LINEBURG


<< Пред. стр.

страница 9
(всего 12)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

тивов ПДВ на коксохимических предприятиях обеспечивается при
направленные на создание экологически безопасных условий произ-
показателе суммарных выбросов 2–2.5 кг/т кокса. Резкое ужесточе-
водства [14].
ние экологических требований в странах СНГ происходит в послед-
Принятая в Украине и странах СНГ методика нормирования
ние годы на фоне прогрессирующего физического износа коксовых
выбросов базируется на концепции ПДК в атмосферном воздухе на-
батарей. При этом показатель удельных выбросов вредных веществ
селенных мест (табл. 3.1). Нормирование выбросов загрязняющих
на тонну производимого кокса сохраняется в пределах от 4–5 кг/т
веществ в атмосферу предприятием производят путем установления
кокса для заводов, модернизированных в 80-х годах, до 8–10 кг/т для
предельно допустимых выбросов этих веществ (ПДВ). ПДВ устанав-
устаревших заводов. С учетом этой ситуации, а также большого де-
ливают для каждого источника загрязнения атмосферы из условия,
фицита в Украине сырьевых ресурсов, приоритетными направле-
что выбросы данного источника и совокупности источников пред-
ниями в развитии коксохимической промышленности считают
приятия, а также других источников не создадут в приземном слое
а) максимальное извлечение компонентов и б) снижение вредных вы-
атмосферы концентраций, превышающих уровень ПДК.
бросов в атмосферу [14].
Нормативы ПДВ для предприятий рассчитывают как сумму
значений ПДВ для отдельных источников загрязнения. Если в атмо- 3.2.4.2. Сокращение выбросов в атмосферу при производстве кокса
сфере населенного пункта концентрации вредных веществ превы-
шают ПДК, а значения ПДВ по объективным причинам не могут В коксохимическом производстве наиболее крупным источни-
быть достигнуты, вводят поэтапное снижение выбросов до значений, ком загрязнения атмосферы является коксовый блок. Основная часть
обеспечивающих соблюдение ПДВ. На каждом этапе до достижения загрязнений попадает в атмосферу из работающего коксового цеха в
величин ПДВ устанавливаются временные согласованные выбросы периоды между технологическими циклами, когда коксовые печи
вредных веществ (ВСВ). Работы, связанные с установлением ВСВ открываются для выдачи готового кокса и последующей загрузки
для действующего предприятия, осуществляют в следующем по- угольной шихтой. Чем больше объем и производительность коксо-
рядке. вых печей, тем меньше удельные выбросы из них в расчете на тонну
На первом этапе проводят путем замеров инвентаризацию производимого кокса. Сокращение вредных выбросов в атмосферу на
выбросов и получают сведения о распределении источников по тер- коксовых заводах может быть достигнуто за счет
ритории предприятия, количестве и составе выбросов загрязняющих – уменьшения количества технологических циклов при по-
веществ в атмосферу и характеристиках газоочистных и пылеулавли- вышении единичной мощности коксовых батарей;
вающих установок. – сокращения выбросов дымовых труб путем глубокой очи-
стки отопительного коксового газа от сероводорода и циа-

117 118
нистого водорода, а также совершенствования системы блему представляют выбросы диоксида серы, т.к. содержание серо-
водорода в неочищенном коксовом газе доходит до 18 г/м/3 из-за вы-
обогрева коксовых печей;
– совершенствования процессов тушения кокса. сокого содержания серы в углях. Поэтому практически все коксохи-
В условиях значительного сокращения государственных инве- мические заводы Украины имеют цеха очистки коксового газа от
стиций возможным решением является перекладка коксовых батарей сероводорода. Используются две технологии улавливания сероводо-
в существующих габаритных размерах. Однако, как показывает прак- рода – круговой сорбционно-десорбционный вакуум-карбонатный
тика, с экологической точки зрения это решение не является лучшим, метод и мышьяково-содовый метод, основанный на окислении серо-
так как достигаемое снижение вредных выбросов не превышает 30 %. водорода в элементарную серу. В последние годы разработаны тех-
В данном случае экономический приоритет вступает в противоречие нологии улавливания сероводорода в две ступени до остаточного
содержания 0.5 г/м3. При этом будет происходить глубокая очистка
с экологическим. Следует также учитывать, что с принятием нового
коксового газа от цианистого водорода до содержания 0.15 г/м3, что
природоохранного законодательства и установления жестких финан-
совых санкций за превышение установленного норматива выбросов позволит существенно сократить выбросы оксидов азота при сжига-
экологические показатели начинают самым серьезным образом вли- нии газа в отопительной системе коксовых батарей.
ять на экономическое положение предприятия. Некоторые коксохи- На ряде предприятий предусматривается реализовать техноло-
мические заводы Украины уже достаточно остро столкнулись с этой гические схемы глубокой переработки коксового газа с получением
проблемой. метанола и последующей переработкой его в экологически чистый
В связи с этим основой концепции повышения экологической синтетический бензин.
безопасности коксохимического производства должно стать укруп-
3.2.4.3. Природоохранные мероприятия при тушении кокса
нение коксовых батарей с одновременным уменьшением их количе-
ства при сохранении объема производства кокса.
Одним из важнейших факторов повышения экологической
Практика ряда реконструируемых заводов подтверждает эф-
безопасности коксохимического производства является радикальное
фективность этого направления. Например, строительство батарей
сокращение выбросов при тушении кокса. Наиболее перспективным
увеличенной мощности с объемом камер 41.6 м3 на некоторых заво-
направлением в решении этой проблемы является дальнейшее со-
дах позволило вывести из эксплуатации по две устаревшие батареи,
вершенствование технологии сухого тушения кокса. В коксохимиче-
наносившие большой экологический ущерб. Сохранив прежний
ской промышленности СНГ накоплен большой опыт эксплуатации
объем производства, эти предприятия сократили загрязнение атмо-
установок сухого тушения кокса (УСТК) конструкции института
сферы на 50 %. В настоящее время ведется разработка коксовых ба-
ГИПРОКОКС (г. Харьков). Многолетние исследования показали, что
тарей с еще большими объемами камер коксования, в частности с
потенциально УСТК является экологически безопасным агрегатом
объемом 63.4 м3.
при условии соблюдения технологического режима и осуществления
На степень загрязнения атмосферы в жилых районах и непо-
комплекса технических решений по герметизации УСТК и очистке
средственно на территории завода влияют небольшие по объему, но
выбросов. Практически единственной проблемой при использовании
весьма токсичные неорганизованные выбросы коксовых батарей (со-
УСТК остаются выбросы оксида углерода, источником которого яв-
держат нафталин, аммиак, цианистый водород, сероводород, фенол).
ляются свечи избыточного циркуляционного газа и разгрузочные
Эти выбросы происходят, как правило, в приземном слое и медленно
устройства камер тушения. Обезвреживание выбросов избыточного
рассеиваются. Чтобы уменьшить опасность неорганизованных вы-
циркуляционного газа обеспечивается подключением свечи к газо-
бросов в атмосферу, в проектах новых коксовых батарей предусмат-
проводу сырого коксового газа или сжиганием выбросов в специаль-
ривается использовать сбросные трубы газоочистки высотой 40 м.
ной печи с последующей утилизацией тепла.
Основной объем выбросов коксохимических заводов прихо-
Технология безводного тушения кокса совершенствуется по
дится на дымовые трубы коксовых батарей. Для заводов Украины,
нескольким направлениям:
использующих для обогрева печей коксовый газ, серьезную про-
119 120
– повышение производительности камер тушения УСТК Сопоставление приведенных показателей свидетельствует о
(разработан проект блока производительностью 200 т/ч); том, что степень агрессивности выбросов при сухом тушении значи-
– разработка технологии контактного тушения кокса с ути- тельно ниже, чем при мокром.
лизацией тепла посредством водоохлаждаемых панелей, контакти-
рующих с горячим коксом;
Таблица 3.3. Выбросы при сухом и мокром тушении кокса
– освоение технологии совмещенного процесса термоподго-
товки угля и тушения кокса, где тушение кокса осуществляется пу-
Сухое тушение Мокрое тушение
тем съема тепла холодной угольной шихтой при непосредственном
Наименование Удельные Наименование Удельные
контакте.
ингредиента выбросы, ингредиента выбросы,
Отмечая преимущества сухого тушения кокса, следует в то же
г/т кокса г/т кокса
время отметить, что большой объем кокса тушится традиционным
Пыль 15.6 Пыль 77.3
мокрым способом. В связи с этим совершенствуется и процесс мок- Оксид 88 Оксид 38
рого тушения кокса. Ведется работа как по разработке новых конст- углерода углерода
рукций тушильных устройств, так и по повышению качества воды, Аммиак 6.6
используемой для тушения. Фенол 4.1
Институтом ГИПРОКОКС разработана новая конструкция ту- Цианистый 0.2
водород
шильной башни конфузорно-диффузорного типа высотой 40 м. Эф-
Сероводород 2.1
фект данной конструкции заключается в снижении капельного уноса
вследствие выпадения крупных капель при резком уменьшении ско-
рости потока в диффузорной части башни. Сравнительные исследо- 3.2.4.4. Ликвидация или сокращение выбросов в химических цехах
вания процессов тушения кокса в башнях традиционной и новой кон-
струкций показали, что безвозвратные потери воды для конфузорно- Процессы улавливания и переработки химических продуктов
коксования сопровождаются выбросом в атмосферу специфических
диффузорной башни составляют 0.35 т/т кокса, что на 1/3 ниже по-
вредных веществ, влияющих на здоровье населения и состояние ок-
терь для башни с традиционной конструкцией.
ружающей среды. Так, градирня конечного охлаждения коксового
Характер вредных выбросов при тушении кокса определяется
газа является крупнейшим источником выбросов нафталина – до 200
составом подаваемой воды. На отдельных заводах в процессе туше-
т/год. Необходимо сокращать выбросы бензола, каменноугольной
ния используют техническую воду. Однако подавляющее большин-
смолы, бенз[а]пирена, нафталина и других канцерогенов.
ство заводов применяет сточную воду, прошедшую биохимическую
Что касается проблемы уменьшения выбросов при переработке
очистку от фенолов, аммиака, роданидов и других загрязнителей.
сырого бензола и каменноугольной смолы, то эффективный путь ее
При этом утилизация очищенных сточных вод в процессе мокрого решения состоит в максимальной централизации переработки этих
тушения кокса является важнейшим фактором, обеспечивающим ли- продуктов. Особенно актуально это для Украины, где переработку
квидацию или минимизацию сброса стоков за пределы коксохимиче- каменноугольной смолы осуществляют в восьми цехах, а перера-
ского предприятия. ботку сырого бензола – в семи цехах разных заводов. Экологический
В табл. 3.3. приведены данные о выбросах в атмосферу уста- эффект от закрытия маломощных устаревших цехов многократно
превысит затраты на строительство централизованных производств.
новки сухого тушения кокса с учетом осуществления полного ком-
Кратко остановимся на проблеме бенз[а]пирена. Известно, что
плекса природоохранных мероприятий и башен мокрого тушения
содержание этого опаснейшего канцерогена в каменноугольной
кокса при использовании очищенной сточной воды.
121 122
смоле доходит до 1 %, а в каменноугольном пеке – до 1.5 %. Иссле- – первичное охлаждение коксового газа при пониженной
температуре (20 оС), что позволит добиться глубокого из-
дования, выполненные на одном из заводов Украины, показали, что
объем выбросов бенз[а]пирена в смолоперерабатывающем и пекоко- влечения нафталина из коксового газа в начале газового
совом цехах достигает 50 % от общего объема выбросов бенз[а]пире- тракта и свести к минимуму выбросы нафталина на после-
на в целом по заводу. дующих стадиях улавливания и переработки химических
продуктов коксования;
Таблица 3.4. Снижение выбросов в вредных веществ в атмосферу на – совершенствование технологии переработки нафталино-
коксохимических заводах Украины до 2010 г., т/год вой фракции, в частности, переход на производство техни-
ческого нафталина методом ректификации нафталиновой
фракции в закрытой аппаратуре;
Заводы Существующее 2010 г.
– исключение выбросов градирни оборотной воды цикла ко-
положение
нечного охлаждения коксового газа путем перехода на ох-
Авдеевский 55664 11080
лаждение в закрытой теплообменной аппаратуре.
Алчевский 18246 2560
Реализация описанных в настоящем разделе технических ре-
Горловский 12030 2070
Енакиевский 8079 2710 шений и комплекса мероприятий по защите окружающей среды по-
Донецкий 9126 1470 зволит сократить вредные выбросы коксохимических производств в
Мариупольский 18235 4810 5.4 раза – с 239 до 44 тыс. т (табл. 3.4) [14]. Будет обеспечено дости-
Стахановский 1406 – жение нормативов ПДВ на всех коксохимических предприятиях Ук-
Ясиновский 22500 6980 раины.
Макеевский 12838 –
3.2.5. Проблема озонового слоя
Днепропетровский 5073 1222
Днепродзержинский 12418 1110
В 1985 г. специалисты по исследованию атмосферы из Британ-
Криворожский 31834 5230
ской Антарктической Службы сообщили о неожиданном факте: со-
Баглейский 20577 1725
держание озона в атмосфере над станцией Халли-Бей в Антарктиде
Запорожский 5986 2490
уменьшилось за период с 1977 по 1984 г. на 40 %. Вскоре этот вывод
Харьковский 3898 251
подтвердили другие исследователи, показавшие также, что область
Фенольный 1376 460
Итого 239287 44168 пониженного содержания озона простирается за пределы Антарк-
тиды и по высоте охватывает слой от 12 до 24 км, т.е. значительную
При этом крупнейшим источником выбросов (˜80 %) являются часть нижней стратосферы. Наиболее подробным исследованием
стояки пекококсовых печей при открывании перед выдачей кокса и озонного слоя над Антарктидой был международный самолетный ан-
при прожиге графита в камере после его выдачи. В настоящее время тарктический озоновый эксперимент. Ученые из четырех стран не-
на пекококсовых печах завода в Запорожье внедрена установка обез- сколько раз поднимались в область пониженного содержания озона и
вреживания, позволяющая уловить выбросы стояков при выполнении
собирали детальные сведения о ее размерах и проходящих в ней хи-
этих операций и обеспечить степень очистки от бенз[а]пирена до
мических процессах. Выяснилось, что в полярной атмосфере имеется
90 %.
озонная «дыра», причем содержание озона над Антарктидой неук-
Выбросы нафталина на большинстве заводов значительно пре-
лонно снижается (рис. 3.3).
вышают ПДК (0.003 мг/м3). Для сокращения выбросов предусматри-
В начале 80-х годов по измерениям из космоса аналогичная
ваются следующие мероприятия:
дыра была обнаружена и в Арктике. Эта дыра охватывала значи-
123 124
личение числа заболеваний раком кожи, однако нет достоверных
тельно меньшую площадь, и падение уровня озона в ней было не так
данных, позволяющих приписать этот феномен уменьшению содер-
велико – около 9 %. В среднем по Земле с 1979 по 1995 г. содержание
жания озона. Жесткое ультрафиолетовое излучение плохо поглоща-
озона упало на 7 %.
ется водой и поэтому представляет большую опасность для морских
экосистем. Эксперименты показали, что планктон, обитающий в
приповерхностном слое, при увеличении интенсивности жесткого
УФ-излучения может серьезно пострадать и даже погибнуть полно-
стью. Планктон находится в основании пищевых цепей практически
всех морских экосистем, поэтому опасности подвергаются все мор-
ские организмы. Растения менее чувствительны к жесткому УФ-из-
лучению, но при увеличении дозы могут пострадать и они. Если со-
держание озона в атмосфере значительно уменьшится, человечество
найдет способ защититься от жесткого УФ-излучения, но при этом
рискует умереть от голода.
Благодаря многолетним исследованиям большой группы уче-
ных, начатым еще в 1930 г. британским физиком С. Чэпменом, к на-
стоящему времени поняты основные стадии механизма образования
и разрушения озона в атмосфере [15, 16]. Весомый вклад в атмосфер-
ную химию, в особенности в исследование проблемы озонового слоя,
1955 1965 1975 1985 1995 ученых Поля Крутцена (ФРГ), Марио Молина (США) и Ф. Шервуда
Годы Роуленда отмечен Нобелевской премией по химии 1995 г.
Обсудим современные представления о химизме образования
Рис. 3.3. Изменение толщины озонового слоя над станцией
и разрушения озона в атмосфере.
Халли-Бей (Антарктида) (усредненные данные за октябрь).
Образование озона описывается уравнением реакции
Открытие озоновых дыр обеспокоило как ученых, так и широ- О 2 + O = О 3. (3.3)
кую общественность, поскольку из него следовало, что слой озона,
Необходимый для этой реакции атомарный кислород выше
окружающий нашу планету, находится в большей опасности, чем
уровня 20 км образуется при расщеплении кислорода под действием
считалось ранее. Утончение этого слоя может привести к серьезным
ультрафиолетового излучения с ?<240 нм
последствиям для человечества. Содержание озона в атмосфере ме-
нее 0.0001%, однако именно озон полностью поглощает жесткое O2 + h? = 2 O. (3.4)
ультрафиолетовое (УФ) излучение Солнца с длиной волны ? < 280 Ниже этого уровня атомы кислорода образуются, в основном,
нм и значительно ослабляет излучение с 280 < ? < 315 нм, наносящее при фотодиссоциации диоксида азота
серьезные поражения клеткам живых организмов. Падение концен-
NO2 + h? = O + NO (3.5)
трации озона на 1% приводит в среднем к увеличению интенсивно-
под действием мягкого ультрафиолетового излучения с ? < 400 нм.
сти жесткого ультрафиолетового излучения у поверхности земли на
Разрушение молекул озона происходит при их попадании на
2%. Это излучение обладает достаточной энергией для разрушения
частицы аэрозолей или на поверхность земли, но основной сток
ДНК и других органических молекул, что может вызвать рак кожи, в
озона определяют циклы каталитических реакций в газовой фазе:
особенности быстротекущую злокачественную меланому, катаракту
и иммунную недостаточность. Уже сейчас во всем мире заметно уве- O3 + X = XO + O2, (3.6)
125 126
O + XO = X + O2, (3.7) нимаются до высоты примерно 25 км, где концентрация озона макси-
мальна, они подвергаются интенсивному воздействию ультрафиоле-
где X = NO, OH, Cl, Br.
тового излучения, которое не проникает ниже из-за экранирующего
Впервые мысль об опасности разрушения озонного слоя была
действия озона. Ультрафиолет разрушает устойчивые в обычных ус-
высказана еще в конце 1960-х годов. Тогда считалось, что основную
ловиях молекулы ХФУ, которые распадаются на компоненты, обла-
опасность для атмосферного озона представляют выбросы водяного
дающие высокой реакционной способностью, в частности, атомар-
пара и оксидов азота (NOх) из двигателей сверхзвуковых транспорт- ный хлор. Таким образом, ХФУ переносят хлор с поверхности Земли
ных самолетов и ракет. Однако сверхзвуковая авиация развивалась в стратосферу, к слою с наибольшей концентрацией озона.
значительно менее бурными темпами, чем предполагалось. В настоя- Хлор при разрушении озона действует подобно катализатору:
щее время в коммерческих целях используется только «Конкорд», со- в ходе химического процесса его количество не уменьшается. Вслед-
вершающий несколько рейсов в неделю между Америкой и Европой, ствие этого один атом хлора может разрушить до 100 000 молекул
из военных самолетов в стратосфере летают практически только све- озона, прежде чем будет дезактивирован или вернется в тропосферу.
рхзвуковые стратегические бомбардировщики, такие как B1 или Сейчас выбросы ХФУ в атмосферу составляют миллионы тонн, но
Ту-160, и разведывательные самолеты. Такая нагрузка не представля- даже в случае полного прекращения производства и использования
ет серьезной угрозы для озонового слоя. Выбросы оксидов азота с ХФУ немедленного результата достичь не удастся: действие уже по-
поверхности земли в результате сжигания ископаемого топлива и павших в атмосферу ХФУ будет продолжаться несколько десятиле-
массового производства и применения азотных удобрений также тий. Считается, что время жизни в атмосфере для двух наиболее ши-
представляет определенную опасность для озонного слоя, но оксиды роко используемых ХФУ фреон-11 и фреон-12 составляет 75 и 100
азота нестойки и редко достигают высших слоев атмосферы. Запуски лет соответственно.
ракет также происходят не очень часто, хотя хлоратные твердые топ- Оксиды азота способны разрушать озон, однако они могут реа-
лива, используемые в современных космических системах, например гировать и с хлором. Важной является реакция
в твердотопливных ускорителях «Спейс-Шаттл» или «Ариан», могут
ClO + NO2 = ClONO2, (3.8)
наносить серьезный локальный ущерб озоновому слою в районах за-
пуска. продукт которой служит резервуаром хлора. В этом соединении хлор
В 1974 г. М. Молина и Ф. Роуленд опубликовали в самом из- не активен и не реагирует с озоном. В конце концов, молекула
вестном научном журнале «Nature» («Природа») статью, в которой ClONO2 может поглотить фотон или вступить в реакцию с какой-ни-
доказали, что хлорфторуглероды (ХФУ) могут вызывать разрушение будь другой молекулой и высвободить хлор, но она также может и
озона. Начиная с этого времени, хлорфторуглеродная проблема стала покинуть стратосферу. Расчеты показывают, что если бы в стратос-
одной из основных в исследованиях по загрязнению атмосферы. фере отсутствовали оксиды азота, то разрушение озона шло бы на-
Хлорфторуглероды уже более 60 лет используются как хладагенты много быстрее. Другим важным резервуаром хлора является хлорис-
в холодильных установках и кондиционерах, пропелленты для аэро- тый водород HCl, образующийся при реакции атомарного хлора и
зольных смесей, пенообразующие агенты в огнетушителях, очисти- метана СН4.
тели для электронных приборов и т.д.. Еще недавно из-за своей не- Многие страны начали принимать меры, направленные на со-
токсичности и высокой стабильности они рассматривались как иде- кращение производства и использования ХФУ. С 1978 г. в США
альные для практического применения химические вещества. Имен- было запрещено использование ХФУ в аэрозолях. К сожалению, ис-
но инертность этих соединений делает их опасными для атмосферно- пользование ХФУ в других странах и сферах использования ограни-
го озона. ХФУ не распадаются в тропосфере (нижнем слое атмосфе- чено не было. В сентябре 1987 г. 23 ведущие страны мира подписали
ры, который простирается от поверхности земли до высоты 10 км), в Монреале протокол, обязывающую их снизить потребление ХФУ.
как это происходит, например, с большей частью оксидов азота, и в Согласно достигнутой договоренности, развитые страны должны к
конце концов проникают в стратосферу. Когда молекулы ХФУ под- 1999 г. снизить потребление ХФУ до половины уровня 1986 г. Учи-
127 128
тывая недостаточность мер, предусмотренных Монреальской кон- работки новых заменителей, и уже достигнуты определенные прак-
венцией, государства – основные производители ХФУ, позднее дого- тические результаты, но полностью проблема еще не решена.
ворились о полном прекращении их выпуска. Использование фреонов продолжается, и пока далеко даже до
стабилизации уровня ХФУ в атмосфере. Так, по данным сети гло-
бального мониторинга изменений климата, в фоновых условиях – на
берегах Тихого и Атлантического океанов и на островах, вдали от
промышленных и густонаселенных районов – концентрация фрео-
нов-11 и 12 в настоящее время растет со скоростью 5 – 9 % в год.
Содержание в стратосфере фотохимически активных соединений
хлора в настоящее время в два – три раза превышает уровень 50-х
годов.
Вместе с тем, ранние прогнозы, предсказывающие, например,
что при сохранении современного уровня выброса ХФУ, к середине
XXI в. содержание озона в стратосфере может упасть вдвое, воз-
можно, были слишком пессимистичны. Во-первых, дыра над Антарк-
тидой во многом является следствием метеорологических процессов.
Образование озона возможно только при наличии ультрафиолета и
во время полярной ночи не идет. Зимой над Антарктикой образуется
устойчивый вихрь, препятствующий притоку богатого озоном воз-
Рис. 3.4. Изменение содержания ХФУ в атмосфере: a) без ог- духа из средних широт. Поэтому к весне даже небольшое количество
раничений на производство; b) при ограничениях в соответствии с активного хлора способно нанести серьезный ущерб озонному слою.
Монреальским протоколом 1987 г.; c) при полном прекращении про- Такой вихрь практически отсутствует над Арктикой, поэтому в се-
изводства. верном полушарии падение концентрации озона значительно
меньше. Многие исследователи считают, что на процесс разрушения
К сожалению, даже при соблюдении этой договоренности из- озона оказывают влияние полярные стратосферные облака. Эти вы-
за малой скорости разложения ХФУ в атмосфере их содержание еще сотные облака, которые гораздо чаще наблюдаются над Антаркти-
долго будет превышать безопасный уровень (рис. 3.4). кой, чем над Арктикой, образуются зимой, когда при отсутствии
Для использования в качестве пропеллента в аэрозолях уже солнечного света и в условиях метеорологической изоляции Антарк-
найден заменитель ХФУ – пропан-бутановая смесь. По физическим тиды температура в стратосфере падает ниже -80°. Можно предпо-
параметрам она практически не уступает фреонам, но, в отличие от ложить, что соединения азота конденсируются, замерзают и остаются
них, огнеопасна. Тем не менее, такие аэрозоли уже производятся во связанными с облачными частицами и поэтому лишаются возможно-
многих странах, в том числе и в Украине. Сложнее обстоит дело с хо- сти вступить в реакцию с хлором. Возможно также, что облачные
лодильными установками – вторым по величине потребителем фрео- частицы способны катализировать распад озона и резервуаров хлора.
нов. Дело в том, что из-за полярности молекулы ХФУ имеют высо- Все это говорит о том, что ХФУ способны вызвать заметное пониже-
кую теплоту испарения, что очень важно для рабочего тела в холо- ние концентрации озона только в специфических атмосферных усло-
дильниках и кондиционерах. Лучшим известным на сегодня замени- виях Антарктиды, а для заметного эффекта в средних широтах кон-
телем фреонов является аммиак, но он токсичен и уступает ХФУ по центрация активного хлора должна быть намного выше. Во-вторых,
физическим параметрам. Неплохие результаты получены для полно- при разрушении озонового слоя жесткое УФ-излучение начнет про-
стью фторированных углеводородов. Во многих странах ведутся раз- никать глубже в атмосферу. Но это означает, что образование озона
будет происходить по-прежнему, но только немного ниже, в области
129 130
с большим содержанием кислорода. Правда, в этом случае озоновый стоки; значительная часть бытовых стоков Парижа поступала в Сену;
слой будет в большей степени подвержен действию атмосферной в США 20 млн. т отходов в виде различных химических веществ
циркуляции. сбрасывались ежегодно в озеро Верхнее, превращенное в отстойник
Хотя первые мрачные оценки были пересмотрены, это не оз- сточных вод; на протяжении десятилетий воды Рейна ежегодно несли
начает, что проблемы нет. Скорее стало ясно, что нет немедленной в океан до 24 млн. т вредных отходов.
серьезной опасности. Даже наиболее оптимистичные оценки пред- В загрязнении водоемов значительную роль сыграло сельское
сказывают при современном уровне выброса ХФУ в атмосферу серь- хозяйство. Известно, что Япония, где на душу населения приходится
езные биосферные нарушения во второй половине XXI в., поэтому всего 0.067 га пахотных земель, достигла самообеспечения важней-
сокращать использование ХФУ по прежнему необходимо. шими продуктами питания (отдача земель в Японии втрое превышает
отдачу земель в США) благодаря широкому использованию удобре-
Таким образом, проблема чистого воздуха имеет всеобщий и
ний. Значительная часть удобрений не усваивается растениями и
неотложный характер. Загрязнение атмосферы трудно локализовать
смывается дождями и талыми водами в реки и водохранилища. В
и, как результат, события, происходящие в одной стране, влияют на
последних, благодаря обильному питанию, развиваются водоросли, в
экологическую обстановку в других странах. Уже сейчас США не
особенности короткоживущие сине-зеленые, при разложении кото-
хватает «собственного» кислорода, и жизнь этой огромной индустри-
рых выделяется отравляющий водоемы сероводород. В результате
альной страны поддерживается за счет кислорода лесов Мексики и
загрязнения водоемов особенно велик ущерб для рыбного хозяйства.
Бразилии. Активные мероприятия по защите атмосферного воздуха
от загрязнений приносят некоторые результаты. Например, согласно Сброс неочищенных сточных и промышленных вод приводит к
результатам мониторинга, в воздухе 56 % крупнейших городов мира уничтожению мест нереста промысловых рыб и их кормовых баз.
содержание SO2 стабилизировалось, а еще в 26 % – стало снижаться Чрезвычайно тревожно загрязнение водоемов химическими вещест-
по сравнению с уровнем начала 70-х годов. вами, применяемыми для борьбы с вредителями растений. Примене-
ние пестицидов, например ДДТ, принесло человечеству определен-
ную пользу. Так, использованию ДДТ мы обязаны победами над ма-
3.3. Проблема чистой воды
лярией (только на Шри Ланке широкое применение ДДТ снизило за
год смертность населения на 34 %). Вместе с тем, быстро обнаружи-
3.3.1. Масштабы и последствия загрязнения
лись и негативные последствия использования пестицидов – уничто-
природных вод
жение полезных насекомых и птиц, появление устойчивых популя-
Расход чистой воды на Земле составляет около 40 % речных ций вредителей. Так, в 1964 г. ученые обнаружили по меньшей мере
стоков. При сохранении существующих темпов загрязнения водных 140 видов насекомых, устойчивых к инсектицидам, причем 80 видов
бассейнов и предполагаемого роста водопотребления в начале XXI были переносчиками болезней. Кроме того, пестициды, накаплива-

<< Пред. стр.

страница 9
(всего 12)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign