Права на воздух

  • автор:

Меры по охране атмосферного воздуха

Для защиты атмосферы от негативного антропогенного загрязнения вредными веществами применяется целый ряд мер, которые можно объединить в три основные группы:

  1. технологические;
  2. санитарно-технические;
  3. планировочные.

Рассмотрим их особенности.

Технологические меры

К технологическим мерам охраны воздуха относят переход на замкнутые технологические циклы и развитие безотходных и малоотходных производств. Предотвращение образования вредных выбросов – это самый эффективный способ борьбы с загрязнением атмосферы. Технологические меры на производстве связаны с созданием непрерывных производственных процессов, централизацией отопления, совершенствованием очистки топлива и сырья от вредных примесей, пыли, переходом на относительно менее вредные виды топлив или электропривод, рециркуляцией отходящих газов.

Поскольку основным загрязнителем атмосферного воздуха являются отработанные газы автомобилей, важной задачей является создание экологически чистых видов транспорта. В частности, идет поиск более экологически чистого топлива, чем бензин. В этом плане рассматривают:

Готовые работы на аналогичную тему

  • Курсовая работа Меры по охране атмосферного воздуха 400 руб.
  • Реферат Меры по охране атмосферного воздуха 270 руб.
  • Контрольная работа Меры по охране атмосферного воздуха 250 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

  • газовое топливо,
  • метиловый спирт (метанол),
  • аммиак,
  • водород,
  • и др.

Кроме того, предпринимаются попытки применения вместо карбюраторного двигателя новых, более экологичных типов – дизельного, парового, газотурбинного и др.

Санитарно-технические меры

Санитарно-технические меры защиты предусматривают специальные очистные сооружения. На промышленных предприятиях повсеместно применяются различные методы очистки выбросов газов от аэрозолей (пыли, золы, сажи) и токсичных газо- и парообразных примесей (в основном оксидов серы и азота). Эти методы весьма существенно отличаются по эффективности, принципу действия установок, объемам очищаемых газов, и по различным другим показателям. Хотя ни один из них не обеспечивает полного извлечения загрязняющих веществ, они все же способны существенно снизить их концентрацию в выбросах, в идеальном случае – вплоть до безопасной для здоровья человека и состояния большинства объектов окружающей среды.

Замечание 1

Проблема заключается в том, что необходимыми установками оснащены далеко не все потенциально опасные производства, многие из них имеют устаревшее оборудование, уже не способное нормально функционировать, нередко объемы выбросов превышают предельные для имеющихся установок очистки, и т.д. Все это приводит к тому, что промышленные предприятия до сих пор вносят существенный вклад в загрязнение воздушной оболочки Земли, а через нее – и всех остальных геосферных оболочек.

Планировочные меры

Включают в основном обоснованное взаимное размещение источников выбросов и селитебных зон. Сюда входит учет при планировании размещения промзон и городов направления ветров.

Замечание 2

Необходимо планировать размещение промышленных предприятий на ровных возвышенных местах, что обеспечивает хорошую циркуляцию воздуха. Ни в коем случае нельзя размещать их в котловинах, особенно если в составе выбросов могут быть ядовитые газы с большей, чем у воздуха, плотностью.

К планировочным мерам относится также:

  • прокладка автомобильных дорог в обход населенных пунктов,
  • организация внутригородского движения таким образом, чтобы по возможности избегать пробок.

Важной составной частью планировки является организация вокруг предприятий санитарно-защитных зон, правильное озеленение населенных мест, оптимальное взаимное расположение жилых кварталов и внутригородских дорог. При озеленении необходимо стремиться к использованию наиболее ценных для очистки воздухи и одновременно устойчивых к загрязнению растений, правильно размещать их с тем, чтобы не создавались непродуваемые участки местности, и одновременно селитебные зоны и источники выбросов были бы относительно взаимно изолированы.

6. Меры по охране атмосферного воздуха

Основные пути снижения и полной ликвидации загрязнения атмосферы следующие: разработка и внедрение очистных фильт­ров, применение экологически безопасных источников энергии, безотходной технологии производства, борьба с выхлопными га­зами автомобилей, озеленение, архитектурно-планировочные мероприятия, установление санитарно-защитных зон.

Очистные фильтры являются основным средством борьбы с промышленным загрязнением атмосферы. Очистка выбросов в атмосферу осуществляется путем пропускания их через различные фильтры (механические, электрические, магнитные, звуковые и другие), воду и химически активные жидкости. Все они предназначены для улавливания пыли, паров и газов.

Эффективность работы очистных сооружений различна и зави­сит как от физико-химических свойств загрязнителей, так и от со­вершенства применяемых методов и аппаратов. При грубой очи­стке выбросов устраняется от 70 до 84 % загрязнителей, средней очистке — до 95-98 % и тонкой – до 99 % и выше.

Очистка промышленных отходов не только предохраняет ат­мосферу от загрязнений, но и дает дополнительное сырье и при­были предприятиям. Улавливание серы из газовых отходов Маг­нитогорского комбината обеспечивает санитарную очистку и по­лучение дополнительно многих тысяч тонн дешевой серной ки­слоты. На Ангарском цементном заводе очистными сооружения­ми улавливается до 98 % выбросов цементной пыли, а фильтрами одного алюминиевого завода — 98 % ранее терявшегося фтора, что дает 300 тыс. долларов прибыли в год.

Решить проблему охраны атмосферы только при помощи очист­ных сооружений невозможно. Необходимо применение комплекса мероприятий, и прежде всего, внедрение безотходных технологий.

Безотходная технология эффективна в том случае, если она строится по аналогии с процессами, происходящими в биосфере: отходы одного звена в экосистеме используются другими звенья­ми. Цикличное безотходное производство, сопоставимое с цикли­ческими процессами в биосфере — это будущее промышленности, идеальный путь сохранения чистоты окружающей среды.

Один из способов предохранения атмосферы от загрязнения — переход на использование новых экологически безопасных источников энергии. Например, строительство станций, использующих энергию приливов и отливов, использование гелиоустановок и ветряных двигателей. В 1980-е годы перспективным источником энергии счи­тались атомные электростанции (АЭС). После Чернобыльской катастрофы число сторонников более широкого использования атомной энергии уменьшилось. Эта авария показала, что атомные источники энергии требуют повышенного внимания к системам их безопасности. Альтернативным источником энергии академик А.Л.Яншин, например, считает газ, которого в России в перспек­тиве можно добывать около 300 трлн. м3/год.

В качестве частных решений защиты воздуха от выхлопных газов автомобилей можно указать на установку фильтров и дожи­гающих устройств, замену добавок, содержащих свинец, организа­цию движения транспорта, которая уменьшит и исключит частую смену режимов работы двигателей (дорожные развязки, расши­рение дорожного полотна, строительство переходов и так далее). Кар­динально проблема может быть решена при замене двигателей внутреннего сгорания на электрические. Для уменьшения токси­ческих веществ в выхлопных газах автомобилей предлагается за­мена бензина другими видами горючего, например смесью раз­личных спиртов. Перспективны газобаллонные автомобили.

Озеленение городов и промышленных центров: зеленые насажде­ния за счет фотосинтеза освобождают воздух от диоксида углеро­да и обогащают его кислородом. На листьях деревьев и кустарни­ков оседает до 72 % взвешенных частиц пыли и до 60 % диоксида серы. Поэтому в парках, скверах и садах в воздухе содержится пыли в десятки раз меньше, чем на открытых улицах и площадях. Многие виды деревьев и кустарников выделяют фитонциды, уби­вающие бактерии. Зеленые насаждения в значительной мере регу­лируют микроклимат города, «гасят» городской шум, принося­щий огромный вред здоровью людей.

Для поддержания чистоты воздуха большое значение имеет планировка города. Фабрики и заводы, транспортные магистрали должны отделяться от жилых кварталов буферной зоной, состоя­щей из зеленых насаждений. Необходимо учитывать направление основных ветров (розу ветров), рельеф местности и наличие водо­емов, располагать жилые кварталы с подветренной стороны и на возвышенных участках. Промышленные зоны лучше размещать вдали от жилых кварталов или за пределами города.

Правовая охрана атмосферы — реализация конституционных прав населения и норм в экологической сфере привела к существен­ному расширению базы законодательного регулирования в области охраны атмосферного воздуха. Основными законодательными и иными нормативными правовыми актами, регламентирующими вопросы природоохранной деятельности, служат следующие.

* Закон об охране окружающей среды (10 января 2002 года). Базовый закон природоохранного законодательства.

* Закон об охране атмосферного воздуха (2 апреля 1999 года). Его задачами являются регулирование общественных отношений в этой области в целях сохранения в чистоте и улучшения состояния атмосферного воздуха, предотвращения и снижения вредных химических, физических, биологических и иных воздействий на атмосферу.

* Воздушный кодекс Российской Федерации (19 февраля 1997 года). В нем особые требования предъявляются к состоянию полетной техники, регулированию работы двигателей для снижения загрязнения атмосферы.

  • Федеральный закон «Об уничтожении химического оружия» (25 апреля 1997 года) устанавливает правовые основы проведения комплекса работ по обеспечению защиты окружающей среды.

  • Уголовный кодекс (24 июля 2007 года) имеет ряд статей, касающихся атомной промышленности, содержит определение «экологические преступления».

  • Федеральный закон «О радиационной безопасности населения» (9 января 1996 года). В целях его реализации Правительством РФ был принят ряд постановлений, которые касаются правил размещения радиоактивных веществ и радиоактивных отходов, их хранения и перевозки.

  • Федеральный закон «Об использовании атомной энергии» (20 октября 1995 года; в феврале 1997 года были внесены изменения и дополнения).

  • В Госкомэкологии России рассмотрено и утверждено несколь­ко нормативно-правовых документов, касающихся охраны атмо­сферы, в частности по методике расчета выбросов в атмосферу загрязняющих веществ.

  • ГОСТ (1986 года) «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов».

Защита атмосферы

Беру кисть, пытаясь запечатлеть на бумаге свои чувства, но способности мои так ничтожны! Хочу отыскать слова, но сердце моё сжимается и, опершись на подлокотник, я только смотрю и смотрю на ночное небо.
(Мацуо Басё, «Оплакивая Мацукура Ранрана»)

Атмосфера — газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией. Поскольку не существует резкой границы между атмосферой и межпланетным пространством, то обычно атмосферой принято считать область вокруг небесного тела, в которой газовая среда вращается вместе с ним как единое целое. Глубина атмосферы некоторых планет, состоящих в основном из газов (газовые планеты), может быть очень большой.

Атмосфера Земли содержит кислород, используемый большинством живых организмов для дыхания, и диоксид углерода потребляемый растениями, водорослями и цианобактериями в процессе фотосинтеза. Атмосфера также является защитным слоем планеты, защищая её обитателей от солнечного ультрафиолетового излучения.

Основные загрязнители атмосферного воздуха

Основными загрязнителями атмосферного воздуха, образующимися как в процессе хозяйственной деятельности человека, так и в результате природных процессов, являются диоксид серы SO2, диоксид углерода CO2, оксиды азота NOx, твердые частицы – аэрозоли. Их доля составляет 98% в общем объеме выбросов вредных веществ. Помимо этих основных загрязнителей, в атмосфере наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ: формальдегид, фенол, бензол, соединения свинца и других тяжелых металлов, аммиак, сероуглерод и др.

Экологические последствия загрязнения атмосферы

К важнейшим экологическим последствиям глобального загрязнения атмосферы относятся:

  • возможное потепление климата (парниковый эффект);
  • нарушение озонового слоя;
  • выпадение кислотных дождей;
  • ухудшение здоровья.

Парниковый эффект

Парниковый эффект – это повышение температуры нижних слоев атмосферы Земли по сравнению с эффективной температурой, т.е. температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.

В декабре 1997 г. на встрече в Киото (Япония), посвященной глобальному изменению климата, делегатами из более чем 160 стран была принята конвенция, обязывающая развитые страны сократить выбросы СО2. Киотский протокол обязывает 38 индустриально развитых стран сократить к 2008–2012 г.г. выбросы СО2 на 5 % от уровня 1990 г.:

  • Европейский союз должен сократить выбросы СО2 и других тепличных газов на 8 %,
  • США – на 7%,
  • Япония – на 6 %.

Протокол предусматривает систему квот на выбросы тепличных газов. Суть его заключается в том, что каждая из стран (пока это относится только к тридцати восьми странам, которые взяли на себя обязательства сократить выбросы), получает разрешение на выброс определенного количества тепличных газов. При этом предполагается, что какие-то страны или компании превысят квоту выбросов. В таких случаях эти страны или компании смогут купить право на дополнительные выбросы у тех стран или компаний, выбросы которых меньше выделенной квоты. Таким образом, предполагается, что главная цель – сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5 % будет выполнена.

В качестве других причин, вызывающих потепление климата, ученые называют непостоянство солнечной активности, изменение магнитного поля Земли и атмосферного электрического поля.

Средства защиты

Для защиты атмосферы от негативного антропогенного воздействия используются следующие основные меры.

  • 1. Экологизация технологических процессов:
    • 1.1. создание замкнутых технологических циклов, малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных веществ;
    • 1.2. уменьшение загрязнения от тепловых установок: централизованное теплоснабжение, предварительная очистка топлива от соединений серы, использование альтернативных источников энергии, переход на топливо повышенного качества (с угля на природный газ);
    • 1.3. уменьшение загрязнения от автотранспорта: использование электротранспорта, очистка выхлопных газов, использование каталитических нейтрализаторов для дожигания топлива, разработка водородного транспорта, перевод транспортных потоков за город.
  • 2. Очистка технологических газовых выбросов от вредных примесей.
  • 3. Рассеивание газовых выбросов в атмосфере. Рассеивание осуществляется с помощью высоких дымовых труб (высотой более 300 м). Это временное, вынужденное мероприятие, которое осуществляется вследствие того, что существующие очистные сооружения не обеспечивают полной очистки выбросов от вредных веществ.
  • 4. Устройство санитарно-защитных зон, архитектурно-планировочные решения.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это полоса, отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от влияния вредных факторов производства. Ширина СЗЗ устанавливается в зависимости от класса производства, степени вредности и количества выделенных в атмосферу веществ (50–1000 м).

Архитектурно-планировочные решения – правильное взаимное размещение источников выбросов и населенных мест с учетом направления ветров, сооружение автомобильных дорог в обход населенных пунктов и др.

Оборудование для очистки выбросов:

  • устройства для очистки газовых выбросов от аэрозолей (пыли, золы, сажи);
  • устройства для очистки выбросов от газо- и парообразных примесей (NO, NO2, SO2, SO3 и др.)

Устройства для очистки технологических выбросов в атмосферу от аэрозолей. Сухие пылеуловители (циклоны)

Сухие пылеуловители предназначены для грубой механической очистки от крупной и тяжелой пыли. Принцип работы – оседание частиц под действием центробежной силы и силы тяжести. Широкое распространение получили циклоны различных видов: одиночные, групповые, батарейные.

На схеме (рис. 16) изображена упрощенная конструкция одиночного циклона. Пылегазовый поток вводится в циклон через входной патрубок 2, закручивается и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса 1. Частицы пыли отбрасываются под действием центробежных сил к стенке корпуса, а затем под действие силы тяжести собираются в пылевой бункер 4, откуда периодически удаляются. Газ, освободившись от пыли, разворачивается на 180º и выходит из циклона через трубу 3.

Мокрые пылеуловители (скрубберы)

Мокрые пылеуловители характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсной пыли размером до 2 мкм. Работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель под действием сил инерции или броуновского движения.

Запыленный газовый поток по патрубку 1 направляется на зеркало жидкости 2, на котором осаждаются наиболее крупные частицы пыли. Затем газ поднимается навстречу потоку капель жидкости, подаваемой через форсунки, где происходит очистка от мелких частиц пыли.

Фильтры

Предназначены для тонкой очистки газов за счет осаждения частиц пыли (до 0,05 мкм) на поверхности пористых фильтрующих перегородок (рис. 18). По типу фильтрующей загрузки различают тканевые фильтры (ткань, войлок, губчатая резина) и зернистые. Выбор фильтрующего материала определяется требованиями к очистке и условиями работы: степень очистки, температура, агрессивность газов, влажность, количество и размер пыли и т.д.

Электрофильтры

Электрофильтры – эффективный способ очистки от взвешенных частиц пыли (0,01 мкм), от масляного тумана. Принцип действия основан на ионизации и осаждении частиц в электрическом поле. У поверхности коронирующего электрода происходит ионизация пылегазового потока. Приобретая отрицательный заряд, частицы пыли движутся к осадительному электроду, имеющему знак, противоположный заряду коронирующего электрода. По мере накопления на электродах частицы пыли падают под действием силы тяжести в сборник пыли или удаляются встряхиванием.

Способы очистки от газо- и парообразных примесей

  1. Очистка от примесей путем каталитического превращения. С помощью этого метода превращают токсичные компоненты промышленных выбросов в безвредные или менее вредные вещества путем введения в систему катализаторов (Pt, Pd, Vd):
  • каталитическое дожигание СО до СО2;
  • восстановление NОx до N2.
  • Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве абсорбента, например, используют воду для улавливания таких газов как NH3, HF, HCl.
  • Адсорбционный метод позволяет извлекать вредные компоненты из промышленных выбросов с помощью адсорбентов – твердых тел с ультрамикроскопической структурой (активированный уголь, цеолиты, Al2O3.
  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *