Общая характеристика и масштабы поступления газовых выбросов в атмосферу

Каждый год в атмосферу Земли выбрасывается около 3 • 1012 кг твердых, жидких и газообразных загрязняющих веществ (без учета С02). Объем техногенных загрязняющих веществ, поступивших в воздушное пространство России, в 2002 г., по разным источникам, оценивается в 40—60 млн т.

Наибольший вклад в загрязнение атмосферы России вносит автомобильный транспорт (около 32 %), затем энергетика (около 24 %), металлургия (26 %), нефтедобыча и нефтепереработка (13 %). На долю химической промышленности приходится 2,1 %, остальную часть техногенных выбросов составляют другие виды промышленной и сельскохозяйственной деятельности.

Для стран Европы характерны следующие данные, масс. % от суммарного выброса: транспорт 50 — 60; энергетика 10—15; промышленные предприятия 15 — 20; сжигание отходов 5.

Газовые выбросы являются самыми многотоннажными среди промышленных отходов. На их долю приходится более 80% от общего числа антропогенных отходов.

Газовые выбросы могут иметь природный и хозяйственный источники поступления. Принято считать, что суммарно на долю антропогенных выбросов приходится около 10 % от общего поступления газов в атмосферу. Однако эта цифра подвержена значительным колебаниям в зависимости от химического состава газа.

В табл. 4.1 приведены данные об основных источниках газообразных загрязняющих веществ. Таблица составлена на основе публикаций зарубежных авторов и носит ориентировочный характер, поскольку данные разных источников расходятся.

Таблица 4.1. Основные источники выбросов газообразных загрязняющих веществ (х109 кг/год)

Примечание.

Вклад антропогенных выбросов различных токсикантов велик и составляет 2 — 50 %. Так, на соединения серы приходится 50 — 51 % (в основном за счет хозяйственной деятельности); на азотсодержащие газы — не более 2 % (однако среди них есть соединения, обладающие высокой токсичностью); на оксид углерода(1У) — 20%.

Образование озона обусловлено в основном природными процессами.

Помимо перечисленных в табл. 4.1 веществ в атмосферу попашет ряд других опасных элементов. Их концентрация может быть невелика, они присутствуют в следовых количествах, но являются высокотоксичными веществами. В процессе сжигания топлива многие токсичные элементы, присутствующие в них в очень малых количествах, превращаются в твердые частицы и попадают в атмосферную пыль. В табл. 4.2 представлены некоторые элементы, которые обнаруживают в составе пыли.

Главными из определяемых элементов по степени их токсического воздействия являются мышьяк, фтор, марганец, кад-

Таблица 4.2. Следовые концентрации элементов, встречающихся в составе атмосферной пыли

мий, никель, ртуть, бериллий, хром, медь. Степень перехода фтора и ртути в воздух во время горения топлива достигает 80 — 90 % от их содержания в исходном топливе, летучих форм свинца, кадмия и хлора — более 50%, мышьяка и никеля — около 20%.

Бериллий, хром, медь и марганец наиболее прочно связаны с твердыми продуктами, они остаются в шлаках и золе и лишь в незначительных объемах поступают в воздух.

Несмотря на низкое процентное содержание таких элементов в топливе, их поступление в воздушный бассейн оценивается внушительными цифрами при сжигании больших количеств топлива. Так, в странах ЕС с отходящими газами в атмосферу выбрасывается порядка 100 т мышьяка и фтора и около 50 т кадмия ежегодно.

Разрушающее воздействие промышленных загрязнений четко прослеживается на состоянии здоровья человека. В литературе приводятся списки канцерогенных (приводящих к образованию злокачественных опухолей) веществ. К ним относятся, например, мышьяк, асбест, соединения кадмия, хрома, никеля, ртути, сажа, деготь и др.

Некоторые металлы и их соединения, особенно из группы тяжелых металлов, представляют опасность при вдыхании их паров.

Диоксид серы и нитрозные газы сильно поражают органы дыхания.

Вместе с газовыми выбросами в атмосферу попадают органические соединения. Очень опасно присутствие в атмосфере альдегидов и кетонов. В малых концентрациях они оказывают раздражающее действие на органы зрения и обоняния и действуют как наркотик на центральную нервную систему.

Ненасыщенные альдегиды (по сравнению с насыщенными) приводят к более тяжелым последствиям.

Помимо выбросов в воздух материальных частиц атмосферу ыгрязняют и выбросы теплоты, шума, вибраций и излучений (ра- лиоактивных, микроволновых, ультравысокочастотных и др.).