Причины загрязнения воздуха

Причины загрязнения воздуха связаны как с природными процессами, так и с деятельностью человека. Наиболее значимую антропогенную нагрузку создают сжигание топлива, промышленное производство, транспорт, энергетика, строительство, добыча сырья и сельское хозяйство.

Загрязнение атмосферного воздуха возникает, когда в атмосферу поступают газы, пары, аэрозоли и твёрдые частицы в количествах, способных ухудшать качество воздуха и воздействовать на человека, экосистемы и климат.

Для предприятия важно не только понимать общие причины загрязнения, но и определить собственные источники выбросов, перечень загрязняющих веществ и их фактические концентрации. Для этого используются инвентаризация выбросов и измерения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Что такое загрязнение воздуха

Загрязнение воздуха — это изменение состава атмосферного воздуха вследствие поступления загрязняющих веществ природного или антропогенного происхождения.

В воздух могут поступать:

• оксиды азота;
• оксиды серы;
• оксид углерода;
• летучие органические соединения;
• аммиак;
• сероводород;
• пыль и другие твёрдые частицы;
• аэрозоли металлов;
• продукты сгорания топлива;
• другие химические вещества, образующиеся в технологических процессах.

Подробный разбор самих загрязняющих веществ приведён в отдельном материале «Загрязнители атмосферного воздуха». Здесь основное внимание уделено тому, откуда эти загрязнители появляются.

Основные причины загрязнения воздуха

Если свести источники к крупным группам, основными причинами загрязнения атмосферного воздуха являются:

1. сжигание топлива;
2. промышленные технологические процессы;
3. автотранспорт;
4. энергетика и котельные;
5. строительство и добыча сырья;
6. сельское хозяйство;
7. обращение с отходами;
8. природные процессы.

Сжигание топлива

Сжигание угля, нефтепродуктов, природного газа, древесины и других видов топлива остаётся одним из наиболее распространённых источников загрязнения атмосферы.

В зависимости от состава топлива и режима горения могут образовываться:

• оксид углерода;
• оксиды азота;
• диоксид серы;
• твёрдые частицы;
• летучие органические соединения;
• продукты неполного сгорания.

При неполном сгорании возрастает содержание оксида углерода и некоторых органических соединений. При высоких температурах горения увеличивается образование оксидов азота.

Промышленность как источник загрязнения атмосферы

Промышленные предприятия могут иметь десятки и сотни источников выбросов. Это не только дымовые трубы, но и вентиляционные системы, технологические установки, сушильные камеры, окрасочные участки, сварочные посты, линии термической обработки и другие процессы.

Типичные отрасли, создающие выбросы:

• металлургия и металлообработка;
• химическое производство;
• нефтепереработка;
• производство строительных материалов;
• деревообработка;
• лакокрасочные производства;
• пищевая промышленность;
• машиностроение;
• энергетика.

Для каждого предприятия набор загрязняющих веществ определяется технологией. Поэтому перечень нельзя составлять только по названию отрасли.

Организованные и неорганизованные источники

На предприятии различают источники, от которых загрязнённый воздух отводится через специально предназначенные устройства, и источники, где выброс поступает в атмосферу без такого организованного отвода.

Для корректной экологической документации необходимо установить расположение источников, режим работы, загрязняющие вещества и параметры выброса.

Эта задача решается в рамках инвентаризации выбросов загрязняющих веществ.

Транспорт

Автомобильный транспорт является значимым источником загрязнения воздуха, особенно в городах и возле интенсивных транспортных потоков.

Выбросы связаны:

• со сгоранием топлива;
• с испарением топлива;
• с износом тормозов и шин;
• с повторным поднятием дорожной пыли.

Выхлопные газы могут содержать оксид углерода, оксиды азота, углеводороды и частицы. Состав зависит от двигателя, топлива, технического состояния транспорта и режима движения.

Энергетика и котельные

Теплоэнергетические установки, котельные и локальные источники теплоснабжения также формируют выбросы продуктов сгорания.

Количество загрязняющих веществ зависит от:

• вида топлива;
• мощности оборудования;
• режима горения;
• технического состояния котлов;
• работы горелочных устройств;
• наличия и эффективности газоочистки.

Для таких объектов лабораторные измерения позволяют определить фактические концентрации загрязняющих веществ в отходящих газах.

Строительство и производство строительных материалов

Строительные работы могут сопровождаться выделением пыли и продуктов работы техники.

Источниками становятся:

• земляные работы;
• демонтаж;
• резка и дробление материалов;
• пересыпание цемента и сухих смесей;
• движение техники по грунтовым площадкам;
• работа дизельного оборудования.

На предприятиях строительных материалов существенную роль также играют дробилки, мельницы, сушильное оборудование и системы транспортирования сыпучего сырья.

Горнодобывающая деятельность

Добыча и переработка минерального сырья создаёт значительный пылевой фактор.

Пыль образуется при:

• бурении;
• взрывных работах;
• дроблении;
• погрузке;
• транспортировке;
• переработке сырья.

Дополнительным источником загрязнения являются выбросы карьерной и транспортной техники.

Сельское хозяйство

Сельскохозяйственная деятельность также влияет на состав атмосферного воздуха.

Основные источники:

• аммиак от животноводческих объектов и удобрений;
• метан от животноводства;
• растительная и почвенная пыль;
• сжигание топлива сельскохозяйственной техникой;
• аэрозоли при внесении отдельных средств защиты растений.

В отличие от точечных промышленных труб, такие источники часто распределены по значительной территории.

Отходы как источник загрязнения воздуха

Неправильное обращение с отходами может приводить к поступлению в воздух газов, паров, дыма и пыли.

Источниками могут быть:

• горение отходов;
• разложение органических отходов;
• испарение летучих компонентов;
• пыление при перегрузке и хранении сыпучих отходов.

Для предприятия эта проблема должна рассматриваться совместно с организацией обращения с отходами.

Природные причины загрязнения воздуха

Не все загрязнения связаны с деятельностью человека.

К природным источникам относятся:

• лесные и степные пожары;
• вулканическая активность;
• пыльные бури;
• почвенная пыль;
• морские аэрозоли;
• пыльца растений;
• естественное разложение органического вещества.

Различия между природным и антропогенным загрязнением подробно рассмотрены в статье «Естественное и искусственное загрязнение атмосферы».

Первичные и вторичные загрязнители

Первичные загрязнители поступают в атмосферу непосредственно от источника. Например, оксид углерода из дымовой трубы или пыль при дроблении материала.

Вторичные загрязнители образуются уже в атмосфере в результате химических и фотохимических реакций между первичными компонентами.

Поэтому источник загрязнения и загрязнитель — не всегда одно и то же. Источник — это объект или процесс, а загрязнитель — конкретное вещество или аэрозоль.

Какие источники загрязнения атмосферного воздуха бывают

Источники можно классифицировать по нескольким признакам.

Эта классификация помогает определить, какие методы контроля и природоохранные мероприятия подходят конкретному источнику.

Почему воздух загрязняется сильнее в городах

В городах одновременно действуют несколько источников:

• автотранспорт;
• котельные;
• промышленные предприятия;
• строительство;
• пыль с дорог и территорий.

На уровень загрязнения влияют также метеорологические условия. При слабом ветре и температурной инверсии рассеивание загрязняющих веществ ухудшается, и концентрации могут возрастать.

Что является основной причиной загрязнения воздуха на предприятии

Для предприятия универсального ответа нет. Основной источник зависит от технологии.

Например:

• у котельной — продукты сгорания топлива;
• у деревообрабатывающего производства — пыль и выбросы от покрытий;
• у металлообработки — аэрозоли сварки и обработки металла;
• у окрасочного участка — пары органических растворителей;
• у строительного производства — минеральная пыль;
• у химического предприятия — вещества конкретных технологических реакций.

Поэтому правильная экологическая оценка начинается с изучения технологического процесса, а не с универсального списка загрязнителей.

Как предприятие определяет свои источники загрязнения воздуха

Практический алгоритм выглядит следующим образом:

1. составить перечень оборудования и процессов;
2. определить, где образуются газы, пары, аэрозоли и пыль;
3. установить точки выхода загрязнённого воздуха;
4. определить вещества, которые могут присутствовать в выбросах;
5. зафиксировать режим работы источников;
6. провести необходимые расчёты и инструментальные измерения;
7. оформить результаты в экологической документации.

Для этого используется инвентаризация источников выбросов.

Как измеряют промышленные выбросы

Если требуется определить фактическое содержание загрязняющих веществ в отходящих газах, проводят инструментальные исследования.

Измерения выбросов в атмосферу позволяют определить концентрации газообразных, парообразных и дисперсных загрязняющих веществ от конкретных источников.

В зависимости от источника могут измеряться:

• твёрдые частицы;
• диоксид серы;
• оксиды азота;
• оксид углерода;
• аммиак;
• сероводород;
• другие вещества в пределах области аккредитации.

Как снизить загрязнение воздуха на предприятии

Меры подбирают под конкретный источник.

Основные подходы:

• герметизация технологических процессов;
• замена сырья и топлива;
• оптимизация режимов горения;
• применение газоочистного оборудования;
• аспирация пылеобразующих процессов;
• снижение утечек и неорганизованных выбросов;
• регулярное обслуживание оборудования;
• инструментальный контроль эффективности мероприятий.

Для предприятий с газоочистным оборудованием отдельно оценивают его фактическую эффективность и техническое состояние.

Производственный экологический контроль выбросов

После определения источников работа не заканчивается. Предприятию необходимо контролировать стабильность процессов и выполнение природоохранных требований.

В рамках производственного экологического контроля могут предусматриваться наблюдения за выбросами, состоянием оборудования и выполнением природоохранных мероприятий.

Если изменилось оборудование, топливо, сырьё или производительность, экологические документы и программа контроля должны быть проверены на актуальность.

Причины и последствия загрязнения воздуха — не один и тот же интент

Эта статья отвечает прежде всего на вопрос «почему загрязняется воздух и откуда появляются выбросы». Последствия для здоровья, природы и климата являются отдельной темой и не должны занимать здесь основную часть материала.

Подробнее последствия загрязнения рассмотрены в статье «Последствия загрязнения окружающей среды».

Часто задаваемые вопросы

Каковы основные причины загрязнения воздуха?

Основные антропогенные причины — сжигание топлива, промышленное производство, автотранспорт, энергетика, строительство, добыча сырья, сельское хозяйство и обращение с отходами.

Что является основной причиной загрязнения атмосферного воздуха?

В глобальном масштабе значительную роль играет сжигание ископаемого топлива. Для конкретного города или предприятия основной источник может быть другим.

Какие источники загрязнения воздуха бывают?

Источники бывают природными и антропогенными, стационарными и мобильными, организованными и неорганизованными.

Что загрязняет воздух на предприятиях?

Технологические процессы, сжигание топлива, сварка, окраска, дробление, сушильное оборудование, вентиляционные выбросы и другие операции могут формировать загрязняющие вещества.

Какие загрязняющие вещества чаще встречаются в выбросах?

Это могут быть оксиды азота, диоксид серы, оксид углерода, твёрдые частицы, органические соединения, аммиак, сероводород и другие вещества.

Природное загрязнение воздуха существует?

Да. К природным источникам относятся пожары, вулканы, пыльные бури, почвенная пыль, морские аэрозоли и пыльца.

Чем источник загрязнения отличается от загрязняющего вещества?

Источник — это объект или процесс, из которого происходит выброс. Загрязняющее вещество — конкретный химический компонент или аэрозоль, поступающий в воздух.

Как предприятие узнаёт, какие выбросы у него есть?

Для этого проводят инвентаризацию источников выбросов и при необходимости инструментальные измерения загрязняющих веществ.

Можно ли определить выбросы только расчётным методом?

Для части задач применяются расчётные методы, а для других требуется инструментальный контроль. Конкретный подход зависит от источника и требований к нему.

Контроль источников загрязнения атмосферного воздуха на предприятии

ООО «Лабораторные измерения и охрана труда» помогает предприятиям определить и контролировать источники воздействия на атмосферный воздух.

По этой теме доступны:

• инвентаризация выбросов загрязняющих веществ;
• измерения выбросов в атмосферу;
• производственный экологический контроль.

Чтобы определить необходимый объём работ, достаточно предоставить сведения о технологии, оборудовании, используемом сырье и действующей экологической документации.