Nowa era ochrony środowiska – kontrola emisji do powietrza, wody i gleby

Przemysł stanowi podstawę gospodarki i jest źródłem towarów oraz produktów, bez których trudno sobie wyobrazić codzienne funkcjonowanie współczesnego państwa i społeczeństwa. Nie jest to jednak sektor obojętny dla naturalnego środowiska – powstające w procesach produkcyjnych substancje szkodliwe, gazy cieplarniane oraz odpady są dużym obciążeniem nie tylko dla lokalnych ekosystemów, ale mają także wpływ na sytuację ekologiczną w skali globalnej (efekt cieplarniany). Dodatkowo zanieczyszczenia przemysłowe mogą stanowić poważne zagrożenie nie tylko dla ekosystemów, do których trafiają, ale również dla zdrowia i życia ludzi. Z uwagi na ten fakt w szeroko rozumianym sektorze przemysłowym nieustannie wdrażane są rozwiązania i strategie mające na celu ograniczanie poziomu emisji, a także monitorowanie ilości związków i substancji chemicznych trafiających każdego dnia do atmosfery, gleby i wód.

Skuteczny monitoring emisji w przemyśle – dlaczego jest konieczny?

Według dostępnych danych, przemysł w Polsce i całej Unii Europejskiej jest jednym z głównych źródeł antropogenicznych emisji gazów cieplarnianych oraz szkodliwych substancji do środowiska naturalnego. Stąd w głównej mierze wynika potrzeba i konieczność nadzorowania emisji przemysłowych oraz ich minimalizacji wszędzie tam, gdzie jest to możliwe, aby w jak najmniejszym zakresie zanieczyszczały środowisko oraz zagrażały zdrowiu ludzi.

Strategie ograniczania zanieczyszczeń przemysłowych w Polsce i UE

Istniejące strategie środowiskowe UE mają na celu ograniczanie w jak największym stopniu negatywnego wpływu przemysłu na środowisko bez redukcji potencjału produkcyjnego i wydajności poszczególnych instalacji. Zasadniczym dokumentem w tym zakresie jest tzw. Dyrektywa IED, czyli Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE z dnia 24 listopada 2010 r. w sprawie emisji przemysłowych (zintegrowane zapobieganie zanieczyszczeniom i ich kontrola). Precyzuje ona wymogi dotyczące eliminacji lub minimalizacji poziomu emisji do gleby, atmosfery i wody dla ponad 50 tysięcy dużych instalacji przemysłowych działających na terytorium UE. Dyrektywa ta określa również maksymalne dopuszczalne poziomy emisji dla niektórych typów instalacji przemysłowych (m.in. spalarni odpadów czy dużych obiektów spalania energetycznego).

Wspólnotowa strategia redukcji poziomu emisji przemysłowych obejmuje również inne dyrektywy i regulacje prawne – do najważniejszych dokumentów dotyczących tej kwestii należą:

• Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2015/2193 z dnia 25 listopada 2015 r. w sprawie ograniczenia emisji niektórych zanieczyszczeń do powietrza ze średnich obiektów energetycznego spalania – reguluje dopuszczalny poziom emisji SO2, NOx oraz pyłów pochodzących z procesów spalania w obiektach o nominalnej mocy cieplnej w zakresie 1-50 MWth;
• Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2000 r. ustanawiająca ramy wspólnotowego działania w dziedzinie polityki wodnej – określa wymagania dla państw członkowskich UE w zakresie zaprzestania lub stopniowej eliminacji różnego rodzaju zanieczyszczeń wody w wyniku zrzutów substancji niebezpiecznych kwalifikowanych jako tzw. substancje priorytetowe;
• Dyrektywa Rady z dnia 21 maja 1991 r. dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych (91/271/EWG) – dotyczy sposobów ochrony środowiska naturalnego przed zanieczyszczeniami pochodzącymi ze zrzutu ścieków komunalnych i przemysłowych.

Istotną rolę w krajowej strategii środowiskowej pełnią także tzw. konkluzje BAT, o których szerzej piszemy w odrębnym artykule, a także wspólnotowy system handlu uprawnieniami do emisji CO2 (tzw. ETS). System ten obejmuje niemal 45% emisji gazów cieplarnianych w UE i umożliwia znaczącą redukcję tych gazów w sektorze energetycznym, produkcyjnym oraz w lotnictwie.

Monitoring i ograniczanie emisji do powietrza

Monitoring emisji do atmosfery polega przede wszystkim na wykonywaniu regularnych pomiarów ilości substancji szkodliwych i gazów cieplarnianych uwalnianych z danej instalacji przemysłowej (monitoring in situ) bądź jej części do środowiska. Zazwyczaj do celów analityczno-pomiarowych wykorzystuje się zaawansowane technologicznie systemy automatyczne, pracujące bez udziału człowieka i wykonujące pomiary w sposób ciągły.

Główne cele takiego monitoringu to:

• kontrola jakości i zgodności emitowanych gazów/spalin z wymogami normatywnymi i ustawowymi;
• wykrywanie rodzaju i wielkości emitowanych zanieczyszczeń z uwzględnieniem obowiązujących norm środowiskowych;
• gromadzenie w czasie rzeczywistym lub zbliżonym do rzeczywistego danych pozwalających precyzyjnie kontrolować oraz optymalizować przebieg procesów spalania w obiektach przemysłowych;
• weryfikacja efektywności zastosowanych systemów redukcji emisji.

Ograniczanie emisji do atmosfery „in situ” polega przede wszystkim na wykorzystywaniu zaawansowanych technologicznie rozwiązań w zakresie filtracji emisji tak, by spełniały aktualnie obowiązujące regulacje zgodnie z najlepszymi praktykami. Warto dodać, że oprócz redukcji emisji gazów cieplarnianych in situ, możliwe jest także wychwytywanie dwutlenku węgla bezpośrednio z atmosfery – obecnie technologie wychwytu CO2 są wciąż rozwijane i doskonalone, a na świecie uruchamiane są kolejne instalacje tego rodzaju.

Monitoring i redukcja emisji do gleby

Do zanieczyszczenia gleby dochodzi w wyniku emisji gazów przemysłowych (głównie tlenki węgla i tlenki azotu), zrzutów ścieków i odpadów poprodukcyjnych, a także emisji pyłów i dymów pochodzących z przemysłowych procesów spalania. Na terenie Polski znajduje się ponad 200 punktów pomiarowo-kontrolnych, w których wykonywane są precyzyjne pomiary jakości gleby i ziemi. Zazwyczaj wynik w postaci wskazania stopnia skażenia gleby określany jest po przebadaniu laboratoryjnym pobranych próbek. W razie potrzeby i sytuacji, możliwe jest także zastosowanie rozwiązań opartych na biomonitoringu lub bioanalityce gleb i ziemi. Zanieczyszczenia gleby można również w niektórych przypadkach monitorować przy użyciu metod bezkontaktowych, wykorzystując magnetometrię, teledetekcję czy metodę elektrooporową.

Główne cele wykonywania pomiarów jakości gleby to:

• weryfikacja ilości substancji chemicznych oraz ich poziomów na danym obszarze pod kątem przydatności danej gleby do użytkowania;
• ustalenie, czy dany obszar jest zanieczyszczony ponad obowiązujące normy;
• wskazanie obszarów, na których konieczne jest przeprowadzenie działań ratunkowych (rekultywacja);
• identyfikacja potencjalnych źródeł zanieczyszczeń gleby;
• weryfikacja wydajności wdrożonych rozwiązań ograniczających emisje do gleby.

Poza ograniczeniem wielkości emisji u źródła, redukcja poziomu zanieczyszczenia gleby polega przede wszystkim na wykonywaniu podstawowych, uzupełniających i kompensacyjnych działań naprawczych na danym obszarze w celu przywrócenia stanu początkowego albo maksymalnie zbliżonego do początkowego. Celem jest w tym przypadku usunięcie zagrożenia dla zdrowia ludzi (obecnego i przyszłego), a także przywrócenie jakości danej gleby do stanu zgodnego z obowiązującymi standardami.

Monitoring i minimalizacja emisji do wody

Woda w postaci zasobów powierzchniowych, rzek i ujęć podziemnych podlega obserwacji oraz kontroli jakości zgodnie z zaleceniami wspominanej powyżej tzw. Ramowej Dyrektywy Wodnej UE. Monitoring wód jest realizowany za pośrednictwem pomiarów kontrolnych (diagnostycznych), monitoringu uzupełniającego (operacyjnego) oraz monitoringu badawczego. W przypadku uznania stanu danych wód za zły lub słaby przy jednoczesnym braku perspektyw poprawy w ciągu kilku lat, obejmuje się je monitoringiem operacyjnym, w ramach którego przeprowadzane są badania mające na celu ocenę zmian jakości wód w krótkiej perspektywie czasowej. Monitoring badawczy jest wykorzystywany do weryfikacji jakości wód nierozpoznanych pod kątem jakości i obecności zanieczyszczeń.

Monitoring wód polega na wykonywaniu wymaganych badań, zgodnie z obowiązującymi przepisami i normami, przy czym badania te mogą być przeprowadzane z lądu, z powierzchni badanego akwenu lub w stałych punktach monitoringowych – zależnie od rodzaju badanej wody.

Do najważniejszych celów monitoringu wód należą:

• wykrywanie obecności skażeń i zanieczyszczeń;
• weryfikacja źródła zanieczyszczenia;
• badanie obecności konkretnych typów zanieczyszczeń bądź określonych substancji niebezpiecznych specyficznych dla danego sektora przemysłu;
• kontrola i optymalizacja przebiegu procesów uzdatniania wód w oczyszczalniach ścieków;
• zapobieganie występowania katastrof ekologicznych lub minimalizowanie ich skutków.

W kontekście powyższego warto podkreślić, że szczególne znaczenie ma regularny monitoring rzek pod kątem występowania w nich zanieczyszczeń typowych dla zrzutów ścieków bądź wód przemysłowych. Wpływ tego rodzaju zanieczyszczeń na dany ekosystem wodny może być katastrofalny – przykładem takiej katastrofy ekologicznej jest np. niedawne skażenie Odry. Odpowiednio wczesne wykrycie obecności substancji zagrażających stabilności ekosystemu rzeki mogłoby zapobiec katastrofie bądź w znaczącym stopniu zredukować jej skalę.

Podsumowanie

Choć na przestrzeni ostatnich dwóch dekad poziom emisji przemysłowych uległ w Polsce znaczącej redukcji, to nadal sektor przemysłowy jest odpowiedzialny za sporą część zanieczyszczeń i odpadów trafiających do środowiska naturalnego. Istniejące regulacje ustawowe, zarówno na poziomie krajowym, jak i wspólnotowym, nakładają na kraje członkowskie obowiązek wdrażania rozwiązań opartych z jednej strony na dążeniu do możliwie jak największego ograniczania emisji przemysłowych, a z drugiej na tzw. podejściu zintegrowanym, czyli na maksymalizacji kontroli emisji zanieczyszczeń bezpośrednio u źródła. Tylko takie podejście, bazujące na tworzeniu zachęt do wdrażania innowacyjnych technologii redukcji emisji oraz zmiany praktyk działania w kierunku produkcji zeroemisyjnej, pozwoli osiągnąć cele środowiskowe stawiane sektorowi przemysłowemu. Urządzenia i systemy umożliwiające precyzyjną kontrolę emisji oraz zaawansowane technologie oczyszczania spalin, ścieków i gazów odlotowych dostępne w naszej ofercie stanowią istotne wsparcie dla każdego podmiotu chcącego dostosować swoje instalacje przemysłowe do obecnych i przyszłych wymogów środowiskowych.