4. Атмосфера
Автоматические газоанализаторы (АГ) - приборы для непосредственного определения и регистрации концентрации отдельных примесей, содержащихся в атмосферном воздухе. Их используют при контроле загрязнения атмосферы наряду с периодическим отбором проб воздуха и последующим анализом их в химических лабораториях. Газоанализаторы позволяют получать непрерывные по времени характеристики загрязнения воздуха и выявить максимальные концентрации примеси, которые могут быть не зафиксированы при периодическом отборе проб воздуха по нескольку раз в сутки.
Газоанализаторы отличаются по определяемым ингредиентам, принципам действия, диапазону измеряемых концентраций и т. п. В приборах, работающих на физико-химических принципах, воздух направляется таким образом, что содержащиеся в нем газы взаимодействуют со специальными реагентами. По характеру или показателям интенсивности реакции определяют концентрации газов. Таковы, например, колориметрические газоанализаторы, в которых использован принцип образования окрашенных продуктов реакции и по степени окраски раствора или ленты, через которые пропускается воздух, устанавливают величину концентрации примеси в нем. Работающие на таком принципе газоанализаторы для определения сернистого газа, окислов азота, озона, хлора и др. достаточно просты и надежны в работе, но чувствительность и точность измерения их сравнительно малы. Большей чувствительностью обладают приборы на кондуктометрическом принципе. Газы в них пропускаются через раствор, который изменяет при этом свою электропроводность. Однако и они, как и колориметрические газоанализаторы, не обладают достаточными метрологическими качествами.
Наиболее приемлемы для практического использования газоанализаторы, работающие на кулонометрической основе. В них измеряется ток электродной реакции окисления или восстановления определяемого вещества или продуктов его реакции. Они обеспечивают высокую точность измерения, просты по конструкции, обладают сравнительно малым весом и габаритом. На этом принципе создан первый в СССР автоматический газоанализатор для определения сернистого газа (SО2) ГКП-1. В нем анализируемый воздух прокачивается через ячейку с раствором йода в разбавленной серной кислоте. Возникающий в ячейке ток, пропорциональный концентрации SO2, фиксируется на бумажной ленте. Прибор имеет четыре диапазона измерения в общих пределах от 0 до 10 мг/м3. Он предназначен в основном для стационарного использования с перезарядкой 1 раз в 2 недели. В Советском Союзе выпускается также переносный кулонометрический газоанализатор "Атмосфера" на четыре ингредиента - сернистый газ, сероводород, хлор и озон. К лучшим зарубежным приборам кулонометрического типа относится газоанализатор для определения SО2 фирмы "Филипс" (Голландия), переносный прибор "Пикос" для определения сероводорода, хлора и окислов азота и некоторые другие.
При разработке газоанализаторов следующего поколения определенными преимуществами пользуются приборы на хемилюминесцентном принципе, позволяющем повысить чувствительность и специфичность (исключение влияния мешающих газов) при определении наиболее распространенных атмосферных примесей. Особенно перспективно их применение для измерения концентрации озона (по интенсивности свечения озона при взаимодействии с этиленом), а также окислов азота и серусодержащих соединений.
Для определения суммарного содержания углеводородов в воздухе наиболее эффективны газоанализаторы на пламенно-ионизационном принципе, изготавливаемые фирмами "Мелой" и "Бендиск" в США и рядом европейских фирм.
Большое внимание при совершенствовании газоанализаторов уделяют изысканию возможностей использования чисто физических принципов их действия, не требующих расхода реактивов. Таковы, например, устройства, основанные на избирательном свойстве поглощения радиации различными веществами. К ним относятся, в частности, оптико-акустические газоанализаторы, используемые главным образом для определения количества окиси углерода (SO). В СССР серийно изготавливают действующий на принципе поглощения инфракрасной радиации один из первых отечественных газоанализаторов для определения CO - ГМК-3. Этот прибор имеет три шкалы измерения 0 ... 40, 0 ... 80 и 0 ... 400 мг/м3, обладает небольшой инерционностью, но чувствительность его мала, поэтому начинали изготовлять газоанализаторы для более точных измерений малых концентраций CO. Использование, например, гетеродинного метода позволяет создать оптико-акустические приборы с чувствительностью на несколько порядков выше, чем у действующих газоанализаторов, для определения CO, SO2 и ряда других газов (окислов азота, сероводорода и др.).
Большое значение придается также созданию приборов, которыми измеряется интенсивность люминесцентного излучения молекул определенных газов, возбуждаемых лучистой энергией. Они позволяют определить SО2 до сотых долей, a NО2 до тысячных долей мг/м3.
В СССР осуществляется широкая программа разработки новых газоанализаторов. Используют наиболее эффективные принципы, что позволяет создавать не только надежные приборы, но и упростить их эксплуатацию и ремонт, подготовку технического персонала. Большое значение приобретают международные сравнения приборов. Такие сравнения, имеющиеся в социалистических странах, а также советско-американские сравнения показали, что используемые в СССР газоанализаторы ГКП-1 и ГМК-3 обладают хорошими метрологическими качествами и по показаниям сопоставимы с лучшими зарубежными приборами.
Газоанализаторы используют и для определения концентрации токсичных веществ непосредственно во вредных выбросах в атмосферу промышленными и транспортными объектами.
Значительное развитие получает также разработка приборов для дистанционного анализа загрязнения атмосферы с применением лазерных и спектроскопических методов.
Автоматизированная система контроля загрязнения воздуха (АСКЗВ) - система, позволяющая получать по каналам связи (большей частью по телефонным линиям) непрерывную информацию о концентрации примесей, поступающую от автоматических газоанализаторов, устанавливаемых в различных районах города или вокруг крупных промышленных объектов [2]. Такие системы получили развитие в США, Японии, Голландии, ФРГ, Чехословакии и других странах. В Голландии, например, автоматически контролируют содержание сернистого газа более чем в 250 пунктах, расположенных в разных частях страны. Полученные результаты передают на центральный пульт для предупреждения о резких увеличениях загрязнения воздуха.
Первые типы АСКЗВ разрабатывают в СССР. Одну из них в опытном порядке эксплуатируют в Ленинграде. Она включает регистрацию концентрации наиболее распространенных примесей и необходимых метеорологических элементов одновременно на ряде пунктов города. На этих пунктах в стандартных павильонах устанавливают контрольно-измерительные станции, датчиками которых являются автоматические газоанализаторы на сернистый газ и окись углерода, анеморумбометр, термограф и др. Информация, полученная по каналам автоматической телефонной сети в центр сбора, выводится на электрическую пишущую машинку ("Консул") и индикационное табло. Обработка ее выполняется специально приданной электронно-вычислительной машиной - процессором.
Если в отдельных пунктах отмечается повышение концентрации примесей, по данным о метеорологических параметрах (в частности о силе ветра) можно судить, чем вызвано данное повышение, от какого источника поступают примеси, а затем передать указания о необходимости сокращения выбросов от данного источника.
Аналогичные системы создают в Москве и некоторых других городах СССР. Наряду с этим разрабатывают типовую систему, для различных городов страны.
Эффективны подобные системы и для контроля загрязнения воздуха в районе отдельных промышленных или энергетических объектов, являющихся мощными источниками выброса вредных веществ в атмосферу. При нарушении режима выбросов или при неблагоприятных метеорологических условиях, когда в приземном слое могут создаваться высокие концентрации примесей, информация АСКЗВ позволяет своевременно принять необходимые меры.
Атмосфера (воздушный бассейн) - газообразная оболочка Земли, воздушный бассейн - часть атмосферы над определенным участком Земли [29, 40]. О воздушном бассейне городов или промышленных районов говорят в связи с его загрязнением.
Атмосфера состоит на 78,09% из азота и на 20,95% из кислорода, а также из водяного пара, инертных и ряда других газов общим объемом около 1%. Этот процентный состав практически не изменяется до высоты в несколько десятков километров. Другие газы и аэрозоли рассматривают как атмосферные примеси или как вещества, загрязняющие атмосферу.
Атмосфера делится на три основные части: нижнюю - тропосферу, среднюю - стратосферу и верхнюю - ионосферу. Тропосфера характеризуется снижением температуры по высоте с градиентом на 6°/км (в отдельных слоях температура может повышаться с увеличением высоты; такое распределение ее называется инверсией температуры). Высота тропосферы изменяется от 7 ... 10 км над полярными до 16 ... 18 км над экваториальными зонами. В тропосфере вследствие уменьшения плотности воздуха с увеличением высоты сосредоточено примерно 80% массы воздуха, а также основное количество атмосферных примесей. Она содержит практически весь водяной пар. При конденсации пара образуются облака различных форм, а непосредственно у земли - туманы. Выделяют облачность нижнюю (до высоты 1 ... 2 км), среднюю (на высоте 2 ... 4 км) и верхнюю (6 ... 10 км).
Стратосфера распространяется до высоты 60 км; температура в ней примерно постоянна по вертикали. На высоте 20 ... 30 км отмечаются слои с повышенной концентрацией озона (озонный слой), а иногда и аэрозолей.
Ионосфера подразделяется на мезосферу и термосферу, имеет вертикальную протяженность в сотни километров; воздух в ней находится в ионизированном состоянии.
Для атмосферы свойственно турбулентное состояние. Диффузия примесей, обмен теплом, количеством движения, влагой, обусловленные турбулентностью, значительно интенсивнее, чем обусловленные молекулярными процессами. В связи с этим рассеивание примесей в атмосфере определяется как турбулентная диффузия. Интенсивность турбулентности характеризуется коэффициентом обмена, который зависит от скорости ветра и распределения температуры воздуха по высоте.
В тропосфере выделяют пограничный слой высотой до 1 ... 2 км, где существенны влияние подстилающей поверхности и суточные колебания метеорологических факторов. О расположенном над ним слое воздухе говорят, как о "свободной атмосфере". Скорость ветра вблизи подстилающей поверхности возрастает от нуля до величины характерной для свободной атмосферы. Эта величина определяется горизонтальным градиентом давления. Распределение температуры воздуха у земли часто характеризуется вертикальным градиентом.
Слой воздуха высотой 50 ... 100 м, а иногда и выше, над земной поверхностью называют приземным: в нем наиболее резко изменяются метеорологические факторы. Для этого слоя характерны примерно постоянные по высоте значения потоков воздуха, количества тепла.
При характеристике устойчивости атмосферы, непосредственно связанной с распределением температуры по высоте, выделяют условие безразличного (или равновесного) распределения температуры, когда вертикальный поток тепла равен нулю, а температура с увеличением высоты практически не изменяется. В приземном слое она отмечается всегда, когда температура мало изменяется по высоте, в частности при изотермии. Большие перепады температуры относят к неустойчивому состоянию; в таких случаях распределение температуры способствует развитию случайных потоков. Инверсионное распределение температуры определяется как устойчивое состояние. При инверсии температур возмущения в потоке воздуха гасятся и интенсивность турбулентности значительно ослабляется.
Для определения изменений скорости ветра, температуры воздуха и коэффициента обмена используют уравнения движения и тепла, баланса энергии турбулентности и др. В приземном слое коэффициент обмена возрастает примерно пропорционально высоте, а скорость ветра и температуры - логарифму высоты. Выше, в пограничном слое, коэффициент обмена в среднем принимает постоянное значение, ветер меняет направление с увеличением высоты, распределение скорости несколько отличается от логарифмического распределения.
На характеристики турбулентности и устойчивости пограничного слоя атмосферы значительное влияние оказывают суточные и годовые колебания потоков солнечной радиации и определяемого ею радиационного баланса подстилающей поверхности. Наиболее четко выражены они в малооблачную погоду. В течение суток температура воздуха достигает максимума днем после полудня, минимума перед восходом Солнца. В дневное время она обычно понижается по высоте, а ночью, в приземном слое, а иногда и выше, повышается. Коэффициент обмена соответственно достигает максимума днем и минимума ночью. При облачности эти колебания сглаживаются, причем в тем большей степени, чем больше облаков и чем ниже они расположены. Неустойчивая стратификация и усиление турбулентности преобладают в теплое время года. Указанные закономерности изменения метеорологических элементов могут существенно нарушаться при адвекции (горизонтальном переносе) тепла, влаги и т. п.
Над морями и океанами суточные колебания температуры воздуха невелики, поскольку в течение суток очень мало изменяется температура водной поверхности. Вертикальные градиенты здесь также малы, и стратификация воздуха в течение всех суток близка к равновесной. Исключение составляют зоны теплых или холодных морских течений, где может быть значительный перепад между температурой воздуха и температурой поверхности воды. Для морских побережий или берегов крупных водохранилищ характерна бризовая циркуляция, когда днем поверхность почвы нагрета больше, чем поверхность воды, а ночью наоборот.
В условиях сложного рельефа днем сильнее нагреваются пониженные, вогнутые формы рельефа (котловины, долины и др.). На возвышенностях скорость ветра больше, чем на ровном месте, в пониженных формах меньше.
Несколько отличается метеорологический режим при антропогенном воздействии на атмосферу, а именно: при загрязнении воздушного бассейна в городе. Тогда говорят о собственном климате города.
Антропогенные воздействия на атмосферу - изменения состава и свойств атмосферы, обусловленное деятельностью человека [2, 7, 32]. Одним из наиболее характерных видов такого воздействия - загрязнение атмосферы вредными выбросами промышленных, энергетических и транспортных источников. Загрязнение воздуха может оказать влияние на метеорологические процессы и климат. Такие изменения на достаточно большой площади требуют большого расхода энергии, часто намного превосходящие те, которыми располагает человек. Тем не менее масштабы и интенсивность загрязнения воздуха некоторыми примесями быстро увеличивается, возникает опасность непреднамеренных воздействий их на атмосферу. Например, увеличение содержания углекислого газа в атмосфере в результате увеличения количества сжигаемого топлива может вызвать некоторое глобальное повышение температуры атмосферы. Это должно сказаться и на изменении режима ветров, осадков и других метеорологических процессов.
Полагают, что определенное влияние на климат оказывает увеличение количества аэрозолей в атмосфере в результате снижения солнечной радиации. Запыленность воздуха увеличивается не только из-за прямых выбросов пыли индустриальными источниками, но и из-за образования вторичных аэрозолей вследствие превращения газовых выбросов, значительного поступления пыли в результате распашки почв, опустынивания земель под влиянием деятельности человека. С развитием индустриализации быстро возрастает выделение в атмосферу тепловой энергии. Наиболее сильно загрязнение воздуха и выделения тепла влияют на метеорологический режим и климат городов. К наиболее крупным источникам таких выбросов относятся тепловые электростанции. При конденсации выбрасываемой ими влаги образуются искусственные облака и туманы, которые могут вызывать нежелательные последствия. Так, на Аляске и в других полярных областях выделение водяного пара при сжигании топлива на электростанциях часто приводит к появлению в холодное время года ледяных туманов, затрудняющих работы близлежащих аэропортов. Конденсация большого количества влаги приводит к гололеду и обледенению проводов, снижению видимости и уменьшению продолжительности солнечного сияния.
Аэрозоли - твердые или жидкие частицы в атмосфере или другой газовой среде, обладающие малыми скоростями осаждения [2, 24, 39, 43]. Они различаются по размеру, составу и другим характеристикам, определяющим их физические и химические свойства, а также степень взаимодействия с окружающей средой. Для аэрозолей в атмосфере характерен широкий спектр размеров - от тысячных долей микрона до сотен микрон.
В атмосферу аэрозоли попадают в большом количестве как от естественных источников, так и в результате антропогенного воздействия. Соединения ряда газов, в том числе сернистого ангидрида и окислов азота, с кислородом, водяным паром и др. под влиянием реакций образуют вещества, которые переходят в твердое и жидкое состояния, поэтому аэрозоли разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом их превращений. К главным источникам первичных аэрозолей природного происхождения относят вынос морских солей, выветривание почвы, лесные пожары и извержение вулканов, а антропогенного - выбросы промышленных предприятий, продукты сжигания топлива и т. п. Вторичные аэрозоли - это нитриты, сульфаты, образующиеся из окислов азота, сернистого газа, сероводорода, гидрокарбонаты и аммонийные соли. Мощность этих источников аэрозолей трудно поддается определению. Так, ежегодный выброс в атмосферу морских солей, по одним данным, составляет 1,5 млрд. т, по другим - 700 млн. т. Вынос почвенной пыли от 7 до 700 млн. т в год. Образование аэрозолей в результате лесных пожаров определяется от 35 до 360 млн. т в год, а по некоторым данным, даже в 3 млрд. т в год. В сумме от всех источников ежегодно образуется в среднем 2,3 млрд. т атмосферных аэрозолей с возможной погрешностью ±1,4 млрд. т. Из них общее количество аэрозолей антропогенного происхождения изменяется от 5 до 50% и в среднем составляет примерно 15%. При этом в выбросах от индустриальных источников наибольшее их количество (50%) дают сульфаты. Сопоставление количества первичных и вторичных аэрозолей показывает, что они сравнимы между собой. Запыленность воздуха можно рассматривать и как результат превращения газовых примесей и как итоговый показатель загрязнения атмосферы. Количество пыли, образующейся вследствие превращения газов антропогенного происхождения, в несколько раз превышает прямой выброс ее в результате человеческой деятельности. Прямое поступление аэрозолей естественного происхождения в атмосферу больше, чем вследствие образования газов.
Мелкодисперсные аэрозоли (размером до 20 мкм) удаляются из атмосферы главным образом в результате вымывания их осадками (до 80% общего глобального количества) и непосредственного осаждения на землю (примерно до 20%). Соотношение между "сухим" и "влажным" осаждениями существенно изменяется в зависимости от физико-географических условий местности.
Содержание аэрозолей в воздухе характеризуется весовой или частичной (численной) концентрациями, количеством выпадения их на единицу площади. Для измерения концентрации используют различные воздухозаборники с пылеулавливающими фильтрами, а также имфакторы, позволяющие определять размеры частиц. Применяют, кроме того, различные приборы, действующие на оптическом и электрическом принципах, использующие свойства аэрозолей ослаблять свет, заряды на частицах и т. п. Количество выпадающей пыли определяют с помощью планшетов с липким или другими покрытиями и сборных сосудов.
Систематические наблюдения за концентрацией пыли в приземном слое ведут на специальных пунктах в городах. За содержанием аэрозолей по вертикали большей частью наблюдают в исследовательских целях. Наблюдения за выпадением пыли вне городов на территории СССР показало, что в северных областях оно составляет около 200 т/км2 в год и увеличивается в южном направлении; в пустынях и полупустынных областях Средней Азии оно достигает 600 ... 800 т/км2 в год.
Неорганическая составляющая пыли составляет от 30 до 80%. Поскольку органические вещества содержатся в верхних слоях почвы, по соотношению органических и неорганических составляющих в выпадениях пыли можно судить о выветривании почвы и ее происхождении. Анализ выпадения пыли показывает, что она содержит самые различные ингредиенты не только в промышленных районах, но и вдали от них. Наряду с органическими и минеральными веществами в пыли обнаруживают многие металлы (микроэлементы), в том числе кадмий, свинец, железо и др.
Распределение аэрозолей в атмосфере неоднородно. Отличают распределение их в районах источников и некоторое фоновое содержание вне этих районов. Вертикальное распределение их зависит от дисперсности, от которой существенно зависит и время жизни аэрозолей в атмосфере, т. е. продолжительность нахождения их в воздухе до выпадения на землю. Более крупные частицы сосредоточиваются в слое воздуха до 1 км, время жизни их здесь более 2 ... 3 суток. Выше, в тропосфере, содержатся мелкие частицы со временем жизни 5 ... 30 суток; фоновые концентрации их быстро уменьшаются с увеличением высоты. Однако в стратосфере на высоте 20 ... 30 км иногда обнаруживаются вторичные максимумы концентрации аэрозолей, которые объясняются тем, что аэрозоли образуются здесь под влиянием фотохимических реакций.
В областях с большой запыленностью воздуха важно учитывать характеристики аэрозолей на открытом воздухе, а также и агрессивные свойства ряда аэрозолей. Так, вынос морских солей усиливает коррозию металлов на побережье. Данные о уменьшении концентрации морских аэрозолей используют, в частности, для определения расстояния, на которые целесообразно строить линии электропередач. Агрессивными свойствами обладают и некоторые почвенные аэрозоли. В пыли солончаковых почв Средней Азии содержится значительное количество сульфатов, способствующих ускорению коррозии металлов. Оценка ареала влияния таких почв, вертикального и горизонтального распределения пыли в приземном слое над ними также должна приниматься во внимание при проектировании линий связи и различных сооружений.
Географическое распределение запыленности атмосферы изучают косвенными методами на основании анализа данных актинометрических наблюдений и определения коэффициентов прозрачности, мутности и т. п.
Рассеивание аэрозолей от их источников в зависимости от метеорологических условий может быть рассчитано так же, как и рассеивание газовых примесей, по формулам, устанавливаемым в результате решения уравнения турбулентной диффузии. Различие между распространением пыли и газов определяется в основном скоростью осаждения аэрозолей. Крупные частицы аэрозолей рассматривают как тяжелую примесь. Зависимость наземной концентрации от одиночного источника типа дымовой трубы на близких и далеких расстояниях носит противоположный характер. На малых расстояниях с увеличением скорости осаждения (укрупнении частиц) концентрация увеличивается, на больших - уменьшается. На больших расстояниях концентрация от низких источников меньше, чем от высоких при одних и тех же условиях, что вызывается выпадением примеси. Выбросы пыли, в том числе золы, от промышленных предприятий практически всегда полидисперсные. Их характеристика после пылеулавливания зависит от степени очистки и ряда других факторов. Обычно пылеуловители, работающие на инерционном принципе, лучше улавливают тяжелые частицы, вследствие чего с возрастанием удельного веса пыли уменьшается максимальный размер частиц, значительно изменяющий ее спектр. При степени очистки больше 90% масса частиц со скоростью осаждения до 5 см/с составляет 40 ... 50% общей массы, со скоростью осаждения 5 ... 25 см/с - около 30 ... 40% и с большой скоростью (обычно не превышающей 50 см/с) - примерно 20%. Из расчетов следует, что полидисперсность приводит к разнесению максимумов наземной концентрации от отдельных фракций по направлению ветра и поэтому способствует уменьшению суммарной концентрации пыли от высотных источников.
Бездымная загрузка доменных печей - осуществление на современных металлургических заводах ряда мероприятий по сокращению вредных выбросов в атмосферу и их утилизации [42]. К этим мероприятиям, в частности, относится переход от существовавших ранее при домнах рудных дворов, являющихся значительным источником загрязнения воздуха, к механизированной разгрузке и транспортировке сыпучих материалов в закрытых разгрузочных узлах, галереях, закрытых складах. Это, а также применение очистных устройств, позволяет снизить выбросы пыли на 80%.
Безотходная технология - совокупность технологических средств, направленных на рациональное использование природных ресурсов и исключение вредного воздействия на окружающую среду [11]. Безотходная технология включает в себя комплекс мероприятий, относящийся не только к данному производству, но и ко многим предприятиям различных отраслей промышленности. Такими мероприятиями предусматриваются минимальные потери при производстве сырья, топлива и энергии, а также максимальная эффективность и экономичность их применения, повторное использование отходов в данном или другом техническом процессе или безвредный возврат их в окружающую среду. Внедрение безотходной технологии связано с проблемами экономики и защиты окружающей среды. Она может оказаться экономически невыгодной для одного производства или одной отрасли промышленности, но по совокупности результатов ее использование должно привести к значительным положительным эффектам.
Создание безотходной и малоотходной технологии во многих случаях связано с разработкой принципиально новых средств производства, коренной перестройкой традиционной технологии и т. п. Актуальность их обусловлена огромными потерями ценных материалов, которые содержатся в выбросах в атмосферу, и загрязнением окружающей среды. В производстве цветных металлов, например, используют в среднем около 1 % руды (в ряде случаев менее десятых долей процента), остальное идет в отходы.
К основным направлениям в развитии безотходной и малоотходной технологии относятся утилизация выбросов, комплексное использование сырья и материалов, создание производства с замкнутым циклом, без сброса сточных вод и выбросов в атмосферу особо вредных веществ. Осуществление их потребует длительного времени, но уже сейчас есть немало примеров их реализации в отдельных отраслях промышленности. Так, производство алюминия осуществляется путем электролиза расплава креолита и окиси алюминия в открытых установках. При этом происходят значительные выбросы используемых в производстве токсических соединений фтора, потери которого составляют от 12 до 25 кг на 1 т алюминия. Для сокращения этих выбросов создают регенерационные отделения, которые позволяют возвратить до 8 кг фтора на 1 т алюминия, сократить потребление свежего креолита. Твердые отходы фтористых солей можно использовать для изготовления строительного гипса и цемента. Коренная перестройка технологии производства алюминия позволяет почти полностью избежать отходов фтора.
В черной металлургии бездымная загрузка печей, повышение скорости коксования, сухое тушение кокса и т. д. позволяют значительно сократить вредные выбросы при коксовании угля. В современном сернокислотном производстве в результате поглощения или промывки сернистого ангидрида из остаточных газов сокращаются вредные выбросы в атмосферу до сотых долей процента от общего количества получаемой кислоты. Практически без отходов можно производить ряд удобрений, в частности можно эффективно улавливать фториды кремния при изготовлении фосфорных удобрений и использовать их в производстве стекла и алюминия. Применение на тепловых электростанциях двух-ступенчатого сжигания топлива, рециркуляция дымовых газов в зону горения, сжигание топлива с малым избытком воздуха позволяют уменьшить токсические выбросы окислов азота в 2 ... 3 раза.
Ряд методов и принципов безотходной технологии реализуется сейчас в атомной промышленности. Разработки ведут, чтобы добиться удаления токсических добавок из топлива для карбюраторных двигателей. Производство высокооктанового бензина, содержащего большой процент ароматических компонентов и изопарафинов, позволяет отказаться от свинцовых добавок, широко используемых в антидетонационных целях. Это должно уменьшить токсичность выхлопных газов автомашин и сократить потери свинца, которые в целом по автопарку всего мира превышают 300 тыс. т в год, а в США составляют 15% общего производства свинца.
Выхлопные газы автомобилей - вредные выбросы от автотранспорта. Оценивают их по количеству и качеству сжигаемого топлива, типу и режиму работы двигателей [2, 9, 15]. Для измерения концентрации окиси углерода и некоторых других примесей в выхлопных газах применяют специальные газоанализаторы. Выделяют два основных типа автомобильных дви