СТРАТЕГИЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ АТМОСФЕРЫ В СЕВЕРНОЙ РЕЙН-ВЕСТФАЛИИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ БОЛЬШОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО РЕГИОНА ФЕДЕРАТИВНОЙ РЕСПУБЛИКИ ГЕМАРНИЯ

Северная РейнВестфалия (NRW) — наиболее индустриально развитая и наиболее густо населенная земля ФРГ. Ее население составляет более 17 млн. чел. на 34000 км2 это вдвое превышает плотность населения в ФРГ и в пять раз плотность населения Рурской области. NRW испытывает существенное влияние Рурской области, представляющей собой огромный взаимосвязанный экономический организм Европы. В Рурской области добывается 80 % немецкого угля и производится более чем 70% немецкой металлургической продукции. 50 % электрической энергии и 42 % всей химической продукции ФРГ получают из NRW.

Поэтому нетрудно сделать вывод о том, что проблемы окружающей среды, особенно очистка воздуха, в металлургическом регионе Рурской области особенно важны.

Для уменьшения содержания вредных веществ в атмосфере в NRW была разработана всеобъемлющая стратегия, состоящая, в основном, из следующих э лементов:

а) установление и обнаружение областей, наиболее подверженных загрязнению атмосферы;

б) установление источников загрязнений с указанием вида, количества и условий выбросов, в особенности значимы эмиссии определенных промышленных установок, отопления, транспорта, а также условия их получения;

в) разработка планирования по очищению атмосферы для промышленно перегруженных областей с конкретными мерами по уменьшению загрязнения атмосферы;

г) развитие быстроохватывающего плана мер по смогу;

д) создание эффективного контроля за выбросом вредных веществ государственными службами.

Планы по поддержанию чистого воздуха

Успехи в борьбе за чистый воздух основываются в значительной степени на разработке и конкретном претворении в жизнь планов по очищению атмосферы. На основе федеральных законов по защите от выбросов вредных веществ от 1974 г. NRW в 1976 г. первой в ФРГ начала разработку планов по сохранению чистоты атмосферы для пяти промышленно перебуженных областей на Рейне и Руре. В качестве перегруженных областей были определены в свое время согласно правовым нормам те регионы, в которых загрязнения атмосферы должны были встречаться или их следовало ожидать, и которые в значительной степени могли оказать вредное воздействие на окружающую среду. В NRW к промышленно перегруженной области относили земли, расположенные вдоль Рейна от Бонна до Веселя вместе с Рурской областью, от Дуйсбурга до Дортмунда.

План по поддержанию чистоты атмосферы включает следующие составные части: объекты эмиссии; объекты воздействия; анализ причин; прогноз распространения выбросов и эмиссии; план мероприятий.

Объекты излучения. Этот список содержит данные по виду, количеству, временному и пространственному размещению, а также условиям выделения определенных эмиссий промышленных установок и транспорта. Следует различать источники эмиссии различных групп, т.е. тяжелая и легкая промышленность, местные отопительные системы, транспорт.

Данные, необходимые для установления объектов эмиссии, составляются для групп промышленных источников по показаниям эмиссионных деклараций. Эмиссия, обусловленная дорожным движением, оценивается с использованием известных удельных выбросов.

Объекты выброса. В список выбросов входят пыль, S02, NO, монооксид углерода и газообразные органические соединения. Этот список можно продолжить, если это окажется необходимым. Объекты выбросов определяют, в основном, по измерениям, производимым в стационарной сети в режиме реального времени на 76 измерительных станциях, которые ежеминутно передают данные для обобщения и накопления в Федеральную службу по защите от вредных выбросов в Эссене, в Институт прикладных исследований по защите окружающей среды. Также принимают во внимание теоретические оценки выбросов, рассчитанные по моделям на компьютере.

Объекты воздействия. В областях повышенного риска проводятся исследования по воздействию загрязнений атмосферы на людей, зверей, растения и материалы. В случае необходимости проводят сравнительные исследования с так называемыми чистыми областями, чтобы объяснить, например, зависимость между загрязненностью атмосферы и определенными заболеваниями или поражениями в экологической системе.

Результаты исследований, обобщенные по объектам воздействия, могут между прочим способствовать определению их взаимного влияния.

Анализ причин. План по защите окружающей среды должен содержать также пункты по "установлению причин загрязнения атмосферы". Для этого должно быть установлено соотношение между воздействием, выбросами и излучениями. Только так можно действенно применять причинный принцип и разработать необходимые мероприятий для уменьшения и ликвидации загрязнения атмосферы.

Прогноз. План по сохранению чистоты окружающей среды должен учитывать изменения состояния среды в течение всего времени осуществления плана регионального и местного развития. Утверждения подобного типа можно использовать на основе обобщенных тенденций и, для систем отопления и транспорта.

Промышленные прогнозы развития вследствие сильных конъюнктурных колебаний оказались, напротив, ненадежны.

План мероприятий. Центром плана по сохранению чистоты окружающей среды является перечень мероприятий по уменьшению загрязнений атмосферы. План основывается на обобщенных данных об объектах выброса и анализе причин. Важнейшим критерием при этом является вопрос, сблюдается ли соответствующее состояние техники для очистки выбросов. К примеру, может требоваться очистка газообразных отходов в легкой и тяжелой промышленности или изменение типа применяемого сырья и топлива. Сюда также можно отнести переход с отдельных печей на централизованное теплоснабжение. Предусмотренные мероприятия по очистке окружающей среды должны организовываться и проводиться компетентными органами. Рядом с высшей целью — улучшением качества воздуха — план должен также гарантировать наличие необходимого свободного пространства для дальнейшего развития и модернизации хозяйства.

Перспективы сохранения чистого воздуха. Проведенный в середине 1988 г. план по очистке атмосферы для особо загрязненных областей вдоль Рейна подвел итог 2го поколения планов по защите окружающей среды в NRW, начиная с которых был предпринят результативный контроль за планами по защите окружающей среды. Для пяти наиболее опасных областей NRW существуют первостепенные и прогрессивные планы по очистке атмосферы.

Успехи планов по очистке атмосферы и дальнейшее усовершенствование регулирования больших печей и совершенствование или замена промышленных установок в соответствии с техническим руководством по очистке атмосферы (ТА атмосферы) означают, что в особо загрязненных областях в будущем не нужно контролировать выброс таких распространенных веществ, как S02 и пыль Об этом сообщает итоговый отчет, опубликованный в ноябре 1989 г.

Концепция будущих планов ориентирована теперь на вещества, которые обнаруживаются в меньшем количестве, но по своему потенциальному воздействию (токсическому, канцерогенному и/или суммарному) особенно значимы.

В металлургии в этой связи имеют значение такие вещества, как хром, никель, кадмий и свинец, а также ароматические углеводы (бензол и полициклические углеводы), выделяющиеся в коксохимическом производстве. К значительным выбросам диоксидов и фурана приводит переплав скрапа, загрязненного синтетическими материалами, минеральным маслом (нефтью) или полученный с аглофабрики, а также хлорсодержащая коксовая мелочь, используемая в качества топлива, и рециркуляционные материалы, такие как маслосодержащая прокатная окалина, пыль.

Новая концепция планов по очищению атмосферы требует, чтобы были проведены в будущем соответствующие первостепенные исследования и не только в уже известных особо загрязненных областях, но и везде, где существует хотя бы потенциальная возможность выбросов. Сверх этого вне областей, предварительно определенных как области повышенного риска, существует потребность исследования обычных веществ, несмотря на имеющийся в распоряжении маллый объем информации.

В соответствии с новой концепцией должны быть созданы единые основы для политики по контролю за чистотой атмосферы:

сохранению чистой атмосферы с будущем должна служить не только защита от опасности загрязнения, но и преимущественно профилактика этих опасностей;

предусмотрительность должна также включать оздоровление промышленных предприятий;

меры по предотвращению и оздоровлению должны основываться на концепции, выходящей за пределы единичного случая.

Региональные проблемы по защите от выбросов должны решаться с помощью специфических, относящихся к данной области, совокупности методов. Планируются следующие этапы исследования.

По имеющимся сведениям о выбросах устанавливают наиболее значимые выбрасываемые вещества. Значимость влияния веществ оценивают по количеству выбросов, потенциальному влиянию, уровню отвода и конфигурации источника (проблема единичных и множественных источников).

В исследуемых областях зоны, наиболее загрязненные определенными выбрасываемыми веществами, определяют методом счета распределений.

В наиболее опасных областях результаты расчета подкрепляются специальными измерениями по высбросам.

Если с точки зрения защиты и профилактики в особо опасных областях, определенных по измерениям, установлены высокие нагрузки по выбросам, то должны быть определены причины их появления в легкой и тяже

лой промышленности, энергетике, мелкокустарном производстве и транспорте.

Если в дальнейшем должны устанавливаться причины высоких нагрузок по выбросам в промышленности, то проводятся и опробируются различные меры по улучшению обстановки. В качестве таких мер в металлургической промышленности, например, используют предварительную обработку стального скрапа с удалением искусственных материалов, при необходимости изменяют компоненты шихты в процессе спекания или используют дополнительную очистку отработанного воздуха фильтрами с активной коксовой насадкой для уменьшения выброса диоксидов. Выделение тяжелых металлов можно уменьшить, например, направленной предварительной сортировкой стального скрапа.

Высокий вклад в выбросы топливной и транспортной систем учитывают специально в планировании.

Для исследуемых областей в соответствии с предшествующей практикой результаты исследований публикуются каждые пять лет. В будущем, для пораженных областей план по очистке атмосферы разрабатывают только при превышении величин выброса. Правда в дальнейшем основное внимание уделяется веществам с особым потенциальным влиянием, которые, как правило, особенно значимы в отдельных частях соответствующей исследуемой области (пораженной области). В частности, вся область NRW разделена на 10 секторов, и в этих секторах установили, соответственно, города для дальнейших исследований (максимально три наиболее уплотненные области на сектор). В каждом секторе один раз в 10 лет должны делаться сообщения по контролю качества атмосферы.

Принудительные меры. Принудительные меры для уменьшения выбросов, загрязняющих атмосферу, осуществляются исполнительными властями земли NRW, Федеральной службой по защите окружающей среды. В качестве инструмента, оказывающего поддержку в осуществлении единых федеральных мер по очистке атмосферы, для определенных наиболее значимых по выбросам предприятий оправдало себя центральное координирование.

Так, для профилактики устаревших предприятий, которые наиболее важны в металлургической промышленности, в министерстве по охране окружающей среды была организована координационная служба.

Помимо административных преимуществ и единообразного выполнения этих мер эта процедура также требует одинакового обучения операторов заводов, что является важным фактором для предотвращения нечестного соревнования вовлеченных компаний.

Важным аспектом в реализации требований по очистке атмосферы является дальнейшее развитие техники. Полем действия нельзя считать исключительно промышленность. Поэтому земля NRW в особо загрязненных областях непосредственно подталкивала металлургические предприятия к самостоятельным исследованиям для дальнейшего развития или налаживания техники по очистке атмосферы. В основе этих исследований лежало обобщение рассеянных данных по выбросам как условия эффективной очистки отработанного воздуха в собственных фильрационных устройствах. Для этой цели развивали, например, в доменных печах блокировку выпускного желоба.

В результате исследований были выработаны программы финансовой поддержки для обеспечения инвестиций, необходимых для разработки оборудования, позволяющего уменьшить или предотвратить вредные выбросы.

Контроль выбросов

Экспертные измерения. Легальные определения предусматривают регулярный технический контроль подверженных выбросам предприятий независимыми экспертами. Однако было показано, что эти измерения по контролю предприятий за соблюдением ограничений по выпросам недостаточны. Опыт показал, что условия, в которых были проведены измерения (такие как предварительная регистрация и длительный период стабилизации), имеют тенденцию давать ложную картину возникающих выбросов.

Измерения органами надзора. Министерство по охране окружающей среды вошло в положение органов надзора, ответственных за соответствующую индустриальную структуру районных органов контроля, и само проводит измерения, которые разумно дополняют экспертные оценки. Измерения органами надзора про

водятся в нерегулярные интервалы без долгосрочной предварительной информации (оповещении) и показывают, что значительный процент превышает ограничения по выбросам.

Дистанционный контроль выбросов. Эмис

сия важнейших вредных веществ (пыль, S02, NO, СО, органические соединения, газообразные хлор и флюоридные соединения) должны определяться непрерывно при превышении массовых потоков. В NRW используется около 3500 подобных измерительных приборов. В общем, 2600 функциональных контролей и обобщений дают в 250 случаях повод для рекламации органам контроля. Таким образом, данные, непрерывно получаемые на предприятиях, следует передавать на центральную электронную вычислительную машину (ЭВМ) в органы надзора. Передаваемые в центральную ЭВМ данные по выбросам всегда можно востребовать. Тотчас же можно узнать граничные значения по превышению.

Контроль выбросов позволяет сделать быструю и актуальную выборку измеренных данных (выигрыш времени) и делает возможным осуществлять более точные оценки отдельных измерений, например, когда передаются метеорологические данные.

Ввиду неоспоримых преимуществ такой системы контроля выбросов она будет вскоре введена во всех регионах NRW.

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м I, Москва 1994