1. Твердые (пыль).

2. Жидкие (пары).

3. Газообразные.

Твердые загрязнения (пыль) по происхождению можно разделить на

несколько категорий (слайд №6):

а) Почвенная пыль. Поднимается в воздухе с поверхности почвы в

результате перемещения воздушных масс. Этому особенно способствует

движение транспортных средств.

б) Космическая пыль. На землю из космоса оседает некоторое количество

твердых частиц, не имеющих практического значения.

в) Морская пыль. Образуется в результате высыхания брызг соленой

воды при волнении моря. Также не имеет практического значения.

г) Твердые выбросы в атмосферу из энергетических установок

(промышленных предприятий и отопительных систем).

д) Иногда в отдельную категорию выделяют радиоактивную пыль,

попадающую в воздух в результате аварийных ситуаций на предприятиях, использующих радионуклиды.

Наибольшее практическое значение имеют пылевые загрязнения, выбрасываемые в воздух энергетическими системами, поскольку количество последних постоянно возрастает. Особенно много твердых загрязнений поступает в воздух при сжигании твердого топлива (угля). При этом в воздух выбрасываются: 1) зола, 2) недожог, 3) сажа.

Зола представляет собой негорючие примеси к углю, содержание которых в нем может варьировать от 6-12 % (высокосортные угли) до 30-35 %

(низкосортные).

Недожог представляет собой несгоревшие частицы угля, количество

которых зависит от степени аэрации энергетической установки.

Сажа — это продукт неполного сгорания угля. Она является наиболее

патогенным компонентом из твердых выбросов, так как содержит смолистые

вещества, среди которых имеют место и канцерогенные смолы (3,4-бензпирен, 1,2,5,6-дибензантрацен, метил-холантрен и др.).

Зола является самым существенным компонентом выбросов энергетических установок.

К примеру, крупная ТЭЦ, потребляющая около 1000 тонн угля в сутки, выбрасывает около 240 тонн золы. Для наглядности можно представить себе, что это 80 трехтонных грузовиков.

Установлено, что в крупных городах с развитой промышленностью на каждый квадратный километр поверхности из воздуха оседает пыль, измеряемая

тысячами тонн в год.

(слайд №7) Атмосферную пыль в соответствии с классификацией Джиббса разделяют на следующие категории:

а) собственно пыль (оседает с ускорением, величина частиц 100-10 микрон);

б) облака или туманы (оседает с постоянной скоростью, величина частиц

10-0,1 микрон);

в) дым (не оседает, а находится постоянно в состоянии броуновского движения, величина частиц менее 0,1 микрона).

Степень дисперсности пылевых частиц имеет также значение с точки зрения проникновения их в дыхательные пути. Самая крупная пыль (величина

частиц более 10 микрон) в основном задерживается в верхних дыхательных

путях и выводится с секретом слизистых оболочек. Более глубоко проникает

пыль с величиной частиц от 5 до 10 микрон. Наиболее опасной считается пыль с величиной частиц менее 5 микрон, которая проникает в альвеолы. Жидкие загрязнения образуются в воздухе главным образом за счет

взаимодействия газообразных загрязнений с атмосферной влагой. В результате, например, из сернистого газа, выбрасываемого в воздух энергетическими системами, образуются кислоты, содержащие серу, и т.д., которые затем

выпадают из атмосферы в виде так называемых кислотных дождей.

Газообразные загрязнения- Наиболее массовыми химическими загрязнителями являются оксиды углерода (СО_х), серы (SО_х), азота (NО_х), углеводороды (С_хН_y), соли кислот и щелочей, соединения серы, фтора, фосфора, фенолы, фотоокислители и реакционно-способные углеводороды; ртуть (Hg); свинец (Pb); кадмий (Cd); хлорированные органические соединения (ДДТ – дихлордифенилтрихлорэтан, ПХБ – полихлорбифенилы); нефть; аммиак (NH₃) и др.

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха:

1. Автотранспорт - является основным источником загрязнения воздуха окисью углерода, окислами азота, двуокисью углерода, недосгоревшими углеводородами, озоном и др. газами. Дизельные двигатели выбрасывают в воздух также сажу, а двигатели, использующие в качестве топлива этилированный бензин, — значительное количество свинца. Годовой выхлоп одного автомобиля – это в среднем 800 кг окиси углерода, 40 кг окислов азота и более 200 кг различных углеводородов.

 2.  Второе место по объему выбросов в атмосферу занимают промышленные предприятия. Среди них наибольшую значимость имеют предприятия черной и цветной металлургии, тепловые электростанции, предприятия нефтехимии, сжигание отходов.

Важным фактором загрязнения атмосферного воздуха является в условиях города двуокись серы, образующаяся при сгорании любого топлива. Миллионы тонн окислов серы, выбрасываемых в атмосферу, и превращают выпадающие дожди в слабый (а иногда не очень слабый) раствор кислот – «кислотный» дождь. Установлено, что кислотные дожди снижают устойчивость человеческого организма к простудным заболеваниям, ускоряют коррозию конструкций из стали, никеля, меди, разрушают песчаник, мрамор и известняк, нанося непоправимый ущерб зданиям, памятникам культуры и старины.

   Предприятия металлургической, химической цементной промышленности выбрасывают в атмосферу огромное количество пыли, сернистых и других вредных газов, выделяющихся при различных технических производственных процессах.

   Черная металлургия, процессы выплавки чугуна и переработки его в сталь сопровождаются выбросом в атмосферу различных газов. Выброс пыли в расчете на 1 т передельного чугуна составляет 4,5 кг, сернистого газа – 2,7 кг и марганца 0,1—0,6 кг. Вместе с доменным газом в атмосферу выбрасываются в небольших количествах также соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, пары ртути и редких металлов, цианистый водород и смолистые вещества. Агломерационные фабрики – источники загрязнения воздуха сернистым газом. Загрязнение воздуха пылью при коксовании углей сопряжено с подготовкой шихты и загрузкой ее в коксовые печи, с выгрузкой кокса.

   Цветная металлургия является источником загрязнений атмосферного воздуха пылью и газами. Выбросы цветной металлургии содержат в себе токсические пылевидные вещества, мышьяк, свинец и другие, что придает им особую опасность. При получении металлического алюминия путем электролиза с отходящими газами в атмосферный воздух выделяется значительное количество газообразных и пылевидных фтористых соединений. При получении 1 т алюминия в зависимости от типа и мощности электролиза расходуется 38—47 кг фтора, при этом около 65 % его попадает в атмосферный воздух.

    Выбросы нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности содержат большое количество углеводородов, сероводорода и других газов.

В настоящее время все вместе взятые загрязнения воздушной среды

достигают во многих случаях таких высоких концентраций, которые

представляют опасность для здоровья и жизни людей. Высокие степени

загрязнения атмосферы принято называть сейчас токсическими туманами или смогами. Такие смоги в прежние времена случались довольно редко и лишь в некоторых городах, отличающихся характерными погодными условиями. Дело в том, что погодные условия играют существенную роль в возникновении таких токсических туманов. Последние образуются обычно при некотором сочетании метеорологических факторов: при низкой облачности, наличии температурной инверсии, полном штиле. Именно при таком

стечении метеорологических условий загрязнения, выбрасываемые в воздух, не разносятся ветром, т. е. не разбавляются и концентрируются у поверхности земли. Раньше классическим городом, где возникали эти туманы, был Лондон, однако в последние годы география их возникновения резко расширилась.

(слайд №8) Степень загрязненности воздуха в значительной степени зависит от разнообразных условий:

а) от времени года (зимой больше, чем летом, потому что включаются

отопительные системы);

б) от времени суток (максимальное — утром, минимальное — ночью);

в) от силы и направления ветра (разбавление);

г) от вертикального градиента температуры (температурной инверсии);

д) от степени влажности воздуха (туманы способствуют концентрации

загрязнений);

е) от частоты и количества атмосферных осадков;

ж) от расстояния по отношению к источникам выбросов.

САМООЧИЩЕНИЕ ВОЗДУХА

В природе происходит самоочищение воздушной среды за счет следующих факторов:

1) разбавление (прямо пропорционально квадрату расстояния);

2) седиментация (крупные частицы оседают ближе, мелкие — дальше от

источника выбросов);

3) извлечение атмосферными осадками;

4) извлечение зелеными насаждениями;

5) химические процессы нейтрализации.

Седиментации подвергаются главным образом твердые загрязнения.

Для разбавления и седиментации большое значение имеют скорость и

направление ветра, а также величина взвешенных частиц. Так, при скорости

ветра 2 м/с и при выбросах из трубы высотой 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 загрязнений из воздуха. Они вымывают из воздуха не только твердые частицы, но и значительную часть газообразных. Известно, что после сильного дождя первоначальные концентрации загрязнений в воздухе восстанавливаются лишь через 12 часов.

Большую роль в самоочищении воздушной среды играют зеленые

насаждения. Они не только механически задерживают пыль, но и поглощают

некоторые газообразные примеси.

Однако процессы самоочищения протекают сравнительно медленно и

при современном интенсивном загрязнении не могут обеспечить достаточную эффективность. Поэтому требуются дополнительные меры по охране чистоты атмосферного воздуха. Эти меры можно разделить на следующие группы (слайд №9):

1. Планировочные.

2. Технологические.

3. Санитарно-технические

Планировочные мероприятия включают в себя борьбу с почвенной пылью (благоустройство дорог, озеленение, обводнение), правильную планировку городов (с учетом "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:

1) -1000м

2) -500м

3) -300м

4) - 100м

5) - 50 м

К планировочным мероприятиям следует отнести также ликвидацию домовых котельных, а также укрупнение отопительных систем и вывод энергетических установок, обслуживающих их, за пределы жилой зоны, увеличение количества зеленых насаждений.

В качестве технологических мероприятий следует назвать:

1) усовершенствование сгорания топлива;

2) обогащение углей;

3) замена одного вида топлива другим (газификация, электрификация);

4) увеличение эффективности разбавления (высокие трубы).

(слайд № 10, 11). К санитарно-техническим устройствам относят устройство различных пыле-, золо-, 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).

Одним из способов управления качеством воздушной среды является гигиеническое нормирование. Установление предельно допустимого выброса (ПДВ) для каждого предприятия и на основе ПДВ – стабилизация предельно-допустимых концентраций (ПДК) загрязнений. Это на сегодняшний день является одним из наиболее действенных средств охраны воздуха.

Основой регулирования качества атмосферного воздуха населенных мест являются гигиенические нормативы - предельно допустимые концентрации (ПДК) атмосферных загрязнений химических и биологических веществ, соблюдение которых обеспечивает отсутствие прямого или косвенного влияния на здоровье населения и условия его проживания.

При отсутствии обоснованных ПДК допускается использование ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ), для которых устанавливаются сроки их действия (до 2-х лет) с обязательной последующей разработкой ПДК. В стечение срока действия ОБУВ используется как гигиенический норматив.

(слайд №12). ПДК вредного вещества в атмосферном воздухе (мг/м³)- это максимальная его концентрация, отнесенная к определенному периоду осреднения (среднесуточная - 24 час, рабочей зоны – 8 час., максимально-разовая 20-30 мин), не оказывающая при регламентированной вероятности ее появления ни прямого, ни косвенного вредного действия на организм человека, включая отдаленные последствия для настоящего и последующих поколений, не снижающая работоспособности человека и не ухудшающая его самочувствия.

ПДК_м.р (максимально

ПДК загрязняющего вещест ва в воздухе

разовая)

ПДК_р.з. (рабочей зоны)

ПДК_с.с. (среднесуточная)

Предельно допустимые концентрации служат нормативом, по которому судят, насколько существующее загрязнение превышает допустимый предел. Они дают возможность обосновывать необходимость тех или иных мероприятий для санитарной охраны атмосферного воздуха и проверять эффективность этих мероприятий.

(слайд №13). В тех случаях, когда в атмосферном воздухе присутствует несколько вредных веществ, способных оказывать суммарное действие, расчет их предельно допустимого присутствия в воздухе определяют по формуле:

где С₁, С₂ ... С_n — фактические концентрации вредных веществ атмосферном воздухе; ПДК₁, ПДК₂...ПДК_n — предельно допустимые концентрации тех же веществ.

Согласно приведенной формуле, сумма отношений фактических "концентраций веществ к их предельно допустимым концентрациям, установленным для их изолированного действия, не должна превышать 1.

(слайд №14). Эффектом суммации действия обладают, например, следующие сочетания вредных веществ: а), ацетон и фенол; б) ацетальдегид и винилацетат, в) валериановая, капроновая и масляная кислоты; г) озон, двуокись, азота и формальдегид; д) сернистый газ и фенол; е) сернистый газ и двуокись азота, ж) сернистый газ и фтористый водород; з) сернистый газ и аэрозоль серной кислоты и ряд других.

(слайд №15). CанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест» установлено, что в жилой зоне и на других территориях проживания должны соблюдаться ПДК и 0,8 ПДК - в местах массового отдыха населения, на территориях размещения лечебно - профилактических учреждений длительного пребывания больных и центров реабилитации.

Предотвращение появления запахов, раздражающего действия и рефлекторных реакций у населения, а также острого влияния атмосферных загрязнений на здоровье в период кратковременных подъемов концентраций обеспечивается соблюдением максимальных разовых ПДК (ПДК_мр).

Предотвращение неблагоприятного влияния на здоровье населения при длительном поступлении атмосферных загрязнений в организм обеспечивается соблюдением среднесуточных ПДК (ПДК_сс).

Для веществ, имеющих только среднесуточные ПДК при использовании расчетных методов определения степени загрязнения атмосферы, используются ПДК_сс.

Соблюдение для жилых территорий ПДК, а для зон массового отдыха 0,8 ПДК, обеспечивается с учетом суммации биологического действия веществ или продуктов их трансформации в атмосфере, а также загрязнения атмосферы за счет действующих, строящихся и намеченных к строительству объектов, являющихся источниками загрязнения атмосферного воздуха.

(слайд №16). ПДК и ОБУВ закреплены соответствующими гигиеническими нормативами (ГН):

• ГН 2.1.6.1338—03 “Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест”.

• ГН 2.1.6.1339—03 “Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест”.

и последующими изменениями и дополнениями к ним.

Таким образом, основу системы нормирования загрязнения атмосферного воздуха составляют предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК).

Для ограничения поступления вредных веществ в объекты окружающей среды в Российской Федерации разработана система эколого-гигиенического регламентирования Конечный результат регламентирования должен обеспечивать содержание вредных веществ в приземном слое атмосферного воздуха населенных мест на уровне или ниже ПДК.

К работам по экологическому регламентированию относят соблюдение проектов предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

(слайд №17). ПДВ - это максимальный выброс (г/c или т/год) при котором в районе расположения данного источника с учетом влияния соседних источников концентрация примесей в атмосфере не будет превышает ПДК при неблагоприятных метеорологических условиях.

ПДВ является важнейшим элементом регулирования качества атмосферы, так как нормы, ограничивающие для источников выбросы вредных компонентов в атмосферу, разрабатываются с учетом наилучшего существующего или достижимого технического уровня и обеспечивают снижение загрязнения атмосферы. ПДВ должны быть разработаны не только для отдельных источников, но и для комплекса источников (группы промышленных предприятий и пром.узлов) и целых районов.

Воздухоохранное законодательство объединяет нормативные акты бывшего СССР, акты, принятые высшими органами представительной и исполнительной власти Российской Федерации, ее субъектов, органами местного самоуправления, федеральными ведомствами и другими органами. Основным законодательным актом, наиболее полно регулирующим общественные отношения в области воздухопользования и охраны атмосферного воздуха, является Федеральный закон №96-ФЗ от 4.05.1999г. "Об охране атмосферного воздуха". В законе закреплены наиболее принципиальные положения, касающиеся охраны воздушного бассейна от загрязнений и шумов, от электромагнитного, радиационного и иного воздействия, предотвращения истощения кислородных запасов, рационального использования воздуха в хозяйственных целях, воспроизводства его запасов в интересах оздоровления и улучшения окружающей человека природной среды; содержатся нормы о запрещении ввода в эксплуатацию любых производственных объектов, если они не оснащены очистными устройствами и сооружениями и в процессе работы могут стать источниками загрязнения воздушной среды, а также о запрещении эксплуатации транспортных средств, в выбросах которых содержание загрязняющих веществ превышает установленные нормативы.

В этом законодательном акте получили дальнейшее развитие правила о нормировании предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосфере, предусмотрен разрешительный порядок выбросов загрязняющих веществ и других воздействий, включая воздействие на погоду и климат.

Многие нормы ФЗ №7 от 10.01.2002г. "Об охране окружающей среды" также направлены и на охрану атмосферного воздуха. Нормы законов, регулирующие вопросы воздухопользования и охраны атмосферного воздуха, детализируются и конкретизируются в указах Президента РФ, Постановлениях правительства РФ.

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:

( слайд №18) ФЕДЕРАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

1. Федеральный закон РФ № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.1999 г.

2. Федеральный закон РФ № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г.

3. Федеральный закон № 174-ФЗ «Об экологической экспертизе» от 4.05.1999 г. (в ред. Федерального закона от 15.04.98 N 65-ФЗ)

4. Федеральный закон № 4871-I «Об обеспечении единства измерений» от 27.04.1993 г. (в ред. Федерального закона от 10.01.2003 N 15-ФЗ)

5. Федеральный закон РФ № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.1999 г. (с учетом Федерального закона РФ № 86-ФЗ)

6. Федеральный закон РФ № 195-ФЗ. «Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях» от 30.12.2001 г. (глава 8. Административные правонарушения в области охраны окружающей природной среды и природопользования).