Ochrona powietrza

wstęp

literatura PODSTAWOWA:

•

Mazur Marian.

– Systemy ochrony powietrza. Wyd. AGH,

Kraków 2004

•

Szklarczyk Miros

ław. - Ochrona atmosfery. WUWM Olsztyn

2001

literatura UZUPE

ŁNIAJĄCA:

1.

[1] Trzepierczyńska I. – Fizykochemiczna analiza zanieczyszczeń
powietrza. Politechnika Wrocławska, Wrocław 1997.

definicje 2

Ochrona powietrza należy do najistotniejszych zadań instytucji zajmujących się ochroną
środowiska ze względu na wysokie oddziaływanie atmosfery na inne elementy przyrodnicze
tj. glebę, szatę roślinną oraz wodę, a tym samym na zdrowie człowieka.

Ochrona powietrza polega na zapewnieniu jak najlepszej jego jakości, w szczególności przez:

1) utrzymanie poziomów substancji w powietrzu poniżej dopuszczalnych dla nich poziomów
lub co najmniej na tych poziomach;
2) zmniejszanie poziomów substancji w powietrzu co najmniej do dopuszczalnych, gdy nie są
one dotrzymane.
W ostatnich kilkunastu latach stan jakości powietrza ulegał systematycznej poprawie.
Tendencja ta spowodowana była zarówno spadkiem produkcji przemysłowej na początku lat
dziewięćdziesiątych, jak i wprowadzaniem w latach późniejszych efektywnych,
energooszczędnych, bardziej przyjaznych dla środowiska technologii, stosowaniem lepszej
jakości paliw oraz budową urządzeń ograniczających emisję.

Do najistotniejszych osiągnięć Polski w tej dziedzinie należy zaliczyć ograniczenie
tempa wzrostu zużycia energii, ograniczenie tzw. „emisji wysokiej”, szczególnie w sektorze
energetyki przemysłowej oraz postęp w dziedzinie odpylania spalin i gazów
odlotowych. Sporządzona została m.in. „Lista 80” – lista zakładów najbardziej uciążliwych
dla środowiska w skali kraju.

definicje 2

Kwestie ochrony powietrza w krajach Unii Europejskiej regulowane są w szczególności
przez następujące akty prawne:

dyrektywę 2001/80/WE z dnia 23 października 2001 r. dotyczącą ograniczenia

emisji niektórych zanieczyszczeń do powietrza z dużych obiektów energetycznych spalania
paliw;

dyrektywę 96/61/WE z 24 września 1996 r. dotyczącą zintegrowanego

zapobiegania i kontroli zanieczyszczeń;

dyrektywę 99/32/WE z dnia 26 kwietnia 1999 r. dotyczącą redukcji zawartości

siarki w paliwach płynnych;

dyrektywę 94/63/WE z dnia 20 grudnia 1994 r. dotyczącą kontrolowania emisji

lotnych związków organicznych powstałych wskutek magazynowania benzyny i jej
dystrybucji z terminali do stacji obsługi.

Zagadnienia ochrony powietrza w Polsce regulowane są w szczególności przez następujące

dokumenty o charakterze strategicznym oraz akty prawne:
II Polityka Ekologiczna Państwa;
Polska 2025 – Długookresowa Strategia Trwałego i Zrównoważonego Rozwoju;
Koncepcja Polityki Przestrzennego Zagospodarowania Kraju;
ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne (Dz.U. z 1997 r. Nr 54 poz. 348, z
późn.zm.);
ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska (Dz.U. z 2006 r. Nr 129
poz.902, z późn.zm.);
Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach ( Dz.U. z 2001 r. Nr 62 poz.628, z późn.zm.).
Dla aglomeracji o liczbie mieszkańców większej niż 250 tysięcy oraz obszarów powiatów
niewchodzących w skład takich aglomeracji wojewodowie, po zasięgnięciu opinii
właściwych starostów, określają, w drodze rozporządzenia, Programy ochrony powietrza,
mające na celu osiągnięcie dopuszczalnych poziomów substancji w powietrzu.

definicje 2

Emisja zanieczyszczeń - to wprowadzanie do środowiska wytworów działalności człowieka
a w szczególności:

substancji (np. zanieczyszczeń stałych, ciekłych lub gazowych)

energii (np. hałasu, wibracji, promieniowania)

do powietrza, wody, gleby lub ziemi.

Definicję emisji w znaczeniu ekologicznym podano w ustawie z dnia 27 kwietnia 2001 r.
Prawo ochrony środowiska.

Poprzez emisje ustawodawca określa wprowadzanie bezpośrednio lub pośrednio, w wyniku
działalności człowieka, do powietrza, wody, gleby lub ziemi: substancji bądź energii takich
jak ciepło, hałas, wibracje lub pola elektromagnetyczne.

Przy czym, substancje to pierwiastki chemiczne oraz ich związki, mieszaniny lub roztwory
występujące w środowisku lub powstałe w wyniku działalności człowieka.

Substancje niebezpieczne zaś to jedna lub więcej substancji albo mieszaniny substancji, które
ze względu na swoje właściwości chemiczne, biologiczne lub promieniotwórcze mogą, w
razie nieprawidłowego obchodzenia się z nimi, spowodować zagrożenie życia lub zdrowia
ludzi lub środowiska; substancją niebezpieczną może być surowiec, produkt, półprodukt,
odpad, a także substancja powstała w wyniku awarii.

definicje 2

Hałas to dźwięki o częstotliwościach od 16 Hz do 16.000 Hz. Pola elektromagnetyczne
określono jako pole elektryczne, magnetyczne oraz elektromagnetyczne o częstotliwościach
od 0 Hz do 300 GHz.

Rodzaj i ilość wprowadzanych substancji lub energii w określonym czasie oraz stężenia lub
poziomy substancji lub energii, w szczególności w gazach odlotowych, wprowadzanych
ściekach oraz wytwarzanych odpadach określono jako wielkość emisji.

Środowisko zdefiniowano jako ogół elementów przyrodniczych, w tym także
przekształconych w wyniku działalności człowieka, a w szczególności powierzchnię ziemi,
kopaliny, wody, powietrze, zwierzęta i rośliny, krajobraz oraz klimat.

Jego ochronę jako podjęcie lub zaniechanie działań, umożliwiające zachowanie lub
przywracanie równowagi przyrodniczej. Równowagę przyrodniczą zdefiniowano jako stan, w
którym na określonym obszarze istnieje równowaga we wzajemnym oddziaływaniu:
człowieka, składników przyrody żywej i układu warunków siedliskowych tworzonych przez
składniki przyrody nieożywionej.
Kwestie emisji reguluje m.in. ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. — Prawo ochrony
środowiska (art. 3 pkt 4 — definicja ustawowa emisji).

ODORY !

definicje 2

Niska emisja - emisja komunikacyjna i emisja pyłów i szkodliwych gazów pochodząca z
lokalnych kotłowni węglowych i domowych pieców grzewczych, w których spalanie węgla
odbywa się w nieefektywny sposób najczęściej węglem tanim, a więc o złej charakterystyce i
niskich parametrach grzewczych. W wielu regionach i zamknietych wsiach w dolinach jest
przyczyna wysokiej śmiertelnosci i plagi nowotworowej.

Wielkość emisji – rodzaj i ilość wprowadzanych substancji lub energii w określonym czasie
oraz stężenia lub poziomy substancji lub energii, w szczególności w gazach odlotowych,
wprowadzanych ściekach oraz wytwarzanych odpadach.

Poziom substancji w powietrzu – stężenie substancji w powietrzu w odniesieniu do
ustalonego czasu lub też opad takiej substancji w odniesieniu do ustalonego czasu i
powierzchni.

Substancja – pierwiastki chemiczne oraz ich związki, mieszaniny lub roztwory występujące
w środowisku lub powstałe w wyniku działalności człowieka.

Standard emisyjny – dopuszczalne wielkości emisji dla danego rodzaju technologii.

Metodyka referencyjna – określona na podstawie rozporządzenia metoda pomiarów lub
badań, która może obejmować w szczególności sposób poboru próbek, sposób interpretacji
wyników, a także metodyki modelowania rozprzestrzeniania się substancji oraz energii w
środowisku

definicje 2

Areozol – układ dwu lub trój-fazowy składający się z gazowej fazy rozpraszającej oraz stałej
lub ciekłej albo stałej i ciekłej fazy rozproszonej, spełniający warunek stabilności, tzn.
istniejący w czasie, w którym bierze on udział w rozpatrywanym procesie.

Koksik – zawarta w popiele lub w pyle niespalona część węgla.

Popiół – stała pozostałość składników wchodzących w skład spalonej substancji

Popiół lotny – drobnoziarniste cząstki stałe porywane przez wydalane gazy, powstałe ze
spalania paliw.

Sadza – cząstki utworzone z drobnych kryształków grafitu, otrzymywane przez niezupełne
spalanie lub rozkład termiczny związków węgla.

Pył – zbiór cząstek stałych, które wyrzucane do powietrza zostają w nim przez pewien czas.
Cząstki < 300 mikronów. Pył drobny PM 10 i PM 2,5.

Redukcja zanieczyszczeń – zmniejszanie lub ograniczanie ilości substancji
zanieczyszczających

Emitor – obiekt, z którego są emitowane (wydalane) do powietrza atmosferycznego
zanieczyszczenia (substancje lub energia).

Unos – proces powstawania (wyzwalania się) zanieczyszczeń powietrza – inaczej ładunek
zanieczyszczeń. Wyrażany jako stosunek masy o czasu (kg/h), objętości do czasu (m3/h) lub
w odniesieniu do wielkości produkcji (kg/Mg)

definicje 2

Naturalne źródło zanieczyszczeń – źródło, z którego są emitowane (wydalane) do powietrza
atmosferycznego substancje zanieczyszczające powstające w wyniku naturalnych procesów
przyrodniczych

Sztuczne źródło zanieczyszczeń– j.w …, powstające w wyniku działalności człowieka

Emitor stały – źródło o stałej lokalizacji

Emitor ruchomy – źródło o zmiennej lokalizacji

Emitor punktowy – źródło emitujące zanieczyszczenia do powietrza z odpowiednio małej
powierzchni w zależności od rozważanej sytuacji.

Emitor liniowy – źródło emitujące zanieczyszczenia z powierzchni, dla której w rozważanej
sytuacji jej szerokość jest odpowiednio mała w stosunku do długości

Emitor powierzchniowy – źródło emitujące zanieczyszczenia z powierzchni, której
rozmiary nie mogą być pominięte w rozważanej sytuacji

Emitor objętościowy – źródło emitujące zanieczyszczenia z objętości, która nie może być
pominięta w rozważanej sytuacji

Źródło ciągłego zanieczyszczenia – źródło emitujące do powietrza atmosferycznego
substancje lub energie w sposób ciągły w określonym czasie.

definicje 2

Źródło okresowe – źródło, z którego są emitowane (wydalane) do powietrza
atmosferycznego substancje lub energie w odstępach czasu

Emisja zorganizowana– emisja substancji zanieczyszczających do powietrza przez
urządzenia o znanych parametrach i dająca się zmierzyć

Emisja niezorganizowana – emisja niespełniająca powyżej podanych kryteriów

Emisja stała (w czasie) – stała ilość substancji zanieczyszczających emitowana w przyjętych
przedziałach czasu

Emisja zmienna (w czasie) – zmienna ilość substancji zanieczyszczających emitowana w
przyjętych przedziałach czasu.

Imisja – stan zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego na styku powietrza
atmosferycznego i receptora

Wtórne substancje zanieczyszczające – substancje powstające w atmosferze z pierwotnych
zanieczyszczeń

Wymywanie zanieczyszczeń z powietrza – proces wychwytywania substancji
zanieczyszczających przez krople deszczu lub płatki śniegu

definicje 2

Smuga zanieczyszczeń – strumień substancji zanieczyszczających wydzielanych przez
źródło (często widzialny) utrzymujący się powietrzu atmosferycznym

Stężenie na powierzchni ziemi– ilość substancji stałej lub gazowej w jednostce objętości
powietrza występująca na wysokości 2 m nad ziemią.

Strumień zanieczyszczeń – ilość zanieczyszczeń na styku powietrza atmosferycznego i
receptora, wyrażona w jednostkach masy zanieczyszczeń na jednostkę powierzchni

Substancja zawieszona – wszystkie cząstki substancji, dla których nieznaczna prędkość
opadania umożliwia czasowe ich przebywanie w atmosferze.

atmosfera

Parametr

Jednostka

Emisja

Stężenie masowe

mg/m

3

Stężenie objętościowe

ppm

v

= 1 cm

3

/m

3

Strumień objętości

m

3

/s

Wielkość emisji

kg/h Mg/rok

Wskaźnik emisji

mg/kg, kg/Mg, g/GJ, g/km

Poziom substancji w powietrzu

Stężenie masowe

mg/m

3

,

mg/m

3

, 1mg = 1000

mg

Stężenie objętościowe

ppm

v

= 1 cm

3

/m

3

, ppb

v

=

ml/m

3

Opad substancji

mg/m

2

/rok

Jednostki stosowane w ochronie powietrza

definicje

ZANIECZYSZCZENIA.

Wi

ększość zanieczyszczeń środowiska to związki chemiczne (skatalogowano ponad 5mln

zwi

ązków chemicznych, każdego roku odkrywamy 70[tyś] nowych).

Cz

łowiek wdycha ok. 9 kg powietrza dziennie, dlatego nawet niewielkie zanieczyszczenia

powietrza mog

ą wywoływać zatrucia. Cząsteczki pyłów osadzają się trwale na pęcherzykach

p

łucnych i absorbują związki chemiczne np. rakotwórczy benzopiren (powstaje z niecałkowitego

spalenia paliw sta

łych i płynnych).

Pod wp

ływem emisji różnych substancji do atmosfery atmosfera zmienia swój skład. Może to

nast

ępować w stopniu większym niż by się od razu wydawało, ze względu na możliwość

chemicznego oddzia

ływania emitowanych substancji z atmosferą.

Mówi

ąc o zorganizowanym oczyszczaniu powietrza mamy na myśli zorganizowane

odprowadzanie powietrza ze

źródła zanieczyszczeń. Oczyszczanie powietrza jest w zasadzie

oczyszczaniem gazów odlotowych, czyli ochron

ą atmosfery.

Emisja nie oczyszczonych gazów odlotowych to nie tylko zanieczyszczenia lecz równie

ż straty:

- materia

łowe

- po

średnie

- bezpo

średnie

definicje

Materia

łowe - emitowane: pary, gazy, pyły to straty w produktach. Posiadają

warto

ść użytkową, są to pośrednie surowce (trzeba je poddać utylizacji), do

ponownego wykorzystania lub u

życia w innych procesach produkcyjnych. Np. straty

z wielkich pieców hutniczych to straty140mln[PLN/rok].

Po

średnie - rozpraszanie i absorpcja światła słonecznego, zwiększenie

cz

ęstotliwości występowania mgieł, pochłanianie i rozpraszanie UV (1%

promieniowania s

łonecznego), zmiany wód i gleb mają znaczenie biologiczne.

Cz

ęstotliwość występowania mgieł w ośrodkach przemysłowych jest 3 razy większa

ni

ż na terenach niezanieczyszczonych.

Bezpo

średnie - szkodliwe oddziaływanie zanieczyszczeń na organizmy żywe:

ludzie, zwierz

ęta,rośliny. Choroby: krzywica, bronchity, choroby oczu i płuc, astmy

uczuleniowe. Niszczenie maszyn.

definicje

SPOSOBY OCHRONY POWIETRZA (środki

ochrony powietrza):

-

Techniczne,

- Prawne

- Inne.

Sposoby ogranicze

ń emisji zanieczyszczeń do powietrza

sposoby

Ograniczenie emisji zanieczyszcze

ń ze źródeł

antropogenicznych uzyskuje si

ę w wyniku:

wzbogacania paliw, np.

odsiarczanie w

ęgli

energetycznych

zmiany stosowanych

surowców, np. spalania paliw

o wy

ższej jakości w okresie

niekorzystnych warunków

meteorologicznych

hermetyzacji procesów

technologicznych i

oczyszczania gazów

odlotowych

oczyszczania gazów

spalinowych, m.in.

odpylania i

odsiarczania spalin

wykorzystania

niekonwencjonalnych

źródeł energii, np.

energii s

łonecznej,

energii wiatru