 |
4. Источники загрязнения атмосферы
|
|
|
|
Загрязнители атмосферы, так же как и других объектов природы, разделяют на:
- механические;
- физические;
- биологические.
К механическим относят вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии.
К физическим загрязнениям относят:
- тепловые, возникающие в результате повышения температуры атмосферы (поступление в атмосферу нагретых газов);
- световые, происходящие при ухудшении естественной освещенности местности под воздействием искусственных источников света;
- шумовые, являющиеся следствием возникновения антропогенных шумов;
- электромагнитные, вызванные изменением электромагнитных свойств среды (от линий электропередач, радио, телевидения, работы некоторых видов промышленных установок);
- радиоактивные, связанные с повышением уровня поступления радиоактивных веществ в атмосферу.
Качество воздуха ухудшается также из-за присутствия в нем носителей неприятных запахов – неприятно пахнущих веществ (НПВ).
Биологические загрязнения в основном являются следствием размножения микроорганизмов и антропогенной деятельности. Источники антропогенного загрязнения атмосферы - теплоэнергетика, промышленность, транспорт, деятельность вооруженных сил (в том числе и в мирное время).
Выбросы в зависимости от состава вредных веществ, согласно ГОСТ 17. 2. 1. 01-76 «Охрана природы. Атмосфера. Классификация выбросов по составу», подразделяются по их агрегатному состоянию на четыре класса:
- I – газо- и парообразные;
- II - жидкие;
- III - твердые;
- IV - смешанные.
По химическому составу они делятся на группы, а в зависимости от размера частиц - на подгруппы. Например, твердые выбросы подразделяются на четыре подгруппы с размерами частиц, мкм: менее 1; 1... 10; 10... 50 и более 50.
|
|
|
Распространенные вредные вещества - аэрозоли различного происхождения:
- пыль, дым, туман;
- соединения углерода (оксид, диоксид и др. );
- соединения серы (сероводород, диоксид серы и др. );
- соединения азота (аммиак, оксиды азота и др. );
- галоиды (хлор, фтор, бром и их соединения);
- фосфор и его соединения (фосфористый водород и др. );
- мышьяк и его соединения (мышьяковистый водород и др. );
- цианистые соединения (цианистый водород, соли цианистой кислоты);
- тяжелые и редкие металлы (свинец, ртуть, марганец, цинк, кобальт, хром, ванадий и др. );
- углеводороды ароматического ряда (бензол, толуол, ксилол);
- углеводороды жирного ряда (бензины и др. );
- спирты жирного ряда (метиловый, этиловый и др. );
- простые эфиры и др.
В атмосферу Земли ежегодно поступает: 150 млн. т различных аэрозолей; 220 млн. т диоксида серы; 450 млн. т оксида углерода; 75 млн. т оксидов азота. В год на каждого жителя Земли приходится в среднем 300 кг выбросов в атмосферу.
После попадания в атмосферу загрязнения не остаются в неизменном виде; в процессе перемещения в пространстве, турбулентной диффузии происходят их физические изменения. В результате химических реакций образуются новые соединения. Наиболее распространенный в атмосфере химический процесс - окисление веществ кислородом воздуха: диоксид серы окисляется в триоксид, оксид азота - в диоксид, альдегиды - в органические кислоты, ненасыщенные углеводороды - во многие другие вещества.
Даже небольшое содержание диоксида азота в атмосфере может привести к образованию больших количеств атмосферного кислорода и озона, поэтому он играет важную роль в формировании смога. Смог характеризует такое состояние атмосферы, когда снижается видимость и резко возрастает уровень загрязнений. Он отрицательно сказывается на самочувствии и здоровье людей.
Ряд химических реакций в атмосфере приводит к образованию кислот, что связано с повышением кислотности дождей. Основными источниками образования кислотных дождей в атмосфере является диоксид серы, оксиды азота выбрасываемые в результате антропогенной деятельности в больших количествах. При окислении они превращаются в серную кислоту, гидросульфаты, азотную кислоту. Наибольшее количество диоксида серы выбрасывают энергетические предприятия, а оксиды азота в основном поступают в атмосферу с выхлопными газами при работе двигателей внутреннего сгорания.
|
|
|
Основными источниками загрязнения внешней воздушной среды являются:
- промышленные предприятия (химические, нефтехимические и металлургические);
- теплогенерирующие установки (тепловые электростанции, отопительные и производственные котельные);
- транспорт (в первую очередь автомобильный).
На выбросы энергетических объектов приходится около 60%, транспорта 20... 25%, промышленности 15... 20%.
Источники загрязнения воздушного бассейна подразделяются на:
- источники выделения;
- источники выбросов вредных веществ в атмосферу.
Источником выделения вредных веществ называется технологический агрегат (установка, устройство, аппарат и т. п. ), выделяющий в процессе эксплуатации вредные вещества.
Источником выбросов вредных веществ называется устройство (труба, аэрационный фонарь, вентиляционная шахта и т. п. ), посредством которого осуществляется выброс вредных веществ в атмосферу.
Промышленные производства и технологическое оборудование, являющиеся источниками загрязнения атмосферы, делятся на четыре группы:
- имеющие условно чистые выбросы, в которых концентрация вредных веществ не превышает гигиенических норм;
- имеющие неприятно (дурно) пахнущие выбросы (НПВ);
- содержащие нетоксичные вещества;
- имеющие выбросы, содержащие канцерогенные, токсичные или ядовитые вещества.
Источники загрязнения атмосферы бывают:
- точечные (труба, автомобиль и т. п. );
- линейные (газопроводы);
- поверхностные.
Попадать в атмосферу вредные вещества могут на разных стадиях производства (добыча, транспортирование, дробление, измельчение, помол и т. п. ), различным образом: из-за негерметичности оборудования, при погрузочно-разгрузочных работах, с открытых складов.
|
|
|
На предприятиях имеют место выбросы:
- организованные (через трубы, вентиляционные шахты и т. п. );
- неорганизованные (через фонари и проемы в цехах, от мест погрузки и разгрузки транспорта, из-за утечек в коммуникациях и др. ).
5. 2 Аэрозольные загрязнители воздуха
Качество воздуха, его воздействие на организм, а также оборудование и технологические процессы во многом обусловлены содержанием в нем взвешенных частиц, главным образом пылевых.
Промышленные выбросы, содержащие взвешенные твердые или жидкие частицы, представляют собой двухфазные системы, сплошной фазой в системе являются газы, а дисперсной - твердые частицы или капельки жидкости.
Большое количество загрязнений поступает в атмосферу при работе цементной промышленности. Цементная пыль опасна для всего живого - растений, животных, человека.
Вредна и асбестовая пыль, попадающая в атмосферу при добыче асбеста и обработке асбестовых изделий. При производстве гипса его потери достигают 25%, а воздух загрязняется гипсовой пылью высокой концентрации в радиусе до 1, 5 км.
Большинство строительных работ связано с применением кварца, что сопровождается выделением в атмосферу кварцевой пыли, опасной для здоровья человека. Асфальтобетонные заводы выбрасывают в атмосферу большое количество загрязнителей: пыль, сажу, оксиды углерода, азота, серы и другие вредные вещества.
Строительные работы связаны с перемещением больших масс фунта. При этом образуется много пыли, переходящей во взвешенное состояние и долгое время находящейся в атмосфере. Строительная пыль всех видов составляет около 10% всей пыли, выделяемой в атмосферу от различных источников. Эти источники поставляют в атмосферу большое количество самых разнообразных веществ - физических и биологических загрязнителей.
Пылеобразование происходит на открытых складах нерудных материалов, временных автодорогах. При деревообработке образуется взрывопожароопасная древесная пыль.
Пыль технологического происхождения характеризуется большим разнообразием по химическому составу, размеру частиц, их форме, плотности, характеру краев частиц и т. д. Соответственно разнообразно воздействие пыли на организм человека и окружающую среду.
|
|
|
Пыль причиняет вред организму в результате воздействия:
- механического (повреждение органов дыхания острыми кромками пыли);
- химического (отравление ядовитой пылью);
- бактериологического (вместе с пылью в организм проникают болезнетворные микроорганизмы).
Пылевые частицы размером 5 мкм и меньше способны глубоко проникать в легкие вплоть до альвеол. Пылинки размером 5... 10 мкм в основном задерживаются в верхних дыхательных путях, почти не проникая в легкие. Пыль оказывает вредное действие на органы дыхания, зрение, кожу, а при проникновении в организм человека - также на пищеварительный тракт.
Наиболее тяжелые последствия вызывает систематическое вдыхание пыли, содержащей свободный диоксид кремния Si02. В результате возникает силикоз. Это одна из форм болезни легких, связанной с вдыханием запыленного воздуха, - пневмокониоза. Воздействие пыли на орган зрения вызывает конъюнктивиты, на кожу - дерматиты.
Пыль в производственных помещениях оказывает неблагоприятное воздействие на оборудование, вызывая, например, его интенсивный износ. Осаждение пыли на поверхность нагрева и охлаждения ухудшает условия теплообмена и т. д., на электрическом оборудовании может привести к нарушению его работы, к авариям.
Органические пыли, например мучная, могут быть питательной средой для развития микроорганизмов. Пылевые частицы могут быть ядром конденсации для паров жидкостей. Вместе с пылью в помещение могут проникать вещества, вызывающие интенсивную коррозию металлов и т. д. С воздухом многие пыли образуют взрывоопасные смеси.
|
|
|
