Мероприятия по охране атмосферного воздуха

Законодательные мероприятия — это мероприятия, определяющие идеологическое и юридическое обоснование мероприятий в области санитарной охраны атмосферного воздуха.

Законодательные мероприятия регулируют общественные отношения в использовании и воссоздании природных ресурсов, осуществляют экологическую политику правительства, направленную на предупреждение загрязнения воздушного бассейна вредными веществами и защиту здоровья населения. Законодательные мероприятия обеспечивают гармоничное развитие физических и духовных сил, высокий уровень трудоспособности и активное долголетие каждого члена общества, предупреждают заболеваемость и снижают ее, ликвидируют факторы и условия, которые отрицательно влияют на здоровье населения. Законодательство состоит из актов, утвержденных государственными органами. Ретроспективный анализ данных литературы свидетельствует о том, что в 1273 г. английский парламент принял закон о запрещении использования угля как загрязнителя атмосферного воздуха. В России в 1883 г. впервые вышло положение "О разрешении и оборудовании частных заводов, мануфактурных, фабричных и других учреждений в г. Санкт-Петербурге", в котором была сделана попытка классифицировать промышленные предприятия на три категории в зависимости от причиненного вреда атмосферному воздуху. А в 1913 г. в нашей стране Управление главного врачебного инспектора подготовило законопроект "О санитарной охране воздуха, воды и почвы", а также "Положение о санитарной охране воздуха от загрязнения дымом". Но основные принципы законодательства в области охраны атмосферного воздуха были сформулированы в период организации Народного комиссариата здравоохранения в 1918 г. В 1929—1930 гг. начали проводить научные исследования по гигиене атмосферного воздуха и был организован трест "Газоочистка по проектированию газоочистных сооружений и их внедрение на предприятиях". В 1947 г. приняты "Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий". В этом документе впервые были определены требования к выбору земельного участка под строительство промышленных предприятий и установлены размеры СЗЗ в зависимости от класса их опасности. В 1949 г. вышло постановление Совета Министров "О мерах борьбы с загрязнением атмосферного воздуха и улучшения санитарно-гигиенических условий населенных мест", в соответствии с которым впервые запрещалось утверждение проектов строительства, реконструкции промышленных предприятий, не предусматривающих санитарно-техни-ческих мероприятий. В 1969 г. были утверждены "Основы законодательства СССР и союзных республик об охране здоровья", а в 1973 г. постановлением Совета Министров — "Положение о государственном санитарном надзоре" № 361, в котором определены цель, задание и права санитарно-эпидемиологической службы. В Украине в 1971 г. Верховным Советом был принят закон о здравоохранении, а в 1973 г. МЗ Украины утвердило приказ № 517"0 государственном санитарном надзоре в Украине". 25.06.1980 г. был принят "Закон об охране атмосферного воздуха", в соответствии с которым на санитарно-эпидемиологическую службу был возложен контроль за выполнением санитарно-гигиенических норм и правил в этой области. В соответствии с постановлением Верховного Совета Украины от 24.08.1991 г. "О провозглашении независимости Украины" и принятием "Акта провозглашения независимости Украины" санитарно-эпидемиологическая служба Украины в своей деятельности руководствуется такими законодательными документами, в частности Конституцией Украины (принятой на V сессии Верховной Рады Украины 28.06.1996 г.).

Полновластие народа Украины в области охраны окружающей природной среды и использование природных ресурсов реализуется на основании Конституции Украины. В соответствии со ст. 13, земля, ее недра, атмосферный воздух, водные и другие природные ресурсы, находящиеся в пределах территории Украины, являются объектами права собственности украинского народа. В ст. 16 подчеркивается, что экологическая безопасность и поддержание экологического равновесия, сохранение генофонда украинского народа являются обязанностью государства.

1.07.1991 г. принят закон Украины "Об охране окружающей природной среды", который определяет правовые, экономические и социальные основы организации охраны окружающей природной среды в интересах настоящего и будущих поколений. Согласно ст. 52 этого документа предприятия, учреждения, организации и граждане обязаны придерживаться правил транспортировки, хранения и применения средств защиты растений, стимуляторов их роста, минеральных удобрений, токсических химических веществ с тем, чтобы не допустить загрязнения ими окружающей природной среды. При создании новых химических препаратов и веществ, других потенциально опасных для окружающей среды субстанций должны разрабатываться и утверждаться МЗ Украины допустимые уровни содержания этих веществ в объектах окружающей природной среды, методы определения их остаточного количества и утилизации после использования. В ст. 53 указывается, что производство и использование новых штаммов микроорганизмов и других биологически активных веществ разрешается лишь после проведения комплексных исследований их влияния на здоровье людей и окружающую природную среду при согласовании с МЗ Украины. В ст. 55 подчеркивается, что предприятия, учреждения, организации и граждане должны принимать эффективные меры по уменьшению объемов образования и обезвреживания, переработки, безопасного складирования или захоронения производственных, бытовых, других отходов. Ст. 68 предусматривает дисциплинарную, административную, гражданскую и уголовную ответственность за нарушение законодательства об охране окружающей природной среды.

19.11.1992 г. постановлением Верховной Рады Украины были утверждены "Основы законодательства Украины о здравоохранении", которые направлены на обеспечение гармоничного развития физических и духовных сил, высокой трудоспособности и долголетней активной жизни граждан, устранение факторов, отрицательно влияющих на их здоровье, предупреждение болезней и снижение заболеваемости, инвалидности и смертности, улучшение наследственности. Санитарно-эпидемиологическое благополучие территорий и населенных пунктов Украины обеспечивает система государственных стимулов, соблюдение санитарно-гигиенических и санитарно-противоэпидемических правил и норм и организация государственного санитарного надзора.

16.10.1992 г. был введен в действие закон Украины "Об охране атмосферного воздуха", который направлен на сохранение и восстановление природного состояния атмосферного воздуха, создание благоприятных условий для жизнедеятельности, обеспечения экологической безопасности и предупреждения неблагоприятного воздействия атмосферного воздуха на здоровье людей и окружающую природную среду. Этот закон определяет правовые и организационные основы и экологические требования в области охраны атмосферного воздуха.

Для оценки состояния атмосферного воздуха устанавливают нормативы экологической безопасности атмосферного воздуха, предельно допустимых выбросов веществ, загрязняющих атмосферный воздух, стационарных источников, предельно допустимого влияния физических и биологических факторов стационарных источников, содержания вредных веществ в отработанных газах и влияния физических факторов передвижных источников в пределах населенных пунктов, в рекреационных зонах, в других местах проживания, постоянного или временного пребывания людей, объектах окружающей природной среды с целью обеспечения экологической безопасности граждан и окружающей природной среды.

Предприятия, учреждения и организации, деятельность которых связана с выбросами веществ, загрязняющих атмосферный воздух, неблагоприятным влиянием физических и биологических факторов, обязаны: осуществлять организационные, хозяйственные, технологические, технические, планировочные мероприятия по уменьшению объемов выбросов вредных веществ и уменьшению влияния физических факторов, организации СЗЗ, благоустройству территории промышленной площадки, осуществлению контроля за составом и содержанием веществ, поступающих в атмосферный воздух. Предприятия, учреждения и организации в соответствии с международными соглашениями обязаны сокращать и в дальнейшем полностью прекратить производство и использование химических веществ, разрушающих озоновый слой, а также выбросы углерода диоксида и других веществ, накопление которых в атмосфере может привести к изменению климата. Выбросы вредных веществ, для которых не установлены соответствующие нормативы экологической безопасности, не разрешаются. Для аварийных ситуаций и неблагоприятных метеоусловий должны быть разработаны и согласованы с соответствующими министерствами специальные мероприятия по охране атмосферного воздуха. В документе перечислены мероприятия по предотвращению и уменьшению загрязнения атмосферного воздуха автотранспортными и другими передвижными средствами и установками: 1) перевод транспортных средств на менее токсичные виды топлива и выполнение комплекса мероприятий по снижению выбросов, обезвреживанию вредных веществ и уменьшению физического влияния во время проектирования, производства, эксплуатации и ремонта транспортных и других передвижных средств и установок; 2) рациональная планировка и застройка населенных пунктов с соблюдением определяющих нормативов расстояние к транспортным путям; 3) выведение из густонаселенных жилых кварталов за пределы города транспортных предприятий, грузового транзитного автомобильного транспорта; 4) ограничение въезда автомобильного транспорта и других транспортных средств и установок в селитебные, курортные, лечебно-оздоровительные, рекреационные и природно-заповедные зоны, места массового отдыха и туризма; 5) улучшение содержания транспортных путей и уличного покрытия; 6) внедрение в городах автоматизированных систем регулирования дорожного движения; 7) совершенствование технологий транспортировки и хранения топлива, обеспечение постоянного контроля качества топлива на нефтеперерабатывающих предприятиях и автозаправочных станциях; 8) внедрение и совершенствование деятельности контрольно-регулировочных и диагностических пунктов и комплексных систем проверки нормативов экологической безопасности транспортных и других передвижных средств и установок. Проектирование, производство и эксплуатация транспортных и других передвижных средств и установок, содержание вредных веществ в отработанных газах которых превышает нормативы или уровни влияния физических факторов, запрещается.

Должны соблюдаться также правила и требования к транспортировке, хранению и применению пестицидов и агрохимикатов с целью предупреждения загрязнения атмосферного воздуха.

Законом определены требования к охране атмосферного воздуха в процессе добычи полезных ископаемых, проведения взрывных работ и загрязнения производственными, бытовыми и другими отходами. Запрещено складирование, хранение, размещение производственного, бытового мусора, новых терриконов и отвалов, которые могут быть источниками ухудшения качества воздушного бассейна населенных пунктов. Планировка, застройка и развитие населенных мест должны осуществляться с учетом требований к рациональному использованию и экологической безопасности атмосферного воздуха и обязательным проведением экологической экспертизы. Во время определения мест размещения новых, реконструкции действующих предприятий, неблагоприятно влияющих на состояние атмосферного воздуха, устанавливаются СЗЗ. Контроль в области охраны атмосферного воздуха направлен на соблюдение требований законодательства по охране и использованию атмосферного воздуха всеми государственными органами и предприятиями, организациями и гражданами. МЗ Украины и его органы на местах осуществляют контроль в части соблюдения ПДК атмосферных примесей, ПДУ акустического, электромагнитного и радиационного влияния на здоровье населения. Государственному учету подлежат объекты, отрицательно влияющие на состояние воздушного бассейна. Сбор, обработка, хранение и анализ информации о качестве атмосферного воздуха осуществляются по единой системе государственного мониторинга окружающей природной среды органами МЗ Украины, Министерством экологии и перерабатывающих ресурсов и Государственной гидрометеорологической службой. Лица, виновные в нарушении законодательства об охране атмосферного воздуха, несут ответственность согласно актам законодательства Украины.

24.02.1994 г. был введен в действие закон Украины "Об обеспечении сани-* тарного и эпидемического благополучия населения". Согласно ст. 19, качество атмосферного воздуха в населенных пунктах, на территории предприятий, заведений, организаций и других объектов должно отвечать санитарным нормам. Предприятия обязаны принимать надлежащие меры по предупреждению загрязнения атмосферного воздуха и устранению его причин. Вместе с указанными выше законодательными документами санэпидслужба при осуществлении предупредительного и текущего государственного санитарного надзора руководствуется инструктивными, нормативно-методическими материалами, а именно: 1) ДБН 360-92 "Планировка и застройка городских и сельских поселений "; 2) ГОСТ 17.2.3.01-86 "Правила контроля качества воздуха населенных пунктов"; 3) ОНД-86 "Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, которые содержатся в выбросах предприятий"; 4) "Государственные санитарные правила планировки и застройки населенных пунктов" (утверждены приказом № 173 МЗ Украины от 19.06.1996 г.; 5) "Государственные санитарные правила охраны атмосферного воздуха населенных мест" (от загрязнения химическими и биологическими веществами) — ДСП-201-97. 9.02.1995 г. Верховная Рада Украины приняла закон "Об экологической экспертизе", который направлен на предупреждение неблагоприятного влияния антропогенной деятельности на состояние окружающей природной среды и здоровье людей, а также оценку степени эколого-гигиенической безопасности хозяйственной деятельности и эколого-гигиенической ситуации на отдельных территориях и объектах. В области профилактической медицины законом определены такие задачи: установление соответствия объектов экспертизы требованиям санитарных норм; оценка влияния их деятельности на популяцион-ное здоровье и эффективность мероприятий по охране здоровья населения. Главным принципом экспертизы является гарантирование безопасной для жизни и здоровья людей окружающей природной среды. Объектами экспертизы являются проекты законодательных и других нормативно-правовых актов, предпроектные, проектные материалы, документация по внедрению новой техники, технологий, материалов, веществ, продукции, реализация которых может привести к нарушению эколого-гигиенических нормативов, отрицательному влиянию на состояние окружающей природной среды, созданию угрозы здоровью людей. Субъектами экологической экспертизы в части, касающейся экспертизы объектов, которые могут неблагоприятно влиять на здоровье людей, являются органы и учреждения МЗ Украины.

Гигиенические мероприятия являются составной частью санитарного законодательства, основой предупредительного и текущего государственного санитарного надзора.

Технологические мероприятия направленные на обеспечение экологически чистого производства.

Выбросы промышленных предприятий разделяют на технологические и вентиляционные; организованные и неорганизованные. К технологическим относятся: хвостовые выбросы технологических процессов; выбросы во время продувания технологического оборудования; выбросы котельных. Вентиляционными считаются выбросы общеобменной и местной вытяжной вентиляции. Организованными выбросами являются такие, которые отводятся системой газоотводов на пылегазоочистные установки. К неорганизованным выбросам относятся: выбросы, возникающие вследствие эксплуатации негерметичного технологического оборудования, коммуникаций, складов сырья и фабрикатов, золоотвалов, отвалов шлама.

Технологические мероприятия должны обеспечивать, во-первых, замкнутые технологические процессы, исключающие выброс в атмосферу хвостовых газов на конечных стадиях производственных процессов или газов, образующихся на промежуточных стадиях производства (абгазов). В настоящее время все шире внедряют частичную рециркуляцию, т. е. повторное использование газов. Организуют промышленное производство по принципу безотходной технологии. По этой схеме хвостовые газы и абгазы используют как ценное сырье в промышленном производстве. Примером может служить газификация высокосернистого жидкого топлива (мазута) с получением газа, используемого для энергетики. В сталеплавильном производстве пыль, содержащую 40—50% железа превращают при смешивании с силикатом натрия и цементом в продукт, используемый в технологии этого производства.

Золу уноса применяют для укрепления солончаковых почв, а в смеси с песком и гравием — для строительства дорог, изготовления портландцемента, бетона, легкого наполнителя, как добавку при изготовлении брикетов или строительных блоков, а также, при условии отсутствия токсичных ингредиентов, в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Во-вторых, необходимо предусмотреть такие технологические процессы, которые обеспечивают: 1 ) замену вредных веществ безвредными или менее вредными; 2) замену сухих средств переработки сыпучих материалов мокрыми; 3) замену нагревания на пламени электрическим нагреванием, твердого и жидкого топлива — газообразным; 4) очистку сырья от вредных примесей; 5) герметизацию и максимальное уплотнение стыков и соединений в технологическом оборудовании для предупреждения выделения вредных веществ в процессе производства; 6) комплексную механизацию, автоматизацию процессов; 7) беспрерывность процессов производства; 8) накрытие механического транспорта, а также использование гидро - и пневмотранспорта для транспортировки сыпучих материалов; 9) рекуперацию вредных веществ и очистку технологических выбросов. В последнее время внимание ученых мира привлекает бестопливная энергетика — использование солнечной, ветровой и геотермальной энергии. В Крыму самой природой созданы идеальные условия для применения этих источников энергии. На солнечном полуострове действует 50 гелиостатов, которые дают возможность сэкономить 200 т топлива. Имеется несколько десятков ветряных мельниц, в том числе и на Арабатской стрелке. Дымовые котельные заменяют гелиотермальными установками, обогревающими за счет подземного тепла служебные помещения, школы, детсады, жилые дома, теплицы, животноводческие фермы и пр. Мощным источником энергии является также море. Большой интерес представляет и возможность использования энергетических установок, которые работают от солнечных лучей. В Крыму построена первая в стране солнечная электростанция. С целью снижения загрязнения атмосферного воздуха дымовыми газами котельных считают целесообразным использование в котельных и ТЭС природного газа. Так, изменение топливной структуры на киевских ТЭС, т. е. увеличение использования газа до 98%, уменьшило выброс золы в 3 раза, сернистого газа — в 5 раз. Перспективным направлением в развитии энергетики является переработка топлива в энерготехнологических установках с промышленным использованием продуктов, содержащихся в топливе. Процесс переработки твердого топлива состоит из: а) подсушивания измельченного топлива дымовыми газами; б) термического разложения топлива с получением полукокса, газа и смолы; в) сжигания полукокса в котле и использования продуктов термического разложения. В конечном счете получают газ и электроэнергию. Вид топлива имеет также большое значение и для ограничения токсичности выхлопных газов автотранспорта. Поиски новых видов топлива ведутся в двух направлениях: усовершенствование традиционного и создание нового. Первое направление предусматривает производство основных видов топлива (бензина и дизельного топлива) с добавлением таких компонентов, как спирты, водород, высокооктановые вещества, присадки. Второе направление предусматривает производство синтетического топлива с применением горючих сланцев, угля, природного газа, горючих нефтяных компонентов. В последние десятилетия чаще стали использовать природный газ как заменитель нефтяного топлива. По энергетическим параметрам 1 м3 природного газа эквивалентен 1 дм3 бензина. Применение сжатого природного газа дает возможность снизить концентрацию оксида углерода в 2—3 раза, азота оксидов — в 1,2—2 раза, углеводородов — в 1,1—1,4 раза. Среди спиртового топлива преимущество отдают метиловому спирту. Перспективность метанола объясняется, во-первых, его высокой детонационной стойкостью. Добавляя метанол к низкооктановому бензину, можно значительно (до 72—95) повысить его октановое число и не применять токсичные антидетонаторы на основе свинца. Во-вторых, мощность двигателей, работающих на чистом метаноле, на 6—7% выше, выброс углеводородов меньше на 10—12%, азота оксидов — на 8—12%, чем работающих на бензине. Поскольку в отработанных газах отсутствует сажа, отпадает необходимость в каталитическом нейтрализаторе. Перспективны также насадки из пористого термовермикулита, насыщенного растворами солей марганца и железа, и металлокомплексных соединений.

Полученное на основе водорода синтетическое топливо имеет ряд преимуществ. Запасы сырья для получения такого топлива не ограничены. В процессе сжигания искусственного топлива на основе водорода образуется значительно меньше вредных веществ, чем при сжигании жидкого и газообразного, а если сжигают водород, они практически отсутствуют. Такое топливо можно применять в современных автомобилях, авиационных двигателях без значительных конструктивных изменений. В последнее время для получения жидкого или газообразного топлива рекомендуют применять биотехнологии. В качестве сырья можно использовать коммунальные и сельскохозяйственные отходы, сахарный тростник, сахарную свеклу, сорго, кукурузу, водяной гиацинт, водоросли. В процессе фотохимического превращения биомассы образуются метан, метанол, водород. Важное значение в решении проблемы обезвреживания отработанных газов автотранспорта имеет разработка роторных, двухтактных двигателей, работающих на горючей смеси при соотношении воздуха и топлива 40:1 вместо 15:1 и одновременно уменьшающих потребление горючего на 40%, особенно на низких оборотах. При этом главным условием полного сгорания такой смеси является ее однородность, что достигается рециркуляцией части отработанных газов. Для повышения эффективности очистки отработанных газов автомобилей также усовершенствуют катализаторы: механические характеристики глиноземной подложки путем изменения плотности, размера пор, толщины и площади активной поверхности, а также оптимального распределения таких металлов, как платина, палладий, родий с применением алюминия оксида. Для одновременного снижения содержания NOx и окисления НС, СО предложено использовать катализаторы тройного действия. Значительное сокращение выбросов NOx (свыше 60% при сгорании угля) промышленными предприятиями может быть достигнуто при применении горелок нового поколения с внутренним размещением топлива. Нестехиометриче-ское сжигание (сжигание топлива при недостаточном количестве кислорода в нижней части топки с добавлением воздуха в начальную часть потока) с образованием низкой концентрации NOx рекомендуют при использовании новых и переоборудованных систем всех видов котлов. Рециркуляция дымовых газов (10—20%) частично охлажденного газа рециркулирует в камеру сгорания) дает возможность уменьшить объем выбросов NOx при сжигании угля на 20%, мазута — 20—40%, газа — на 50%. В последнее время широкое распространение получило селективное каталитическое восстановление азота оксидов. Преимуществами этого процесса являются высокая (90%) степень очистки газов от оксидов азота, отсутствие побочных продуктов и минимальная потеря тепла. Для сокращения объема выбросов соединений серы во время сжигания угля предусматривают предварительную обработку угля с обогащением в тяжелой среде с выделением 10—30% серы. Применяя многостадийную флотацию, электростатическое распределение и масляную агломерацию из угля можно удалить до 90% пиритной серы и до 65% общей серы. Полная очистка угля от серы возможна после удаления связанной органической серы. При этом перспективными являются микробиологические и химические методы. Микробиологические методы основаны на том, что определенные бактерии и грибы поглощают серу. Методы химической очистки предусматривают обработку угля специальными реагентами или растворителями под давлением и каталитическую гидрогенизацию. Считают целесообразным десульфирование угля методом измельчения и промывания водой и растворами щелочей, удаление колчедана при помощи воздушных сепараторов. Среди циклических процессов удаления сернистого ангидрида с получением серосодержащих веществ наиболее распространен известковый метод удаления серы из топлива путем орошения дымовых газов известковым молоком в скрубберах. Продукты взаимодействия соединений кальция и серы в США удаляют в шлам, а в Японии перерабатывают на гипс и строительно-дорожные материалы. В процессе сжигания мазута с высоким содержанием серы для снижения концентрации ее соединений в выбросах целесообразно применять химические присадки (пиролин, дисульфу-рол, бюказин, корит и др.). К принципиально новым методам очистки газов топок от серы диоксида и азота диоксида относятся: 1) обработка газов аммиаком или известью с дальнейшим облучением потоком электронов; 2) метод, который основан на окислении сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе с образованием серной кислоты и аммония сульфата; 3) сухое улавливание адсорбентами — мелкозернистым торфяным полукоксом или железа оксидами; 4) связывание серы путем вдувания в топку порошка доломита (СаС03 - MgC03); 5) метод газификации под давлением; 6) окисление озоном с использованием полученных продуктов в качестве удобрений.

Уменьшения (на 93—98%) диоксиновых выбросов мусоросжигательных заводов и энергоустройств, работающих на твердых отходах, достигают при использовании модифицированного кальция гидроксида — сорбалита. Эффективность повышается при добавлении активированного угля. Разработана технология сорбции ПХДД и ПХДФ из дымовых газов с применением фильтров из буроугольного кокса, что дает возможность снизить содержание этих веществ на два порядка. Найден способ разрушения диоксинов при прохождении ГВС и летучей золы через слой катализатора при температуре 350—450 °С. Широко применяют термические технологии для удаления диоксинов из выбросов (нагревание или окисление при температуре 1000 °С): сжигание в стационарной печи, которая вращается; ликвидация при помощи инфракрасного нагревания и в электрическом реакторе.