Замърсяване на атмосферния въздух

мерки за намаляване на емисиите

Качеството на въздуха е важно условие за здравословна околна среда. Постоянният състав на атмосферния въздух включва азот - 78,9%, кислород - 20,94%, въглероден диоксид - 0,03%, озон, инертни газове и водни пари. Всяка промяна в процентното съотношение на изброените елементи и вещества, а също и внасянето на нови, води до замърсяване на въздуха. Замърсяването може да бъде както от естествени природни процеси, така и в резултат на човешката дейност. Отговорност на всяка държава членка на ЕС е да провежда политика и да предприема необходимите мерки с цел намаляване на вредните емисии в атмосферата, съгласно действащите директиви.

Замърсяването на въздуха е вредно за човешкото здраве и за екосистемите. Този проблем е въпрос не само на местно ниво, но и на национално, европейско и световно равнище, тъй като замърсителите, освободени в една област, могат да бъдат транспортирани в атмосферата и да доведат до лошо качество на въздуха другаде.

В Европа качеството на въздуха се е подобрило през последните десетилетия, тъй като емисиите на много замърсители са намалели значително, и въпреки това, концентрацията на замърсители на въздуха остава неприемливо висока.

Според Европейската агенция за околна среда (EAOC) значителна част от населението на Европа живее в райони, където стандартите на Европейския съюз за качество на въздуха са превишени. От асоциацията твърдят, че замърсяването на въздуха намалява средната продължителност на човешкия живот с повече от осем месеца средно и с повече от две години в най-замърсените градове и региони.

Замърсители на въздуха
Основните замърсители на въздуха са прахови частици, озон, NOx газове, серни оксиди, въглероден окис и олово, радиоактивни вещества, въглеводороди, алдехиди. Въглеродният оксид (CO) е безцветен газ без мирис, токсичен. Получава се при непълното изгаряне на въглища, природен газ и дървесни материали. Автомобилите също произвеждат въглероден оксид.

Въглеродният диоксид (CO2) в по-големи дози затруднява дишането на животните и човека. Натрупването на този газ в атмосферата води и до общо затопляне на планетата (парников ефект). Серният диоксид (SO2) е безцветен газ, който е продукт от вулканични изригвания и различни индустриални процеси. Обикновено при изгарянето на въглища и петрол се отделя серен диоксид. Ако впоследствие серният диоксид се обогати с кислород и протекат реакции с вода водят до получаването на H2SO4 (сярна киселина) и киселинни дъждове. Азотният диоксид (NO2) е отровен газ с остра задушлива миризма и кафяво-червен цвят. Разтваря се добре във вода. NOx се отнася до два вида газ - азотни оксиди (NO) и азотен диоксид (NO2). Когато азотът се освобождава в атмосферата по време на горене, той се свързва с кислородните атоми и така се получава азотен оксид (NO). Той допълнително може да се свърже с кислорода и да се получи азотен диоксид (NO2). Азотният оксид не се счита за опасен за здравето при допустими концентрации в атмосферния въздух. Но високите концентрации на NO2 може да предизвикат възпаление на дихателните пътища. Може да се увеличи рискът от респираторни заболявания, намаляване на белодробната функция и да влоши действието на други алергени. Високите нива на замърсяване с NOx могат да имат негативен ефект върху растителността, причинявайки вреди по листата или спиране на растежа на растенията. NOx газовете също така са причина за образуване на смог и киселинни дъждове.

Източници на замърсяване на въздуха
Източниците на замърсяване се разделят в две големи групи, в зависимост от произхода – естествени и замърсители в резултат на човешката дейност.

Сред естествените източници са: вулканичната дейност, минералните извори, горските пожари, процеси на гниене, процеси под земната повърхност. В резултат на човешката дейност най-големи замърсители са: моторните превозни средства, фабрики, заводи и промишлени предприятия, горене на дървесина за отопление, петролни станции, органични отпадъци, които освобождават метан и др.

Частиците, отделяни в атмосфери от различни замърсители, са малки, в течно или твърдо агрегатно състояние, суспендирани в атмосферата. Обикновено се класифицират в две основни групи в зависимост от техния размер:

PM10 включва частици между 2.5μm (микрометра) и 10μm. Примери за такива груби частици са дим, прах и мръсотия от фабрики, селското стопанство, пътищата, а също и плесенни спори и цветен прашец.

PM2.5 покрива фини частици, които са с размер по-малък от 2.5μm. Пример за такива частици са токсични органични съединения или тежки метали, произведени от леки автомобили, изгарянето на органични вещества, както и вещества, отделени от топене и обработка на метали. Тези вредни частици може да доведат до сериозни вреди за човешкото здраве, тъй като може да попаднат в дихателната система.

Вредните частици, които се съдържат в големи количества в атмосферата, може да предизвикат здравословни проблеми.

Замърсителите в атмосферата, в резултат на автомобилния транспорт, в резултат на слънчевото греене и високата влажност на въздуха при липса на вятър, образуват фотохимичен смог – явление характерно най-вече за големите градове с интензивен трафик. При фотохимичния смог се образуват и вторични токсични вещества с окислително действие - азотни окиси, озон, водороден прекис, формалдехид, пероксиацетилнитрат, полициклични ароматни въглеводороди и други, които може да доведат до различни заболявания: алергии, болести на дихателните пътища, намаляване на имунната защита на организма и др.

NOx газове, получени чрез реакцията на азот и кислород във въздуха, по време на горене, се отделят при много високи температури. Това се случва в автомобилните двигатели и в райони с много голям трафик на моторни превозни средства, като например големи градове, количеството на азотните оксиди, отделяни в атмосферата, може да бъде значително.

Според данни на ЕС автомобилният транспорт е отговорен за най-голям дял от емисиите на азотни окиси, като през 2011 г. те възлизат на 40% от общото замърсяване.

В България основните замърсители в зависимост от района са прах, серен диоксид, азотни оксиди, оловни аерозоли, амоняк, фенол, сероводород и други. Тъй като в столицата София е съсредоточена голяма част от промишлеността, както и 17% от населението, замърсеността на въздуха е твърде висока.

Цели за качеството на въздуха
Всички държави-членки на ЕС са длъжни да контролират замърсяването на въздуха до нива, определени от Европейската комисия и всяка година да докладват за общите национални емисии.

Директивата на ЕС за националните тавани за емисии поставя лимити за общите годишни емисии на замърсители на въздуха. По данни на ИАОС за 2010 г. 12-членки са надвишили една или повече от тези ограничения, като най-много е регистрирано замърсяване с NOx. В допълнение, Директивата на ЕС за качеството на атмосферния въздух определя ограничения за концентрации на редица замърсители във въздуха. Това са целеви стойности, които трябва да бъдат постигнати, когато е възможно, като се вземат всички необходими мерки. От държавите членки се изисква да определят зони и агломерации с цел оценка и управление на качеството на атмосферния въздух, да наблюдават дългосрочните тенденции и да направят тази информация публично достояние. Където качеството на въздуха е добро, то трябва да се поддържа, в случаите, когато пределно допустимите стойности са превишени, трябва да се предприемат действия. Европейската комисия може да предприеме действия срещу всяка държава-членка, ако качеството на въздуха не отговаря на пределно допустимите стойности в рамките на цялата територия на държавата.

Намаляване замърсяването от производствени процеси
Директива за емисиите от промишлеността (ДЕП, Директива 2010/75/ЕС) обхваща силно замърсяващи промишлени дейности, които причиняват значителна част от замърсяването в Европа.

Директивата консолидира и обединява всички съответни директиви (относно изгарянето на отпадъците, големите горивни инсталации, комплексното предотвратяване и контрол на замърсяването и др.) в един съгласуван законодателен инструмент, с цел да се улесни неговото прилагане и да се сведе до минимум замърсяването от различни промишлени източници. Тя определя изискванията, на които трябва да отговарят всички промишлени инсталации, съдържа списък от мерки за предотвратяване на замърсяването на водата, въздуха и почвата и служи като основа за съставяне на лицензи или разрешителни за функциониране за промишлени инсталации.

Намаляване замърсяването от автомобилния транспорт
Има няколко стандарти за емисии, отнасящи се до различните видове превозни средства. Действащият в момента стандарт за автомобили и лекотоварни микробуси е Евро 5. Стандартът определя пределни стойности на емисиите за редица замърсители на въздуха, по-специално за азотни оксиди (NOx) и фини прахови частици.

Евро 6, който трябва да влезе в сила през септември 2014 г. за всички нови модели леки автомобили (типово одобрение) и една година по-късно за регистрацията и продажбата на всички нови леки автомобили и лекотоварни микробуси, определя още по-ниски пределни стойности на емисиите, особено за емисии на NОx. Той съдържа също така клауза за преразглеждане относно цикъла на движение и процедурата на изпитване, за да се гарантира, че тестването се извършва в реални условия на шофиране. Стандартът за емисии, който в момента е в сила за тежки превозни средства (автобуси и камиони), е Евро VI. С цел да намали допълнително замърсяването от емисиите от автомобили, ЕС въведе забрана върху търговията на оловен бензин и задължение горивата без съдържание на сяра да станат достъпни в рамките на Съюза. Директива 2009/33/ЕО за насърчаването на чисти и енергийноефективни пътни превозни средства задължава възлагащите органи при закупуване на пътни превозни средства да вземат предвид енергийните аспекти и въздействието върху околната среда през целия срок на експлоатация, включително потреблението на енергия и емисиите на CO2 и на определени замърсители, с цел да се насърчи и стимулира пазарa на чисти и енергийноефективни превозни средства.

Стандарти за емисии са определени и за извънпътната подвижна техника (като багери, булдозери и моторни триони), както и за селскостопански и горски трактори или плавателни съдове за отдих.

Директива 1999/32/ЕО регулира емисиите на сяра от кораби чрез определяне на максималното съдържание на сяра в корабните горива. Същият стандарт се прилага за пътнически кораби, изпълняващи редовни услуги извън тези зони. Още една директива за изменение (Директива 2012/33/ЕС) привежда в съответствие нормите на ЕС с разпоредбите на Международната морска организация (ММО) и Международната конвенция за предотвратяване на замърсяването от кораби (MARPOL) и въвежда норма за съдържанието на сяра в горивата в размер на 0.5 % от 2020 г., независимо от евентуално отлагане от ММО.

В приложение VI към посочената конвенция се определят пределни стойности за емисиите на серни оксиди (SOx), азотни оксиди (NOx), озоноразрушаващи, вещества и летливи органични съединения.

Роля на проектантите на сгради
Проектантите могат да подпомогнат усилията за намаляване на замърсяването на въздуха, чрез определяне на продукти и системи в своята работа, като чрез подобряване на енергийната ефективност да се постигне намаляване на емисиите на NOx, или чрез намаляване на зависимостта от изкопаемите горива. Подходите могат да включват: по-добре изолирани сгради, така че да се намали горивото за отопление, съответно отделянето на вредни вещества в атмосферата; подобряване на ефективността на отоплителните и климатични системи; нисковъглеродно производство на енергия - слънчеви фотоволтаични системи или слънчеви топлинни системи за покриви или фасади.

Изграждането на зелени покриви, също е в полза на общата практика за намлаляване на вредните емисии. Зелените покриви намаляват разходите за климатизация, също така подобряват локализирано охлаждането чрез изпаряване растенията. Зелените покриви са и „капан” за вредните частици. Към избора на отделни строителни компоненти и материали също трябва да се подхожда с нужното внимание и отговорност.