Под выбросами понимается кратковременное или за определённое время (сутки, год) поступление в окружающую природную среду. Величина выбросов нормируется. В качестве нормируемых показателей приняты предельно допустимый выброс (ПДВ) и временно согласованный с организациями охраны природы выброс (ВСВ).
Предельно допустимый выброс- это норматив, устанавливаемый для каждого конкретного источника исходя из условия, что приземная концентрация вредных веществ с учетом их рассеивания и органа не превышает нормативов качества воздуха. Кроме нормируемых выбросов существуют аварийные и залповые выбросы. Выбросы характеризуются количеством загрязняющих веществ, их химическим составом, концентрацией, агрегатным состоянием.
Промышленные выбросы подразделяют на организованные и неорганизованные. Так называемые организованные выбросы поступают через специально сооружённые газоходы, воздуховоды и трубы. Неорганизованные выбросы поступают в атмосферу в виде ненаправленных потоков в результате нарушения герметизации, нарушения технологии производства или неисправности оборудования.
По агрегатному состоянию выбросы подразделяют на четыре класса 1-газообразные и парообразные, 2-жидкие, 3-твердые.4смешанные.
Газообразные выбросы –диоксид серы, диоксид углерода, оксид и диоксид азота, сероводород, хлор, аммиак и т д. Жидкие выбросы- кислоты, растворы солей, щелочей, органические соединения, синтетические материалы. Твердые выбросы -органическая и неорганическая пыль, соединения свинца, ртути, других тяжёлых металлов, сажа, смолы и другие вещества.
По величине массы выбросы объединены в шесть групп:
1-ая группа- масса выброса менее 0,01 т /сут
2-ая группа–от 0,01 до 01 т /сут;
3-ья группа–от 0,1 до 1т/сут;
4-ая группа–от 1 до10 т/сут;
5-ая группа–10 до100 т/сут;
6-ая группа–свыше 100т/сут.
Для условного обозначения выбросов по составу принята следующая схема: класс (1 2 3 4) ,группа (1 2 3 4 5 6), подгруппе (1 2 3 4), индекс группы массового выброса (ГОСТ 17 2 1 0.1-76).
Выбросы подлежат периодической инвентаризации, под которой понимается систематизация сведений о распределении источников выбросов по территории объекта, их количество и состав. Целями инвентаризации являются:
Определение видов вредных веществ, поступающих в атмосферу от объектов;
Оценка влияния выбросов на окружающую среду;
Установление ПДВ или ВСВ;
Оценка состояния очистного оборудования и экологичности технологий и производственного оборудования;
Планирование очерёдности воздухоохранных мероприятий.
Инвентаризацию выбросов в атмосферу производят один раз в 5 лет в соответствии с «Инструкцией по инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу». Источники загрязнения атмосферы определяют исходя из схем производственного процесса предприятия.
Для действующих предприятий контрольные точки принимаются по периметру санитарно-защитной зоны. Правила определения допустимых выбросов вредных веществ предприятиями изложены в ГОСТ 17 2 3 02 78 и в « Инструкции по нормированию выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферу и водные объекты».
Основные параметры, характеризующие выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: вид производства, источник выделения вредных веществ (установка, агрегат, устройство), источник выброса, число источников выброса, координата расположения выброса, параметры газо-воздушной смеси на выходе из источника выброса (скорость, объём, температура), характеристика газоочистных устройств, виды и количество вредных веществ и др.
Если значения ПДВ не могут быть достигнуты, то предусматривается поэтапное снижение выбросов вредных веществ до значений, обеспечивающих ПДК. На каждом этапе устанавливаются временно согласованные выбросы (ВСВ)
Все расчеты по ПДВ оформляются в виде специального тома в соответствии с «Рекомендациями по оформлению и содержанию проекта нормативов ПДВ в атмосферу для предприятий». По расчёту ПДВ должно быть получено экспертное заключение отдела экспертизы местного комитета охраны природы.
В зависимости от массы и видового состава выбросов в атмосферу, в соответствии с «Рекомендациями по делению предприятий по категории опасности» определяют категорию опасности предприятия (КОП):
Где Мi – масса I-го вещества в выбросе;
ПДКi – среднесуточное ПДК I-го вещества;
П–количество загрязняющих веществ;
Ai–безмерная величина, позволяющая соотнести степень вредности I-го вещества с вредностью сернистого газа (Значения ai в зависимости от класса опасности следующие: класс 2-1,3; класс 3-1; класс4-0,9,
В зависимости от величины КОП предприятия подразделяют на следующие классы опасности: класс 1>106, класс 2-104-106; класс 3-103-104; класс 4-<103
В зависимости от класса опасности устанавливают периодичность отчётности и контроля вредных веществ на предприятии. Предприятия класса опасности 3 разрабатывают том ПДВ (ВСВ) по сокращённой схеме, а предприятие класса опасности 4 не разрабатывают том ПДВ.
Предприятия обязаны вести первичный учёт видов и количеств загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, в соответствии с «Правилами охраны атмосферного воздуха».В конце года предприятие представляет отчет об охране атмосферного воздуха в соответствии с «Инструкцией о порядке составления отчета об охране атмосферного воздуха».
Промышленные отходы
Промышленные предприятия преобразуют почти все компоненты природы (воздух, воду, почву, растительный и животный мир). В биосферу ( , водоемы и почва) выбрасываются твердые промышленные отходы, опасные сточные воды, газы, аэрозоли, что ускоряет разрушение строительных материалов, резиновых, металлических, тканевых и других изделий и может стать причиной гибели растений и животных. Самый же большой ущерб эти сложные по химическому составу вещества наносят здоровью населения.
Очистка воздуха от вредных выбросов предприятий
Взвешенная в воздухе пыль адсорбирует ядовитые газы, образует плотный, токсичный туман (смог), который увеличивает количество осадков. Насыщенные сернистыми, азотистыми и другими веществами, эти осадки образуют агрессивные кислоты. По этой причине скорость коррозионного разрушения машин и оборудования во много раз увеличивается.
Защита атмосферы от вредных выбросов достигается рациональным размещением источников вредных выбросов по отношению к населенным зонам; рассеиванием вредных веществ в атмосфере для снижения концентраций в ее приземном слое, удалением вредных выделений от источника образования посредством местной или общеобменной вытяжной вентиляции; применением средств очистки воздуха от вредных веществ.
Рациональное размещение предусматривает максимально возможное удаление промышленных объектов — загрязнителей воздуха от населенных зон, создание вокруг них санитарно-защитных зон; учет рельефа местности и преобладающего направления ветра при размещении источников загрязнений и жилых зон по отношению друг к другу.
Для удаления вредных газовых примесей используются пылеуловители сухого и мокрого типа.
К пылеуловителям сухого
типа относятся циклоны различных видов — одиночные, групповые, батарейные (рис. 1). Циклоны при
меняют при концентрациях пыли на входе до 400 г/м 3 , при температурах газов до 500°С.
Широкое применение в технике пылеулавливания нашли фильтры, которые обеспечивают высокую эффективность улавливания крупных и мелких частиц. В зависимости от типа фильтровального материала фильтры разделяются на тканевые, волокнистые и зернистые. Для очистки больших объемов газа применяют высокоэффективные электрофильтры.
Пылеуловители мокрого типа применяют для очистки высокотемпературных газов, улавливания пожаровзрывоопасных пылей и в тех случаях, когда наряду с улавливанием пыли требуется улавливать токсичные газовые примеси и пары. Аппараты мокрого типа называют скрубберами (рис. 2).
Для удаления из отходящих газов вредных газовых примесей применяют абсорбцию, хемосорбцию, адсорбцию, термическое дожигание, каталитическую нейтрализацию.
Абсорбция - растворение вредной газовой примеси сорбентом, как правило, водой. Метод хемосорбции заключается в том. что очищаемый газ орошают растворами реагентов, вступающих в химическую реакцию с вредными примесями с образованием нетоксичных, малолетучих или нерастворимых химических соединений. Адсорбция - улавливание поверхностью микропористого адсорбента (активированный уголь, силикагель, цеолиты) молекул вредных веществ. Термическое дожигание - окисление вредных веществ кислородом воздуха при высоких температурах (900-1200°С). Каталитическая нейтрализация достигается применением катализаторов — материалов, которые ускоряют протекание реакций или делают их возможными при значительно более низких температурах (250-400°С).
Рис. 1. Батарейный циклон
Рис. 2. Скруббер
При сильном и многокомпонентном загрязнении отходящих газов применяют сложные многоступенчатые системы
очистки, состоящие из последовательно установленных аппаратов различного типа.
Очистка воды от вредных выбросов и сбросов предприятий
Задача очистки гидросферы от вредных сбросов более сложна и масштабна, чем очистка атмосферы от вредных выбросов: разбавление и снижение концентраций вредных веществ в водоемах происходит хуже, так как водная среда более чувствительна к загрязнениям.
Защита гидросферы от вредных сбросов предусматривает применение следующих методов и средств: рациональное размещение источников сбросов и организация водозабора и водоотвода; разбавление вредных веществ в водоемах до допустимых концентраций с применением специально организованных и рассредоточенных выпусков: использование средств очистки стоков.
Методы очистки сточных вод разделяются на механические, физико-химические и биологические.
Механическая очистка сточных вод от взвешенных частиц осуществляется процеживанием, отстаиванием, обработкой в поле центробежных сил, фильтрованием, флотацией.
Процеживание применяют для удаления из сточной воды крупных и волокнистых включений. Отстаивание основано на свободном оседании (всплытии) примесей с плотностью большей (меньшей) плотности воды. Очистка сточных вод в поле центробежных сил реализуется в гидроциклонах, где под действием центробежной силы, возникающей во вращающемся потоке, происходит более интенсивное отделение взвешенных частиц от потока воды. Фильтрование используют для очистки сточных вод от мелкодисперсных примесей как на начальной, так и на конечной стадиях очистки. Флотация заключается в обволакивании частиц примесей мелкими пузырьками воздуха, подаваемого веточную воду, и поднятии их на поверхность, где образуется слой пены.
Физико-химические методы очистки применяют для удаления из сточной воды растворимых примесей (солей тяжелых металлов, цианидов, фторидов и др.), а в ряде случаев и для удаления взвесей. Как правило, физико-химическим методам предшествует стадия очистки от взвешенных веществ. Из физико-химических методов наиболее распространены электрофлотационные, коагуляционные, реагент- ные, ионообменные и др.
Электрофлотация осуществляется путем пропускания через сточную воду электрического тока, возникающего между парами электродов. В результате электролиза воды образуются пузырьки газа, прежде всего легкого водорода, а также кислорода, которые обволакивают частички взвесей и способствуют их быстрому всплытию на поверхность.
Коагуляция - это физико-химический процесс укрупнения мельчайших коллоидных и диспергированных частиц под действием сил молекулярного притяжения. В результате коагулирования устраняется мутность воды. Коагуляция осуществляется посредством перемешивания воды с коагулянтами (в качестве коагулянтов применяют содержащие алюминий вещества, хлорид железа, сульфат железа и др.) в камерах, откуда вода направляется в отстойники, где хлопья отделяются отстаиванием.
Сущность реагентногометода заключается в обработке сточных вод химическими веществами-реагентами, которые, вступая в химическую реакцию с растворенными токсичными примесями, образуют нетоксичные или нерастворимые соединения. Разновидностью реагентного метода является процесс нейтрализации сточных вод. Нейтрализация кислых сточных вод осуществляется добавлением растворимых в воде щелочных реагентов (оксида кальция, гидроксидов натрия, кальция, магния и др.); нейтрализация щелочных стоков — добавлением минеральных кислот — серной, соляной и др. Реагентная очистка осуществляется в емкостях, снабженных устройствами для перемешивания.
Ионообменная очистка сточных вод — это пропускание сточных вод через ионообменные смолы. При прохождении сточной воды через смолы подвижные ионы смолы заменяются на ионы соответствующею знака токсичных примесей. Происходит сорбирование токсичных ионов смолой, токсичные примеси выделяются в концентрированном виде как щелочные или кислые стоки, которые взаимно нейтрализуются и подвергаются реагентной очистке или утилизации.
Биологическая очистка сточных вод основана на способности микроорганизмов использовать растворенные и коллоидные органические соединения в качестве источника питания в процессах своей жизнедеятельности. При этом органические соединения окисляются до воды и углекислого газа.
Биологическую очистку ведут или в естественных условиях (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды), или в специальных сооружениях — аэротенках, биофильтрах. Лэротенки - это открытые резервуары с системой коридоров, через которые медленно протекают сточные воды, смешанные с активным илом. Эффект биологической очистки обеспечивается постоянным перемешиванием сточных вод с активным илом и непрерывной подачей воздуха через систему аэрации аэротенка. Активный ил затем отделяется от воды в отстойниках и вновь направляется в аэротенк. Биологический фильтр — это сооружение, заполненное загрузочным материалом, через который фильтруется сточная вода и на поверхности которого развивается биологическая пленка, состоящая из прикрепленных форм микроорганизмов.
Крупные промышленные предприятия имеют различные производства, которые дают различный состав загрязнения сточных вод. Водоочистительные сооружения таких предприятий выполнены следующим образом: отдельные производства имеют свои локальные очистные сооружения, аппаратное обеспечение которых учитывает специфику загрязнений и полностью или частично удаляет их, затем все локальные стоки направляются в ем кости-усреднители, а из них — на централизованную систему очистки. Возможны и иные варианты системы водоочистки в зависимости от конкретных условий.
Для этих целей разрабатываются стандарты, ограничивающие содержание наиболее опасных загрязняющих веществ, как в атмосферном воздухе, так и в источниках загрязнения. Минимальная концентрация, вызывающая начальное типичное воздействие, называется пороговой концентрацией.
Для оценки загрязнения воздуха используются сравнительные критерии содержания примесей, по ГОСТу это вещества, отсутствующие в составе атмосферы. Нормативами качества воздуха являются ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ) и ориентировочно допустимые концентрации (ОДК). Вместо ОБУВ и ОДК используют значения временно допустимых концентраций (ВДК).
Основным показателем в РФ являются показатель предельно допустимых концентрации вредных веществ (ПДК) получивший широкое распространение с 1971г. ПДК - это верхние предельно допустимые концентрации веществ, при которых их содержание не выходит за границы экологической ниши человека. Предельно допустимой концентрацией (ПДК) газа, пара или пыли считается концентрация, которая переносится без каких-либо последствий при ежедневном вдыхании в течение рабочего дня и многолетнем постоянном воздействии.
Практически существует раздельное нормирование содержания примесей: в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з) и в атмосферном воздухе населенного пункта (ПДКа.в). ПДКа.в - это максимальная концентрация вещества в атмосфере не оказывающие вредного воздействия на человека и среду, ПДКр.з - это концентрация вещества в рабочей зоне, при работе не более 41 час в неделю вызывающая заболевание. Под рабочей зоной понимается рабочее помещение (комната). Предусматривается также разделение ПДК на максимальные разовые (ПДКм.р) и среднесуточные (ПДКс.с). Все концентрации примесей в воздухе рабочей зоны сопоставляются с максимальными разовыми (в течение 30 мин), а для населенного пункта со среднесуточными (за 24 час). Обычно под употребляемым символом ПДКр.з понимается максимальная разовая ПДК в рабочей зоне, а под ПДКм.р концентрация в воздухе жилой зоны. Обычно ПДКр.з.>ПДКм.р, т.е. фактически ПДКр.з>ПДКа.в. Например, для диоксида серы ПДКр.з=10 мг/м 3 , а ПДКм.р=0,5 мг/м 3 .
Устанавливают также летальную (смертельную) концентрацию или дозу (ЛК 50 и ЛД 50), при которых наблюдается гибель половины подопытных животных.
Таблица 3
Классы опасности химических загрязняющих веществ в зависимости от некоторых токсикометрических характеристик (Г.П. Беспамятнов. Ю.А. Кротов. 1985)
Нормы предусматривают возможность воздействия нескольких веществ одновременно, в этом случае говорят об эффекте суммации вредного действия (эффекта суммации фенола и ацетона; валериановой, капроновой и масляной кислот; озона, диоксида азота и формальдегида). Перечень веществ обладающих эффектом суммации приводится в приложении. Может возникнуть ситуация, когда отношение концентрации отдельного вещества к ПДК меньше единицы, но суммарная концентрация веществ будет выше ПДК каждого из веществ и общее загрязнение будет превышать допустимое.
В пределах промышленных площадок по СН 245-71 выбросы в атмосферу должны лимитироваться с учетом того, что с учетом рассеивания концентрация веществ на промплошадке не превышала 30% ПДКр.з., а в жилой зоне не более 80% ПДКм.р.
Соблюдение всех этих требований контролируется санитарно-эпидемиологическими станциями. В настоящее время в большинстве случаев невозможно ограничить содержание примесей до ПДК на выходе из источника выброса, и раздельное нормирование допустимых уровней загрязнения учитывает эффект перемешивания и рассеивания примесей в атмосфере. Регламентирование выбросов вредных веществ в атмосферу осуществляется на основе установления предельно допустимых выбросов (ПДВ). Для того чтобы регламентировать выбросы, следует сначала определить максимально возможную концентрацию вредных веществ (См) и расстояние (Ум) от источника выброса, где эта концентрация возникает.
Величина См не должна превышать установленные значения ПДК.
Согласно ГОСТ 17.2.1.04-77 предельно допустимый выброс (ПДВ) вредного вещества в атмосферу - это научно-технический норматив, предусматривающий, что концентрация загрязняющих веществ в приземном слое воздуха от источника или их совокупность не превышает нормативную концентрацию этих веществ, ухудшающих качество воздуха. Размерность ПДВ измеряется в (г/с). ПДВ следует сравнивать с мощностью выброса (М), т.е. количество выбрасываемого вещества в единицу времени: M=CV г/с.
ПДВ устанавливается для каждого источника и не должны создавать приземной концентрации вредных веществ, превышающих ПДК. Величины ПДВ рассчитываются на базе ПДК и максимальной концентрацией вредного вещества в атмосферном воздухе (См). Методика расчета приводится в СН 369-74. Иногда вводятся временно согласованные выбросы (ВСВ) которые определяются отраслевым министерством. При отсутствии ПДК часто используют такой показатель как ОБУВ - ориентировочный безопасный уровень воздействия химического вещества в атмосферном воздухе, установленный расчетным путем (временный норматив - на 3 года).
Установлены предельно допустимые выбросы (ПДВ) или лимиты на выброс. Для предприятий, их отдельных зданий и сооружений с технологическими процессами, являющимися источниками производственной вредности, предусмотрена санитарная классификация, учитывающая мощность предприятия, условия осуществления технологических процессов, характер и количество выделяющихся в окружающую среду вредных и неприятно пахнущих веществ, шум, вибрацию, электромагнитные волны, ультразвук и другие вредные факторы, а также предусматривающая меры по уменьшению неблагоприятного влияния перечисленных факторов на окружающую среду.
Конкретное перечисление производств химических предприятий с отнесением к соответствующему классу приведено в Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий СН 245-71. Всего установлено пять классов предприятий.
В соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов приняты следующие размеры санитарно-защитных зон:
При необходимости и соответствующем обосновании санитарно-защитная зона может быть увеличена, но не более чем в 3 раза. Увеличение санитарно-защитной зоны возможно, например, в следующих случаях:
· при малой эффективности систем очистки выбросов в атмосферу;
· в отсутствие способов очистки выбросов;
· при необходимости размещения жилой застройки с подветренной стороны по отношению к предприятию, в зоне возможного загрязнения атмосферы;
Процесс загрязнения токсичными веществами создается не только промышленными предприятиями, но и всем циклом существования промышленных изделий, т.е. от подготовки сырья, производства энергии и транспортировки до использования промышленных изделий и их утилизации или хранения на свалках. Многие загрязняющие вещества промышленного происхождения поступают в результате трансграничного переноса из промышленных районов мира. Исходя из результатов экологического анализа производственных циклов различных отраслей промышленности, а также отдельных изделий, необходимо изменить структуру промышленной деятельности и привычки потребителей. Промышленность в России и странах Восточной Европы нуждается в коренной модернизации, а не просто в новых технологиях очистки выбросов и стоков. Решать возникающие экологические проблемы способны лишь технически развитые и конкурентоспособные предприятия.
Для технологически развитых стран Европы одной из главных проблем является уменьшение количества бытовых отходов за счет их более эффективного сбора, сортировки и переработки или экологически грамотного уничтожение отходов.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»
О.В. ГУТИНА, МАЛОФЕЕВА Ю.Н.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ к решению задач по курсу
«ЭКОЛОГИЯ»
для студентов всех специальностей
Москва 2006 г.
|
1. Контроль качества атмосферного воздуха в зоне промышленных предприятий. | |
|
Задание 1. Расчет рассеивания дымовых газов из трубы котельной | |
|
2. Технические средства и методы защиты атмосферы. | |
|
Задание 2. | |
|
3. Контроль над загрязнением окружающей среды. Нормативно-правовые основы охраны природы. Плата за наносимый ущерб окружающей среды. | |
|
Задание 3. «Расчет технологических выбросов и плата за загрязнение ОПС на примере хлебозавода» | |
|
Литература | |
Рассеивание в атмосфере выбросов промышленных предприятий
Выбросы – поступление загрязняющих веществ в атмосферу. Качество атмосферного воздуха определяется концентрацией содержащихся в нем загрязняющих веществ, которая не должна превышать санитарно – гигиенический норматив – предельно допустимую концентрацию(ПДК) для каждого загрязняющего вещества. ПДК – максимальная концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного влияния, включая отдаленные последствия.
При существующих технологиях получения целевых продуктов и существующих способах очистки выбросов уменьшение концентраций опасных загрязнений в окружающей среде обеспечивают увеличением площади рассеивания, путем выведения выбросов на большую высоту. При этом предполагают, что достигается только такой уровень аэротехногенного загрязнения окружающей среды, при котором еще возможно естественное самоочищение воздуха.
Наибольшая концентрация каждого вредного вещества С м (мг/м 3) в приземном слое атмосферы не должна превышать предельно допустимой концентрации :
Если в состав выброса входят несколько вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, т.е. взаимоусиливают друг друга, то должно выполняться неравенство:
(2)
С 1 - С n – фактическая концентрация вредного вещества в атмосферном
воздухе, мг/м 3 ,
ПДК - предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ (МР).
Научно обоснованные нормы ПДК в приземном слое атмосферы должны обеспечиваться контролем нормативов для всех источников выбросов. Таким экологическим нормативом является предельно допустимый выброс
ПДВ - максимальный выброс загрязняющего вещества, который, рассеиваясь в атмосфере, создает приземную концентрацию этого вещества не превышающую ПДК с учетом фоновой концентрации.
Загрязнение окружающей среды при рассеивании выбросов предприятий через высокие трубы зависит от многих факторов: высоты трубы, скорости выбрасываемого газового потока, расстояния от источника выброса, наличия нескольких близко расположенных источников выбросов, метеорологических условий и др.
Высота выброса и скорость газового потока. С увеличением высоты трубы и скорости выбрасываемого газового потока эффективность рассеивания загрязнений увеличивается, т.е. рассевание выбросов происходит в большем объеме атмосферного воздуха, над большей площадью поверхности земли.
Скорость ветра. Ветер – турбулентное движение воздуха над поверхностью земли. Направление и скорость ветра не остаются постоянными, скорость ветра возрастает при увеличении перепада атмосферного давления. Наибольшее загрязнение атмосферы возможно при слабых ветрах 0-5 м/с при рассеивании выбросов на малых высотах в приземном слое атмосферы . При выбросах из высоких источников наименьше е рассеивание загрязнений имеет место при скоростях ветра 1-7 м/с (в зависимости от скорости выхода струи газа из устья трубы).
Температурная стратификация . Способность поверхности земли поглощать или излучать тепло влияет на вертикальное распределение температуры в атмосфере. В обычных условиях при подъеме вверх на 1 км температура уменьшается на 6,5 0 : градиент температуры равен 6,5 0 /км . В реальных условиях могут наблюдаться отклонения от равномерного уменьшения температуры с высотой – температурная инверсия . Различают приземные и приподнятые инверсии . Приземные характеризуются появлением более теплого слоя воздуха непосредственно у поверхности земли, приподнятые – появлением более теплого слоя воздуха(инверсионного слоя) на некоторой высоте. В инверсионных условиях ухудшается рассеивание загрязнений, они концентрируются в приземном слое атмосферы. При выбросе загрязненного газового потока из высокого источника наибольшее загрязнение воздуха возможно при приподнятой инверсии, нижняя граница которой находится над источником выброса и наиболее опасной скорости ветра 1 – 7 м/с. Для низких источников выбросов наиболее неблагоприятным является сочетание приземной инверсии со слабым ветром.
Рельеф местности. Даже при наличии сравнительно небольших возвышенностей существенно изменяется микроклимат в отдельных районах и характер рассеивания загрязнений. Так в пониженных местах образуются застойные, плохо проветриваемые зоны с повышенной концентрацией загрязнений. Если на пути загрязненного потока находятся здания, то над зданием скорость воздушного потока увеличивается, сразу за зданием – снижается, постепенно увеличиваясь по мере удаления, и на некотором расстоянии от здания скорость потока воздуха принимает первоначальное значение. Аэродинамическая тень – плохо проветриваемая зона, образующаяся при обтекании здания потоком воздуха. В зависимости от типа зданий и характера застройки образуются различные зоны с замкнутой циркуляцией воздуха, что может оказывать существенное влияние на распределение загрязнений.
Методика расчета рассеивания в атмосфере вредных веществ , содержащихся в выбросах, основана на определении концентраций этих веществ (мг/м 3) в приземном слое воздуха. Степень опасности загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха выбросами вредных веществ определяется по наибольшему рассчитанному значению концентрации вредных веществ, которое может установиться на некотором расстоянии от источника выброса при наиболее неблагоприятных метеоусловиях (скорость ветра достигает опасного значения, наблюдается интенсивный турбулентный вертикальный обмен и др.).
Расчет рассеивания выбросов проводится по ОНД-86.
Максимальная приземная концентрация определяется по формуле:
(3)
A – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы (значение коэффициента А принимается равным 140 для Центрального района РФ).
М – мощность выброса, масса загрязняющего вещества, выбрасываемого в единицу времени, г/с.
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере (для газообразных веществ равен 1, для твердых- 1).
– безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (для равнинной – 1, для пересеченной – 2).
Н – высота источника выброса над уровнем земли, м.
– разность между температурой, выбрасываемой газовоздушной смесью и температурой окружающего наружного воздуха.
V 1 – расход газовоздушной смеси, выходящей из источника выброса, м 3 /с.
m, n – коэффициенты, учитывающие условия выброса.
Предприятия, выбрасывающие в окружающую среду вредные вещества, должны быть отделены от жилой застройки санитарно-защитными зонами. Расстояние от предприятия до жилой застройки (размеры санитарно-защитной зоны) устанавливаются в зависимости от количества и вида выбрасываемых в окружающую среду загрязняющих веществ, мощности предприятия, особенностей технологического процесса. С 1981г. расчет санитарно-защитной зоны регламентируется государственным стандартам. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов». По нему все предприятия разделены на 5 классов по степени их опасности. И в зависимости от класса устанавливается нормативная величина СЗЗ.
Предприятие (класс) Размеры санитарно-защитной зоны
I класс 1000 м
II класс 500 м
III класс 300 м
IV класс 100 м
V класс 50
Одна из функций санитарно-защитной зоны – биологическая очистка атмосферного воздуха средствами озеленения. Древесно-кустарниковые насаждения газопоглотительного назначения (фитофильтры ) способны поглощать газообразные загрязняющие вещества. Например, установлено, что луговая и древесная растительность может связывать 16-90% сернистого газа.
Задача №1 : Котельная промышленного предприятия оборудована котлоагрегатом, работающем на жидком топливе. Продукты сгорания: оксид углерода, окислы азота (окись азота и двуокись азота), сернистый ангидрид, мазутная зола, пятиокись ванадия, бензапирен, причем сернистый ангидрид и двуокись азота обладают однонаправленным действием на организм человека и образуют группу суммации.
В задаче требуется:
1) найти максимальную приземную концентрацию сернистого ангидрида и двуокиси азота;
2) расстояние от трубы до места появления С М;
Исходные данные:
Производительность котельной – Q об =3000 МДж/ч;
Топливо – сернистый мазут;
КПД котельной установки – к.у. =0.8;
Высота дымовой трубы H=40 м;
Диаметр дымовой трубы Д=0.4м;
Температура выброса Т г =200С;
Температура наружного воздуха Т в =20С;
Кол-во уходящих газов от 1 кг сжигаемого мазута V г =22.4 м 3 /кг;
Предельно-допустимая концентрация SO 2 в атмосферном воздухе –
С пдк а.в. =0.05 мг/м 3 ;
Предельно-допустимая концентрация NO 2 в атмосферном воздухе –
С пдк а.в. =0.04 мг/м 3 ;
Фоновая концентрация SO 2 – C ф =0.004 мг/м 3 ;
Теплота сгорания топлива Q н =40.2 МДж/кг;
Место расположения котельной – Московская область;
Рельеф местности – спокойный (с перепадом высот 50м на 1км).
Расчет максимальной приземной концентрации выполняется согласно нормативному документу ОНД-86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе ЗВ, содержащихся в выбросах предприятий».
С М =
,
=Т Г – Т В = 200 – 20 = 180 о С.
Для определения расхода газовоздушной смеси найдем часовой расход топлива:
В ч
=
V 1
=
m – безразмерный коэффициент, зависящий от условий выброса: скорости выхода газовоздушной смеси, высоты и диаметра источника выброса и разности температур.
f
=
скорость выхода газовоздушной смеси из устья трубы определяется по формуле:
о
=
f=
1000
.
n – безразмерный коэффициент, зависящий от условий выброса: объёма газовоздушной смеси, высоты источника выброса и разности температур.
Определяется по характеристической величине
V М
= 0,65
n = 0,532V м 2 – 2,13V м + 3,13 = 1,656
М = V 1 а, г/с,
М SO 2 = 0,579 3 =1,737 г/с,
М NO 2 =0,8 0,579 = 0,46 г/с.
Максимальная приземная концентрация:
сернистого ангидрида –
С М
=
двуокиси азота -
С м = .
Находим расстояние от трубы до места появления С М по формуле:
Х М
=
где d – безразмерный коэффициент, зависящий от условий выброса: скорости выхода газовоздушной смеси, высоты и диаметра источника выброса, разности температур и объёма газовоздушной смеси.
d = 4,95V м (1 + 0,28f), при 0,5 V М 2,
d = 7 V М (1 + 0,28f), при V М 2.
У нас V М = 0,89 d = 4,95 0,89(1 + 0,280,029) = 4,7
Х М
=
Т.к. приземная концентрация сернистого ангидрида превышает ПДК сернистого ангидрида в атмосферном воздухе, то величину ПДВ сернистого ангидрида для рассматриваемого источника определяем, учитывая необходимость выполнения уравнения суммации
Подставив наши значения, получаем:
что больше 1. Для выполнения условий уравнения суммации необходимо уменьшить массу выброса сернистого ангидрида, сохранив выброс двуокиси азота на прежнем уровне. Рассчитаем приземную концентрацию сернистого ангидрида при котором котельная не будет загрязнять окружающую среду.
=1-
= 0,55
С SO2 = 0,55 0,05 = 0,0275 мг/м 3
Эффективность метода очистки, обеспечивающую снижение массы выброса сернистого ангидрида от первоначального значения М = 1,737 г/с до 0,71 г/с определяем по формуле:
%,
где С ВХ – концентрация загрязняющего вещества на входе в газоочистную
установку, мг/м 3 ,
С ВЫХ – концентрация загрязняющего вещества на выходе из газо-
очистной установки, мг/м 3 .
Т.к.
,
а
,
то
тогда формула приобретет вид:
Следовательно, при выборе метода очистки необходимо, чтобы его эффективность была не ниже 59%.
Технические средства и методы защиты атмосферы.
Выбросы промышленных предприятий характеризуются большим разнообразием дисперсного состава и других физико-химических свойств. В связи с этим разработаны различные методы их очистки и типы газо- и пылеуловителей - аппаратов, предназначенных для очистки выбросов от загрязняющих веществ.
М
етоды
очистки промышленных выбросов от пыли
можно разделить на две группы: методы
улавливания пыли«сухим» способом
и методы улавливания пыли«мокрым»
способом
. Аппараты обеспыливания
газов включают: пылеосадительные
камеры, циклоны, пористые фильтры,
электрофильтры, скрубберы и др.
Наиболее распространенными установками сухого пылеулавливания являются циклоны различных типов.
Они используются для улавливания мучной и табачной пыли, золы, образующейся при сжигании топлива в котлоагрегатов. Газовый поток поступает в циклон через патрубок 2 по касательной к внутренней поверхности корпуса 1 и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса. Под действием центробежной силы частицы пыли отбрасываются к стенке циклона и под действием силы тяжести опадают в бункер для сбора пыли 4, а очищенный газ выходит через выходную трубу 3. Для нормальной работы циклона необходима его герметичность, если циклон не герметичен, то из-за подсоса наружного воздуха происходит вынос пыли с потоком через выходную трубу.
Задачи по очистке газов от пыли могут успешно решаться цилиндрическими (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24, ЦП-2) и коническими (СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М, СКД-ЦН-33) циклонами, разработанными НИИ по промышленной и санитарной очистке газов (НИИОГАЗ). Для нормального функционирования избыточное давление газов, поступающих в циклоны, не должно превышать 2500 Па. При этом во избежание конденсации паров жидкости t газа выбирается на 30 – 50 о С выше t точки росы, а по условиям прочности конструкции – не выше 400 о С. Производительность циклона зависит от его диаметра, увеличиваясь с ростом последнего. Эффективность очистки циклонов серии ЦН падает с ростом угла входа в циклон. С увеличением размера частиц и уменьшением диаметра циклона эффективность очистки возрастает. Цилиндрические циклоны предназначены для улавливания сухой пыли аспирационных систем и рекомендованы к использованию для предварительной очистки газов на входе фильтров и электрофильтров. Циклоны ЦН-15 изготавливают из углеродистой или низколегированной стали. Канонические циклоны серии СК, предназначенные для очистки газов от сажи, обладают повышенной эффективностью по сравнению с циклонами типа ЦН за счет большего гидравлического сопротивления.
Для очистки больших масс газов применяют батарейные циклоны, состоящие из большего числа параллельно установленных циклонных элементов. Конструктивно они объединяются в один корпус и имеют общий подвод и отвод газа. Опыт эксплуатации батарейных циклонов показал, что эффективность очистки таких циклонов несколько ниже эффективности отдельных элементов из-за перетока газов между циклонными элементами. Отечественная промышленность выпускает батарейные циклоны типа БЦ-2, БЦР-150у и др.
Ротационные пылеуловители относятся к аппаратам центробежного действия, которые одновременно с перемещением воздуха очищают его от фракции пыли крупнее 5 мкм. Они обладают большой компактностью, т.к. вентилятор и пылеуловитель обычно совмещены в одном агрегате. В результате этого при монтаже и эксплуатации таких машин не требуется дополнительных площадей, необходимых для размещения специальных пылеулавливающих устройств при перемещении запыленного потока обыкновенным вентилятором.
Конструктивная
схема простейшего пылеуловителя
ротационного типа представлена на
рисунке. При работе вентиляторного
колеса 1 частицы пыли за счет центробежных
сил отбрасываются к стенке спиралеобразного
кожуха 2 и движутся по ней в направлении
выхлопного отверстия 3. Газ, обогащенный
пылью, через специальное пылеприемное
отверстие 3 отводится в пылевой бункер,
а очищенный газ поступает в выхлопную
трубу 4.
Для повышения
эффективности пылеуловителей такой
конструкции необходимо увеличить
переносную скорость очищаемого потока
в спиральном кожухе, но это ведет к
резкому повышению гидравлического
сопротивления аппарата, или уменьшить
радиус кривизны спирали кожуха, но это
снижает его производительность. Такие
машины обеспечивают достаточно высокую
эффективность очистки воздуха при
улавливании сравнительно крупных частиц
пыли – свыше 20 – 40 мкм.
Более перспективными пылеотделителями ротационного типа, предназначенными для очистки воздуха от частиц размером 5 мкм, являются противопоточные ротационные пылеотделители (ПРП). Пылеотделитель состоит из встроенного в кожух 1 полого ротора 2 с перфорированной поверхностью и колеса вентилятора 3. Ротор и колесо вентилятора насажены на общий вал. При работе пылеотделителя запыленный воздух поступает внутрь кожуха, где закручивается вокруг ротора. В результате вращения пылевого потока возникают центробежные силы, под действием которых взвешенные частицы пыли стремятся выделиться из него в радиальном направлении. Однако на эти частицы в противоположном направлении действуют силы аэродинамического сопротивления. Частицы, центробежная сила которых больше силы аэродинамического сопротивления, отбрасываются к стенкам кожуха и поступают в бункер 4. Очищенный воздух через перфорацию ротора с помощью вентилятора выбрасывается наружу.
Эффективность очистки ПРП зависит от выбранного соотношения центробежной и аэродинамической сил и теоретически может достигать 1.
Сравнение
ПРП с циклонами свидетельствует о
преимуществах ротационных пылеуловителей.
Так, габаритные размеры циклона в 3 – 4
раза, а удельные энергозатраты на очистку
1000 м 3
газа на 20 – 40 % больше, чем у ПРП при
прочих равных условиях. Однако широкое
распространение пылеуловители
ротационного действия не получили из-за
относительной сложности конструкции
и процесса эксплуатации по сравнению
с другими аппаратами сухой очистки
газов от механических загрязнений.
Для
разделения газового потока на очищенный
газ и обогащенный пылью газ используют
жалюзийный
пылеотделитель. На жалюзийной решетке
1 газовый поток расходом Q
разделяется на два протока расходом Q 1
и Q 2 .
Обычно Q 1
= (0.8-0.9)Q,
а Q 2 =(0.1-0.2)Q.
Отделение частиц пыли от основного
газового потока на жалюзийной решетке
происходит под действием инерционных
сил, возникающих при повороте газового
потока на входе в жалюзийную решетку,
а также за счет эффекта отражении частиц
от поверхности решетки при соударении.
Обогащенный пылью газовый поток после
жалюзийной решетки направляется к
циклону, где очищается от частиц, и вновь
вводится в трубопровод за жалюзийной
решеткой. Жалюзийные пылеотделители
отличаются простотой конструкции и
хорошо компонуются в газоходах,
обеспечивая эффективность очистки 0,8
и более для частиц размером более 20 мкм.
Они применяются для очистки дымовых
газов от крупнодисперсной пыли при t
до 450 – 600 о С.
Электрофильтр. Электрическая очистка один из наиболее совершенных видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана. Этот процесс основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах. Осадительные электроды 2 присоединяют к положительному полюсу выпрямителя 4 и заземляют, а коронирующее электроды подсоединяют к отрицательному полюсу. Частицы, поступающие в электрофильтр, ок положительному полюсу выпрямителя 4 и заземляют, а коронирующее электроды приедаче заряда ионов примесей ана. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 бычно уже имеют небольшой заряд, полученный за счет трения о стенки трубопроводов и оборудования. Таким образом, отрицательно заряженные частицы движутся к осадительному электроду, а положительно заряженные частицы оседают на отрицательном коронирующем электроде.
Фильтры
широко используют для тонкой очистки
газовых выбросов от примесей. Процесс
фильтрования состоит в задержании
частиц примесей на пористых перегородках
при движении через них. Фильтр представляет
собой корпус 1, разделенный пористой
перегородкой (фильтро-
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования на науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Забайкальский государственный университет»
Факультет физической культуры и спорта
Заочное отделение
Направление 034400 физическая культура для лиц с отклонением состояния здоровья (Адаптивная физическая культура)
Тема: Выбросы вредных веществ в атмосферу
Выполнил:
Левинцев А.П.
Студент гр.АФКз-14-1
Проверил:
Ассистент кафедры ТТиБЖ
Золтуев А.В.
2014, г.Чита
Введение
Заключение
Введение
атмосфера загрязнение выброс транспорт
Стремительный рост численности человечества и его научно-технической вооруженности в корне изменили ситуацию на Земле. Если в недавнем прошлом вся человеческая деятельность проявлялась отрицательно лишь на ограниченных, хоть и многочисленных территориях, а сила воздействия была несравненно меньше мощного круговорота веществ в природе, то теперь масштабы естественных и антропогенных процессов стали сопоставимыми, а соотношение между ними продолжает изменяться с ускорением в сторону возрастания мощности антропогенного влияния на биосферу.
Опасность непредсказуемых изменений в стабильном состоянии биосферы, к которому исторически приспособлены природные сообщества и виды, включая самого человека, столь велика при сохранении привычных способов хозяйствования, что перед нынешними поколениями людей, населяющими Землю, возникла задача экстренного усовершенствования всех сторон своей жизни в соответствии с необходимостью сохранения сложившегося круговорота веществ и энергии в биосфере. Кроме того, повсеместное загрязнение окружающей нас среды разнообразными веществами, подчас совершенно чуждыми для нормального существования организма людей, представляет серьезную опасность для нашего здоровья и благополучия будущих поколений.
Источники загрязнения атмосферы
К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем.
Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы - вулканическая и флюидная активность Земли Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы. Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару. Продолжительность загрязненного состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.
Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести:
1. Сжигание горючих ископаемых, которое сопровождается выбросом углекислого газа
2. Работа тепловых электростанций, когда при сжигании высокосернистых углей в результате выделения сернистого газа и мазута образуются кислотные дожди.
3. Выхлопы современных турбореактивных самолетов с оксидами азота и газообразными фторуглеводородами из аэрозолей, которые могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы (озоносферы).
4. Производственная деятельность.
5. Загрязнение взвешенными частицами (при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора).
6. Выбросы предприятиями различных газов.
7. Сжигание топлива в факельных печах.
8. Сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств, сопровождающееся образованием оксидов азота, которые вызывают смог.
При процессах сгорания топлива наиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы происходит в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и других энергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе, природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-50 %. Мощным и чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферы являются катастрофы на АЭС (Чернобыльская авария) и испытания ядерного оружия в атмосфере. Это связано как с быстрым разносом радионуклидов на большие расстояния, так и с долговременным характером загрязнения территории.
Классификация загрязняющих веществ
Загрязнение -- один из видов деградации экосистемы. Загрязнение окружающей среды -- это антропогенное привнесение в экосистему агентов различной природы, воздействие которых на живые организмы превышает природный уровень. В числе этих агентов могут быть как свойственные экосистеме, так и чуждые ей. В соответствии с данным определением загрязнения классифицируют по виду воздействия, способу поступления действующих агентов в окружающую среду и по характеру воздействия на нее Выделяют следующие виды загрязнения окружающей среды:
1) механическое -- загрязнение окружающей среды агентами, которые оказывают механическое воздействие (например, захламление мусором разных видов);
2) химическое -- загрязнение химическими веществами, оказывающими токсическое действие на живые организмы или вызывающими ухудшение химических свойств объектов окружающей среды;
3) физическое -- антропогенное воздействие, вызывающее негативные изменения физических свойств окружающей среды (тепловых, световых, шумовых, электромагнитных и др.);
4) радиационное -- антропогенное воздействие ионизирующего излучения радиоактивных веществ, превышающее природный уровень радиоактивности;
5) биологическое загрязнение отличается большим разнообразием и включает:
а) привнесение в экосистему чуждых ей живых организмов (животных, растений, микроорганизмов),
б) поступление биогенных веществ;
в) привнесение организмов, вызывающих нарушение баланса популяций;
г) антропогенное нарушение исходного состояния присущих экосистеме живых организмов (например, массовое размножение микроорганизмов или негативное изменение их свойств).
Загрязнение атмосферы выбросами транспорта
Большую долю в загрязнении атмосферы составляют выбросы вредных веществ от автомобилей. Общее количество транспортных средств, включая легковые автомобили, грузовики различных классов (не считая тяжелый внедорожный транспорт) и автобусы, составило 1,015 млрд единиц в 2010 году. При этом в 2009 году общее количество зарегистрированных автомобилей было гораздо ниже -- 980 млн. Для сравнения: в 1986 г. это число составляло «лишь» 500 млн. В настоящее время на долю автомобильного транспорта приходится больше половины всех вредных выбросов в окружающую среду, которые являются главным источником загрязнения атмосферы, особенно в крупных городах. В среднем при пробеге 15 тыс. км за год каждый автомобиль сжигает 2 т топлива и около 26 - 30 т воздуха, в том числе 4,5 т кислорода, что в 50 раз больше потребностей человека. При этом автомобиль выбрасывает в атмосферу (кг/год): угарного газа - 700, диоксида азота - 40, несгоревших углеводородов - 230 и твердых веществ - 2 - 5. Кроме того, выбрасывается много соединений свинца из-за применения в большинстве своем этилированного бензина.
Наблюдения показали, что в домах, расположенных рядом с большой дорогой (до 10 м), жители болеют раком в 3 - 4 раза чаще, чем в домах, удаленных от дороги на расстояние 50 м. Транспорт отравляет также водоемы, почву и растения.
Токсичными выбросами двигателей внутреннего сгорания (ДВС) являются отработавшие и картерные газы, пары топлива из карбюратора и топливного бака. Основная доля токсичных примесей поступает в атмосферу с отработавшими газами ДВС. С картерными газами и парами топлива в атмосферу поступает приблизительно 45 % углеводородов от их общего выброса.
Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей и, особенно, от двигателя - источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы оксида углерода увеличиваются в 4-5 раза. Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70 % свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в виде соединений в атмосферу с отработавшими газами, из них 30 % оседает на земле сразу за срезом выпускной трубы автомобиля, 40 % остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5-3 кг свинца в год. Концентрация свинца в воздухе зависит от содержания свинца в бензине.
Исключить поступление высокотоксичных соединений свинца в атмосферу можно заменой этилированного бензина неэтилированным.
Загрязнения атмосферного воздуха промышленными выбросами
Предприятия металлургической, химической, цементной и других отраслей промышленности выбрасывают в атмосферу пыль, сернистые и другие вредные газы, выделяющиеся при различных технологических производственных процессах. Черная металлургия выплавки чугуна и переработки его на сталь сопровождаются выбросом в атмосферу различных газов. Загрязнение воздуха пылью при коксовании углей сопряжено с подготовкой шихты и загрузкой ее в коксовые печи, с выгрузкой кокса в тушильные вагоны и с мокрым тушением кокса. Мокрое тушение сопровождается также выбросом в атмосферу веществ, входящих в состав используемой воды. Цветная металлургия. При получении металлического алюминия путем электролиза с отходящими газами от электролизных ванн в атмосферный воздух выделяется значительное количество газообразных и пылевидных фтористых соединений. Воздушные выбросы предприятий нефтедобывающей и нефтехимической промышленности содержат большое количество углеводородов, сероводорода и дурно пахнущих газов. Выброс в атмосферу вредных веществ на нефтеперерабатывающих заводах происходит главным образом вследствие недостаточной герметизации оборудования. Например, загрязнение атмосферного воздуха углеводородами и сероводородом отмечается от металлических резервуаров сырьевых парков для нестабильной нефти, промежуточных и товарных парков для легковых нефтепродуктов.
Производство цемента и строительных материалов может являться источником загрязнения атмосферы различной пылью. Основными технологическими процессами этих производств являются процессы измельчения и термическая обработка шихт, полуфабрикатов и продуктов в потоках горячих газов, что связано с выбросами пыли в атмосферный воздух. К химической промышленности относится большая группа предприятий. Состав их промышленных выбросов весьма разнообразен. 0сновными выбросами от предприятий химической промышленности являются окись углерода, окислы азота, сернистый ангидрид, аммиак, пыль от неорганических производств, органические вещества, сероводород, сероуглерод, хлористые соединения фтористые соединения и др. Источниками загрязнения атмосферного воздуха в сельских населенных местах являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышленные комплексы от производства мяса, предприятия районного объединения "Сельхозтехника", энергетические и теплосиловые предприятия, пестициды, применяемые в сельском хозяйстве. В районе расположения помещений для содержания скота и птицы в атмосферный воздух могут поступать и распространяться на значительное расстояние аммиак, сероуглерод и другие дурно пахнущие газы. К источникам загрязнения атмосферного воздуха пестицидами относятся склады, протравливание семян и сами поля, на которые в том или ином виде наносятся пестициды и минеральные удобрения, а также хлопкоочистительные заводы.
Влияние загрязнения атмосферы на человека, растительный и животный мир
Масса атмосферы нашей планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако ее роль в природных процессах биосферы огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредного космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них - на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования.
Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей степени оказывают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм человека преимущественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от загрязнения непосредственно, поскольку около 50% частиц примеси радиусом 0,01-0,1мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них.
Проникающие в организм частицы вызывают токсический эффект, поскольку они:
а) токсичны (ядовиты) по своей химической или физической природе;
б) служат помехой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нормально очищается респираторный (дыхательный) тракт;
в) служат носителем поглощенного организмом ядовитого вещества.
В некоторых случаях воздействие одни из загрязняющих веществ в комбинации с другими приводят к более серьезным расстройствам здоровья, чем воздействие каждого из них в отдельности. Статистический анализ позволил достаточно надежно установить зависимость между уровнем загрязнения воздуха и такими заболеваниями, как поражение верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема легких, а также болезни глаз. Резкое повышение концентрации примесей, сохраняющееся в течение нескольких дней, увеличивает смертность людей пожилого возраста от респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний. В декабре 1930 года в долине реки Маас (Бельгия) отмечалось сильное загрязнение воздуха в течение 3 дней; в результате сотни людей заболели, а 60 человек скончались - это более чем в 10 раз выше средней смертности. В январе 1931 года в районе Манчестера (Великобритания) в течение 9 дней наблюдалось сильное задымление воздуха, которое явилось причиной смерти 592 человек.
Широкую известность получили случаи сильного загрязнения атмосферы Лондона, сопровождавшиеся многочисленными смертельными исходами. В 1873 году в Лондоне было отмечено 268 непредвиденных смертей. Сильное задымление в сочетании с туманом в период с 5 по 8 декабря 1852 года привело к гибели более 4000 жителей Большого Лондона. В январе 1956 года около 1000 лондонцев погибли в результате продолжительного задымления. Большая часть тех, кто умер неожиданно, страдали от бронхита, эмфиземы легких или сердечно-сосудистыми заболеваниями.
В городах вследствие постоянно увеличивающегося загрязнения воздуха неуклонно растет число больных, страдающих такими заболеваниями, как хронический бронхит, эмфизема легких, различные аллергические заболевания и рак легких. В Великобритании 10% случаев смертельных исходов приходится на хронический бронхит, при этом 21 процент населения в возрасте 40 - 59 лет страдает этим заболеванием. В Японии в ряде городов до 60% жителей болеют хроническим бронхитом, симптомами которого является сухой кашель с частыми отхаркиваниями, последующее прогрессирующее затруднение дыхания и сердечная недостаточность. В связи с этим следует отметить, что так называемое японское экономическое чудо 50 - 60-х годов сопровождалось сильным загрязнением природной среды одного из наиболее красивых районов земного шара и серьезным ущербом, причиненным здоровью населения этой страны. В последние десятилетия с вызывающей сильную озабоченность быстротой растет число заболевших раком бронхов и легких, возникновению которых способствуют канцерогенные углеводороды.
Животных находящиеся в атмосфере и выпадающие вредные вещества поражают через дыхательные органы и проникают в организм вместе со съедобными запыленными растениями. При поглощении больших количеств вредных загрязняющих веществ животные могут получить острые отравления. Хроническое отравление животных фтористыми соединениями получило среди ветеринаров название «промышленный флюороз», который возникает при поглощении животными корма или питьевой воды, содержащих фтор. Характерными признаками являются старение зубов и костей скелета.
Пчеловоды некоторых районов ФРГ, Франции и Швеции отмечают, что вследствие отравления фтором, оседающим на медоносных цветах, наблюдается повышенная смертность пчел, уменьшается количество меда и резко снижается численность пчелиных семей.
Действие молибдена на жвачных животных наблюдалось в Англии, в штате Калифорния (США) и в Швеции. Молибден, проникающий в почву, препятствует поглощению растениями меди, а отсутствие меди в пище у животных вызывает потерю аппетита, веса. При отравлении мышьяком на теле крупного рогатого скота появляются изъязвления.
В ФРГ наблюдали сильное отравление свинцом и кадмием серых куропаток и фазанов, а в Австрии свинец накапливался в организмах зайцев, которые питались травой вдоль автострад. Трех таких зайцев, съеденных за одну неделю, вполне достаточно, чтобы человек мог заболеть в результате свинцового отравления.
Заключение
На сегодняшний день в мире существует множество экологических проблем: начиная от исчезновения некоторых видов растений и животных и заканчивая угрозой вырождения человеческой расы. Экологическое действие загрязняющих агентов может проявляться по-разному: оно может затрагивать либо отдельные организмы (проявляться на организменном уровне), либо популяции, биоценозы, экосистемы и даже биосферу в целом.
На организменном уровне может происходить нарушение отдельных физиологических функций организмов, изменение их поведения, снижение темпов роста и развития, снижение устойчивости к воздействиям иных неблагоприятных факторов внешней среды.
На уровне популяций загрязнение может вызывать изменение их численности и биомассы, рождаемости, смертности, изменения структуры, годовых циклов миграций и ряда других функциональных свойств.
На биоценотическом уровне загрязнение сказывается на структуре и функциях сообществ. Одни и те же загрязняющие вещества по-разному влияют на разные компоненты сообществ. Соответственно меняются количественные соотношения в биоценозе, вплоть до полного исчезновения одних форм и появления других. В конечном счете происходит деградация экосистем, ухудшение их как элементов среды человека, снижение положительной роли в формировании биосферы, обесценение в хозяйственном отношении.
На данный момент в мире существует много теорий, в которых большое внимание уделяется нахождению наиболее рациональных путей решения экологических проблем. Но, к сожалению, на бумаге все оказывается значительно проще, чем в жизни.
Воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого природе человеком.
На мой взгляд, для предотвращения дальнейшего загрязнения окружающей среды в первую очередь необходимо:
Усилить внимание к вопросам охраны природы и обеспечения рационального использования природных ресурсов;
Установить систематический контроль за использованием предприятиями и организациями земель, вод, лесов, недр и других природных богатств;
Усилить внимание к вопросам по предотвращению загрязнений и засоления почв, поверхностных и подземных вод;
Уделять большое внимание сохранению водоохранных и защитных функций лесов, сохранению и воспроизводству растительного и животного мира, предотвращению загрязнения атмосферного воздуха;
Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, однако до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями. Экологическая проблема - это одна из наиболее важных задач человечества. И уже сейчас люди должны это понимать и принимать активное участие в борьбе за сохранение природной среды. Причем везде: и в городе Чите, и в Челябинской области, и в России, и во всем мире. От решения этой глобальной проблемы зависит, без малейшего преувеличения, будущее всей планеты.
Список использованной литературы
1. Криксунов, Е. А., Пасечник, В.В., Сидорин, А.П. Экология. Уч. пособие / Под ред. Е. А. Криксунова и др. - М., 1995.
2. Протасов, В.Ф. и др. Экология, здоровье и природопользование в России / Под ред. В. Ф. Протасова. - М., 1995.
3. Хефлинг, Г. Тревога в 2000 году / Г. Хефлинг. - М., 1990.
4. Черняк, В.З. Семь чудес и другие / В.З. Черняк. - М., 1983.
5. Использованы материалы сайта http:www.zr.ru
6. Использованы материалы сайта http:www.ecosystema.ru
7. Использованы материалы сайта http:www.activestudy.info.ru
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Параметры источников выброса загрязняющих веществ. Степень влияния загрязнения атмосферного воздуха на населенные пункты в зоне влияния производства. Предложения по разработке нормативов ПДВ в атмосферу. Определение ущерба от загрязнения атмосферы.
дипломная работа , добавлен 05.11.2011
Физико-географическая характеристика Хабаровского края и города Хабаровска. Основные источники загрязнения объектов природной среды. Условия загрязнения атмосферы промышленными выбросами предприятий. Основные мероприятия по снижению выбросов в атмосферу.
курсовая работа , добавлен 17.11.2012
Определение санитарно-защитной зоны промышленного предприятия в г. Купянск, где источником выбросов загрязняющих веществ является котел. Расчет приземной концентрации загрязняющих веществ в атмосфере на различных расстояниях от источников выбросов.
курсовая работа , добавлен 08.12.2015
Расчет выбросов загрязняющих веществ от механического участка, сушильно-помольных, смесительных агрегатов асфальтобетонных заводов. Оценка уровней загрязнения атмосферы в сравнении с предельно допустимой концентрацией веществ. Устройство циклона "СИОТ-М".
курсовая работа , добавлен 27.02.2015
Характеристика предприятия как источника загрязнения атмосферы. Расчет масс загрязняющих веществ, содержащихся в выбросах предприятия. Характеристика газоочистного оборудования. Нормирование сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду.
курсовая работа , добавлен 21.05.2016
Вещества, загрязняющие атмосферу и их состав в выбросах, основные загрязнители атмосферы. Методы расчетов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, характеристика предприятия как источника загрязнения атмосферы. Результаты расчетов выбросов веществ.
курсовая работа , добавлен 13.10.2009
Характеристика производства с точки зрения загрязнения атмосферы. Установки очистки газов, анализ их технического состояния и эффективности работы. Мероприятия по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Радиус зоны влияния источника выброса.
курсовая работа , добавлен 12.05.2012
Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по результатам измерений на технологических участках и складе топлива. Определение категории опасности предприятия. Разработка плана-графика контроля за выбросами предприятием вредных веществ в атмосферу.
реферат , добавлен 24.12.2014
Расчет выбросов оксидов азота, оксидов серы, оксида углерода и твердых загрязняющих веществ. Организация санитарно-защитной зоны. Разработка мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Определение графика контроля за выбросами.
курсовая работа , добавлен 02.05.2012
Характеристика технологического оборудования котельной как источника загрязнения атмосферы. Расчет параметров выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Использование критериев качества атмосферного воздуха при нормировании выбросов вредных веществ.