V.5. Локальное загрязнение воздуха

Выше уже говорилось, что геоэкологические проблемы могут иметь или глобальный, или универсальный характер. Первые охва­тывают всю Землю или, по крайней мере, имеют размеры, соизмери­мые с океанами или континентами. Вторые многократно повторяют­ся во многих точках или небольших территориях мира. Загрязнение воздуха - пример проблемы универсальной, встречающейся как чрезвычайно серьезная локальная проблема во многих местах мира.

Фоновое загрязнение воздуха охватывает площади, соизмеримые с площадью континентов или всего мира. Оно связано с поллютанта- ми, отличающимися относительно продолжительным временем жиз­ни в атмосфере. К ним относятся парниковые газы, оксиды азота и серы и некоторые другие вещества. Рост их концентрации в атмо­сфере свидетельствует о том, что естественный экологический ба­ланс нарушен и природная поглотительная емкость атмосферы ис­черпана.

На фоновое загрязнение воздуха наложены крупные пятна локаль­ного загрязнения. Это в основном проблема больших городов и крупных промышленных предприятий и узлов. Она возникла как од­на из первых экологических проблем в промышленно развитых странах, где достигла своего пика приблизительно в 1960-х гг. С тех пор благодаря осуществляемым целенаправленным стратегиям каче­ство воздуха в городах Западной Европы, Северной Америки и Япо­нии в целом улучшилось.

Практически во всех больших городах развивающихся стран каче­ство воздуха весьма низкое и продолжает ухудшаться. Это одна из важнейших проблем, влияющая на здоровье людей и состояние го­родских и пригородных экосистем. Приблизительные расчеты, на­пример, показывают, что вдыхание вредных веществ за сутки пребы­вания человека в воздухе Мехико, одного из самых крупных городов мира, эквивалентно выкуриванию двух пачек сигарет.

В России очень высокое загрязнение атмосферного воздуха (пре­вышение допустимого уровня в 10 и более раз) в 1997 г. наблюда­лось в 66 городах, а превышение допустимых концентраций по од­ной или нескольким примесям отмечалось в 187 городах, где прожи­вает 65,4 млн чел. Уровень загрязнения воздуха в целом снизился вследствие сокращения промышленного производства, но в ряде го­родов средние концентрации различных примесей возросли вследст­вие неритмичности работы предприятий и залповых сбросов загряз­нений, а также роста числа частных автомобилей.

Основными источниками загрязнения воздуха являются тепло­энергетика, черная и цветная металлургия, химическая промышлен­ность, транспорт, нефте- и газопереработка. В 150 городах России объем выбросов транспорта превышал объем выбросов промышлен­ных предприятий. В Москве выбросы от работы транспорта состав­ляли в 1993-1997 гг. 70-80% общего объема выбросов.

Каждый индустриальный источник загрязнения выделяет в воздух десятки тысяч веществ. Из них основные это пыль, зола, оксиды се­ры, азота, углерода, соединения тяжелых металлов, углеводороды, озон, органические вещества и др. Вот как они распределяются по некоторым основным группам предприятий-загрязнителей:

• Теплоэнергетика: оксиды углерода, серы и азота, пыль, металлы.

• Транспорт: оксиды углерода и азота, углеводороды, тяжелые ме­таллы.

• Черная металлургия: пыль, диоксид серы, фтористые газы, металлы.

• Нефтепереработка: углеводороды, сероводород, дурнопахнущие газы.

• Производство цемента: пыль.

Последствия локального загрязнения воздуха столь же многооб­разны, как и загрязнители. По статистике, собранной в США, в горо­дах с высоким загрязнением воздуха заболеваемость выше чем в сельской местности на 15-17%. Есть все основания полагать, что этот показатель для ряда городов России еще хуже. В экосистемах городов и прилегающих территорий накапливаются вредные веще­ства (например, тяжелые металлы), а растительность трансформиро­вана или угнетена. Радиус зоны вредных воздействий достигает не­скольких десятков километров. Например, вокруг Норильска расти­тельность погибла или чрезвычайно сильно трансформирована на расстоянии до 100 км от города. Подобная ситуация характерна и для центров цветной металлургии Кольского полуострова.

Выбросы загрязнителей в атмосферу в России, приходящиеся на единицу валового национального продукта, превышают соответст­вующие показатели западных стран. Это указывает на устаревшие технологии, изношенное оборудование и низкую эффективность очистных установок, если они вообще существуют и действуют.

Регулярный государственный учет выбросов загрязняющих ве­ществ, оказывающих вредное воздействие на здоровье человека и окружающую среду, в атмосферный воздух ведется на 18000 пред­приятий России (по состоянию на 1993 г.). Кроме того, Государст­венная служба наблюдений за загрязнением окружающей среды Рос- комгидромета измеряла концентрации вредных веществ в воздухе почти всех городов России с населением более 100 тыс. жителей (в 334 городах).

Основными направлениями защиты воздушного бассейна являются:

а) Санитарно-технические мероприятия (строительство сверхвы­соких труб, установка газопылеочистного оборудования, герметиза­ция производственных процессов и др.). Основная масса очищаемых и улавливаемых веществ - твердые частицы. В России во многих "грязных" отраслях (энергетика, черная и цветная металлургия, хи­мия и пр.) улавливается до 90% пылевых частиц, но уровень очистки от газообразных веществ пока не превышает 30%.

б) Технологические мероприятия (внедрение малоотходных или безотходных технологий, соответствующая подготовка сырья, заме­на сухих технологических способов на мокрые и т.п.);

в) Пространственно-планировочные мероприятия (выделение са- нитарно-защитных зон, планировка городской и промышленной за­стройки в соответствии с преобладающими ветрами, озеленение и пр.);

г) Контрольно-запретительные мероприятия (введение величин предельно допустимых концентраций веществ и предельно допусти­мых выбросов в окружающую среду, запрещение производства от­дельных веществ, временная приостановка загрязняющей деятельно­сти, мониторинг загрязнения воздуха).

В ряде стран, а также во Всемирной Организации Здравоохране­ния (ВОЗ) утверждены стандарты, ограничивающие допустимые уровни загрязнения. В России основным показателем, используемым для контроля качества воздуха, являются предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе (ПДК). Используются два типа ПДК: в воздухе рабочей зоны (ПДК_{Р 3}) и в атмосферном воздухе населенного пункта (ПДК_{а в}). ПДК_а „ - это максимальная концентра­ция примеси в атмосфере, отнесенная к определенному времени ос­реднения, которая при периодическом воздействии или на протяже­нии всей жизни человека не оказывает на него вредного влияния, включая отдаленные последствия, и не оказывает вредного влияния на окружающую среду в целом.

Во многих случаях содержание вредных веществ на выходе из трубы превышает величины ПДК, но вследствие турбулентности ат­мосферы происходит перемешивание и рассеивание примесей, и их содержание на уровне земли может оказаться ниже ПДК. Поэтому для управления качеством воздуха используется норматив, называе­мый предельно допустимым выбросом (ПДВ) и устанавливаемый с таким расчетом, чтобы концентрация загрязняющих веществ в при­земном слое воздуха не превышала нормативов качества воздуха для населения, а также для растений и животных. Если концентрация примесей все же больше, чем ПДК, и снижение ПДВ до требуемых значений не может быть обеспечено по объективным (напримЬр, технологическим) причинам, то устанавливаются временно согласо­ванные выбросы (ВСВ).

Повседневное управление качеством воздуха - дорогой процесс. Можно сказать, что текущие затраты значительно превышают капи­тальные вложения в охрану атмосферы (иногда до соотношения 4:1).

Принципиальный путь - внедрение малоотходных технологий, ины­ми словами, предотвращение загрязнений, а не очистка от них на за­ключительном этапе производства.

* * *

Несмотря на весьма сложные геоэкологические процессы, связан­ные с деятельностью человека в атмосфере, все же не будет ошибкой сказать, что из систем четырех основных геосфер (атмосферы, гид­росферы, литосферы и биосферы) простейшая - это атмосфера. Под сложностью (или, наоборот, простотой) понимается количество свя­зей и компонентов, присущее данной геосфере. В атмосфере разви­лись кризисные ситуации общемирового значения возможно, пото­му, что чувствительность атмосферы к антропогенным воздействиям наивысшая вследствие ее относительной простоты. Если это так, то еще более сложные, но пока еще менее сформированные геоэколо­гические проблемы можно ожидать в более сложных геосферах, в особенности в биосфере.