4. Атмосфералық ауаны қорғау.

Адам әрекеті тек жер бетіндегі суды ғана емес,ауаны да ластап келеді.Күн сайын өнеркәсіп орындары ауаға орасан зор улы газ және оларға қоса өте майда бөлшектерден тұратын қоспаларды шығарып жатады.Олар ауамен бірге адам мен жануарлардың денесіне сіңеді және жер бетіне шөгеді.Кейде оларды жел алғашқы шыққан орнына мыңдаған километр жерге айдап апарады.Міне,сондықтан да газ немесе қатты зат түрінде бөлініп шығатын заттардан ауаны қорғау адам денсаулығы үшін де,тіршілік үшін де үлкен мән алады.

Осы уақытта ауаға улы қосындыларды жібермеу,адамзат баласының алдында тұрған үлкен мәселе.

Ауаның әр түрлі жолмен былғануы атмосферада бірте-бірте түпкілікті мутагенді өзгерістер тудыратыны анықталып отыр. Мысалы,қалалардың үстін,2000-2500 м биіктік көлемінде газдар мен ұсақ бөлшектерден тұратын қарақошқыл (не тұман екені,не бұлт екені белгісіз) түтін басып тұрады. Осындай көрініс Алматы қаласына тән құбылыс болып отыр. Бұндай құбылыстардан қала ішіне күн сәулесінің ультракүлгін сәулесі жетпейді. Сондықтан қала ішінде неше түрлі жұқпалы аурулар тарайтын микробтар көбейіп кетеді. Олар неше түрлі көз,тері,өкпе дерттерін адамға дарытады.Адамдар көп мөлшерде ауруға шалдығады. Әсіресе тұмау адамдарды әбден әлсіретіп жібереді. Арнаулы түрде жүргізілген деректер бойынша, жаз айларында күн сәулесінің 20 дан 50 процентіне дейін қала үстіндегі қарақошқыл көрініс тұтып қалатыны анықталды. Қарақошқыл көрініс күн сәулесінің құрамында тек 0.5 процент ультракүлгін сәуле бар екені анықталды,ал тау бөктерлеріндегі ультракүлгін сәулелердің мөлшері 20%-ке жететіні белгілі болды.

Өнеркәсіп орындары атмосфераны газдармен және ұзақ қалқып жүретін майда шаң-тозаңдармен ластайды. Әсіресе миллиондаған тонна көмір мен мұнайдың жануы негізінде пайда болатын көмір,қышқыл газының көлемі аса үлкен. Халықаралық зерттеулердің қорытындылары бойынша,бұл газдың көлемі жылына 0.3-0.5 процент өсіп отыратыны анықталды. Ал оның табиғи мөлшері 0.003%. 1958 жылдан бері оның көлемі тағы да 1.13 процентке өсті. Егер ауаның көмір қышқыл газымен толықтырылуы жақсы нәтиже бермейтіні белгілі. Егер көмірқышқыл газы жинала берсе,онда күн сәулесінің энергиясы жерге жетпей биосферадағы сулар қатып қалып мұзға айналады,яғни, мұз дәуір қайтадан оралуы мүмкін деген болжам бар. Ал екінші көзқарасқа тоқталатын болсақ,онда ауада көмір қышқыл газының мөлшері көбейеді де, жер бетіндегі энергия космос кеңістігіне тарамай қалады,ауаның температурасын жоғарлатып жібереді. Сол себептен жер бетіндегі мәңгі қарлар мен мұздар еріп кетіп теңіздер мен мұхиттардың сулары көбейіп,деңгейлері көтеріледі, яғни жер бетін топан суы басып кетеме деген ғылыми болжам бар. Қазіргі кезде ауаның жылынуы көпшілікке белгілі болып отыр, яғни 0.04 процентке дейін көмірқышқыл газының жиналуы, ғалымдардың болжауы бойынша, дүние жүзінде тірі организмдерге қолайсыз «парник эффект» дейтін құбылысты тудырады.

Климат мүлдем өзгеріп кетеді,жылдық орташа температура 0.8-3 градусқа дейін өседі.

Ауада кейінгі кезде оттектің азаюы байқалып отыр. Өйткені оны көптеген организмдер, неше түрлі транспорттар пайдаланады. Бір автомобиль мың километрдей жол жүргенде бір адамның бір жыл ішінде дем алуға жұмсайтын оттектің мөлшеріндей оттекті жұмсайды. Жағылған біртонна таскөмір 10 адамның бір жылда тыныс алатын оттекті жояды. Тек қана жанар маймен таскөмір ағаш,торф,газ жанғанның өзінде жер жүзіндегі оттектің сұрапыл көп бөлігі жанып,тіршілік дүниесінен жойылып жатады. Ерте кезден-ақ ауаның ластануына қарсы шаралар қолға алына бастаған. XVIII ғасырда Англияда,Лондонда көмірді отын ретінде қолдануға шектеу қойылды.

Қазіргі кезде атмосфералық ауаның аса көп мөлшерден тыс улануы АҚШ- та болып отыр. Әбден шегіне жеткен өндіріс жүйелері басқа биосфера байлықтарын аяусыз пайдаланумен қоймай дем алатын ауаны да адам өміріне қауіп туғызатын улы газға айналдырып отыр. Бұның өзі тек Америка халқы емес, басқа да көршілес отырған елдерге нұсқан келтіруде.Өйткені ауа өне бойы бір жерде тұра бермейді. Жел арқылы басқа жаққа осып отырады да улы,зиянды заттарды тарата береді.

АҚШ-та жыл сайын ауаға 150-160 миллион тоннадай зиянды заттар қосылып отырады. Яғни жыл басына шаққанда бұл әрбір адамға 400-500 килограмнан келеді, зиянды заттардың жалпы химиялық құрамында 5,2% дай көміртектің тотығы, 18 % күкірт тотығы, 12 % көмірлі оттек, 6 % азот тотығы, 12 % әр түрлі заттар бары анықталды. Осы улы газдардың 60 проценттейі транспорттардан шығады. 150 миллионнан астам автомобильдерден бір жыл ішінде ауаға 100 миллион тоннадай зиянды газдар қосылып отырады. Ал жер жүзінде 300 миллиондай автомобильдерден ауаға қосылып отыратын улы газдардың көлемі 200-250 миллион тоннадай болады.

Смог деп аталатын құбылыс метеорологиялық жағдайдың әсерінен ауа сирек алмасатын қалаларда жиі кездеседі.Оны ағылшын сөзінен аударғанда- “тұман” деген мағына береді. Атмосфераның түтін және газ қосындыларымен ластануы адам денсаулығына зиянды осы құбылыстар туады. Атмосфера табиғи жолмен және адамның іс-әрекеті нәтижесінде ластанады. Атмосфераның табиғи жолмен ластануы жанартаудың атқылауына (жерде бірнеше мың жанартау бар,олардың 500-ден астамы активті түрде), тау жыныстарының үгітілуіне,шаңды дауылдардың тұруына,орман өрттеріне (найзағай түскенде), теңіз тұздарының желмен аспанға көтерілуі мен ауадағы сулы ерітінді тамшыларының құрғауына, тірі организмдердің іріп-шіру процестеріне байланысты. Атмосфераны табиғи жолдармен ластайтындарға аэропланктондар, яғни әр түрлі аурулар қоздыратын бактериялар, саңырауқұлақ споралары, кейбір өсімдіктердің тозаңдары жатады. Сонымен қатар атмосфераны ластайтындар қатарына космос шаң тозаңын жатқызуға болады.

Космос шаңы атмосферада жанған метеориттер қалдықтарынан пайда болады. Атмосфералық ластанудың антропогендік (жасанды) көздеріне өнеркәсіптік кәсіпорындар, көлік, жылу энергетикасы, тұрғын үйлерді жылыту жүйелері, ауыл шаршылығы т.б. жатады. Тек өндірістік кәсіпорындардың ғана қоршаған ортаға әсер етіп ластауын мынадай негізгі түрлерге бөлуге болады: шикізат, материалдар, құрал-жабдықтар, отын, электр энергиясы, су, қалықтар, өнімдер, атмосфераға таралатын шығарындылыр (газ, бу, ауа тозаңы), энергетикалық шығарындылар, шу, инфрадыбыс, ультрадыбыс, діріл, электромагнитті өріс, жарық, ультракүлгін, лазерлі сәулелер,иондағыш шығарындылар және т.б. Ауаны ластайтын компоненттердің химиялық құрамы отын-энергетика ресурстарының түріне, өндірісте қолданылатын шикізатқа, оларды өңдейтін технологияға байланысты келеді. Атмосфераға тасталатын 52 Гт әлемдік антропогентік шығарындының 90%-ін көмір қышқыл газы мен су буы құрайды. Техногенді шығарындылардың құрамында бірнеше мыңдаған қосылыстар кездеседі. Бірақ та олардың ішінде ең көп мөлшерде,яғни тонналап атмосфераға шығарылатындарға қатты бөлшектер (шаң,түтін,күйе), көміртек оксиді, күкірт диоксиді, азот оксидтері, әр түрлі ұшпа көмірсутектері, фосфор қосылыстары, күкіртті сутек, аммиак, хлор, фторлы сутек жатады.

Жалпы зиянды заттардың шығарындыларында негізгі үлес автокөліктерге келеді. Мысалы: Алматыда шамамен 80-90%, Шымкентте-60-65%. Жалпы соңғы жылдары ауаға автокөліктен шығарылатын зиянды заттардың көлемі 2 млн. Тоннадан асып отыр.

Ауа арқылы таралып,биоталардың бәріне зиянды әсер тигізетін физикалық фактордың бірі электр магниттік өрістер элетр тоғы жүретін жүйелерден бөлініп отырады. Күн сайын электр магниттік өрістер таратын көздер (радиолокаторлар,радио және телеорталықтар,т.б.) көбеюде. Элекр магниттік аспаптардың маңындағы ауада оң зарядталған иондар көп болады. Осының әсерінен мидың істеу қабілеті төмендейді, ұйқы келеді, бас айналады, ауырады. Экологтардың есебі бойынша ауаны ластайтын ластағыш заттегінің саны 2000-ға жуық. Барлық заттардың агрегаттық күйіне байланысты қаты, сұйық және газ тәрізді болып бөлінеді. Газ тәрізді заттар атмосфераға шығарылатын ластағыштардың шамамен 90%-ін құрайды. Ғалымдардың есептеуі бойынша әлемде жыл сайын адамдың іс-әрекеті салдарынан атмосфераға 25.5 млрд.тонна көміртек оксиді, 65 млн.тонна азот оксиді,1.4 млн.тонна (хлорфторкөміртек),қорғасынның органикалық қосылыстары, көмірсутектер, соның ішінде канцерогенді ауру туғызатын көмірсутектер туғызады. Ластанған аймақтарда адамдардың, әсіресе балалардың ауруы, оның ішінде тыныс алу органдары мен қан аурулары, аллергия, бронх демікпесі, т.б. едәуір көбейеді.

Қазіргі кезде өнеркәсіп өндірістері ауаны газ тәрізді және қатты қоспалардан басқа жылу шығарындыларымен, электр магнитті өрістермен, ультракүлгін, инфрақызыл, жарық және радиоактивті сәулелермен, басқа да көптеген физикалық факторлармен ластайды.

Ауадағы қоспалардың ішінде ең қауіптісі радиоактивті заттар. Олар жер бетіне жауын немесе қан арқылы немесе құрғақ түрде атмосферадан түседі. Барынша қарқынды радиоактивті шөгінділер Қазақстан жерінде 1950 жылдардың басы мен соңындағы және 1960 жылдардың басындағы ауада және жер үстінде жүргізілген жер үсті сынақтар топтамасынан соң байқалды. Соққы толқыны, жарық апаты, жердің сілкінуі сияқты факторлардан басқа радиоактивті заттар 1.7 млн. Адам мекендейтін 304 мың шаршы шақырым аумаққа таратады. Ядролық қаруды сынаулар адамдардың денсаулығына, қоршаған табиғи ортаға орасан зиян келтіргенін, халықтың жалпы аурушаңдығының күшейгенін,жан-жануарлардың бәрінепатологиялар болып жатқанын көрсетеді. Радиоктивті заттардың жер бетіндегі көзіне атом мен сутегі бомбаларының тәжірибе жасау кезінде жарылуы, атомдық реакторлар, атом электростанциялары, атом өнеркісібінің және басқа өндірістердің қалдықтары жатады. Радиоактивті заттардың ауаның құрамында көп мөлшерде болуы халық арасында тұмаудың, түрлі ісік жаралардың таралуына әкеп соғады, соның ішінде сәуленену ауруы пайда болуы мүмкін.

Атмосферада тұрақты түрде химиялық құрамы және пайда болған жолдары әр түрлі шаң немесе тозаң деп аталатын қатты бөлшектер болады. Түтіннен оның айырмашылығы желсіз кезде шөгетіні.Жылына атмосфераға шамамен 2 млрд. тонна шаң,оның ішінде 200-400 млн.тонна тегі антропогендік шаң. Болжам бойынша 2005 жылы антропогендік шаңның мөлшері екі еседен артық өсуі мүмкін. Атмосфералық шаңға отын жанғанда түзілетін,оттықтан шығарылатын газдармен бірге негізінен ұсақ бөлшектер түрінде әкелінетін көміртектің сутекпен конгломератын күйені,күлді жатқызуға болады. Күйе негізінде жоғары дисперсті, улылығы төмен, 90-95% көміртек бөлшегінен тұратын қатты заттек. Күйенің адсорбциялық қабілеті өте жоғары болғандықтан, ауыр көмірсутектерін, бензапиренді өз бойына сіңіріп аамның денсаулығына қауіптілік туғызады. Аса қауіпті болып саналатын бөлшектердің диаметрі 2.5мкм-нен төмен келеді, олар тыныс органдарына оңай өтіп отырады. Төменде атмосфераға тасталатын кейбір қатты және сұйық қоспалар бөлшектерін сипаттайтын шамалар (мкм) келтірілген;

Майлы тұман.................................................................... 0.03-1.0

Өнеркәсіп түтіні............................................................... <1.0

Өнеркәсіп шаңы............................................................... 0.01-4000

Тікелей булану.................................................................. 1-5

Атмосфералық ауаға ең қолайсыз әсер тигізетін автокөлік автокөлік болып саналады. Ол көптеген қалаларда бірінші орындағы ластаушы көзге жатады. Бензин қозғалтқышымен қамтамасыз етілген көлік әр 15000 км жүргенде 4350 кг оттекті жұмсайды. Бұл жағдайда қоршаған орта көміртек диоксиді, 530 кг көміртек оксиді, 93 кг көмірсутектері, 27 кг азот оксиді шығарылады.

Карбюраторлы және дизельді қозғалтқыштардан шығатын пайдаланылған газда 200-ге жуық химиялық қосылыстар болады, олардың ішінде улылығы жоғарыларға қорғасын,көміртек пен азот оксидтері, көмірсутектер, бензапирен жатады.

Мұнай өнімдерін отын ретінде қолданғанда қоршаған орта жану процесінің нәтижесінде түзілген күкіртті оксидтерімен ластанады. Керосин мен бензинді мұнайды айдау арқылы алғанда да күкірттің біраз мөлшері ауаға тасталады. Мұнай мен көмірге қарағанда табиғи газда күкірт болмайды. Осы тұрғыдан қарағанда газ экологиялық таза отын болып саналады.

Күкірттің оксидтері ауадағы оттекпен, су буымен әрекеттесіп, күкірт қышқылына ауысады, ауада ол тамшылардан тұратын тұман түзеді. Бұл тұман металдардың коррозиясын арттырады, ғимараттардың, сәулет ескерткіштердің бұзылуына себепші болады, адамдарда әр түрлі аурулар (тұншығу, бронх демікпесінің ұстамасы, аллергия және т.б.) тудырады.

Азот қосылыстарының ішінде адам оргаинзіне өте қолайсыз әсер тигізетін азоттың диоксиді.Азот диоксиді жағымсыз исі бар газ.ол адамның көзінің қараңғыға бейімделу қабілетін төмендетеді.Осы газдың ауадағы мөлшері 0.038 мг/м³ жоғары болған кезде адам улануы мүмкін,оның салдарынан өкпесі ісінеді,сілемейлі қабығында жара пайда болады,басы ауырып,ұйқысы қашады.

Тағы да бір атмосфераның химиялық ластануының қауіпті компоненті ауа тозаңы болып табылады.Ауа тозаңы дегеніміз сұйық немесе қатты заттардың ауаду қалықтаған шамасы 0.001-1000 мкм аралығында болатын бөлшектері.Адам өкпесі үшін 0.5-тен 5мкм-ге дейінгі бөлшектер өте қауіпті,бұдан ірілері мұрын қуысында қалып қояды.

Қазіргі кезде атмосферада қалықтау күйіндегі 20 млн.тоннадай бөлшектер бар деп шамаланады.Мұның көбісін өнеркәсіптік кәсіпорындар шығарындылары құрайды.Басқа ластағыш бөлшектермен салыстырғанда бұлардың химиялық құрамы әр текті.Мысалы,көмірді жаққанда ауаға бөлінетін қатты бөлшектер құрамына күл бөлшектері (кальций силикаттары),көміртек бөлшектері (күйе),металл оксидтерінің бөлшектері кіреді.

Атмосфера әр түрлі газ,су буы және ауа тозаңы бөлшектерінің қоспаларынан тұратын Жердің газ тәрізді қабықшасы. Ауа осы газды қабаттың жерге жақын орналасқан бөлігінде шоғырланады және бұл ең тығызды қабат болып саналады. Сонымен қатар атмосфера маңызды сарқылмайтын экологиялық ресурс.Қаншылықты сарқылмайтын болса да біз бұл ресурсты пайдаланып,қорғай білуіміз қажет. Таза күйінде біздің тіршілігімізге өте қажетті айырбасқа жатпайтын ресурс. Ауаның тазалығымен адам баласымен денсаулығы байланысты. Ауаның тазалығы өсімдіктер мен жануарлар әлеміне де ,бізді қоршаған басқа да обьектілер қажет. Мысалы,таза ауа болмаса металдардан және басқа материалдан конструкциялар, үйлер, ғимараттар коррозия тағы басқа процестерге ұшырап зақымдалады,тез ескіріп істен шығады. Осыған байланысты атмосфераның барлық қабаттарындағы энергия мен ауаның химиялық құрамын сақтауды қамтамасыз ететін шараларды жізеге асырып,қорғап отыру әр өндірістің міндеті.

Зиянды заттардың ауадағы мөлшерін азайтудың ең тиімді жолдарының бір қалдықсыз немесе аз қалдықты өндірістерді және технологиялық процестерді іске қосу, ауа тазалайтын істегі қондырғылардың тиімділігін арттыру, ауаны жарым-жартылай рециркуляциялау арқылы тұйықты ауа айналымдарын енгізу. Осы уақытқа дейін ауаға тасталатын зиянды шығарындылардың көлемін азайту үшін негізгі әдіс газ тазалау жүйесін енгізу болып саналады.

Ауаны тазалауға арналған құралдар 4 негізгі топқа: құрғақ және ылғалды шаң ұстағыштарға; маталы сүзгіштерге және электр сүзгіштерге бөлінеді. Шаңның түріне, оның физикалық, химиялық қасиетіне, дисперсиялық құрамы мен жалпы ауадағы мөлшеріне,шығарындының температурасына, қажетті тазалау дәрежесінің деңгейіне байланысты осы құралдардың ішінен белгілі бір үлесі таңдалады.

Тазалау аппараттарының ең маңызды сипаттамасы болып аэродинамикалық қарсылық шамасы (газ ағымының кірердегі және шығардағы қысымдарының арасындағы айырмашылығы) саналады. Тазалау сапалығы, электр энергиясының шығыны, газ тазалайтын агрегаттарды істетуге жұмсалатын қаржы көлемі және т.б.осы көрсеткішке тікелей байалнысты.

Газды шаңнан тазалағанда есепке алынатын шаңның физикалық-химиялық сипаттамаларына жататын көрсеткіштер: оның тығыздығы, риакциялық құрамы, адгезиялық қасиеті, дымқыл тартқыштығы, сулануы, электр қасиеті, өзінен-өзі жану және жарғыштық қоспалар түзу қабілеттілігі.

Шаңды құрғақ әдіспен ұстау үшін шаңтұндырғыш камералар, инерциялық шаңұстағыштар, жапқыш аппараттар, циклондар, ротациялық және құйын тәрізді шаңұстағыштар, сүзгіштер және электрсүзгіштер қолданылады.

Газ шығарындыларын шеберлі түрде тазалау мақсатында әр түрлі сүзгіштер түрі қолданылады. Сүзгіш элементтер ретінде жұқа маталардан бастап, металдан немесе керамикадан жасалған тесілген материалдар пайдалынады. Ең кеңінен қолданылатын матадан жасалған қолғапты сүзгіш. Оны пайдаланғаннан кейін сүзгіштік қабілетін орнына келтіру үшін қолғапты сүзгіштердің тазалау нәтижелілігі 99%-ке дейін болады.

Ылғалды сүзгіштердің майда дисперсті шаңдарды тазалау нәтижелігі өте жоғары, бұл әдіспен ыстық және жарылғыш қауіптілік тән газдарды тазалауға болады.

Газ шығарындыларын қышқылдың, сілтінің, майлар мен басқа сұйықтықтардың тұманынан тазалау үшін ылғалды электсүзгіштер және талшықты немесе торлы тұманұстағыш сүзгіштер қолданылады.

Өнеркәсіптік шығарындыларды тазалау үшін үш негізгі термонейтралдау жолдары пайдаланылады. Оларға жалында тікелей жағу, термиялық тотығу және каталитикалық жағу жатады.

Көп сатылық тазалау және залалсыздандыру процесі шығарынды газдардың құрамы күрделі,сонымен қатар ондағы улы заттардың көлемі өте жоғары болғанда әр түрлі әдістер мен аппараттарды қолдану арқылы жүзеге асырылады.

Зиянды шығарындылардың қоршаған ортаға тигізетін әсерін төмендету үшін жоспарланып атқарылған шаралардың маңызы өте зор. Бұларды қарастырғанда ластанған ауаның адам организмінде туғызатын қолайсыз жағдайларды болдырмауға бағытталған.

Адам денсаулығы мен қоршаған ортаға химиялық,биологиялық немесе басқа обьектілер үшін санитарлық сақтау белдемі міндетті түрде олардың құрамына кіретін компонентке жатады.

Санитарлық сақтау белдемі-атмосфераны ластайтын кәсіпорындарды елді мекеннен бөліп тұратын,міндетті түрде ағаш егілген,зиянды заттар қауіпсіздік деңгейге дейін таралатын және арнайы гигиеналық талаптар орындалатын аумақ.

Санитарлық норманы анықтайтын құжаттарға сәйкес барлық өнеркәсіп кәсіпорындарына олардың қуатына,технологиялық процестерді іске асыру жағдайына,қоршаған ортаны ластайтын компоненттерінің зиянды класына және тазалау процестерінің нәтижелеріне байланысты санитарлық сақтау белдемі белгіленіп,тұрғын кешеннен қандай алшақтықта орналастыруға болатыны анықталады.

Өндірістік кәсіпорындар үшін бес кластық санитарлық сақтау белдемі бар.

І класты кәсіпорын үшін -2000 м,

П кластыға-1000 м,

III кластыға-500 м,

IV кластыға-300 м,

V кластыға-100 м.

Тамақ өнеркәсіп кәсіпорындары, қоғамдық тамақтандыру, ойын-сауық пен тамақ орындары үшін ССБ-50 м.Атмосфераға зиянды заттарды артық шығармайтын технологиялық процестермен жүргізетін кәсіпорындарды елді мекендердің ішінде орналастыруға болады. ССБ ішінде өрт депосын, моншаны, кір жуатын үйді, көлік тұрақтарын, қоймаларды, әкімшілік қызметін үйін, сату нүктелерін және т.б. орналастыруға болады, ал тұрғын үйлерді, бала бақшаны, мектепті, емдеу-сауықтыру мекемелерін, бақты орналастыруға болмайды. Бұл аймақтың территориясы міндетті түрде көгалдандырылады, газға төзімді ағаштар мен бұтақтар түрлері егіледі. Себебі өсімдіктер биосүзгіш ролін атқарып,зиянды қоспаларды,радиоактивті бөлшектерді сүзіп, шуды сіңіріп отырады. Мысалы,шыршалы орманның 1 га 32 тоннадай шаңды сіңіре алады.