Основные вещества, загрязняющие атмосферу

Основные вещества, загрязняющие атмосферу

Атмосферный воздух — один из главных источников жизни на земле. Потребность человека в воздухе зависит от его состояния, условий работы и колеблется от 15 до 150 тыс. л в сутки. Воздух используется и во многих производствах, поскольку служит окислителем в процессах горения.

При охране атмосферного воздуха устанавливают: нормативы предельно допустимых концентраций и предельно допустимых уровней воздействия физических излучений; порядок разработки и утверждения предельно допустимых выбросов (ПДВ, ВСВ); единую систему учета вредных воздействий на атмосферный воздух; государственный контроль за охраной атмосферного воздуха и порядок его осуществления.

Атмосфера состоит из смеси газов и всегда содержит определенное количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относятся: пыль (растительного, вулканического, космического происхождения, возникающая- при эрозии почвы, частицы морской соли); туман, дымы и газы от лесных и степных пожаров; газы вулканического происхождения; различные продукты растительного, животного и микробиологического происхождения и пр. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.

По распространению в пространстве загрязнения подразделяются на глобальные, региональные и локальные. Загрязнения могут быть от стационарных и подвижных источников.

Более устойчивые зоны с повышенными концентрациями загрязнений возникают в местах активной жизнедеятельности человека. Антропогенные загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленностью источников. Если в начале XX в.в промышленности применялись 19 химических элементов, то в середине века промышленное производство стало использовать около 50 элементов, а в 70-х годах — практически все элементы таблицы Менделеева. Это существенно сказалось на составе промышленных выбросов и привело к качественно новому загрязнению атмосферы, в частности, аэрозолями тяжелых и редких металлов; синтетическими соединениями, не существующими и не образующимися в природе; радиоактивными, канцерогенными, бактериологическими и другими веществами.

Особенно острой проблема загрязнения атмосферы стала во второй половине XX в. т.ч. в период научно-технической революции, характеризующийся чрезвычайно высокими темпами роста промышленного производства, выработки и потребления электроэнергии, выпуска и использования в большом количестве транспортных средств.

В России основное загрязнение атмосферы создают ряд отраслей промышленности, автотранспорт и теплоэнергетика. Их участие в загрязнении атмосферы составляет (%): черная и цветная металлургия, нефтедобыча и нефтехимия, предприятия стройматериалов, химическая промышленность — 30; автотранспорт — 40; теплоэнергетика—30.

Самые распространенные токсичные вещества, загрязняющие атмосферу, — оксид углерода СО, диоксид серы SО2, оксиды азота NOx, углеводороды СnHm, пыль. Основные примеси атмосферы и их источники приведены в табл. 1.2. Ежегодные выбросы вредных веществ в атмосферу показаны в табл. 1.1.

Примерный относительный состав вредных веществ в атмосфере больших городов (%): СО — 45, SОx—18, СnНm—15, пыль -12, NОx— 10.

Превышение концентраций токсичных веществ в загрязненном атмосферном воздухе над фоновым в среднем составляет: по СО —80—1250 и более; по SО2—50—300; по NО2 — до 25; по озону — до 7 раз.

Кроме СО, SОx, NОx, СnНm и пыли в атмосферу выбрасываются и другие более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары плавиковой, серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т.п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество все увеличивается, что требует действенных мер по очистке атмосферного воздуха.

Таблица 1.1. Примеси в атмосфере и их источники

Основные источники примесей

Под выбросами понимается кратковременное или за определенное время (сутки, год) поступление в окружающую природную среду загрязняющих веществ и физических излучений. Величина выбросов нормируется. В качестве нормируемых показателей приняты предельно допустимый выброс (ПДВ) и временно согласованный с организациями охраны природы выброс (ВСВ).

Предельно допустимый выброс — это норматив, устанавливаемый для каждого конкретного источника исходя из условия, что от источника и всей совокупности окружающих его источников в городе или промышленном комплексе приземная концентрация вредных веществ с учетом их рассеивания и фона не превышает нормативов качества воздуха. Кроме нормируемых выбросов существуют аварийные и залповые выбросы.

Выбросы характеризуются количеством загрязняющих веществ, их химическим составом, концентрацией, агрегатным состоянием.

Промышленные выбросы подразделяют на организованные и неорганизованные. Под организованными выбросами понимаются выбросы, поступающие в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды и трубы.

Неорганизованные выбросы поступают в атмосферу в виде ненаправленных потоков в результате нарушения герметизации, невыполнения требований охраны атмосферы при погрузке и выгрузке грузов, нарушения технологии производства или неисправности оборудования.

По агрегатному состоянию выбросы подразделяют на четыре класса: I:— газообразные и парообразные; II — жидкие; III — твердые, IV — смешанные.

Газообразные выбросы — сернистый ангидрид, диоксид углерода, оксид и диоксид азота, фтористые соединения, сероуглерод, сероводород, хлор, синильная кислота, аммиак, фенол и др.

Жидкие выбросы — кислоты, щелочи, растворы солей, растворы жидких металлов, органические соединения, синтетические материалы.

Твердые выбросы — канцерогенные вещества, соединения свинца, органическая пыль, неорганическая пыль, сажа, смолы, синтетические и другие вещества.

По величине массы выбросы объединены в шесть групп (т/сут): первая группа — масса менее 0,01 включительно; вторая — от 0,01 до 0,1; третья — от 0,1 до 1; четвертая — от 1 до 10; пятая — от 10 до 100; шестая — свыше 100.

Для условного обозначения выбросов по составу принята следующая схема: класс (I, II, III, IV), группа (1, 2. 19), подгруппа (1, 2, 3, 4), индекс группы массового выброса (ГОСТ 17.2.1.01—76).

Выбросы подлежат периодической инвентаризации, под которой понимается систематизация сведений о распределении источников выбросов по территории объекта, их количество и состав.

Целями инвентаризации являются:

- определение видов вредных веществ, поступающих в атмосферу от объектов;

- оценка влияния выбросов на окружающую среду;

- установление ПДВ или ВСВ;

- выработка рекомендаций по организации контроля выбросов;

- оценка состояния очистного оборудования и экологичности

- технологий и производственного оборудования;

- планирование очередности воздухоохранных мероприятий.

Инвентаризацию выбросов в атмосферу проводят один раз в 5 лет в соответствии с «Инструкцией по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу». Источники загрязнения атмосферы определяют исходя из схем производственного процесса предприятия.

Для действующих предприятий контрольные точки принимаются по периметру санитарно-защитной зоны. Параметры выбросов замеряют сотрудники лаборатории предприятия или лаборатории санитарно-эпидемиологической станции. Правила определения допустимых выбросов вредных веществ предприятиями изложены в ГОСТ 17.2.3.02—78 и в «Инструкции по нормированию выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферу и водные объекты».

Значения ПДВ вредных веществ в атмосферу устанавливают при условии, что они не создадут приземную концентрацию выше пре дельно допустимой (ПДК). Значения ПДВ (ВСВ) для временных интервалов (20 мин. сутки, месяц, год) регламентируют для каждого источника загрязнения атмосферы по каждому вредному веществу. Для неорганизованных выбросов и совокупности мелких одиночных источников (вентиляторы) устанавливают суммарные ПДВ (ВСВ).

Основные параметры, характеризующие выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: вид производства, источник выделения вредных веществ (агрегат, установка, устройство), источник выброса (труба, аэрационный фонарь и др.), число источников выброса, координаты расположения выброса, высота источника выброса, диаметр устья трубы, параметры газо-воздушной смеси на выходе из источника выброса (скорость, объем, температура), характеристика газоочистных устройств, виды и количество вредных веществ и др.

Вредные вещества, попадающие в атмосферу от промышленных и транспортных предприятий, энергетических установок, транспортных средств, растворяются в воздухе и переносятся движущимися потоками воздуха на большие расстояния. Рассеивание загрязнений приводит к снижению концентрации вредных веществ в зонах их выброса и одновременному увеличению площадей с загрязненным воздухом.

На характер распространения вредных веществ в атмосфере и величину зон загрязнения влияют метеорологические условия (горизонтальное и вертикальное движение масс воздуха, его скорость, температура, влажность, дождь, снег, наличие облаков).

Кроме метеорологических факторов рассеивание загрязнений зависит от рельефа местности, наличия лесов, водоемов, гор. На загрязненность городов и населенных пунктов влияют их планировка и озеленение.

Расчет загрязнения атмосферы выбросами промышленных предприятий проводят в соответствии с «Методикой расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86)» или «Сборником методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами».

Источники выброса вредных веществ в зависимости от высоты устья трубы над уровнем земной поверхности Н подразделяют на четыре класса:

а) высокие источники, H > 50 м;

б) средней высоты, H = 10 / 50 м;

в) низкие, H= 2 / 10 м;

Если значения ПДВ не могут быть достигнуты, то по согласованию с местными органами охраны природы и санитарного надзора предусматривается поэтапное, с указанием длительности каждого этапа, снижение выбросов вредных веществ до значений, обеспечивающих ПДК. На каждом этапе устанавливаются временно согласованные выбросы (ВСВ). При установлении ВСВ пользуются теми же приемами расчета, что и для ПДВ.

Все расчеты по ПДВ оформляются в виде специального тома в соответствии с «Рекомендациями по оформлению и содержанию проекта нормативов ПДВ в атмосферу для предприятий».

По расчету ПДВ должно быть получено экспертное заключение отдела экспертизы местного комитета охраны природы.

Нормативы ПДВ после согласования с органами санитарного надзора утверждают органы охраны природы. На утверждение представляется ходатайство предприятия о рассмотрении ПДВ, пояснительная записка, расчеты, планы мероприятий по достижению ПДВ. После утверждения нормативов ПДВ (ВСВ) органы охраны природы дают разрешение на выбросы вредных веществ предприятием сроком на 5 лет. Если предприятие не может обеспечить ПДВ, дается разрешение на ВСВ с установлением размеров снижения выбросов каждый год и достижения ПДВ в течение 3—5 лет. Разрешение выдает отдел охраны атмосферного воздуха и отдел экспертизы областной службы охраны природы. В разрешении указывают этапы изменения выбросов, срок достижения ПДВ, время действия разрешения, перечень и количество загрязняющих веществ, разрешенных к выбросу в атмосферу.

Рекомендуем ознакомится: http://biofile.ru