Граничной допустимые концентрации вредных веществ в воздухе

-3-

Что предпринимается в СНГ для предупреждения загрязнения воздуха?

Теперь в промышленности для очистки отходных газов, удержания пыли и вредных газоподобных примесей применяются следующие методы: сухие или механические (пылеосадительные камеры, циклоны); Мокрые (поглотительные башни с насадкой); электрические с электрофильтрами; фильтровые с разного рода фильтрами; адсорбцийные с адсорбентами; химические – для взаимодействия с химическими соединениями, чаще на катализаторах; термические (например, факельное сжигание) и др.

Рассмотрим некоторые из этих методов.

Самым простым пылеуловителем является пылеосадительная камера. Она представляет собой большую емкость, через которую пропускают зажженный газ, причем скорость газового потока падает настолько, что пылинки оседают на дне камеры. Чем больше объем камеры, тем плавней двигается поток газа, и тем, значит, лучше очистка.

Наиболее распространенными пылеуловителями теперь являются циклоны. Обычный цилиндр – это цилиндрический корпус с входным патрубком, проваренным по даточной, и выходным, который установлен внутри по оси. Зажженный газ вводится в циклон, где он совершает движения по спирали. Пылинки под действием центробежной силы прилипают к снеткам, теряют скорость, и продолжая круговое движение, ссыпаются в нижнюю конусную часть, а затем в бункер. Очищенный газ выходит через центральную трубу вверх.

Для улавливания пыли сконструированы также аппараты с разными насадками. Например, орошаемая водой, зависшая в форме шаров из полиэтилена насадка очень эффективна и имеет возможность самоочищаться от пыли.

Электростатическое осаждение с помощью электрофильтров с успехом применяют при улавливании пали и туманов в цементной, сажевой, сернокислотной, металлургичной промышленности, особенно широко для улавливания летучего пепла из дымовых газов электростанций.

Наравне с разными пылеуловителями широко применяется и обычная фильтрация. Благодаря ультратонким волокнам, новые фильтры способны задерживать любые частицы размером в 1 мк и меньше, в том числе и радиоактивные в количестве до 0,001 % и ниже.

Адсорбцийные методы основаны на выборочном исключении из перегазовой смеси конкретных компонентов при помощи адсорбентов: активированного угля, алюмагеля, силикагеля, природных и синтетических компонентов – алюмосиликатов.

А, например, для борьбы с пылью на металлургических заводах применяются в качестве адсорбентов расплавы солей NaCl, KCl, соды с температурой плавления 420-290 ^оС. Они дешевые, недефицитные, неядовитые и легко регенерируются магнитной сепарацией.

С помощью разных способов очистки концентрация вредных примесей в отходных газах снижается до ГДК и ниже. При невозможности достигнуть ГДК очисткой, применяют другой раз многоразовое разбавление токсичных веществ или выброс газов через высокие дымовые трубы (~200 м) для рассеивания примесей в верхних слоях атмосферы. Однако, такое решение проблемы необходимо оценивать как временное, а не окончательное.

Чтобы наметить меры борьбы с загрязнением воздуха выхлопными газами автотранспорта, химики изучили процессы горения топлива и возникновения загрязнителей. Так, в двигателях внутреннего сгорания оксид углерода (II), углеводороды, сажа возникают в результате неполного сгорания бензина или дизельного топлива. Поэтому в первую очередь проводят регулировку работы двигателя, увеличивая подачу кислорода воздуха, а также устанавливают дополнительные устройства, нейтрализаторы с катализаторами и специальные фильтры, которые задерживают твердые частицы (дым). При больших скоростях соотношения смеси топлива и воздуха наиболее экономичные, сгорание полное и концентрация СО и сажи в выхлопных газах низкая. Однако, к сожалению, концентрация оксидов азота при этом увеличивается, поскольку большая порция реагирует с кислородом при высоких температурах. Кроме того, в выхлопных газах

-4-

автотранспорта присутствуют и ядовитые соединения свинца, потому что в бензин добавляют (для повышения мощности двигателя) этиловую жидкость, которая включает тетераэтилсвинец Pb(C₂H₅)₄.

Проблема может быть решена, если перейти на использование электромобилей на аккумуляторах, топливных элементах, на использование в качестве топлива сжиженных газов, водорода, метанола.

Создание атомных электростанций (АЭС) решает проблему загрязнения атмосферы от обычных ЦЭЦ и ЦЭС, которые сжигают твердое (торф, уголь) и жидкое (мазут) топливо. В Минске ЦЭЦ работают на природном газе, и это уже улучшило состояние воздушного бассейна в городе, потому что количество вредных примесей уменьшилось в 3-4 раза. Воздушный бассейн на промышленными предприятиями Республики Беларусь в последние 10 лет стал чище, выброс чадного газа уменьшился в 2 раза, оксидов азота – в 1,5 раза. В городах работают станции контроля за состоянием воздушной среды: стационарные маршрутные посты. Загрязнения определяются с помощью автоматичных газоанализаторов. В крупных городах, таких, как Москва, Санкт-Петербург, работают автоматические системы контроля (АСК), которые собирают информацию о состоянии воздуха с 30-50 пунктов, анализируют ее, после чего намечаются меры по оздоровлению воздуха.

В природе безостановочно идут и процессы самоочищения. Если бы этого не было, то атмосфера давным-давно бы уже стала непригодной для жизни. Многие процессы самоочищения изучены подробно. Известно, например, что газоподобный SO₂ в природе примерно за неделю в результате химических и фотохимических реакций полностью превращается в аэрозоль сульфата аммония (NH₄)₂SO₄. Однако это только при небольшой концентрации SO₂. В районах со слабыми ветрами, низкой нормой осадков, специфичным рельефом, бедностью зеленых насаждений самоочищение выражено очень слабо, и необходима активная работа, чтобы избежать выпадения кислотных дождей.