Заходи боротьби із забрудненням атмосфери

Для зниження викидів в атмосферу та захисту повітряного середовища в світі використовують певні заходи. (Мал. 13)

Мал.13

Методи захисту повітряного середовища

Архітектурно-планувальні заходи пов'язані з правиль­ним взаємним розміщенням джерел викидів і житлової забу­дови з урахуванням напрямку вітру, облаштуванням навколо промислових підприємств зелених зон тощо.

Інженерно-організаційні заходи спрямовані на зниження інтенсивності руху автотранспорту. Будівництво об'їзних і окружних доріг навколо міст і населених пунктів, спорудження різнорівневих розв'язок на перехрестях доріг, збільшення висоти димових труб для кращого розсіювання пило газових викидів в атмосфері.

Екологізація виробництв, а саме впровадження безвідход­них та мало відхідних технологій, дає змогу значно знизити рівень забруднення атмосфери. Найперспективнішими напря­мами є перехід підприємств теплоенергетики з твердого палива на природний газ; використання вторинних енергоресурсів у вигляді гарячої води і гарячих газів.

Техніко-технологічні заходи очистки викидів. Існують різні методи очистки викидів від твердих, рідких і газоподіб­них домішок. На основі цих методів розроблено багато при­строїв та приладів, комплексне їхнє використання забезпечує високоефективне очищення пило газових викидів.

Для очищення газів від твердих і рідких часток використо­вують технології сухої інерційної очистки газів, мокрої очистки газів, фільтрації, електростатичного осадження.

Сухі пиловловлювачі (осаджувальні камери, інерційні пиловловлювачі, циклони) призначені для грубого механічного очищення викидів від великих і важких часток пилу. Принцип роботи - осі­дання частинок під дією відцентрових сил і сили земного тяжіння.

Мокрі пиловловлювачі (порожнисті газопромивачі, скру­бери тарілчасті, барботажні та пінні газопромивачі, газопро­мивачі з рухливою насадкою, мокрі апарати ударно-інерційної дії, швидкісні турбулентні газопромивачі) потребують подання води і працюють за принципом осадження частинок пилу на поверхні крапель під дією сил інерції та броунівського руху.

Фільтри (тканинні, паперові, керамічні, із волокнистих матеріалів тощо) належать до високоефективних типів апара­тів сухої очистки газів. Вони здатні затримувати тонкодисперсні частинки пилу до 0,05 мкм. В основі роботи фільтрів усіх видів є пропускання запиленого повітря через пористі середовища. При цьому частинки пилу, завислі у газі, під дією броунівської дифузії, ефекту дотику, інерційних, електростатичних та граві­таційних сил осідають у пористому середовищі.

Електрофільтри є досконалими приладами для очистки газів від пилу. Принцип роботи всіх типів електрофільтрів базу­ється на ударній іонізації пило газового потоку і осіданні пилу на осаджувальних і коронуючих електродах. Забруднені гази, які надходять в електрофільтр, завжди є частково іонізова­ними за рахунок різних зовнішніх факторів, тому вони можуть проводити струм, потрапляючи у простір між: двома електродами, У просторі між: заземленими коронуючим і осаджу вальним електродами утворюється електричне поле змінної напруги за силовими лініями, які спрямовані від коронуючого до осаджу вального електрода або навпаки. Осаджені частинки пилу під дією сили тяжіння потрапляють у пилозбірник.

Для очистки газів від токсичних газо і пароподібних компонентів використовують методи абсорбції, адсорбції, тер­мічні і каталітичні.

Абсорбційний метод побудований на поглинанні речовин із суміші газів рідинами з утворенням розчинів. Рідини, які використовують для поглинання газоподібних домішок, називають абсорбентами. Фізична сутність процесу абсорбції пояснюється так званою теорією плівки, згідно з якою при дотику рідини та газів на поверхні розділу фаз утворюється рідина та газова плівка. За рахунок сил дифузії розчинний у рідині компонент газоповітряної суміші проникає спочатку крізь газову плівку, а потім — крізь рідину і потрапляє у внутрішні шари абсорбенту, розподіляючись в його об'ємі. Газоподібні ціанисті сполуки абсорбують наприклад, 5% ним розчином залізного купоросу.

Адсорбційний метод дає змогу поглинати газоподібні домішки активними поверхнями твердих речовин. Фізична основа процесу адсорбції — здатність деяких твердих тіл з уль­трамікроскопічною структурою (адсорбентів) вибірково виді­ляти та концентрувати на своїй поверхні окремі компоненти газової пароповітряної суміші або розчину. В пористих тілах з капілярною структурою поверхневе поглинання доповнюється капілярною конденсацією. Наприклад, на АЗС широко вико­ристовується метод очистки технологічних газів методом сорб­ції радіоактивних продуктів на вугільних фільтрах. Термічні методи знешкодження газоподібних сполук ґрунтуються на нейтралізації промислових і вентиляційних газів у результаті високотемпературного до спалювання. Воно може здійснюва­тися як за рахунок змішування цих викидів з повітрям без додаткового використання палива, так і з додаванням палива, а також: як з утилізацією тепла, так і без нього.

Каталітичний метод полягає в нейтралізації шкідливих речовин, які містяться у виробничих газах, у результаті їхньої взаємодії з компонентами цього ж газу або спеціальними добав­ками під впливом каталізатора. На поверхні каталізатора в результаті його взаємодії з компонентами викидів утворю­ються проміжні сполуки, які вступають у подальші хімічні перетворення з відновленням первинного хімічного складу каталізатора та зв'язуванням шкідливих речовин у нешкід­ливі сполуки.

Широко використовуються паладійовмісні і ванадієві каталізатори. Так, за допомогою каталітичного методу проводиться відновлення оксидів нітрогену аміаком до елементарного нітрогену.

Важливим методом є також організація санітарно-захисних зон.

Санітарно-захисна зона — це смуга, яка відділяє джерело промислового забруд­нення від житлових або громадських будівель для захисту населення від впливу шкідливих чинників виробництва (викиди пилу або інші види забруднення середовища).

Ширину санітарно-захисних зон встановлюють залежно від класу виробництва, ступеня шкідливості й кількості виділених в атмосферу речовин і приймають від 50 до 1000 м. Наприклад, для цементних заводів, потужність яких більше 150 тис. т цементу в рік (І клас виробництва) ширина санітарнозахистної зони — 1000м, а для підприємств V класу виробництва — 50 м.

Санітарно-захисна зона повинна бути впорядкована та озеленена газостійкими породами дерев і чагарників, наприклад, тополею пірамідальною, несправжньою акацієвою, кленом гостролистим, ялиною колючою, липою серцелистою та ін.

Згідно з нормативно-технічною документацією нормування якості навколишнього природного середовища здійснюється з метою встановлення гра­нично допустимих норм впливу на навколишнє середовище, що гарантує екологічну безпеку населення та збереження генетичного фонду, забезпечує раціональне використання і відтворення природних ресурсів за умов стійко­го розвитку господарської діяльності. В Україні розроблені та діють нормати­ви ГДК, перевищення котрих за певних умов негативно впливає на здоров'я людини.

ГДК _с.д — середньодобова гранично допустима концентрація забруднювача в повітрі, котра не справляє на людину опосередкованої шкідли­вої дії при цілодобовому вдиханні;

ГДК _м.р — максимально разова гранично допустима — концентрація забруднювача в повітрі (населених місць), що не викликає рефлекторних реакцій в організмі людини.

Табл.4 Гранично допустимі концентрації (мг/м3) деяких шкідливих речовин для повітря населених місцевостей.

Речовина	ГДКс.д	ГДКм.р	К
Тверді речовини (пил)	0,15	0,2	3,0
Двоокис сірки	0,05	0,5	1,0
Двоокис азоту	0,04	0,085	0,8
Окис азоту	0,06	0,4	1,2
Окис вуглецю	3,0	5,0
Аміак	0,04	0,2	0,8
Хлористий водень	0,2	0,2	4,0
Ціанистий водень	0,01	-	0,2
Окис кадмію	0,001	-	0,02
Свинець	0,0003	0,03	0,006
Сірководень	0,005	0,03	0,1
Бенз(а)пірен	0,000001	-	0,00002
Фенол	0,003	0,01	0,06
Формальдегід	0,003	0,035	0,06
Фтористий водень	0,005	0,2	0,1

На територіях, які підлягають посиленій охо­роні, встановлюються більш жорсткі вимоги - ГДК повинні бути зменшені на 20 %.

Для того, щоб визначити стан забруднення повітря декількома речовинами, щоб діють одночасно, часто використовують комплексний показник – індекс забруднення атмосфери (ІЗА).