Загрязнение атмосферы

Введение

Глобальные объемы производственной деятельности человека значительно ухудшили общее состояние экологии. Дальнейший процесс ухудшения состояния экосистемы способен привести к трагическим последствиям для всего человечества, что подчеркивает актуальность проблемы. Именно поэтому, охрана окружающей среды и защита ее от загрязнения становится одной из приоритетных задач для всех государств.
Одним из итогов технологического процесса стало значительное загрязнение атмосферы Земли газообразными выбросами. Основное место среди них занимают химические соединения углерода, серы и азота. Возникает проблема очистки газовых выбросов – превращение ядовитых веществ в безвредную форму. Воздушные потоки способны распространять загрязнения на огромную площадь и негативно влиять на состояние атмосферы, что влечет за собой угрозу здоровья людей.
В связи с этим на сегодняшний день разработан комплекс жестких требований, которые касаются производственных выбросов и содержания вредных веществ в воздухе. Специальными надзорными службами тщательно отслеживается и контролируется ряд измеряемых показателей, характеризующих ПДК (предельно допустимая концентрация) и ПДВ (предельно допустимые выбросы).


Основные направления защиты атмосферы
Атмосферный воздух является самой жизненной природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей. Результаты экологических исследований, в России, и за рубежом, свидетельствуют о том, что загрязнение атмосферы Земли – самый массовый, постоянно работающий фактор действия на человека и окружающую среду в целом. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и является наиболее подвижным, химически агрессивным компонентом биосферы, гидросферы и литосферы. [6, С. 14]
Главными источниками загрязнения атмосферы являются промышленные организации, транспортные средства, тепловые электростанции, животноводческие сельскохозяйственные комплексы. Каждый из них связан с выделением огромного количества токсичных веществ, иногда не поддающихся сразу выявлению, хотя номенклатура тяжелых загрязнений сравнительно мала.
Предприятия химической промышленности выбрасывают пыль, содержащую неорганические и органические вещества, а также газы: СО2, СО, NH3, SО2, NOx, HF, HC1, SF4, H2S и др. Воздушные выбросы нефтеперерабатывающей промышленности содержат углеводороды и сероводород.
Предприятия по производству строительных материалов выбрасывают в воздух пыль, фториды и диоксиды азота. Выхлопные газы автомобилей содержат в себе около 200 веществ, включая канцерогенный углеводород и тетраэтилсвинец. Тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу газы, содержащие оксиды серы, азота и углерода. Загрязнения в атмосферу могут поступать из очагов непрерывно или периодически, очередями или мгновенно. В случае залповых выбросов за небольшой промежуток времени в воздух попадает огромное количество вредных веществ. Залповые выбросы могут произойти при авариях и при сжигании отходов производства на специальных площадках уничтожения. При мгновенных выбросах загрязнения выбрасываются в доли секунды часто на значительную высоту. Они происходят при взрывных работах и авариях.
Таким образом, с отходящими в атмосферу газами поступают твердые, жидкие, паро- и газообразные неорганические и органические вещества, исходя из этого по агрегатному состоянию загрязнения подразделяют на твердые, жидкие, газообразные и смешанные.
Учитывая объективный факт, что производственная деятельность всегда сопровождается отрицательным влиянием на природную среду существует конкретная проблема – оптимизация взаимодействия общества с природной средой, которая предусматривает последовательное решение отдельных этапов.
Любые выводы основываются на методе сравнительного анализа, который помогает выбрать наиболее эффективные решения:
- оценка качества воздуха на основании имеющихся данных
- приведение к «стандарту» качества воздуха
- управление качеством производственных выбросов
В существующих условиях специалист должен пользоваться стратегией атмосферного пользования:
-организация понимания эволюции атмосферы при технологическом воздействии
- конкретизация возникающих проблем
- разработка методов и направлений
Профессиональное решение может принять специалист в данной области знаний – инженер-эколог, который имеет соответствующую теоретическую и практическую базу для анализа исходных характеристик и оптимизации принимаемых решений [1, c

. 87]:
Состав оценивающих сведений и инженерных действий
- очаги выбросов
- свойства загрязнителей выбросов
- выбор процедуры и технологических средств ликвидации загрязнения
- экологическое, экономическое и техническое обоснование
- оценка возможностей переработки уловленных загрязнителей
В общем случае можно выделить ограниченный набор очагов образования загрязнений атмосферного воздуха:
- природные процессы
- производственная деятельность
- сжигание топлива в различном агрегатном состоянии
- использование ядерных реакторов
- образование новых соединений при химическом взаимодействии атмосферных загрязнителей
Особое внимание следует уделять оценке влияния загрязнителей на элементы биосферы: атмосферу, популяции, растительность, метеорологические условия, климатические условия.
В итоге, можно выделить два главных направления защиты атмосферы:
профилактические
радикальные
Профилактическое направление включает в себя:
- выработку нормативной базы;
- установку свойств производственного сырья;
- экологическое обоснование деятельности производственных циклов;
- оптимизацию проектных решений по выбору места строительства промышленного предприятия с учетом природно-географических условий и характеристик конкретного района;
- просветительные мероприятия по экологии
Радикальное направление состоит из системы инженерных решений по полной очистке до нормативных величин загрязнителей всех видов выбросов, а также по создание системы промышленной вентиляции. [4. C. 52]
Методы радикальной защиты

Технологическая деятельность людей пагубно отразилась на состоянии атмосферы, главным образом за счет сбоя в химическом равновесии, определенном на Земле в период ее естественной эволюции. Одновременно с увеличением скорости сжигания кислорода, автотранспорт и организации промышленного комплекса стали очагами загрязнения атмосферы как твердыми, так и газообразными примесями, зачастую которые не существовали до этого времени в земной атмосфере. Перечень загрязнителей химического типа постепенно расширяется из-за увеличения темпов развития производства и переработки, а также создания новых химических соединений, например, внедрение полимерных материалов.
Для количественной оценки содержания примеси в атмосфере используется понятие концентрации – количества вещества, содержащегося в единице объема воздуха, приведенного к нормальным условиям.
Количество атмосферного воздуха – это комплекс его свойств, определяющих степень воздействия физических, химических, биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.
Качество атмосферного воздуха можно считать удовлетворительным, если содержание примесей в нем не превышает предельно допустимой концентрации (ПДК) – максимальной концентрации примесей в атмосфере, отнесенной к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него и на окружающую среду в целом прямого или косвенного воздействия.
Прямое воздействие – определяет причинение организму людей временного влияния ядовитых веществ, которые могут вызвать кашель, головную боль и другие неприятные последствия для организма. При скоплении в человеке ядовитых веществ выше нормированной дозы, могут настать патологические нарушения работы отдельных органов организма человека.
Косвенное воздействие – определяет преобразования в окружающей среде, которые не оказывают негативного последствия на живые организмы, но существенно ухудшают окружающую среду обитания: желтеют деревья, появляется неприятный запах, чаще возникает туман и т.д.
Основной мерой установки нормативов ПДК является воздействие содержащихся в воздухе загрязняющих примесей на организм человека.
Для оценки качества атмосферного воздуха установлены два вида ПДК: максимально разовая (ПДКм.р.) и среднесуточная (ПДКс.с.).
ПДКм.р. – основная характеристика опасности вредного вещества. Установлена для предупреждения рефлекторных реакций у человека при кратковременном воздействии атмосферных примесей. По этому нормативу оцениваются вещества, обладающие запахом или воздействующие на отдельные органы чувств.
ПДКс.с. – установлен для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вещества на организм человека