При сжигании различных видов топлива в топках котлов, промышленных печах, двигателях внутреннего сгорания и других тепловых агрегатах в атмосферу выбрасывается значительное количество токсичных и канцерогенных веществ: окислов серы и азота, ароматических углеводородов (бензапирена) и альдегидов. По различным статистическим данным, 73% SO2, 42% NOx, 2,4% углеводородов и 20,5% твердых частиц от общего объема выбросов в атмосферу приходится на тепловые агрегаты.

Даже при идеально организованном сжигании сравнительно чистого бессернистого природного газа, когда в продуктах сгорания должны содержаться только CO2, H2O, N2 и O2, в реальных условиях образуются и выбрасываются в атмосферу токсичные соединения: CO, NOx, аммиак, синильная кислота, фенол, формальдегид, полициклические ароматические углеводороды, в том числе бензапирен. При сжигании серосодержащих природных и искусственных газов в атмосферу поступают также окислы азота, а при сжигании мазутов и других золо- и азотсодержащих топлив – минеральные соединения, в том числе окислы металлов в виде мышьяка, свинца, ртути, а также дополнительное количество окислов азота и циклических ароматических углеводородов. Постоянный рост промышленного производства вызывает увеличение потребления органического топлива, которое будет сопровождаться вовлечением в использование его худших сортов, в частности, с повышенным содержанием серы.

Большую озабоченность ученых вызывает накопление двуокиси углерода в слоях атмосферы ввиду интенсивного сжигания органических топлив. Возникающий «парниковый эффект» изменяет климат земли, что может нанести огромный ущерб окружающей среде. В процессе горения топлива возникают окислы азота, которые наряду с другими химическими элементами создают «озоновые дыры» и нарушают герметичность атмосферы, в результате чего на землю поступает избыточное количество вредных ультрафиолетовых лучей.

Для оценки состояния атмосферного воздуха устанавливаются нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ. Допустимой может быть признана только такая концентрация того или иного вещества в атмосферном воздухе, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не снижает его работоспособности, не влияет на самочувствие и настроение. Привыкание к вредным веществам должно рассматриваться как неблагоприятный момент и доказательство недопустимости изучаемой концентрации. Недопустимыми считаются также такие концентрации вредных веществ, которые неблагоприятно влияют на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения.

В настоящее время используются максимально разовые (ПДКр) и среднесуточные (ПДКс) предельно допустимые концентрации населенных мест, предельно допустимые концентрации рабочей зоны. Для веществ, для которых не определены ПДК населенных мест, устанавливаются ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ).

Максимально разовая ПДК устанавливается в целях предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, изменение биоэлектрической активности головного мозга, световой чувствительности глаз и т.д.) при кратковременных воздействиях (до 20 мин), а среднесуточная – для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния. Минимально ощутимая концентрация для наиболее чувствительных лиц принимается за пороговую по обонятельному ощущению.

Согласно прогнозу большинства специалистов, уже через каких-то 25 лет мировая потребность во всех видах энергии увеличится втрое. Соответственно, если не изменится структура потребления топлива для выработки энергии, в той же пропорции изменятся и выбросы в атмосферу.
В настоящее время сократить выбросы в атмосферу можно за счет:
1. Специальной подготовки топлива к горению.
2. Организации специального режима горения топлива.
3. Проведения дополнительных эффективных мер по уменьшению температуры факела и созданию механизма восстановления окислов азота в факеле.
4. Внедрения установок с альтернативными источниками тепла (солнечная энергия, водород, геотермальная и ветровая энергия, газифицированное топливо, отходы в виде древесины, соломы и т.п.)
5. Внедрения ресурсосберегающих технологий.
6. Мероприятий по уменьшению расхода топлива.
7. Нормирования выбросов в атмосферу.
8. Очистки газов от вредных соединений.
9. Организации природоохранной деятельности на предприятиях страны.

Возможным вариантом снижения вредных выбросов может являться переход на возобновляемые источники энергии.
Энергетические запасы можно условно разделить на два вида: невозобновляемые ресурсы и возобновляемые источники. К невозобновляемым можно отнести:
• термоядерную энергию;
• ядерную энергию;
• химическую энергию ископаемых органических топлив;
• внутреннее тепло земли (геотермальную энергию).
К возобновляемым источникам относятся:
• энергия солнечных лучей;
• энергия морских приливов и отливов;
• энергия ветра;
• энергия рек;
• энергию биомассы.

Существует мнение, что хотя абсолютная величина запасов возобновляемых источников энергии достаточно велика, одним из существенных препятствий их эффективного использования являются низкая плотность энергии большинства таких источников, отсутствие установок большой мощности, трудности с финансированием научных разработок и именно поэтому органическое топливо будет основным источником получения энергии еще долгое время.

Тем не менее, если не начать работу по переходу на более чистые виды энергии уже сегодня, завтра может быть поздно.