Методы и средства защиты атмосферы от техногенных загрязнений

 По статистическим данным, к  концу XX века на нашей планете  добывалось около 100 млрд. т различных  руд, горючих ископаемых, строительных  материалов. При этом в результате  хозяйственной деятельности человека  в биосферу поступило более 200 млн. т углекислого газа (CO2), около 146 млн. т сернистого газа (SO2), 53 млн. т оксидов азота и других химических соединений. Побочными продуктами деятельности промышленных предприятий явились также 32 млрд. м3 неочищенных сточных вод и 250 млн. т пыли.

 Вторая половина XX века характеризовалась  бурным развитием химической  промышленности. В свое время  химизация принесла несомненную  пользу. В настоящее время стали  очевидны отрицательные воздействия  этого процесса.

 Во-первых, с каждым годом  увеличивается выброс химических соединений в окружающую среду. На сегодняшний день известно более 6 млн. химических соединений, практически же используется лишь около 500 тыс. соединений, при этом, по оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), из них 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. токсичны. Например, каждая люминесцентная лампа содержит 150 мг ртути, и одна разбитая колба загрязняет 500 тыс. м3 воздуха на уровне предельно допустимой концентрации (ПДК).

 Во-вторых, замена естественных материалов на синтетические приводит к целому ряду непредвиденных последствий. В биологические циклы включается большой перечень синтетических соединений, не свойственных целинным природным средам. Например, если в водоем попадает мыло, основой которого являются природные соединения – жиры, то вода самоочищается. Появление же в воде синтетических моющих средств, содержащих фосфаты, приводит к размножению синезеленых водорослей и гибели водоема.

 Многие химические соединения  способны передаваться по пищевым цепям и накапливаться в живых организмах, увеличивая тем самым химическую нагрузку на организм человека.

 Предприятия химической и  нефтехимической промышленности  являются основными источниками  целого ряда разнообразных токсичных  веществ. К ним в первую очередь следует отнести органические растворители, амины, альдегиды, хлор, оксиды серы и азота, соединения фосфора, ртути.

 При сернокислотном производстве  происходит выброс сернистого  газа (SO2) и других соединений серы. Заводы по производству азотных удобрений в сутки выбрасывают 2–5 т оксидов азота. Загрязнение воздуха оксидами азота неизбежно при производстве анилиновых красителей, вискозы. Предприятия по производству пестицидов, органических красителей, соды, соляной и уксусной кислот загрязняют окружающую среду хромом. Шинная промышленность выбрасывает в атмосферу стирол, толуол, ацетон.

 

Основными источниками загрязнения  нефтью и нефтепродуктами почв и  поверхностных вод являются нефтепромыслы  на суше и континентальном шельфе. Общая масса нефтепродуктов, ежегодно попадающих в моря и океаны, оценивается в 5–10 млн. т. Нефтепродукты, попадая в воду, наносят серьезный ущерб живым организмам. При концентрации 0,05–1,0 мг/л в водоеме погибает планктон, а при 10–15 мг/л – взрослые рыбы.

 Цветная  металлургия – второй после теплоэнергетики загрязнитель биосферы диоксидом серы. В процессе обжига и переработки сульфидных руд, цинка, меди, свинца и некоторых других металлов в атмосферу выбрасываются газы, содержащие 4–10% диоксида серы (SO2), a также трихлорид мышьяка, хлорид и фторид водорода и другие токсические соединения.

 Неразумная  хозяйственная деятельность человека  привела к уничтожению плодородного  слоя почвы, ее загрязнению,  изменению состава. 

 Кроме  промышленности, транспорта и сельского  хозяйства, источниками загрязнения почвы являются жилые дома и бытовые предприятия. Загрязняющими веществами являются бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода, мусор и т. д.

 Загрязнение  атмосферы выражается в недостатке кислорода, высоком уровне шумов, кислотных осадках, разрушении озонового слоя (основного поглотителя ультрафиолетового излучения Солнца).

 Ежеминутно  промышленные предприятия, тепловые  электростанции (ТЭЦ), автотранспорт  сжигают огромное количество топлива, что приводит к непрерывному повышению содержания двуокиси углерода в атмосфере, они же являются виновниками выбросов в атмосферу оксидов азота, соединений серы.

 По данным ЮНЕП, в атмосферу  ежегодно выделяется до 25 млрд  т загрязняющих веществ: диоксид  серы и частиц пыли – 200 млн  т/год; оксиды азота (NxОу) –  60 млн т/год; оксиды углерода (СО  и СО2) – 8000 млн т/год; углеводороды (СхНу) – 80 млн т/год. [1, с. 22-24]

 С каждым годом значительно  увеличивается количество химических  препаратов, применяемых в промышленности, быту и сельском хозяйстве.  Многие из них токсичны и  вредны. При проливе или выбросе  в окружающую среду они способны  вызвать массовые поражения людей и животных с тяжелыми последствиями, приводят к загрязнению воздуха, воды, почвы, растений, и поэтому они называются химически опасными веществами. К ХОВ относятся все СДЯВ. В нормальных условиях хранения ХОВ могут находиться в твердом, жидком и газообразном состояниях. В большинстве случаев они являются жидкостями или газами.

 При аварии емкостей, в которых  находились ХОВ в жидком стоянии  при атмосферном давлении, происходит  разлив жидкости с дальнейшим  испарением, проникновением в глубокие  слои почвы, подвалы, низкие участки местности, водоемы. В случае повреждения емкостей с ХОВ в виде сжатых жидкостей или газов последние выбрасываются в атмосферу, образуя пар, газ или аэрозоли.

Ha организм человека ХОВ воздействуют  по-разному, проникая через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, кожу и слизистые оболочки. [5, с. 185]

 Истощение водных ресурсов  обусловлено увеличением потребления  воды промышленными предприятиями,  сельским хозяйством, коммунальными  предприятиями, что в свою очередь  влечет массированное загрязнение источников. Все виды загрязнений в конечном итоге влияют на состояние Мирового океана.

 Кроме нефти и нефтепродуктов  основными загрязнителями поверхностных  вод являются детергенты —  синтетические моющие средства, которые все шире применяются в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Значительный вред водной среде и населяющим ее организмам причиняет загрязнение водоемов свинцом и его соединениями.

 Расширенное производство и  использование пестицидов обуславливает сильное загрязнение водных объектов этими соединениями. Наряду с пестицидами сельскохозяйственные стоки содержат значительные количества веществ, внесенных на поля с удобрениями (соединения азота, фосфора, калия).

 В водоемы поступает свыше  500 тыс. различных веществ. Тяжелые металлы (свинец, ртуть, цинк, медь, кадмий) активно накапливаются в донных отложениях, водорослях, тканях рыб. Известны случаи массовых отравлений людей этими металлами при употреблении рыбы, использовании воды.

 Большую опасность представляют загрязнения вод радиоактивными веществами.

 Резкое ухудшение санитарно-гигиенических  показателей качества воды связано  с термическим загрязнением, то  есть с изменением температурного  режима водоемов под влиянием  промышленных стоков. Больше всего загрязняющей теплоты производят электростанции, сталепрокатные цеха, нефтеочистные, химические и целлюлозно-бумажные предприятия.

 Грунтовые (подземные) воды  — основной ресурс питьевой  воды в мире. В отличие от  поверхностных вод, которые можно  «реанимировать» при помощи очистных сооружений, грунтовые воды включены в иной гидрологический цикл и очищены быть не могут. Большая часть грунтовых вод подпитывается осадками, которые просачиваются в почву. На качество грунтовых вод могут оказывать влияние многие виды человеческой деятельности.

 Источниками загрязнения подземных  вод являются: использование удобрений  и пестицидов, септические отстойники  и выгребные ямы, канализационные  системы, санитарные поля фильтрации  и мусорные свалки, скважины, колодцы,  подземные трубопроводы, промышленные отходы, поверхностные разливы различных веществ, утилизация соляных растворов и отходов добывающей промышленности, могильники и кладбища. [1, с. 25]

 

3. Техногенные опасности  в экономике России

Основными факторами возникновения опасностей и чрезвычайных ситуаций техногенного характера являются:

 • неустойчивое (напряженное)  состояние объекта (личности, общества, государства, системы), при котором  воздействие на него всех потоков  вещества, энергии и/или информации  превышают максимально допустимые значения (это снижает способности предупреждения, ослабления, устранения и отражения опасностей);

 • увеличение энергоемкости,  внедрение новых технологий и  материалов, опасных для природы  и человека;

 • несовершенство и устарелость оборудования, снижение технологической и трудовой дисциплины;

 • накопление отходов производства  и энергетики, в т. ч. химических  и радиоактивных; 

 • недостатки контроля надзорных  органов и государственных инспекций; 

 • нехватка квалифицированных  кадров, обладающих культурой безопасности на производстве и в быту;

 • недостаточный уровень  предупредительных мероприятий  по уменьшению масштабов и  последствий чрезвычайных ситуаций, снижению риска их возникновения. 

 Перечисленные факторы повышают  риск возникновения опасных ситуаций, аварий и катастроф техногенного характера во всех сферах хозяйственной деятельности.

Уровень промышленной безопасности предприятий 

 На территории России расположено  более 24 тыс. предприятий, выбрасывающих  вредные вещества в атмосферу и водоемы. Из них 33% выбросов дают предприятия металлургии, 29% – энергетические объекты, 7% – предприятия химической промышленности, 8% – объекты угольной промышленности. Более половины выбросов в атмосферу приходится на транспорт. Ежегодно в России улавливается и обезвреживается лишь 76% общего количества вредных веществ, 82% сбрасываемых вод не подвергается очистке, поэтому качество вод основных рек на территории России оценивается как неудовлетворительное.

 В настоящее время более  70 млн. человек дышат воздухом, загрязнение которого в пять и более раз превышает предельно допустимые нормы. В окружающую среду введены миллионы химических соединений, из которых на токсичность изучены немногие.

 Деградация окружающей среды,  прежде всего, сказалась на здоровье человека и генетическом фонде. Постоянное ухудшение экологической обстановки, особенно в больших городах, где на человека воздействует множество мутагенов (выбросы заводов, пестициды в продуктах сельского хозяйства, радиоактивное загрязнение, шумы и вибрации, стрессы и др.), ослабляет защитные силы организма. Мутагенез (изменение генов под воздействием окружающей среды) в условиях нарастающего загрязнения выходит из-под контроля природных механизмов.

 Вызывает тревогу функционирование  предприятий нефте– и газодобывающей промышленности. Растущую опасность представляют тысячи «бесхозных» скважин – их 7500. В предаварийном состоянии находятся промысловые трубопроводные системы большинства нефтедобывающих предприятий. На них ежегодно происходит свыше 50 тыс. инцидентов с выбросом нефти, в т. ч. в водоемы.

 На магистральном трубопроводном  транспорте коррозия труб и  неудовлетворительное состояние  более 300 газораспределительных  станций может в ближайшие  годы привести к росту аварийности  и перебоям в газоснабжении населения.

 Во взрывоопасных производствах  около 28 тыс. сосудов, работающих  под давлением, давно отслужили  свой срок. 800 нефтебаз находятся  в черте городов. 

 В черной и цветной металлургии,  в коксохимическом производстве  практически остановлены строительство новых объектов и реконструкция действующих. Не проводится положенный капитальный ремонт, вовремя не заменяются изношенные узлы и агрегаты. Несущие бетонные и металлические конструкции производственных помещений значительно изношены и представляют повышенную опасность. Почти на четверть выросла аварийность на объектах котлонадзора из-за неисправности технических средств.

 В стране эксплуатируется  около 400 тыс. лифтов, большая часть  которых выработала свой ресурс  и устарела. Недостаточны меры обеспечения безопасности при перевозках опасных грузов, при производстве взрывоопасных работ.

Основными причинами возникновения  техногенных опасностей являются:

 • нерациональное размещение  потенциально опасных объектов  производственного назначения, хозяйственной и социальной инфраструктуры;

 • технологическая отсталость  производства, низкие темпы внедрения  ресурсоэнергосберегающих и других  технически совершенных и безопасных  технологий;

 • износ средств производства, достигающий в ряде случаев  предаварийного уровня;

 • увеличение объемов транспортировки,  хранения, использования опасных  или вредных веществ и материалов;

 • снижение профессионального  уровня работников, культуры труда,  уход квалифицированных специалистов  из производства, проектно-конструкторской службы, прикладной науки;

 • низкая ответственность  должностных лиц, снижение уровня  производственной и технологической  дисциплины;

 • недостаточность контроля  за состоянием потенциально опасных  объектов; ненадежность системы  контроля за опасными или вредными факторами;

 • снижение уровня техники  безопасности на производстве, транспорте, в энергетике, сельском хозяйстве;