Л. П. Игнатьева, М. В. Чирцова, М. О. Потапова

Л. П. Игнатьева, М. В. Чирцова, М. О. Потапова

ГИГИЕНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Учебное пособие

Иркутск ИГМУ 2015

УДК 614.71(075.8) ББК 51.214я73

И26

Рекомендовано ЦКМС ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России

в качестве учебного пособия для ординаторов, обучающихся по основной профессиональной образовательной программе высшего образования – программе подготовки кадров высшей квалификации в ординатуре по

специальности Общая гигиена (протокол № 1 от 27.10.2016) (протокол № 2 от 11.12.2014)

Авторы:

Л. П. Игнатьева – д-р биол. наук, профессор, заведующий кафедрой коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России

М. В. Чирцова – канд. мед. наук, доцент кафедры коммунальной гигиены и гигиены тетей и подростков ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России

М. О. Потапова – канд. мед. наук, доцент кафедры коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России

Рецензенты:

И. А. Сохошко – д-р мед. наук, профессор кафедры гигиены с курсом гигиены питания человека ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Минздрава России

В. А. Петров – д-р мед. наук, профессор кафедры гигиены ГБОУ ВПО

«Тихоокеанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Игнатьева, Л. П.

И26	Гигиена атмосферного воздуха: учебное пособие / Л. П. Игнатьева, М. В. Чирцова, М. О. Потапова; ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России, Кафедра коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков. – Иркутск: ИГМУ, 2015. – 79 с.

В учебном пособии изложены на современном уровне теоретические положения по гигиенической оценке атмосферного воздуха. Представлена исчерпывающая информация нормативного, методического и справочного характера о санитарной охране атмосферного воздуха. Для усвоения представленного материала предложены тестовые задания, ситуационные задачи с эталонами ответов.

Учебное пособие предназначено для обучающихся по основной профессиональной образовательной программе высшего образования – программе подготовки кадров высшей квалификации в ординатуре по специальности Общая гигиена.

 

УДК 614.71(075.8) ББК 51.214я73

© ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России, 2015

© Игнатьева Л. П., Чирцова М. В., Потапова М. О., 2015

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.................................................................................	4
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….	5
1. АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ КАК ВНЕШНЯЯ СРЕДА…………………..	7
2. СОСТАВ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА…………………………………	9
3. ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА………...	11
3.1. Природные источники………………………………………………	12
3.2. Техногенные источники…………………………………………….	12
4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ………………………………….	27
5. ПРОЦЕССЫ ТРАНСФОРМАЦИИ ВЕЩЕСТВ, ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВОЗДУХ………………………………………………………………………..	34
6. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА………………………………………………………………………	36
7. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ……………………………………………………	37
8. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ…………………………………………………	42
8.1. Методика обоснования ПДК в атмосферном воздухе…………….	42
8.2.Комбинированное действие веществ……………………………….	46
9. МЕРОПРИЯТИЯ ПО САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА………………………………………………………………………	46
10. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОНТРОЛЬ ЗА ОХРАНОЙ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА……………………………………………......	57
10.1. Система органов осуществляющих государственный контроль..	57
10.2. Законодательство об охране атмосферного воздуха……………..	59
10.3. Плата за загрязнение атмосферного воздуха…………………….	62
11. ОРГАНИЗАЦИЯ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА УРОВНЕМ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ……………………………………………………………….....	63
11.1. Мониторинг атмосферного воздуха……………………………….	64
11.2. Размещение и количество постов наблюдений…………………..	65
11.3. Программа и сроки наблюдений ………………………………….	66
11.4. Определение перечня веществ, подлежащих контролю………..	67
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ……………………………………………………….	69
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ………………………………………………..	73
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА………………………………………...	75
ЭТАЛОНЫ ОТВЕТОВ ……………………………….……………………….	77

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВОЗ – Всемирная организация здравоохранения ТЭС – теплоэлектростанция

ПАУ – поверхностно-активные углеводороды ГВС – газо-воздушная смесь

ПДК – предельно-допустимая концентрация

ПДКм.р. – максимально-разовая предельно-допустимая концентрация ПДКс.с. – среднесуточная предельно-допустимая концентрация

ПДВ – предельно-допустимый выброс

ГИБДД – Государственная инспекция безопасности дорожного движения СЗЗ – санитарно-защитная зона

ВВЕДЕНИЕ

В соответствии с Федеральным законом от 4 мая 1999 г. № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха», атмосферный воздух – это жизненно важный компонент окружающей природной среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений.

Атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных компонентов окружающей природной среды, благоприятное состояние которого составляет естественную основу устойчивого социально- экономического развития страны. Он выполняет биологические, производственные, транспортные и иные функции. Атмосферный воздух более чем другие природные объекты, в силу присущих ему свойств, связан с жизненными интересами людей, его качество непосредственно влияет на здоровье человека, продолжительность жизни, а также на качественное состояние других элементов окружающей среды, особенно животного и растительного мира.

В связи с этим охрана атмосферного воздуха – одна из актуальных задач современности. Развитие новых технологических процессов должно быть сбалансировано с разработкой технологии и аппаратуры, предотвращающих выбросы в атмосферу либо ограничивающих их до допустимых уровней. Лишь в этом случае дальнейшее экономическое развитие промышленных регионов не будет лимитировано факторами, воздействующими на сохранность окружающей среды.

Проблемы защиты атмосферы составляют обширную область исследований на стыке наук. Они включают как общие задачи химической технологии, машиностроения и метеорологии, так и вопросы, решением которых могут заниматься узкие специалисты – математики, физики, электротехники, программисты-аналитики, врачи, гигиенисты, биологи, геологи, юристы, конструкторы и т.д.

Технология защиты атмосферы основана на традиционно применяемых принципах. Необходимо выявить причинно-следственные связи появления отрицательных факторов и найти оптимальные технические и экономические решения по их устранению или ограничению. Расходы на защиту атмосферы неуклонно возрастают, что выдвигает на первый план требование о максимальной эффективности и экономичности внедряемых технологий.

В предлагаемом учебном пособии представлены материалы по гигиенической оценке атмосферного воздуха с учетом современных требований нормативного и методического характера о санитарной охране атмосферного воздуха. При подготовке пособия использовался

иллюстративный материал подготовленный сотрудниками кафедры коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков Иркутского государственного медицинского университета. Целью изучения данного пособия является формирование комплекса знаний, позволяющих овладеть компетенциями: способностью и готовностью к изучению и оценке влияния атмосферного воздуха на организм человека, к интерпретации результатов гигиенических исследований; способностью и готовностью к прогнозированию опасности для здоровья, причиной которых может стать загрязнение атмосферного воздуха; способностью и готовностью к проведению санитарно-эпидемиологических экспертиз в целях установления и предотвращения вредного воздействия атмосферного воздуха на человека; способностью и готовностью к выявлению причинно-следственных связей в системе «атмосферный воздух – здоровье населения».

СОСТАВ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Продолжительное время считали, что воздух состоит из однородного вещества. Только во второй половине XVII в. французский химик Антуан Лавуазье установил, что воздух – это сложная смесь газов. Он является физической смесью, а не химическим соединением составляющих газов. В атмосфере происходит постоянный кругооборот газов: человек и животные при дыхании поглощают кислород и выделяют углекислоту, такие же процессы происходят при любых окислительных процессах (горение, тление, гниение и др.), растительный же покров земной поверхности поглощает углекислоту и выделяет кислород. Длительное время эти процессы друг друга уравновешивали, в результате чего сохранялось постоянство состава воздушной среды, которому способствовало перемещение воздушных масс, обеспечивающее равномерное перемешивание воздуха.

В составе атмосферного воздуха выделяют:

1. Постоянные вещества.

2. Непостоянные – примеси природного происхождения и примеси, вносимые деятельностью человека.

К постоянным веществам относятся кислород, азот, углекислый газ, инертные газы, озон.

Кислород. Среди постоянных составных частей воздуха основное значение имеет кислород, доля которого составляет 21% от общего количества газов, он необходим для дыхания всего живого за исключением немногих анаэробных микроорганизмов. В природе постоянно осуществляются процессы потребления и восстановления кислорода. Потребление – дыхание человека и животных, процесс горения и окисления. Восстановление происходит в

результате фотосинтеза. Основную роль в восстановлении кислорода планеты играет фитопланктон океанов, меньшую, но существенную роль, наземные растения. Турбулентные течения воздушных масс приводят к выравниванию его содержания в приземном слое атмосферы.

Опытным путем установлено, что снижение количества кислорода во вдыхаемом воздухе до 16 и даже 15% (при нормальном давлении) переносится организмом довольно безболезненно, хотя компенсаторные механизмы при этом находятся в состоянии напряжения (усиление легочной вентиляции, сердечной деятельности и др.). Кратковременно человек может просуществовать даже в атмосфере с содержанием кислорода около 10%, а хорошо тренированные к кислородной недостаточности люди (летчики) – до 8–7%. Естественно, что при этом компенсаторные механизмы организма находятся в крайней степени напряжения. Дальнейшее снижение содержания кислорода во вдыхаемом воздухе приводит к быстрому истощению компенсаторных механизмов организма и его гибели.

Вдыхание воздуха с повышенным содержанием кислорода переносится организмом человека хорошо. Вдыхание даже чистого кислорода (при нормальном давлении) не приводит к возникновению патологических изменений в организме. Лишь при длительном дыхании чистым кислородом отмечается некоторое высушивающее действие его на слизистые оболочки дыхательных путей, что может привести к их раздражению и возникновению воспалительных явлений. Вдыхание же чистого кислорода под повышенным давлением (3–4 атмосферы и более) приводит к патологическим явлениям со стороны центральной нервной системы, проявляющиеся в виде судорог (кислородная интоксикация).

Азот. Преобладающей составной частью воздуха является азот, на его долю приходится 78% воздуха, с ним связано происхождение жизни на земле, так как он входит в состав белков и азотистых соединений. В природе идет непрерывный процесс кругооборота азота, в результате которого азот атмосферы превращается в органические соединения за счет биологической фиксации и вновь восстанавливается при распаде органических веществ, а затем снова связывается живыми существами. Азот играет роль разбавителя кислорода. Значительное повышение концентраций азота может сопровождаться явлениями гипоксии и асфиксии вследствие снижения парциального давления кислорода. В условиях открытой атмосферы такие изменения не наблюдаются, так как колебания содержания азота в воздухе незначительны.

Инертные газы. На инертные газы приходится 1% воздуха (аргон, неон, гелий, криптон, ксенон), по характеру действия на человека они аналогичны азоту.

Углекислый газ. На долю углекислого газа приходится 0,04% воздуха. Он является источником углерода органических веществ. Углекислый газ поступает в атмосферу в процессе дыхания, брожения, гниения и окисления органических веществ при их распаде, сгорании горючего. Потребление происходит в результате ассимиляции его растениями в процессе фотосинтеза. Мощным регулятором содержания углекислого газа в атмосфере является океан. Углекислый газ играет большую роль в жизнедеятельности человека и животных, являясь возбудителем дыхательного центра. Снижение его концентрации не представляет опасности, а повышение выше 0,05–0,07% приводит к гипоксии.

Озон. Из других постоянных газов воздуха с гигиенической точки зрения интерес представляет озон. До недавнего времени считалось, что данный газ является лишь природной составляющей воздуха и присутствует в приземном слое атмосферы за счет заноса из стратосферы, где он образуется в результате диссоциации кислорода под действием ультрафиолетовых лучей. В настоящее время считают, что его присутствие служит показателем загрязнения воздуха. Установлено, что озон является промежуточным продуктом фотохимических реакций. Он обладает высокой реакционной способностью, являясь окислителем.

К непостоянным составным частям атмосферного воздуха относятся взвешенные (твердые) и газообразные вещества, аэрозоли, пары.

 

Загрязнители

Основные источники

Среднегодовая концентрация в воздухе, мг/м³

Средой

Компонент

Состав выбросов двигателя, %

карбюраторного дизельного Азот 74,0–77,0 76,0–78,0 Кислород 0,3–0,8 2,0–18,0 Водяной пар 3,0–5,5 0,5–4,0 Диоксид углерода 5,0–12,0 1,0–10,0 Оксид углерода 0,5–12,0 0,01–0,5 Оксиды азота 0,0–0,8 0,0–0,05 Углеводороды 0,2–0,3 0,0–10,5 Альдегиды 0,0–0,2 0,0–0,01 Сажа, г/м³ 0,0–0,4 0,0–11,1 3,4 бенз(а)пирен, мкг/м³ До 20 До 10

 

Исследования, проведенные корпорацией Volvo позволяют наиболее полно оценить выбросы от использования различных видов топлива. Расчеты приведены для одной и той же марки автомобиля Volvo 740 GL (табл. 3).

Таблица 3 Сравнительная характеристика выбросов при использовании различного

топлива¹

 

Выброс, в граммах на 1 км пути	Дизельное топливо	Метанол	Бензин	Электричество	Электричество	Этанол
Источник получения	Сырая нефть	Природный газ	Сырая нефть	Энергия воды	Сжигание нефтяного конденсата	Гидролиз биомассы
Оксид углерода	0,53	0,91	1,03	0	0,11	1,09
Оксиды азота	1,21	0,36	0,57	0	0,55	1,04
Тв. частицы	0,11	0,01	0,03	-	1,32	0,45
Оксиды серы	0,38	0,09	0,35	-	1,32	0,45
Диоксид углерода	219	240	246	0	226	180
CH4	0,13	0,33	0,16	0,14	0,12
Оксид диазота	0,06	0,06	0,06	0	0,04	0,06
Всего углеводородов	0,27	0,55	0,62	0	0,23	0,52

 

 

1 По материалам volvocars.com, The Volvo Car Corporation s Fuel Database, Environmental Report 26, Goteborg, Sweden, 1991

Увеличение плотности транспортных средств на магистралях и дорогах ведет к изменению режима движения и увеличению времени разгона, которое характеризуется наиболее интенсивным выбросом отработанных газов. Большое значение имеют интенсивность и плотность транспортных потоков. При малой плотности потока (10 автомобилей/км) возможно движение со свободной скоростью, при групповом движении (11–30 автомобилей/км) падение скорости потока ведет к дополнительному расходу топлива. При колонном движении (31–100 автомобилей/км) скорость потока снижается вплоть до затора, что еще больше увеличивает расход топлива и, следовательно, повышает уровень загрязнения воздуха.

3. Промышленные предприятия. Характер выбросов зависит от вида предприятия. Сравнительная оценка качественного состава выбросов некоторых промышленных предприятий представлена в таблице 4.

В последние годы цветная металлургия прочно занимает одно из ведущих мест по объему выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Технология производства цветных металлов связана с образованием большого объема газа, который содержит диоксид серы, диоксид углерода, аэрозоли конденсации металлов. При производстве свинца, цинка, меди, кобальта, никеля, алюминия атмосферный воздух может загрязняться оксидами указанных металлов, фтористым водородом, пылью глинозема, смолистыми веществами и канцерогенными ПАУ, в частности 3,4-бенз(а)пиреном.

Иркутская область является одним из лидеров по производству алюминия. Производство алюминия-сырца осуществляется путем электролиза криолит-глиноземных расплавов при температуре 958–965˚С. Катодом при этом является жидкий алюминий, анодом – непрерывный обожженный анод, погружаемый сверху в ванну. Процесс происходит в электролизерах, включенных последовательно в серию, ведется непрерывно. Исходным сырьем для получения алюминия являются глинозем, фтористые соли (криолит, фтористый алюминий), анодная масса. Основным процессом, происходящим на катоде, является восстановление ионов трехвалентного алюминия:

Al³⁺ + 3e → Al

В процессе электролиза выделяются следующие вредные вещества: взвешенные вещества, плохо растворимые твердые фториды, фтористый водород, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, бензол, оксид азота, сажа, ксилол, толуол, пыль графитовая, пыль неорганическая: 70–20% SiO₂, нафталин, антрацен, фенантрен, уайт-спирит и пр.

Таблица 4 Сравнительная оценка качественного состава выбросов промышленных

предприятий

Промышленность	Неспецифические вещества	Специфические вещества
Цветная металлургия	взвешенные вещества, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, оксид азота, сажа, пыль неорганическая: 70–20% SiO2	твердые фториды, фтористый водород, бензол, ксилол, толуол, пыль графитовая, нафталин, антрацен, фенантрен, уайт- спирит
Черная металлургия	диоксид углерода, твердые вещества, диоксид серы, оксид азота	хром, соединения марганца, свинца, фосфора, мышьяка, ванадия, ртути; формальдегид, бензол, фенол, аммиак, бенз(а)пирен
Нефтедобывающая промышленность	оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота	различные углеводороды, сероводород,
Машиностроение	диоксид углерода, оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, пыль	пары масел, щелочей, кислот, газовыделения от сварки
Химическая промышленность	оксид серы, оксид азота	Состав зависит от производства: фтористые соединения, аммиак, пыль суперфосфата и апатита, фосфорный ангидрит, аэрозоли аммиачной селитры и пр.
Нефтеперерабатывающая промышленность	оксид углерода, диоксид углерода, оксид азота, пыль, диоксид серы	углеводороды, сероводород
Целлюлозно-бумажная промышленность	пыль, диоксид серы, оксид углерода,	сульфид натрия, серосодержащие соединения (сероводород, метилмеркаптан, диметилсульфид, диметилдисульфид), метанол, скипидар, хлор, диоксид хлора щелочные аэрозоли, сернистый ангидрид
Угледобывающая промышленность	диоксид углерода, пыль	метан
Производство строительных материалов	пыль	цементная пыль, асбест, кварц
Деревообрабатывающая промышленность, производство мебели	древесная пыль	формальдегид, фенол. аммиак

Основными источниками выбросов в атмосферу в черной металлургии являются: в агломерационном производстве – агломерационные машины, машины для обжига окатышей; дробильно-размольное оборудование, места разгрузки, погрузки и пересыпки материалов, при производстве чугуна и стали

– доменные, мартеновские и сталеплавильные печи, установки непрерывной разливки стали, травильные отделения, ваграночные печи чугунолитейных цехов.

Особенно существенна доля отрасли по выбросам шестивалентного хрома (²/₃ промышленного объѐма его выброса). В атмосферу также поступают: диоксид углерода (67,5% суммарного выброса в атмосферу), твердые вещества (15,5%), диоксид серы (10,8%), оксид азота (5,4%). При выплавке 100 т стали в атмосферу выбрасывается 4 т пыли, 3 т оксидов серы, 5 т оксида углерода, а также такие опасные загрязнители, как соединения марганца, свинца фосфора, мышьяка, ванадия, ртути и др. В процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси, состоящие из фенола, формальдегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ.

  Нефтедобывающая промышленность вышла на 3-е место по объему загрязняющих веществ, на ее долю приходится около 20% выбросов от стационарных источников в промышленности. Загрязнение атмосферного воздуха связано со способностью нефти к испарению. Основными компонентами выбросов являются оксид углерода, различные углеводороды, диоксид серы, сероводород, оксиды азота.

  В машиностроении состав отходящих газов меняется в зависимости от особенностей технологических процессов. На предприятиях машиностроения наибольшее загрязнение воздушной среды наблюдается в районах литейных и окрасочных цехов, особенно на тракторных и моторных заводах. Источники загрязнения, состояние воздушной среды, высота труб и температура газовоздушной смеси литейных цехов аналогичны заводам металлургической промышленности, а в гальванических и окрасочных цехах подобны соответствующим цехам химической промышленности. Вредные вещества, характерные для машиностроения – пары масел, щелочей, кислот, продукты горения в термическом и кузнечном цехах, пыль, газовыделения от сварки удаляются без очистки через аэрационные фонари, шахты и невысокие трубы, что увеличивает опасность накапливания этих веществ в атмосфере.

Выбросы предприятий химической промышленности отличаются чрезвычайно большим разнообразием выделяемых в атмосферу вредных веществ, имеют трубы и шахты в большинстве своем сравнительно небольшой высоты. Выбросы в основном осуществляются над кровлей зданий. Только некоторые выбросные трубы имеют высоту 25–40 м и редко более 50 м. Даже

такие токсические вещества, как хлор выбрасываются в ряде случаев через аэрационные фонари, пыль – через дефлекторы, а абгазы с содержанием токсических веществ, как например, винилхлорид, через шахты над кровлей на высоте 12–30 м. Для большинства предприятий химической промышленности характерны изотермические выбросы, температура которых мало отличается от окружающей, что способствует скоплению вредных веществ вблизи источников. Повышению концентраций вредных веществ в наружном воздухе способствуют также размещение технологического оборудования на открытых площадках, наличие большого числа наружных технологических коммуникаций и нарушение герметизации аппаратуры и оборудования.

По характеру загрязнения атмосферы химические предприятия можно разделить на два основных типа – предприятия неорганической химии и предприятия по получению органических продуктов.

К предприятиям неорганической химии относятся заводы по производству серной кислоты, азотной кислоты, хлора, минеральных удобрений и др.

Производство минеральных удобрений включает производство аммиака, азотной кислоты, аммиачной селитры, сульфата аммония, нитроаммофоски, серной кислоты, фосфорной кислоты. В связи с этим и промышленные выбросы в атмосферу отличаются своей многокомпонентностью и содержат оксиды серы, фтористые соединения, аммиак, оксид азота, пыль суперфосфата и апатита, фосфорный ангидрит, аэрозоли аммиачной селитры. На современных химических предприятиях производства неорганической химии размещаются на одной территории с производствами по получению многих органических продуктов, таких как средства защиты растений, винилхлорид и поливинилхлорид, поверхностно-активные вещества, красители, лаки, фармацевтические препараты и т.д.

Переработка нефти на нефтеперерабатывающих производствах включает ее подготовку и процессы первичной и вторичной переработки. Подготовка извлеченной из недр нефти ставит целью удаление из нее механических примесей, растворенных солей и воды и стабилизацию по составу. Первичная переработка нефти (первичные процессы) заключаются в разделении ее на отдельные фракции, каждая из которых представляет смесь углеводородов. Первичная переработка является физическим процессом и не затрагивает химической природы и строения содержащихся в нефти соединений. Важнейшим из первичных процессов является прямая гонка нефти. В процессе первичной переработки нефти в атмосферу выделяются углеводороды, сероводород. Попадание этих веществ в атмосферу связано с выделением (испарением) с установок первичной переработки нефти. Кроме

того, в результате горения топлива в технологических печах образуется диоксид углерода, оксиды азота, по причине незавершенного горения топлива – оксид углерода.

Вторичная нефтепереработка представляет собой разнообразные процессы переработки нефтепродуктов, полученных методом прямой гонки. Эти процессы сопровождаются деструктивными превращениями содержащихся в нефтепродуктах углеводородов и изменением их природы, то есть являются химическими процессами. Перегонку нефти осуществляют при температуре не выше 370ºС. В результате атмосферной перегонки остается мазут.

К вторичным процессам нефтепереработки относятся: коксование нефтяных остатков (получение нефтяного кокса, бензина и газойля), деасфальтизация нефтяных остатков пропаном, каталитический крекинг (получение высокооктанового бензина), каталитический риформинг (превращение низкооктановых бензиновых фракций в высокооктановые), гидрокрекинг (получение сжиженных газов и масел и пр.

Вторичные процессы переработки нефти поставляют в окружающую среду основное количество загрязнителей: углеводородов, оксида углерода, диоксида углерода, различных сернистых соединений, оксидов азота, твердых веществ, диоксида серы и сероводорода.

  Целлюлозно-бумажная промышленность относится к ведущим отраслям народного хозяйства, так как Россия располагает огромными лесосырьевыми                              ресурсами.    Продукцией    целлюлозно-бумажной промышленности являются различные виды волокнистых полуфабрикатов, бумага, картон и изделия из них. Побочные продукты отрасли: кормовые дрожжи, канифоль, скипидар, жирные кислоты и др.

В зависимости от того, в каком растворе варят щепу, различают сульфитный и сульфатный методы производства целлюлозы. Если в растворе сернистой кислоты или сернистокислого кальция (гидросульфита кальция), то это сульфитный способ варки. Но на многих комбинатах целлюлозу варят со щелочами – получают сульфатную целлюлозу.

Схема производства бумаги выглядит следующим образом:

- Бревна поступают в окорочные вращающиеся барабаны, где древесина за счет трения друг о друга и ребристую поверхность стенок барабана освобождаются от коры и грязи, и бревна промываются водой.

- Конвейер несет их к рубильным машинам, где получают технологическую щепу. Щепа по конвейеру поступает в варочный цех.

- В варочном цеху щепа варится в растворе сернистой кислоты и сернистокислого кальция (гидросульфита кальция) – получают сульфитную целлюлозу или варят со щелочами – получают сульфатную целлюлозу.

- Полученную целлюлозу выдувают за счет давления пара, тщательно промывают водой, очищают от оставшихся крохотных сучков, мелких непроваренных кусочков древесины и отбеливают хлором. Отбелка производится в особых башнях.

- Промытую, очищенную и отбеленную целлюлозу по трубам перекачивают в бассейны для изготовления бумажной массы. Из бассейнов она попадает на специальную мельницу для размола.

- Размол. Цель – подготовить полуфабрикаты к отливу; сделать волокна гибкими, пластичными; увеличить их поверхность с целью эффективного связеобразования, от которого зависит прочность бумажного листа; придать бумаге требуемую структуру и физические свойства.

- Проклейка бумаги. Цель – придать ей водостойкость; при этом уменьшается ее впитывающая способность и увеличивается пригодность для письма и печати. Водостойкость придают: канифольный клей, парафин, пек. Дополнительно еще придают механическую прочность: крахмал, животный клей.

- Наполнение бумаги. Цель – экономия волокнистых полуфабрикатов,

повышение белизны, впитывающей способности, гладкости. Применяются: каолин, тальк, мел, гипс. Введение наполнителей снижает прочность бумаги и затрудняет ее проклейку.

- Крашение бумаги. Около 90% бумажной продукции вырабатывается с применением красителей.

- Изготовление бумаги на бумагоделательной машине.

Больше всего загрязняют атмосферный воздух предприятия, производящие целлюлозу по сульфатному способу. Основная причина выделения вредных газовых соединений – это использование в технологическом процессе сульфида натрия, что приводит к образованию серосодержащих соединений – сероводорода, метилмеркаптана, диметилсульфида, диметилдисульфида, а также пыли, диоксида серы, метанола, скипидара, оксида углерода.

Сульфитно – целлюлозное производство загрязняет атмосферу заметно меньше. Главным загрязнителем атмосферы здесь является сернистый ангидрид, который используется для приготовления варочной кислоты.

С загрязнением атмосферы связаны процессы отбелки как сульфитной, так и сульфатной целлюлозы. Причина – применение для отбелки целлюлозы газообразного хлора и диоксида хлора. При получении хлора и двуокиси хлора образуются такие токсические соединения, как хлористый водород, пары ртути, сернистый ангидрид, щелочные аэрозоли.

Процесс добычи углей сопровождается пылевыми и газовыми выбросами. При подземной добыче угля основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются газопылевые выбросы из горных выработок и газопылевые выделения из породных отвалов. Добыча 2 млрд т угля сопровождается выделением 27 млрд м³ метана и 16 млрд м³ диоксида углерода. Из подземных горных выработок шахт в атмосферу земли ежегодно поступает около 0,2 млн т пыли.

Открытая разработка углей сопровождается ещѐ более интенсивным загрязнением окружающей среды в результате машинного разрушения пород бурения скважин, транспортировки угля, эрозии поверхности отвалов. Так, бурение взрывных скважин ведет к выбросу пыли от 30 до 120 мг/с при пылеулавливании и до 2 200 мг/с без пылеулавливания: при технологическом взрыве в воздух выбрасывается на значительную высоту до 100-200 т пыли.

  Строительная индустрия производит множество различных материалов: цементов, вяжущих материалов, асбестоцементных изделий, строительной керамики, тепло- и звукоизоляционных материалов, строительной керамики и др. материалов. Наиболее сильно загрязняют воздух цементные, асбестоцементные, известковые предприятия, а также керамзитобетонные заводы. На цементные заводы приходится 20%, а на предприятия по производству строительных материалов – 50% общего объема выбросов по отрасли.

Вредные вещества при производстве извести, цемента, гипса выделяются из обжиговых печей, сушильных барабанов различных видов, реакторов гашения извести и т. д. Источниками выбросов загрязняющих веществ при производстве стекла и керамических изделий являются дробильно-размольное оборудование, сушильные машины, стекловаренные печи и т. д. При производстве асфальта вредные вещества выделяют битумно-плавильные агрегаты, сортировочные машины, сушильные агрегаты, смесители и т. д.

Вокруг заводов, производящих цемент, асбест, гипс и другие строительные материалы образуются зоны максимального загрязнения окружающей среды радиусом до 2 км с повышенным содержанием в воздухе пыли и частиц цемента, асбеста, кварца и других вредных веществ.

  В деревообрабатывающих цехах в процессах раскроя пиломатериалов на заготовки и рейки, в цехах по изготовлению оконных и дверных блоков, дверей, досок пола, паркета, плинтусов, заготовок мебели и др. выделяется древесная пыль. Источниками выделения древесной пыли являются циркульные пилы, торцовочные станки, станки фуговальные, рейсмусовые, сверлильные, фрезерные, строгальные, шипорезные, шлифовальные и др.

В производстве древесностружечных плит при изготовлении и сортировке щепы, изготовлении стружки, при механической обработке плит (обрезка, шлифование, раскрой) выделяются отходы древесины, в т. ч. древесная пыль. В процессе пропитки стружки смолой, горячего прессования, охлаждения, выдержки плит выделяются вредные парогазовоздушные смеси из расходуемых смолосодержащих материалов, содержащих формальдегид и фенол.

Фанера представляет собой материал, состоящий из 3-х или более листов шпона, склеенных в плоский лист со взаимно-перпендикулярным расположением волокон древесины в смежных слоях или со взаимно параллельным направлением волокон 2-х средних слоев при четном числе слоев шпона. На всех этапах технологического процесса производства фанеры происходит выделение таких загрязняющих веществ как: пыль, фенол, формальдегид, аммиак.

При механической обработке древесины в производстве мебели (раскрой пиломатериалов на заготовки, сверление, строгание, фрезерование, шлифование и др.) образуется значительное количество стружки, опилок, древесной пыли. Кроме того в воздушную среду попадает целый комплекс веществ, содержащихся в лакокрасочных материалах, растворителях, клеевых композициях, смолах. Основными источниками выделения загрязняющих веществ являются окрасочные камеры, пульверизационные кабины, лаконаливные машины, сушильные камеры, стеллажи для хранения