4. Загрязнения автотранспорта и промышленности.

Наряду с перечисленными источниками загрязнения атмосферы основными загрязнителями в городах являются различные виды транспорта и промышленные предприятия. Загрязненный воздух над крупными промышленными городами простирается на высоту 1,5 – 2,0 км.

Автотранспорт. Один автомобиль в среднем поглощает ежегодно 4 т кислорода и выбрасывает с выхлопными газами около 800 кг оксида углерода, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Автомобильные выхлопные газы – смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды – не сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает если двигатель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости на старте, т.е. во время заторов и у красного сигнала светофора. Именно в это время выделяется больше всего несгоревших частиц (в 10 раз больше, чем при работе двигателя в нормальном режиме). Большинство газовых выделений двигателя тяжелее воздуха, поэтому они скапливаются у земли и от них больше всего страдают дети. В выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и раздражающим действием. К ним относятся акролеины и формальдегид; последний обладает особенно сильным действием.

Промышленные загрязнения.

Черная металлургия. Процессы выплавки чугуна и переработки его на сталь сопровождаются выбросом в атмосферу различных газов. В расчете на одну тонну чугуна выбросы пыли составляют 4,5 кг, сернистого газа – 2,7 кг, марганца – 0,5 – 1,0 кг. Вместе с доменным газом в атмосферу в небольших количествах выбрасываются также соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, пары ртути и редких металлов, цианистый водород и смолистые вещества.

Цветная металлургия. Служит источником загрязнения атмосферы пылью и газом. Выбросы цветной металлургии содержат токсические (поэтому особо опасные) пылевидные вещества, мышьяк, свинец и др. при получении металлического алюминия электролизом с отходящими газами от электролизных ванн в атмосферный воздух выделяется значительное количество газообразных и пылевидных фтористых соединений. При получении 1 тонны алюминия в зависимости от типа и мощности электролизера расходуется от 33 до 47 кг фтора, при этом около 65 % его попадает в атмосферу.

Угольная промышленность. Источником загрязнения являются отвалы пустой породы или так называемые терриконники. Внутри них вследствие самовозгорания длительное время идет горение угля и пирита, сопровождающееся выделением сернистого газа, оксида углерода (II), продуктов возгонки смолистых веществ.

Нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность. Воздушные выбросы этой промышленности содержат большое количество углеводородов, сероводорода и дурнопахнущих газов. Выброс в атмосферу вредных веществ на нефтеперерабатывающих заводах происходит главным образом вследствие недостаточной герметизации оборудования. Заводы синтетического каучука выбрасывают в атмосферу такие вредные вещества, как стирол, дивинил, толуол, ацетон, изопрен и др.

Промышленность строительных материалов. Основные технологические процессы этих производств – измельчение и термическая обработка шихт, полуфабрикатов и продуктов в потоках горячих газов, которые сопровождаются выбросом пыли в атмосферу.

Химическая промышленность. К этой отрасли относится большая группа предприятий. Состав их промышленных выбросов разнообразен, большинство химических соединений являются очень токсичными для организма человека. К основным выбросам относятся оксид углерода (IV), оксиды азота (IV), сернистый ангидрид, аммиак, пыль от неорганических производств, органические вещества, сероводород и сероуглерод, хлористые, фтористые соединения и др.

Тепловые электростанции (ТЭС). Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топлива в энергоустановках – нетоксичные диоксид углерода и водяной пар. Но кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества (оксид углерода, оксиды серы, азота, соединения свинца, сажа и т.п.). При сжигании твердого топлива в котлах ТЭС образуется большое количество золы, диоксида серы, оксидов азота. Дымовые газы, образующиеся при сжигании мазута, содержат оксиды азота, соединения ванадия и натрия, газообразные и твердые продукты неполного сгорания. Перевод установок на жидкое топливо сильно уменьшает золообразование, но практически не влияет на выбросы SO₂, т.к. мазуты содержат 2 % и более серы. При сжигании природного (неочищенного) газа в дымовых выбросах также содержатся оксид серы и оксиды азота. Наибольшее количество оксидов азота образуется при сжигании жидкого топлива.

5. Классификация промышленных источников загрязнения атмосферы. Степень загрязнения атмосферы промышленными предприятиями зависит от количества вредных веществ и их химического состава, от высоты, на которой осуществляются выбросы, и от климатических условий, определяющих перенос, рассеивание и превращение выбрасываемых веществ.

Источники загрязнения атмосферы различаются по мощности выброса (мощные, крупные, мелкие), высоте выброса (низкие, средней высоты, высокие), температуре выходящих газов (нагретые и холодные). К мощным источникам загрязнения относятся источники типа металлургических и химических заводов, заводов строительных материалов, тепловые электростанции. К мелким источникам загрязнения – небольшие котельные и предприятия местной и пищевой промышленности, трубы печного отопления и т.п. Большое количество мелких источников может значительно загрязнять воздух. Под низкими источниками понимают такие, в которых выброс осуществляется ниже 50 м, под высокими – выброс выше 50 м. Нагретыми условно называются источники, у которых температура выбрасываемой газовоздушной смеси выше 50 С; при более низкой температуре выбросы считаются холодными.

В выбросах предприятий различных отраслей промышленности и транспорта содержится большое число различных вредных примесей. Почти из всех источников в атмосферу поступают диоксид серы (SO₂), пыль, оксид углерода (СО), оксиды азота (NO, NO₂) много вредных веществ образуется при сжигании топлива. Только тепловые электростанции являются источником почти половины (45 %) общего количества сернистых соединений, поступающих в воздушный бассейн. При сжигании топлива в атмосферу выбрасываются также в большом количестве оксид углерода, оксиды азота и несгоревшие твердые вещества в виде золы и сажи. В меньших количествах при сжигании как твердого, так и жидкого топлива могут выбрасываться хлористый натрий и магний, оксиды железа, ванадий, оксиды никеля и кальция, ртуть и ряд других веществ. При сжигании газообразного топлива в основном выбрасываются оксиды азота. При нарушении режима горения, т.е. при сжигании газа в условиях недостаточного количества воздуха или при охлаждении пламени горелки, в атмосферу выбрасываются углеводороды. При этом могут выделяться и ароматические углеводороды, часть которых относится к канцерогенным веществам.

Значительное количество топлива сжигается автомобильным, ж/д, морским, речным и авиационным транспортом. Основными вредными примесями, содержащимися в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, являются: оксид углерода, оксиды азота, углеводороды (в том числе канцерогенные), альдегиды и др. вещества. При работе двигателей, использующих бензин, выбрасываются также свинец, хлор, бром, иногда фосфор, при работе дизельных двигателей – значительное количество сажи, пятиокиси ванадия. Авиационные двигатели выбрасывают в атмосферу оксид углерода, оксиды азота, альдегиды, углеводороды, оксиды серы и сажу.