Рассеяние загрязняющих веществ в атмосфере

Среди процессов, происходящих в атмосферном воздухе при поступлении в него примесей (ЗВ), выбрасываемых различными предприятиями, следует выделить рассеяние этих примесей в атмосферном воздухе, в результате чего происходит снижение их концентраций, причем с увеличением расстояния от точки выброса эти концентрации снижаются до безопасных уровней.

Естественные источники выброса в атмосферу ЗВ (вулканический пепел, дым пожарищ, почвенная пыль и т.д.), а также искусственные (выбросы предприятий автотранспорта, нарушение естественного состояния почв распашкой и добычей полезных ископаемых и т.д.) способствуют постоянному поступлению вредных веществ как в приземные слои атмосферы (в своем большинстве), так и в более высокие зоны, вплоть до стратосферы.

По мере удаления от источника выбросов вредные вещества и соединения рассеиваются в атмосфере, за счет циркуляционных процессов переносятся на десятки и даже тысячи километров от места выброса.

Рассеивание выбросов в атмосфере – метод снижения концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы до значений, не превышающих предельно допустимых концентраций, за счет турбулентной диффузии пыле- и газообразных примесей, выбрасываемых в атмосферу через высотные трубы. На процесс рассеивания выбросов существенное влияние оказывают состояние атмосферы, расположение предприятий, характер местности, физичес­кие свойства выбросов, высота трубы, диаметр устья и др. Горизонтальное перемещение определяется в основном скоростью ветра, а вертикальное – распределением температур.

Климат – это многолетний режим погод, обусловленный притоком солнечной радиации, характером подстилающей поверхности и связанными с ними влагооборотом и циркуляцей воздуха. Климат определяет первичные условия комфортности проживания в данной местности, формирует режим водных ресурсов, влияет на плодородие почв.

Основные характеристики – температура воздуха и ее перепады, давление, влажность, ветровой режим.

Ландшафтно-географические особенности местности во многом влияют на основные характеристики климата (особенно на характер и подвижность воздуха) и чаще всего слабо способствуют процессу рассеивания ЗВ в атмосфере. Это очень важное обстоятельство необходимо учитывать при размещении населенных пунктов и производств.

Урбанизация природы – превращение естественных ландшафтов в искусственные за счет постройки зданий и сооружений, транспортных и иных магистралей и трубопроводов, ЛЭП, вырубки лесов, добычи полезных ископаемых, освоения земель в с/х целях. Изменение ландшафта оказывает заметное влияние на температурный и ветровой режим местности, изменяет микроклимат, особенно в городах. А в городах проживает в настоящее время около 50 % населения (в 1900 году – 14 %). В Европе – 79 % городского населения. В Латинской Америке 38 городов с населением более 1 млн. жителей (самый крупный – Мехико – 19 млн. чел, 1 место в мире; Сан-Пауло – 18 млн. чел. – 3 место). Самый густонаселенный город Европы – Барселона – 700 чел/га (Париж – 291 чел/га).

Крупные населенные пункты с их инфраструктурой сами по себе являются источниками всевозможных выбросов в атмосферу, но, кроме того, застройка не способствует процессу рассеивания ЗВ.

Между тем рассеивание ЗВ – это вынужденная и необходимая мера, применяемая при невозможности улавливания ЗВ, с целью защиты населения и окружающей среды от вредного влияния компонентов ЗВ.

В промышленности для уменьшения количества выбросов применяют различные методы очистки и улавливания ЗВ перед выбросом их остатков в атмосферу (или сбросом в водные ресурсы). На различных производствах средний уровень улавливания ЗВ из выбросов колеблется от 85 % до 98 %. Более высокого уровня улавливания достичь либо крайне сложно, либо экономически нецелесообразно. В связи с этим часть загрязняющих веществ приходится выбрасывать в атмосферу.

Для улучшения рассеивания ЗВ, уменьшения влияния на качество окружающей среды эти выбросы происходят через так называемые организованные источники выбросов – как правило, это трубы различного диаметра и высоты, специальной формы, через которые естественной тягой или принудительно выбрасываются ЗВ. Чем выше труба, тем лучше условия для выноса из жилой зоны и рассеивания вредных примесей. Однако необходимо учитывать, что на любом производстве имеются и неорганизованные источники выбросов – через неплотности оборудования, открытые окна и двери, проемы в цехах и т.п. часть выбросов и ЗВ рассеивается слабо и в приземных слоях атмосферы, что наиболее опасно для окружающего пространства и населения.

Источники загрязнения воздушного пространства промышленными выбросами могут быть классифицированы следующим образом.

По назначению:

– технологические, содержащие отходящие газы после их улавливания на установках;

– вентиляционные – местные отсосы и общеобменная вентиляция.

По месту расположения:

– незатененные (высокие) или точечные, удаляющие загрязнения на высоту, превышающую здание в 2,5 раза;

– затененные (низкие) на высоте менее 2,5 высоты здания; наземные – открыто расположенное технологическое оборудование.

По геометрической форме:

– точечные (трубы, шахты и т.п.);

– линейные (аэрационные фонари, окна, факела и т.д.).

По режиму работы: непрерывного и мгновенного действия; залповые и мгновенные.

По дальности распространения: внутриплощадные, внеплощадные.