Главная Горло Сколько выбросов вредных веществ в. Основные разновидности загрязнений. Очистка воды от вредных выбросов и сбросов предприятий

Сколько выбросов вредных веществ в. Основные разновидности загрязнений. Очистка воды от вредных выбросов и сбросов предприятий

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 =200С;

Температура наружного воздуха Т в =20С;

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 + 0,28f), при 0,5 V М  2,

d = 7 V М (1 + 0,28f), при V М  2.

У нас V М = 0,89  d = 4,95 0,89(1 + 0,280,029) = 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-

Темой данной статьи являются вредные вещества (ВВ), загрязняющие атмосферу. Они опасны для жизни общества и для природы в целом. Проблема минимизации их влияния сегодня действительно вопиющая, поскольку связана с реальной деградацией среды обитания людей.

Классическими источниками ВВ являются теплоэлектростанции; двигатели автомобилей; котельные, заводы, производящие цемент, минеральные удобрения, различные красители. В настоящее время людьми производится более 7 миллионов химических соединений и веществ! Ежегодно номенклатура их производства увеличивается примерно на тысячу наименований.

Не все из них безопасны. Согласно результатам экологических исследований, наиболее загрязняющие выбросы вредных веществ в атмосферу ограничены номенклатурой из 60 химических соединений.

Кратко об атмосфере как макрообласти

Напомним, что же такое – атмосфера Земли. (Ведь логично: надо представлять, о загрязнении чего будет повествовать эта статья).

Ее следует представлять как уникально скомпонованную воздушную оболочку планеты, связанную с ней при помощи силы тяжести. Она участвует во вращении Земли.

Граница атмосферы расположена на уровне одной-двух тысяч километров над земной поверхностью. Области, находящиеся выше, получили название земной короны.

Основные атмосферные компоненты

Состав атмосферы характеризуется смесью газов. Вредные вещества, как правило, не локализуются в ней, распределяясь на огромных пространствах. Больше всего в атмосфере Земли азота (78%). Следующим по занимаемому в ней удельному весу является кислород (21%), аргона содержится на порядок меньше (около 0,9%), углекислый же газ занимает 0,3%. Каждая из этих составляющих имеет значение для сохранения на Земле жизни. Азот, входящий в состав белков, является регулятором окисления. Кислород жизненно необходим для дыхания, являясь при этом также еще и мощным окислителем. Углекислый газ утепляет атмосферу, способствуя парниковому эффекту. Однако он разрушает защищающий от солнечного ультрафиолета озоновый слой (максимальная плотность которого приходится на высоту 25 км).

Важной составляющей также является водяной пар. Наибольшая его концентрация – в зонах экваториальных лесов (до 4%), наименьшая – над пустынями (0,2%).

Общие сведения о загрязнении атмосферы

Вредные вещества выбрасываются в атмосферу как в результате проистекания некоторых процессов в самой природе, так и вследствие антропогенной деятельности. Заметим: современная цивилизация превратила второй фактор в доминирующий.

Наиболее значительными несистематическими природными загрязняющими процессами являются извержения вулканов и лесные пожары. В отличие от них образующаяся пыльца растений, продукты жизнедеятельности популяций животных и т. п. регулярно загрязняют атмосферу.

Антропогенные факторы заражения окружающей среды поражают своими масштабами и разнообразием.

Ежегодно цивилизация только углекислого газа посылает в воздух порядка 250 млн т. Впрочем, стоит упомянуть и выбрасываемые в атмосферу продукты от сгорания 701 млн. тонн топлива, содержащего серу. Производство азотных удобрений, анилиновых красителей, целлулоида, вискозного шелка - предполагает дополнительное наполнения воздуха при помощи 20,5 млн. тонн азотистых «летучих» соединений.

Внушительны и пылевые выбросы вредных веществ в атмосферу, сопровождающие многие виды производства. Сколько пыли они выбрасывают в воздух? Немало:

пыль, поступающая в атмосферу при сжигании угля каменного угля составляет 95 млн. тонн в год;
пыль при производстве цемента – 57,6 млн. т;
пыль, образующаяся при выплавке чугуна – 21 млн. т;
пыль, поступающая в атмосферу при выплавке меди – 6,5 млн. т.

Проблемой современности стали выбросы в воздух сотнями миллионов авто оксида углерода, а также соединений тяжелых металлов. Только за год в мире производят 25 млн. новых «железных коней»! Химические вредные вещества, производимые автомобильными армиями мегаполисов, приводят к такому явлению, как смог. Его порождают оксиды азота, содержащиеся в автомобильных выхлопных газах и взаимодействующие с углеводородами, присутствующими в воздухе.

Современная цивилизация парадоксальна. Из-за несовершенных технологий вредные вещества ею так или иначе неизбежно будут выбрасываться в атмосферу. Поэтому в настоящее время особую актуальность приобретает жесткая законодательная минимизация этого процесса. Характерно, что весь спектр веществ-загрязнителей можно классифицировать по многим признакам. Соответственно, классификация вредных веществ, формируемых антропогенным фактором и загрязняющих атмосферу, предполагает несколько критериев.

Классификация по агрегатному состоянию. Дисперсность

ВВ характеризует определенное агрегатное состояние. Соответственно, они, в зависимости от своей природы, могут распространяться в атмосфере в виде газа (пара), жидких либо твердых частиц (дисперсные системы, аэрозоли).

Концентрация вредных веществ в воздухе имеет максимальное значение в так называемых дисперсных системах, отличающихся повышенной проникающей способностью пылеобразного или же туманообразного состояния ВВ. Характеризуют такие системы, используя классификации по принципу дисперсности для пыли и для аэрозоля.

Для пыли дисперсность определяется пятью группами:

размеры частиц не менее 140 мкм (очень крупнодисперсная);
от 40 до 140 мкм (крупнодисперсная);
от 10 до 40 мкм (среднедисперсная);
от 1 до 10 мкм (мелкодисперсная);
менее 1 мкм (очень мелкодисперсная).

Для жидкости дисперсность квалифицируется четырьмя категориями:

размеры капель до 0,5 мкм (туман супертонкий);
от 0,5 до 3 мкм (туман тонкодисперсный);
от 3 до 10 мкм (туман грубодисперсный);
более 10 мкм (брызги).

Систематизация ВВ по признаку токсичности

Наиболее часто упоминается классификация вредных веществ по характеру их воздействия на организм человека. Мы расскажем о ней несколько подробней.

Наибольшую опасность среди всей совокупности ВВ представляют токсиканты, или яды, воздействующие пропорционально их количеству, попавшему в организм человека.

Значение токсичности таких ВВ имеет определенное числовое значение и определяется как величина, обратная к их средней смертельной дозе для человека.

Ее показатель для чрезвычайно токсичных ВВ составляет до 15 мг/кг живого веса, высокотоксичных - от 15 до 150 мг/кг; умеренно-токсичных – от 150 до 1,5 г/кг, малотоксичных – свыше 1,5 г/кг. Это – смертельно опасные химические вещества.

К нетоксичным ВВ, например, относят инертные газы, нейтральные для человека при обычных условиях. Однако заметим, что в условиях повышенного давления они наркотически воздействуют на организм человека.

Классификация токсичных ВВ по степени воздействия

Эта систематизация ВВ основывается на законодательно утверждаемом показателе, который определяет такую их концентрацию, которая на протяжении длительного времени не вызывает заболеваний и патологий не только у исследуемого поколения, но и у последующих. Название данного норматива – предельно допустимая концентрация (ПДК).

Зависимо от значений ПДК выделяют четыре класса вредных веществ.

I класс ВВ. Чрезвычайно опасные ВВ (ПДК – до 0,1 мг/м 3): свинец, ртуть.
II класс ВВ. Высокоопасные ВВ (ПДК от 0,1 до 1 мг/м 3): хлор, бензол, марганец, щелочи едкие.
III класс ВВ. Умеренно опасные ВВ (ПДК от 1,1 до 10 мг/м 3): ацетон, сернистый ангидрид, дихлорэтан.
IV класс ВВ. Малоопасные ВВ (ПДК – более 10 мг/м 3): этиловый спирт, аммиак, бензин.

Примеры вредных веществ различных классов

Свинец и его соединения считаются ядом. Эта группа - наиболее опасные химические вещества. Поэтому свинец относят к первому классу ВВ. Предельно допустимая концентрация мизерна - 0,0003 мг/м 3 . Поражающее действие выражается в параличах, воздействии на интеллект, физическую активность, слух. Свинец вызывает раковые заболевания, а также влияет на наследственность.

Аммиак, или нитрид водорода, относится ко второму классу по критерию опасности. Его ПДК - 0,004 мг/м 3 . Это бесцветный едкий газ, который легче воздуха примерно в два раза. Поражает в первую очередь глаза и слизистые оболочки. Вызывает ожоги, удушье.

Спасая пораженных, следует предпринимать дополнительные меры безопасности: смесь аммиака с воздухом взрывоопасна.

Сернистый ангидрид относят к третьему классу по критерию опасности. Его ПДК атм. составляет 0,05 мг/м 3 , а ПДКр. з. - 0,5 мг/м 3 .

Он образуется при сгорании так называемых резервных видов топлива: угля, мазута, некачественного газа.

В небольших дозах вызывает кашель, боль в груди. Отравления средней тяжести характеризуются головной болью и головокружением. Тяжелое отравление отличается токсическим удушающим бронхитом, поражениями крови, зубной ткани, крови. Особо чувствительны к сернистому ангидриду астматики.

Угарный газ (окись углерода) относят к четвертому классу ВВ. Его ПДКатм. - 0,05 мг/м 3 , а ПДКр. з. - 0,15 мг/м3. Он не имеет ни запаха, ни цвета. Острые отравления им характеризуются сердцебиением, слабостью, одышкой, головокружением. Средние степени отравления характеризуются спазмами сосудов, потерей сознания. Тяжелые - нарушениями дыхания и кровообращения, комой.

Основной источник угарного газа антропогенного характера - выхлопные газы автомобилей. Особенно интенсивно он выделяется транспортом, где вследствие некачественного ТО температура сгорания бензина в двигателе недостаточна, или же когда нерегулярна подача воздуха к двигателю.

Метод охраны атмосферы: соблюдение предельных нормативов

Органами санитарно-эпидемиологической службы постоянно контролируется, соблюден ли уровень вредных веществ на уровне, меньшем нежели их предельно допустимая концентрация.

При помощи регулярных измерений на протяжении года фактической концентрации ВВ в атмосферы по специальной формуле формируется индексный показатель среднегодовой концентрации (ИЗА). В нем также находит свое отражение влияние вредных веществ на здоровье человека. Данным индексом отображается долгосрочная концентрация вредных веществ в воздухе по нижеследующей формуле:

In = ∑ =∑ (xi/ ПДК i) Ci

где Xi – концентрация ВВ среднегодовая;

Ci – коэффициент, учитывающий соотношение ПДК i-го вещества и ПДК диоксида серы;

In – ИЗА.

Значение ИЗА менее 5 соответствует слабому уровню загрязнения, 5-8 определяют средний уровень, 8-13 – высокий уровень, более 13 означает значительную загрязненность воздуха.

Виды предельных концентраций

Таким образом, допустимая концентрация вредных веществ в воздухе (а также в водах, на почве, хотя этот аспект не является предметом данной статьи) определяется в экологических лабораториях в атмосферном воздухе для абсолютного большинства ВВ при помощи сравнения фактических показателей с установленными и нормативно закрепленными общеатмосферными ПДКатм.

Кроме того, для подобных измерений непосредственно в населенных пунктах существуют комплексные критерии определения концентраций – ОБУВ (ориентировочные безопасные уровни воздействия), вычисляемые как фактическая средневзвешенная сумма ПДКатм. сразу по двумстам ВВ.

Впрочем, и это еще не все. Как известно, любое загрязнение атмосферы легче предупредить, чем устранить. Возможно, именно поэтому предельно допустимые концентрации вредных веществ в наибольших объемах измеряются экологами непосредственно в производственной сфере, которая как раз и является самым интенсивным донором ВВ в окружающую среду.

Для таких измерений установлены отдельные показатели предельных концентраций ВВ, превышающие по своим численным значениям рассмотренные нами выше ПДКатм., причем эти концентрации определяются на ограниченных непосредственно производственными фондами площадях. Как раз для стандартизации данного процесса введено понятие так называемой рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005-88).

Что такое рабочая зона?

Рабочей зоной называют рабочее место, где производственный рабочий постоянно либо временно выполняет плановые задания.
По умолчанию, указанное пространство вокруг него ограничивается по высоте двумя метрами. Само же рабочее место (РМ) предполагает наличие различного производственного оборудования (как основного, так и вспомогательного), организационную и технологическую оснастку, необходимую мебель. В большинстве случаев вредные вещества в воздухе первично появляются именно на рабочих местах.

Если рабочий на РМ находится более 50 % своего рабочего времени либо же работает там не менее 2-х часов непрерывно, то такое РМ называется постоянным. В зависимости от характера самого производства, производственный процесс может происходить и на территориально меняющихся рабочих зонах. В таком случае за сотрудником не закрепляется рабочее место, а числится лишь место постоянной явки – помещение, где производится учет его прихода и ухода на работу.

Как правило, экологами вначале измеряется концентрация вредных веществ на постоянных РМ, а затем – в зонах явки персонала.

Концентрация ВВ в рабочей зоне. Нормативные документы

Для рабочих зон нормативно устанавливается значение концентрации вредных веществ, определяемое как безопасное для жизни и здоровья рабочего в течении его полного рабочего стажа при условии пребывания там 8 часов в день и в пределах 41 часа за неделю.

Заметим также, что предельная концентрация вредных веществ рабочей зоны существенно превышает ПДК для воздуха населенных пунктов. Причина очевидна: на рабочем месте человек пребывает только на протяжении смены.

ГОСТом 12.1.005-88 ССБТ нормируются допустимые количества ВВ в рабочих зонах исходя из класса опасности помещений и агрегатного состояния находящихся там ВВ. Представим вам в табличном виде некоторую информацию из вышеупомянутого ГОСТа:

Таблица 1. Соотношение ПДК для атмосферы и для рабочей зоны

Название вещества	Класс его опасности	ПДКр.з., мг/м 3	ПДКатм., мг/м 3
PB свинец	1	0,01	0,0003
Hg ртуть	1	0,01	0,0003
NO2 двуокись азота	2	5	0,085
NH3	4	20	0,2

Определяя вредные вещества в рабочей зоне, экологи пользуются нормативной базой:

ГН (гигиенические нормы) 2.2.5.686-96 «ПДК ВВ в воздухе РЗ».

СанПиН (санитарно - эпидемиологические правила и нормативы) 2.2.4.548-96 «Требования гигиены для микроклимата производственных помещений».

Механизм заражения ВВ атмосферы

Вредные химические вещества, выбрасываемые в атмосферу, образуют некую зону химического заражения. Последняя характеризуется глубиной распространения воздуха, зараженного ВВ. Ветреная погода способствует быстрейшему его рассеиванию. Увеличение температуры воздуха повышает концентрацию ВВ.

На распространение вредных веществ в атмосфере влияют атмосферные явления: инверсия, изотермия, конвекция.

Понятие инверсии объясняет знакомая всем фраза: «Чем теплее воздух, тем он выше находится». Из-за этого явления снижается рассеивание воздушных масс, и высокие концентрации ВВ сохраняются дольше.

Понятие изотермии связывают с погодой пасмурной. Благоприятные для нее условия обычно возникают утром и вечером. Они не усиливают, но и не ослабляют распространение ВВ.

Конвекция, т. е. восходящие воздушные потоки, рассеивают зону заражения ВВ.

Саму зону заражения подразделяют на области смертельной концентрации и характеризующуюся концентрациями, менее вредными для здоровья.

Правила помощи лицам, пострадавшим вследствие заражения ВВ

Воздействие вредных веществ способно привести к нарушению здоровья людей и даже к летальному исходу. В то же время вовремя оказанная помощь способна спасти им жизнь и минимизировать вред здоровью. В частности, нижеследующая схема позволяет по самочувствию производственного персонала в рабочих зонах определить факт поражения ВВ:

Схема 1. Симптомы поражений ВВ

Что следует и что не следует делать в случае острого отравления?

На потерпевшего одевают противогаз и эвакуируют из зоны поражения любым доступным способом.
В случае если одежда пораженного мокрая, она снимается, пораженные участки кожи промываются водой, производится замена одежды на сухую.
При неравномерном дыхании потерпевшего следует предоставить ему возможность дышать кислородом.
Осуществлять искусственное дыхание при отеке легких запрещено!
Если поражена кожа, следует ее промыть, закрыть марлевой повязкой и обратиться в медучреждение.
При попадании ВВ в горло, нос, глаза их промывают 2% раствором питьевой соды.

Вместо заключения. Оздоровление рабочей зоны

Оздоровление атмосферы находит свое конкретное выражение в показателях, если фактические показатели концентраций вредных веществ в атмосфере существенно ниже ПДКатм. (мг/м 3), а параметры микроклимата производственных помещений не превышают ПДКр.з. (мг/м 3).

Заканчивая изложение материала, мы сделаем ударение на проблему оздоровления именно рабочих зон. Причина понятна. Ведь именно производство заражает среду. Поэтому целесообразно минимизировать процесс загрязнения у его источника.

Для такого оздоровления первостепенное значение имеют новые, более экологичные технологии, исключающие выбросы вредных веществ в рабочую зону (и, соответственно, в атмосферу.)

Какие меры для этого предпринимаются? Осуществляется перевод как печей, так и других термических установок на использование в качестве топлива газа, гораздо менее загрязняющего воздух ВВ. Большую роль играет надежная герметизация производственного оборудования и складских помещений (емкостей) для хранения ВВ.

Производственные помещения оборудуются вытяжной общеобменной вентиляцией, для оздоровления микроклимата при помощи направленных вентиляторов создается движение воздуха. Эффективной система вентиляции считается тогда, когда она обеспечивает текущий уровень вредных веществ на уровне не большем чем треть их норматива ПДКр.з.

Технологически целесообразно вследствие соответствующих научных разработок радикально заменять токсические вредные вещества в рабочей зоне на нетоксические.

Иногда (при наличии сухих измельченных ВВ в воздухе РЗ) хороший результат по оздоровлению воздуха достигается его увлажнением.

Напомним также, что рабочие зоны также следует защищать от ближайших источников излучений, для чего используют специальные материалы и экраны.

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.

Промышленно-экономическое развитие сопровождается, как правило, ростом загрязнения окружающей среды. Большинство крупных городов характеризуются значительной концентрацией промышленных объектов на относительно незначительных территориях, что представляет опасность для здоровья людей.

Одним из экологических факторов, оказывающих наиболее выраженное влияние на здоровье человека, является качество воздуха. Особую опасность в настоящее время представляют выбросы в атмосферу загрязняющих веществ. Это обусловлено тем, что токсиканты поступают в человеческий организм в основном через дыхательные пути.

Выбросы в атмосферу: источники

Различают природные и антропогенные источники поступления загрязнителей в воздух. Основными примесями, которые содержат выбросы в атмосферу от естественных источников, являются пыль космического, вулканического и растительного происхождения, газы и дым, образующиеся в результате лесных и степных пожаров, продукты разрушения и выветривания горных пород и почв и пр.

Уровни загрязнения воздушной среды природными источниками носят фоновый характер. Они достаточно мало изменяются со временем. Основными источниками поступления в воздушный бассейн загрязняющих веществ на современном этапе являются антропогенные, а именно − промышленность (различные отрасли), сельское хозяйство и автотранспорт.

Выбросы предприятий в атмосферу

Самыми крупными «поставщиками» различных загрязнителей в воздушный бассейн являются металлургические и энергетические предприятия, химическое производство, стройиндустрия, машиностроение.

В процессе сжигания топлива различных видов энергетическими комплексами в атмосферу выделяются большие количества сернистого ангидрида, оксидов углерода и азота, сажи. Также в выбросах (в меньших количествах) присутствует ряд других веществ, в частности углеводороды.

Основные источники пылегазовых выбросов в металлургическом производстве - плавильные печи, разливочные установки, травильные отделения, агломерационные машины, дробильноразмольное оборудование, разгрузка-погрузка материалов и пр. Наибольшую долю среди общего количества веществ, поступающих в атмосферу, занимают окись углерода, пыль, ангидрид сернистый, оксид азота. В несколько меньших количествах выбрасываются марганец, мышьяк, свинец, фосфор, пары ртути и пр. Также в процессе сталеплавильного производства выбросы в атмосферу содержат парогазовые смеси. В их состав входит фенол, бензол, формальдегид, аммиак и ряд других опасных веществ.

Вредные выбросы в атмосферу от предприятий химической отрасли, несмотря на небольшие объемы, представляют особую опасность для природной среды и человека, поскольку характеризуются высокой токсичностью, концентрированностью и значительным разнообразием. Поступающие в воздух смеси в зависимости от вида выпускаемой продукции могут иметь в своем составе летучие органические соединения, соединения фтора, нитрозные газы, твердые вещества, хлористые соединения, сероводород и пр.

При производстве стройматериалов и цемента выбросы в атмосферу содержат значительные количества различной пыли. Основными технологическими процессами, приводящими к их образованию, являются измельчение, обрабатывание шихт, полуфабрикатов и продуктов в потоках горячих газов и пр. Вокруг заводов, производящих различные стройматериалы, могут образовываться зоны загрязнения радиусом до 2000 м. Они характеризуются высокой концентрацией в воздухе пыли, содержащей частицы гипса, цемента, кварца, а также ряда других загрязняющих веществ.

Выбросы автотранспорта

В крупных городах огромное количество загрязнителей в атмосферу поступает от автотранспортных средств. По разным оценкам, на их долю приходится от 80 до 95%. состоят из большого количества токсичных соединений, в частности оксидов азота и углерода, альдегидов, углеводородов и пр. (всего около 200 соединений).

Наибольшие объемы выбросов отмечаются в зонах расположения светофоров и перекрестков, где автомобили передвигаются на малой скорости и в режиме холостого хода. Расчет выбросов в атмосферу показывает, что основными составляющими выхлопов в этом случае являются и углеводороды.

При этом следует отметить, что, в отличие от стационарных источников выбросов, работа автотранспорта приводит к загрязнению воздуха на городских улицах на высоте человеческого роста. В результате вредному воздействию загрязнителей подвергаются пешеходы, жители расположенных у дорог домов, а также произрастающая на прилегающих территориях растительность.

Сельское хозяйство

Влияние на человека

Согласно различным источникам, имеется прямая связь между загрязнением воздуха и рядом заболеваний. Так, например, длительность течения респираторных заболеваний у детей, которые живут в относительно загрязненных районах, в 2-2,5 раза больше, нежели у тех, что проживают в других районах.

Кроме того, в городах, характеризующихся неблагоприятной экологической обстановкой, у детей отмечены функциональные отклонения в системе иммунитета и кровообразования, нарушения компенсаторно-адаптационных механизмов к условиям внешней среды. Многими исследованиями выявлена также связь между загрязнением воздуха и смертностью людей.

Основными составляющими выбросов, поступающих в воздух от различных источников, являются взвешенные вещества, оксиды азота, углерода и серы. Выявлено, что зоны с превышением ПДК по NO 2 и CO охватывают до 90% городской территории. Приведенные макрокомпоненты выбросов способны вызвать серьезные заболевания. Накопление этих загрязнений приводит к повреждению слизистых оболочек верхних дыхательных путей, развитию легочных заболеваний. Кроме того, повышенные концентрации SO 2 могут вызвать дистрофические изменения в почках, печени и сердце, а NO 2 - токсикозы, врожденные аномалии, сердечную недостаточность, нервные расстройства и др. Некоторыми исследованиями выявлена взаимосвязь между заболеваемостью раком легких и концентрациями SO 2 и NO 2 в воздухе.

Выводы

Загрязнение окружающей природной среды и, в частности, атмосферы, имеет неблагоприятные последствия для здоровья не только настоящего, но и последующих поколений. Поэтому можно смело утверждать, что разработка мероприятий, направленных на то, чтобы уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу, − одна из самых актуальных на сегодняшний день проблем человечества.

Проблема экологичности автомобилей возникла ещё в середине ХХ века, когда машины стали массовым продуктом. Европейские страны, находясь на сравнительно небольшой территории, ранее других стали применять различные экологические нормативы. Они существовали в отдельных странах и включали различные требования к содержанию вредных веществ в выхлопных газах у автомобилей.

В 1988 году Европейской экономической комиссией ООН был введён единый регламент (так называемый Евро-0) с требованиями снизить уровень выбросов окиси углерода, оксида азота и других веществ в автомобилях. Раз в несколько лет требования ужесточались, другие государства также стали вводить подобные нормативы.

Экологические нормы в Европе

С 2015 года в Европе действуют нормы Евро-6. Согласно этим требованиям, для бензиновых двигателей устанавливаются следующие допустимые выбросы вредных веществ (г/км):

Оксид углерода (CO) — 1
Углеводород (СН) — 0,1
Оксид азота (NOx) — 0,06

Для автомобилей с дизельными двигателями стандарт Евро-6 устанавливает другие нормы (г/км):

Оксид углерода (CO) — 0,5
Оксид азота (NOx) — 0,08
Углеводороды и оксиды азота (HC+NOx) — 0,17
Взвешенные частицы (PM) — 0,005

Экологический стандарт в России

Россия следует стандартам Евросоюза по выбросам выхлопных газов, хотя их реализация отстаёт на 6-10 лет. Первым стандартом, который был официально утверждён в РФ, стал Евро-2 в 2006 году.

С 2014 года в России на ввозимые автомобили действует стандарт Евро-5. С 2016 года он стал применяться и на все производимые автомобили.

Стандарты Евро-5 и Евро-6 имеют одинаковые нормы максимального количества выбросов вредных веществ для автомобилей с бензиновым двигателем. А вот для автомобилей, двигатель которых работает на дизельном топливе, стандарт Евро-5 имеет менее строгие требования: оксид азота (NOx) не должен превышать 0,18 г/км, а углеводороды и оксиды озота (HC+NOx) — 0,23 г/км.

Нормы выбросов в США

Федеральный стандарт к выбросам в атмосферу в США для легковых автомобилей делится на три категории: транспортные средства с низким уровнем выбросов (LEV), транспортные средства со сверхнизким уровнем выбросов (ULEV — гибриды) и транспортные средства с супернизким уровнем выбросов (SULEV — электромобили). На каждый из классов существуют отдельные требования.

В целом все производители и дилеры по продаже автомобилей на территории США придерживаются требований по выбросам в атмосферу агентства ЕРА (LEV II):

	Пробег (миль)	Неметановые органические газы (NMOG), г/миль	Оксид азота (NO x), г/миль	Оксид углерода (CO), г/миль	Формальдегид (HCHO), г/миль	Взвешенные частицы (PM)

Стандарты выбросов в Китае

В Китае программы по контролю за выбросами загрязняющих веществ автомобилями начали появляться в восьмидестые годы, а общенациональный стандарт появился лишь в конце девяностых годов. Китай начал применять постепенно строгие стандарты выбросов выхлопных газов для легковых автомобилей в соответствии с европейскими нормами. Эквивалентом Евро-1 стал Китай-1, Евро-2 — Китай-2 и т. д.

Текущий национальный стандарт автомобильных выбросов в Китае — Китай-5. Он устанавливает различные нормы для автомобилей двух типов:

Автомобили типа 1: транспортные средства, вмещающие не более 6 пассажиров, включая водителя. Масса ≤ 2,5 тонны.
Автомобили типа 2: другие лёгкие транспортные средства (включая лёгкие грузовые автомобили).

Согласно стандарту Китай-5, предельные уровни выбросов загрязняющих веществ для бензиновых двигателей следующие:

Тип автомобиля	Масса, кг	Оксид углерода (CO),	Углеводороды (HC), г/км	Оксид азота (NOx), г/км	Взвешенные частицы (PM)

Автомобили с дизельными двигателями имеют другие предельные нормы выбросов:

Тип автомобиля	Масса, кг	Оксид углерода (CO),	Углеводороды и оксиды озота (НС + NOx), г/км	Оксид азота (NOx), г/км	Взвешенные частицы (PM)

Нормы выбросов в Бразилии

Программа контроля за выбросами моторных транспортных средств в Бразилии называется PROCONVE. Первый стандарт был внедрён в 1988 году. В целом эти нормы соответствуют европейским, однако ныне действующий PROCONVE L6, хотя и является аналогом Евро-5, не включает в себя обязательное наличие фильтров для фильтрации твёрдых частиц или количества выбросов в атмосферу.

Для автомобилей, масса которых не превышает 1700 кг, стандарты выбросов по PROCONVE L6 следующие (г/км):

Оксид углерода (CO) — 2
Тетрагидроканнабинол (THC) — 0,3
Летучие органические вещества (NMHC) — 0,05
Оксид азота (NOx) — 0,08
Взвешенные частицы (PM) — 0,03

Если масса автомобиля больше 1700 кг, то нормы меняются(г/км):

Оксид углерода (CO) — 2
Тетрагидроканнабинол (THC) — 0,5
Летучие органические вещества (NMHC) — 0,06
Оксид азота (NOx) — 0,25
Взвешенные частицы (PM) — 0,03.

Где более строгие нормы?

В целом развитые страны ориентируются на сходные нормы по содержанию вредных веществ в выхлопных газах. Евросоюз в этом плане является своеобразным авторитетом: он наиболее часто обновляет эти показатели и внедряет жёсткое правовое регулирование. Другие страны следуют за такой тенденцией и также обновляют нормы выбросов. Например, китайская программа полностью эквивалентна Евро: нынешний Китай-5 соответствует Евро-5. Россия также пытается не отставать от Евросоюза, но на данный момент реализуется стандарт, который действовал в европейских странах до 2015 года.