Зеленая энергия - популярно об экологии, химии, технологиях

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Библиотека Экология. Конспект лекций Эколого-экономические проблемы использования природных ресурсов и охраны окружающей среды

Эколого-экономические проблемы использования природных ресурсов и охраны окружающей среды

Условием появления и развития жизни на планете является атмосфера — окружающая Землю газовая среда, ее воздушный бассейн. По объему и составу образующих газов атмосфера Земли резко отличается от газовых оболочек других планет Солнечной системы.

Земная атмосфера простирается на высоту 1,5—2 тыс. км над уровнем моря или суши, т.е. составляет около трети радиуса планеты. Ее суммарная масса определяется по силе давления на поверхность Земли и равняется 5,15 1015 т.

Атмосферный воздух — это механическая смесь газов со взвешенными каплями воды, пыли, кристаллами льда и пр. С набором высоты атмосферные давление и плотность убывают, и атмосфера без резкой границы постепенно переходит в космическое пространство.

Различают несколько основных слоев атмосферы.

Нижний слой, прилегающий к земной поверхности, — это тропосфера. Его высота составляет 8—10 км у полюсов и 16—18 км над экватором. Температура воздуха с высотой постепенно понижается — в среднем на 6 °С на каждый километр высоты, что заметно проявляется не только в горных районах, но и на возвышенностях.

Тропосфера содержит до 80 % общей массы воздуха, основное количество атмосферных примесей и практически весь водяной пар. Именно в ней на высоте 10—12 км образуются облака, возникают грозы, дожди и другие физические процессы, формирующие погоду и определяющие климатические условия в разных областях планеты.

Далее начинается стратосфера, которая простирается до высоты 50—55 км от поверхности океана или суши. Этот слой атмосферы значительно разрежен, количество кислорода и азота в нем убывает, а водорода, гелия и других легких газов, напротив, увеличивается. Именно в стратосфере образуется озоновый слой (экран), который поглощает ультрафиолетовую радиацию и сильно влияет на тепловые условия поверхности Земли и физические процессы в тропосфере.

На высоте 55—80 км находится мезосфера, между 80—800 км расположена термосфера, в составе которой преобладают гелий и водород; часть молекул разлагается космическим излучением на атомы и ионы, температура на высоте 400 км достигает 1500 °С. Мезосфера и термосфера вместе образуют мощный слой, называемый ионосферой (область заряженных частиц — ионов и электронов).

Самая верхняя и сильно разреженная часть атмосферы — экзосфера. В ней преобладают газы в атомарном состоянии, которые постепенно рассеиваются в межпланетном пространстве. Температура этого слоя повышается до 2000 °С.

Наибольшее воздействие на жизнедеятельность человека и всех живых существ оказывает приземный слой атмосферы. Химический состав воздуха у поверхности Земли в нормальных условиях примерно следующий: азот — 78 %, кислород — 21, углекислый газ — 0,03, аргон — 0,93 %, неон, гелий, водород, озон, метан и другие газы — сотые доли процента. Именно такой состав атмосферы обусловил существование жизни на нашей планете. В течение суток человеку необходимо для дыхания примерно 13 м3 воздуха. Если без пищи он может прожить пять недель, без воды — пять дней, то без воздуха — всего пять минут.

Самая важная для человека составная часть воздуха — кислород. В теле человека содержится около 65 % кислорода, и при его недостатке нарушается деятельность всех органов и прежде всего — легких, сердца, головного мозга. Кислород необходим живым организмам для протекания разнообразных реакций окисления. Исключение составляют зеленые растения которыми атмосферный кислород находится в двустороннем взаимодействии.

Атмосфера оказывает благодатное воздействие на климат предохраняя Землю от чрезмерного охлаждения либо нагревания. Средняя температура поверхности Земли равна +14 °С, а без атмосферы суточные колебания температуры достигли бы 200 °С: +100 °С и выше днем, -100 °С — ночью. Атмосфера пропускает тепловое излучение Солнца и сохраняет солнечное тепло, выполняет роль переносчика влаги в процессе большого кругооборота, является средой распространения света и звука. Изменение сложившихся физических и химических свойств атмосферы может отрицательно сказаться на здоровье, работоспособности и продолжительности жизни людей.

Атмосферный воздух широко используется как природный ресурс в народном хозяйстве. Из атмосферного азота производятся минеральные азотные удобрения, азотная кислота и ее соли. Аргон и азот применяются в металлургии, химической и нефтехимической промышленности (для осуществления ряда технологических процессов). Из атмосферного воздуха получают также кислород и водород.

Основные источники и виды загрязнения воздушного бассейна

Важнейшей характеристикой воздушного бассейна является его качество, так как для нормальной жизнедеятельности людей требуется не просто воздух, но воздух определенной чистоты. Это условие здоровья людей, состояния растительного и животного мира, прочности и долговечности конструкций зданий и сооружений.

В процессе антропогенной деятельности атмосфера подвергается изъятию газовых элементов, загрязнению газовыми примесями и вредными веществами, нагреванию. Привнесение в воздушную среду каких-либо новых веществ, не характерных для нее, называется загрязнением.

Особенно остро проблема загрязнения атмосферы встала во второй половине XX в., т.е. в период научно-технической революции, характеризующейся чрезвычайно высокими темпами роста промышленного производства, выработкой и потреблением электроэнергии, выпуском и использованием в большом количестве транспортных средств. В итоге газовый состав атмосферы изменился: концентрация некоторых ее компонентов повысилась (например, углекислого газа — на 0,4 %, метана — на 1, закиси азота — на 0,2 %), появились новые загрязняющие вещества.

Масштабы загрязнения обусловлены мощностью выброса и характером воздушных потоков. Различают локальное, региональное и глобальное загрязнение атмосферного воздуха. Локальное загрязнение связано с одним или несколькими источниками выбросов, зона влияния которых определяется главным образом изменчивой скоростью и направлением ветра. Региональное загрязнение охватывает территорию в сотни километров, подпадающую под воздействие выбросов крупных производственных комплексов. Глобальное загрязнение распространяется на тысячи километров от источника загрязнения и нередко охватывает весь земной шар. Прежде всего оно характерно для Северного полушария планеты.

Основными источниками загрязнения атмосферы являются естественные (природные), производственные и бытовые процессы.

Естественное, или природное, загрязнение происходит за счет естественных факторов, таких как пылевые бури, извержения вулканов, выдувание почв, лесные пожары, различные продукты растительного, животного или микробиологического происхождения.

Производственное загрязнение — следствие деятельности промышленных, сельскохозяйственных, строительных предприятий, работы различных видов транспорта. Три четверти выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух связаны с работой автомобильного транспорта, причиной остальных являются промышленные предприятия и строительный комплекс. За период 1990—2008 гг. объем выбросов от стационарных источников снизился почти в три раза благодаря усилению контроля за выбросами, увеличению доли природного газа в топливно-энергетическом балансе страны, а также по причине спада производства в ряде отраслей промышленности.

Промышленные источники загрязнения анализируются по отраслям, а также по ингредиентам (составу загрязняющих веществ). В глобальном масштабе наиболее крупными загрязнителями являются теплоэнергетика, черная и цветная металлурги, химия и нефтехимия, промышленность строительных материалов.

Тепловые электростанции, теплоэлектроцентрали и отопительные котельные потребляют более одной трети добываемого в мире топлива и занимают ведущее место среди других отраслей промышленности по загрязнению воздушного бассейна оксидами серы, азота и пылью. Вследствие техногенной деятельности человека в атмосфере увеличивается концентрация оксида и диоксида углерода. В нее ежегодно вносится 7 • 1010 т СО2 в форме продуктов сжигания топлива. Более половины всех выбросов опасных углеродных смесей приходится на пять стран: США (23%), Китай (13,9 %), Россию (7,2 %), Японию (5 %), Германию (3,8%)

Если потребление минерального топлива и дальше будет возрастать, это может вызвать нежелательные последствия для климата Земли, в частности повышение температуры на 1,5-2 0С. Другие промышленные предприятия выбрасывают в воздушный бассейн свои специфические примеси. Так, с черной и цветной металлургией связано образование в атмосфере огромного количества пыли, угарного газа, оксидов азота и серы, фенола, формальдегида и многих других вредных веществ. Результатом быстрого развития химической и нефтехимической промышленности стало образование в атмосфере и на поверхности Земли большого количества стойких токсических кислот. Машиностроение — источник выбросов угарного газа, оксидов азота, фенола, формальдегида, щелочей и других вредных веществ, связанных в основном с литейным, гальваническим и красочным производством. В промышленности строительных материалов наиболее мощными выбросами вредной пыли в окружающую местность отличаются предприятия по производству цемента.

Газообразные выбросы промышленных предприятий образуют в атмосферном воздухе аэродисперсные системы, которые за счет турбулентного движения и других процессов долгое время удерживаются в воздухе. Дальность распространения загрязнителей зависит от продолжительности их нахождения в воздухе, а также от метеорологических условий: скорости и направления потоков в атмосфере, осадков и др. Время пребывания в атмосфере углекислого газа составляет от одного до пяти лет, сернистого газа — несколько дней, твердых частиц — от нескольких секунд до нескольких месяцев и даже лет, что зависит от их размеров и высоты источника.

В результате выброса в атмосферу огромного количества диоксидов серы и оксидов азота резко увеличилась кислотность выпадаемых осадков: дождей, снега, тумана. Кислотные осадки снижают урожай, губят растительность, уничтожают жизнь в пресных водоемах. Ветры, не знающие границ, переносят кислотные осадки на огромные расстояния. По некоторым данным, 20 % кислотных осадков в Европе вызваны выбросами промышленности Северной Америки.

По объемам выбросов от стационарных источников промышленность занимает первое место среди отраслей экономики. На ее долю приходится 67,8 % всех выбросов от стационарных источников.

В 2008 г. 30—35 % общего объема промышленных выбросов пришлось на топливную промышленность, 19 — электроэнергетику, 12 — химическую и нефтехимическую, 10 — машиностроение, около 8 % — промышленность строительных материалов. В составе выбросов преобладали углеводороды (28,3 %), оксид углерода (22,3 %), диоксид серы (16,2 %), диоксид азота (13,8 %), твердые выбросы (12 %).

Оценка интенсивности выбросов (отношение массы выбросов к стоимости ВВП), проведенная в конце 1990-х гг., показала, что предприятия выбрасывали в атмосферу в 1,5—2,0 раза больше загрязняющих веществ (особенно S02), чем в большинстве индустриально развитых стран, но значительно меньше, чем в других странах Восточной Европы. Такие результаты обусловлены рядом факторов: значимостью природного газа в топливно-энергетическом балансе республики; практически полным отсутствием работающих на угле электростанций; относительно низкой долей угля в топливе, потребляемом жилищным сектором.

Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу за последнее десятилетие свидетельствует о ярко выраженной тенденции к их снижению: если в 1990 г. общий объем составлял 3403 тыс. т, то в 2008 г. — 1597 тыс. т, или меньше в 2,1 раза (рис. 5.1). Меняется также соотношение выбросов от стационарных и передвижных источников. Если в начале 1980-х гг. между их объемами наблюдалось равновесие» то в 1990 г. доля автотранспорта достигла 65,5 %, а в 2008 г. она выросла Д° 75,2 %, в то время как доля стационарных источников снизилась до 24,8 %.

Данная тенденция обусловлена прежде всего переводом отечественной энергетики с твердых и жидких видов топлива на природный газ, а кроме того — реализацией природоохранных мероприятий: закрытием или реконструкцией устаревших производств, сопровождавшихся выбросами больших объемов загрязняющих веществ; созданием воздухоочистных устройств и др.

Несмотря на уменьшение объемов выбросов загрязняющих веществ, проблема качества атмосферного воздуха в городах остается. В большинстве промышленных центров при неблагоприятных метеоусловиях разовые концентрации основных и специфических примесей нередко в 2—4 раза превышают нормы, установленные в стандартах качества.

На загрязнении воздушного бассейна Земли сказывается и сельскохозяйственная деятельность человека. Вносимые в почву агрохимикаты переходят в окружающую среду в результате выветривания и с почвенной влагой. Чаще всего загрязнителями являются пестициды, используемые для защиты сельскохозяйственных культур и леса от вредителей и болезней. Велико воздействие и животноводства, особенно крупных животноводческих комплексов — источников поступления в атмосферу распространения на значительные расстояния аммиака, серо, водорода и других газов с резким запахом.

Все более мощными загрязнителями воздушного бассейна выступают различные виды транспорта. Бурный рост автомобилестроения обеспечил автотранспорту во многих странах место лидера по загрязнению окружающей среды. Наиболее негативное воздействие он оказывает в городах. Автомобильные выхлопные газы представляют смесь примерно 200 веществ. Основными вредными примесями являются оксиды углерода и азота, углеводороды, альдегиды, сернистые газы. Из-за неполного сгорания топлива в двигателе часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. Весьма опасная составная часть выхлопных газов автомашин — соединения, образующиеся при сгорании в двигателе тетраэтилсвинца, который добавляют к бензину. Выбросы угарного газа (СО), как и иных загрязнителей, на постсоветском пространстве во многом обусловлены низкими экологическими параметрами автомобилей.

Загрязнение воздушной среды железнодорожным транспортом происходит при использовании тепловозов, проведении погрузочно-разгрузочных работ. Серьезную опасность представляет авиация, так как работа реактивных двигателей связана с расходованием огромного количества кислорода. Запуск сверхмощных ракет нарушает целостность озонового слоя атмосферы и открывает доступ на Землю губительному ультрафиолетовому излучению Солнца. Околоземные слои атмосферы засоряются уже нефункционирующими космическими аппаратами.

Многие бытовые процессы также ведут к загрязнению воздушной среды. Прежде всего это накопление и переработка бытовых отходов. Канализационные системы, кухни, мусоропроводы, свалки являются источниками загрязнения атмосферы городов и других населенных мест. В большом городе заметно проявляется загрязнение воздуха его населением. Каждый человек ежедневно выдыхает около 10 м3 воздуха, насыщенного парами воды и содержащего около 4 % углекислого газа, поэтому в городе с пятимиллионным населением люди ежесуточно отдают в атмосферу около 2 млн м3 углекислого газа, 600 м3 водяного пара.

Одним из результатов деятельности человечества в XX В явилось загрязнение атмосферы и других компонентов природы радиоактивными элементами. Радиоактивное загрязнение

окружающей среды представляет собой увеличение естественного радиационного фона в результате использования человеком естественных и искусственных радиоактивных веществ. Его источниками явились прежде всего экспериментальные взрывы при испытаниях атомных и водородных бомб, а также связанные с изготовлением ядерного оружия производства, ядерные реакторы и атомные электростанции, отходы атомных предприятий и установок. Вследствие различного рода повреждении и аварий атомных реакторов в Англии, Франции, Болгарии, Германии, США и ряде других стран мира происходили выбросы радиоактивных веществ в окружающую среду. Крупнейшей катастрофой явился взрыв ядерного реактора на Чернобыльской АЭС в 1986 г. Радиоактивное загрязнение воздушной среды такими летучими элементами, как цезий-137, стронций-90, плутоний распространилось на всю Европу. Площадь самого большого пятна (2,6 км2) очень сильного загрязнения (более 40 Ku/км2) находится в Беларуси, далее идут Украина (0,56 км2) и Россия — (0,46 км2). В других странах Европы загрязнение не превышает 2—5 Ku/км2, такие пятна были обнаружены в Финляндии, Австрии, Швеции и Франции. По оценкам отдельных ученых, в наступившем тысячелетии население земного шара получает дополнительное облучение вдвое большее, чем доза естественного радиационного фона.

Воздушная среда является распространителем таких специфических «загрязнителей», как шумы, инфразвук, вибрации, электромагнитные поля и ионизирующие излучения.

Различают два вида шумов: воздушный и структурный. Воздушный шум распространяется в воздухе от источника возникновения до места наблюдения; структурный — излучается поверхностями колеблющихся конструкций стен, перекрытий, перегородок зданий. В зависимости от физической природы шумы могут быть механического, аэродинамического, электромагнитного, гидродинамического происхождения. Воздушный шум проникает в помещения через закрытые или открытые окна, форточки, а также стены; вибрации передаются по грунту или трубопроводам, идущим к строительным конструкциям, колебания которых вызывают появление структурного шума. Возникающее при этом звуковое давление оказывает разрушительное воздействие на организм человека, особенно на его психику.

Шумовые характеристики транспортных средств на автомобильных магистралях крупных городов составляют 70—85 дБ (децибел), трамвайных линий — от 71 до 80, железнодорожных потоков — от 60 до 75, вблизи аэропортов — до 105 дБ.

На отдельных пригодных для заселения территориях, примыкающих к промышленным предприятиям, уровни звукового давления достигают 100—120 дБ (допустимо 60 дБ). В целом в городах более четверти селитебной территории, на которой проживает около 30 % населения города, находится в зонах акустического дискомфорта.

Последствия загрязнения атмосферы

Атмосферные загрязнения оказывают многообразное вредное влияние на организм человека, животных, растения и микроорганизмы, вызывают глобальные изменения в биосфере, наносят ощутимый экономический ущерб.

Повышенный уровень загрязнения атмосферного воздуха отражается прежде всего на здоровье людей. Это подтверждают многочисленные исследования в промышленных центрах: здесь резко возрастает количество заболеваний, особенно среди людей старшего возраста и детей, увеличивается смертность. Взвешенные частицы дыма и сажи поглощают солнечный свет, при этом теряется значительная часть ультрафиолетовых лучей, представляющих наибольшую ценность для здоровья людей и животных. Ультрафиолетовая недостаточность часто становится причиной заболеваний рахитом и авитаминозом. Загрязненный воздух вызывает раздражения и болезни дыхательных путей — бронхит, эмфизему, астму.

Особенно опасны воздействия на человека канцерогенных веществ, которые способствуют развитию раковых и других опухолевых образований. Канцерогенные вещества образуются в результате частичного синтеза при неполном сгорании топлива. Их источниками являются выхлопные газы автотранспорта, авиации, выбросы нефтеперерабатывающих производств.

Через атмосферный воздух распространяются радиоактивные загрязнения. Наибольшей биологической активностью обладают рентгеновские и гамма-лучи. Опасность для здоровья человека представляет стронций, который накапливается в костной ткани. В результате развиваются рак, белокровие и другие заболевания.

Последствия действий загрязнителей воздуха на организм человека выражаются в ухудшении общего состояния здоровья: появляются головные боли, тошнота, чувство слабости, снижаются или теряются трудоспособность, сопротивляемость организма инфекциям. Неприятные запахи, запыленность, шум, другие загрязнители воздушной среды вызывают ощущение дискомфорта, что психологически отрицательно воздействует на людей.

Животные так же, как и человек, подвергаются влиянию загрязнения воздушного бассейна. Находящиеся в атмосфере выпадающие из нее вредные вещества поражают животных через дыхательные органы, проникают в организм вместе со съедаемыми запыленными растениями. Под влиянием острых и хронических отравлений животные болеют, теряют аппетит и массу. Известны случаи падежа скота и диких животных. Под воздействием радиоактивного загрязнения происходят генетические преобразования, которые вызывают наследственные изменения. Загрязнители атмосферы вступают в сложные взаимодействия с другими естественными элементами биосферы и природными процессами. В итоге загрязняющие вещества из воздуха проникают через растения и воду в организм животных.

Развитие растительности на Земле во многом обусловлено чистотой воздушной среды. Влияние загрязняющих веществ на растения зависит от вида загрязнителей, их концентрации, длительности воздействия, относительной восприимчивости видов растений, стадии их физиологического развития. Видимые симптомы повреждения, т.е. внешние признаки заболеваний растений, проявляются прежде всего в виде загрязнений от сажи, летучей золы, цементной пыли, оксидов железа и др. В условиях городской среды имеет место интегральный эффект влияния на растения различных загрязнителей и токсичных веществ. Флора наиболее чувствительна к воздействию сернистого газа (SО2), соединений фтора (HF, SiF4) и хлора (НСl). Загрязнение воздуха приводит к замедлению роста, снижению качества лесных насаждений, заболеваниям и гибели растительности.

С загрязнением воздушного бассейна связаны значительные потери в народном хозяйстве. В промышленном производстве — это разрушение металлических конструкций, крыш и фасадов зданий, снижение качества выпускаемой продукции. Высокая концентрация в воздухе оксидов серы, азота и углерода ускоряет процессы разрушения строительных материалов и коррозии металлов. Установлено, что в индустриальных городах сталь ржавеет в 20 раз, а алюминий разрушается в 100 раз быстрее, чем в сельской местности. Аналогичный ущерб наносится жилищно-коммунальному хозяйству городов, объектам социально-культурной сферы, памятникам архитектуры и искусства, находящимся на открытом воздухе.

Загрязнение атмосферы наносит огромный ущерб сельскому хозяйству. Существует прямая зависимость между урожаем сельскохозяйственных растений и содержанием загрязнителей в воздухе. Установлено отрицательное влияние фенола, пыли и сернистого ангидрида на урожайность озимой пшеницы: возрастает на 0,36 ц/га при сокращении концентрации пыли на 0,1 мг/м3. Загрязнение воздуха и других компонентов окружающей среды — причина снижения продуктивности сельскохозяйственных животных.

Регламентация качества воздушного бассейна и контроль за его состоянием

Качество атмосферного воздуха рассматривается как совокупность присущих ему свойств, которые определяют степень воздействия химических, физических и биологических факторов на окружающую среду. Нормирование качества атмосферного воздуха осуществляется с целью установления обоснованных предельно допустимых нормативов воздействия на атмосферный воздух, гарантирующих безопасность здоровья населения и окружающей среды. Для оценки состояния атмосферного воздуха на территории действуют единые нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе (ориентировочно безопасных уровней воздействия) и уровней вредных физических и иных воздействий на него.

Качество атмосферного воздуха регулируется также следующими нормативами:

  • предельных объемов образования загрязняющих веществ при эксплуатации технологического и другого оборудования, сооружений и объектов;
  • потребления атмосферного воздуха для производственных нужд;
  • содержания загрязняющих веществ в отработанных газах;
  • вредных физических и иных воздействий передвижных источников на атмосферный воздух;
  • удельных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Наблюдение и контроль за состоянием воздушного бассейна страны осуществляются в рамках Национальной системы мониторинга. Органы гидрометеорологической и санитарно-эпидемиологической служб наблюдают за состоянием атмосферного воздуха по химическим, физическим, биологическим и другим показателям, используя широкую сеть станций, постов наблюдения, лабораторий.

Государственный контроль, обеспечивающий исполнение правил, требований и нормативов по охране атмосферного воздуха, возложен на органы государственного управления — отраслевые министерства и ведомства. Они осуществляют контроль за проектированием, строительством и эксплуатацией сооружений, оборудования и аппаратуры для очистки выбросов загрязняющих веществ в воздушное пространство, а также за оснащением их приборами, необходимыми для постоянного наблюдения за величиной выбросов и эффективностью очистки на подведомственных им субъектах хозяйствования.

С географическим положением связано значительное трансграничное загрязнение ее атмосферного воздуха из источников, расположенных на территории других государств, в основном западноевропейских. Наиболее интенсивен перенос соединений от техногенных выбросов оксидов серы и азота. По оценкам специалистов, только в 2005 г. доля трансграничной серы в выпадениях на территории Беларуси составила 86 %, окисленного азота — 93, восстановленного азота— 59, бензопирена — 68 %. Основными «импортерами» этих элементов, а также тяжелых металлов являются страны-соседи: Польша, Германия, Украина, Россия. Справедливости ради следует отметить, что более 60 % серы и восстановленного азота и около 90 % окисленного азота от белорусских источников выпадает на территории других стран.

Основные направления охраны атмосферы

Защита атмосферного воздуха от загрязнений включает комплекс мероприятий санитарно-технической, технологической и планировочной направленности.

Группа санитарно-технических мероприятий: установка газопылеочистного оборудования; герметизация технологического и транспортного оборудования; сооружение сверхвысоких дымовых труб.

Одна из основных мер предотвращения загрязнения атмосферного воздуха — строительство газоочистных сооружений и устройств. Наибольшее распространение получили сухие инерционные золоулавливатели (батарейные циклоны) и электрофильтры. В мокрых инерционных золоулавливателях процесс осаждения частиц летящей золы осуществляется с участием воды.

Если использование пылегазоулавливающих устройств невозможно или нецелесообразно, применяют прием рассеивания загрязняющих веществ через высокие и сверхвысокие дымовые трубы. Сущность метода заключается в том, что мощные потоки дымовых газов двигаются в трубе с огромной скоростью благодаря естественной тяге, а затем рассеиваются на значительном расстоянии от источника загрязнения. Хотя при этом не удается надежно защитить воздушную среду от поступления токсичных примесей, однако их приземная концентрация существенно снижается до уровня ПДК.

Группа технологических мероприятий: улучшение технологии производства и сжигания топлива; создание новых технологий, основанных на частично или полностью замкнутых циклах. Благодаря этим мероприятиям выбросы вредных веществ в атмосферу предотвращаются и решается задача утилизации и возвращения в производство ценных продуктов, сырья и материалов.

Группа планировочных мероприятий: оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом «розы ветров»; создание санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий; вынос наиболее токсичных производств за черту города; рациональная планировка городской застройки; озеленение городов.

При проектировании, строительстве, реконструкции городов и других населенных мест необходимо учитывать «розу ветров» (преобладающее направление их движения), состояние атмосферного воздуха и прогноз его изменения. В городах не разрешается размещать промышленные предприятия (металлургические, химические и др.), с которыми связаны пылевидные и газообразные выбросы, сильно загрязняющие атмосферный воздух. Такие предприятия должны возводиться вдали от крупных городов и располагаться с подветренной для господствующих ветров стороны по отношению к ближайшему жилому району. С учетом преобладания западных и северо-западных ветров в городах промышленные предприятия размещаются преимущественно на восточных и юго-восточных окраинах.

Размещение, проектирование, строительство, ввод в эксплуатацию новых и реконструируемых промышленных и сельскохозяйственных комплексов, предприятий, сооружений и других объектов должны вестись с соблюдением нормативов качества атмосферного воздуха. Совокупность выбросов, а также вредных физических и других воздействий от проектируемых и действующих предприятий не может превышать нормативы ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Субъекты хозяйствования, деятельность которых связана с выбросами загрязняющих веществ, обязаны оснащать источники выбросов очищающими сооружениями, оборудованием и аппаратурой, а также средствами контроля за количественным и качественным составом выбрасываемых веществ.

Планировочные мероприятия по оздоровлению окружающей среды включают также приемы застройки и озеленения территории города, предполагают ее функциональное зонирование с учетом местных природно-климатических факторов, сооружение транспортных развязок, кольцевых дорог, использование подземного пространства и др. С целью охраны атмосферного воздуха на территориях населенных мест при размещении новых объектов и реконструкции действующих устанавливаются санитарно-защитные зоны. Санитарно-защитная зона — это территория вокруг предприятия, где возможно превышение ПДК для одного или нескольких загрязняющих веществ. Размер зоны зависит от класса (токсичности) загрязнителя, типа промышленного предприятия и его производственной мощности. Проживание людей в этой зоне не предусматривается, однако в крупных городах данное правило часто не выполняется. Санитарно-защитная зона должна озеленяться газоустойчивыми древесно-кустарниковыми породами.

Большое значение для защиты атмосферного воздуха имеют мероприятия по озеленению городов и пригородных зон. Известно, что зеленые насаждения — «легкие» города. Они очищают воздух от вредных веществ, пыли, газов, снижают шум в жилых кварталах, повышают влажность воздуха в жаркие дни. Один гектар зеленых насаждений очищает за год 10 млн м3 воз- Духа, а за час поглощает 8 кг углекислого газа (именно столько С02 выдыхают за час 200 человек). Газозащитный эффект зеленых насаждений зависит от характера посадки, видового состава деревьев и кустарников, времени года.

Учитывая важную роль зеленых насаждений, последовательно проводится принцип озеленения населенных мест. В проектах застройки городских поселений отражается система мероприятий по созданию, сохранению и использованию зеленых насаждений для улучшения условий жизни населения, оздоровления воздушного бассейна, рационального использования природного ландшафта. Площадь зеленых массивов и насаждений в городах составляет 58,3 тыс. га, из них в Минске — 13,7 тыс. га. На одного горожанина страны приходится 82 м2 зеленых насаждений, на каждого жителя столицы — 75 м2. По генеральному плану развития Минска этот показатель намечается значительно увеличить.

Состояние воздушной среды крупных и средних городов во многом обусловлено наличием пригородной зеленой зоны, занятой преимущественно лесами, лесопарками и др. Такие зоны впервые появились в 1945 г. вокруг Бобруйска, Барановичей, Борисова, Бреста, Вилейки, Витебска, Гомеля, Гродно, Лиды, Мозыря, Молодечно, Осиповичей и Минска. В настоящее время их около 120 на общей площади более 1,2 млн га. Самая обширная зеленая зона с радиусом до 80 км и площадью до 300 тыс. га — вокруг Минска. Она обеспечивает около 180 м2 зеленых насаждений в расчете на одного минчанина.

Регулирование состояния воздушной среды

Национальная политика страны направлена на минимизацию объемов удельных выбросов загрязняющих веществ в воздушный бассейн, а в отдельных видах хозяйственной деятельности — на их уменьшение. Этим целям служат следующие принципы управления качеством атмосферного воздуха:

  • установление предельных выбросов для каждого предприятия, города, района и области;
  • установление норм выбросов для отдельных стационарных и передвижных источников с учетом технического прогресса;
  • перевод стационарных и передвижных источников на менее опасные в экологическом отношении виды топлива;
  • энергосбережение;
  • учет критических нагрузок и воздействий при планировании воздухоохранной деятельности;
  • соответствие принимаемых решений и предпринимаемых действий международным соглашениям и конвенциям.

Основными задачами правового регулирования в области охраны атмосферного воздуха являются:

  • регулирование отношений в области охраны атмосферного воздуха в целях обеспечения благоприятной среды обитания для человека, сохранения, улучшения и восстановления состояния атмосферного воздуха;
  • предотвращение и снижение уровней вредного химического, физического, биологического и иного воздействия на атмосферный воздух;
  • обеспечение рационального использования атмосферного воздуха для производственных нужд;
  • укрепление правопорядка и законности в области охраны атмосферного воздуха.

В соответствии с Законом «Об охране атмосферного воздуха» граждане страны имеют право на экологически безопасное для их жизни и здоровья состояние атмосферного воздуха. Вместе с тем они обязаны соблюдать санитарные и другие нормы и правила в области охраны атмосферного воздуха. Закон определяет права и обязанности предприятий, учреждений, организаций и других субъектов хозяйствования в отношении использования атмосферного воздуха.

Правовое регулирование качества атмосферного воздуха включает прежде всего установление нормативов ПДК (ст. 21) и нормативов допустимых выбросов (ст. 22) загрязняющих веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него. Субъекты хозяйствования, деятельность которых связана с выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, обязаны проводить организационно-хозяйственные, технические и иные мероприятия для выполнения условий и требований, предусмотренных разрешениями на выброс, принимать меры по снижению выбросов загрязняющих веществ, обеспечивать бесперебойную, с показателями не ниже проектных работу, поддерживать в исправном техническом состоянии сооружения, оборудование и аппаратуру для очистки выбросов и контроля за ними, а также осуществлять постоянный учет количества и состава загрязняющих атмосферный воздух веществ.

В случае нарушения условий и требований, предусмотрен, ных разрешениями, и при возникновении угрозы здоровью населения выброс загрязняющих веществ в атмосферу должен быть приостановлен либо запрещен вплоть до прекращения деятельности предприятия, организации и учреждения.

Все передвижные источники подлежат контролю на соответствие установленным нормативам содержания загрязняющих веществ в отработанных газах. Запрещаются производство, выпуск после ремонта и эксплуатация передвижных источников, у которых содержание загрязняющих веществ в отработанных газах превышает установленные нормативы.

Законодательно закреплены требования по охране атмосферного воздуха при использовании химических препаратов и средств защиты растений в сельском и лесном хозяйстве, добыче полезных ископаемых, размещении и эксплуатации терриконов, отвалов, полигонов для отходов. Запрещается несанкционированное складирование в населенных пунктах производственных, бытовых и иных отходов, их сжигание (кроме случаев, когда сжигание осуществляется с использованием специальных установок и соблюдением требований по охране атмосферного воздуха).

Экономические рычаги охраны и рационального использования атмосферного воздуха включают:

  • планирование и финансирование мероприятий по охране атмосферного воздуха;
  • установление лимитов допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;
  • установление нормативов платы и размеров платежей за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, вредные физические либо иные воздействия;
  • установление нормативов платы и размеров платежей за потребление атмосферного воздуха для производственных целей;
  • установление нормативов платы за превышение лимитов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;
  • предоставление субъектам хозяйствования налоговых, кредитных и других льгот при внедрении ими малоотходных, энерго- и ресурсосберегающих технологий, использовании нетрадиционных видов энергии, осуществлении других эффективных мер по охране атмосферного воздуха;
  • покрытие ущерба, нанесенного окружающей среде и здоровью людей в результате загрязнения атмосферного воздуха.

Регулирование состояния воздушной среды связано с осуществлением ряда организационно-технических мероприятий. В теплоэнергетике — это совершенствование системы сбора, транспортировки и переработки попутных газообразных продуктов; снижение выбросов серы и оксилов азота за счет перевода энергоустановок на потребление дородного газа и повышения эффективности процессов сжигания топлива; усиление контроля за выбросами; использование нетрадиционных экологически чистых методов производства энергии. В других отраслях промышленности — модернизация действующих пылегазоочистных установок; ввод в действие нового пылегазоочистного оборудования; совершенствование технологических процессов. На автомобильном транспорте - разработка и внедрение новых стандартов на нормы выбросов; перевод автотранспорта на сжатый и сжиженный газ; внедрение специальных нейтрализаторов для отработавших газов и установка фильтров сажи; повсеместное создание диагностических постов и пунктов контроля за техническим состоянием автомобилей.

Комплекс мер по охране воздушного бассейна включает также использование более точных методик оценки и прогнозирования уровней атмосферного загрязнения, введение национальных стандартов уровней выбросов в атмосферу, отвечающих международным нормам.

Внедрение достижений научно-технического прогресса в производство и быт человека требует разработки системы мер по охране атмосферного воздуха от шума, вибрации, электромагнитных полей, радиации и других вредных физических воздействий. Так, в целях борьбы с производственными и другими шумами предусматриваются следующие меры:

  • внедрение малошумных технологических процессов;
  • улучшение конструкции передвижных источников шума, а также эксплуатационных качеств (качества содержания) железнодорожных и трамвайных путей, автомобильных дорог, уличных покрытий;
  • размещение аэродромов и аэропортов, промышленных и других сооружений и оборудования, которые являются источниками шума, на расстоянии, обеспечивающем экологическую безопасность населенных пунктов и районов жилой застройки;
  • проведение организационных мероприятий по предупреждению и снижению бытовых шумов (в квартирах, дворах жилых домов, на улицах, в местах отдыха и других общественных местах).

Контрольные вопросы

  1. Опишите строение и охарактеризуйте состав атмосферы
  2. В чем состоят экологическая и хозяйственная роли атмосферы.
  3. Назовите основные источники загрязнения атмосферы.
  4. Какова взаимосвязь отраслевой структуры выбросов загрязняющих атмосферу веществ и отраслевой структуры промышленного производства?
  5. Проанализируйте экологические и экономические последствия загрязнения атмосферы.
  6. Как осуществляются регламентация качества и контроль за состоянием воздушного бассейна?
  7. Определите основные направления охраны и регулирования состояния воздушной среды.
 

Интересно знать

Департамент энергетики США отобрал 37 исследовательских проектов в области хранения энергии, энергии биомассы, захвата диоксида углерода и ряда других направлений. Среди них - новые металловоздушные батареи на основе ионных жидкостей с плотностью энергии превышающей в 6-20 раз плотность энергии обычных литиевых аккумуляторов, а так же проект по получению бензина непосредственно из солнечного света и CO2 используя симбиоз двух микроорганизмов.

Панель передня купить запчасть 6J0805588J Skoda Audi Volkswagen Seat
 
hide bitcoins
 
downland music free