При проектировании и разработке хозяйственной и иной деятельности, оказывающих вредное воздействие на качество атмосферного воздуха в пределах городских и иных поселений, а также при застройке и реконструкции городских и иных поселений, должны учитываться фоновый уровень загрязнения атмосферного воздуха и прогноз изменения его качества при осуществлении указанной деятельности.

В проектах строительства объектов хозяйственной и иной деятельности, которые могут оказать вредное воздействие на качество атмосферного воздуха, должны предусматриваться меры по уменьшению выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и их обезвреживанию в соответствии с требованиями, установленными специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха и другими федеральными органами исполнительной власти.

Размещение объектов хозяйственной и иной деятельности, оказывающих вредное воздействие на качество атмосферного воздуха, согласовывается со специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха или с его территориальными органами исполнительной власти.

При вводе в эксплуатацию новых и реконструируемых объектов хозяйственной и иной деятельности, осуществляющих выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, должно обеспечиваться непревышение технических нормативов выбросов и ПДВ.

7 Государственный учет вредных воздействий на атмосферный воздух

Согласно закону «Об охране атмосферного воздуха» (1999 г.), юридические лица, имеющие источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, а также количество и состав выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух подлежат государственному учету в порядке, определенном правительством РФ.

Перечень организаций, осуществляющих в установленном порядке статистические наблюдения в области охраны атмосферного воздуха на соответствующих территориях, определяется территориальными органами специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха по согласованию с территориальными органами государственной власти.

Юридические лица, имеющие источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ, проводят инвентаризацию выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и их источников в порядке, определенном специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха.

Источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, перечни вредных (загрязняющих) веществ, подлежащих государственному учету и нормированию для организаций, городских и иных поселений, субъектов РФ и РФ в целом, устанавливаются на основании данных о результатах инвентаризации выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферных воздух и их источников в порядке, установленном специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха.

8 Мероприятия по защите населения при изменении состояния атмосферного воздуха, угрожающем жизни и здоровью людей

Согласно закону «Об охране атмосферного воздуха» (1999 г.), в городских и иных поселениях органы государственной власти субъектов РФ и органы местного самоуправления организуют работу по регулированию выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе в периоды неблагоприятных метеорологических условиях, которые способствуют накоплению вредных (загрязняющих) веществ в приземном слое атмосферного воздуха.

Подготовка и передача соответствующих прогнозов определяется органами государственной власти субъектов РФ по представлению территориальных органов специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха и территориальных органов других федеральных органов исполнительной власти.

При получении прогнозов неблагоприятных метеорологических условий юридические лица, имеющие источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, обязаны проводить мероприятия по уменьшению выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, согласованные с территориальными органами специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха, обеспечивающими контроль за проведением и эффективностью указанных мероприятий.

При изменении состояния атмосферного воздуха, которое вызвано аварийными выбросами вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и при котором создается угроза жизни и здоровью человека, принимаются экстренные меры по защите населения в соответствии с законодательством РФ о защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

9 Очистка выбросов в атмосферу

Согласно закону «Об охране атмосферного воздуха» (1999 г.), запрещается размещение и эксплуатация объектов хозяйственной и иной деятельности, которые не имеют предусмотренных правилами охраны атмосферного воздуха установок очистки газов и средств контроля за выбросами вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух.

Газоочистительные и пылеулавливающие установки разделяют на технологические и санитарные. Установки технологической очистки – это сооружения и аппараты, включенные в технологический процесс и исключающие газовые выбросы в атмосферу. Установки санитарной очистки – сооружения и аппараты, препятствующие вредным технологическим и вентиляционным выбросам, а также служащие для возврата сырья.

В основе многих технологических методов очистки газов лежат процессы взаимодействия газов с жидкими или твердыми поглотителями, а также процессы химического превращения ядовитых примесей в нетоксичные соединения при высоких температурах или в присутствии катализаторов. В связи с этим наибольшее распространение при очистке газов получили абсорбционные, адсорбционные и каталитические методы.

Каталитический метод восстановления окислов азота применяют в нескольких системах получения азотной кислоты при давлении 3,5 х 2О⁵ Па. В схемах используют отечественные марки катализаторов на основе палладированной окиси алюминия.

Среди методов очистки промышленных выбросов от сернистого ангидрида следует назвать следующие:

– аммиачные методы, позволяющие одновременно с очисткой газов от окиси серы получать сульфит и бисульфит аммония, которые используются как товарные продукты либо разлагаются кислотой с образованием высококонцентрированного сернистого газа и соответствующей соли;

– методы нейтрализации сернистого ангидрида, позволяющие одновременно получать сульфиты и сульфаты, что обеспечивает высокую степень очистки газов, но получаемые продукты имеют ограниченный спрос в народном хозяйстве;

– каталитические методы, основанные на окислении сернистого ангидрида в присутствии катализаторов с получением разбавленной серной кислоты.

Тот или иной метод очистки от сернистого ангидрида должен быть выбран с учетом местных условий, наличия поглотителей и потребности в получаемых продуктах.

В зависимости от природы сил, используемых в пылеулавливающих аппаратах для отделения частиц пыли от газового потока, их подразделяют на четыре основные группы:

– пылеосадительные камеры и циклоны;

– аппараты мокрой очистки газов;

– пористые фильтры;

– электрические фильтры.

Из инерционных аппаратов центробежного типа наибольшее распространение получили циклоны. В отечественной практике применяют различные циклоны. При очистке большого количества газов для достижения высокой степени улавливания пыли устанавливают группу циклонов относительно небольшого диаметра – так называемые батарейные циклоны, состоящие из большого числа параллельно установленных циклонных элементов, объединенных в одном корпусе и имеющих общий коллектор для под-вода, отвода газов и общий бункер для сбора пыли. В отличие от обычных в батарейных циклонах газовый поток получает необходимое для выделения пыли вращательное движение не с помощью подвода его по касательной, а с помощью направляющего аппарата. Размеры такого батарейного циклона значительно меньше, чем у группы обычных циклоном той же производительности.

Батарейные циклоны можно устанавливать только в тех случаях, когда улавливаемая пыль обладает достаточной сыпучестью и не смачивается. В противном случае элементы циклона забиваются и работа его затрудняется.

Одним из простых и эффективных способов очистки промышленных газов от взвешенных частиц является мокрый способ, получивший в последние годы значительное распространение в отечественной промышленности и за рубежом. При высокой эффективности аппараты мокрой очистки газов отличаются от аппаратов сухой очистки дешевизной.

Отдельные виды таких аппаратов, например турбулентные газопромыватели, могут быть применены для очистки газов от частиц размером до 0,1 мкм. По степени очистки они могут не только успешно конкурировать с такими высокоэффективными пылеуловителями, как рукавные фильтры, но и использоваться в тех случаях, когда рукавные фильтры нельзя применять из-за высокой температуры, повышенной влажности или взрывоопасности очищаемых газов. В аппаратах мокрой очистки газов одновременно со взвешенными частицами улавливаются паро- и газообразные компоненты.

К недостаткам мокрой очистки можно отнести необходимость обработки образующихся сточных вод и защиты аппаратов от коррозии при обработке агрессивных сред, а также повышенный брызгоунос. Однако, несмотря на эти недостатки, мокрые газоочистительные аппараты с успехом применяют в химической промышленности и в газоочистных системах для одновременного охлаждения и увлажнения газов.

На Северной ТЭЦ-27 (Москва) функционирует уникальная установка «Денокс» по очистке газов датской фирмы «Хальтор Топсе». В процессе сжигания топлива, в данном случае природного газа, образуются окислы азота, которые обычно попадают в атмосферу в дымовых газах. На Северной ТЭЦ-27 на их пути поставлен катализатор на целлюлозно-картонной основе с пропиткой окислами титана, ванадия и редких металлов, внешне напоминающий соты. Сюда предварительно впрыскиваются пары аммиака, которые благодаря катализатору при температуре 300-400°С вступают в реакцию с уходящими дымовыми газами. Происходит разложение окислов на водяной пар и азот, т. е. естественные компоненты атмосферы. Этот процесс денитрофикации окислов азота и дал название установке – De No_x.

Эффективность каталитической установки ведет к сокращению вредных выбросов в 4–10 раз по сравнению с нормой. На Северную ТЭЦ-27 приходится всего 1% от общего загрязнения, т. е. она действительно представляет собой практически чистый в экологическом отношении промышленный объект.

На Северной ТЭЦ-27 применен и ряд других технических новшеств. Впервые в России здесь внедрена новейшая отечественная автоматизированная система управления технологическими процессами и непрерывного контроля уходящих газов. Все параметры выведены в зал управления на мониторы и легко обозримы. В сочетании с автоматической программой расчета рассеяния выбросов в режиме реального времени можно в любой момент определить влияние ТЭЦ-27 на окружающую среду и доказать чистоту ее работы.

В 2001 г. российские специалисты Объединенного института высоких температур (ОИВН) РАН завершили работу по снижению выбросов окислов азота на одном из котлоагрегатов московской ТЭЦ-21. Ученые поставили перед собой задачу не улавливать эти окислы, а предотвратить их образование. Оказалось, что экономически это более выгодно. Не меняя оборудования, не строя ничего нового, специалисты ОИВН РАН разработали новые параметры режима горения. В результате удалось снизить выбросы окислов азота в 2–4 раза, а в Мосэнерго была составлена программа поэтапной модернизации режима управления котлами всех станций Москвы. Это будет способствовать значительному снижению выбросов окислов азота в атмосферу.

В ОИВН РАН создан также новый электродинамический фильтр, который позволяет очищать выбросы электростанций от окислов азота, серы и пыли одновременно. Этот фильтр можно установить не только на газовых, но и на угольных станциях.

Российскими учеными были найдены микроводоросли, способные утилизировать дымовые газы, перерабатывая их в «полезные» вещества. Специалисты из Института физиологии растений РАН и Академии тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова нашли одноклеточные водоросли, которые способны расти в атмосфере из чистой двуокиси углерода. Микроводоросли испытали в лаборатории, снизив содержание углекислого газа до 50%. При такой концентрации они активно росли, а биохимический состав отличался от нормального, на что обратили внимание биотехнологи. Высокая концентрация диоксида углерода – это стресс для клетки. В подобной среде разные виды производя! и накапливают неспецифические для них вещества, в том числе представляющие промышленный интерес, например каратиноиды, некоторые углеводы и жирные кислоты. При этом и масштабы могут быть далеко не лабораторными. Будем надеяться, что в скором времени технические выбросы будут поступать не в атмосферу, а пойдут на выращивание биомассы определенного биохимического состава. Это прорыв в решении проблемы антропогенных выбросов в атмосферу.

10 Безотходное и малоотходное производство

При всем огромном арсенале современной газоочистительной техники радикальным решением все-таки остается создание технологических процессов, основанных на комплексном использовании сырья, вообще не дающем отходов, способных загрязнять природную среду.

Возможность стабилизации и улучшения качества окружающей среды путем более рационального использования всего комплекса природных ресурсов связана с созданием и развитием безотходного производства. Ресурсосбережение является решающим источником удовлетворения растущих потребностей народного хозяйства. Важно добиться, чтобы прирост потребностей в топливе, энергии, сырье и материалах на 75–80% удовлетворялся в результате их экономии, т. е. максимального исключения потерь и нерациональных расходов. Важно широко вовлекать в хозяйственный оборот вторичные ресурсы, а также попутные продукты.

Под безотходной технологией понимают такой принцип организации производства, при котором цикл «первичные сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы» построен с рациональным использованием всех компонентов сырья, всех видов энергии и без нарушения экологического равновесия. Безотходное производство может быть создано в рамках комбината, отрасли, региона, а в конечном счете – для всего народного хозяйства.

Примером естественного «безотходного производства» являются некоторые природные экосистемы – устойчивые совокупности совместно обитающих организмов и условий их существования, тесно связанных друг с другом. В этих системах осуществляется полный круговорот веществ. Конечно, экосистемы не вечны и развиваются во времени, но они обычно настолько устойчивы, что способны преодолевать даже некоторые изменения внешних условий.

Безотходное производство может мыслиться лишь теоретически, поскольку законы природы не позволяют полностью превращать энергию в работу. Да и, потери вещества не могут быть нулевыми. Довести их до нуля, грусть даже ценой огромных затрат, невозможно уже потому, что; системы улавливая после какого-то предела сами начнут «производить» новые отходы в большем количестве, чем то, для которых они были созданы. Более того, все без исключения промышленные химические реагенты не являются абсолютно чистыми и содержат то или иное количество примесей. Ссылки на закон сохранения материи, из которого якобы вытекает возможность создания идеально безотходных производств, представляются просто наивными. Да и экосистемы при нормальном существовании вовлекают в круговорот не все вещества: после гибели животных, птиц и рыб остаются скелеты, моллюски-раковины. Но цель – максимально приблизиться к теоретическому пределу – определяет и средства ее достижения. В данном случае это комплексная переработка сырья, создание газообразных систем, разумное кооперирование, сочетание производств в рамках комбинатов и территориально-производственных комплексов. Понятие о безотходном производстве позволяет сформулировать требования к новым технологиям и новым аппаратам.

В определении безотходного производства учитывается стадия потребления, что налагает ограничения на свойства производимых продуктов потребления, влияет на их качество. Главные требования – надежность, долговечность, возможность возвращения в цикл переработки или превращения в экологически безвредную форму.

Важнейшей составной частью концепции безотходного производства являются также понятия нормального функционирования окружающей среды и ущерба, наносимого ей отрицательным антропогенным воздействием. Концепция безотходного производства основывается на том, что производство, неизбежно воздействуя на окружающую среду, не нарушает ее нормального функционирования.