинкам, що осідають на електродах та ін.

Фізико-хімічні методи супроводжується протіканням обох видів процесів. Зокрема, процеси сорбції, при яких відбувається абсорбція твердим тілом або рідиною (сорбентом) замулених частинок або газів, процеси молекулярного прилипання частинок, що знаходяться в рідині, до газових пузирів, які спливають до поверхні рідини, в результаті чого відбувається її очистка (метод флотації) та ін.

Термічні методи використовуються для випарювання, випаровування і спалювання стічних вод, сушіння й спалювання твердих відходів та в інших випадках.

Біохімічні методи. Ці методи, що використовуються для очистки стічних вод, засновані на спроможності мікроорганізмів руйнувати (мінералізувати) забруднення органічного походження, що містяться в стічних водах.

Наведена вище класифікація є умовною, тому що при використанні зазначених методів процес очищення відбувається під впливом декількох сукупно діючих явищ механічного, хімічного, фізико-хімічного та ін. порядку.