Труба: благодетельница и враг?

Чем дальше шагаем мы к горизонту, чем решительнее развиваем производство, чем шире используем достижения науки и техники, чем быстрее меняется окружающий нас мир, тем больше неожиданных проблем возникает на нашем пути.

Далеко не все последствия своей бурной деятельности люди научились своевременно предвидеть и предупреждать. Это, в общем-то, объяснимо. Большинства проблем, с которыми мы сегодня сталкиваемся, раньше не существовало, а если они и давали о себе знать, то их масштабы были такими незначительными, что ими можно было пренебрегать. Человечество не имело опыта и привычки, перед тем как сделать очередной шаг по пути своего технического развития, думать о том, к каким побочным результатам это приведет, прикидывать, велик ли будет ущерб, окупится ли он.

Сегодня подобный опыт мы начали приобретать. Есть даже опыт успешной борьбы с этими побочными результатами. Теперь очередь за тем, чтобы выработать привычку: прежде, чем что-либо сделать, думать о последствиях и способе их предупреждения.

Начнем издалека.

Много лет назад в некоторых странах о благосостоянии владельца отдельного дома или даже целого города судили по количеству дымовых труб. Показатель этот был достаточно точным: лачуги бедняков зачастую не имели очага, а в домах богачей было по нескольку печей и каминов.

Дымовая труба — не менее замечательное изобретение, чем колесо. Она сопутствовала торжественному шествию цивилизации, создавала комфорт в человеческом жилище, выбрасывая дым наружу и обеспечивая приток в дом свежего воздуха. Она помогала многократно увеличивать мощь огня в промышленных топках и, следовательно, получать больше металла, энергии, строительных материалов.

Отблески той славы, которую завоевывал во всех веках и на всех континентах огонь, по праву должны были бы упасть и на трубу. Но люди почему-то так и не стали поклоняться ей. Скромная, она довольствовалась своим положением, впрочем, достаточно заметным.

Давно уже привыкли, что дымовые трубы вздымаются выше самых высоких дворцов, башен и обелисков. Но это ничуть не тешило самолюбия промышленников. Едва ли не каждый новый шаг в развитии производства отмечался сооружением все более грандиозных дымоводов.

Двадцатый век привлек на службу трубе науку. А как же иначе — ведь сегодня приходится сооружать не кирпичные стометровки, а металлические небоскребы высотой в три Исаакиевских собора! Стальные конструкции, недавно выросшие на Углегорской электростанции в Донбассе, образовали четырехгранную призму, которая поддерживает изрыгающее дым жерло на высоте 320 метров. Выше Эйфелевой башни! Но дело не только в высоте. Это весьма сложное инженерное сооружение. По гигантской металлической трубе дым устремляется вверх с ураганной скоростью — 40 метров в секунду. Чтобы сравнительно тонкий металл выдержал такой натиск, ученые придумали поместить эту трубу внутрь второй, более широкой. Это и повысило надежность сооружения.

Стальные исполины высотой от 250 до 300 метров возведены в Подмосковье, Литве, на Урале. А научная и инженерная мысль идет дальше. Ядовитым дымам химических комбинатов, которые быстро превращают в решето стальные трубы, пытаются противопоставить дымоводы из сплавов титана. Еще новшество — труба, пускающая в небо огромные кольца дыма. Они образуются в жерле благодаря вращению мощных пропеллеров.

А вот заинтересовавшее специалистов предложение архитекторов из института «Армгипросельхоз» — «смерчевой дымоход». У этой трубы нет привычных плотных стенок: вверх поднимается металлическая полая спираль, пронизанная множеством отверстий. Когда на земле включают компрессор, струи воздуха, бьющие из этих отверстий, образуют стенки дымохода. Теперь можно открывать заслонки печей или химических агрегатов — дым и газы, попав внутрь спирали, не смогут покинуть ее иначе чем поднявшись к ее вершине. Мало того, по дороге вверх дымовые газы под действием воздушных струй обретут вращательное, вихревое движение — и маленький смерч, вырвавшись из трубы-спирали, штопором ввинтится в атмосферу.

Одним словом, древняя дымовая труба — достойное детище и нашего научно-технического века. И сегодня по количеству труб можно судить о многом — например, об уровне развития того или иного экономического района, о его промышленной мощи. Оглянитесь вокруг. Заводские корпуса, домны, установки химических комбинатов, тепловые и атомные электростанции, тепловозы, тракторы, автомашины… И всюду трубы — дымовые, вентиляционные, выхлопные. Практически каждый цех, каждый химический агрегат, каждый тепловой двигатель имеет трубу, а то и несколько.

Еще недавно эта картина — лес труб, подсвеченные огненным заревом клубы дыма — очень нас вдохновляла. Но в последнее время эти детали современного промышленного пейзажа стали терять свою поэтическую привлекательность. Ведь трубы вовсе не символ красоты. Через их черные жерла в атмосферу изливаются угарный и углекислый газы, окислы азота и серы, аммиак, соединения свинца, зола, сажа, пыль. Практически роль заводской трубы та же, что и сточной канавы, — удалять с территории предприятия отходы производства. Только не в водный бассейн, а в воздушный.

То, что небо над городами и промышленными районами превращается из-за дымящих труб в обыкновенную зловонную свалку, было осознано давно. Еще в 1661 году английский публицист Ивлин выступил с памфлетом против городского дыма и копоти. Но и к тому времени для лондонцев это был, как говорится, вопрос с бородой. Историки докопались, что английский парламент принимал закон, запрещающий жечь уголь в Лондоне, еще в 1273 году, и через три десятка лет после этого один из нарушителей закона был даже казнен. Но времена меняются. Жажда наживы, обуревающая владельцев предприятий, представление об атмосфере как о бездонной пропасти, которая может все поглотить и все стерпеть, в итоге привели к тому, что именно Британские острова стали одним из самых задымленных мест планеты.

О знаменитом английском смоге слышали все. Смог — смесь дыма и тумана — весьма опасное явление, нередко повинное даже в гибели людей. Только зарегистрированные «атмосферные катастрофы» составляют целый список: повышенная смертность во время смога наблюдалась в крупнейших городах Великобритании в 1830, 1892, 1909, 1925, 1941, 1948, 1952, 1954, 1956, 1957, 1962 годах. Особенно известен «туман-убийца» 1952 года, продержавшийся в Лондоне при полном безветрии четыре с половиной дня. За это время количество заболеваний органов дыхания у населения возросло вчетверо, а расстройств сердечно-сосудистой системы — втрое Смог унес около четырех тысяч жизней.

Отравленная дымом атмосфера не раз приносила беду жителям Нью-Йорка. Воздушные бассейны многих зарубежных городов — Лос-Анжелеса, Мехико, Милана — находятся сегодня в состоянии перманентной пред-катастрофы.

Оказывается, голубая бездна, безграничный воздушный океан не может быстро поглотить и развеять все то, что в него ежечасно выбрасывается. А выбрасывается действительно очень много. Только из унесенного ветром цемента можно было бы ежегодно строить несколько городов. Выхлопные трубы автомобилей не отстают от промышленных труб-гигантов: в год из них вылетает (в основном на улицах городов) около двухсот миллионов тонн окиси углерода, сорок миллионов тонн ядовитых углеводородов, двадцать миллионов тонн не менее ядовитой окиси азота. Кроме того, сажа, свинец, канцерогенный бенз(а)пирен… Всего и не перечислить! Достаточно сказать, что ученые уже обнаружили в выхлопных газах около двухсот компонентов. Лишь пять из них — нетоксичны.

Все это разносится ветром на многие километры, отравляет растительность, попадает в почву и водоемы. Некоторые вредные вещества в конце концов оказываются в грунтовых водах и загрязняют их. Дым промышленных районов ФРГ, Великобритании и Бельгии, как точно установлено, переносится воздушными потоками в Восточную Европу. Уже были случаи, когда английская копоть, долетая до Скандинавии, вызывала гибель рыбы в озерах. Шведские ученые, изучая состав дождя и снега, загрязненного заморскими промышленными отходами, выражают опасение, что в недалеком будущем такие случаи могут стать обычными.

Некогда богатая природа Соединенных Штатов Америки, сильно оскудевшая за последние десятилетия, сейчас буквально задыхается в отбросах. Неудивительно: в воздушный и водный бассейны этой страны попадает около половины всех загрязнений, создаваемых промышленностью и сельским хозяйством всего мира.

Проблемы, поставленные «тру бой-благодетельницей», как нельзя лучше иллюстрируют мысль Ф. Энгельса, высказанную в «Диалектике природы»: «Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и третью очередь совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают значение первых».

Говоря о непредвиденных последствиях деятельности человека, нельзя не сказать и вот о чем. Ряд ученых, изучающих процессы, происходящие в атмосфере, высказывают предположение о том, что в обозримом будущем возможны серьезные изменения климата на всей планете. Широкие исследования этой проблемы проводятся в Ленинграде.

— Уже сегодня, — говорит член-корреспондент Академии наук СССР Михаил Иванович Будыко, — хозяйственная деятельность людей оказывает заметное влияние на погоду и климат промышленных центров. Наблюдения показывают, что в крупных городах температура воздуха на несколько — порой до восьми — градусов выше, чем в сельской местности. Ветры здесь ослабленные, зато чаще ложатся туманы и выпадают осадки.

Еще большие сдвиги наблюдаются в сверхгородах, возникающих в США и некоторых странах Западной Европы. Эти огромные конгломераты промышленных и жилых массивов оказывают мощное воздействие на окружающую среду. Они отчетливо прослеживаются со спутников из космоса как крупные тепловые аномалии. Пока они еще не «греют» планету. Но есть такие расчеты: если сохранятся современные темпы развития энергетики, то уже через столетие на Земле будет выделяться почти столько же тепла, сколько она получает от Солнца.

Другой фактор, который влияет на климат промышленных городов и который может сыграть важную роль в изменении климата Земли, — это пыль, дым, выбрасываемые трубами. В 1970 году на телевизионном изображении, переданном с американского спутника, была отмечена гигантская зона загрязненного воздуха над Европой. Исследования, проведенные над Атлантическим океаном, показали, что с 1910 года по настоящее время количество мелких посторонних частиц в атмосфере Северного полушария возросло примерно вдвое.

Пока полностью не ясно, к каким именно последствиям приведет дальнейшее увеличение запыленности воздуха. Но некоторые специалисты связывают периоды оледенения планеты именно с появлением в атмосфере большого количества пыли (тогда вулканического происхождения).

Наконец, третий, важнейший, фактор влияния на климат — повышение содержания в воздухе углекислого газа — продукта сгорания топлива. Рост количества углекислоты в атмосфере должен привести в ближайшие двадцать пять лет к повышению температуры земной поверхности на 0,5–0,8 градуса. Это только влияние углекислоты, без учета того вклада в нагревание планеты, который обещает развитие энергетики!

Что означают эти доли градуса? В двадцатых — тридцатых годах нашего столетия наблюдалось так называемое потепление Арктики. Температура в Северном полушарии была выше нормы в среднем лишь на несколько десятых градуса. И тем не менее площадь морских льдов сократилась за время «потепления» на десять процентов, в ряде районов участились засухи, изменились речной сток, уровень внутренних морей. Повышение же температуры на три — четыре градуса, видимо, привело бы к тому, что полярные льды полностью растаяли бы за несколько лет.

Таковы факторы, которые могут повлиять на климат планеты и которые изучают сейчас ленинградские ученые. Ближайшая их цель — построить теоретическую модель возможных изменений глобального климата. Подобного рода вековой прогноз мог бы послужить основой для долгосрочного планирования хозяйственной деятельности в разных странах, для внесения коррективов в развитие отраслей и технологии с тем, чтобы предотвратить нежелательные последствия климатических изменений.

Многие западные ученые, с тревогой всматриваясь в пелену заводского и автомобильного чада, видят завтрашний день в очень мрачных тонах. Предотвратить «всемирный смрадный взрыв», утверждают они, можно, лишь прекратив дальнейшее развитие промышленности, для чего прежде всего надо остановить рост численности населения планеты, то есть приглушить взрыв демографический и ликвидировать его последствия.

Советских исследователей тоже волнует будущее природы, хотя в нашей стране воздействие промышленности на атмосферу, воду, почвы, растительный и животный мир значительно меньше, чем в Соединенных Штатах и других индустриально развитых капиталистических странах. Но — и это понятно — наше государство уже сейчас озабочено тем, чтобы остановить нежелательные изменения окружающей среды, сохранить и украсить нашу землю для нынешнего и будущего поколений. И путь к цели не в прекращении развития промышленности, а именно в ее развитии, планомерном и продуманном. Эта мысль всячески подчеркивалась, например, на сессии Верховного Совета СССР 1972 года, всесторонне обсудившей проблемы дальнейшего улучшения охраны природы и рационального использования природных ресурсов. Советский парламент постановил считать заботу о чистоте атмосферного воздуха и вод, о бережном отношении к земле и ее недрам, к животному и растительному миру одной из важнейших государственных задач. А вскоре Центральный Комитет КПСС и Совет Министров СССР приняли постановление «Об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов», в котором перед министерствами и ведомствами, партийными и советскими органами поставлены, в частности, задачи усиления контроля за проведением работ по сокращению вредных выбросов в воздушный и водный бассейны.

Современная наука и техника в состоянии не только не допустить дальнейшего увеличения загрязнения среды, но и существенно сократить его, даже прекратить вовсе, — это мнение крупнейшего нашего специалиста по борьбе с самыми трудноуловимыми промышленными дымами, туманами и пылью академика Игоря Васильевича Петрянова.

Недавно мне пришлось слышать — жаловался художник. Взялся он писать картину. Все шло хорошо. Во весь холст — современный завод, выразительная архитектура корпусов. Чувствуется размах, мощь. Одна беда: статично все очень. Не ощущается трудового напряжения, ритма. Присмотрелся — и понял, в чем дело: из труб еле сочится дымок. И завод кажется замершим. Пришлось ему «позаимствовать» колоритные облака дыма на другом предприятии. Полотно сразу ожило.

Но когда картина была почти готова, работники завода вдруг напустились на художника:

— Ты что же это такое нарисовал?! Ты хоть раз такую копоть у нас видел? Это не картина — клевета!

Сколько ни говорил им автор о выразительных средствах, о домысле и обобщениях, те твердили свое:

— Мы вон какую газоочистку построили, сколько денег в нее вложили, а ты нас ославить хочешь. Да мы жаловаться на тебя будем.

Обиделся художник и свою картину, кажется, так и не закончил…

Зря, конечно, обиделся. Понять работников завода можно. В СССР не первый год действуют предельные нормы содержания вредных веществ в атмосфере. Они самые жесткие в мире, и за их соблюдением следят санитарные органы, комиссии и комитеты местных Советов, общественные контролеры. В крупных городах страны наблюдения за состоянием воздуха ведут еще и автоматические газоанализаторы, созданные Главной геофизической обсерваторией. На улицах и площадях одного только Ленинграда действуют тридцать таких автоматов. Сейчас разрабатывается централизованная система получения информации о загрязненности воздуха.

Построить газоочистную установку — нелегкая задача для предприятия: требуются большие усилия и затраты. Часто это — сложное сооружение, достигающее внушительных размеров. Например, камера современного мощного электрофильтра имеет до 20 метров в ширину, 25 — в длину и 40 метров в высоту. Стоимость такого устройства, естественно, немалая.

Однако спрос на подобные установки возрастает с каждым годом. Скажем, за последнее время ленинградский филиал института по проектированию газоочистных установок («Гипрогазоочистка») в полтора раза увеличил выпуск проектов. Триста специалистов филиала выдают сейчас на-гора сто пятьдесят проектов ежегодно. А заказов в два-три раза больше.

Рост популярности газоочистных установок объясняется, безусловно, не только тем, что партийные и государственные органы все строже спрашивают с нерадивых. В этой тяге к скрубберам, циклонам, электрофильтрам, газоуловителям, тканевым фильтрам и так далее есть и сугубо производственные, «меркантильные» интересы: очистные сооружения задерживают много ценных продуктов. Например, пыль, собранная установками комбината «Апатит», сразу упаковывается и отправляется потребителю. Ибо пыль эта — высококачественное сырье для получения удобрений.

По данным специалистов, многие газоочистные установки окупаются в течение полугода — двух лет, а на некоторых предприятиях (особенно цветной металлургии) и того быстрее.

Газоочистка привлекает к себе внимание производственников и выгодами иного рода. На Качканарском горнообогатительном комбинате пущено новое производство — окомкования и обжига концентрата железной руды. Сотрудники ленинградского филиала института «Гипрогазоочистка» впервые в подобных условиях предложили применить электрофильтры и циклоны. В результате удалось горячий воздух использовать повторно, а в остывшем (его выбрасывают в трубу) довести количество пыли до установленной нормы. Защита атмосферы — главная цель, и достижение ее — большой успех. Но одновременно комбинат получил немаловажный побочный результат. Газоочистка обеспечила бесперебойную работу дорогостоящих машин, отсасывающих воздух: пылевой поток способен был бы вывести их из строя за несколько дней.

И все же во всех этих случаях вредные вещества — пусть и в меньших количествах — продолжают лететь в трубу. При нерадивости обслуживающего персонала, перебоях в работе газоочистных устройств масштабы выбросов могут резко возрастать. Поэтому ученые, гигиенисты, врачи мечтают о создании беструбных производств с замкнутыми технологическими циклами. В них воздух (или вода) многократно используется и никогда не выбрасывается наружу, а все отходы утилизируются, идут в дело. Для таких заводов трубы не нужны, выбросы вредных газов и пыли принципиально невозможны.

В городе Асбесте введено в строй крупнейшее предприятие по производству асбестового волокна — асбофабрика № 6. Ленинградцы вместе с проектировщиками из свердловского института «Уралмеханобр» создали при корпусе обогащения самую мощную в мире воздухоочистительную систему. Около девяти миллионов кубометров воздуха в час «перерабатывает» эта установка! В ее ста тысячах рукавных фильтрах задерживается ежечасно до ста тонн вредной асбестовой пыли. Вышедшая из установки воздушная река несет в себе механических примесей в пятнадцать — двадцать раз меньше, чем допускается нормами воздухоснабжения метрополитена, и в пять раз меньше, чем в деревенском воздухе. Понятно, что воздух такой чистоты можно направить назад, в производственный корпус. Загрязнившись, он опять попадает на очистку и снова возвращается в цех. Итак, создан замкнутый производственный воздушный цикл.

А как же труба? Ее просто нет. Памяти ее и посвящены эти строки.

Уже несколько лет надежно и с высокими показателями работает на асбофабрике № 6 первое в этой отрасли промышленности беструбное производство. В сравнении с другими вариантами очистки эта система оказалась весьма экономичной: она позволяет сберегать ежегодно около миллиона рублей.

Мечта гигиенистов, ученых начала облекаться в плоть. В стране все больше строится беструбных производств. Так что за этим «некрологом» заводской трубе, видимо, скоро последуют и другие. Наступает время, когда наличие дымовых и выхлопных труб станет показателем технической отсталости предприятия, города, индустриального района.