Материал: Тема ІV.Забруднення біосфери

Важливе місце займають методи фітомеліорації з використанням зелених насаджень. Зелені насадження є ефективними біофільтрами. При проходженні запиленого повітря

через крони дерев і чагарників, а також через трав'янисту рослинність воно очищається від пилу завдяки затримці аерозольних частинок на поверхні листя і стебел рослин.

3. Інженерно-організаційні заходи

Основні види інженерно-організаційних заходів полягають:

-зниження інтенсивності і організація руху автотранспорту.

-збільшення висоти димових труб.

-підвищення швидкості руху газів в димовій трубі. Це сприяє збільшенню початкового підйому викидів, поліпшенню умов їх розсіювання.

4. Маловідходні та безвідходні технології

Впровадження безвідходних та маловідходних технологій є найбільш перспективним заходом, що дозволяє докорінно знизити рівень забруднення повітряного басейну.

Найбільш перспективними напрямками в області зниження газооб-різних відходів підприємств є:

•перехід підприємств теплоенергетики з твердого палива на природний газ, що дозволяє істотно знизити рівень забруднення атмосферного повітря пилом і сірчистими сполуками;

•відмова від застосування етильованого бензину і впровадження в якості автомобільного палива природного газу;

•оптимізація процесу спалювання палива, що подозволить знизити викиди оксидів азоту в атмосферу;

•зниження енергоємності виробництва і використання вторинних енергоресурсів у вигляді гарячої води і гарячих газів.

5. Технічні засоби і технології очищення викидів

Однією з особливостей атмосфери є її здатність до самоочищення. Самоочищення атмосферного повітря відбувається внаслідок сухого та мокрого випадання домішок, абсорбції їх земною поверхнею, поглинання рослинами, переробки бактеріями, мікроорганізмами та іншими шляхами.

Садіння дерев та кущів сприяє очищенню повітря від пилу, оксидів вуглецю, діоксидів сірки та інших речовин. Найкращі поглинальні властивості стосовно діоксиду сірки має тополя, липа, ясен. Одне доросле дерево липи може акумулювати протягом доби десятки кілограмів діоксиду сірки, перетворюючи його в нешкідливу речовину. Велика роль в очищенні атмосферного повітря належить ґрунтовим бактеріям та мікроорганізмам. При температурі 15—35 °С мікроорганізми переробляють на 1 м2 до 81 т на добу оксидів та діоксидів вуглецю.

Ступінь очищення повинен визначатися за кожною забруднюючою речовиною. Ступінь очищення поділяється на проектний та фактичний, а за рівнем — на максимальний та експлуатаційний.

За несприятливих метеорологічних умов, коли викиди із забрудненнями можуть бути шкідливими для здоров´я населення, підприємства повинні знизити викиди шкідливих речовин за рахунок технічних засобів або повної (часткової) зупинки джерел забруднення.

Сучасні вимоги до якості та ступеня очищення викидів досить високі. Для їхнього дотримання необхідно використовувати технологічні процеси та обладнання, котрі знижують або повністю виключають викид шкідливих речовин

11

в атмосферу, а також забезпечують нейтралізацію утворених шкідливих речовин; експлуатувати виробниче та енергетичне обладнання, котре виділяє мінімальну кількість шкідливих речовин; закрити невеликі котельні та підключити споживачів до ТЕЦ; застосовувати антитоксичні присадки, перевести теплоенергетичні установки з твердого палива на газ.

Способи очищення викидів в атмосферу від шкідливих речовин можна об´єднати в такі групи:

—очищення викидів від пилу та аерозолів шкідливих речовин;

—очищення викидів від газоподібних шкідливих речовин;

—зниження забруднення атмосфери вихлопними газами від двигунів внутрішнього згоряння транспортних засобів та стаціонарних установок;

—зниження забруднення атмосфери при транспортуванні, навантаженні і вивантаженні сипких вантажів.

Для очищення викидів від шкідливих речовин використовуються механічні,

фізичні, хімічні, фізико-хімічні та комбіновані методи.

Механічні методи базуються на використанні сил ваги (гравітації), сил інерції, відцентрових сил, принципів сепарації, дифузії, захоплювання тощо.

Фізичні методи базуються на використанні електричних та електростатичних полів, охолодження, конденсації, кристалізації, поглинання.

У хімічних методах використовуються реакції окислення, нейтралізації, відновлення, каталізації, термоокислення.

Фізико-хімічні методи базуються на принципах сорбції (абсорбції, адсорбції, хемосорбції), коагуляції та флотації.

Механічні методи очищення

Вибір методу очищення залежить від кількості відхідних газів та їхнього складу. Механічні методи застосовують для очищення вентиляційних та інших газових викидів від грубодисперсного пилу. В них пил відокремлюється під дією сили гравітації, інерції або відцентрової сили.

Існує два види пиловловлювання: сухе і мокре. З екологічного й економічного погляду досконалішими є сухі пиловловлювачі. Вони дають змогу повернути у виробництво вловлений пил, тоді як при мокрому утворюються водяні суспензії, переробка яких потребує більших матеріальних затрат. Недоліком сухого пилоочищення є те, що воно забезпечує високий ступінь очищення тільки у разі малої запиленості відхідних газів.

Механічне сухе пиловловлювання здійснюють в осаджувальних камерах, циклонних сепараторах, механічних та електричних фільтрах.

Недоліком мокрого очищення газів є те, що вловлений пил перетворюється на мокрий шлам. Для видалення останнього потрібно будувати шламову каналізацію, що здорожує конструкцію.

Фізико-хімічні методи очищення

До фізико-хімічних методів очищення газових викидів належать абсорбція і адсорбція.

12

Абсорбція - це процес хімічного осадження або зв'язування забруднювальних речовин під час пропускання очищуваного газу крізь рідкий поглинач.

Апарати для такого очищення називають абсорберами. В цих апаратах очищуваний газ і абсорбувальна рідина рухаються назустріч один одному. Абсорбцію застосовують для очищення повітря і відхідних газів, що містять токсичні забруднення - кислотні тумани, оксиди карбону (IV) і (II), ціанідну або ацетатну кислоти, сірчистий газ, оксиди нітрогену, різні розчинники, тощо. Як поглинач використовують суспензії, що містять оксиди магнію і кальцію або вапняк. Ефективність очищення становить 90-95 %.

Адсорбційний метод очищення газів - це сорбція газуватих речовин на поверхні або в об'ємі мікропор твердого тіла.

Адсорбція – це процес поглинання газів або парів поверхнею твердих тіл (адсорбентів) – активованого вугілля, силікагелів та алюмогелів, штучних та природних цеолітів, природних сорбентів і т.п. Застосовуються за незначного вмісту парота газоподібних компонентів в газі, який очищається. Адсорбенти використовуються у вигляді зерен розміром 2 – 8 мм або в пилоподібному стані. Адсорбція поділяється на фізичну адсорбцію та хемосорбцію.

Тверду речовину, на поверхні або в об'ємі пор якої відбувається концентрування очищуваних речовин, називають адсорбентом.

Найчастіше як адсорбент використовують активоване вугілля, силікагель та глини, що мають велику поверхню. Один грам активованого вугілля має поверхню близько 5 км2.

Апарати, в яких здійснюють адсорбцію, називають адсорберами. Їх виконують вертикальними, горизонтальними і з кільцевими полицями, на яких розташовують адсорбент.

Хімічні методи очищення

Хімічні методи очищення газових викидів засновані на хімічному зв'язуванні шкідливих забруднюючих речовин.

Дуже поширеним методом є хемосорбція, коли очищуваний газ промивають розчином речовин, що реагують із забруднювальними домішками.

Хемосорбція полягає в промиванні газу, який очищається, розчинами, які вступають у хімічну реакцію з окремими газоподібними компонентами, що містяться в газі. Хемосорбція знаходить застосування в основному для очищення технологічних газів від сірководню, хлору, парів ртуті, сірчистого ангідриду.

Так, для вловлювання оксидів нітрогену застосовують торфолужні композиції з гідроксидом кальцію або аміаком. У результаті хемосорбції утворюється добриво з 6-8%-вим вмістом зв'язаного азоту у вигляді нітратів кальцію і амонію.

Технічні засоби очищення викидів в атмосферу

Згідно закону “Про охорону атмосферного повітря” кожне підприємство, заклад або організація, діяльність якої пов'язана із викидами в атмосферу забруднюючих речовин повинна бути оснащена відповідними спорудами,

13

обладнанням та устаткуванням (апаратурою) для очистки викидів і засобами контролю за кількістю та складом викинутих в атмосферу забруднювачів.

Очистка виконується за допомогою спеціального газоочисного устаткування, яке часто складається з одного або декількох газоочисних апаратів, допоміжного обладнання та комунікацій.

Газоочисним апаратом називається елемент газоочисного обладнання, в якому виконується певний виборчий процес вловлювання твердих, рідких і газоподібних речовин.

За методами очистки, газоочисні та пиловловлюючі апарати поділяють на 6 груп. Таблиця 1.

14

4. Забруднення гідросфери

Роль води у всіх життєвих процесах загальновідома. Наприклад, людина без води не може прожити більше 8 діб, а за рік вона на свої потреби витрачає близько 1 тонни води.

Основний споживач прісної води – сільське господарство: вона йде на меліорацію, обслуговування тваринницьких комплексів і т.п.

Вода необхідна практично всім галузям промисловості.

Спостерігається постійне зростання водоспоживання як на виробничі, так і на побутові потреби людей.

Інтенсивна господарська діяльність людини привела до деградації гідросфери - забруднення і виснаження поверхневих і підземних вод.

Виснаження вод - неприпустиме скорочення їх запасів в межах певної території (для підземних вод) або зменшення мінімально допустимого стоку (для поверхневих).

Виснаження поверхневих вод виявляється в прогресуючому зниженні їх мінімально допустимого стоку. Цей процес пояснюють зменшенням рівня водності і чистоти малих річок (завдовжки не більше 100 км), найуразливішої ланки в річкових екосистемах.

Виснаження вод (поверхневих і підземних) обумовлене вилученням на господарські потреби великої її кількості.

До інших значних видів впливу людини на гідросферу слід віднести створення великих водосховищ, які корінним чином змінюють природне середовище на прилеглих територіях (такі як Кременчуцьке, Київське і ін.). Це затоплення значних площ родючих земель, зміна режиму підземних вод, руйнування берегів (оповзні, карст), активація сейсмічної діяльності, підтоплення прилеглих територій, припинення природного відтворення багатьох цінних порід риб і т.д.

Під забрудненням водних ресурсів розуміють будь-які зміни фізичних, хімічних і біологічних властивостей води у водоймах у зв'язку зі скиданням у них рідких, твердих і газоподібних речовин, що заподіюють чи можуть створити незручності, роблячи воду даних водойм небезпечною для використання, наносячи збиток народному господарству, здоров'ю і безпеці населення.

Забруднення виділяють:

Механічне забруднення - підвищення вмісту механічних домішок, властиве в основному поверхневим видам забруднень;

хімічне забруднення - наявність у воді органічних і неорганічних речовин токсичної і нетоксичної дії;

бактеріальне і біологічне забруднення - наявність у воді різноманітних патогенних мікроорганізмів, грибів і дрібних воодоростей;

радіоактивне забруднення - присутність радіоактивних реечовин у поверхневих чи підземних водах;

теплове забруднення - випуск у водойми підігрітих вод підприємств, теплових і атомних ЕС.

Хімічне забруднення найбільш поширене. Воно створює зміну природних хімічних властивостей води за рахунок збільшення вмісту в ній шкідливих домішок як неорганічної (мінеральні солі, кислоти, луги, глинисті частки), так і

15