В результаті діяльності людства клімат Землі, який в основному залежить від стану її атмосфери, змінюється. Сьогодні атмосфера Землі розігрівається значно швидше чим раніше. Посилення парникового ефекту зумовлене наступними чинниками:
- спалювання великої кількості вугілля, нафти, газу, торфу, а також органічного палива;
- робота теплових та атомних електростанцій;
- знищення у великій кількості лісових насаджень.
Виділяється вуглекислий газ, що діє так само як скло в теплиці чи парнику: він вільно пропускає до поверхні сонячні промені, але утримує тепло розігрітої Сонцем поверхні. За рахунок цього середньорічна температура на Землі у найближчі десятиліття може змінитися за розрахунками вчених на 1,5-2°С, що може викликати прискорення екологічної кризи (потепління в зоні тундри, танення шару вічної мерзлоти і полярних крижаних полів, підвищення рівня Світового океану). Крім цього до посилення парникового ефекту призводить виділення інших газів — метану, закису азоту, фреонів, — вміст яких в атмосфері швидко зростає.
Постійне збільшення кількості спалюваного органічного палива призводить до підвищення концентрації С02 в атмосферному повітрі. В 1860 році його вміст становив 0,027%, на початку XX ст. — 0,029%, а сьогодні - 0,034%. Прогнози показують, що до середини XXI ст. його вміст подвоїться. Це призведе до різкого посилення парникового ефекту.
Виникають ще дві небезпечні проблеми: потепління в Арктиці й Антарктиці призведе до швидкого танення льодовиків. Якщо їхній об’єм зменшиться на 50%, то рівень Світового океану підніметься на 25-30 м. Багато прибережних міст буде затоплено водою. Зміна клімату супроводитиметься зміною погодних умов, які навіть важко передбачити. Справжнім екологічним катаклізмом на планеті є посуха в Африці, де пустеля наступає на савану зі швидкістю 50 км на рік замість 1 км на рік в минулому.
Охорона природи нерозривно пов'язана також із боротьбою проти ядерної війни. Адже вона загрожує людству не тільки фізичним винищенням, а й жахливими змінами клімату, що стануться після неї. Вчені багатьох країн світу провели моделювання наслідків термоядерної війни на ЕОМ, яке отримало назву «ядерної зими». Опубліковано кілька її сценаріїв. У перший день війни в північній півкулі (тут мешкає 85% населення світу) в атмосферу підніметься 300 млн. тонн диму й пилу. Протягом тижня на поверхню планети доходитиме менше 1 % сонячного світла, а протягом трьох тижнів — не більше ніж 10%. Якщо війна відбудеться весною або влітку, температура на 20-30°С знизиться, тобто літо перетвориться на зиму. Низька температура утримуватиметься кілька місяців, що порушить нормальний хід процесів фотосинтезу. Люди гинутимуть від голоду, отруйних газів, які утворюються під час пожеж, кислотних дощів і радіоактивного зараження.
Вміст озону зменшиться на 50%, що збільшить надходження ультрафіолетового випромінювання до смертельних для людини доз.
Ядерну війну можна викликати за допомогою лазерних установок із термоядерною заправкою. Кілька сотень таких лазерів, спрямувавши на Землю тисячі смертоносних променів, можуть викликати гігантські пожежі міст і сіл. Ефект від цього може бути таким же катастрофічним, як від атомного вибуху.
Озонові діри в атмосфері. Енергія Сонця надходить до Землі у вигляді променів видимого світла, інфрачервоних (теплових) та ультрафіолетових променів. Ультрафіолетове випромінювання несе в собі найбільшу енергію і розподіляється на три види в залежності від довжини хвилі (400-315 мм, 315-280 мм і менше 280 мм), які приводять до розриву молекул білків і загибелі живих клітин. Основним захистом від таких «жорстких ультрафіолетових» променів є озоновий щит Землі.
В стратосфері за рахунок молекул двохатомного кисню 02, який поглинає жорстке ультрафіолетове випромінювання, а енергія витрачається на фотохімічну реакцію 302 -> 203, утворюється озон, що захищає Земну поверхню від цих променів.
Руйнуванню озонового шару сприяють хімічні речовини (окиси азоту, фреони). Враховуючи, що окисів азоту в повітрі мало (вони в результаті реакції розкладають озон на кисень) основною руйнуючою речовиною є фреон, що використовується як холодоагент (рефрежиратори, холодильники) і знаходиться в аерозольних резервуарах. Молекули парів фреонів, потрапляючи в стратосферу під впливом ультрафіолетового випромінювання розпадаються, вивільняючи атоми хлору. Один атом хлору розкладає 100 тис. молекул озону. В результаті людської діяльності зростає обсяг використовуваних фреонів і зменшується (виникають озонові діри) озоновий захисний шар. Руйнуванню озонового шару сприяє також запуск балістичних ракет, які викидають в атмосферу велику кількість окисів азоту.
Промислові викиди в атмосферу також порушують озоновий шар, який, немов щит, прикриває Землю від сильного ультрафіолетового опромінення. Виявлено різке зменшення шару озону над Антарктидою - своєрідну «озонову дірку». Вміст озону тут дедалі зменшується, межі «озонової дірки» розширюються. «Озонова дірка» існує не постійно, а близько місяця на рік, переважно в жовтні. Вона розширюється в бік Австралії, Південної Америки й Африки, що викликає тривогу. У грудні 1986 року з цього приводу було проведено міжнародний семінар метеорологів і геофізиків. Демонструвалися наукові фільми, які показали, що «озонова дірка» — це гігантський атмосферний вихор, який циркулює проти стрілки годинника. Щодо причин цього явища є три припущення:
- взаємодія оксидів азоту з озоном;
- реакція антропогенного хлору з озоном;
- антропогенні фреони реагують з озоном.
Фреон-12, фреон-11 містять вуглець, фтор і хлор. Вони працюють у холодильниках, балонах з лаком, дезодорантах і під впливом ультрафіолетових променів розкладаються, а молекулярний хлор руйнує озон каталітично. Якщо викиди фреону в атмосферу не припинити, то кількість озону в найближчі роки зменшиться на 10%. Різко зросте ультрафіолетове опромінення, що приведе до збільшення захворювань на рак шкіри у людей і тварин.
Смог. Загазованість повітря великих міст в безвітряну погоду зростає в результаті викидів в атмосферу великої кількості закису азоту та інших шкідливих речовин при згоранні вугілля, мазуту, соляри і т.п., а також в результаті великої загазованості території автотранспортом.
Дослідження показують, що в результаті складних фотохімічних реакцій, під впливом сонячного світла, підвищеної температури та великої кількості озону у повітрі, забрудненому пилом, сажею, окисами азоту тощо, виникають димні тумани — смоги. Вони спричиняють задуху, неприємно пахнуть, подразнюють очі, приводять до бронхіальної астми, емфіземи легенів та інших захворювань, при цьому також прискорюється корозія металів, руйнування будівель, пошкодження книг та інше. Так, за чотири дні Лондонського смогу в 1952 році загинуло понад 4 тис. чоловік.
Смоги виникають за таких умов: по-перше, великої кількості пилу й газів, які міста викидають у повітря, по-друге, довгого існування антициклонів, коли забруднювачі нагромаджуються в приземному шарі атмосфери. Таким чином смог, як правило, виникає в найбільших індустріальних містах перевантажених транспортом у безвітряні дні. Смоги характерні для таких міст, які розташовані в гірських котловинах, де застоюється повітря, наприклад, в Лос-Анджелесі, Нью-Йорку, Чикаго, Токіо, Мілані та інших.
Смоги бувають декількох типів. Найбільш вивчений вологий смог. Він характерний для країн з морським кліматом, де дуже часто спостерігаються тумани і висока вологість повітря. С ухий, або лос-анджелеського типу, смог відрізняється від вологого смогу своїми властивостями. Клімат у Лос-Анджелесі (США) сухий, тому смог тут утворює не туман, а синювату імлу. Третій вид смогу — льодяний смог, або смог аляскинського типу. Він виникає в Арктиці й Субарктиці при низьких температурах.
Американець Луїс Батонн у книзі «Чисте небо» писав: «Одне з двох — або люди зроблять так, що буде в повітрі менше диму, або дим зробить так, що на Землі стане менше людей».
Кислотні дощі. При роботі теплових електростанцій та автомобільних двигунів викидаються в атмосферу окиси сірки та азоту, які сполучаються з атмосферною вологою, що і приводить до утворення дрібних крапель сірчаної та азотної кислоти, що випадають на землю кислотними дощами.
Зимою поблизу теплоелектростанцій та металургійних заводів може випадати кислотний сніг, який дає одразу 4-5 місячну дозу забруднення.
Дія кислотних дощів на навколишнє середовище шкідлива і приводить до шкідливих наслідків:
- отруєння води озер, річок та ставків;
- загибель лісів (особливо чутливих до кислотних дощів);
- вимивання з ґрунту кальцію, калію, магнію;
- зниження врожайності сільськогосподарських культур;
- загибель насаджень, гірських районах (це викликає силові потоки та зсуви);
- посилення корозії різних матеріалів і конструкцій;
- прискорення руйнування пам’ятників архітектури (зокрема мармурових) і житлових будинків;
- збільшення числа захворювання людей.
Особливо небезпечні сірчисті сполуки й оксиди азоту, які спричиняють кислотні дощі. Кислотні дощі стали дуже поширеним явищем, причому вони можуть випадати на відстані багатьох сотень і тисячі кілометрів від джерела первісного викидання речовини.
Кислотні дощі призвели до закислення природного середовища на великих територіях Європи та Північної Америки. Тут показник кислотності опадів рН=4,5, тоді як його звичайне значення 5,6-5,7.
Кислотні дощі залишають на листі дерев чорні плями, закис- люють озера й ґрунти, змінюють їхній хімічний склад Так, за останні десять років у Швеції з 90 тис. озер закислено 20 тис., у Канаді - 50 тис. Близько половини озер у Норвегії мертві, там загинула риба (рН=5). Серйозно уражені кислотними дощами близько млн. га вічнозелених лісів у Центральній Європі, близько 100 тис. га цих лісів гинуть.
Процес закислення опадів триває. Розрахунки показують, що при сталих концентраціях оксиду сірки 80 мкг/м3 і оксидів азоту 50 мкг/м3, що відповідає граничнодопустимим концентраціям цих речовин у більшості промислово розвинених країн, pH опадів становить 2,7. Якби такі дощі випадали постійно, то все живе загинуло б. Очевидно, це і є межею закислення.
Тютюновий дим. Цей вид забруднення повітря набагато перевищує забруднення від будь-якого хімічного чи металургійного підприємства (самі великі забруднювачі атмосфери). У тютюновому димі міститься цілий букет отруйних речовин. Крім нікотину в ньому є чадний газ, бензопірени та багато інших. Це пояснюється тим, що при вирощуванні тютюну його листя активно поглинає з повітря шкідливі домішки, кількість яких з кожним роком зростає.
Сьогодні на Землі від хвороб, пов’язаних з палінням, помирає понад 1,5 млн. людей. Атмосфера, яка створюється для людини, що палить гірша чим у самому забрудненому промисловому центрі.
3. Джерела забруднення атмосфери.
Основними джерелами забруднення атмосфери є природні і техногенні забруднювачі, які можна об'єднати у такі групи:
- забруднювачі природного походження (мінеральні, рослинні, тваринні, мікробіологічні);
- забруднювачі, які утворюються при згоранні палива для потреб промисловості, опалення житлових будинків, при роботі всіх видів транспорту.
- забруднювачі, які утворюються в результаті промислових викидів.
- забруднювачі, зумовлені згоранням і переробкою побутових і промислових відходів.
Природні забруднювачі виділяють в атмосферу пил (рослинного, вулканічного, космічного походження, внаслідок ерозії ґрунту, частинки морської солі тощо); туман, дим, гази від пожеж; гази вулканічного походження; різноманітні продукти рослинного, тваринного та мікробіологічного походження. Рівень забруднення атмосфери природними джерелами є фоновим і несуттєво змінюється з часом.
Техногенні забруднювачі з часом все більше впливають на атмосферу, так за останні роки в середньому спалюється до 10 млрд. тонн палива на рік. Збільшуються викиди в атмосферу вуглекислого газу, двоокису сірки, оксиду вуглецю, оксиду азоту, пилу, диму та інших речовин, в тому числі мутагенних та канцерогенних. З них найбільш поширеними є діоксид сірки (S02), окис вуглецю (СО), окис азоту (NO), вуглеводні викиди та пил (табл. 2.1, 2.2).
Таблиця 2.1
Джерела викидів в атмосферу
| Домішки | Основні джерела | Середньорічна концентрація в повітрі, мг/м3 | |
| природні | антропогенні | ||
| Тверді частки (зола, пил тощо) | Вулканічні виверження, пилові бурі, лісові пожежі тощо | Спалювання палива в промислових та побутових установках | У містах: 0,04-0,4 |
| S02 | Вулканічні виверження, окислення сірки, сульфатів | Те ж | У містах: до 1,0 |
| no2 | Лісові пожежі | Промисловість, автотранспорт, теплоелектростанції | У промислово розвинених регіонах: до 0,2 |
| CO | Лісові пожежі, виділення океанів, окислення | Автотранспорт, промислові енергоустановки, чорна металургія | У містах: від 1 до 50 |
| Леткі вуглеводи | Лісові пожежі, природний метан, природні виділення | Автотранспорт, допалювання відходів, випаровування нафтопродуктів | У промислово розвинених регіонах: до 3,0 |
| Поліциклічні, ароматичні вуглеводи | - | Автотранспорт, хімічні заводи, нафтопереробні заводи | У промислово розвинених регіонах: до 0,01 |
Таблиця 2.2.
Кількість щорічних викидів в атмосферу
| Речовина | Викиди, млн. тонн | Частка антропогенних домішок від природних надходжень | |
| природні | антропогенні | ||
| Тверді частки | |||
| S02 | 13,3 | ||
| NO | 6,5 | ||
| CO | 5,7 | ||
| СnHm | 3,3 | ||
| co2 | 3,6 |
З року в рік кількість різноманітних речовин, що викидаються в атмосферу зростає як по об’єму так і по складу (сьогодні налічується більше 500 шкідливих речовин в атмосфері).
Міграція в атмосферному повітрі високих концентрацій викидів призводить до утворення більш токсичних речовин таких як кислоти, смог та інші.
Сьогодні забруднення повітря особливо великих міст та промислових центрів є серйозною соціальною, економічною та екологічною проблемою, на вирішення якої потрібні як зусилля багатьох вчених так і великі кошти. Основна маса викидів в атмосферу припадає на спалювання органічних енергоносіїв (нафта, газ, вугілля, торф, деревина), а також на автотранспорт. Це приводить до того, що забруднення повітря у містах в 15 разів вище чим у сільській місцевості.
Особливо небезпечні сірчисті сполуки, оксиди азоту та викиди газів автомашин, що містять у собі свинець та інші речовини (200 компонентів вихлопних газів пагубне впливає на організм людини).
Джерела промислового забруднення атмосфери. Джерела забруднення атмосферного повітря поділяють на джерела виділення шкідливих речовин. Джерелом виділення шкідливих речовин є технологічний агрегат (установка, пристрій, апарат), терикон, резервуар тощо.
Характерними джерелами виділення шкідливих речовин є доменні й мартенівські печі, сушильні барабани, агломераційні машини, хлоратори, котлоагрегати, які працюють на всіх видах палива, бітумоплавильні агрегати, смоловарки, сепаратори, елеватори, солодосушарки, тютюнорізальні машини, електролізні ванни, плавильні котли, печі вулканізації та інше технологічне обладнання.
Джерела виділення шкідливих речовин залежно від оснащення спеціальними приладами газовідведення поділяють на організовані і неорганізовані. Викиди шкідливих речовин залежно від джерела виділення також поділяють на організовані і неорганізовані.
До організованих джерел виділення належать такі, шкідливі речовини від яких надходять у систему газоходів або повітроводів (труба, аераційний ліхтар, вентиляційна шахта тощо), а сама система дозволяє застосовувати для вловлювання газоочисні і пило- вловлювальні пристрої та обладнання.
До неорганізованих джерел виділення належать такі шкідливі речовини, від яких надходять у повітря внаслідок негерметичності технологічного обладнання, транспортних засобів і резервуарів. До цієї категорії належать терикони, що горять, відвали тощо.
4. Стан повітряного середовища та його охорона на Україні.
Основними забруднювачами повітря України є підприємства чорної металургії (33%), енергетики (30%), вугільної промисловості (10%), хімічної та нафтохімічної промисловості (7%).
Щорічно по всій Україні в атмосферу виділяється близько 17 млн. тон шкідливих речовин.
Понад третину всіх промислових викидів шкідливих домішок у повітрі припадає на теплові станції, які використовують паливо.
Найбільший внесок у викиди сірчистого ангідриду дають підприємства енергетики, чорної металургії та вугільної промисловості (їхня частка складає 80% викидів), а у викиди оксидів азоту - 72% - дають підприємства енергетики та металургії.
Підприємства хімічної, нафтохімічної і газової промисловості дають найбільші викиди вуглеводнів (43%).
Більше третини загального обсягу шкідливих викидів в атмосферу дає автотранспорт - 6,5 млн. тонн на рік. В Євпаторії та Ужгороді згаданий показник складає 91% від загальної кількості викидів.
Встановлено два нормативи забруднення повітря: максимально-разова й середньодобова гранично допустима концентрація (ГДК).
Максимально-разова ГДК необхідна для попередження рефлекторних реакцій у людини (відчуття запаху, зміни біоелектричної активності головного мозку, світлової чутливості очей тощо) при короткотривалому впливі забруднювачів (до 20 хв.), а середньодобова — з метою попередження їхнього загальнотоксичного, канцерогенного, мутагенного та ін. впливу
Для оцінки впливу забруднювачів на здоров'я населення потрібно користуватися не лише максимально-разовими й середньодобовими ГДК, які регламентують вміст хімічних речовин у повітрі населених пунктів, але й показниками, які характеризують вміст шкідливих речовин за тривалий період (місяць, рік). Підставою для цього є те, що невеликі концентрації речовин при тривалій дії справляють такий же негативний ефект, як і висока концентрація за короткий проміжок часу.
Довготривале забруднення атмосферного повітря сірчистим газом, окисами вуглецю, азоту та іншими речовинами шкідливо впливає на здоров'я людей, збільшується загальна захворюваність населення, обумовлена ураженням окремих органів і систем організму. Кількість викидів щороку збільшується на 12 млн. тонн. Одне з провідних місць у забрудненні атмосфери займає транспорт. Так, більше 40% оксиду вуглецю, 46% вуглеводнів і близько 30% окисів азоту від загальної кількості цих речовин, які і порапляють в атмосферу, припадає на транспорт. Загальний обсяг шкідливих викидів автотранспорту — 2,7 млн. тонн на рік. В Україні викиди автотранспорту становлять близько 27% всього об'єму викидів забруднюючих речовин.
Найбільш високе забруднення атмосферного повітря характерне для Донецького й Придністровського регіонів України, а також навколо обласних центрів.
Заходи щодо зниження викидів в атмосферу передбачаються шляхом оснащення джерел викидів шкідливих речовин пилогазоочисними установками. Здійснюється заміна або реконструкція застарілих пилогазоочисних установок, впровадження мало- та безвідходних технологічних процесів та інше.
5. Охорона атмосферного повітря
Під забрудненням атмосферного повітря розуміють збільшення концентрації фізичних, хімічних та біологічних компонентів понад рівень, що виводить природні системи зі стану рівноваги. Серед промислових викидів основними джерелами забруднення атмосферного повітря є низькі технологічні та вентиляційні викиди (світлові та вентиляційні ліхтарі цехів, труби вентиляційних установок тощо) неперервної дії, що складають близько 80% від загальної кількості викидів. Надзвичайно важливою особливістю таких викидів, з точки зору забруднення атмосфери, є те, що максимальні концентрації шкідливих речовин існують у безпосередній близькості від місця їхнього виникнення, а не на п'ятнадцятикратній від висоти труб віддалі, що притримано для високих джерел.
Отже, промислові викиди в атмосферу несприятливо впливають перш за все на людину та на навколишнє природне середовище, а найбільш важкі форми прояву спостерігаються на промислових майданчиках та прилеглих до них територіях. Саме тут виникають найбільш високі концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі, які перевищують гранично допустимі концентрації в 2-5, а нерідко і більше разів, і саме на цих територіях акумулюється їхня основна маса ґрунтом та поверхнею водоймищ. У зв'язку з цим особливо гострою є проблема запобігання забруднення атмосфери міст, де зосереджена більша частина населення та промисловості.
Причиною несприятливої екологічної ситуації є невирішені проблеми, пов'язані з реалізацією природоохоронних заходів, недосконалістю методичних матеріалів з проектування повітроочисних пристроїв, недостатністю вихідних даних для проведення екологічних експертиз продукції, що випускається, та розроблюваних технологічних процесів.
Промислові викиди в атмосферу поширюються на значну відстань, забруднюючи приземний шар повітря не лише на промислових майданчиках, але й на прилеглих територіях. Суттєвий вплив на рівень забруднення повітря справляють організовані та неорганізовані технологічні викиди. Існуюча нормативно-технічна документація допускає граничне забруднення повітряного середовища в місцях повітроприймальних пристроїв систем промислової вентиляції, воно становить 0,3 ГДК, а забруднення повітряного середовища викидами з вентиляційних систем не повинно перевищувати 1 ГДК. Однак на багатьох підприємствах згадані вимоги не виконуються, а забрудненість повітря нерідко перевищує не лише ГДК, але й норми ГДВ в декілька разів.
Систематична або періодична наявність в атмосферному повітрі населених пунктів шкідливих речовин з концентраціями, що перевищують нормативні величини, призводить до захворювань, навіть ракових, до поширення серед частини населення токсикоманії, ускладнює перебіг серцево-судинних захворювань, сприяє виникненню та розвитку захворювань дихальної і нервової систем людини. Дослідження показують, що в місцевостях з порівняно невисоким рівнем забрудненості повітряного середовища частота захворювань органів дихання зростає в 2 та більше разів, а при високому рівні забруднення — в 4-10 разів. Від впливу забруднюючих речовин в першу чергу страждають діти. Шкода, якої зазнають діти, в декілька разів перевищує шкоду, завдану здоров’ю дорослих. Про це свідчать результати досліджень, проведених фахівцями Каліфорнійського університету. 1 трагедія, що сталася в Чернівцях в 1988 році, цей висновок підтверджує. На зростання шкідливих викидів в першу чергу зреагували діти. У дітей, які мешкали в центрі міста, повністю або частково стало випадати волосся (алопеція).
Встановлено, що постійне перевищення допустимої концентрації лише одного з видів контрольованих забруднюючих речовин призводить до підвищення захворюваності в 1,7 рази, а в деяких вікових групах — до трьох разів.
Забруднення атмосфери справляє також безпосередній вплив на фасади будівель, декоративні прикраси, автомобілі, пам'ятники, одяг тощо. Наприклад, згідно з дослідженнями лабораторії економіки Сумського філіалу ХПІ, у Волинській області, де чисте повітря, фарбування автомобілів здійснюється один раз на два роки, а на Донбасі — два рази на рік. Викиди токсичних речовин (сірчистого та сірчаного ангідридів, сірководню, аміаку, пилу) скорочують термін експлуатації одягу на 5%, зумовлюють необхідність частого прання, зниження прозорості скла в будівлях та спорудах, що викликає підвищену витрату електроенергії. Результати досліджень показують, що в містах з населенням більше 100 тис. чоловік збільшення обсягів викидів викликає додаткові видатки на експлуатацію житлових та громадських будинків (більше 35%), на побутові потреби (18%), на озеленення (14%), на прибирання території в зв'язку з пиловими викидами (15%).
6. Визначення ступеню забруднення атмосфери.
Нормування якості навколишнього природного середовища здійснюється згідно з нормативно-технічною документацією з метою встановлення гранично допустимих норм впливу на наколишнє середовище, що гарантує екологічну безпеку населення та збереження генетичного фонду, забезпечує раціональне використання і відтворення природних ресурсів за умов стійкого розвитку господарської діяльності. В Україні розроблені та діють нормативи ГДК, перевищення яких за певних умов негативно впливають на здоров'я людини.
Речовини, для яких не визначені ГДК населених місць, оцінюються за орієнтовними безпечними рівнями впливу (ОБРВ).
Для того, щоб визначити стан забруднення повітря декількома речовинами, що діють одночасно, часто використовують комплексний показник — індекс забруднення атмосфери (ІЗА). Показник ІЗА вказує, у скільки разів сумарний рівень забрудненості атмосфери кількома речовинами перевищує ГДК двоокису сірки.
Для кожного населеного пункту визначено конкретний перелік п’яти пріоритетних домішок, за якими розраховується індекс забруднення атмосфери ІЗА5.
Викиди характеризуються кількістю забруднюючих речовин, їхнім хімічним складом, концентрацією, агрегатним станом.
Промислові викиди поділяються на організовані та неорганізовані. Організовані промислові викиди — це викиди, що надходять в атмосферу через спеціально споруджені газоходи, повітропроводи та труби.
Неорганізовані викиди надходять в атмосферу у вигляді ненаправлених потоків внаслідок порушення герметизації, невиконання вимог охорони атмосфери при навантаженні та розвантаженні, порушення технології виробництва або несправності обладнання.
За агрегатним станом викиди поділяються на 4 класи:
І— газоподібні та пароподібні;
ІІ- рідкі;
ІІІ — тверді;
ІV— змішані.
За величиною маси викиди об'єднані в 6 груп, т/добу:
1-група — маса менше 0,01 включно;
2-група — від 0,01 до 0,1;
3-група - від 0,1 до 1;
4-група - від 1 до 10;
5-група — від 10 до 100;
6-група — понад 100.
Викиди підлягають періодичній інвентаризації, під якою слід розуміти систематизацію відомостей про розподіл джерел викидів на території об'єктів, їхню кількість та склад.
Метою інвентаризації є: визначення викидів шкідливих речовин, що надходять в атмосферу від об'єктів; оцінку впливу викидів на навколишнє середовище, встановлення ГДВ або ТПВ; вироблення рекомендацій з організацією контролю викидів; оцінка стану очисного обладнання та екологічності технологій і виробничого обладнання; планування черговості природоохоронних заходів.
Інвентаризація здійснюється один раз на 5 років згідно з Інструкцією з інвентаризації викидів забруднюючих речовин в атмосферу. Джерела забруднення атмосфери визначаються на основі схем виробничого процесу підприємства. Заміри параметрів викидів здійснюють працівники лабораторії підприємства або лабораторії санітарно-епідеміологічної станції.
Основними параметрами, які характеризують викиди забруднюючих речовин в атмосферу, є вид виробництва, джерело виділення шкідливих речовин, джерело викиду, число джерел викидів, координати розташування викидів, висота джерела викиду, діаметр устя труби, параметри газоповітряної суміші на виході з джерела викиду (швидкість, об'єм, температура), характеристика газоочисних пристроїв, види та кількість шкідливих речовин тощо.
Шкідливі речовини, що потрапляють в атмосферу від промислових та транспортних підприємств, енергетичних установок, транспортних засобів, розчиняються в повітрі та переносяться рухомими потоками повітря на великі віддалі. Розсіювання забруднень призводить до зниження концентрації шкідливих речовин в зонах їх викиду та одночасного збільшення площ із забрудненим повітрям.
Крім метеорологічних факторів, на розсіювання забруднень впливає рельєф місцевості, наявність лісів, водоймищ, гір тощо. На забрудненість міст та населених пунктів впливає їхнє планування та озеленення.
Розрахунок забруднення атмосфери викидами промислових підприємств виконується згідно з Методикою розрахунку концентрації в атмосферному повітрі шкідливих речовин, що містяться у викидах підприємств (ОНД-86) або за Збірником методик розрахунку концентраційних викидів в атмосферу забруднюючих речовин різними виробництвами.
7. Методи та засоби очищення викидів в атмосферу.
Однією з особливостей атмосфери є її здатність до самоочищення. Самоочищення атмосферного повітря відбувається внаслідок сухого та мокрого випадання домішок, абсорбції їх земною поверхнею, поглинання рослинами, переробки бактеріями, мікроорганізмами та іншими шляхами. Садіння дерев та кущів сприяє очищенню повітря від пилу, оксидів вуглецю, діоксидів сірки та інших речовин. Найкращі поглинальні властивості стосовно діоксиду сірки має тополя, липа, ясен. Одне доросле дерево липи може акумулювати протягом доби десятки кілограмів діоксиду сірки, перетворюючи його в нешкідливу речовину. Велика роль в очищенні атмосферного повітря належить ґрунтовим бактеріям та мікроорганізмам. При температурі 15-35°С мікроорганізми переробляють на 1 м2 до 81 тонни на добу оксидів та діоксидів вуглецю. Однак можливості природи щодо самоочищення мають обмеження, що слід враховувати при розробці нормативів ГДВ.
Одним з основних показників очищення викидів є ступінь їхнього очищення від шкідливих речовин (Коч):
Коч = Му / Мзаг,
де Му — маса шкідливих речовин, які вловлюються в очисному пристрої;
Мзаг — загальна маса шкідливих речовин у викидах.
Ступінь очищення повинен визначатися за кожною забруднюючою речовиною. Ступінь очищення поділяється на проектний та фактичний, а за рівнем — на максимальний та експлуатаційний.
Для оцінки забезпеченості підприємств очищенням в часі використовується коефіцієнт забезпеченості технологічних процесів газоочищення (К0с):
Кос = Тг/Тто,
де Тто — час роботи технологічного обладнання;
Тг — час роботи газоочисних установок.
За несприятливих метеорологічних умов, коли викиди із забрудненнями можуть бути шкідливими для здоров'я населення, підприємства повинні знизити викиди шкідливих речовин за рахунок технічних засобів або повної (часткової) зупинки джерел забруднення.
Сучасні вимоги до якості та ступеня очищення викидів досить високі. Для їхнього дотримання необхідно використовувати технологічні процеси та обладнання, що знижують або повністю виключають викид шкідливих речовин в атмосферу, а також забезпечують нейтралізацію утворених шкідливих речовин; експлуатувати виробниче та енергетичне обладнання, яке виділяє мінімальну кількість шкідливих речовин; закрити невеликі котельні та підключити споживачів до ТЕЦ; застосовувати антитоксичні присадки, перевести теплоенергетичні установки з твердого палива на газ.
Способи очищення викидів в атмосферу від шкідливих речовин можна об'єднати в такі групи:
- очищення викидів від пилу та аерозолів шкідливих речовин;
- очищення викидів від газоподібних шкідливих речовин;
- зниження забруднення атмосфери вихлопними газами від двигунів внутрішнього згоряння транспортних засобів та стаціонарних установок;
- зниження забруднення атмосфери при транспортуванні, навантаженні і вивантаженні сипких вантажів.
Для очищення викидів від шкідливих речовин використовуються механічні, хімічні, фізичні, фізико-хімічні та комбіновані методи.
Механічні методи базуються на використанні сил ваги (гравітації), сил інерції, відцентрових сил, принципів сепарації, дифузії, захоплювання тощо.
Фізичні методи базуються на використанні електричних та електростатичних полів, охолодження, конденсації, кристалізації, поглинання шкідливих речовин.
У хімічних методах використовуються реакції окислення, нейтралізації, відновлення, каталізації, термоокислення.
Фізико-хімічні методи базуються на принципах сорбції (абсорбції, адсорбції, хемосорбції), коагуляції та флотації.
