Основные источники загрязнения атмосферы

В настоящее время выделяются три основные источника загрязнения атмосфе­ры: промышленность, транспорт и котельные, которые потребляют более 70 % еже­годно добываемого твердого и жидкого топлива. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха в разных регионах различна. Общепризнано, что наиболее сильно загрязняют воздух теплоэлектростанции (ТЭС), вместе с дымом вы­брасывающие в воздух сернистый и углекислый газ, а также металлургические пред­приятия, особенно цветной металлургии, в результате деятельности которых в воз­дух попадают оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка.

В список основных источников загрязнения можно включить, кроме того: предприятия химической промышленности; нефте- и газоперерабатывающие заводы; предприятия машиностроения; производство строительных материалов (особенно цементные заводы).

Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха отмеча­ется также при добыче и переработке минерального сырья, при выбросе пыли и газов из подземных горных выработок, при сжигании мусора и горении пород в отвалах (терриконах) и т.д.

В сельских районах очагами загрязнения воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышлен­ные комплексы по производству мяса, распыление пестици­дов и т.д.

Электростанции. Котельные уста­новки. В процессе сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты пол­ного (диоксид углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгораний. Объем энергетических выбросов очень велик (составляет около 27 % общего количества вредных выбросов всеми отраслями промышленности и транспортом).

(Пример. Современная те­плоэлектростанция мощностью 2,4 млн кВт расходует до 20 тыс. т угли в сутки и выбрасывает в атмосферу в сутки 680 т SO₂ и SO₃; 120…140 т твердых частиц (зола, уголь, сажа); 200 т оксидов азота.)

Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы золы, но практически не уменьшает выбросы окси­дов серы и азота. Кроме того, при сжигании мазута образуется также пятиокись ванадия, чрезвычайно опасного по степени воздействия на организм человека.

Наиболее экологично газовое топливо, ко­торое в 3 раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в 5 раз меньше, чем уголь.

Более экологична в период безаварийной работы АЭС, но тем не менее она за­грязняет воздух такими токсичными веществами, как радио­активный йод, радиоактивные инертные газы и аэрозоли.

Металлургия. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. При выплавке только одной тонны стали в атмосферу выбрасывается 0,04 т твер­дых частиц, 0,03 т оксида серы и до 0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные загрязните­ли, как свинец, фосфор, марганец, мышьяк, пары ртути и др. В процессе сталеплавильного производства в атмосферу улетучиваются парогазовые смеси, состоящие из фенола, фор­мальдегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ.

Значительные выбросы отходящих газов и пыли, содержащих вредные вещества, отмечаются также на заводах цветной металлургии при переработке свинцово-цинковых, медных, сульфидных руд (SO₂ и SO₃), при производстве алюминия и др.

Химическое производство. Выбросы этой отрасли, хотя и невелики по объему (около 2 % всех промышленных вы­бросов), тем не менее, ввиду своей весьма высокой токсично­сти, значительного разнообразия и концентрированности представляют значительную угрозу для человека и всей биоты; оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные га­зы (смесь оксидов азота), хлористые соединения, сероводо­род, неорганическая пыль.

Выбросы подвижных источников (автотранспорта и др.). В последние десятилетия в связи с быстрым развитием автотранспорта и авиа­ции существенно увеличилась доля выбросов, поступающих в атмосферу от подвиж­ных источников: грузовых и легковых автомобилей, тракторов, тепловозов и самоле­тов. Есть данные, что в городах на долю автотранспорта приходится (в зависимо­сти от уровня развития в данном городе промышленности и числа автомобилей) от 30 до 70 % общей массы выбросов.

Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомоби­ли, работающие на бензине (на их долю приходится около 75 %), самолеты (около 5 %), автомобили с дизельными двигателями (около 4 %), тракторы и другие сель­скохозяйственные машины (около 4 %), железнодорожный и водный транспорт (около 2 %).

В мире насчитывается не­сколько сот миллионов автомобилей (по статистике уже более 700 млн), которые сжигают ог­ромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, особенно в крупных городах. В Рос­сии в 2001 г. суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта составил 21 млн т. Выхлоп­ные газы двигателей внутреннего сгорания содержат огром­ное количество токсичных соединений: бенз(а)пирена, аль­дегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соедине­ний свинца (в случае применения этилированного бензина). Ежегодно мировой парк автотранспорта выбрасывает в ат­мосферу свыше 0,4 млн т свинца, особо опасного для здоровья человека.

Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне автомобиля, а также при движении с малой скоростью. Относительная доля (от об­щей массы выбросов) углеводородов и оксида углерода наиболее высока при тор­можении и на холостом ходу, а доля оксидов азота - при разгоне. Из этих данных следует, что автомобили особенно сильно загрязняют воздушную среду при частых остановках и при движении с малой скоростью.

Создаваемые в городах системы движения в режиме «зеленой волны», которые существенно сокращают число остановок транспорта на перекрестках, призваны снизить загрязнение атмосферного воздуха. Большое влияние на качество и количество выбросов примесей оказывает режим работы двигателя, в частности, соотно­шение между массами топлива и воздуха, момент зажигания, качество топлива, от­ ношение поверхности камеры сгорания к ее объему и др. При увеличении отноше­ния массы воздуха и топлива, поступающих в камеру сгорания, сокращаются выбросы оксида углерода и углеводородов, но возрастает выброс оксидов азота.

Несмотря на то, что дизельные двигатели более экономичны и таких веществ, как оксид углерода (СО); диоксид азота (N0₂), выбрасывают не более, чем бензиновые, они дают существенно больше дыма, который, к тому же, обладает неприятным запахом, создаваемым некоторыми несгоревшими углеводородами. А если учесть, что дизельные двигатели производят сильный шум, становится понятно, что они воздействуют на здоровье человека го­раздо больше, чем бензиновые двигатели.

Наибольшее количество вредных веществ в составе от­работавших газов образуется при неотрегулированной топливной системе автомобиля. Правильная ее регулировка по­зволяет снизить их количество в 1,5 раза, а специальные ней­трализаторы снижают токсичность выхлопных газов в шесть и более раз.

Дата добавления: 2015-07-13