Воздушный бассейн Свердловской области: экологические проблемы и пути их решения
Результаты показывают, что риски повышенной смертности в связи с реальными уровнями загрязнения атмосферы некоторых малых городов могут быть даже выше, чем в крупных городах (например, по смертям, связанным с пылевой фракцией РМ10) первые два места занимают города Березовский и Кушва, а с фракцией РМ2‚5 – первые три места занимают города Березовский, Кушва и Сысерть. С целью оценки пылевой нагрузки в г. Красноуральске в 2001 г. организован мониторинг мелкодисперсных фракций размером 10 мкм (РМ10). Мониторинг мелкодисперсных фракций пыли производится на стационарном посту ОАО "Святогор" в жилом массиве, расположенном на расстоянии 2,8 км от предприятия. Результаты мониторинга свидетельствуют о том, что, как средняя, так и максимальная концентрация за весь период мониторинга (0,0176 и 0,032 мкг/м³) также не зарегистрировано.
МЕТОДЫ БОРЬБЫ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ВОЗДУХА
Как мы уже выяснили, загрязнение атмосферы действительно негативно сказывается на самочувствии человека, приводит к различным заболеваниям и к ранней смертности. Но процесс загрязнения обратим. Человечество давно уже нашло методы очистки и предотвращения загрязнений. Например, применение различных очистных фильтров, устанавливаемых на трубы фабрик и заводов, на автомобили. Также эффективным средством может считаться введение экономических санкций относительно производств, наиболее сильно загрязняющих атмосферу, как то: снижение налогов на доходы для предприятий, обновляющих лесные угодья, или наложение штрафов на заводы, чьи выбросы превышают ПДК.
ГАЗОВЫЕ ВЫБРОСЫ
Парниковый эффект, озоновые дыры, кислые дожди, пораженные леса, смог – все это понятия, которые однозначно характеризуют нарушение среды обитания. Эти отклонения основаны на сложных биохимических, физических и физико-химических процессах, вызванных многочисленными антропогенными источниками выбросов. Несмотря на значительные усилия и частичный успех, разработка решений по первичной охране окружающей среды, то есть концепции экологически чистых технологических процессов не могут быть решены в необходимой степени в короткое время. Вторичные природоохранные мероприятия, а именно очистка отходящих газов и воздуха в целях снижения твердых, парообразных и вредных газообразных компонентов, по-прежнему не утратили своего значения. Однако следует отметить, что эффективность их по разным причинам не очень высока. За период с 1989 по 1994 г.г. в Свердловской области масса выбросов загрязняющих веществ как суммарная. Так и по основным загрязняющим веществам имеет тенденцию к снижению. Валовой выброс загрязняющих веществ за 5 лет снизился более чем на 40%. Причем пылевые выбросы в атмосферу сократились практически на 55%, а газообразные – на 39%. Однако все это сокращение связано с падением производства.
В 1994 г. на предприятиях области улавливалось 10,1 млн. т загрязняющих веществ, из них утилизировано 4,88 млн. т. Степень улавливания загрязняющих веществ по области в целом составила 86,56%. Самая низкая степень улавливания на предприятиях топливной отрасли – 6,21%.Мероприятия по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу области были выполнены на 83 предприятиях. Выбросы за 1995 г. снижены на 21 тыс. т. Какие же мероприятия были проведены? Рассмотрим диаграмму:
· повышение эффективности существующих установок газоочистки (УГО) предприятий Верхнего Тагила, Серова, Качканара – 2253 т;
· наладка и ремонт УГО в Артемовске, Сухом Логе, «НТМК» (г. Нижний Тагил) – 1773,1 т;
· монтаж новых УГО в Серове, Каменск-Уральском, Сухом Логе, Первоуральске, Асбесте – 899,6 т;
· реконструкция УГО в Ревде, Полевском, Каменск-Уральском, Екатеринбурге, Нижнем Тагиле – 350,1 т;
· перевод систем отопления с мазута на газ в реже, Серове, Красноуральске – 1103,4 т;
· изменение технологии в Красноуральске, Полевском, Екатеринбурге – 13674,7 т;
· закрытие источника загрязнения в Асбесте, Каменск-Уральском – 529,4 т.
ОЧИСТКА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ И ВОЗДУХА
Для очистки газов применяют: электрическую очистку, механические пылеулавливатели, процессы абсорбции и хемосорбции, сжигание, адсорбцию и катализ.
Электрическая очистка газа основана на принципе поляризации твердых частиц, содержащихся в газе или воздухе. Под действием электричества создается электромагнитное поле. Частицы поляризуются, притягиваются к одному из электродов и скапливаются на его поверхности. Периодически образовывающийся налет удаляется. Применяется на предприятиях цветной и черной металлургии, химической и целлюлозно-бумажной промышленности, промышленности строительных материалов, стекольных заводов; в топливно-энергетическом хозяйстве: для очистки обжиговых и отходящих газов из печей, конверторов домен любых видов, сушилок, электролитных и стеклоплавильных ванн, любых газов термических процессов, отходящего воздуха или газов от источников пыли на цементных заводах.
Механические пылеулавливатели включает в себя: центробежные сепараторы (циклоны, мультициклоны), тканевые фильтры, грануляторные фильтры (фильтр с завихряющими насыпными слоями).
Циклоны, мультициклоны применяются для очистки полезных и отходящих газов от пыли в сталелитейной, металлургической и химической промышленности, таких как дымовые газы, печные газы и так далее.
Тканевые фильтры: очистка от пыли отходящих газов и воздуха помещений на литейных металлургических заводах, электростанциях и мусоросжигательных установках.
Грануляторные фильтры: очистка от пыли отходящего воздуха из клинкерных охладителей на цементных заводах, отходящих газов из вращающихся и шахтных печей; предприятий по добыче и переработке нерудных полезных ископаемых и почв, а также дымовых газов, отходящих газов агломерационных фабрик.
Абсорбция и хемосорбция. Процессы абсорбции и хемосорбции применяются в скрубберах, распылительных абсорберах, реакторах с циркулирующим кипящим слоем. При этом используются методы мокрой очистки путем промывки, абсорбции и реакция для удаления агрессивных газов с жидкостями, прежде всего в химической промышленности, на металлургических заводах. Полусухие методы, основанные на реакции агрессивных газов (SO2, HCL, HF) с суспензиями, с образованием твердых продуктов реакции, используются на электростанциях и мусоросжигательных заводах (распылительные абсорберы). Сухие методы, в качестве циркуляционных процессов в реакторе с циркулирующим кипящим слоем с порошковым абсорбентом, для удаления агрессивных газов из отходящих газов алюминиевой, химической промышленности, промышленности строительных материалов, электростанций и мусоросжигательных заводов. Удаление из газов ртути и других вредных компонентов с помощью специально пропитанного азотированного угля.
Очистка отходящих газов путем сжигания применяется для отходящих нефтехимических предприятий, сжигания газов, содержащих хлоропроизводные углеводороды с регенерацией, совместного сжигания отходящих газов и жидких остатков.