Основные источники загрязнения атмосферы

В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят следующие отрасли: теплоэнер­гетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и го­родские котельные и др.), далее – предприятия черной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, предприятия цветной металлургии, производство стройматериалов.

Роль различных отраслей хозяйства в загрязнении атмосферы в развитых промышленных странах Запада иная. Так, например, ос­новное количество выбросов вредных веществ в США, Великобрита­нии и ФРГ приходится на автотранспорт (50 – 60%), тогда как на долю теплоэнергетики значительно меньше, всего 16 – 20%.

Тепловые и атомные электростанции. Котельные установки.Впро­цессе сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделя­ется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания. Объем энергетических выбросов очень велик. Так, современная теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн. кВт расходу­ет до 20 тыс. т угля в сутки и выбрасывает в атмосферу в сутки 680 т SO₂ и SO₃; 120 – 140 т твердых частиц (зола, пыль, сажа); 200 т ок­сидов азота и, кроме того, естественные радионуклиды ²²⁶Ra, ²³²Th, ⁴⁰Ka, концентрация которых (⁴⁰K и ²²⁶Ra) в золе увеличивается от 2 до 8 раз по сравнению с исходным, а ²³²Th – от 3 до 8 раз. В шлаковых отходах удельная активность ⁴⁰K возрастает от 2 до 7 раз, ²³²Th – от 3 до 9 раз, а ²²⁶Ra – от 3 до 8 раз.

Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы золы, но практически не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологично газовое топливо, которое в 3 раза меньше загряз­няет атмосферный воздух, чем мазут, и в пять раз меньше, чем уголь.

Источники загрязнения воздуха токсичными веществами на атомных электростанциях (АЭС) – радиоактивный йод, радиоактив­ные инертные газы и аэрозоли.

Крупный источник энергетического загрязнения атмосферы – отопительная система жилищ (котельные установки), дает мало ок­сидов азота, но много продуктов неполного сгорания. Из-за неболь­шой высоты дымовых труб токсичные вещества в высоких концен­трациях, как правило, рассеиваются вблизи котельных установок.

Черная и цветная металлургия.При выплавке одной тонны стали в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксидов серы и до 0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные загрязнители, как марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и др. В процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси, состоящие из фенола, формаль­дегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ. Существенно загрязняется атмосфера также на агломерационных фабриках, при доменном и ферросплавном производствах.

Значительные выбросы отходящих газов и пыли, содержащих токсичные вещества, отмечаются на заводах цветной металлургии при переработке свинцово-цинковых, медных, сульфидных руд, при производстве алюминия и др.

Химическое производство.Выбросы этой отрасли хотя и невелики по объему (около 2% всех промышленных выбросов), тем не менее, ввиду своей весьма высокой токсичности, значительного разнообра­зия и концентрированности представляют значительную угрозу для человека и всей биоты. На разнообразных химических производствах атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, ам­миак, нитрозные газы (смесь оксидов азота), хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.

Выбросы автотранспорта.Вмире насчитывается несколько сот миллионов автомобилей, которые сжигают огромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, осо­бенно в крупных городах. Так, в Москве на долю автотранспорта при­ходится 80% от общего количества выбросов в атмосферу.

Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания (особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных соедине­ний – бенз(а)пирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (в случае применения этилированного бензина).

Наибольшее количество вредных веществ в составе отработавших газов образуется при неотрегулированной топливной системе авто­мобиля. Правильная ее регулировка позволяет снизить их количество в 1,5 раза, а специальные нейтрализаторы снижают токсичность вы­хлопных газов в шесть и более раз.

Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха отмечается так­же при добыче и переработке минерального сырья, на нефте- и газо­перерабатывающих заводах (рис. 7.1), при выбросе пыли и газов из подземных горных выработок, при сжигании мусора и горении пород в отвалах (терриконах) и т. д. В сельских районах очагами загрязне­ния воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышленные комплексы по производству мяса, распыление пес­тицидов и т. д.

Особую роль играет трансграничный перенос загрязнений. При таком виде распространения загрязнений «Каждый житель Земли является потенциальной жертвой трансграничных загрязнений».

Под трансграничными загрязнениями понимают загрязнения, перенесенные с территории одной страны на площадь другой.

Только в 1994 г. на Европейскую часть России из-за невыгодного ее географического положения выпало 1204 тыс. т соединений серы от Украины, Германии, Польши и других стран. В то же время в других странах от российских источников выпало только 190 тыс. т серы, т. е. в 6,3 раза меньше.