Загрязнение воздуха и проводимые мероприятия по снижению выбросов вредных веществ в атмосферу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Загрязнение воздуха и проводимые мероприятия по снижению выбросов вредных веществ в атмосферу

Тлеуова Ж.О. - к. с.-х.н., Басымова А.Ж.

Кокшетауский университет им. А.Мырзахметова

Атмосфера - это воздушная оболочка Земли. Если человек без воды проживет несколько суток, без пищи несколько недель, то без воздуха 4-5 минут. атмосферный воздух загрязнение

Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений.

Результаты экологических исследований, как в Казахстане, так и за рубежом, однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы - самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроникающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы.

В последние годы происходит некоторое изменение баланса азота, кислорода и углекислого газа в атмосфере в связи с хозяйственной деятельностью человека.

Загрязнение атмосферы в настоящее время приобретает глобальный характер. Источниками антропогенного загрязнения атмосферы примесями служат:

Тепловые электростанции 27 %

Черная металлургия 24,3 %

Цветная металлургия 10,5 %

Нефтедобыча и нефтехимия 15,5 %

Автомобили 37,0 %

Промышленное строительство 8,1 %

Химическая промышленность 1,3 %

Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах.

Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу - атмосферные осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы.

Отрицательное влияние загрязненной атмосферы на почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы из почв, так и с нарушением процессов фотосинтеза, приводящих к замедлению роста и гибели растений. Высокая чувствительность деревьев (особенно березы, дуба) к загрязнению воздуха выявлена давно. Совместное действие обоих факторов приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению лесов. Кислотные атмосферные осадки рассматриваются сейчас как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения качества несущих грунтов, но и химического разрушения техногенных объектов, включая памятники культуры и наземные линии связи.

В рамках Национальной программы по оценке влияния кислотных атмосферных осадков, учрежденной в 1980 году многие федеральные ведомства США начали финансировать исследования атмосферных процессов, вызывающих кислотные дожди, с целью оценки влияния последних на экосистемы и выработки соответствующих природоохранных мер. Выяснилось, что кислотные дожди оказывают многоплановое воздействие на окружающую среду и являются результатом самоочищения (промывания) атмосферы. Основные кислотные агенты - разбавленные серная и азотная кислоты, образующиеся при реакциях окисления оксидов серы и азота с участием пероксида водорода.

К основным загрязнителям атмосферы, относят:

- диоксид серы и частицы пыли -200 млн т/год;

- оксиды азота (NxOy)-60 млн т/год;

- оксиды углерода (СО иСО2)-8000 млн т/год;

- углеводороды (СхНу) -80 млн т/год.

Оксид углерода вдыхается вместе с воздухом или табачным дымом и поступает в кровь, где конкурирует с кислородом за молекулы гемоглобина. Оксид углерода соединяется с молекулами гемоглобина прочнее, чем кислород. Чем больше оксида углерода содержится в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ним и тем меньше кислорода достигает клеток. По этой причине оксид углерода при повышенных концентрациях представляет собой стремительно опасный яд.

Самый крупный источник оксида углерода в городах - автотранспорт. В большинстве городов свыше 90% СО попадает в воздух вследствие неполного сгорания углерода в моторном топливе по реакции: 2С+ О2 = 2СО. Полное сгорание дает в качестве конечного продукта диоксид углерода: С+О2=СО2.

Другой источник оксида углерода - табачный дым, с которым сталкиваются не только курильщики, но и их ближайшее окружение. Доказано, что курильщики поглощая вдвое больше оксида углерода по сравнению с некурящими.

Даже при среднем содержании оксидов серы в воздухе порядка 100 мкг на кубометр, что нередко имеет место в городах, растения приобретают желтоватый оттенок. Отмечено, что заболевания дыхательных путей, например, бронхиты, учащаются при повышении уровня оксидов серы в воздухе.

Оксиды азота (Nx Oy). В природе оксиды азота образуются при лесных пожарах. Высокие концентрации оксидов азота в городах и окрестностях промышленных предприятий связаны с деятельностью человека. В значительном количестве оксиды азота выделяют ТЭС и двигатели внутреннего сгорания. Выделяются оксиды азота и при травлении металлов азотной кислотой. Производства взрывчатых веществ и азотной кислоты - ещё два источника выбросов оксидов азота в атмосферу.

Оксиды азота принимают участие в образовании фотохимического смога. К фотохимическим процессам относятся процессы образования пероксиацетилниратов (ПАН). При концентрациях ПАН 0,1-0,5 мг/м³ они могут вызывать раздражение слизистой оболочки глаз и гибель растений, что характерно для южных солнечных городов.

Уровни фотохимического загрязнения воздуха тесно связаны с режимом движения автотранспорта. В период высокой интенсивности движения утром и вечером отмечается пик выбросов в атмосферу оксидов азота и углеводородов. Именно эти соединения, вступая в реакцию друг с другом, обусловливают фотохимическое загрязнение воздуха.

Так же основными выбросами в атмосферу являются пыльные бури, эрозия почвы, вулканы, морские брызги. Около 15-20% общего количества пыли и аэрозолей в атмосфере- дело рук человека: производство стройматериалов, дробление пород в горнодобывающей промышленности,производство цемента, строительство. Американский эколог О.Бартон так охарактеризовал проблему, связанную с запыленностью атмосферы: «Одно из двух: либо люди сделают так, что в воздухе станет меньше дыма, либо дым сделает так, что на Земле станет меньше людей». Пыль, осевшая в индустриальных городах содержит 20% оксидов железа, 15% оксидов кремния и 5% сажи. Промышленная пыль часто включает также оксиды различных металлов и неметаллов, многие из которых токсичны (оксиды марганца, свинца, молибдена, ванадия, сурьмы, теллура).

Кислород (О2). Кислород на Земле создан самой жизнью. Примерно 2 млн лет назад содержание свободного кислорода в земной атмосфере начало возрастать. После того как из части атмосферного кислорода сформировался защитный озоновый слой, начали развиваться наземные растения и животные. С течением времени содержание кислорода в атмосфере значительно менялось, поскольку менялись уровни его образования и использования.

Главным продуцентом кислорода на Земле служат зеленые водоросли поверхности океана (60%) и тропические леса суши (30%). Тропические леса Амазонки называют легкими планеты Земля. Ранее в литературе высказывались опасения, что возможно уменьшение количества кислорода на Земле вследствие увеличения объема сжигаемого ископаемого топлива. Но расчеты показывают, что использование всех доступных человеку залежей угля, нефти и природного газа уменьшит содержание кислорода в воздухе не более чем на 0,15% (с 20,95 до 20,80%).

Пыль, дым, газы снижают напряженность солнечной радиации и уменьшают количество ультрафиолетовых лучей, являющих собой наиболее ценную для человеческого организма часть солнечного спектра. Задымленность и запыленность городского воздуха способствуют образованию смога и заметно ухудшают степень освещенности, что также отрицательно сказывается на здоровье людей. Воздух наиболее загрязнен в районах электростанций и химических предприятий. Отмечено, что вблизи тепловых электростанций в течение зимнего месяца на одном квадратном километре в среднем осаждается до 72 тонн твердого вещества. Загрязнение воздуха хлорными заводами распространяется в радиусе двух километров, а при ветре -- еще дальше.

При наличии ветров атмосфера города в значительной мере очищается движением воздуха. Но в городах, где в основном преобладает тихая безветренная погода, над городом создается чрезвычайно неблагоприятная общая циркуляция воздушного бассейна. Неблагополучное положение усугубляется и неудачным расположением высотных зданий перпендикулярно основным воздушным течениям, что создает дополнительные препятствия для циркуляции воздуха.

Другая проблема - вырубка лесов. Деревья и кустарники являются эффективным инструментом очищения атмосферного воздуха от газов и пыли. Хотя незначительное количество пыли в воздухе вдали от населенных мест играет даже положительную роль: пылевые частицы участвуют в образовании дождевых капель. Атмосфера же городов и сел систематически загрязняется различными примесями, образующимися при сжигании топлива на предприятиях, в двигателях автомобилей, а также отходами заводов химической, металлургической, энергетической, текстильной промышленности. В этом случае аэрозоли приобретают отрицательное значение.

Озон (О3). Озон образуется в верхних слоях стратосферы и в нижних слоях мезосферы. Области с уменьшенным содержанием на 40-50% озона в атмосфере называют «озоновыми дырами».

Около 90% озона находится в стратосфере. Долгое время считалось, что основной причиной истощения озонового слоя являются полеты космических кораблей и сверхзвуковых самолетов, а также извержения вулканов и другие природные явления.

Разрушительное действие хлорфторуглеродных соединений (ХФУ) на стратосферный озон было открыто в 1974 г. ам. Ученным - специалистами в области химии атмосферы Ш. Роулендом и М. Молина. С тех пор не раз предпринимались попытки ограничить выброс (ХФУ) в атмосферу, и тем не менее сейчас во всем мире ежегодно производится около миллиона тонн газообразных веществ, способных разрушить озонный слой. Постепенно ХФУ поднимаются в верхний слой атмосферы и разрушают озонный слой. Если сохранятся современные темпы выброса ХФУ в атмосферу, то в ближайшие 70 лет количество стратосферного озона уменьшится на 90%. При этом весьма вероятно, что:

- рак кожи примет эпидемический характер;

- резко сократится количество планктона в океане;

- исчезнут многие виды животных, например ракообразные;

- УФ - излучение неблагоприятно скажутся на сельскохозяйственных культурах.

Все это нарушает равновесие во многих экосистемах Земли, из-за фотохимического смога ухудшится общее состояние атмосферы.

В целях определения критериев безопасности и (или) безвредности воздействия химических, физических, биологических и радиационных факторов на людей, животных и растения, особо охраняемые природные территории и иные объекты, а также в целях оценки состояния атмосферного воздуха проводятся ряд мероприятии в соответствии с законодательством Республики Казахстан в области охраны атмосферного воздуха.

Запрещается внедрение новых техники, технологий, материалов, веществ и другой продукции, а также применение технологического оборудования и других технических средств, если они не отвечают требованиям охраны атмосферного воздуха, установленным законодательством Республики Казахстан.

Производство и использование топлива на территории Республики Казахстан допускаются в порядке, определенном законодательством Республики Казахстан.

Правительство Республики Казахстан может вводить научно и экономически обоснованные ограничения использования отдельных видов топлива, сжигание которых приводит к загрязнению атмосферного воздуха на соответствующей территории, а также стимулировать производство и применение экологически безопасных видов топлива и других энергоносителей.

Запрещается выброс в атмосферный воздух веществ, степень опасности которых для жизни и здоровья человека и для окружающей среды не установлена.

Любые временные действия, направленные на изменение состояния атмосферного воздуха либо приводящие к временному ухудшению его состояния, могут осуществляться на основании разрешений, выданных уполномоченным государственным органом в области охраны атмосферного воздуха или его территориальными подразделениями.

При проектировании, размещении, строительстве, реконструкции и эксплуатации объектов хозяйственной и иной деятельности, а также при застройке городских и иных поселений должно обеспечиваться соблюдение нормативов качества атмосферного воздуха в соответствии с экологическими, санитарно-гигиеническими, а также со строительными нормами и правилами.

При проектировании и размещении объектов хозяйственной и иной деятельности, оказывающих вредное воздействие на качество атмосферного воздуха, а также при застройке и реконструкции городских и иных поселений должны учитываться фоновый уровень загрязнения атмосферного воздуха и прогноз изменения его качества.

В целях охраны атмосферного воздуха в населенных пунктах устанавливаются санитарно-защитные зоны объектов хозяйственной и иной деятельности. Размеры таких санитарно-защитных зон определяются в соответствии с законодательством Республики Казахстан.

В проектах модернизации и реконструкции объектов хозяйственной и иной деятельности, которые могут оказать вредное воздействие на качество атмосферного воздуха, должны предусматриваться мероприятия по уменьшению выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух до норматива предельно допустимого выброса и их обезвреживанию в соответствии с требованиями, установленными законодательством Республики Казахстан. Размещение объектов хозяйственной и иной деятельности, оказывающих вредное воздействие на качество атмосферного воздуха, согласовывается с уполномоченным государственным органом в области охраны атмосферного воздуха или с его территориальными подразделениями.

При вводе в эксплуатацию новых и (или) реконструированных объектов хозяйственной и иной деятельности, осуществляющих выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, должно обеспечиваться соблюдение удельных нормативов выбросов, нормативов предельно допустимых выбросов и предельно допустимых нормативов вредных физических воздействий на атмосферный воздух.

Запрещаются производство и эксплуатация транспортных и иных передвижных средств, содержание вредных (загрязняющих) веществ в выбросах которых превышают удельные нормативы выбросов, установленные законодательством Республики Казахстан.

Правительство Республики Казахстан, уполномоченный государственный орган в области охраны атмосферного воздуха, местные исполнительные органы обязаны осуществлять меры по уменьшению выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при эксплуатации транспортных и иных передвижных средств.

Местные представительные органы по представлению территориальных подразделений уполномоченного государственного органа в области охраны атмосферного воздуха могут в пределах своей компетенции вводить ограничения въезда транспортных и иных передвижных средств в населенные пункты, места отдыха и туризма и регулировать передвижение транспортных средств.

Транспортные и иные передвижные средства подлежат обязательной проверке на соответствие удельным нормативам выбросов в порядке, определенном Правительством Республики Казахстан.

Хранение, захоронение и обезвреживание на территориях организаций и населенных пунктов, а также в полигонах размещения отходов производства и потребления, токсичных веществ и пестицидов, загрязняющих атмосферный воздух, а также сжигание таких отходов производятся на основании правил, утвержденных уполномоченным государственным органом в области охраны атмосферного воздуха.

Юридические лица обязаны обеспечивать своевременный вывоз отходов производства и потребления, являющихся источниками загрязнения атмосферного воздуха, на специализированные места их складирования или захоронения, а также на другие объекты хозяйственной или иной деятельности, использующие такие отходы в качестве сырья.

Места размещения отходов производства и потребления, загрязняющих атмосферный воздух, выделяются местными исполнительными органами и должны быть согласованы с местными представительными органами, территориальными подразделениями уполномоченного государственного органа в области охраны атмосферного воздуха и уполномоченного центрального исполнительного органа Республики Казахстан, осуществляющего руководство в области охраны здоровья граждан.

В городских и иных поселениях территориальные подразделения уполномоченного государственного органа в области охраны атмосферного воздуха и местные исполнительные органы регулируют выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух в градостроительстве с учетом розы ветров и в периоды неблагоприятных метеорологических условий. При получении прогнозов неблагоприятных метеорологических условий юридические лица, имеющие источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, обязаны проводить мероприятия по уменьшению выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, согласованные с территориальными подразделениями уполномоченного государственного органа в области охраны атмосферного воздуха, обеспечивающими контроль за проведением и эффективностью указанных мероприятий.

При изменении состояния атмосферного воздуха, которое вызвано аварийными выбросами вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и при котором создается угроза жизни и здоровью человека, принимаются экстренные меры по защите населения в соответствии с законодательством Республики Казахстан в области чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

ЛИТЕРАТУРА

1. Данилов-Данильян В.И. «Экология, охрана природы и экологическая безопасность» М.: МНЭПУ, 1997 г.

2. Белов С.В. «Безопасность жизнедеятельности» М.: Высшая школа, 1999 г.

3. Данилов-Данильян В.И. «Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать?» М.: МНЭПУ, 1997 г.

4. Пьер Агесс; Ключи к экологии; Ленинград; 1982 год. В.В. Плотников. На перекрестках экологии. Москва. 1985 год.

5. Размещено на Allbest.ru