Атмосфера

Атмосфера 1) Общая характеристика загрязнений атмосферы. 2) Загрязнение атмосферы при испытании и эксплуатации энергитический установок. 3) Энергитические загрязнения. 4) Последствия промышленого загрязнения окружающей среды. 5) Нормирование примесей атмосферы. 6) Методы контроля и приборы для измерения концентрации пыле-и газообразных примесей в атмосфере. 7) Основные мероприятия по защите окружающей среды. Общая характеристика загрязнений атмосферы. , вулконического , космического происхождения , возникающая при эрозии почвы , частицы морской соли ); туман , дымы и газы от лесных и степных пожаров ; газы вулканического происхождения ; различные продукты растительного , животного и микробиологического происхождения и др. Естественные источники зарязнений бывают либо например выподение космической пыли , либо кратковременными стихийными , например лесные и степные пожары , извержения вулканов и т. п. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени. Более устойчивые зоны с повышеными концентрациями загрязнений возникают в местах активной жизнедеятельности человека. Антропогенной загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленостью источников. Если в начале 20 века в промышлености применялось 19 химических элементов , то в середине века промышленое производство стало использовать около 50 элементов , а в 70 –х годах – прозтически все элементы таблицы Менделеева. Это существенно сказалось на составе промышленых выбросов и привело к качественно новому загрязнению атмосферы , в частности , аэрозолями тяжелых и редких металлов , синтетическими соединениями , не существующими и не образующимися в природе , радиоктивными , концерогенными , бактериологическими и другими веществами. Загрязнение атмосферы при испытании и эксплуатации энергетических установок. загрязнений определяется составом , объёмом сжигаемого топлива и организацией процесса сгорания. Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) и тепловые электрические станции (ТЭС) . Доля загрязнений отмосферы от газотурбинных двиготельных установок (ГТДУ) и ракетных двиготелей (РД) пока незночительно поскольку их применение в городах и крупных промышленых центров ограниченно. В местах активного использования ГТДУ и РД (аэродромы , испытательные станции , стартовые площадки ) загрязнения поступающие в атмосферу от этих источников , сапоставимый с загрязнениями от ДВС и ТЭС ,обслуживающих эти объекты. Основныекомпоненты вбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топливо в энорго установках , - не токсичные диоксид углеродаСО2 и водяной пар Н2 О. Однако кроме них в атмосверу выбрасываются и вредные вещества , такие , как оксид углерода , оксиды серы , азота , соединения свинца , сажа , углеводароды , в том числе концирогенный бенз(а)пирен С20 Н12 Присжигании твердого топлива в котлах ТЭС образуется большое количество золы , диоксида серы , оксида азота. Так , например , подмосковные угли имеют в своём составе 2,5 6,0 % серы и до 30 –50 % золы. Дымовые газы образыющиеся при сжигании мазута , содержат оксиды азота , соединения ванадия и натрия , газообразные и твердые продукты не полного сгорания. Перевод установок на жидкое топливо существенно уменьшает золообразование , но проктически не влияет на выброссы SO2 так как мазуты , применяемые в качестве топлива , содержат 2 и более % серы. Выброс оксидов азота зависит от вида и сорта сжигаемого горючего, качества и способа его подачи , состава топлива в камере сгорания и т. д. , а также от тонкостей распыления горючего форсуночным устройством и от сумарного коэфициэнта избытка воздуха а на увыходе из камеры сгорания. Уменьшение диаметра капель и рост а Сопроваждается снижением содержания оксидов азота в единице массы вохлопных газов. Энергетические загрязнения. Шум в окружающей среде – в жилых и общественных зданиях , на прилегающих к ним территориях создаётся одиночными или комплексными источниками , находящемися снарыжи или снутри здания. Это прежде всего транспортные средства , техническое оборудование промышленых и бытовых претприятий , вентеляторные газотурбокомпрессорные установки , станции для испытания ГТДУ и ДВС , различные аэрозазодинамические установки , санитарно - техническая оборудование жилых зданий , электрические трансформаторы. Без принятия соответствующех мер по снижению шума его уровни могут существенно превышать (на 20-50 дБ ) нормативные величины. За последние десятилетия наблюдается непрерывное увеличение шума в крупных городах. Расчет показывает , что ближайшие 20-30 лет уровни шума на скоростных и городских магистралях возрастут на 7-10 дБ. Высокие уровни шума имеют место в жилых домах , школах , больницах , местах отдыха населения и т. д. ; что приводит к повышению нервного наприжения. По характеру спектра шумы подразделяют на , имеющие непрерывный спектр ширеной более одной октавы , и тональные , в спектре которых есть слышиемые дискретные тона. Человек реагирует на шум в зхависимости от субективных особенностей организма , привычного шумового фона. Раздражающие действия шума зависит прежде всего от его уровня , а также от спектральных и временных характеристик. Считается , что шум с уровнем ниже 60 дБА вызывает нервное раздрожение , поэтому неслучайно , что рядом иследователей установлено прямая связь между возрастающим уровнем шума в городах и увеличения числа нервных заболеваний. Источники инфразвуковых волн. Инфрозвуковые источники могут быть как естественные (абдувание сильным ветром строительных сооружений или водных поверхностей ) , так и искуственными (промышленными) . К последним относят : механизмы с большей поверхностью , совершающие вращательное или возвратно-поступательное движение (виброгрохоты , виброплощадки и т. п. ), с числом рабочих циклов не более 20 раз в секунду (инфразвук механического происхождени ) ; реактивные двиготели ; ДВС большей мощности ; турбины ; мощные аэродинамические установки ; винтеляторы , компрессоры и другие установки создающие большие турболентные массы потоков газов (инврозвук аэродинамического дроисхождения); транспорт. Инфразвук воспринемается человеком за счет слуховой и тактильной чувствительности , так при частотах 2-5 Гц и рровне звукогого давления 100-125 дБ наблюдается связаемое движение барабанныхперепонках из за изменения изменения давления в среднем ухе , затрудненое глотание , головная боль. Повышение уровня до 125 – 137 дБ может вызвать вибрацию грудной клетки , чувство “ падения “ , летаргию. Инфразвук с частотой 15 –20 Гц вызывает чувство страха. Известно влияние инфразвука на вестибулярный аппарат и снижение слуховой чувствительности. Все названные аномалии приводят к нарушению нормальной жизнедеятельности человека и проявляются даже на достаточно удаленных от источниках инфразвука расстояниях ( до 800м ) . Инфрозвук может указывать и коственное воздействие ( дробезжание стекл , посуды и др. ), что в свою очередь обуславливает высоко частотные шумы с уровнем более 40 дБА. Источники вибраций. , трамвай ), а также железнодорожный транспорт относятся к источникам видрации. Во всех случаях вибрации распространяются по грунту и достигают фундаментов общестненных жилых зданий , часто вызывая звуковые колебания. Передача вибраций через фундаменты и грунт может способствовать их неравномерной осадке , приводящей к разрушению расположенных на них инженерных и строительных конструкций. Особенно это опасно для трунтов , насыыщенных влагой. Источником вибрации может быть инженерное оборудование зданий (лифты , насосные установки ), системы отопления , конализации , мусоропроводов. Повсеместно имеется естественное магнитное поле земли , напряженность которого увеличевается с широтой. Однако известны и глобальные региональные аномалии поля в местах залежей железной руды. Наблюдение и результаты эксперементов показали ,что электромагнитные излучения космического , земного и околоземного происхождения играют определенную роль в огранизации жизненных процессов , на земле. Так давно известна высокая степень влияния солнечной активности на все виды биологической деятельности живых организмов , на рост ипидемий различных инфекционных заболеваний. С изменением интенсивности геомагнитного поля связывают годовой прирост деревьев , урожай зерновых культур , в случае обострения инфаркта миакарда и психический заболеваний среди населения , а также число дорожных катастроф. Эдектрическое поле может стати причиной воспламенения или взрыва паров горючих материалов и смеси в результате электрический разрядов при соприкосновении предметов и людей с машинами и механизмами. Источники ионизирующих излучений. и нетронов , находящееся вне организма. Внутреннее облучение вызывает альфа –и бетта частицы, котрые попадают с радиоктивными вещ-вами в органзм человека через органы дыхания и пищеварительный тракт. Наибольшую опасность представляет аварийные режиммы работы атомных электростанций. В мире работает более 370 енергетических реакторов , на которых произошло уже более 150 аварий [ 33] с утечкой радиоктивных веществ. Так , авария на четвертом энерго – блоке Чернобольской АЭС в первые дни после аварии привела к повышению уровня радиации над естествееным фоном до 1000 – 1500 раз в зоне около станций и до 10 – 20 раз в радиусе 200 – 250 км. При аварии все продукты ядерного деления высвобождается в виде аэрозолей (за исклучением газов и иода ) и распрострастраняются в атмосвере в зависимости от силы и напровления ветра. Размеры облака в поперечнике могут изменяться от 30 до 300 метров , а размеры зон загрязнения в безветрянную погоду могут иметь радиус до 180 км мощности реактор 100 МВт. Развитие атомной инергетики сопровождается ростом радиоктивных отходов предприятий по добыче и переработке ядерного горючего. Главную опасность в экологическом отношении представляет отходы заводов по переработки тепловыдающих элементов (ТВЭЛ) . Последствия промышленого загрязнения екружающей среды. Неуклонный рост поступлений таксичных веществ в окружающую среду прежде всего отражается на здоровье населения ухудшается качество продукции сельского хозяйства , снижает урожайность , преждевременно разрушает жилище , металоконструкций промышленных и гражданских сооружений , оказывает влияние на климат отдельных регионов и состаяние азованого слоя земли , приводит к гибели флоры и фауны. Загрязнение атмосферы. Поступающие в атмосферу оксиды углерода , серы , азота , углеводорода , соединения свинца , пыль и т. д. оказывают различное таксическое воздействие на организм человека. Приведем свойства некоторых примесей. через 2-3 часа его пребывания в атмосфере , содержащей 200 –220 мг/ м*3 СО ; приболее высоких концентрациях СО появляется ощущение пульса в весках , головокружение. Таксичность СО возрастает при наличие в воздухе оксидов азота в этом случае концентрация СО в воздухе необходимо снижать в ~ 1,5 раза. х ( NO, NO 2 , N 2 O 3 , NO 5 , N 2 O 4 ) . В атмосферу выбрасывается в основном диоксид азота NO2 – бесцветный не имеющий запаха ядовитый газ , раздражающе действующий на органы дыхания. Особенно опасный оксиды азота в горах , где они , воздействуя с углеводородами вохлопных газов образуют фотохимический туман – смог. отраляющее действии аксидами азота начинаются с легккого кашля. При повышении концентрации Noх возникает сильный кашель , рвота , иногда головная боль. При контакте с влажной поверхностью слизистой оболочке оксиды азота образуют кислоты НNO3 и HNO2 которые приводят к отёку легких. Диоксид серы SО 2 . Бесцветный газ с острым запохом , уже в малых концентрациях (20-30 мг/ м*3) создаёт неприятный вкус во рту , раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательные пути. Наиболее чувствительные к SO2 хвойные и лиственные леса , так как он накапливается в листьях и хвое. При содержании SO2 в возухе от 0,23 до 0,32 мг/ м*3 происходит усыхание сосны за 2 – года в результате нарушения фотосинтеза и дыхания хвои. Анологичные изменения у лиственных деревьев возникают при концентрации SO2 0,5 –1,0 мг/ м*3. Углеводороды (пары бензина , пентан , гексан и др.). Обладает наркотическим действием , в малых концентрациях вызывают головную боль , головокружение и т. п. Так , при вдыхании в течении 8 ч. паров бензина ~ 600 мг/м*3 возникают головные боли , кашель неприятное ощющение в горле. Альдегиды. При длительном воздействии на человека альдегиды возывают раздрожение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей , а при повышенных концентрациях (для формальдегида 20-70 мг/м*3) отмечается головная боль , слабость , потеря аппетита, бессонница. Соединения свенца. Особенно опасны соединения свинца детей дошкольного возраста. В крупных городах содержание свинца в атмосфере достигает 5-38 мкм / м*3 , что превышает естественный фон в 10*4 раз. Нормирование примеей атмосферы. Предельно допустимые концентрации (ПДК) примесей. Основнойфизичческой характеристикойпримесей атмосферы является концентрация – масса (мг) вещ-ва в еденицы объёма (м*3) воздуха при нормальных условиях. Концентрации примесей определяет физическое , химичческое и др. виды воздействия на человека и окружающую среду и служит основным параметром при нормирования содержания примесей в атмосфере. него , ни на окружающую среду в целом вредного действия (включая отдельные последствия ). Если вещ-во оказывает на окружающую природу вредное действие в меньших концентрациях , чем на организм человека , то при нормировании исходят из порога действия этого вещ-ва на окружающую природу. ПДК загрязняющих вещ-тв в отмосферном воздухе населенных пунктов регламентированы списком Минестерства здравоахранения СССР N0 3086 – 84 от 27 августа 1984 г. с дополнениями , соответствии с некоторым установлены : класс опасности вещества , допустимая максимальная разовая и среднесуточная концентрация примесей. биоэлектрической активности головного мозга и др.) при кратковременном воздействии атмосферных примесей. Среднесуточное ПДКсс установлена для предупреждения общетоксического , канцерогенного , мутагенного и др. влияния вещ-ва на организм человека. Приоретет научного обоснолвания допустимых концентраций примесей в атмасфере принадлежит советским ученым и прежде всего В. Я. Рязанову. Предельно допустимые выбросы (ПДВ) примесей . В соответствии с требованиями ГОСТ 17. 2. 3. 02-78 для каждого проектироваемого и действующего промышленого предприятия устанавливается предельно допустимый выброс вредных веществ в атмосверу при условии , что выбросы вредных веществ от данного источника совакупности с другими источниками (с учетом перспективы их развития ) не создадут приземною концентрацию , превышающую ПДК. и т. п. ) Методы контроля и приборы для измерения концентрации газообразных примесей в атмосфере. Отбор проб воздуха при анализе газо-и парообразных примесей осуществляется за счет протягивания воздуха через специальные твердые или жидкие поглотители , в которых газовая примесь конденсируеся либо адсорбируется. В последние годы в качестве сорбентов для концентрирования микропримесей используют растворипмые не органические хемосорбенты , пленочные полимерные сорбенты (полисорбы , порапаки , тенаке и др.), позволяющие улавливать из загрезненного воздуха самые различные химические вещества. Важным достоинством полимерных сорбентов являются их гидрофобность ( влага воздуха не концентрируется в лавушки и не мешает анализу ) и способность сохранять в течении длительного времени без изменения первоночальной состав пробы. Контроль концентраций газо – и парообразных примесей атмосфферного воздуха поизводится с поммощью газоанализаторов, позволяющих осуществлять мгновенный и непрерывный контроль содержания в нем вредных примесей. Для экспрессного определения таксимчных веществ используют уневерсальные газоанализаторы упрощенного типа (УГ-2, ГХ-2 и др.),основанные на линейно – коларистическом методе анализа. При просасывание воздуха через индикаторные трубки , заполненные твердом веществом – поглатителем , происходит изменение окраски индикаторного порошка. Длина крашенного слоя пропорционально концентрации исследуемого вещества , измеряемой по шкале в мг/л. Универсальный газовый анолизатор УГ-2 серийно выпускаемой отечественной промышленостью , позволяет определить концентрацию 16 различных газов и паров. Погрешность измерения не превышает +10% и –10% от верхнего предела каждой шкалы. Основные мероприятия по защите окружающей среды. Защита окружающей среды – это комплексная проблема , требующая усилий ученых многих специальностей. Наиболее активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий является полной преход к безотходным и малоотходным технологиям и производствам. это потребует решение целого комплекся сложных технологических , конструкторских и органезационных задач , основанных на использовании новейших научно - технических достижений. Важными направлениями экологизации промышленого производства следует считать : совершенствования технологических процесссов и разработку нового оборудования с меньшим уровням выбросов примесей и отходов в окружающую среду ; экологическую экспертизу всех видов производства и промушленной прподукции ; в замену токсичных отходов на нетоксичные ; в замену неутилизируемых отходов на утилизируемыые ; широкое применение дополнительных методов и средств защиты окружающей среды. В качестве дополнительных средств защиты применяют : аппараты и системы для очистки газовых выбросов , сточных вод от примесей ; глушители шума при сбросе газов в атмосферу ; виброизоляторы технологического оборудования ; экраны для защиты от ЭМП и др. Эти средства защиты постоянно совершенствуются и широко внедряются в технологические и эксплуатационные циклы во всех отрослях народного хозяйства. установок и ГТДУ , виброизоляторы рельсового транспорта и т. д. Список использованой литературы – С. В. Белов “ охрана окружающей среды “ .