Аэрокосмическая промышленность сильно пострадала от огромного роста норм экологического и общественного шума, принятых в основном в США и Европе с 1970-х годов. Законодательство, такое как Закон о чистой воде, Закон о чистом воздухе и Закон о сохранении и восстановлении ресурсов в Соединенных Штатах и сопутствующие директивы в Европейском союзе, привели к принятию объемных местных правил для достижения целей в области качества окружающей среды. Эти правила обычно предписывают использование наилучших доступных технологий, будь то новые материалы или процессы или контрольное оборудование в конце стека. Кроме того, общие проблемы, такие как разрушение озонового слоя и глобальное потепление, вынуждают вносить изменения в традиционные операции, полностью запрещая химические вещества, такие как хлорфторуглероды, если только не существуют исключительные условия.
Раннее законодательство мало влияло на аэрокосмические операции до 1980-х годов. Продолжающийся рост отрасли и концентрация операций вокруг аэропортов и промышленных зон сделали регулирование привлекательным. В отрасли произошла революция с точки зрения программ, необходимых для отслеживания и управления выбросами токсичных веществ в окружающую среду с целью обеспечения безопасности. Очистка сточных вод от отделки металлов и обслуживания самолетов стала стандартом на всех крупных предприятиях. Разделение опасных отходов, классификация, декларирование и, позднее, обработка перед удалением были введены там, где ранее существовали рудиментарные программы. Программы очистки на полигонах стали серьезной экономической проблемой для многих компаний, поскольку затраты на каждом полигоне выросли до многих миллионов. В конце 1980-х и начале 1990-х годов выбросы в атмосферу, которые составляют до 80% или более от общего объема выбросов от производства и эксплуатации самолетов, стали предметом регулирования. Международная организация гражданской авиации (ИКАО) приняла нормы выбросов двигателей еще в 1981 году (ICAO 1981).
Нормы химических выбросов распространяются практически на всю химическую обработку, двигатель и вспомогательную силовую установку, заправку топливом и работу транспортных средств наземного обслуживания. В Лос-Анджелесе, например, сокращение приземного озона и угарного газа для достижения стандартов Закона о чистом воздухе может потребовать к 50 году сокращения на 2005% количества полетов в международном аэропорту Лос-Анджелеса (Донохью, 1994). Выбросы там будут отслеживаться ежедневно, чтобы гарантировать, что предельные значения общих выбросов летучих органических соединений и окиси углерода ниже общего разрешенного уровня. В Швеции за выбросы двуокиси углерода самолетами взимается налог из-за их потенциала глобального потепления. Аналогичные правила в некоторых регионах привели к почти полному отказу от парового обезжиривания с использованием хлорированных растворителей, таких как трихлорэтан, из-за исторически высоких уровней выбросов обезжиривающих установок с открытым верхом, а также озоноразрушающего потенциала и токсичности 1,1,1-трихлорэтана.
Возможно, самым широкомасштабным нормативным актом, когда-либо введенным, является Национальный стандарт выбросов опасных загрязнителей воздуха в аэрокосмической отрасли (NESHAP) 1995 г., обнародованный Агентством по охране окружающей среды США в соответствии с поправками к Закону о чистом воздухе 1990 г. Этот регламент требует, чтобы все аэрокосмические операции соответствовали со средним из лучших 12% нынешних методов контроля США по сокращению выбросов загрязняющих веществ в результате процессов с наибольшими выбросами. Стандарт требует соблюдения требований к сентябрю 1998 года. Наиболее затронутые процессы и материалы — это ручная протирка и промывочная очистка, грунтовки и верхние покрытия, удаление краски и химические маскирующие средства. Регламент разрешает изменение или контроль процесса и возлагает на местные органы власти ответственность за соблюдение требований к материалам, оборудованию, методам работы и ведению учета. Значение этих правил заключается в навязывании лучших практик без учета затрат каждому производителю аэрокосмической техники. Они вынуждают всесторонне перейти на очищающие материалы с низким давлением пара и на покрытия с низким содержанием растворителя, а также на технологию нанесения оборудования, как показано в таблице 1. Некоторые исключения были сделаны в тех случаях, когда безопасность продукта или безопасность персонала (из-за опасности возгорания и т. д.) ) будет скомпрометирован.
Таблица 1. Сводка NESHAP США в отношении производственных и перерабатывающих предприятий.
| Обработка | Требования1 |
| Ручная очистка аэрокосмических компонентов протиркой |
Максимальное комбинированное давление 45 мм рт.ст. при 20 °C или использование определенных предпочтительных чистящих средств. Исключения для замкнутых пространств, работы вблизи систем под напряжением и т. д. Немедленное закрытие стеклоочистителей для сдерживания дальнейшего испарения |
| Промывочная очистка с помощью ЛОС2 или HAP3 содержащие материалы | Сбор и удержание жидкостей |
| Нанесение грунтовок и финишных покрытий | Использование оборудования с высокой эффективностью передачи4 |
| Содержание HAP в грунтовке меньше воды | 350 г/л грунтовки в среднем при нанесении5 |
| Верхний слой HAP с содержанием воды | В среднем 420 г/л финишного покрытия при нанесении5 |
| Снятие краски с наружной поверхности |
Химикаты Zero HAP, механический взрыв, свет высокой интенсивности6. Допуск на обесцвечивание 6 собранных самолетов на объекте в год химическими веществами, содержащими ГАП. |
| Покрытия, содержащие неорганические ГАП | Высокоэффективный контроль выбросов твердых частиц |
| Химическая шлифовальная маска с содержанием HAP меньше воды | 160 г/л материала в зависимости от применения или высокоэффективная система сбора и контроля паров |
| Избыточное распыление от операций нанесения покрытия HAP | Многоступенчатый сажевый фильтр |
| Оборудование для контроля загрязнения воздуха | Минимально допустимая эффективность плюс мониторинг |
| Очистка пистолета-распылителя | Отсутствие распыления очищающего растворителя, меры по улавливанию отходов |
1 Применяются значительные требования к ведению документации, осмотру и другие требования, не перечисленные здесь.
2 Летучие органические соединения. Было показано, что они являются фотохимически реактивными и являются предшественниками образования приземного озона.
3 Опасные загрязнители воздуха. Это 189 соединений, перечисленных Агентством по охране окружающей среды США как токсичные.
4 Перечисленное оборудование включает электростатические или крупнообъемные пистолеты-распылители низкого давления (HVLP).
5 Специальные покрытия и другие процессы с низким уровнем выбросов исключены.
6 Подкрашивание позволяло использовать 26 галлонов на самолет в год средства, содержащего HAP (коммерческие), или 50 галлонов в год (военные).
Источник: Регламент Агентства по охране окружающей среды США: 40 CFR, часть 63.
Сводные данные о типичных химических опасностях и методах контроля выбросов в связи с влиянием экологических норм на производство и техническое обслуживание в Соединенных Штатах представлены в таблице 2 и таблице 3 соответственно. Европейские правила по большей части не поспевают за токсичными выбросами в атмосферу, но уделяют больше внимания устранению токсинов, таких как кадмий, из продуктов и ускоренному поэтапному отказу от соединений, разрушающих озоновый слой. Например, Нидерланды требуют от эксплуатантов обосновывать использование кадмия как необходимого для обеспечения безопасности полетов.
Таблица 2. Типичные химические опасности производственных процессов.
| Общие процессы | Тип эмиссии | Химические вещества или опасности |
| Покрытия, включая временные защитные покрытия, маски и краски |
Излишнее распыление твердых веществ и испарение растворителей
Твердые отходы (например, дворники)
|
Летучие органические соединения (ЛОС), включая метилэтилкетон, толуол, ксилолы Озоноразрушающие соединения (ОРС) (хлорфторуглероды, трихлорэтан и др.) Органические токсины, включая трихлорэтан, ксилол, толуол Неорганические токсины, включая кадмий, хроматы, свинец ЛОС или токсины, как указано выше |
| Очистка растворителем |
Выпаривание растворителей Твердые отходы (дворники) Жидкие отходы |
ЛОС, озоноразрушающие вещества или токсины ЛОС или токсины Отработанный растворитель (ЛОС) и/или загрязненная вода |
| Удаление краски |
Испарение или унос растворителей
Агрессивные жидкие отходы Пыль, жара, свет |
ЛОС, такие как ксилол, толуол, метилэтилкетон Органические токсины (метиленхлорид, фенолы) Тяжелые металлы (хроматы) Щелочи и кислоты, включая муравьиную кислоту Токсичная пыль (струйная обработка), тепло (термическая зачистка) и свет |
| Анодирование алюминия |
Вытяжка вентиляции Жидкие отходы |
Кислотный туман Концентрированная кислота обычно хромовая, азотная и плавиковая |
| Покрытие твердых металлов |
Вытяжка вентиляции Ополаскиватели |
Тяжелые металлы, кислоты, комплексные цианиды Тяжелые металлы, кислоты, комплексные цианиды |
| Химическое измельчение | Жидкие отходы | Щелочи и тяжелые металлы, другие металлы |
| Уплотнение |
Испаренный растворитель Твердые отходы |
летучих органических соединений Тяжелые металлы, следовые количества токсичных органических веществ |
| Алодинирование (конверсионное покрытие) |
Жидкие отходы Твердые отходы |
Хроматы, возможно, в комплексе с цианидом Хроматы, окислители |
| Антикоррозионные составы | Твердые частицы, твердые отходы | Воски, тяжелые металлы и токсичные органические вещества |
| Композитное изготовление | Твердые отходы | Неотвержденные летучие вещества |
| Обезжиривание паром | Улетучившийся пар | Трихлорэтан, трихлорэтилен, перхлорэтилен |
| Водное обезжиривание | Жидкие отходы | ЛОС, силикаты, микроэлементы |
Таблица 3. Типичные методы контроля выбросов.
| Процессы | Выбросы в атмосферу | Выбросы в воду | Выбросы на землю |
| Покрытие: распыление | Оборудование для контроля выбросов1 для избыточного распыления (ЛОС и твердые частицы) | Предварительная обработка и мониторинг на месте | Обработка и захоронение3 отходы покрасочной камеры. Сжигать горючие материалы и золу на свалках. По возможности перерабатывайте растворители. |
| Очистка растворителем с ЛОС | Контроль выбросов2 и/или замена материала | Предварительная обработка и мониторинг на месте | Сжигание и захоронение использованных дворников |
| Очистка растворителем с ODC | Замена в связи с запретом на производство ODC | Ничто | Ничто |
| Очистка растворителем с токсинами | подмена | Предварительная обработка и мониторинг на месте | Лечение для снижения токсичности4 и свалка |
| Удаление краски | Контроль выбросов или замена не-HAP или механическими методами | Предварительная обработка и мониторинг на месте | Очистной шлам стабилизирован и захоронен |
| Анодирование алюминия, покрытие твердых металлов, химическое фрезерование и конверсионное покрытие погружением (Alodine) | Контроль выбросов (скрубберы) и/или замена в некоторых случаях | Предварительная очистка промывочной воды на месте. Кислотные и щелочные концентраты, обработанные на месте или за его пределами | Очистной шлам стабилизирован и захоронен. Прочие твердые отходы перерабатываются и захораниваются |
| Уплотнение | Обычно ничего не требуется | Обычно ничего не требуется | Сжигание и захоронение использованных дворников |
| Антикоррозийные составы | Вентиляция с фильтром | Обычно ничего не требуется | Стеклоочистители, фильтры остаточного состава и фильтры для покрасочных камер5 обработаны и захоронены |
| Обезжиривание паром | Чиллеры для реконденсации паров Закрытые системы или Сбор активированного угля | Отделение обезжиривающего растворителя от сточных вод | Токсичный обезжиривающий растворитель переработан, остаточная обработка и захоронение |
| Водное обезжиривание | Обычно ничего не требуется | Предварительная обработка и мониторинг на месте | Осадок предварительной обработки обрабатывается как опасные отходы |
1 Большинство аэрокосмических предприятий должны владеть установкой предварительной очистки промышленных сточных вод. У некоторых может быть полное лечение.
2 Эффективность контроля обычно должна быть выше 95% удаления/уничтожения поступающих концентраций. Обычно 98% или более достигается за счет использования активированного угля или установок термического окисления.
3 Строгие правила захоронения отходов предусматривают обработку, строительство и мониторинг полигонов.
4 Токсичность измеряется с помощью биоанализа и/или испытаний на выщелачивание, предназначенных для прогнозирования результатов на свалках твердых отходов.
5 Обычно фильтруют покрасочные камеры. Работа, выполненная не по порядку, подкрашивание и т. д., как правило, освобождается от ответственности по практическим соображениям.
Нормы шума следовали аналогичному курсу. Федеральное авиационное управление США и Международная организация гражданской авиации поставили перед собой амбициозные цели по улучшению снижения шума реактивных двигателей (например, Закон США о шуме и пропускной способности аэропортов 1990 года). Авиакомпании сталкиваются с возможностью замены старых самолетов, таких как Boeing 727 или McDonnell Douglas DC-9 (самолеты Stage 2 по определению ИКАО), на самолеты нового поколения, модернизацию двигателей или модернизацию этих самолетов с помощью комплектов для глушения. Отказ от шумных самолетов Этапа 2 обязателен к 31 декабря 1999 года в Соединенных Штатах, когда вступают в силу правила Этапа 3.
Еще одной опасностью, связанной с аэрокосмическими операциями, является угроза падения обломков. Такие предметы, как отходы, детали самолетов и спутники, падают с разной частотой. Наиболее распространенным с точки зрения частоты является так называемый голубой лед, который возникает, когда протекающие стоки туалетной системы позволяют отходам замерзать вне самолета, а затем отделяться и падать. Авиационные власти рассматривают правила, требующие дополнительной проверки и исправления протекающих стоков. Другие опасности, такие как обломки спутника, иногда могут быть опасными (например, радиоактивные приборы или источники питания), но представлять очень низкий риск для населения.
Большинство компаний создали организации для решения проблемы сокращения выбросов. Установлены цели в отношении экологических показателей и принята политика. Управление разрешениями, безопасное обращение с материалами и транспортировка, утилизация и обработка требуют инженеров, техников и администраторов.
Инженеры-экологи, инженеры-химики и другие работают исследователями и администраторами. Кроме того, существуют программы, помогающие устранить источник выбросов химических веществ и шума в процессе проектирования или технологического процесса.