Антропогенное загрязнение атмосферного воздуха

Масштабы энергетики больше всего сказываются на состоянии атмосферы. Хотя ресурс атмосферного кислорода очень велик и возобновляем, чувствительность живых организмов даже к небольшим изменениям состава воздуха и к попадающим в атмосферу техногенным примесям заставляет рассматривать загрязнение атмосферы как существенное изъятие значительной части важнейшего ресурса [9, с.43].

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. (рис 16).

Рис. 16. Роза ветров

Техногенные выбросы в воздушную среду насчитывают десятки тысяч индивидуальных веществ. Однако наиболее распространенные, «многотоннажные» загрязнители сравнительно немногочисленны. Это различные твердые частицы (пыль, дым, сажа), оксид углерода (СО), диоксид серы (SO₂), оксиды азота (NO, NO₂), различные летучие углеводороды (СН_х), соединения фосфора, сероводород (H₂S), аммиак (NH₃), хлор (Cl₂), фтористый водород (HF).

Количество первых пяти групп веществ из этого перечня измеряются десятками миллионов тонн.

В России лидером по валовым выбросам загрязняющих веществ в атмосферу является Уральский экономический район. Из 25 тысяч российских предприятий, загрязняющих атмосферу, лишь 38 % оборудованы пылегазоочистными установками, из которых 20 % не работают или работают неэффективно. Это одна из причин повышенных эмиссий некоторых малых по массе, но токсичных загрязнителей – углеводородов и тяжелых металлов.

Основные антропогенные источники загрязнения атмосферы представлены в табл. 13.

Таблица 13

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха

В выбросах тепловых электростанций всегда содержатся естественные радионуклиды (²²⁶Ra, ²³²Th, ⁴⁰K), которые могут быть источником неблагоприятных воздействий на природную среду, сравнимым с АЭС, работающей в безаварийном режиме. Среди химических канцерогенов в выбросах ТЭС ведущее место занимают полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), образующиеся при сжигании топлива и его термической переработке.

Проблема загрязнения воздуха не нова. Более двух столетий серьезные опасения вызывает загрязнение воздуха в крупных промышленных центрах многих европейских стран. Однако длительное время эти загрязнения носили локальный характер. В то время, когда промышленных предприятий, заводов и фабрик было немного, дым и копоть загрязняли сравнительно небольшие участки атмосферы и легко разбавлялись массой чистого воздуха. Однако быстрый рост промышленности и транспорта в ХХ в. привел к тому, что выброшенные в воздух вещества не успевают рассеяться к моменту поступления в атмосферу новой порции загрязнения. Их концентрация увеличивается, и они становятся причиной вредных и даже фатальных последствий для биосферы.

В целом в атмосферу Земли ежегодно выбрасывается в среднем более 400 млн. т четырех главныхполлютантов (загрязнителей): диоксид серы, оксидов азота, оксидов углерода и твердых частиц. Вклад наиболее промышленно развитых стран в загрязнении атмосферы распределяется следующим образом: по диоксиду серы – 12 % Россия, 21 % США, по оксидам азота – 6 % Россия, 20 % США, по оксиду углерода – 10 % Россия, 70 % США.

По данным Министерства природных ресурсов Российской Федерации, на Европейской территории страны за 2000 г. выпало 2,4 млн. т окисленных серы и азота, из которых 1,39 млн. т (57 %) обусловлены трансграничным переносом.

Если бы реально существовал и действовал экономический механизм платы за трансграничное загрязнение, то тогда на международном уровне можно было бы предъявить многочисленные инвалютные иски по каждому виду загрязнений, которые ориентировочно можно просчитать в следующих показателях (табл. 14) на основании действующих в Российской Федерации базовых нормативов платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Таблица 14

* Расчет величины платы (Пл) или возможных исков за трансграничный перенос загрязняющих веществ определяется произведением базового норматива платы (Б_{н пл}) на массу загрязнителя (М – годовая величина) и на коэффициент индексации платы.

Известно, что городской воздух содержит свинца в 20 раз больше, чем деревенский, и в 2000 раз больше, чем морской.

Выделите, какие газообразные выбросы характерны для теплоэнергетики…

[1] безн(а)пирен, СО, NO₂, C_xH_y;

[2] NO₂, CO₂, CO, NO, SO₂, бенз(а)пирен, альдегиды, органические кислоты;

[3] H₂S, CS₂, CO, NH₃, кислоты, растворители, летучие сульфиды;

[4] SO₂, CO, NH₃, фтористые, цианистые соединения, органические вещества.

4.4. Парниковый эффект