 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Источники загрязнения атмосферы. К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения
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.
Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести:
1. Сжигание горючих ископаемых, которое сопровождается выбросом 5 млрд. т. углекислого газа в год. В результате этого за 100 лет (1860 – 1960 гг.) содержание СО2 увеличилось на 18 %(с 0,027 до 0,032%).За последние три десятилетия темпы этих выбросов значительно возросли. При таких темпах к 2000 г. количество углекислого газа в атмосфере составит не менее 0,05%.
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, в результате чего образуется самый массовый загрязнитель – монооксид углерода.
8. Сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств, сопровождающееся образованием оксидов азота, которые вызывают смог.
9. Вентиляционные выбросы (шахтные стволы).
10. Вентиляционные выбросы с чрезмерной концентрацией озона из помещений с установками высоких энергий (ускорители, ультрафиолетовые источники и атомные реакторы) при ПДК в рабочих помещениях 0,1 мг/м3. В больших количествах озон является высокотоксичным газом.
Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:
а) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 250 млн. т.. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.
б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серо-содержащего топлива или переработки сернистых руд (до 70 млн. т. в год).
в) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека.
г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.
д) Оксиды азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие; азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т. в год.
е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики. стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.
ж) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией.
Таблица 4. 4 - ПДК вредных веществ в воздухе, мг/м3
| Вещество | В воздухе рабочей зоны | В воздухе населенных пунктов | Класс опасности | Характер воздействия | |
| Максимальная разовая; воздействие £30 мин | Средне-суточная; воздействие >30 мин | ||||
| Азота диоксид | 2,0 | 0,085 | 0,040 | II | О |
| Азота оксиды | 5,0 | 0,600 | 0,060 | III | О |
| Азотная кислота | 2,0 | 0,400 | 0,150 | II | — |
| Акролеин | 0,2 | 0,030 | 0,030 | III | — |
| Алюминия оксид | 6,0 | 0,200 | 0,040 | IV | Ф |
| Аммиак | 20,0 | 0,200 | 0,040 | IV | — |
| Ацетон | 200,0 | 0,350 | 0,350 | IV | — |
| Бензол | 5,0 | 1,500 | 0,100 | II | К |
| Ванадия пентаоксид | 0,1 | — | 0,002 | I | — |
| Винилацетат | 10,0 | 0,150 | 0,150 | III | — |
| Вольфрам | 6,0 | — | 0,100 | III | Ф |
| Вольфрамовый ангидрид | 6,0 | — | 0,150 | III | Ф |
| Гексан | 300,0 | 60,000 | — | IV | — |
| Дихлорэтан | 10,0 | 3,000 | 1,000 | II | — |
| Кремния диоксид | 1,0 | 0,150 | 0,060 | III | Ф |
| Ксилол | 50,0 | 0,200 | 0,200 | III | — |
| Метанол | 5,0 | 1,000 | 0,500 | III | — |
| Озон | 0,1 | 0,160 | 0,030 | I | О |
| Полипропилен | 10,0 | 3,000 | 3,000 | III | — |
| Ртуть | — | — | 0,0003 | I | — |
| Серная кислота | 1,0 | 0,300 | 0,100 | II | — |
| Сернистый ангидрид | 10,0 | 0,500 | 0,050 | III | — |
| Сода кальцинированная | 2,0 | — | — | III | — |
| Соляная кислота | 5,0 | — | — | II | — |
| Толуол | 50,0 | 0,600 | 0,600 | III | — |
| Углерода оксид | 20,0 | 5,000 | 3,000 | IV | Ф |
| Фенол | 0,3 | 0,010 | 0,003 | II | — |
| Формальдегид | 0,5 | 0,035 | 0,003 | II | О, А |
| Хлор | 1,0 | 0,100 | 0,030 | II | О |
| Хрома оксид | 1,0 | — | — | III | А |
| Хрома триоксид | 0,01 | 0,0015 | 0,0015 | I | К, А |
| Цементная пыль | 6,0 | — | — | IV | Ф |
| Этилендиамин | 2,0 | 0,001 | 0,001 | III | — |
| Этанол | 1000,0 | 5,000 | 5,000 | IV | — |
Примечание:
О - вещества с остронаправленным действием;
А - вещества, способные вызвать аллергические заболевания;
К - канцерогены;
Ф - аэрозоли фиброгенного действия.
4.2.3 Варианты защиты атмосферного воздуха:
– вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией;
– локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах и его возврат в производственное или бытовое помещение, если воздух после очистки в аппарате соответствует нормативным требованиям к приточному воздуху;
– локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере;
– очистка технологических газовых выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере; в ряде случаев перед выбросом отходящие газы разбавляют атмосферным воздухом;
– очистка отработавших газов энергоустановок, например, двигателей внутреннего сгорания в специальных агрегатах, и выброс в атмосферу или производственную зону (рудники, карьеры, складские помещения и т. п.)
Для соблюдения ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест устанавливают предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ из систем вытяжной вентиляции, различных технологических и энергетических установок. 
4.2.3 Способы очистки вредных выбросов в атмосферу
| Способы очистки выбросов в атмосферу от вредных веществ можно объединить в следующие группы: - очистка выбросов от пыли и аэрозолей вредных веществ; - очистка выбросов от газообразных вредных веществ; - снижение загрязнения атмосферы выхлопными газами от двигателей внутреннего сгорания транспортных средств и стационарных установок; - снижение загрязнения атмосферы при транспортировке, погрузке и выгрузке сыпучих грузов. Для очистки выбросов от вредных веществ используются механические, химические, физические, физико-химические и комбинированные методы. Механические методы основаны на использовании сил тяжести (гравитации), сил инерции, центробежных сил, принципов сепарации, диффузии, захвата и т.д. Физические методы базируются на использовании электрических и электростатических полей, охлаждения, конденсации, кристаллизации, поглощения вредных веществ. В химических методах используются реакции окисления, нейтрализации, восстановления, катализации, термоокислення. Физико-химические методы базируются на принципах сорбции (абсорбции, адсорбции, хемосорбции), коагуляции и флотации. |
Для соблюдения ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест устанавливают предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ из систем вытяжной вентиляции, различных технологических и энергетических установок.
Аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу делятся на: пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые); туманоуловители (низкоскоростные и высокоскоростные); аппараты для улавливания паров и газов (абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и нейтрализаторы); аппараты многоступенчатой очистки (уловители пыли и газов, уловители туманов и твердых примесей, многоступенчатые пылеуловители). Их работа характеризуется рядом параметров. Основными из них являются активность очистки, гидравлическое сопротивление и потребляемая мощность.
Эффективность очистки:
h=(свх – свых)/свх,
где свх и свых– массовые концентрации примесей в газе до и после аппарата.
Широкое применение для очистки газов от частиц получили сухие пылеуловители –циклоны различных типов.
Электрическая очистка (электрофильтры) – 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. Для этого применяют электрофильтры.
Для высокоэффективной очистки выбросов необходимо применять аппараты многоступенчатой очистки. В этом случае очищаемые газы последовательно проходят несколько автономных аппаратов очистки или один агрегат, включающий несколько ступеней очистки.
Такие решения находят применение при высокоэффективной очистке газов от твердых примесей; при одновременной очистке от твердых и газообразных примесей; при очистке от твердых примесей и капельной жидкости и т. п. Многоступенчатую очистку широко применяют в системах очистки воздуха с его последующим возвратом в помещение.
Способы очистки газовых выбросов в атмосферу
Абсорбционный способ очистки газов, осуществляемый в установках-абсорберах, наиболее прост и дает высокую степень очистки, однако требует громоздкого оборудования и очистки поглощающей жидкости. Основан на химических реакциях между газом, например, сернистым ангидридом, и поглощающей суспензией (щелочной раствор: известняк, аммиак, известь). При этом способе на поверхность твердого пористого тела (адсорбента) осаждаются газообразные вредные примеси. Последние могут быть извлечены с помощью десорбции при нагревании водяным паром.
Способ окисления горючих углеродистых вредных веществ в воздухе заключается в сжигании в пламени и образовании СО2 и воды, способ термического окисления – в подогреве и подаче в огневую горелку.
Каталитическое окисление с использованием твердых катализаторов заключается в том, что сернистый ангидрид проходит через катализатор в виде марганцевых составов или серной кислоты.
Для очистки газов методом катализа с использованием реакций восстановления и разложения применяют восстановители (водород, аммиак, углеводороды, монооксид углерода). Нейтрализация оксидов азота NOx достигается применением метана с последующим использованием оксида алюминия для нейтрализации на втором этапе образующегося монооксида углерода.
Перспективен сорбционно-каталитический способ очистки особо токсичных веществ, при температурах ниже температуры катализа.
Адсорбционно-окислительный способ также представляется перспективным. Он заключается в физической адсорбции малых количеств вредных компонентов с последующим выдуванием адсорбированного вещества специальным потоком газа в реактор термокаталитического или термического дожигания.
В крупных городах для снижения вредного влияния загрязнения воздуха на человека применяют специальные градостроительные мероприятия: зональную застройку жилых массивов, когда близко к дороге располагают низкие здания, затем – высокие и под их защитой – детские и лечебные учреждения, транспортные развязки без пересечений, озеленение.
Мероприятия по обеспечению безопасности труда при работе с вредными веществами должны предусматривать:
- замену более токсичных веществ менее токсичными;
- применение прогрессивных технологий на производстве (замкнутый цикл, автоматизация, дистанционное управление);
- выбор производственного оборудования, не допускающего выделения вредных веществ в количествах, превышающих ПДК;
- наличие вентиляции, средств пожаровзрывозащиты;
- применение средств индивидуальной защиты (СИЗ).
Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
В разделе выполнено:
1) Проведен анализ и расчёт средств защиты от ионизирующих излучений;
2) Рассмотрены виды и источники загрязнения атмосферы. Рекомендованы мероприятия по борьбе с выбросами и варианты защиты атмосферного воздуха.
Поиск по сайту: