4.3. Антропогенное загрязнение атмосферного воздуха

Масштабы энергетики больше всего сказываются на состоянии атмосферы. Хотя ресурс атмосферного кислорода очень велик и возобновляем, чувствительность живых организмов даже к небольшим изменениям состава воздуха и к попадающим в атмосферу техногенным примесям заставляет рассматривать загрязнение атмосферы как существенное изъятие значительной части важнейшего ресурса [9, с.43].

Загрязнение атмосферы от промышленных и транспортных источников определяется многими факторами, среди которых ключевые – мощность источника, высота его над рельефом, состав и температура отходящих газов, спектр примесей, внешние условия рассеяния (метеорологические данные, роза ветров), тип ландшафта и др. (рис 16).

Рис. 16. Роза ветров

Техногенные выбросы в воздушную среду насчитывают десятки тысяч индивидуальных веществ. Однако наиболее распространенные, «многотоннажные» загрязнители сравнительно немногочисленны. Это различные твердые частицы (пыль, дым, сажа), оксид углерода (СО), диоксид серы (SO₂), оксиды азота (NO, NO₂), различные летучие углеводороды (СН_х), соединения фосфора, сероводород (H₂S), аммиак (NH₃), хлор (Cl₂), фтористый водород (HF).

Количество первых пяти групп веществ из этого перечня измеряются десятками миллионов тонн.

В России лидером по валовым выбросам загрязняющих веществ в атмосферу является Уральский экономический район. Из 25 тысяч российских предприятий, загрязняющих атмосферу, лишь 38 % оборудованы пылегазоочистными установками, из которых 20 % не работают или работают неэффективно. Это одна из причин повышенных эмиссий некоторых малых по массе, но токсичных загрязнителей – углеводородов и тяжелых металлов.

Основные антропогенные источники загрязнения атмосферы представлены в табл. 13.

Таблица 13

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха

Отрасль промышленности	Аэрозоли
Теплоэнергетика	Зола, сажа (Pb, Mo, Li, V, Ni, Cu, Zn, Sn, Hg, N2O5), радионуклиды
Транспорт	Сажа (Pb)
Химическая промышленность	Пыль, сажа (Zn, Sn, Sb, Mo, Co, Ni, Cu, Bi, W, Hg, Cd)
Металлургия	Пыль, оксиды железа (Mn, Zn, Pb, Mo)
Промышленность строительных материалов	Пыль (Zn, Bi, Mo, Ca, Ba)

В выбросах тепловых электростанций всегда содержатся естественные радионуклиды (²²⁶Ra, ²³²Th, ⁴⁰K), которые могут быть источником неблагоприятных воздействий на природную среду, сравнимым с АЭС, работающей в безаварийном режиме. Среди химических канцерогенов в выбросах ТЭС ведущее место занимают полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), образующиеся при сжигании топлива и его термической переработке.

Проблема загрязнения воздуха не нова. Более двух столетий серьезные опасения вызывает загрязнение воздуха в крупных промышленных центрах многих европейских стран. Однако длительное время эти загрязнения носили локальный характер. В то время, когда промышленных предприятий, заводов и фабрик было немного, дым и копоть загрязняли сравнительно небольшие участки атмосферы и легко разбавлялись массой чистого воздуха. Однако быстрый рост промышленности и транспорта в ХХ в. привел к тому, что выброшенные в воздух вещества не успевают рассеяться к моменту поступления в атмосферу новой порции загрязнения. Их концентрация увеличивается, и они становятся причиной вредных и даже фатальных последствий для биосферы.

В целом в атмосферу Земли ежегодно выбрасывается в среднем более 400 млн. т четырех главных поллютантов (загрязнителей): диоксид серы, оксидов азота, оксидов углерода и твердых частиц. Вклад наиболее промышленно развитых стран в загрязнении атмосферы распределяется следующим образом: по диоксиду серы – 12 % Россия, 21 % США, по оксидам азота – 6 % Россия, 20 % США, по оксиду углерода – 10 % Россия, 70 % США.

По данным Министерства природных ресурсов Российской Федерации, на Европейской территории страны за 2000 г. выпало 2,4 млн. т окисленных серы и азота, из которых 1,39 млн. т (57 %) обусловлены трансграничным переносом.

Если бы реально существовал и действовал экономический механизм платы за трансграничное загрязнение, то тогда на международном уровне можно было бы предъявить многочисленные инвалютные иски по каждому виду загрязнений, которые ориентировочно можно просчитать в следующих показателях (табл. 14) на основании действующих в Российской Федерации базовых нормативов платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Таблица 14

Страна	Загрязняющее вещество	Масса выпадения, тыс. т	Сумма исков, млн. руб. (с учетом индексации) Пл=Бн пл МКинд *
Украина	Окислы серы, Окислы азота, Свинец	161,0 35,0 0,713	14,833 8,08 27,764
Польша	Окислы серы, Окислы азота, Свинец	99,5 29,0 0,07	9,167 6,695 2,137
Германия	Окислы серы, Окислы азота	56,6 20,0	5,215 4,618
Белоруссия	Окислы азота	17,0	3,925
Финляндия	Окислы азота	14,0	3,232
Грузия	Свинец	0,084	2,564

* Расчет величины платы (Пл) или возможных исков за трансграничный перенос загрязняющих веществ определяется произведением базового норматива платы (Б_{н пл}) на массу загрязнителя (М – годовая величина) и на коэффициент индексации платы.

Известно, что городской воздух содержит свинца в 20 раз больше, чем деревенский, и в 2000 раз больше, чем морской.

Выделите, какие газообразные выбросы характерны для теплоэнергетики…

[1] безн(а)пирен, СО, NO₂, C_xH_y;

[2] NO₂, CO₂, CO, NO, SO₂, бенз(а)пирен, альдегиды, органические кислоты;

[3] H₂S, CS₂, CO, NH₃, кислоты, растворители, летучие сульфиды;

[4] SO₂, CO, NH₃, фтористые, цианистые соединения, органические вещества.