Защита атмосферы от антропогенного загрязнения
Экологи ФРГ выделили три основных способа уменьшения загрязнения окружающей среды : “удлини трубу” (разбавление, рассеяние вредных примесей), “заглуши трубу” (очистка), “завяжи трубу узлом” (применение малоотходных технологий). Рассмотрим, как практически применяются эти способы для защиты атмосферы от воздействия человека.
Загрязнение атмосферы от промышленных и транспортных источников определяется многими факторами, среди которых ключевые — мощность источника, высота его над рельефом, состав и температура отходящих газов, спектр примесей, внешние условия рассеяния (метеорологические данные, роза ветров), тип ландшафта и др.
Основными направлениями защиты атмосферы от загрязнения являются:
1. Экологизация технологических процессов.
Этонаиболее радикальная мера, предполагающая:
- создание непрерывных (замкнутых) технологических циклов;
- применение малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ;
- замену местных котельных установок на централизованное теплоснабжение;
- предварительную очистку топлива и сырья от вредных примесей;
- замену угля и мазута на природный газ;
- гидрообеспыливание;
- перевод на электропривод компрессоров, сваебойных агрегатов, насосов;
- частичную рециркуляцию (повторное использование отходящих газов);
- снижение загрязнения отработанными газами автотранспорта: поиск заменителей бензина (газовое топливо, метиловый спирт (метанол), малотоксичный аммиак, жидкий водород); исследования с целью замены карбюраторного двигателя на дизельный, паровой, газотурбинный; создание пробных моделей автомобилей на электрических аккумуляторах в комплексе с карбюраторными двигателями, автомобилей на солнечных элементах.
2. Очистка газовых выбросов от вредных примесей.
К вредным примесям относятсяаэрозоли (пыль, зола, сажа) и токсичные газо- и парообразные примеси (NO, NO2, SO2).
От аэрозолей защищают:
- сухие пылеуловители (циклоны (групповые, батарейные), ротационные, вихревые пылеуловители, жалюзийные пылеотделители, пылеосадительные камеры, основанные на эффекте оседания частиц пыли под действием центробежных сил и сил тяжести;
- мокрые пылеуловители (скрубберы Вентури, форсуносные и центробежные скрубберы, аппараты ударно-инерционного типа, турбулентные газопромыватели, пенные аппараты), производящие осаждение частиц пыли на поверхность капель, пленки или пены жидкости под действием сил инерции и броуновского движения;
- фильтры (зернистые со слоями песка, титана, стекла; с гибкими пористыми перегородками из ткани, резины, полиуретана), задерживающие мелкодисперсные частицы пыли до 0,05 мкм;
- электрофильтры, задерживающие частицы до 0,01 мкм, высоко эффективные (очистка газов на 99 – 99,5 %), но с большим расходом энергии, требуемой для заряда частиц.
От токсичных газо- и парообразных примесей (NO, NO2, SO2) применяют :
- поглощение примесей путем каталитического превращения;
- промывку выбросов растворителями примеси (абсорбцию);
- адсорбционный метод - поглощение газообразных примесей твердыми телами с ультрамикроскопической структурой;
- хемосорбцию;
- термическую нейтрализацию.
3. Рассеивание газовых примесей в атмосфере.
Для рассеивания применяют высокие дымовые трубы (до 300 м), хотя это далеко не самое лучшее решение, вынужденное мероприятие при необеспеченности очистными устройствами. Примеры: медно-никелевый комбинат в г. Сазбери (Канада) имеет трубы высотой 407 м; вентиляционные трубы на АЭС для рассеивания радиоактивных выбросов достигают высоты 100 м.
4. Организация санитарно-защитных зон (СЗЗ) и архитектурно-планировочные решения.
СЗЗ – полоса отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от вредных факторов производства. Ширина СЗЗ зависит от класса производства, степени вредности и количества выделяемых в атмосферу веществ (от 50 до 1000 м). В СЗЗ должны расти газоустойчивые породы деревьев – акация белая, тополь канадский, ель колючая, шелковица, клен остролистный, вяз. Хвоя 1 га елового леса улавливает 32 т пыли в год, листва букового леса – 68 т;
Архитектурно-планировочные решения включают в себя:
- правильное взаимное размещение источников выброса и населенных мест с учетом направления ветров;
- выбор под застройку промышленного предприятия ровного возвышенного места, хорошо продуваемого ветрами;
- сооружение автодорог в обход населенных пунктов.
Кроме перечисленных мер предусмотрена охрана озонового слоя (Закон РФ “Об окружающей среде” (2002) путем организации наблюдений за изменением озонового слоя, соблюдения нормативов предельно допустимых выбросов для озоноразрушающих веществ (фреонов), регулирования производства и использования веществ, разрушающих озоновый слой, прекращения выпуска озоноразрушающих веществ.
ªВопросы для самопроверки
1. Охарактеризуйте существующие методы пылегазоочистки.
2. Каковы общие принципы расчета выбросов в атмосферу ?
3. Какие меры по защите атмосферы подразумевают способы уменьшения загрязнения окружающей среды : “удлини трубу”, “заглуши трубу”, “завяжи трубу узлом” ?
4. Каково назначение СЗЗ ?
5. Какие факторы влияют на распространение загрязнителей в атмосфере ?