Забруднення атмосфери заводами. Забруднення повітря – серйозна екологічна проблема


Забруднення атмосфери Атмосфера є повітряною оболонкою Землі. Під якістю атмосфери розуміють сукупність її властивостей, що визначають ступінь впливу фізичних, хімічних та біологічних факторів на людей, рослинний та тваринний світ, а також на матеріали, конструкції та навколишнє середовище в цілому. Під забрудненням атмосфери розуміють привнесення до неї домішок, які у природному повітрі або змінюють співвідношення між інгредієнтами природного складу повітря. Чисельність населення Землі та темпи його зростання є визначальними факторами підвищення інтенсивності забруднення всіх геосфер Землі, в тому числі і атмосфери, так як з їх збільшенням зростають обсяги та темпи всього того, що видобувається, виробляється, споживається і вирушає у відходи. Основні забруднювачі атмосферного повітря: Оксид вуглецю Оксиди азоту Діоксид сірки Вуглеводні Альдегіди Тяжкі метали (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr) Аміак Атмосферний пил


Окис вуглецю (СО) – безбарвний газ, що не має запаху, відомий також під назвою « чадний газ». Утворюється в результаті неповного згоряння викопного палива (вугілля, газу, нафти) в умовах нестачі кисню та за низької температури. При цьому 65% від усіх викидів припадає на транспорт, 21% – на дрібних споживачів та побутовий сектор, а 14% – на промисловість. При вдиханні чадний газ рахунок наявної в його молекулі подвійного зв'язку утворює міцні комплексні сполуки з гемоглобіном крові людини і цим блокує надходження кисню в кров. Двоокис вуглецю (СО2) – або вуглекислий газ, - безбарвний газ із кислуватим запахом і смаком, продукт повного окиснення вуглецю. Є одним із парникових газів.


Найбільші забруднення атмосфери спостерігається в містах, де звичайні забруднювачі - це пил, сірчистий газ, оксид вуглецю, діоксид азоту, сірководень та ін. У деяких містах у зв'язку з особливостями промислового виробництвау повітрі містяться специфічні шкідливі речовини, такі, як сірчана та соляна кислота, стирол, бензапірен, сажа, марганець, хром, свинець, метилметакрилат. Загалом у містах налічується кілька сотень різних забруднювачів повітря.





Двоокис сірки (SO2) (діоксид сірки, сірчистий ангідрид) - безбарвний газ із різким запахом. Утворюється в процесі згоряння викопних видів, що містять сірки, палива, в основному вугілля, а також при переробці сірчистих руд. Він насамперед бере участь у формуванні кислотних дощів. Загальносвітовий викид SO2 оцінюється в 190 млн. тонн на рік. Тривале вплив діоксиду сірки на людину призводить спочатку до втрати смакових відчуттів, стисненому дихання, а потім – до запалення або набряку легень, перебоїв у серцевій діяльності, порушення кровообігу та зупинки дихання. Окиси азоту (оксид та діоксид азоту) – газоподібні речовини: монооксид азоту NO та діоксид азоту NO2 об'єднуються однією загальною формулою NOх. При всіх процесах горіння утворюються оксиди азоту, причому здебільшогоу вигляді оксиду. Чим вище температура згоряння, тим інтенсивніше йде утворення оксидів азоту. Іншим джерелом оксидів азоту є підприємства, що виробляють азотні добрива, азотну кислоту та нітрати, анілінові барвники, нітросполуки. Кількість оксидів азоту, що у атмосферу, становить 65 млн. тонн на рік. Від загальної кількості оксидів азоту, що викидаються в атмосферу, на транспорт припадає 55%, на енергетику – 28%, на промислові підприємства – 14%, на дрібних споживачів та побутовий сектор – 3%.


Домішки Озон (О3) – газ із характерним запахом, сильніший окисник, ніж кисень. Його відносять до найбільш токсичних із усіх звичайних забруднюючих повітря домішок. У нижньому атмосферному шарі озон утворюється в результаті фотохімічних процесів за участю діоксиду азоту та летких органічних сполук. Вуглеводні – хімічні сполуки вуглецю та водню. До них відносять тисячі різних речовин, що забруднюють атмосферу, що містяться в незгорілому бензині, рідинах, що застосовуються в хімчистці, придуманих розчинниках і т.д. Свинець (Pb) – сріблясто-сірий метал, токсичний у будь-якій відомій формі. Широко використовується для фарб, боєприпасів, друкарського сплаву і т.п. близько 60% світового видобутку свинцю, щорічно витрачається виробництва кислотних акумуляторів. Проте основним джерелом (близько 80%) забруднення атмосфери сполуками свинцю є вихлопні гази транспортних засобів, у яких використовується етилований бензин. Промислові пилу залежно від механізму їхнього утворення поділяються на наступні 4 класи: механічний пил – утворюється в результаті подрібнення продукту в ході технологічного процесу; вогнища – утворюються в результаті об'ємної конденсації пари речовин при охолодженні газу, що пропускається через технологічний апарат, установку або агрегат; летюча зола - що міститься в димовому газі у зваженому стані вогнетривкий залишок палива, утворюється з його мінеральних домішок при горінні; промислова сажа - твердий високодисперсний вуглець, що входить до складу промислового викиду, утворюється при неповному згорянні або термічному розкладанні вуглеводнів. Основними джерелами антропогенних аерозольних забруднень повітря є теплоелектростанції (ТЕС), що споживають вугілля. Спалювання кам'яного вугілля, виробництво цементу та виплавка чавуну дають сумарний викид пилу в атмосферу, що дорівнює 170 млн. тонн на рік.




Забруднення атмосфери Домішки надходять в атмосферу у вигляді газів, парів, рідких та твердих частинок. Гази та пари утворюють з повітрям суміші, а рідкі та тверді частинки - аерозолі (дисперсні системи), які поділяють на пил (розміри частинок більше 1 мкм), дим (розміри твердих частинок менше 1 мкм) та туман (розмір рідких частинок менше 10 мкм) ). Пил, у свою чергу, може бути великодисперсним (розмір частинок понад 50 мкм), середньодисперсним (50-10 мкм) та дрібнодисперсним (менше 10 мкм). Залежно від розміру рідкі частинки поділяються на супертонкий туман (до 0,5 мкм), тонкодисперсний туман (0,5-3,0 мкм), грубодисперсний туман (3-10 мкм) та бризки (понад 10 мкм). Аерозолі найчастіше полідисперсні, тобто. містять частинки різного розміру. Друге джерело радіоактивних домішок – атомна промисловість. Домішки надходять у навколишнє середовище при видобуванні та збагаченні копалини, використанні його в реакторах, переробці ядерного пального в установках. До постійних джерел аерозольного забруднення відносяться промислові відвали - штучні насипи з перевідкладеного матеріалу, переважно розкривних порід, що утворюються при видобутку корисних копалин або відходів підприємств переробної промисловості, ТЕС. Виробництво цементу та інших будівельних матеріалівтакож є джерелом забруднення атмосфери пилом. Спалювання кам'яного вугілля, виробництво цементу та виплавка чавуну дають сумарний викид пилу в атмосферу, що дорівнює 170 млн т/р. Значна частина аерозолів утворюється в атмосфері при взаємодії твердих і рідких частинок між собою або з водяною парою. До небезпечних факторів антропогенного характеру, що сприяють серйозному погіршенню якості атмосфери, слід зарахувати її до забруднення радіоактивним пилом. Час перебування дрібних частинок у нижньому шарі тропосфери становить середньому кілька діб, а верхньому доби. Що стосується частинок, що потрапили в стратосферу, то вони можуть бути в ній до року, а іноді й більше.


Забруднення атмосфери Основними джерелами антропогенних аерозольних забруднень повітря є теплоелектростанції (ТЕС), що споживають вугілля високої зольності, збагачувальні фабрики, металургійні, цементні, магнезитові та інші заводи. Аерозольні частинки від цих джерел відрізняються великою хімічною різноманітністю. Найчастіше у складі виявляються сполуки кремнію, кальцію і вуглецю, рідше - оксиди металів: заліза, магнію, марганцю, цинку, міді, нікелю, свинцю, сурми, вісмуту, селену, миш'яку, берилію, кадмію, хрому, кобаль молібдену, а також азбест. Ще більша різноманітність властиво органічному пилу, що включає аліфатичні та ароматичні вуглеводні, солі кислот. Вона утворюється при спалюванні залишкових нафтопродуктів, у процесі піролізу на нафтопереробних, нафтохімічних та інших подібних підприємствах.


ВПЛИВ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ НА ЛЮДИНИ Усі забруднюючі атмосферне повітря речовини більшою чи меншою мірою надають негативний вплив на здоров'я людини. Ці речовини потрапляють до організму людини переважно через систему дихання. Органи дихання страждають від забруднення безпосередньо, оскільки близько 50% частинок домішки радіусом 0 мкм, що проникають у легені, осаджуються в них. Статистичний аналіз дозволив досить надійно встановити залежність між рівнем забруднення повітря та такими захворюваннями, як ураження верхніх дихальних шляхів, серцева недостатність, бронхіти, астма, пневмонія, емфізема легень, а також хвороби очей. Різке підвищення концентрації домішок, що зберігається протягом кількох днів, збільшує смертність людей похилого віку від респіраторних та серцево-судинних захворювань. У грудні 1930 р. у долині річки Маас (Бельгія) відзначалося сильне забруднення повітря протягом 3 днів; в результаті сотні людей захворіли, а 60 людей померли - це більш ніж у 10 разів вище за середню смертність. У січні 1931 р. в районі Манчестера (Великобританія) протягом 9 днів спостерігалося сильне задимлення повітря, яке спричинило смерть 592 людей. Широку популярність здобули випадки сильного забруднення атмосфери Лондона, що супроводжувалися численними смертельними наслідками. У 1873 р. у Лондоні було відзначено 268 непередбачених смертей. Сильне задимлення разом із туманом період із 5 по 8 грудня 1852 р. призвело до загибелі понад 4000 жителів Великого Лондона. У січні 1956 р. близько 1000 лондонців загинули внаслідок тривалого задимлення. Більшість тих, хто помер несподівано, страждали від бронхіту, емфіземи легень або серцево-судинних захворювань.


ВПЛИВ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ НА ЛЮДИНИ Оксиди азоту та деякі інші речовини Оксиди азоту (насамперед отруйні діоксид азоту NO2), що з'єднуються за участю ультрафіолетової сонячної радіаціїз вуглеводнями (серед найбільшої реакційної здатністю володіють олеофіни), утворюють пероксилацетилнітрат (ПАН) та інші фотохімічні окисники, у тому числі пероксибензоїлнітрат (ПБН), озон (О3), перекис водню (Н 2О2), діоксид азоту. Ці окислювачі основні складові фотохімічного смогу, повторюваність якого велика в сильно забруднених містах, розташованих у низьких широтах північної та південної півкулі (Лос-Анджелес, в якому близько 200 днів у році відзначається смог, Чикаго, Нью-Йорк та інші міста США; ряд міст) Японії, Туреччини, Франції, Іспанії, Італії, Африки та Південної Америки).


Назвемо деякі інші забруднюючі повітря речовини, що шкідливо діють на людину. Встановлено, що у людей, які професійно мають справу з азбестом, підвищена ймовірність ракових захворювань бронхів та діафрагм, які розділяють грудну кліткута черевну порожнину. Берилій робить шкідливий вплив (аж до виникнення онкологічних захворювань) на дихальні шляхи, а також на шкіру та очі. Пари ртуті викликають порушення роботи центральної верхньої системи та нирок. Оскільки ртуть може накопичуватися в людини, то зрештою її вплив призводить до розладу розумових здібностей. У містах внаслідок постійного збільшення забруднення повітря неухильно зростає кількість хворих, які страждають на такі захворювання, як хронічний бронхіт, емфізема легень, різні. алергічні захворюваннята рак легенів. У Великій Британії 10% випадків смертельних випадків припадає на хронічний бронхіт, при цьому 21; населення у віці років страждає на це захворювання. У Японії у низці міст до 60% жителів хворіють хронічним бронхітом, симптомами якого є сухий кашель з частими відхаркуваннями, подальше прогресуюче утруднення дихання та серцева недостатність (у зв'язку з цим слід зазначити, що так зване японське економічне диво 50-х - 60-х років супроводжувалося сильним забрудненням природного середовища одного з найкрасивіших районів земного). і серйозним збитком, заподіяним здоров'ю населення цієї країни). В останні десятиліття з швидкістю, що викликає сильну занепокоєність, зростає кількість хворих на рак бронхів і легень, виникненню яких сприяють канцерогенні вуглеводні. Вплив радіоактивних речовин на рослинний та тваринний світ Поширюючись по харчового ланцюга(Від рослин до тварин), радіоактивні речовини з продуктами харчування надходять в організм людини і можуть накопичуватися в такій кількості, яка здатна завдати шкоди здоров'ю людини.


ВПЛИВ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ НА ЛЮДИНИ Випромінювання радіоактивних речовин мають такий вплив на організм: послаблюють опромінений організм, уповільнюють ріст, знижують опірність до інфекцій та імунітет організму; зменшують тривалість життя, скорочують показники природного приросту через тимчасову або повну стерилізацію; різними способами вражають гени, наслідки якого виявляються у другому чи третьому поколіннях; надають кумулятивний (накопичуваний) вплив, викликаючи незворотні ефекти. Тяжкість наслідків опромінення залежить від кількості поглиненої організмом енергії (радіації), випромінюваної радіоактивною речовиною. Одиницею цієї енергії служить 1 ряд - це доза опромінення, коли він 1 р живої речовини поглинає 10-5 Дж енергії. Встановлено, що з дозі, що перевищує 1000 рад, людина гине; при дозі 7000 та 200 радий смертельний результат відзначається у 90 та 10% випадків відповідно; у разі дози 100 рад людина виживає, проте значно зростає ймовірність захворювання на рак, а також ймовірність повної стерилізації.


Вплив забруднення атмосфери на людину Не дивно, що люди добре пристосувалися до природної радіоактивності середовища. Більш того, відомі групи людей, що живуть у районах з високою радіоактивністю, що значно перевищує середню земній кулі(Так в одному з районів Бразилії жителі за рік отримують близько 1600 мрад, що в рази більше від звичайної дози опромінення). У середньому доза іонізуючої радіації, одержуваної протягом року кожним жителем планети, коливається між 50 і 200 мрад, причому частку природної радіоактивності (космічні промені) припадає близько 25 млрд. радіоактивності гірських порід - приблизно мрад. Слід також враховувати дози, які отримує людина від штучних джерел опромінення. У Великій Британії, наприклад, щорічно при рентгеноскопічних обстеженнях людина отримує близько 100 мрад. Випромінень телевізора – приблизно 10 мрад. Відходів атомної промисловості та радіоактивних опадів – близько 3 мрад.


Висновок Наприкінці XX століття світова цивілізація вступила в такий етап свого розвитку, коли на перше місце висунулися проблеми виживання та самозбереження людства, збереження навколишнього природного середовища та раціонального використання природних ресурсів. Сучасний етапрозвитку людства оголив проблеми, спричинені зростанням населення Землі, протиріччями між традиційним господарюванням та наростаючим темпом використання природних ресурсів, забрудненням біосфери промисловими відходами та обмеженими можливостями біосфери до їх нейтралізації. Ці протиріччя гальмують подальший науково-технічний прогрес людства, стають загрозою для його існування. Тільки у другій половині XX століття завдяки розвитку екології та поширенню екологічних знань серед населення стало очевидним, що людство є неодмінною частиною біосфери, що підкорення природи, безконтрольне використання її ресурсів та забруднення навколишнього середовища – безвихідь у розвитку цивілізації та в еволюції самої людини. Тому найважливіша умова розвитку людства – дбайливе ставлення до природи, всебічна турбота про раціональному використанніта відновлення її ресурсів, збереження сприятливого навколишнього середовища. Проте багато хто не розуміє тісного взаємозв'язку між господарською діяльністю людей та станом навколишнього природного середовища. Широка еколого-природоохоронна освіта має допомогти людям у засвоєнні таких екологічних знань та етичних норм та цінностей, відносин та способу життя, які необхідні для сталого розвитку природи та суспільства.

У багатьох містах світу існує така екологічна проблема, як промислове забруднення довкілля. Джерелами забруднення є заводи, фабрики, електро- та гідроелектростанції, котельні та трансформаторні підстанції, автозаправні та газорозподільні станції, склади зберігання та переробки продукції.

Види промислового забруднення

Усе промислові об'єктиздійснюють забруднення різними способами та речовинами. Найбільш поширені види забруднення такі:

  • Хімічна. Небезпечно для довкілля, життя людей та тварин. Забруднювачами виступають такі хімічні речовини та сполуки, як формальдегіди та хлор, сірчистий газ та феноли, сірководень та чадний газ
  • Забруднення гідросфери та літосфери. Підприємства здійснюють злив стоків, відбуваються розливи нафти та мазути, сміттєві відходи, токсичні та отруйні рідини.
  • Біологічний. У біосферу потрапляють віруси та інфекції, які поширюються у повітрі, воді, ґрунті, викликають захворювання у людей та інших живих організмів. Найбільш небезпечними є збудники газової гангрени, правця, дизентерії, холери, грибкових захворювань.
  • Шумів. Шуми та вібрації призводять до захворювань органів слухового апарату та нервової системи
  • Теплове. Теплі стоки вод змінюють режим і температуру середовища в акваторіях, одні види планктону відмирають, а їхню нішу займають інші
  • Радіаційний. Особливо небезпечне забруднення, яке трапляється внаслідок аварій на атомних станціях, при викиді радіоактивних відходів та під час виробництва ядерної зброї
  • . Відбувається через роботу ліній електропередач, радіолокацій, телестанцій та інших об'єктів, що утворюють радіополя

Методи зниження промислового забруднення

Насамперед зниження рівня промислового забрудненнязалежить від самих підприємств. Щоб це відбувалося, керівництво заводів, станцій та інших об'єктів повинні самі контролювати робочий процес, приділяти особливу увагуочищення та утилізації відходів. Крім того, необхідно використовувати маловідходні технології та екологічні розробки, які дозволять знизити рівень забруднення та мінімізувати вплив на природне середовище. У другу чергу зниження забруднення залежить від компетентності, уважності та професіоналізму самих працівників. Якщо вони відмінно виконувати свою роботу на підприємстві, то це знизить ризик промислового забруднення міст.

Лекція №3

Антропогенні джерела відрізняються від природних своїм різноманіттям. Якщо на початку ХХ ст. у промисловості застосовувалося 19 хімічних елементів, то 1970 р. використовувалися всі елементи таблиці Менделєєва. Це суттєво позначилося на складі викидів, її якісному забрудненні, зокрема, аерозолями важких та рідкісних металів, синтетичними сполуками, радіоактивними, канцерогенними та бактеріологічними речовинами. Значними є розміри зон геоекологічного впливу різних джерел техногенного впливу.

Розміри зон геоекологічного впливу різних джерел

Види господарської діяльності

Джерело впливу

Розміри зон, км

Гірничотехнічна

Шахта, кар'єр, підземне сховище

Теплоенергетична

ТЕЦ, ТЕС, ДРЕС

Хімічна, металургійна, нафтопереробна

Комбінат, завод

Транспорт

Автомагістраль

Залізна дорога

До галузей, визначальним рівень забруднення атмосфери, відносять промисловість загалом і особливо паливно-енергетичний комплекс і транспорт. Їхні викиди в атмосферу розподіляються таким чином: 30% - чорна та кольорова металургія, промисловість будматеріалів, хімія та нафтохімія, ВПК; 25% - теплоенергетика; 40% – транспорт усіх видів.

За токсичними відходами лідирують чорна та кольорова металургія. Чорна і кольорова металургія є забруднюючими виробництвами. Перед металургії припадає до 26% від валових загальноросійських викидів по твердих речовин і 34% - по газоподібним. До складу викидів входять: оксид вуглецю – 67,5%, тверді речовини – 15,5%, сірчистий ангідрид – 10,8%, оксиди азоту – 5,4%.

Викид пилу з розрахунку на 1 тонну чавуну становить 4,5 кг, сірчистого газу – 2,7 кг, марганцю – 0,6 кг. Разом із доменним газом в атмосферу викидають сполуки миш'яку, фосфору, сурми, свинцю, пари ртуті, ціаністий водень та смолисті речовини. Допустима нормавикиду сірчистого газу за агломерації руди 190 кг на 1 тонну руди. Крім того, до складу скидів у воду входять такі речовини: сульфати, хлориди, з'єднання важких металів.

До першої групивідносяться підприємства з переважанням хімічних речовин технологічних процесів.

До другої групи- підприємства з величезним переважанням механічних (машинобудівних) технологічних процесів.

До третьої групи- підприємства, у яких здійснюється як видобуток, і хімічна переробка сировини.

У промислових процесах переробки різної сировини та напівфабрикатів шляхом механічного, термічного та хімічного впливу утворюються відхідні (відкидні) гази, в яких містяться зважені частки. Вони володіють усім комплексом властивостей твердих відходів, а гази (у тому числі повітря), що містять зважені частки, відносяться до аеродисперсних систем (Г-Т, табл. 3). Промислові гази зазвичай є складними аеродисперсними системами, в яких дисперсне середовище є сумішшю. різних газіва зважені частки полідисперсні і мають різний агрегатний стан.

Таблиця 3

Змішувачі, печі випалу колчедана, в аспіраційному повітрі транспортних пристроїв тощо є наслідком недосконалості обладнання та технологічних процесів. У димових, генераторних, доменних, коксових і інших подібних газах міститься пил, що утворюється в процесі горіння палива.Як продукт неповного згоряння органічних речовин (палива) при нестачі повітря утворюється і уноситься сажа. певної температурипари конденсуються і переходять у рідкий або твердий стан (Ж або Т).

Прикладами суспензій, що утворилися шляхом конденсації, можуть бути: туман сірчаної кислоти у газах випарних апаратів, туман смол в генераторних і коксових газах, пил кольорових металів (цинку, олова, свинцю, сурми та ін) з низькою температурою випаровування в газах. Пили, що утворюються в результаті конденсації парів, називаються відгонами.

Незважаючи на зовнішнє розмаїття вихідної сировини, що використовується в порошкових технологіях, інгредієнти пилу не тільки підпорядковуються одним і тим же теоретичним законам інженерної реології, а й на практиці мають подібні технологічні властивості, умови їх попередньої підготовки та подальшої вторинної переробки.

При виборі способу переробки жорстких відходів істотну роль грають їх склад і кількість.

Підприємства механічного профілю (ІІ група ), що включають заготівельні та ковальсько-пресові цехи, цехи термічної та механічної обробки металів, цехи покриттів, ливарне виробництво, виділяють значну кількість газів, рідких стоків та твердих відходів.

Наприклад, у закритих чавуноливарних вагранках продуктивність ют/год на 1 т виплавленого чавуну виділяється 11-13 кг пилу (мас. %): SiO2 30-50, СаО 8-12, Аl2О3 0,5-6,0 МgО 0,5-4 ,0 FeO+Fe2O3 10-36, 0 МnО 0,5-2,5, 30-45; 190-200 кг оксиду вуглецю; 0,4 кг діоксиду сірки; 0,7 кг вуглеводнів та ін.

Концентрація пилу в газах становить 5-20 г/м3 при еквівалентному розмірі 35 мкм.

При лиття під дією теплоти розплавленого (рідкого) металу і при охолодженні форм із формувальних сумішей виділяються інгредієнти, представлені в т а б л. 4 .

Токсичні речовини в цехах фарбування виділяються в процесі знежирення поверхонь органічними розчинниками перед забарвленням, при підготовці лакофарбових матеріалів, при їх нанесенні на поверхню виробів і сушінню покриття. Характеристики вентиляційних викидів з фарбувальних цехів наведено в т а б л.5.

Таблиця 4

https://pandia.ru/text/79/072/images/image005_30.jpg" width="553" height="204 src=">

Нафтогазові та гірничодобувні об'єкти, металургійне виробництво та теплоенергетику умовно відносять до підприємствам ІІІ групи.

При нафтогазовому будівництві основним джерелом техногенних впливів є опорно-рухова частина машин, механізмів та транспорту. Вони руйнують грунт рослинний покрив будь-якого типу за 1-2 проходи або проїзди. На цих же етапах відбувається максимальне фізико-хімічне забруднення ґрунтів, ґрунтів, поверхневих водпаливно-мастильними матеріалами, твердими відходами, побутовими стоками та ін.

Планові втрати видобутої нафти становлять у середньому 50%. Нижче наведено перелік речовин (у дужках дано клас їх небезпеки), що викидаються:

а) в атмосферне повітря; двоокис азоту B), бенз(а)пірен A), сірчистий ангідрит C), оксид вуглецю D), сажа C), ртуть металева A), свинець A), озон A), аміак D), хлористий водень B), сірчана кислота B), сірководень B), ацетон D), окис миш'яку B), формальдегід B), фенол A) та ін;

б) стічні води: азот аміачний (амонію сульфат по азоту) - 3, азот загальний (аміак по азоту) - 3, бензин C), бенз(а)пірен A), гас D), ацетон C), уайт-спірит C), сульфат D), фосфор елементарний A), хлориди D), хлор активний C), етилен C), нітрати C), фосфати B), олії та ін.

Гірська промисловість використовує практично непоновлювані мінеральні ресурси далеко не повністю: 12-15% руд чорних та кольорових металів залишається у надрах або складується у відвали.

Так звані планові втрати кам'яного вугілля становлять 40%. При створенні поліметалевих руд їх витягують лише 1-2 металу, інші ж викидаються з вміщуючої породою. При видобутку кам'яних солей та слюди у відвалах залишається до 80% сировини. Масові вибухи на кар'єрах є великими джерелами пилу та отруйних газів. Наприклад, пилогазова хмара розсіює 200-250 т пилу в радіусі 2-4 км від епіцентру вибуху.

Вивітрювання гірських порід, складованих у відвали, призводить до значного підвищення концентрацій – SO2, CO та СО2 у радіусі кількох кілометрів.

У теплоенергетиці потужним джерелом твердих відходів та газоподібних викидів є теплоелектростанції, паросилові установки, тобто будь-які промислові та комунально-побутові підприємства, пов'язані із процесом спалювання палива.

До складу димових газів, що відходять, входять діоксид вуглецю, діоксид і триоксид сірки та ін. Хвости вуглезбагачення, золи та шлаки формують склад твердих відходів. Відходи вуглезбагачувальних фабрик містять 55-60% SiO2, 22-26% А12О3, 5-12% Fe2O3, 0,5-1,0 СаО, 4-4,5% К2О та Na2O і до 5% С. Вони надходять у відвали і рівень їх використання вбирається у 1-2% .

Небезпечне використання бурого та іншого вугілля, що містить радіоактивні елементи (уран, торій та ін.), як паливо, тому що частина їх виноситься з газами, що відходять в атмосферу, частина - через золовідвали надходять в літосферу.

До проміжної комбінованої групи підприємств (I+II+ III гр.) відноситься муніципальне виробництво та об'єкти комунально-міського господарства. Сучасні міста викидають в атмосферу та гідросферу близько 1000 хімічних сполук.

Атмосферні викиди текстильної промисловості містять оксид вуглецю, сульфіди, нітрозаміни, сажу, сірчану та борну кислоти, смоли, а взуттєві фабрики виділяють аміак, етилацетат, сірководень та шкірний пил. При виробництві будівельних матеріалів і конструкцій, наприклад, виділяється від 140 до 200 кг пилу на 1 т вироблених будівельного гіпсу і вапна відповідно, а гази, що відходять, містять оксиди вуглецю, сірки, азоту, вуглеводні. Загалом підприємства з виробництва будматеріалів у нашій країні викидають щорічно 38 млн т пилу, 60% яких становить цементний пил.

Забруднення у стічних водах знаходяться у вигляді суспензій, колоїдів та розчинів. До 40% забруднень складають мінеральні речовини: частинки ґрунту, пилу, мінеральні солі (фосфати, азот амонійний, хлориди, сульфати та ін.). До складу органічних забруднень входять жири, білки, вуглеводи, клітковина, спирти, органічні кислоти тощо. Особливий виглядзабруднення стічних вод – бактеріальний. Кількість забруднень (г/ос, добу.) у побутових стічних водах визначається в основному фізіологічними показниками і становить приблизно:

Біологічна потреба в кисні (ВПК повн.) - 75

Зважені речовини – 65

Азот амонійний - 8

Фосфати – 3,3 (з них 1,6 г – за рахунок миючих засобів)

Синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР) – 2,5

Хлориди – 9.

Найбільш небезпечними та важковидаленими зі стоків є СПАВ (інакше – детергенти) – сильні токсиканти, стійкі до процесів біологічного розкладання. Тому у водойми скидається до 50-60% їх первинної кількості.

До небезпечних забруднень антропогенного характеру, що сприяють серйозному погіршенню якості довкілля та життя, слід віднести радіоактивність. Природна радіоактивність – це закономірне явище, обумовлене двома причинами: наявністю в атмосфері радону 222Rn та продуктів його розпаду, а також впливом космічних променів. Що стосується антропогенних факторів, то вони пов'язані головним чином із штучною (техногенною) радіоактивністю (ядерні вибухи, виробництво ядерного палива, аварії на

Забруднення повітря певною мірою схильні до всіх промислово розвинених країн. Повітря великих міст, яким ми дихаємо, містить величезну кількість різних шкідливих домішок, алергенів, зважених частинок і є аерозоль.

Аерозолі – це аеродисперсні (колоїдні) системи, в яких невизначено довгий час можуть перебувати у зваженому стані тверді частинки (пил), крапельки рідини, що утворюються або при конденсації парів, або при взаємодії газових середовищ, або які потрапляють у повітряне середовищебез зміни фазового складу.

Основними джерелами штучних аерозольних забруднень повітря є теплові електростанції, які споживають вугілля високої зольності, збагачувальні фабрики, металургійні, цементні, магнезитові та сажові заводи, що викидають в атмосферу пил, сірчисті та інші шкідливі гази, що виділяються за різних технологічних виробничих процесів.

Чорна металургія виплавки чавуну та переробки його на сталь супроводжуються викидом в атмосферу різних газів.

Забруднення повітря пилом при коксуванні вугілля пов'язане з підготовкою шихти та завантаженням її в коксові печі, з вивантаженням коксу в тушильні вагони та з мокрим гасінням коксу. Мокре гасіння супроводжується також викидом в атмосферу речовин, що входять до складу води, що використовується.

У кольоровій металургії при отриманні металевого алюмінію шляхом електролізу з газами, що відходять від електролізних ванн в атмосферне повітря виділяється значна кількість газоподібних і пилоподібних фтористих сполук.

повітряні викиди підприємств нафтовидобувної та нафтохімічної промисловості містять велика кількістьвуглеводнів, сірководню і погано пахнуть газів. Викид в атмосферу шкідливих речовин на нафтопереробних заводах відбувається головним чином через недостатню герметизацію обладнання. Наприклад, забруднення атмосферного повітря вуглеводнями та сірководнем відзначається від металевих резервуарів сировинних парків для нестабільної нафти, проміжних та товарних парків для легкових нафтопродуктів.

Виробництво цементу та будівельних матеріалів може бути джерелом забруднення атмосфери різним пилом. Основними технологічними процесами цих виробництв є процеси подрібнення та термічна обробкашихт, напівфабрикатів та продуктів у потоках гарячих газів, що пов'язано з викидами пилу в атмосферне повітря.

До хімічної промисловості належить велика група підприємств. Склад їх промислових викидів дуже різноманітний. Основними викидами від підприємств хімічної промисловості є окис вуглецю, оксиди азоту, сірчистий ангідрид, аміак, пил від неорганічних виробництв, органічні речовини, сірководень, сірковуглець, хлористі сполуки фтористі сполуки та ін. Джерелами забруднення атмосферного повітря в сільських , промислові комплекси від виробництва м'яса, енергетичні та теплосилові підприємства, пестициди, що застосовуються у сільському господарстві У районі розташування приміщень для утримання худоби і птиці в атмосферне повітря можуть надходити і поширюватися на значну відстань аміак, сірковуглець та інші гази, що погано пахнуть.


До джерел забруднення атмосферного повітря пестицидами відносяться склади, протруювання насіння і самі поля, на які в тому чи іншому вигляді наносяться пестициди та мінеральні добрива, а також бавовноочисні заводи.

Зміг - аерозоль, що складається з диму, туману та пилу, один із видів забруднення повітря у великих містах та промислових центрах. Зміг може утворюватися практично за будь-яких природних і кліматичних умоваху великих містах та індустріальних центрах із сильним забрудненням повітря. Найбільш шкідливий зміг у теплі періоди року, у сонячну безвітряну погоду, коли верхні шари повітря досить теплі, щоб зупиняти вертикальну циркуляцію повітряних мас. Це часто зустрічається у містах, захищених від вітрів природними перешкодами, наприклад, пагорбами чи горами. Сам собою туман небезпечний для людського організму. Він стає шкідливим, тільки коли надзвичайно забруднений токсичними домішками.

37) Боротьба за чистоту атмосферного повітря нині стала найважливішим завданням вітчизняної гігієни. Це завдання вирішується шляхом законодавчих запобіжних заходів: планувальних, технологічних та санітарно-технічних.

Всі напрямки охорони атмосфери можна об'єднати у чотири великі групи:

1. Група санітарно-технічних заходів – споруда надвисоких димових труб, встановлення газопилоочисного обладнання, герметизація технічного та транспортного обладнання

2. Група технологічних заходів - створення нових технологій, заснованих на частково або повністю замкнутих циклах, створення нових методів підготовки сировини, що очищають його від домішок до залучення у виробництво, заміна вихідної сировини, заміна сухих способів переробки пилу мокрими, автоматизація виробничих процесів.

3. Група планувальних заходів – створення санітарно-захисних зон навколо промислових підприємств, оптимальне розташуванняпромислових підприємств з урахуванням троянди вітрів, винесення найбільш токсичних виробництв за межі міста, раціональне планування міської забудови, озеленення міст.

4. Група контрольно-заборонних заходів – встановлення гранично допустимих концентрацій (ГДК) та гранично допустимих викидів (ГДВ) забруднюючих речовин, заборона виробництва окремих токсичних продуктів, автоматизація контролю за викидами.

До основних заходів щодо охорони атмосферного повітря належить група санітарно-технічних заходів. У цій групі важливим напрямом охорони повітря є очищення викидів у поєднанні з подальшою утилізацією цінних компонентів та виробництвом їх продукції. У цементній промисловості - це вловлювання цементного пилу та його використання для виробництва твердих покриттів доріг. У теплоенергетиці – уловлювання летючої золи та утилізація її у сільському господарстві, у промисловості будівельних матеріалів.

При утилізації уловлених компонентів виникають два види ефекту: екологічний та економічний. Екологічний ефект полягає у зниженні забруднення довкілля під час використання відходів проти застосуванням первинних матеріальних ресурсів. Так, при виробництві паперу з макулатури або використання металобрухту у сталеплавильному виробництві забруднення атмосфери зменшується на 86%. Економічний ефект утилізації уловлених інгредієнтів пов'язаний з появою додаткового сировинного джерела, що має, як правило, більш сприятливі економічні показникипорівняно з відповідними показниками виробництва із природної сировини. Так, виробництво сірчаної кислоти з газів кольорової металургії порівняно з виробництвом із традиційної сировини (природної сірки) у хімічній промисловості має нижчу собівартість та питомі капітальні вкладення, більш високий річний прибуток та рентабельність.

До найбільш ефективних способів очищення газів від газових домішок відносяться три: абсорбція рідиною, адсорбція твердою речовиною та каталітичне очищення.

В абсорбційних способах очищення використовуються явища різної розчинності газів у рідині та хімічні реакції. У рідині (зазвичай воді) використовуються такі реагенти, що утворюють із газом хімічні сполуки.

Адсорбційні методи очищення засновані на здатності дрібнопористих адсорбентів (активного вугілля, цеолітів, простих стекол та ін.) уловлювати з газів за відповідних умов шкідливі компоненти.

Основу каталітичних методів очищення становлять каталітичні перетворення шкідливих газоподібних речовин на нешкідливі. До цих методів очищення відносяться інерційна сепарація, електричне осадження та ін. При інерційній сепарації осадження зважених твердих частинок відбувається завдяки їхній інерції, що виникає при зміні напрямку або швидкості потоку в апаратах, які називаються циклонами. Електричне осадження засноване на електричному тяжінні частинок до зарядженої (осаджувальної) поверхні. Електричне осадження реалізується у різних електрофільтрах, у яких, зазвичай, зарядка і осадження частинок відбувається разом.

Поняття "ресурси атмосфери"

Атмосферне повітря як ресурс.Атмосферне повітря - це природна суміш газів приземного шару атмосфери поза житлових, виробничих та інших приміщень, що склалася під час еволюції нашої планети. Він є одним з основних життєво важливих елементівприроди.

Атмосферне повітря виконує низку найскладніших екологічних функцій, а саме:

1) регулює тепловий режим Землі, сприяє перерозподілу тепла по земній кулі;

2) служить незамінним джерелом кисню, необхідного існування всього живого Землі. При характеристиці особливої ​​важливості повітря життя людини підкреслюється, що може прожити без повітря лише кілька хвилин;

3) є провідником енергії Сонця, служить захистом від згубних космічних випромінювань, утворює основу кліматичних і погодних умовна землі;

4) інтенсивно експлуатується як транспортна комунікація;

5) рятує все, що живе на Землі від згубних ультрафіолетових, рентгенівських та космічних променів;

6) захищає Землю від різних небесних тіл. Розміри метеоритів у переважній більшості не перевищують величини горошини. З величезною швидкістю (від 11 до 64 км/с) вони під впливом земного тяжіння врізаються в атмосферу планети, розжарюються за рахунок тертя повітря і на висоті близько 60-70 км переважно згоряють;

7) визначає світловий режим Землі, розбиває сонячні промені на мільйони дрібних променів, розсіює їх та створює те рівномірне освітлення, до якого звикла людина;

8) є середовищем, де поширюються звуки. Без повітря на Землі панувала б тиша;

9) має здатність до самоочищення. Воно відбувається при вимиванні аерозолів з атмосфери опадами, турбулентному перемішуванні в приземному шарі повітря, відкладення забруднених речовин на поверхні землі.

У атмосферного повітря та атмосфери в цілому безліч інших екологічних та соціально корисних властивостей. Так, наприклад, атмосферне повітря широко використовується як природний ресурс у народному господарстві. З атмосферного азоту виробляються мінеральні азотні добрива, азотна кислота та її солі. Аргон і азот застосовуються в металургії, хімічній та нафтохімічній промисловості (для здійснення низки технологічних процесів). З атмосферного повітря отримують також кисень та водень.

Забруднення атмосферного повітря промисловими підприємствами

Під забрудненням в екології розуміють несприятливу зміну навколишнього середовища, яке цілком або частково є результатом діяльності людини, прямо чи опосередковано змінює розподіл енергії, що приходить, рівні радіації, фізико-хімічні властивості середовища та умови існування живих організмів. Ці зміни можуть впливати на людину безпосередньо або через воду та продукти харчування. Вони також можуть впливати на людину, погіршуючи властивості речей, що використовуються, умови відпочинку і роботи.

Інтенсивне забруднення повітря почалося в 19 столітті у зв'язку з бурхливим розвитком промисловості, яка стала використовувати кам'яне вугілля як основний вид палива та швидким зростанням міст. Про роль вугілля у забрудненні атмосфери у Європі відомо давно. Однак у 19 столітті він був найдешевшим і найдоступнішим видом палива в Західній Європі, у тому числі Великобританії.

Але вугілля не єдине джерело забруднення атмосфери. Зараз в атмосферу щорічно викидається величезна кількість шкідливих речовин, і, незважаючи на значні зусилля, що вживаються у світі з метою зменшення ступеня забруднення атмосфери, перебуває у розвинених капіталістичних країнах. При цьому дослідники зазначають, що якщо над сільською місцевістю шкідливих домішок в атмосфері нині у 10 разів більше, ніж над океаном, то над містом їх у 150 разів більше.

Вплив на атмосферу підприємств чорної та кольорової металургії.Підприємства металургійної галузі насичують атмосферу пилом, сірчистими та іншими шкідливими газами, що виділяються під час протікання різних технологічних виробничих процесів.

Чорна металургія виробництва чавуну та переробки його на сталь природно відбувається із супроводом викидів в атмосферу різних шкідливих газів.

Забруднення повітря газами при утворенні вугілля супроводжується підготовкою шихти та завантаженням їх у коксові печі. Мокре гасіння супроводжується також викидом в атмосферу речовин, що входять до складу води, що використовується.

При отриманні металевого алюмінію за допомогою електролізу в навколишнє середовище виділяється величезна кількість газоподібних та пилоподібних сполук, що містять фтор та інші елементи. При виплавці однієї тонни сталі в атмосферу потрапляє 0,04 т твердих частинок, 0,03 т оксидів сірки та до 0,05 т оксиду вуглецю. Заводи кольорової металургії скидають в атмосферу сполуки марганцю, свинцю, фосфору, миш'яку, пари ртуті, парогазові суміші, що складаються з фенолу, формальдегіду, бензолу, аміаку та інших токсичних речовин. .

Дія на атмосферу підприємств нафтохімічної промисловості.Підприємства нафтопереробної та нафтохімічної промисловості надають помітний негативний вплив на стан навколишнього середовища та, насамперед, на атмосферне повітря, що зумовлено їх діяльністю та спалюванням продуктів переробки нафти (моторного, котельного палива та ін. продукції).

За забрудненням повітряного басейну нафтопереробка і нафтохімія займають четверте місце серед інших галузей промисловості. До складу продуктів згоряння палива входять такі забруднюючі речовини, як оксиди азоту, сірки та вуглецю, технічний вуглець, вуглеводні, сірководень.

У процесах переробки вуглеводневих систем в атмосферу викидається понад 1500 т/рік шкідливих речовин. З них вуглеводнів – 78,8 %; оксидів сірки – 15,5 %; оксидів азоту – 1,8 %; оксидів вуглецю – 17,46 %; твердих речовин – 9,3 %. Викиди твердих речовин, діоксиду сірки, оксиду вуглецю, оксидів азоту становлять до 98% сумарних викидів промислових підприємств. Як показує аналіз стану атмосфери, саме викиди цих речовин у більшості промислових міст створюють підвищений фон забруднення.

Найбільш екологічно небезпечними є виробництва, пов'язані з ректифікацією вуглеводневих систем - нафти та важких нафтових залишків, очищенням олій за допомогою ароматичних речовин, отриманням елементної сірки та об'єкти очисних споруд.

Вплив на атмосферу сільськогосподарських підприємств.Забруднення атмосферного повітря сільськогосподарськими підприємствами здійснюється в основному через викиди забруднюючих газоподібних та завислих речовин. вентиляційними установками, що забезпечують нормальні умови життєдіяльності тварин та людини в виробничих приміщенняхдля утримання худоби та птиці. Додаткові забруднення походять від котелень внаслідок переробки та надходження в атмосферу продуктів згоряння палива, від вихлопних газів автотракторної техніки, від випарів із ємностей для зберігання гною, а також при розкиданні гною, добрив та інших хімічних речовин. Не можна не враховувати і пил, що утворюється при збиранні польових культур, навантаженні, розвантаженні, сушінні та доопрацюванні сипучої сільськогосподарської продукції.

Паливно-енергетичний комплекс (теплові електростанції, теплоелектроцентралі, котельні установки) виділяє в атмосферне повітря дим, що утворюється при згорянні твердого та рідкого палива. Викиди в атмосферне повітря від установок, що використовують паливо, містять продукти повного згоряння - оксиди сірки і золу, продукти неповного згоряння - в основному окис вуглецю, сажу та вуглеводні. Загальний обсяг всіх викидів дуже значний. Наприклад, теплова електростанція, що споживає щомісяця 50 тис. т вугілля, що містить приблизно 1 % сірки, щодня викидає в атмосферу 33 т сірчаного ангідриду, який може перетворитися (за певних метеорологічних умов) на 50 т сірчаної кислоти. За добу така електростанція виробляє до 230 т золи, яка частково (близько 40-50 т на день) викидається в навколишнє середовище в радіусі до 5 км. Викиди теплових станцій, що спалюють нафту, майже не містять золи, проте виділяють утричі більше сірчаного ангідриду.

Повітряні забруднення нафтовидобувної, нафтопереробної та нафтохімічної промисловості містять велику кількість вуглеводнів, сірководню та погано пахнуть газів. Викид в атмосферу шкідливих речовин на нафтопереробних заводах відбувається головним чином через недостатню герметизацію обладнання. Наприклад, забруднення атмосферного повітря вуглеводнями та сірководнем відзначається від металевих резервуарів сировинних парків для нестабільної нафти, проміжних та товарних парків для легкових нафтопродуктів.

Завантаження...
Top