В дисертації, що є завершеною науково-дослідною роботою, поставлена і розвязана актуальна науково-практична задача, яка полягає в установленні закономірностей утворення, динаміки надходження, поширення та взаємодії в атмосфері крупної промислової агломерації Південної групи підприємств Кривбасу промислових викидів кислотоутворюючих речовин з урахуванням чинних на цій території технологічних процесів, технологій і виробництв, та розробки на їх основі нових конструктивних рішень, котрі дозволяють зменшити кислотоутворення, що має важливе екологічне та соціальне значення, сприяє підвищенню техногенної безпеки держави. Найбільш важливі наукові і практичні результати полягають у наступному: 1. Україна взяла на себе міждержавне зобов`язання щодо здійснення збалансованої з можливостями довкілля господарської діяльності. При цьому серед найбільш серйозних екологічних проблем сучасності виділена проблема "кислотних" дощів, яку спричинило масштабне забруднення атмосферного повітря. Сумарні викиди Південної групи підприємств Кривбасу складають більше 8 % загальних викидів від стаціонарних джерел забруднення по Україні. Щільність викидів складає 742 т на 1 км2, що в 108 разів більш, ніж у середньому по Україні. 2. Залежності зміни викидів забруднюючих речовин в атмосферу при зниженні обсягів виробництва для різних технологічних процесів різна. Для прокатного, сталеплавильного, агломераційного виробництва, буро-вибухових, транспортних і екскаваційних робіт ці залежності наближаються до прямо-пропорційних; для доменного виробництва, відвалоутворення, експлуатації шламосховищ вони подані у вигляді прямолінійної залежності з вільним членом; для коксохімічного виробництва – у вигляді степеневої залежності. Відмінність в характері залежностей обумовлена особливостями технологічних процесів та наявністю ефекту післядії при зниженні або припинені виробничої діяльності. 3. Головними кислотоутворюючими сполуками в викидах забруднюючих речовин технологіями ПГПК є діоксид сірки та оксиди азоту, кількість яких складає 11 % від сумарного об`єму газових викидів. Головною нейтралізуючою сполукою є викиди аміаку коксохімічного виробництва. В результаті порівняльного аналізу виробництв відносно їх впливу на кислотоутворення отриманий наступний ранжирувальний ряд виробництв: агломерація – 45,5 % від сумарного об`єму кислотоутворюючих викидів, теплоенергетика – 12,7 %, сталеплавильне виробництво – 11,4 %, коксохімічне – 10,1 %, прокатне – 8,7 %, цементне – 4,0 %, доменне – 2,5 %, виробництво будматеріалів – 2,2 %, допоміжне – 1,3 %, гірничо-збагачувальне – 1,1 %. Переважаючий об`єм викидів вологи в атмосферу відповідає водоохолоджувальним процесам в градирнях. 4. Експериментальними дослідженнями та математичним моделюванням процесу формування крапельного потоку встановлено, що товщина плівки води на виході з форсунки, від якої залежить розмір крапель, визначається, перш за все, співвідношенням геометричних параметрів форсунки і слабо залежить від витрат рідини. 5. Порівняння результатів моделювання гідродинаміки двосоплової і традиційної односоплової форсунок показало перевагу двосоплової конструкції: - товщина плівки за умови однієї і тієї ж витрати води зменшується більш ніж у два рази; - зменшення швидкості води на виході, а також менша сумарна поверхня стінок зменшує гідродинамічний опір форсунки; - збільшення робочого краю сопла в два рази з одночасним зменшенням швидкості води на виході із сопла призводить до меншого абразивного його зношування і збільшення строку служби двосоплової форсунки; - профілі швидкості у вихідному перерізі двосоплової форсунки більш постійні, що призводить до рівномірного розпилу води і сприяє зменшенню частки крапель розмірами до 40 мкм. 6. Зниження кислотоутворення на території промислової агломерації досягається за рахунок: - цілеспрямованого вибору місця розташування промислових обєктів з кислотоутворюючими викидами при врахуванні метеорологічних параметрів території (за напрямком переважаючого вітру спочатку розміщують виробництва з високотемпературними газовими, а потім – з парокрапельними викидами); - роззосередження в часі викидів, що плануються на заданий обсяг виробництва (наприклад, перехід карєрів на вибухи зі зменшеною масою вибухових речовин); - підвищення ступеня очистки викидів і зниження відхідності впроваджених технологічних процесів (для охолодження зворотної води – це переведення градирень на бризкальний режим з застосуванням двосоплових відцентрових форсунок). 7. Переобладнання градирень на бризкальний режим роботи з використанням двосоплових відцентрових форсунок дозволяє за інших аналогічних умов збільшити глибину охолодження зворотної води на 70-80 %, знизити енерговитрати в 1,5-2,0 рази, зменшити викиди пару з бризкальних градирень на 1,9-5,0 %, з вентиляторних градирень – на 60-70 %. 8. Питома кількість вологи, яка випаровується із градирень протягом року, має нерівномірний характер з двома зонами максимальних значень, які приурочені до міжсезонних періодів (квітень і вересень) та двома мінімумами в липні (висока температура навколишнього повітря) та грудні (висока вологість повітря). 9. На процес кислотоутворення в межах зони локалізації промислових підприємств значно впливає напрямок вітру, в залежності від якого інтенсивність кислотоутворення змінюється в два і більше разів. За межами зони локалізації промислового виробництва тривалість процесу кислотоутворення залежить від вологості атмосферного повітря; відстань розповсюдження кислотних опадів залежить від швидкості вітру і змінюється від сотень до декількох тисяч кілометрів. 10. Залежність зміни інтенсивності кислотних опадів на земну поверхню при віддаленні від зони промислової агломерації має вигляд складної функції, що досягає максимуму при певному значенні аргументу, після чого експоненційно знижується до нуля на значній віддалі. Зменшення кількості пароводяних викидів віддаляє, а їх збільшення - наближає ділянку максимального кислотоутворення. Для умов території ПГПК при сухому повітрі (вологість 30-35 %) ця ділянка віддалена на 600 і більше кілометрів; при вологому повітрі (вологість 80-85 %) – на 250-300 км; при накладанні газових та пароводяних шлейфів – на відстані 30-40 км. 11. Запропонований в роботі показник екологічної небезпеки життєдіяльності враховує найбільш суттєві з екологічної точки зору параметри - густоту населення території, яка підлягає впливу несприятливих факторів; тривалість та рівень небезпеки впливу. Це дозволило здійснити науково обгрунтоване планування реабілітаційних заходів на забруднених територіях. 12. Рекомендації щодо підвищення ефективності роботи водоохолоджувальних споруд систем зворотного водопостачання впроваджені на Криворізькому коксохімічному заводі, Криворізькому металургійному комбінаті. Крім того, ці рекомендації були впроваджені на Дніпродзержинському коксохімічному заводі, Запорізькому виробничому обєднанні “Кремнійполімер”, ВАТ “Донецьккокс”, ВАТ “Маркохім” (м. Маріуполь), ДАК “Титан” (м. Армянськ) та інші (понад 50 підприємств України та 10 підприємств Росії). Основні положення та результати дисертації опубліковані в таких роботах: 1. Шварцман В.М. Применение центробежных двухсопловых форсунок в оросительно-брызгальных градирнях // Строительство. Материаловедение. Машиностроение: Сб. научн. тр. Приднепровской гос. академии строительства и архитектуры. – Днепропетровск: ПДАБА.- 1998. - вып.5, часть 2. - С. 60-62. 2. Копач П.І., Шварцман В.М. Екологічний підхід до оцінки пароводяних викидів південної групи підприємств Кривбасу // Екологія і природокористування: Зб. наук. пр. Інституту проблем природокористування та екології НАН України. - Дніпропетровськ: ІППЕ НАН України. - 2000. - вип.2. - С.106-111. 3. Шапарь А.Г., Копач П.И., Шварцман В.М. Особенности трансформации загрязнителей атмосферы в зоне действия горно-металлургического комплекса // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2001. - № 2. - С.121-124. 4. Шварцман В.М. Тепломассообмен между несущей средой и дисперсной фазой // Вісник академії: Наук.та інформац. бюл. ПДАБА. - Дніпропетровськ: ПДАБА.- 1998. - № 5.- С.41-43. 5. Пат. 17621 А Украина, МКИ F 28 С 1/00. Градирня / В.М. Шварцман, В.И. Степанок, Ю.К. Абрамович, Ф.Д. Гавриш, М.М. Пиниэлле (Украина). - № 96083296; Заявл. 20.08.96; Опубл. 06.05.97. 6. Пат. № 17301 А Украина, МКИ Г 28 С 1/00. Градирня / Ю.К. Абрамович, В.М. Шварцман (Украина).- № 96124533; Заявл. 04.12.96; Опубл. 01.04.97. 7. Пат. на полезную модель № 263 Украина, МКИ В 05 В 1/34. Центробежная форсунка для распыливания жидкости / В.М. Шварцман - №96083297; Заявл. от 20.08.96; Опубл. 25.12.98. 8. Пат. 17774 А Украина, МКИ В 05 В 1/34. Способ распыливания жидкости / В.М. Шварцман (Украина).- № 96083298; Заявл. 20.08.96; Опубл. 25.05.97. 9. Шапарь А.Г., Копач П.И., Шварцман В.М. Некоторые экологические аспекты воздействия объектов горного производства на прилегающие территории // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: Моск. Гос. горный университет. - 2000. - № 11. – С. 200-207. 10. Копач П., Шварцман В. Механизм образования кислотных дождей из выбросов крупной промышленной агломерации // Технополис.- 2001. - № 7.- С. 27-29. Особистий внесок автора у роботах, опублікованих у співавторстві полягає у наступному: [2,10] – постановка задач, виконання теоретичних розробок, аналіз результатів; [3,9] – виконання теоретичних розробок, розробка програмних засобів та проведення розрахунків, аналіз результатів; [5,6] – формулювання ідеї, постановка задач, аналіз результатів, формулювання висновків. | 