Основні шляхи вирішення проблеми забруднення атмосфери - охорона атмосферного повітря в республіці

Першим кроком у встановленні шкідливого впливу, пов'язаного із забрудненням повітря, є розробка критерію якості повітря, а також стандартів якості.

Стандарти якості визначають рівні якості повітря і гранично допустимі викиди (ГДВ), які необхідно витримувати для забезпечення безпеки життя.

Контролюючі органи зобов'язані здійснювати кількісний та якісний контроль.

Іншим підходом до поліпшення стану атмосфери є вимога застосування передових технологічних процесів, заміна шкідливих матеріалів нешкідливими, застосування мокрих способів обробки сировини замість сухих.

Як правило, на промислових підприємствах використовуються процеси або пристрої для газоочистки і пиловловлювання, щоб зменшити або запобігти величину викиду. Процеси газоочистки можуть також зруйнувати або міняти його хімічні або фізичні властивості так, що він стає менш небезпечним

У деяких випадках використовують метод розсіювання в атмосфері. Димові труби повинні бути досить високими (300-350 метрів), для забезпечення хорошого розведення домішок шляхом обтікання повітря навколо будівель в зоні аеродинамічних тіней. Крім того, необхідно враховувати температуру викидів і місце розташування труб. Підприємства будують з підвітряного боку по відношенню до житлових районів. На ряді підприємств факельні гази використовують для опалення будівель, а їх надлишок направляється на теплоцентраль.

Один з головних джерел забруднення атмосфери вуглекислим газом - автомобільний транспорт. Є кілька видів боротьби з цим видом забруднень: технічне вдосконалення двигунів, паливної апаратури, електронних систем подачі палива; підвищення якості палива, зниження вмісту токсичних речовин у вихлопних газах в результаті застосування допалювачів палива, каталітичних каталізаторів; використання альтернативних видів палива, наприклад стисненого природного газу.

Крім того, відкритий спосіб утилізації вуглекислого газу за допомогою новітніх технологій. Діоксид вуглецю витягують з димових газів. Операцію проводять високоекономічним методом газоразделенія за допомогою іонообмінних мембран, при цьому концентрацію вуглекислоти доводять до 98-99%. Очищений діоксид вуглецю закачують в сховища (газгольдери), звідки він надходить на подальшу переробку.

На наступній стадії вуглекислий газ змішують з парами води і піддають електрохімічного розкладання в процесі електролізу. В результаті реакції при високій (1100-1500 ° С) температурі на аноді виділяється надчистих кисень, а на катоді суміш окису вуглецю і водню, тобто синтез-газ, службовець основною сировиною для виробництва вуглеводневих сполук, всього спектру сучасних штучних матеріалів - від синтетичного бензину і дизельного палива до виробів з полімерів (пластмас, лаків, фарб, розчинників і т.д.). Синтез-газ може використовуватися і в металургії для Бескоксова виробництва чавуну.

В Інституті нафтохімічного синтезу ім. А.В.Топчіева РАН розроблені новітні технології перетворення вуглекислого газу в метанол (метиловий спирт) і диметиловий ефір, що збільшують в 2-3 рази продуктивність апаратів при значному зменшенні витрат електроенергії. Тут був створений реактор нового типу, в якому продуктивність збільшена в 2-3 рази.

Введення цих технологій знизить накопичення вуглекислого газу в атмосфері і допоможе не тільки створити альтернативну сировину для синтезу багатьох органічних сполук, основою для яких сьогодні служить нафту, але і вирішити важливі екологічні проблеми.

У перспективі можливо, хоча поки це відносно дорого, витягувати діоксид вуглецю безпосередньо з атмосфери великих промислових міст. Цікаво, що його запаси в атмосфері та гідросфері, накопичені за 100 років промислової цивілізацією, істотно перевищують (у перерахунку на вуглеводні, отримані за пропонованою технологією) залишилися на планеті поклади нафти, а це близько 400 млрд т

Кислотні дощі можуть надавати як пряме, так і непряме вплив на живу і неживу природу. З цього випливає, що заходи щодо часткового заповненню шкоди або запобігання подальшого руйнування навколишнього середовища можуть бути раз-особистими.

Найбільш ефективним способом захисту слід вважати значне скорочення викидів двоокису сірки та оксиду азоту. Цього можна досягти кількома методами, в тому числі шляхом скорочення використання енергії та створення електростанцій, не використовують мінеральне паливо. Інші можливості зменшення викиду забруднень в ат-мосферу - видалення сірки з палива за допомогою фільтрів, регулювання процесів горіння та інші технологічні рішення.

Під час переробки (дистиляції) нафти залишок (ма-зут) містить велику кількість сірки. Видалення сірки з мазуту - процес дуже складний, а в результаті вдається ос-вободи всього від 1/3 або 2/3 сірки. До того ж процес очищення мазуту від сірки вимагає від виробника великих капиталь-них вкладень.

Сірка у вугіллі знаходиться частково в неорганічної, а частково в органічній формі. Під час очищення, коли видалили-ють вогнетривкі частини, видаляється також частина піриту. Проте у такий спосіб навіть за найсприятливіших умов можна звільнитися тільки від 50% загального вмісту сірки у вугіллі. За допомогою хімічних реакцій можуть бути видалені як органічні, так і неорганічні сірковмісні сої-нання. Але в зв'язку з тим, що процес йде при високих температурах і тисках, цей спосіб виявився набагато до- пиці попереднього.

Очищення вугілля і нафти від сірки, таким чином, представ-ляет собою досить складний і малопоширений про-процес, причому витрати на нього дуже високі. Крім того, так-же після очищення енергоносіїв в них залишається приблизи-кові половина первинного вмісту сірки. Тому очі-стка від сірки є не найкращим вирішенням проблеми кислотних дощів.

Застосування високих труб. Це один з найбільш спірних способів. Сутність його полягає в наступному. Перемішують-вання забруднюючих речовин в значній мірі зави-сит від висоти димових труб. Якщо ми використовуємо низькі труби (тут в першу чергу необхідно згадати труби електростанції), то викидаються сполуки сірки та азоту перемішуються в меншій мірі і швидше випадають в осад, ніж при наявності високих труб. Тому в найближ-шем оточенні (від декількох кілометрів до декількох десятків кілометрів) концентрація оксидів сірки та азоту бу-дет високою і, природно, ці сполуки завдаватимуть більше шкоди. Якщо труба висока, то безпосередні віз-дії зменшуються, але зростає ефективність переме-вування, що означає велику небезпеку для віддалених районів (кислотні дощі) і для всієї атмосфери в цілому (зміна сірки в газах, що утворюються під час горіння палива хімічного складу атмосфери, зміна клімату). Таким чином, будівництво високих труб, незважаючи на поширену думку, не вирішує проблеми забруднення-ня повітря, зате в значній мірі збільшує "екс-порт" кислотних речовин і небезпека випадання кислотних дощів у віддалених місцях. Отже, збільшення висоти труби супроводжується тим, що безпосередні впливу забруднень (загибель рослин, корозія будівель і т.п.) зменшуються, проте непрямі впливу (вплив на екологію віддалених районів) збільшуються.

Технологічні зміни. Відомо, що в процесі го-ренію палива азот і кисень повітря утворюють окис азоту NO, яка в значній мірі сприяє вище-нію кислотності опадів. Вище було зазначено, що в цілому в світі горіння палива дає дві третини всіх антропогенних ви-кинути.

Кількість оксиду азоту NO, який утворюється при го-рении, залежить від температури горіння. Виявлено, що чим менше температура горіння, тим менше виникає оксиду азоту, до того ж кількість NO залежить від часу перебуваю-дення палива в зоні горіння і від надлишку повітря. Та-ким чином, відповідною зміною технології можна скоротити кількість викидається забруднюючої речовини.

Скорочення викидів двоокису сірки можна також досягти очищенням кінцевих газів від сірки. Найбільш поширений-ний метод - мокрий процес, коли кінцеві гази барботируют через розчин вапняку, в результаті чого утворюються сульфіт або сульфат кальцію. Таким способом видаляється велика частина сірки. Цей спосіб ще не набув широкого поширення.

Вапнування. Для зменшення закислення в озера і в грунт додають лужні речовини (наприклад, карбонат кальцію). Ця операція називається вапнуванням. Вапно, потрапляючи в воду, швидко розчиняється, а що утворюється в результаті гідролізу луг відразу ж Нейт-рализующее кислоти. Вапнування застосовують для обробки кислих грунтів з метою їх нейтралізації. Поряд з перевагами вапнування має ряд недоліків:

в проточній і швидко перемішують воді озер Нейт-ралізації проходить недостатньо ефективно;

відбувається грубе порушення хімічного і биологиче-ського рівноваги вод і грунтів;

не вдається усунути всі шкідливі наслідки закис-лення;

За допомогою вапнування не можна видаляти важкі ме-Таллі. Ці метали під час зменшення кислотності пере-ходять в важкорозчинні сполуки і осідають, проте при додаванні нової дози кислот знову розчиняються, пред-ставлю таким чином постійну потенційну небезпеку для озер.

Крім описаних вище відомо ще безліч способів захисту від забруднень. Наприклад, загиблі популяції тварин і рослин замінюють новими, які краще пе-реносят закислення. Пам'ятки культури з метою запобігання утворення-рощення подальшого їх руйнування обробляють спеці-альної глазур'ю.

Розглянуті тут способи мають одну загальну властивість - їх використання до сих пір не призвело до суще-ного зменшення викидів оксидів сірки та азоту. Не досягнуто помітні успіхи і в запобіганні шкідливих впливів, що викликаються кислотними дощами.