Реферат на тему защита атмосферного воздуха от загрязнения

Обновлено: 05.07.2024

Техногенная опасность – состояние, внутренне присущее технической системе, промышленному или транспортному объекту, реализуемое в виде поражающих воздействий источника техногенной чрезвычайной ситуации на человека и окружающую среду при его возникновении, либо в виде прямого или косвенного ущерба для человека и окружающей среды в процессе нормальной эксплуатации этих объектов. [3]
К техногенным относятся чрезвычайные ситуации, происхождение которых связано с производственно-хозяйственной деятельностью человека на объектах техносферы. Как правило, техногенные ЧС возникают вследствие аварий, сопровождающихся самопроизвольным выходом в окружающее пространство вещества и (или) энергии.

Прикрепленные файлы: 1 файл

БЖ.doc

Государственное бюджетное образовательное учреждение
Среднего профессионального образования
’’Московский областной техникум отраслевых технологий,,

Выполнила:
Трухина В.Н
Студентка группы №25

Преподаватель:
Тарасова И.С

Люберцы, 2013 год

1.Характеристика техногенных опасностей

К техногенным относятся чрезвычайные ситуации, происхождение которых связано с производственно-хозяйственной деятельностью человека на объектах техносферы. Как правило, техногенные ЧС возникают вследствие аварий, сопровождающихся самопроизвольным выходом в окружающее пространство вещества и (или) энергии.

Базовая классификация ЧС техногенного характера строится по типам и видам чрезвычайных событий, инициирующих ЧС:

· транспортные аварии (катастрофы);

· пожары, взрывы, угроза взрывов;

· аварии с выбросом (угрозой выброса) ХОВ;

· аварии с выбросом (угрозой выброса) РВ;

· аварии с выбросом (угрозой выброса) биологически опасных веществ;

· внезапное обрушение зданий, сооружений;

· аварии на электроэнергетических системах;

· аварии в коммунальных системах жизнеобеспечения;

· аварии на очистных сооружениях;

Чрезвычайные ситуации, вызванные возникновением пожаров и взрывами. Пожары и взрывы объектов промышленности, транспорта, административных зданий, общественного и жилищного фонда наносят значительный материальный ущерб и зачастую приводят к гибели людей.

Пожар — это комплекс физико-химических явлений, в основе которых лежат неконтролируемые процессы горения, тепло- и массообмена, сопровождающиеся уничтожением материальных ценностей и создающие опасность для жизни людей.

Взрыв — это неконтролируемое освобождение большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени.

Пожары и взрывы зачастую представляют собой взаимосвязанные явления. Взрывы могут быть вторичными последствиями пожар ов как результат сильного нагрева емкостей с горючими газами (ГГ), легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ), горючими жидкостями (ГЖ), а также пылевоздушных смесей (ГП), находящихся в закрытом пространстве помещений, зданий, сооружений. В свою очередь, взрывы, как правило, приводят к возникновению пожара на объекте, так как в результате взрыва образуется сильно нагретый газ (плазма) с очень высоким давлением, который оказывает не только ударное механическое, но и воспламеняющее воздействие на окружающие предметы, в том числе горючие вещества.

Объекты, на которых производятся, хранятся или транспортируются вещества, приобретающие при некоторых условиях способность к возгоранию (взрыву), относятся соответственно к пожаро- или взрывоопасным объектам.

Процесс горения возможен при следующих основных условиях:

- непрерывное поступление окислителя (кислорода воздуха);

- наличие горючего вещества или его непрерывная подача в зону горения;

- непрерывное выделение теплоты, необходимой для поддержания горения.

Зона наиболее интенсивного горения, в которой имеются все три условия, называется очагом пожара. Процесс развития пожара состоит из следующих фаз:

- распространение горения по площади и пространству;

- активное пламенное горение с постоянной скоростью потери массы горючих веществ;

- догорание тлеющих материалов и конструкций.

Пожар происходит в определенном пространстве (на площади или в объеме), которое условно может быть разделено на зоны горения, теплового воздействия и задымления, не имеющие четких границ.

Зона горения занимает часть пространства, в котором протекают процессы термического разложения твердых горючих материалов (ТГМ) или испарения ЛВЖ и ГЖ, горения ГГ и паров в объеме диффузионного давления пламени.

Зона теплового воздействия представляет собой прилегающее к зоне горения пространство, в пределах которого происходит интенсивный теплообмен между поверхностью пламени, окружающими строительными конструкциями и горючими материалами.

В начальной стадии пожара теплота в основном передается теплопроводностью через металлические строительные конструкции, трубы и инженерные коммуникации. При пожарах в зданиях излучение является основным способом передачи теплоты по всем направлениям до момента интенсивного задымления, когда дым в результате рассеивания и поглощения лучистой энергии ослабляет тепловой поток. В период сильного задымления зоны пожара конвекцией передается значительно больше теплоты, чем иными способами; при этом нагретые до высоких температур газы способны с легкостью вызывать возгорание горючих материалов на пути своего движения: в коридорах, проходах, лифтовых шахтах, лестничных клетках, вентиляционных люках и т.д.

При пожарах на открытых пространствах распространение огня происходит в основном за счет возгорания окружающих горючих веществ при передаче им значительной теплоты излучением. Несмотря на то, что доля теплоты, передаваемой конвекцией, достигает ориентировочно 75 %, значительная ее часть передается верхним слоям атмосферы и не изменяет обстановки на пожаре.

По условиям газообмена и теплообмена с окружающей средой все пожары подразделяются на два обширных класса:

1-й класс — пожары на открытом пространстве;

2-й класс — пожары в ограждениях.

Взрывы могут иметь химическую и физическую природу.

При химических взрывах в твердых, жидких, газообразных взрывчатых веществах или аэровзвесях горючих веществ, находящихся в окислительной среде, с огромной скоростью протекают экзотермические окислительно-восстановительные реакции или реакции термического разложения с выделением тепловой энергии.

Физический взрыв возникает вследствие неконтролируемого высвобождения потенциальной энергии сжатых газов из замкнутых объемов технологического оборудования, трубопроводов и других сосудов, работающих под давлением.

Параметрами, определяющими мощность взрыва, являются энергия взрыва и скорость ее выделения. Энергия взрыва обуславливается физико-химическими превращениями, протекающими при различных видах взрывов.

Основными поражающими факторами взрыва являются ударная волна (воздушная — при взрыве в газовой среде — гидравлическая — при взрыве в жидкой среде) и осколочные поля.

Осколочные поля — площади территории, поражаемые разлетающимися осколками разорвавшихся объектов и объектов, разрушенных ударной волной. Осколочные поля условно делятся на две зоны. Первая зона определяется площадью круга при ненаправленном взрыве и площадью кругового сектора при направленном взрыве, на которую разлетается до 80 % всех осколков. Втора непосредственно примыкает к первой и определяется площадью падения оставшихся 20 % осколков. Радиус этой зоны превышает радиус первой зоны в 20 и более раз, в зависимости от мощности взрыва.

Воздушная ударная волна образуется за счет энергии, выделенной в центре взрыва, которая приводит к возникновению очень высокой температуры и огромного давления. Продукты взрыва, воздействуя на окружающие слои воздуха, создают в нем затухающее волновое поле, в котором переносятся на значительное расстояние тепловая, акустическая и кинетическая энергия взрыва. В воздушном пространстве образуются подвижные зоны cжатия и разрежения слоев воздуха, давление в которых будет значительно отличаться от нормального атмосферного. По сферической границе зоны сжатия возникает фронт ударной волны.

На объектах техносферы имеют место следующие основные типы взрывов: свободный воздушный, наземный на открытой территории, наземный в непосредственной близости от объекта и взрыв внутри объекта. Характеры распространения воздушных ударных волн при свободном воздушном взрыве и наземном взрыве на открытой территории во многом сходны. В случае наземного взрыва в непосредственной близости от объекта (здания или сооружения) ударная волна подходит сначала к его фронтальной поверхности, затем, обтекая объект, воздействует на него с боков и сзади. Отраженная от преграды ударная волна тормозит движущиеся на фронтальную часть объекта массы воздуха в прямой волне, при этом происходит повышение избыточного давления в 2-8 раз. [5, с. 171-178]

Техногенные опасности по воздействию на человека могут быть механическими, физическими, химическими, психофизиологическими и т.д.

Под механическими опасностями понимаются такие нежелательные воздействия на человека, происхождение которых обусловлено вилами гравитации и кинетической энергии тел.

Механические опасности создаются падающими, движущимися, вращающимися объектами природного и искусственного происхождения. Например, механическими опасностями естественного свойства являются обвалы и камнепады в горах, снежные лавины, сели, град и др.

Носителями механических опасностей искусственного происхождения являются машины и механизмы, различное оборудование, транспорт, здания и сооружения и многие другие объекты, воздействующие в силу разных обстоятельств на человека своей массой, кинетической энергией и другими свойствами. [4, с. 176-177]

Действие электрического тока на человека носит многообразный характер. Проходя через организм человека, электрический ток вызывает термическое, электролитическое, а также биологическое действия.

Термическое действие тока проявляется в ожогах некоторых отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов, крови и т. п.

Электролитическое действие тока проявляется в разложении крови и других органических жидкостей организма и вызывает значительные нарушения их физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется как раздражение и возбуждение живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе легких и сердца. В результате могут возникнуть различные нарушения и даже полное прекращение деятельности органов кровообращения и дыхания. [4, с. 189]

Основная опасность, создаваемая электризацией различных материалов, состоит в возможности искрового заряда, как с диэлектрической наэлектризованной поверхности, так и с изолированного проводящего объекта.

Разряд статического электричества возникает тогда, когда напряженность электрического поля над поверхностью диэлектрика или проводника, обусловленная накоплением на них зарядов, достигает критической ( пробивной) величины.

Устранение опасности возникновения электростатических зарядов достигается применением ряда мер: заземлением, повышением поверхностной проводимости диэлектриков, ионизацией воздушной среды, уменьшением электризации горючих жидкостей. [4, с. 223-225]

Лазерное излучение представляет опасность для человека, наиболее опасно оно для органов зрения. Практически на всех длинах волн лазерное излучение проникает свободно внутрь глаза. Лучи света, прежде чем достигнуть сетчатки глаза, проходят через несколько преломляющих сред: роговую оболочку, хрусталик, стекловидное тело. Энергия лазерного излучения, поглощенная внутри глаза, преобразуется в тепловую энергию. Нагревание может вызвать различные повреждения и разрушения глаза.

При больших интенсивностях лазерного облучения возможны повреждения не только кожи, но и внутренних тканей и органов. Эти повреждения имеют характер отеков, кровоизлияний, омертвления тканей, а также свертывания и распада крови. [4, с. 226]

Опасными и источниками вибрации являются технологическое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт, строительные машины, тяжелый автотранспорт.

Шум создается транспортными средствами, промышленным оборудованием и механизмами.

Источниками электромагнитных полей радиочастот являются радиотехнические объекты, телевизионные и радиолокационные станции, термические цехи.

Значительными источниками теплового загрязнения среды обитания являются тепловые и атомные электростанции (ТЭС и АЭС).

Источниками ионизирующего облучения человека в окружающе й среде являются космические облучения, облучение от природных источников, медицинские обследования, ТЭС и АЭС, радиоактивные осадки и т.п. [7, с. 57]

2. Последствия воздействия техногенных опасностей на природную среду

Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. В конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых.

К началу XXI века загрязнения окружающей среды отходами, выбросами, сточными водами всех видов промышленного производства, сельского хозяйства, коммунального хозяйства городов приобрели глобальный характер, что поставило человечество на грань экологической катастрофы.

Атмосфера — газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией.

Обычно атмосферой принято считать область вокруг небесного тела, в которой газовая среда вращается вместе с ним как единое целое.

Глубина атмосферы некоторых планет, состоящих в основном из газов (газовые планеты), может быть очень большой.

Атмосфера Земли содержит кислород, используемый большинством живых организмов для дыхания, и диоксид углерода потребляемый растениями, водорослями и цианобактериями в процессе фотосинтеза.

Атмосфера также является защитным слоем планеты, защищая её обитателей от солнечного ультрафиолетового излучения.

Основные загрязнители атмосферного воздуха

Основными загрязнителями атмосферного воздуха, образующимися как в процессе хозяйственной деятельности человека, так и в результате природных процессов, являются:

диоксид серы SO2,
диоксид углерода CO2,
оксиды азота NOx,
твердые частицы – аэрозоли.

Доля этих загрязнителей составляет 98% в общем объеме выбросов вредных веществ.

Помимо этих основных загрязнителей, в атмосфере наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ: формальдегид, фенол, бензол, соединения свинца и других тяжелых металлов, аммиак, сероуглерод и др.

Основные загрязнители атмосферы

Источники загрязнения атмосферы проявляются практически во всех видах хозяйственной деятельности человека. Их можно разделить на группы стационарных и подвижных объектов.

К первым относятся промышленные, сельскохозяйственные и другие предприятия, ко вторым - средства наземного, водного и воздушного транспорта.

Среди предприятий наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносят:

теплоэнергетические объекты (тепловые электрические станции, отопительные и производственные котельные агрегаты);
металлургические, химические и нефтехимические заводы.

Загрязнение атмосферы и контроль ее качества

Контроль атмосферного воздуха осуществляется с целью установления соответствия его состава и содержания компонентов требованиям охраны окружающей среды и здоровья человека.

Контролю подлежат все источники образования загрязнений, поступающих в атмосферу, их рабочие зоны, а также зоны влияния этих источников на окружающую среду (воздух населенных пунктов, мест отдыха и др.)

Комплексный контроль качества включает следующие измерения:

химический состав атмосферного воздуха по ряду наиболее важных и значимых компонентов;
химический состав атмосферных осадков и снежного покрова
химический состав пылевых загрязнений;
химический состав жидкофазных загрязнений;
содержание в приземном слое атмосферы отдельных компонентов газовых, жидкофазных и твердофазных загрязнений (в том числе токсических, биологических и радиоактивных);
радиационный фон;
температура, давление, влажность атмосферного воздуха;
направление и скорость ветра в приземном слое и на уровне флюгера.

Данные этих измерений позволяют не только оперативно оценивать состояние атмосферы, но и прогнозировать неблагоприятные метеорологические условия.

Контроль газовых смесей

Контроль состава газовых смесей и содержания в них примесей основан на сочетании качественного и количественного анализа. При качественном анализе выявляют присутствие в атмосфере специфических особо опасных примесей без определения их содержания.

Применяют органолептический, индикаторный методы и метод тест-проб. Органолептическое определение основано на способности человека узнавать запах специфического вещества (хлор, аммиак, сера и др.), изменение окраски воздуха, чувствовать раздражающее действие примесей.

Экологические последствия загрязнения атмосферы

К важнейшим экологическим последствиям глобального загрязнения атмосферы относятся:

возможное потепление климата (парниковый эффект);
нарушение озонового слоя;
выпадение кислотных дождей;
ухудшение здоровья.

Парниковый эффект

Парниковый эффект – это повышение температуры нижних слоев атмосферы Земли по сравнению с эффективной температурой,т.е. температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.

Киотский протокол

В декабре 1997 г. на встрече в Киото (Япония), посвященной глобальному изменению климата, делегатами из более чем 160 стран была принята конвенция, обязывающая развитые страны сократить выбросы СО2. Киотский протокол обязывает 38 индустриально развитых стран сократить к 2008–2012 г.г. выбросы СО2 на 5 % от уровня 1990 г.:

Европейский союз должен сократить выбросы СО2 и других тепличных газов на 8 %,
США – на 7%,
Япония – на 6 %.

Средства защиты

Основными путями снижения и полной ликвидации загрязнения атмосферы служат:

разработка и внедрение очистных фильтров на предприятиях,
использование экологически безопасных источников энергии,
использование безотходной технологии производства,
борьба с выхлопными газами автомобилей,
озеленение городов и поселков.

Очистка промышленных отходов не только предохраняет атмосферу от загрязнений, но и дает дополнительное сырье и прибыли предприятиям.

Защита атмосферы

Один из способов предохранения атмосферы от загрязнения - переход на новые экологически безопасные источники энергии. Например, строительство электростанций, использующих энергию приливов и отливов, тепло недр, применение гелиоустановок и ветряных двигателей для получения электроэнергии.

В 1980-е годы перспективным источником энергии считались атомные электростанции (АЭС). После чернобыльской катастрофы число сторонников широкого использования атомной энергии уменьшилось. Эта авария показала, что атомные электростанции требуют повышенного внимания к системам их безопасности. Альтернативным источником энергии академик А. Л. Яншин, например, считает газ, которого в России в перспективе можно добывать около 300 трлн кубометров.

Средства защиты

Очистка технологических газовых выбросов от вредных примесей.
Рассеивание газовых выбросов в атмосфере. Рассеивание осуществляется с помощью высоких дымовых труб (высотой более 300 м). Это временное, вынужденное мероприятие, которое осуществляется вследствие того, что существующие очистные сооружения не обеспечивают полной очистки выбросов от вредных веществ.
Устройство санитарно-защитных зон, архитектурно-планировочные решения.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это полоса, отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от влияния вредных факторов производства. Ширина СЗЗ устанавливается в зависимости от класса производства, степени вредности и количества выделенных в атмосферу веществ (50–1000 м).

Архитектурно-планировочные решения – правильное взаимное размещение источников выбросов и населенных мест с учетом направления ветров, сооружение автомобильных дорог в обход населенных пунктов и др.

Оборудование для очистки выбросов

устройства для очистки газовых выбросов от аэрозолей (пыли, золы, сажи);
устройства для очистки выбросов от газо- и парообразных примесей (NO, NO2, SO2, SO3 и др.)

Сухие пылеуловители

Сухие пылеуловители предназначены для грубой механической очистки от крупной и тяжелой пыли. Принцип работы – оседание частиц под действием центробежной силы и силы тяжести. Широкое распространение получили циклоны различных видов: одиночные, групповые, батарейные.

Мокрые пылеуловители

Мокрые пылеуловители характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсной пыли размером до 2 мкм. Работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель под действием сил инерции или броуновского движения.

Запыленный газовый поток по патрубку 1 направляется на зеркало жидкости 2, на котором осаждаются наиболее крупные частицы пыли. Затем газ поднимается навстречу потоку капель жидкости, подаваемой через форсунки, где происходит очистка от мелких частиц пыли.

Фильтры

Предназначены для тонкой очистки газов за счет осаждения частиц пыли (до 0,05 мкм) на поверхности пористых фильтрующих перегородок.

По типу фильтрующей загрузки различают тканевые фильтры (ткань, войлок, губчатая резина) и зернистые.

Выбор фильтрующего материала определяется требованиями к очистке и условиями работы: степень очистки, температура, агрессивность газов, влажность, количество и размер пыли и т.д.

Электрофильтры

Электрофильтры – эффективный способ очистки от взвешенных частиц пыли (0,01 мкм), от масляного тумана.

Принцип действия основан на ионизации и осаждении частиц в электрическом поле. У поверхности коронирующего электрода происходит ионизация пылегазового потока. Приобретая отрицательный заряд, частицы пыли движутся к осадительному электроду, имеющему знак, противоположный заряду коронирующего электрода. По мере накопления на электродах частицы пыли падают под действием силы тяжести в сборник пыли или удаляются встряхиванием.

Способы очистки от газо- и парообразных примесей

Очистка от примесей путем каталитического превращения. С помощью этого метода превращают токсичные компоненты промышленных выбросов в безвредные или менее вредные вещества путем введения в систему катализаторов (Pt, Pd, Vd):

каталитическое дожигание СО до СО2;
восстановление NОx до N2.

Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве абсорбента, например, используют воду для улавливания таких газов как NH3, HF, HCl.

Адсорбционный метод позволяет извлекать вредные компоненты из промышленных выбросов с помощью адсорбентов – твердых тел с ультрамикроскопической структурой (активированный уголь, цеолиты, Al2O3.

Содержание

Содержание
Введение________________________________________________________3
1. Источники загрязнения атмосферы_____________________________4
2. Вредные примеси и газы _____________________________________6
3. Основные методы очистки воздушных выбросов от газообразных компонентов________________________________________________8
3.1. Метод абсорбции ___________________________________________8
3.2. Метод хемосорбции _________________________________________9
3.3. Метод адсорбции____________________________________________9
3.4. Термический метод_________________________________________10
4. Рассеивание пылегазовых выбросов в атмосферу_________________10
5. Устройство санитарно-защитных зон___________________________11
Заключение___________________________________________________13
Список литературы_____________________________________________14

Работа содержит 1 файл

реферат защита атмосферы от пром загр.doc

Министерство Образования и Науки Российской Федерации

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ

им. К.Г. РАЗУМОВСКОГО

Студент: Круглова О.В.

Проверил: Гурковская Е.А.

Введение______________________ ______________________________ ____3

Источники загрязнения атмосферы_____________________ ________4
Вредные примеси и газы ______________________________ _______6
Основные методы очистки воздушных выбросов от газообразных компонентов___________________ _____________________________8
3.1. Метод абсорбции ______________________________ _____________8
3.2. Метод хемосорбции ______________________________ ___________9
3.3. Метод адсорбции_____________________ _______________________9

3.4. Термический метод_________________________ ________________10

Рассеивание пылегазовых выбросов в атмосферу_________________10
Устройство санитарно-защитных зон___________________________ 11

Заключение____________________ ______________________________ _13

Список литературы_____________ ______________________________ __14

Загрязнением атмосферы считается прямое или косвенное введение в нее любого вещества в таком количестве, которое воздействует на качество и состав наружного воздуха, нанося вред людям, живой и неживой природе, экосистемам, строительным материалам, природным ресурсам – всей окружающей среде.

1. Источники загрязнения атмосферы

Существует два вида загрязнений атмосферы: естественное и искусственное, каждый обусловлен соответствующими источниками (рис.1). Источники загрязнения атмосферы различаются также по мощности выброса (мощные, крупные, мелкие), высоте выброса (низкие, средней высоты и высокие), температуре выходящих газов (нагретые и холодные).

Для подготовки исходных данных для расчета предельно допустимых выбросов (ПДВ) предприятия для каждого источника по каждому показателю требуется классификация не только источников загрязнений, но также классификация и характеристика выбросов, степень изученности и учет в расчетах. При этом учитывают организованные, неорганизованные и распределенные выбросы (рис. 1).

Рис.1. Источники загрязнения атмосферы

Организованные выбросы обычно производятся из стационарных источников. Их характеризует большая высота труб (50–100 м), а также значительные концентрации и объемы. Неорганизованные выбросы проявляются в виде поступлений токсикантов в атмосферу из производственных помещений предприятий. Концентрация и объем загрязняющих веществ меньше, высота выброса небольшая. Распределенные выбросы связаны в основном с транспортом, а также с обработкой сельскохозяйственных территорий ядохимикатами.

Наиболее распространенные выбросы промышленности - зола, пыль, оксид цинка, сернистый ангидрид, сероводород, меркаптан, альдегиды, углеводороды, смолы, оксид и диоксид азота, аммиак, озон, оксид и диоксид

углерода, фтористый водород, хлористый водород, кремнефтористый натрий, радиоактивные газы и аэрозоли.

Рис.2. Классификация источников, выбросов и степени

2. Вредные примеси и газы

Большое количество вредных примесей и газов оказывает на окружающую среду и здоровье человека сильное негативное воздействие. Основными соединениям, загрязняющими атмосферу, являются оксид углерода, диоксид серы, формальдегид, бенз(а)пирен, сажа, акролеин, свинец, а также более 50 углеводородов, большинство из которых являются высоко токсичными. Вот характеристика и влияние на организм человека лишь некоторых из них.

Окись углерода - газ, не имеющий ни цвета, ни запаха.

Основную массу глобальных выбросов СО дают двигатели внутреннего сгорания.

Наши органы чувств не в состоянии его обнаружить, тем не менее он присутствует в воздухе в достаточно больших концентрациях. Окись углерода вдыхается вместе с воздухом или табачным дымом и поступает в кровь, где соединяется с молекулами гемоглобина прочнее, чем кислород. Чем больше окиси углерода в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ней и тем меньше кислорода достигает клеток. Следовательно, развивается картина кислородной недостаточности. Вторичный эффект действия CO аналогичен механизму действия цианистых соединений, приводящему к нарушению клеточного дыхания и гибели организма (при концентрации 1%-в течение нескольких минут). Окись углерода - один из факторов, вызывающих сердечные приступы.

Диоксид серы - бесцветный газ с удушливым запахом.

Мировой выброс SO2 в атмосферу составляет около 147 млн. тонн.

При соприкосновении с влажной поверхностью слизистых оболочек верхних дыхательных путей SO2 образует нестабильную сернистую кислоту, окисляющуюся до серной, что и определяет первичный характер его токсического действия. Раздражающее действие сернистого ангидрида на слизистые оболочки приводит к развитию хронических ринитов, воспалениям слухового прохода и евстахиевой трубы, хроническим бронхитам, преимущественно с астматическими компонентами. При высоких концентрациях сернистый ангидрид вызывает раздражение слизистых глаз, в редких случаях даже потерю сознания. При длительном воздействии в малых концентрациях наблюдаются изменения со стороны органов пищеварения, имеют место функциональные нарушения щитовидной железы.

Свинец - кумулятивный яд. Он постепенно накапливается в организме человека, поскольку скорость его выведения очень низка.

Воздух в городах заполнен частицами свинца, образующимися при сгорании бензина (50% общего неорганического свинца, попадающего в организм). Уличная пыль, в которой тоже обнаружены высокие уровни соединений свинца, - еще один источник попадания его в организм человека.

Содержание свинца, измеренное в городском воздухе за месячный срок, составляет 5 мкг/м3. При такой концентрации у жителей городов пороговые уровни свинца, при которых проявляются признаки свинцового отравления, достигаются быстрее. Свинец уменьшает скорость образования эритроцитов в костном мозге; он также блокирует синтез гемоглобина. У детей пороговый уровень составляет половину уровня взрослых и они оказываются гораздо более чувствительными к отравлению свинцом. Развитие заболевания у ребенка характеризуется постоянными запорами, рвотой, припадками и обмороками.

Углеводороды - выбрасываются в атмосферу в виде капелек и паров.

Треть годового выброса углеводородов в атмосферу приходится на выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Другим источником является работа нефтеперегонных заводов.

Воздействие на организм углеводородов бензинового ряда выражается в нарушениях функционального состояния центральной нервной системы . В наибольшей степени страдает высшая нервная деятельность, что связано с наркотическим действием углеводородов. Даже в очень низких концентрациях действие углеводородов приводит к функциональным расстройствам нервной системы, неврастении, вегетоневрозам, вспыльчивости и раздражительности - вплоть до сильного головокружения при резких движениях головой. Углеводороды, выбрасываемые в воздух при работе автотранспорта с газобаллонными установками, вызывают общую слабость, головные боли, реже - ощущение шума в голове.

Для предотвращения негативных последствий воздействий загрязняющих веществ необходимо знать их предельные уровни, при которых возможна нормальная жизнедеятельность и функционирование организма. Основной величиной экологического нормирования содержания вредных химических соединений в компонентах природной среды, в частности в атмосферном воздухе, является ПДК - предельно-допустимая концентрация. ПДК загрязняющих веществ в воздухе устанавливаются в законодательном порядке или рекомендуются компетентными учреждениями. В России ПДК загрязняющего вещества в атмосферном воздухе - гигиенический норматив, утверждаемый постановлением Главного государственного врача РФ по рекомендации Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве РФ (Минздрав России, Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.695-98).

3.Основные методы очистки воздушных выбросов от газообразных компонентов

3.1. Метод абсорбции

Метод абсорбции – заключается в поглощении отдельных компонентов газообразной смеси абсорбентом (поглотителем) в качестве которого выступает жидкость.

Абсорбенты, применяемые в промышленности, оцениваются по следующим показателям:

1) абсорбционная емкость, т. е. растворимость извлекаемого компонента в поглотителе в зависимости от температуры и давления;

2) селективность, характеризуемая соотношением растворимостей разделяемых газов и скоростей их абсорбции;

3) минимальное давление паров во избежание загрязнения очищаемого газа парами абсорбента;

5) отсутствие коррозирующего действия на аппаратуру.

В качестве абсорбентов применяют воду, растворы аммиака, едких и карбонатных щелочей, солей марганца, этаноламины, масла, суспензии гидроксида кальция, оксидов марганца и магния, сульфат магния и др. Например, для очистки газов от аммиака, хлористого и фтористого водорода в качестве абсорбента используют воду, для улавливания водяных паров – серную кислоту, для улавливания ароматических углеводородов – масла.

Абсорбционная очистка - непрерывный и, как правило, циклический процесс, так как поглощение примесей обычно сопровождается регенерацией поглотительного раствора и его возвращением в начале цикла очистки. При физической абсорбции регенерацию абсорбента проводят нагреванием и снижением давления, в результате чего происходит десорбция поглощенной газовой примеси и ее концентрированно.

Для реализации процесса очистки применяют абсорберы различных конструкций (пленочные, насадочные, трубчатые и др.). Наиболее распространен насадочный скруббер, применяемый для очистки газов от диоксида серы, сероводорода, хлороводорода, хлора, оксида и диоксида углерода, фенолов и т. д. В насадочных скрубберах скорость массообменных процессов мала из-за малоинтенсивного гидродинамического режима этих реакторов, работающих при скорости газа 0,02-0,7 м/с. Объемы аппаратов поэтому велики и установки громоздки.

Абсорбционные методы характеризуются непрерывностью и универсальностью процесса, экономичностью и возможностью извлечения больших количеств примесей из газов. Недостаток этого метода в том, что насадочные скрубберы, барботажные и даже пенные аппараты обеспечивают достаточно высокую степень извлечения вредных примесей (до ПДК) и полную регенерацию поглотителей только при большом числе ступеней очистки. Поэтому технологические схемы мокрой очистки, как правило, сложны, многоступенчаты и очистные реакторы (особенно скрубберы) имеют большие объемы.

Любой процесс мокрой абсорбционной очистки выхлопных газов от газо- и парообразных примесей целесообразен только в случае его цикличности и безотходности. Но и циклические системы мокрой очистки конкурентоспособны только тогда, когда они совмещены с пылеочисткой и охлаждением газа.

Атмосфера

В статье рассматриваются проблемы охраны воздуха от загрязнений и связанные с ними мероприятия, проводимые на законодательном уровне. В ней также затрагиваются вопросы профилактики, решение которых позволяет предупредить попадание в атмосферу продуктов деятельности человека.

Чем мы дышим

То, чем мы дышим, не может не волновать большинство проживающих на планете людей. За небольшим исключением многие понимают, что защита атмосферы – дело первостепенной важности. При этом не все имеют четкое представление о составе вдыхаемого воздуха.

Согласно исследованиям, проводимым специалистами, в состав вдыхаемой нами смеси входят следующие обязательные компоненты:

Кислород – 21%.
Азот –78%.
Вредные газообразные примеси – 1 %.

Важно! Последний компонент в основном и определяет загрязнение воздушной среды сторонними веществами, являющимися продуктом человеческой деятельности.

Помимо них в составе вдыхаемого нами воздуха содержатся мельчайшие микроэлементы и частицы пыли.

Источники загрязнения

Загрязнение воздушной среды происходит из-за попадания в атмосферу Земли вредных или избыточных объемов веществ, вырабатываемых промышленными предприятиями и подобными им источниками. В состав таких загрязнений входят следующие виды газов:

Диоксиды серы и углерода.
Монооксиды углерода и оксид азота.
Метан.
Хлорфтороуглеродистые смеси.

Загрязнение атмосферы происходит и по причине попадания в нее продуктов сгорания органических и неорганических веществ, образующихся в результате лесных пожаров.

Последствия изменения состава воздуха

При попадании в воздух различных окислов и диоксидов, а также мельчайших механических частиц его состав меняется настолько, что приводит к критическим последствиям для человека. Недопустимое содержание в атмосфере опасных веществ становится причиной многих заболеваний, включая аллергические реакции и поражение верхних дыхательных путей.

От загрязнений в атмосфере поражаются и продовольственные культуры, в которые попадают вредные для здоровья людей микроэлементы.

Требования к охране воздуха

Единственный способ разрешения проблемы охраны атмосферного воздуха от загрязнений – строгое выполнение требований законодательства. Согласно основным положениям этих документов недопустимыми считаются следующие действия:

использование промышленного сырья, не отвечающего действующим нормативам;
выброс в атмосферу элементов, степень опасности которых до конца не определена;
серийное производство транспортных средств, вредные выхлопы которых превышают допустимую норму;
накопление отходов, отличающихся резкими запахами, а также их сжигания без оформления соответствующей разрешительной документации.

Закон об охране атмосферного воздуха

Этот документ включает целый ряд требований, обязательных для исполнения всеми гражданами и организациями РФ. Это:

Соблюдение основополагающих принципов, генеральная задача которых – охрана воздуха и среды обитания человека.
Поддержание экологической чистоты атмосферы на уровне, достаточном для нормальной жизни будущих поколений.
Контроль объемов опасных веществ, попадающих в воздушную среду вследствие деятельности человека.
Оценка эффективности мер, принимаемых контролирующими органами.
Исключение загрязнений среды с необратимыми последствиями.

В законодательном порядке также регулируется всеобщая доступность, правдивость и развернутость сведений, касающихся состава воздушной среды. Все это должно сопровождаться проведением научно-обоснованного комплекса охранных мероприятий.

Мероприятия по охране атмосферного воздуха

Защита атмосферы и снижение влияния деятельности человека на нее возможны лишь при условии организации и проведении мероприятий следующего типа:

Законодательные.
Технологические.
Санитарно-технические.
Планировочные.

Рассмотрим каждое из мероприятий по охране атмосферного воздуха более подробно.

Законодательные

Рассматриваемая группа мероприятий ставит своей целью урегулирование общественных отношений, а также поддержание правового порядка и оптимизацию способов защиты атмосферы. Конечная задача – обеспечение чистоты воздушной среды (охрана атмосферы).

При реализации мероприятий по охране атмосферного воздуха используются следующие федеральные законы:

Последний закон затрагивает ряд вопросов, относящихся к правам и обязанностям представителей правительственных служб. Он также касается граждан и юридических лиц в части соблюдения производственных технологий. Нарушение законодательных мер влечет за собой административную и дисциплинарную ответственность.

Технологические

Мероприятия технологического характера направлены на понижение концентрации опасных веществ, попадающих в воздух при решении производственных задач. Один из вариантов снятия проблемы – перевод производств на функционирование по схемам с замкнутым циклом. При этом часть образующихся вредных газов утилизируется в специальных камерах.

Технологические мероприятия по охране атмосферного воздуха предполагают:

применение в производственных процессах более безвредных материалов;
очистка топлива и сырья от вредных примесей;
обеспечение герметичности оборудования, исключающее попадание в атмосферу опасных веществ;
переход на отопление природным газом (замещающим уголь или мазут).

Добавим к этому использование эффекта рекуперации, предполагающей повторное использование отработанных газов в процессе производства и поиск альтернативных (бездымных) видов топлива.

Санитарно технические

Реализация мероприятий по санитарной охране атмосферного воздуха предполагает:

Строительство дымовых труб повышенной проектной высоты.
Использование в производстве особых очистных агрегатов.
Соблюдение санитарных норм.
Участие в федеральных программах по оздоровлению озонового слоя.
Усиление надзора за состоянием особо опасных объектов.

К мероприятиям этого класса относится изучение влияния вредных выбросов на здоровье людей, а также преобразование их в безопасный вид.

Группа планировочных мероприятий

Основное предназначение этого вида мероприятий – подготовка конкретных планов по защите атмосферы, а также анализ и обобщение полученных данных. Итоговая информация фиксируется в специальных журналах в графах по типовому образцу формы № ПОД-2. Указанные данные в виде отчетности о проделанной работе предоставляются представителям контролирующих органов по первому требованию.

Дополнительная информация: Предоставление сведений, не соответствующих реальному положению дел, считается административным правонарушением.

К приоритетам этого вида мероприятий по охране атмосферного воздуха относят:

Озеленение территорий.
Вынос загрязняющих воздух объектов за границы населенных пунктов.
Создание и оборудование особых санитарных зон.

При обустройстве таких территорий им присваивается класс с I по V, определяющий размеры участка (с 1000 до 50 метров соответственно).

Экономический механизм охраны атмосферного воздуха

Для полноценной охраны атмосферы от загрязнения принимаются специальные меры, предусматривающие экологический штраф (налог) за выбросы вредных веществ. Они назначаются в размерах, определяемых законодательствами конкретных стран. Величина налога вычисляется на основании методических указаний (по принципу пропорциональности интенсивности загрязнения). По этому признаку размер штрафа дифференцируется по установленному, максимальному и избыточному лимитам.

Для облагаемых налогом организаций деятельность по защите окружающей среды может выражаться в следующих формах:

участие в финансировании охранных мероприятий и строительстве объектов экологического назначения;
предоставление юридическим лицам и предпринимателям, освоившим безотходные технологии, льготных налоговых условий (в соответствии с законодательством);
проведение специальных природоохранных мероприятий, позволяющих снизить объемы выбросов в атмосферу.

В результате экономических мер удается уменьшить влияние физических и биологических факторов на загрязнение воздушной среды.

Профилактика и современные методы очистки воздуха

Выбросы, которые поступают в атмосферу, пагубно влияют на человека и климатическую ситуацию. Для защиты окружающей среды от воздействия вредоносных отходов проводят мероприятия по профилактике загрязнения атмосферного воздуха.

Мероприятия по профилактике

Различают два типа источников загрязнения воздушной среды. Они делятся на природные (извержения вулканов, лесные пожары и пыльные бури) и связанные с деятельностью человека. К последним относятся транспорт, сельское хозяйство и промышленность. Мероприятия по профилактике загрязнений второго типа подразделяются на следующие виды:

Технологические.
Законодательные и планировочные.
Санитарно-технические.

При проведении первых из них совершенствуются технологии изготовления и способы хранения топлива с одновременным повышением качества очистка сырья от примесей. В качестве предупредительных мер осваиваются современные методы утилизации отходов, включая создание замкнутых производственных цепочек.

Законодательные меры профилактики основываются на принятии федеральных законов, ограничивающих права автомобилистов в местах отдыха, например, или предписывающих строительство заводов за пределами города. Планировочные мероприятия сводятся к следующим действиям:

Санитарно-технические профилактические меры предполагают использование газоулавливающих приборов, электрофильтров, а также надежную герметизацию загрязняющего атмосферу оборудования. Технологические способы и средства профилактики считаются наиболее эффективными методами защиты воздуха от вредных элементов.

Современные методы очистки воздуха

Конкретные способы очистки воздуха выбираются в зависимости от физико-химических свойств самих загрязнителей. Самыми известными методами считаются:

Фотокаталитический.
Механический.
Электрический.
Адсорбционный.
Озонный.
Термокаталитический и термический.

При использовании фотокаталитического метода содержащиеся в воздухе вредные компоненты разлагаются на углекислый газ, воду и кислород. Этот способ считается наиболее эффективным, экономичным и простым в реализации. В случае применения механического метода воздух пропускается через особые фильтрующие элементы, задерживающие загрязнитель.

Суть третьего варианта очистки состоит в следующем. Проходя через электрическое поле загрязняющие частицы заряжаются и оседают на особом электроде. При реализации этого метода нет необходимости в замене рабочих элементов, благодаря чему он считается самым экономичным. Адсорбционная очистка с использованием активированного угля применяется при необходимости удаления из воздуха неприятного запаха и микроскопических механических частиц.

Озонный способ позволяет обеззараживать воздух за счет окисления содержащихся в нем примесей. Он широко используется в быту и на предприятиях по выработке жиросодержащей продукции (на мясокомбинатах, например). Термокаталитический вариант очистки состоит в использовании катализатора в качестве окислителя, позволяющего очищать воздух от токсинов (от оксидов азота, в частности).

Как предотвратить загрязнение воздуха

Рассмотрим возможные варианты борьбы с загрязнением воздуха, включающие в себя контроль состояния окружающей среды различными инстанциями. Ее мониторинг сводится к сбору данных и к их анализу с целью предупреждения неприятных последствий.

Меры по предотвращению загрязнений атмосферного воздуха

Контроль за охраной атмосферного воздуха позволяет решать следующие задачи:

постоянный мониторинг уровня загрязнений;
оценка и прогнозирование развития ситуации;
предоставление общественности абсолютно достоверной информации.

Функция контроля обстановки закреплена за ФНС и ее территориальными отделениями.

Представителями государственной надзорной структуры контролируется соблюдение предписаний, касающихся охраны атмосферного воздуха. Последние представлены типовыми стандартами, методическими указаниями и нормативами, прописанными в федеральных программах и законодательных актах.

Как защитить воздух от загрязнения и спасти жизнь

Для очистки воздуха от загрязнений потребуются комплексные усилия всех заинтересованных в этом лиц, организаций и государственных структур. Если проблема рассматривается в масштабе всей планеты – предотвратить экологическую катастрофу усилиями одного государства практически невозможно.

Для получения реальных результатов свой вклад в общее дело по защите Земли и жизни на ней должны вносить все существующие страны. В качестве основного межгосударственного инструмента достижения задуманной цели может служить правовое регулирование процедур по борьбе с загрязнением воздуха.

Читайте также: