Среднегодовые и максимальные концентрации загрязняющих компонентов в атмосферном воздухе крупных городов Украины.

№ N/N	НАЗВАНИЯ городОВ	кОНЦЕНТРАЦИИ, (СРЕДНЕГОДОВЫЕ/МАХ), МГ/М3
		пыль	SО2	СО	NО2	NO	Бензопи рен	ИЗА
1	Киев	0,1/1,1	0,023/0,289	1/22	0,08/0,9	0,04/0,4	4,8/18,2	24
2	Харьков	0,2/7,3	0,01 /0,1	2/80	0,05/0,76	0,03/0,26	2,8/8,7	11,3
3	Донецк	0,5/7,7	0,029/0,579	2/20	0,08/0,41	0,06/0,63	12/37,7	80,6
4	Луганск	0,3/2,1	0,011/0,303	1/13	0,04/0,56	0,16/0,95	5,2/17,3	25,5
5	Днепро- етровск	0,2/2,2	0,009/0,364	2/15	0,08/0,58	0,04/0,32	4,8/12,7	38,3
6	Запорожье	0,3/2,6	0,026/0,09	1/11	0,09/0,36	0,05/0,23	9,1/20,4	56,4

Одна из важнейших задач в решении этой проблемы является разработка более мощных двигателей, но потребляющих меньше топлива. Легкие синтетические материалы обеспечивают создание более легкого автомобиля. Япония уже разработала двигатель с расходов 1 л на 100 км ( микроавтомобилей).

Среди важных мер, необходимо отметить удаление серы из топлива. Чем меньше серы, тем меньше кислообразующих дождей. Но содержание серы в нефти и углях в будущем будет увеличиваться. Убирают ее вручную, облучиванием и отстаиванием, центрофугированием, флотацией и др. физическими способами обогащения. Используя физические способы, можно удалять до 90% всей пиритной серы и не более 50-60% общего количества серы. Полное обессеривание возможно только в результате удаления связанной органической серы. Поэтому ищут химические и микробиологические способы очистки угля. Химический способ - это обработка химическим растворителям при высокой температуре и давлении. Он дороже, но убирает до 95% всей серы.

В мазуте больше всего серы и убрать ее можно только частично. Существует микробиологический способ очистки - определенные бактерии поглощают серу и переводят ее в раствор, который затем удаляется.

На все это затрачиваются огромные суммы, например, на обессеривание газа в США с 1975 г. по 1985 г. было израсходовано 17 млрд. долларов. В Норвегии издан закон, запрещающий использование угля с большими содержаниями серы и т.д.

В основе другой также эффективной меры рационального сжигания топлива заложено регулировка процесса горения. Загрязнители особенно в большем количестве образуются при сгорании в условиях недостатка кислорода - образуются летучие соединения ( CO, сажа). Это характерно для домашних печей. В больших печах они сгорают от горячих стенок.

Образование твердых частиц (дыма) при горении зависит от содержания твердых негорючих материалов в топливе и от полноты сгорания углерода. Поэтому принимают специальные технологии сжигания топлива. Это, прежде всего проведение процесса в условиях недостатка кислорода, т.е. регулирование скоростью подачи воздуха в зону сгорания. Применяют также специальные горелки обеспечивающие низкотемпературное горение. Это все касается оксида азота. Существует также метод "дожигания" первичных продуктов сгорания. При этом количество оксида азота сжигается до 80%. Используют также селективные каталитическое восстановление оксидов азота. Еще в 1986 г. в Японии на них работало 99 котельных. Этот метод обеспечивает высокую степень ( не менее 90%) очистки отходных газов от оксидов азота.

Другие методы. Сжигание угля в "кипящем" слое. Уголь и известняк находятся в топке во взвешенном состоянии за счет подачи струи воздуха. Это обеспечивает эффективное сгорание. Кроме того, трубки с водой находятся рядом и, следовательно, осуществляется эффективное нагревание. Известняк при этом связывает более 90% диоксида серы.

Известен "сухой" процесс восстановления оксидов азота, основанный на первичной реакции оксида меди с диоксидом серы. При этом образуются сульфат меди, который в присутствии аммиака восстанавливает оксиды азота до молекулярного азота. Он удаляет 90% диоксида серы и окислов азота.

Заключительным этапом предупредительных мер по защите атмосферы от кислотного загрязнения является очистка топочных газов. Это очистка от примесей в выбросах топок и двигателей.

Для очистки от газообразных примесей используют метод диффузии молекул в "область поглощения". Для задержания более крупных частиц используют методы гравитационных, инерционных и электростатических сил.

Газообразные примеси подаются на объем или поверхность поглотителя. Там они задерживаются, так как поверхность имеет каталитические свойства, и превращаются в другие, менее токсичные или нетоксичных соединения.

Абсорбция топочных газов является хорошо освоенной технологией. Диоксид серы плохо растворим в воде, поэтому для его поглощения используют щелочные растворы или твердые щелочи (это дешевые известняки, доломит, известь).Существует много других методов. Среди них метод электронного пучка. Поток облучают и получают радикалы, ионы и вторичные электроны. Под их действием оксиды азота и диоксид серы окисляются до соответствующих кислот.

Выше изложены некоторые профилактические методы, предупреждающие выбросы SO₂ и NO₂, но а если загрязнение уже есть? Это известкование, т.е. химический способ регулирования кислотности путем нейтрализации избытка кислот. Вносят специально приготовленные гидрооксиды кальция Cа(ОН)₂ или природные карбонатные минералы. Известь растворяется и образует в результате гидролиза щелочь. На 1 м³ воды необходимо 5 г, извести и рН меняется от 4,5 до 6,5. В почвы надо вносить до 10 кг карбоната кальция на 1 га. Но тяжелые металлы при этом не удаляются. Они переходят в труднорастворимые соединения и осаждаются. Но если добавить новую дозу кислот, они снова растворяются. Программа по регулированию рН уже осуществляется 4-7 десятилетий в Швеции, Норвегии, Канаде, США.

Эффективной мерой является также озеленение санитарных зон разрыва. В пределах этих зон создают парковые полосы и специальные групповые посадки деревьев. В зоне аэродинамической тени, за зданиями концентрация загрязняющих веществ может возрастать в 6-10 раз. Зеленые насаждения сорбируют кислотные газы и аэрозоли, снижают уровень шума. Это по сути механические и биологические фильтры, которые обеспечивают снижение загрязненности на 25-35 % и более. Наиболее устойчивы к кислотной токсикации на Украине белая акация, клен ясеноволистый. Дождевание средней интенсивности (1см/час) в течение 15 мин удаляет из воздуха до 30% вредных включений. Следует вспомнить, что при недостатке влаги устьица листа закрываются.

Среди других способов защит от кислотного загрязнения следует подчеркнуть кондиционирование воздуха и многие другие. Это восстановление лесов. Известно, что 1 м² растительности (леса) способен очистить за сутки от 700 до 2000 куб.м воздуха. В США как поощрение за лесовосстановительные работы освобождение от подоходного налога, а также вводятся так называемые преференциальные (льготные) нормы налога за эффективное использование лесных ресурсов и лесовосстановления. Применяются и другие экономические меры поощрения лесоразведения.

Другой способ зашиты - культивирование растений, устойчивых к кислотной среде, и, наконец, создание добавок, пленок и различных антикоррозийных покрытий для металлических и каменных конструкций.

Таким образом. атмосфера - это огромная окислительная система. Если бы не было загрязнений, рН осадков не уменьшилось бы ниже 5. На сегодня для Европы и Северной Америки нормой стало рН = 4,5-4,7 , а есть и 3,0. Это значит, что атмосферная вода фактически является кислотой. Значит все зависит от выбросов. Причем 2/3 кислотных дождей вызваны двуокисью серы. Оставшуюся треть кислотного дождя вызывают окислы азота.

За последние 100 лет эмиссия двуокиси серы во всем мире возросла почти в 10 раз и превысила 100 млн.тонн в год, а к началу ХХI века достигнет 150 млн.тонн серы в год.

Оксид азота в связи с ростом числа автомобилей возрастает еще большими темпами. При чем он распространяется далеко за границы государств его продуцирующих. Так, Канада обвиняет США, а Швеция - страны Центральной Европы. Это обеспечивается благодаря сооружению высоких труб. Само собой разумеется, что этот способ спорный т.к., чем ниже труба, тем меньше перемешивание с воздухом и быстрее выпадение в осадок. Высокие трубы увеличивают "экспорт" кислотных дождей. Это, на наш взгляд, по крайней мере, безнравственно.