Ochrona powietrza
Źródła zanieczyszczeń powietrza możemy podzielić ze względu na pochodzenie na dwie grupy: pochodzenia naturalnego oraz antropogenicznego. Do momentu gwałtownego rozwoju przemysłowego praktycznie wszystkie zanieczyszczenia powietrza były pochodzenia naturalnego. Powstawały one m.in. w wyniku wybuchów wulkanów, pożarów lasów, stepów, sawann, wydzielania gazów przez tereny bagniste, parowania słonych wód mórz i oceanów, erozji skał i gleb, burz piaskowych na pustyniach, wytwarzania pyłków przez rośliny zielone, opadania pyłu kosmicznego. Jednak mniej więcej od połowy XVIII wieku, na skutek rewolucji przemysłowej, znacznie wzrosło znaczenie zanieczyszczeń antropogenicznych, czyli tych powstałych na skutek działalności człowieka.
Ponieważ nigdy nie będzie możliwe całkowite zatrzymanie emisji szkodliwych substancji, dlatego tak ważne jest, aby chronić nasze powietrze, poprzez podejmowanie działań prowadzących do ograniczenia emisji zanieczyszczeń do atmosfery.
Co rozumiemy poprzez ochronę powietrza?
Ochrona powietrza jest to zespół działań doraźnych i długofalowych mających na celu zmniejszenie niekorzystnych skutków zanieczyszczenia atmosfery oraz zmniejszenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery.
Filozofia ochrony powietrza
Ochrona powietrza realizowana jest za pośrednictwem działań doraźnych, czyli „taktycznych” oraz działań długofalowych, czyli „strategicznych”.
Przez te pierwsze rozumiemy szybkie działania, obejmujące od kilku godzin do kilku dni, polegające na redukcji niekorzystnych skutków zanieczyszczenia powietrza w czasie sytuacji alarmowych. Działania doraźne dotyczą zjawisk w skali miejskiej, czasami regionalnej i obejmują:
- monitoring poziomu zanieczyszczeń powietrza,
- monitoring warunków meteorologicznych,
- prognozę warunków meteorologicznych,
- prognozę poziomu zanieczyszczenia powietrza,
- środki zapobiegające szkodliwym skutkom wysokiego stężenia zanieczyszczeń.
Działania długofalowe obejmują natomiast planowanie na okres 5, 10 i 15 lat, strategii mających na celu redukcję ilości odpadów, czyli tzw. unosu (odpady powstające podczas procesu produkcyjnego) oraz redukcję emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Działania te dotyczą zjawisk w skali lokalnej, miejskiej, regionalnej i globalnej.
Za działania w skali lokalnej i miejskiej odpowiedzialne są instytucje lokalne zajmujące się problemami ochrony środowiska, za działania w skali regionalnej instytucje państwowe i międzynarodowe, zaś za działania w skali globalnej, instytucje międzynarodowe i międzyrządowe.
Strategia ochrony powietrza
Cele ochrony powietrza realizowane są bezpośrednio poprzez działania takie jak:
- zarządzanie jakością powietrza,
- kontrola emisji,
- zachęty finansowe,
- maksymalizacja efektywności oczyszczania.
Podstawowym elementem zarządzania jakością powietrza jest opracowanie i publikowanie standardów jakości powietrza, czyli wartości dopuszczalnych stężenia oraz kontrola emisji. Podstawowym elementem strategii polegającej na kontroli emisji, oprócz samej kontroli, jest również opracowanie i publikowanie standardów emisji, czyli ilości substancji emitowanych do atmosfery. Trzecia strategia polega na stosowaniu zachęt finansowych, takich jak: ulgi podatkowe, pomoc finansowa itd., w celu restrukturyzacji produkcji oraz poprawienia sprawności procesu oczyszczania. Ostatnia strategia polega na poprawieniu sprawności procesu oczyszczania w celu zdecydowanego zmniejszenia emisji.
Ponieważ część strategii polegająca na kontroli emisji, jest ze wszystkich elementów ochrony powietrza, najbardziej ingerującą w produkcję, pozwolę sobie na rozwinięcie tego zagadnienia.
Kontrola emisji może być realizowana poprzez zmniejszenie unosu bądź zmniejszenie ilości emisji. Te pierwsze działania realizowane są z kolei poprzez zmianę całego procesu technologicznego, modyfikację wybranych etapów procesu bądź pojedynczych operacji lub zastąpienie stosowanego paliwa paliwem podobnym - zmodyfikowanym lub innym. Zmniejszenie emisji realizuje się zaś poprzez instalację urządzeń oczyszczających w celu bezpośredniego zmniejszenia ładunku emisji i jej toksyczności.
Zmiana procesu technologicznego może polegać na:
- zmianie używanego rozpuszczalnika na droższy, ale taki z którego powstaje mniej lotnych związków organicznych,
- redukcji temperatury procesu i zmniejszenie wydatku, co spowoduje taką samą efektywność ale wymagać będzie instalacji dodatkowej linii technologicznej,
- wprowadzeniu do linii technologicznej lub przewodów odprowadzających zanieczyszczenia urządzenia do odzyskiwania lotnych związków organicznych,
- wprowadzeniu do linii technologicznej lub przewodów odprowadzających zanieczyszczenia urządzenia oczyszczające powietrze z lotnych związków organicznych bez odzyskiwania substancji.
Niestety w niektórych przypadkach żadne z powyższych rozwiązań nie spełnia oczekiwań i wtedy należy zastąpić obecny proces technologiczny całkowicie nowym. Czasami jednak w celu zmniejszenia unosu wystarczy zmiana paliwa:
- zastąpienie używanych paliw paliwami ulepszonymi (węgiel kamienny --> węgiel odsiarczony),
- konwersja (węgiel kamienny --> gaz ziemny).
Przy zmianie paliwa pamiętać jednak należy o bieżących i potencjalnych możliwościach dostarczenia nowego paliwa (w wielu regionach gaz ziemny jest trudno dostępny bądź wręcz niedostępny) oraz o porównaniu kosztów instalacji przystosowanej do nowego paliwa z kosztami np. urządzeń odpylających. W wielu przypadkach alternatywą jest zastosowanie urządzeń oczyszczających tzw. odpylaczy.
źródło:
dr inż. Tomasz Rozbicki Zakład Meteorologii i Klimatologii SGGW