Самоочищение воздуха

В природе происходит самоочищение воздушной среды за счёт следующих факторов:

- разбавление (прямо пропорционально квадрату расстояния);

- седиментация (крупные частицы оседают ближе, мелкие - даль-ше от источника выбросов);

- извлечение атмосферными осадками;

- извлечение зелёными насаждениями;

- химические процессы нейтрализации.

Седиментации подвергаются, главным образом, твёрдые заг-рязнения. Для разбавления и седиментации большое значение име-ют скорость и направление ветра, а также величина взвешенных частиц. Так, при скорости ветра 2 м/с и при выбросах из трубы вы-сотой 45 м частицы величиной 10 микрон оседают в радиусе 10 км, а величиной 2 микрона - в радиусе 300 км.

Атмосферные осадки играют большую роль в извлечении за-грязнений из воздуха. Они вымывают из воздуха не только твёрдые частицы, но и значительную часть газообразных. Известно, что пос-ле сильного дождя первоначальные концентрации загрязнений в воздухе восстанавливаются лишь через 12 часов.

Большую роль в самоочищении воздушной среды играют зелё-ные насаждения. Они не только механически задерживают пыль, но и поглощают некоторые газообразные примеси.

Однако процессы самоочищения протекают сравнительно мед-ленно и при современном интенсивном загрязнении не могут обес-печить достаточную эффективность. Поэтому требуются дополни-тельные меры по охране чистоты атмосферного воздуха. Эти меры можно разделить на следующие группы:

- технологические;

- планировочные;

- санитарно-технические;

- и законодательные.

В качестве технологических мероприятий следует назвать:

- усовершенствование сгорания топлива;

- обогащение углей;

- замена одного вида топлива другим (газификация, электрифика-ция);

- увеличение эффективности разбавления (высокие трубы).

Из технологических мероприятий наиболее эффективными и перспективными следует считать замену одного вида топлива на другой, а также изменение энергетических установок. В частности, наиболее эффективными, с экологической точки зрения, являются электрические двигатели. Однако на пути эффективного и массово-го их использования стоят некоторые технические трудности, пока не позволяющие широко использовать такие двигатели (например, в автомобилестроении).

Усовершенствования сгорания топлива можно добиться более интенсивной аэрацией энергетических установок, а также большей степенью дисперсности топлива. При этом достигается более хоро-ший контакт топлива с кислородом воздуха.

Планировочные мероприятия включают в себя борьбу:

- с почвенной пылью (благоустройство дорог, озеленение, обвод-нение);

- правильная планировка городов с учётом «розы ветров»;

- соблюдение санитарно-защитных зон.

В зависимости от количества и степени вредности выбросов в атмосферу все предприятия разделяют на 5 классов. В соответствии с этим существует 5 санитарно-защитных зон:

- 1000 м;

- 500 м;

- 300 м;

- 100 м;

- 50 м.

К планировочным мероприятиям следует также отнести:

- ликвидацию домовых котельных;

- укрупнение отопительных систем;

- вывод энергетических установок, обслуживающих их, за пределы жилой зоны;

- увеличение количества зелёных насаждений.

К санитарно-техническим устройствам относят устройство различных пыле-, золо- и газоулавливателей. К таким очистным устройствам, устанавливаемым обычно в трубах на пути выбросов в атмосферу, относят следующие:

- циклоны (улавливают до 50% пыли);

- мультициклоны (улавливают до 65-70% пыли);

- мокрые скрубберы (улавливают до 90% пыли и до 30% газов);

- тканевые фильтры;

- электрические фильтры (улавливают до 96-98% пыли).

Комбинированными методами удаётся задержать на пути выбросов до 99% пылевых загрязнений.

Для уменьшения загрязнения воздуха выбросами автомобиль-ного транспорта рекомендуется:

- строительство подземных или надземных пешеходных перехо-дов;

- разноуровневых транспортных развязок и т.д.

Благодаря благоустройству дорог повысится скорость движе-ния автомобилей и уменьшится необходимость их остановки. А это, в свою очередь, приведёт к уменьшению количества вы-хлопных газов, так как наибольшее количество газов выбрасывает-ся автомобилями в момент наибольшей нагрузки двигателя, т.е. в тот период, когда автомобиль трогается с места. Кроме того, в настоящее время созданы и интенсивно внедряются в практику кА-талитические нейтрализаторы токсических компонентов в ав-томобильных выбросах. Такие нейтрализаторы производят до-сжигание окиси углерода в выхлопных газах до менее токсичной двуокиси углерода. Проводится также интенсивная работа по пере-воду двигателей внутреннего сгорания на более чистые энер-гетические установки (с экологической точки зрения). Наиболь-ший экологический эффект будет получен при переводе автомо-билей на электрические двигатели - создание электромобилей. В этом отношении имеются определённые успехи: опытные образцы электромобилей уже созданы и проходят испытания. Однако до массового их производства в промышленном масштабе ещё далеко.

Для проведения гигиенических мероприятий по снижению заг-рязнённости атмосферного воздуха разрабатываются и законода-тельно устанавливаются предельно допустимые концентрации заг-рязняющих компонентов в воздушной среде.

ПДК - это концентрации, которые не оказывают на человека ни прямого, ни косвенного вредного и неблагоприятного воздействия, не снижают его трудоспособности, не влияют отрицательно на его самочувствие и настроение.

Различают две категории ПДК: максимально разовые и средне-суточные. В настоящее время установлены следующие величины ПДК:

- для нетоксической пыли:

максимальная разовая - 0,5 мг/м ³;

среднесуточная - 0,15 мг/м ³;

- для сажи:

максимальная разовая - 0,15 мг/м ³;

среднесуточная - 0,05 мг/м ³;

- для сернистого газа:

максимальная разовая - 0,5 мг/м ³;

среднесуточная - 0,05 мг/м ³;

- для окиси углерода:

максимальная разовая - 5,0 мг/м ³;

среднесуточная - 3,0 мг/м ³.

В большинстве населённых мест с развитой промышленностью и автотранспортом концентрации загрязняющих воздух компонен-тов значительно превышают допустимые пределы. К примеру, в крупных городах с развитым автотранспортом, как за рубежом, так и в нашей стране концентрация окиси углерода достигает иногда 100 мг/м ³.

Эффективность мероприятий по охране атмосферного воздуха от загрязнений довольно велика. Проблема заключается в том, что осуществление этих мероприятий требует значительных капитало-вложений. В частности, устройство и обслуживание наиболее эф-фективных из очистных сооружений - электрических фильтров - стоит очень дорого. Несмотря на это, многие мероприятия осущест-вляются, они жизненно-важны и закреплены государственными за-конодательными актами. В соответствии с законодательными акта-ми производится строительство заводов, выпускающих очистные сооружения, разрешается или запрещается строительство и эксплу-атация производств, оказывающих влияние на состояние атмос-феры, устанавливаются нормативные ограничения в планировоч-ном аспекте и т.д.

В нашей стране существует Закон об охране атмосферного воздуха, согласно которому регламентируются правила планировки и строительства населённых мест и промышленных предприятий, установка очистных сооружений, контроль за выполнением охран-ных мероприятий, финансирование этих вопросов и законодатель-ная ответственность за нарушение правил и мер по охране чистоты атмосферного воздуха.

Дата добавления: 2014-01-11