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.

Факторы, которые влияют на уровень загрязнения атмосферы: величина выброса, направление и скорость движения воздуха (наветренная, подветренная, штиль), температура (чем выше разница между температурой атмосферного воздуха и выбросами, тем меньше загрязнения в приземных пластах), атмосферное давление, влажность воздуха, расстояние до источника загрязнения, высота выброса.
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:

1. Планировочные.

2. Технологические.

3. Санитарно-технические.

4. Законодательные

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) -50м

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).

Из технологических мероприятий наиболее эффективными и перспективными следует считать заме­ну одного вида топлива на другой, а также изменение энергетических установок. В частности, наиболее эффективными, с экологической точки зрения, являются электрические двигатели. Однако на пути эффективного и массового их использования стоят некоторые технические трудности, пока не позволяющие широко использовать такие двигатели (например, в автомобилестроении).

Усовершенствования сгорания топлива можно добиться более интенсивной аэрацией энергетических установок, а также большей степенью дисперсности топлива. При этом достигается более хороший контакт топлива с кислородом воздуха.

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).

Комбинированными методами удается задержать на пути выбросов до 99 % пылевых загрязнений.

Для уменьшения загрязнения воздуха выбросами автомобильного транспорта рекомендуется строительство подземных (или надземных) пешеходных переходов, разноуровневых транспортных развязок и т. д.

Законодательные мероприятия – это мероприятия, которые определяют идеологическое и юридическое обоснование в отрасли санитарной охраны атмосферного воздуха.

1.07.1991 – закон Украины «Об охране окружающей среды»

16.10.1992 – закон Украины «Об охране атмосферного воздуха», согласно которому регламентируются правила планировки и строительства населенных мест и промышленных предприятий, установка очистных сооружений, контроль за выполнением охранных мероприятий, финансирование этих вопросов и законодательная ответственность за на­рушение правил и мер по охране чистоты атмосфер­ного воздуха.

Для многих веществ разработаны ПДК. ПДК – атмосферного загрязнения может быть определена как максимальная концентрация, не оказывающая на протяжении всей жизни человека прямого или косвенного неблагоприятного воздействия на его здоровье и здоровье последующих поколений, не снижающая работоспособность и не ухудшающая его самочувствие, а также санитарно-бытовые условия жизни. Рассчитывают среднесуточную (24 ч) и максимально разовую (30 мин) концентрации. Максимально разовые устанавливаются в дополнение к среднесуточным для веществ, обладающих запахом или раздражающим действием. Используется еще один важный показатель – предельно допустимый выброс (ПДВ). ПДВ – это научно-технический норматив, устанавливаемый для каждого источника выброса, который обеспечивает соблюдение ПДК в атмосферном воздухе населенного пункта. На этапах предупредительного саннадзора используется временный норматив – ОБУВ.

Таблица КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

В настоящее время установлены следующие величины ПДК:

а) для нетоксической пыли:

максимальная разовая - 0,5 мг/м³

среднесуточная - 0,15 мг/м³

б) для сажи:

максимальная разовая - 0,15 мг/м³

среднесуточная - 0,05 мг/м³

в) для сернистого газа:

максимальная разовая - 0,5 мг/м³

среднесуточная - 0,05 мг/м³

г) для окиси углерода:
максимальная разовая - 5,0 мг/м³
среднесуточная - 3,0 мг/м³.

Под комбинированным действием понимают одновременное или последовательное действие на организм нескольких химических веществ при одном и том же пути поступления (с воздухом, водой и т. д.).

Комплексное действие проявляется при одновременном поступлении в организм одного и того же химического вещества различными путями (из воды, воздуха, пищевых продуктов).

Сочетанное действие наблюдается при одновремен­ном или последовательном действии на организм человека факторов различной природы (физических, химических и биологических).

Многочисленными экспериментальными исследованиями установлено разнообразие ответных реакций организма на комбинированное действие атмосферных загрязнений. Эти реакции могут протекать по типу простого суммирования эффектов (для большинства изученных смесей), а также по типу ослабления (антагонизм), усиления (потенцирование) эффектов и независимого действия.

Для суммарной оценки загрязнения используют следующие расчеты:

1) Суммарный показатель загрязнения:

ΣПЗ= (с1/ПДК1*k1 + c2/ПДК2*k2 + Cn/ПДКn*kn)*100%,

где с1, с2, сn - концентрация элемента суммации,

k - коэффициент, который учитывает уровень опасности (k1 - первый класс - 0,8; k2 - второй класс 0,9; k3 - третий класс - 1; k4 - четвертый класс - 1,1,).

2) Показатель предельно допустимого загрязнения атмосферного воздуха (ПДЗ) - относительный интегральный критерий оценки загрязнения, который характеризует интенсивность и характер совместного действия всей совокупности присутствующих вредных примесей на основе коэффициентов комбинированного действия (ККД)

ПДЗ = ΣККДn * 100%.

ККДn, это ККД совместно присутствующих веществ, приведенных в официальных списках ПДК загрязняющих веществ в атмосфере.

3)Качество воздуха - это коэффициент, показывающий во сколько раз суммарный показатель загрязнения воздуха (ПЗ) выше, чем показатель предельно допустимого загрязнения (ПДЗ).

К=ΣПЗ/ПДЗ

Таблица КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

При наличии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма отношений их фактических концентраций (С1 С2, Сn) к предельно допустимым концентрациям, согласно формуле А. Г. Аверьянова, не должна превышать 1:

С1/ПДК1 + С2/ПДК2+ - + Сn/ПДКn < 1.

Кроме того, действуют:

ДБН 360-92 «Планировка и застройка городских и сельских поселений»

ГОСТ 17.2.3.01-86 «Правила контроля качества воздуха населенных пунктов»

ОНД-86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, которые содержатся в выбросах предприятий»

«Государственные санитарные правила планировки и застройки населенных пунктов (приказ МОЗ Украины от 19.06.1996 г. № 173)
ДСП-201-97 «Государственные санитарные правила охраны атмосферного воздуха населенных пунктов (от загрязнения химическими и биологическими веществами)

9.02.1995 г. Закон «О гигиенической экспертизе».

В мировой практике в течение последних десятилетий активно используется методология оценки и управления рисками влияния факторов окружающей среды на здоровье населения. Оценка риска может быть использована для принятия законодательных, судебных и других решений, связанных с возмещением вреда, причиненному здоровью граждан. Одним из основных вопросов при установлении количественной оценки риска канцерогенов является определение зависимости концентрация-эффект. При воздействии химических мутагенов установлена инвертированная зависимость (на низких уровнях выше, чем на высоких).

Расчет канцерогенного риска от воздействия бензола на население района Москвы. Если 10 тыс. человек в течение 70 лет будут вдыхать бензол в концентрации 0, 053 мг/м³, то у 4, 39‰о, из них в результате воздействия возникнет рак. Приемлемый риск, принятый в США для канцерогенов 1×10^­6.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА