Наиболее часто встречающиеся источники и основные закономерности загрязнения атмосферного воздуха были изучены в эпоху, предшествующую современному периоду назревающей опасности экологического кризиса. В отечественной и зарубежной литературе опубликованы многочисленные исследования и обобщающие материалы, характеризующие возможные ситуации в связи с неупорядоченными выбросами.
При сохранении существующих темпов развития промышленности и внедрения защитных мероприятий в ближайшие годы загазованность многих городов СССР будет возрастать и может достигнуть критических размеров.
По недавно обобщенным материалам наблюдений Гидрометеослужбы, полученным из 280 городов страны (около 1,2 млн. замеров), уровень загрязнения атмосферного воздуха характеризуется следующими данными (в дополнение к приведенным выше они содержат краткие сведения об основных источниках поступления соответствующих веществ в воздушный бассейн).
Загрязнение воздушной среды является причиной ряда неблагоприятных изменений не только в организме людей, непосредственно подвергающихся воздействию загрязненного воздуха, но и многочисленных объектов окружающей человека среды - как биотических (растительности, животных), так и абиотических сооружений (материалов, конструкций и т.п.). Воздействие загрязненного воздуха на объекты окружающей среды способно оказать опосредственное влияние на человека и его деятельность .
В литературе накоплены убедительные свидетельства того, что происходящее в течение длительного времени воздействие загрязненного воздуха на организм человека приводит к различным хроническим заболеваниям, особенно дыхательных путей, преждевременной потере трудоспособности и к сокращению продолжительности жизни человека.
В настоящее время во всем мире большое внимание уделяется проблемам влияния промышленной пыли и вредных газовых выбросов на лесное хозяйство, садоводство и сельскохозяйственные посевы. При этом учитывается, что очищение атмосферного воздуха от загрязнений в значительной степени происходит при помощи растительного покрова земли. Так, например, один гектар леса №ш сада за один год очищает от углекислого газа 18 млн. м3 воздуха.
Содержащиеся в промышленных выбросах вредные вещества, в том числе сернистый ангидрид, оказывают разрушающее действие на сооружения, здания и машины, что приводит к их преждевременному износу и выходу из строя.
В проблеме оценки социальных и экономических последствий загрязнения воздушной среды наиболее детальной разработке до настоящего времени подвергся ее экономический аспект.Ущерб в стоимостном выражении, вызванный последствиями загрязнения воздуха вредными выбросами, трудно поддается определению из-ва сложности количественного учета всего комплекса отрицательных факторов, а также вторичных последствий, проявляющихся в течение длительного периода. Поэтому данные о наносимом выбросами вредных веществ в атмосферу ущербе, приводимые по ряду зарубежных источников, носят очень приближенный характер. Такие работы проводятся в США, Англии, Франции, Югославии, Чехословакии, Италии и др.
В СССР и социалистических странах принцип подхода к ПДК коренным образом отличается от принятого в капиталистических государствах соответственно различию социальных позиций государственных учреждений, осуществляющих нормирование.
Вместе с тем, конкретные меры законодательства в нашей стране все еще недостаточно совершенны и нуждаются в дальнейшей разработке. Должно быть значительно детализировано законодательство, предусматривающее более конкретизированные меры ответственности за нарушение правил охраны окружающей среды и по возмещению причиненного ущерба. Например, по имеющимся данным, федеральные и местные власти США приняли до 2500 законов и указов по борьбе с загрязнением воздуха, воды и почвы. За 1972 г. и первую половину 1973 г. правительство США направило в Конгресс 34 законодательных предложения по защите окружающей среды, что составляет почти 20% всех законопроектов.
Для предприятий разных типов свойственны сложившиеся условия технологии производства и характеристики эффективности очистки газопылевых выбросов в атмосферу. Суммарным показателем этих сложившихся условий является величина выброса вредных веществ. В зависимости от конкретных условий осуществления выброса, общих ландшафгно-климагиче-ских характеристик и изменения метеорологических факторов во времени определенной величине выброса могут соответствовать на разных предприятиях и в разные периоды времени различные формы ореола загрязнения воздушной среды вокруг предприятия.
Развитие производства в нашей стране характеризуется весьма быстрыми темпами. В цепом производственные мощности удваиваются через 12-14 лет, причем ежегодный прирост выработки электроэнергии составляет 8%, добычи горючих ископаемых 5%, безвозвратного водозабора 5%.
Как известно, развитие современное экономики характеризуется ростом потребления энергии. Однако в баланс энергетических ресурсов включаются лишь те виды энергии, которые на современном этапе развития техники могут быть хозяйственно освоены. К ним относятся: уголь, нефть, газ, торф, дрова, сланцы, водная энергия, атомная энергия.
Вторичное и многократное использование металла приводит в конечном счете к уменьшению нежелательного воздействия человека на природу, поскольку сокращает количество извлекаемого из недр сырья и объем переработки этого сырья в полупродукты. Если условно принять за единицу количество овеществленного труда5соответствующего добытой железной руде, то затраты труда на получение того же количества железа в виде чугуна выше примерно в 2,6 раза, в виде стальных слитков углеродистой стали - в 3-4 раза, а в прокатной металлопродукции - в 7 раз.
Основным источником производства органических химических веществ является нефтехимия.В 1950 г. продукция нефтехимии составляла 50%, в 1970 -88%, в 1985 г. ожидается производство из нефти 98% всех органических продуктов. В 1950 г. в капиталистических странах было произведено 7 млн.т органических химических веществ, в 1963 г. - 63 млн.т, а по прогнозу в 1985 г. ожидается 250 млн.т.
Трудности в создании объединения, перерабатывающего отходы, заключаются в том, что промышленность организована по отраслевому признаку.Комбинирование производств - очень важный вопрос, особенно, когда идет речь о предприятиях различной ведомственной подчиненности. Однако при комбинировании может быть осуществлено снижение капитальных затрат: переработка отходов часто может быть начата на действующих предприятиях, которые потребуют незначительной реконструкции.
Несмотря на указанную взаимосвязь всех компонентов окружающей среды» все-гаки можно выделить один из важнейших, непосредственно связанный со всеми другими и влияющий на биосферу именно через эги связи. Мы имеем в виду атмосферу, среду обитания человека. Именно это определяет первостепенную важность охраны атмосферы, поскольку человек в естественных условиях не может быть от нее изолирован.
Наиболее массовыми вредными выбросами газообразных веществ в промышл енно развитых странах являются сернистый ангидрид, окислы азота, окись углерода и углеводороды. Многочисленные другие вредные вещества, поступающие в атмосферу от различных производств (фтор, хлор и их производные;, элеменгорганические производные, сероуглерод, серо— водород и др. не создают такой глобальной загазованности атмосферы, но часто служат источниками очень серьезного локального загрязнения атмосферы, поэтому очистка или обезвреживание таких выбросов является также совершенно необходимой.
Абсорбционные процессы являются наиболее распространенным способом очистки газов. В зависимости от характера взаимодействия абсорбируемого газах с жидкой фазой абсорбционные процессы подразделяются на три разновидности.
Адсорбционные методы очистки газов основаны на способности мепкопорисгых адсорбентов (активные угли, силикагели, алюмогели, цеолиты, пористые стекла и т.п.) улавливать из газовой фазы при соответствующих условиях те или иные вредные компоненты. Это не значит, однако, что адсорбционный метод очистки целесообразно использовать для улавливания любых. вредных компонентов. Депо в том, что для многих веществ оптимальные условия адсорбции существенно отличаются от реальных параметров очищаемого газа (имеется в виду прежде всего температура, влажность и т.д.). Изменение параметров подлежащего очистке газа требует больших затрат, но иногда это бывает целесообразно, и известны адсорбционные процессы, где газ предварительно охлаждают (низкотемпературная адсорбция) или нагревают для понижения относительной влажности (рекуперация сероуглерода).
Основу каталитических методов очистки или обезвреживания газов составляет прежде всего каталитическое превращение вредных газообразных веществ в безвредные или менее вредные вещества, непосредственно выбрасываемые в атмосферу.
Пылевидные загрязнители атмосферы легко обнаруживаются визуально как непосредственно в атмосфере, так и в осажденном виде на различных предметах. Именно благодаря такой наглядности загрязнения атмосферы пылью борьбу с этим загрязнителем начали вести очень давно. Сейчас сформировалась целая отрасль техники - пылеулавливание, располагающая широким арсеналом технических средств по обеспыливанию газовых выбросов.
Для осаждения взвешенных твердых или жидких примесей при этом методе используется сипа инерции частиц, возникающая при изменении направления или скорости аэродисперсно-го потока. Эффективность осаждения частиц здесь тем выше, чем крупнее частицы и больше возникающие развиваемые ускорения.
Этот метод в конечном итоге является разновидностью метода инерционного осаждения. Промывающая жидкость в нем используется одновременно для образования эффективных осадительных элементов и удаления осадка за пределы газового потока.