Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Свойства наиболее распространенных загрязняющих веществ.

Оксид углерода (СО), известный также под бытовым названием "угарный газ", - самое распространенное вещество, загрязняющее атмосферу. Его глобальный выброс оценивается (по состоянию на 1988 год) в 380 млн. т, из этого количества 270 млн. т образуется при использовании бензина, 35 млн. т- при произведственных процессах, 15 млн. т - при сжигании угля, 15 млн. т- при сжигании дров и других "некоммерческих" видов топлива, 15 млн. т- при лесных пожарах. Антропогенное происхождение имеет 60-90% всего оксида углерода, поступающего в атмосферу. Попадая в организм, оксид углерода образует прочное соединение с гемоглобином и блокирует снабжение жизненно важных органов кислородом.

Поскольку основным источником оксида углерода в атмосферы является автомобильный транспорт, борьба с этим видом загрязнений ведется путем совершенствования конструкций автомобилей и организации автомобильного движения. Известно, что, в зависимости от качества регулировки двигателя, содержание оксида углерода в выхлопных газах может изменяться в пределах от долей процента до 10%, В связи с этим устанавливаются и контролируются, в Т.Ч. С использованием административных мер, стандарты на содержание оксида углерода в выхлопах. Совершенствование организации движения, с уменьшением числа остановок перед светофорами, также позволяет значительно снижать загрязнение воздуха городов данным веществом, поскольку максимальное выделение его происходит при работе двигателя на холостом ходу. Замена угля и других традиционных видов топлива на газ и другие источники энергии, ведет в т.ч. к сокращению выбросов оксида углерода. Благодаря применению указанных мер, глобальный выброс оксида углерода в последние годы сокращается.

Диоксид серы (S0₂) - второе по общей массе загрязняющее вещество.

Его глобальный годовой выброс от техногенных источников составляет 145 млн. т, что близко к поступлению в атмосферу от естественных источников (главным образом, вулканических выбросов)- 140 млн. т в год. Техногенный выброс диоксида серы на 70% обусловлен сжиганием угля и на 16% ­сжиганием жидкого топлива (мазута, нефти), остальное приходится на промышленные выбросы. В атмосфере диоксид серы сохраняется несколько часов и в связи с этим является локальным или региональным загрязнителем. Диоксид серы в атмосфере вступает в реакции с водяным паром, приводящие к образованию серной и сернистой кислот. Это один из основных источников формирования кислотных атмосферных осадков. Диоксид серы оказывает раздражающее воздействие на верхние дыхательные пути и легкие, способствуя развитию легочных заболеваний.

Сокращение выбросов диоксида серы в энергетике достигается за счет вытеснения угля и мазута газовым топливом. Промышленные сбросы диоксида серы, главным образом в цветной металлургии, удается сократить путем организации их улавливания и переработки, с получением серной кислоты и/или элементарной серы. Благодаря применению указанных мер, глобальные выбросы диоксида серы в последние годы в большинстве стран заметно сократились.

Оксиды азота (NO) образуются из азота и кислорода воздуха при высоких температурах. Окисление азота происходит как в естественных условиях, при грозах, пожарах, вулканических извержениях, так и в технических устройствах, прежде всего двигателях внутреннего сгорания. 95% техногенных выбросов оксидов азота приходится на энергетику и транспорт, 5% - на химическую, металлургическую и другие отрасли промышленности. Непосредственно из азота и кислорода воздуха образуется монооксид азота (NO), в воздухе он быстро окисляется до диоксида азота (N0₂). Техногенный выброс оксидов азота (15-20 млн. т) на порядок меньше объема образования их естественным путем, но антропогенное загрязнение сконцентрировано на сравнительно небольших территориях Оксиды азота сохраняются в атмосфере в среднем около 3 суток. Их вывод из атмосферы связан с образованием азотной кислоты и происходит при выпадении кислотных дождей. Вместе с тем, реакции с участием оксидов азота играют важную роль в питании почвы азотистыми соединениями. Оксиды азота участвуют также в реакциях, разрушающих атмосферный озон, и в образовании фотохимического смога.

Оксиды азота оказывают раздражающее воздействие на носоглотку, слизистые оболочки глаз, способствуют развитию отека легких. Длительное воздействие оксидов азота способно снижать устойчивость организма к инфекции, вызывать хронические заболевания легких.

Борьба с загрязнением атмосферы оксидами азота затруднена множественностью источников, а также в связи с тем, что исходные вещества (азот и кислород) содержатся непосредственно в воздухе. Интенсивность образования оксидов азота уменьшается при снижении температуры горения, но это влечет за собой рост выбросов продуктов неполного сгорания топлива, в т.ч. оксида углерода, полициклических ароматических углеводородов. Для предотвращения таких побочных эффектов применяют ступенчатое сжигание топлива на электростанциях, каталитические нейтрализаторы в автомобильных двигателях. Однако эффект от снижения удельных выбросов оксидов азота, приходящихся на 1 автомобиль, перекрывается увеличением числа автомобилей. Глобальные выбросы оксидов азота к настоящему времени удалось лишь в лучшем случае стабилизировать. Оксиды азота и атмосферный смог. Оксиды азота под воздействием ультрафиолетовой солнечной радиации вступают в фотохимические реакции с углеводородами, в результате чего образуется фотохимический смог (известен также под названием окислительный, сухой, смог лос­анджелесского типа). Его основными компонентами являются пероксилацетилнитрат (ПАН), пероксибензоилнитрат (ПБН), перекись водорода, озон. Фотохимический смог образуется при высоких температурах и солнечной радиации, в условиях застоя воздуха, в сильно загрязненной атмосфере крупных городов тропического и субтропического поясов. Вещества, входящие в состав фотохимического смога, вызывают раздражение и воспаление глаз, носоглотки, спазмы грудной клетки. При похолодании, входящий в состав смога ПАН, конденсируется в виде клейкой жидкости, пагубно действующей на растительный покров. Наряду с фотохимическим, известны также другие типы смога: восстановительный и ледяной.

Восстановительный смог (другие названия - влажный, дымовой, смог лондонского типа) представляет собой смесь капель тумана, диоксида серы, сажи и других твердых частиц.

Ледяной смог (смог аляскинского типа) - сочетание кристаллов льда, пыли, газообразных загрязнений.

Твердые взвешенные частицы (аэрозоль) поступают в атмосферу от множества как естественных, так и техногенных источников. Естественными источниками являются процессы дефляции, волнение на поверхности водоемов, вулканические выбросы, выделение пыльцы растений. Техногенное образование аэрозолей связано с усиленной дефляцией на пахотных и других нарушенных землях, выбросами тепловых электростанций, предприятий стройиндустрии, металлургических и других заводов, погрузочно-разгрузочными операциями, работой транспорта. Согласно существующим оценкам, одновременно в атмосфере находится примерно 50 млн. т взвешенных частиц, за год эта масса обновляется 100 раз.

Таким образом, годовая эмиссия твердых частиц Достигает 5 млрд. т, причем вклад естественных и техногенных источников примерно равнозначен.

Присутствующие в атмосфере твердые частицы весьма разнообразны как по размерам, так и по химической природе, агрегатному состоянию. По размерам аэрозольные частицы подразделяются на тонко дисперсные (менее 0,1 мкм), среднедисперсные (0,1-1 мкм), грубодисперсные (крупнее 1 мкм). С размерами частиц связана их высота подъема, продолжительность пребывания в атмосфере и дальность переноса. Тонкодисперсные частицы выполняют роль ядер конденсации, служат зародышами капель атмосферных осадков.

Химическая природа твердых частиц разнообразна. Среди них представлены силикаты и алюмосиликаты, сульфаты, вода, органические соединения, твердый углерод (сажа) и др. При нормировании загрязнения атмосферного воздуха твердыми частицами, среди них различают пыль нетоксичную (вещество 3-го класса опасности) и ряд веществ, обладающих повышенной опасностью.

Силикатные и другие твердые частицы способны оказывать коррозирующее воздействие на дыхательные пути, способствовать развитию силикозов. Особую опасность представляют асбестовые волокна, обладающие сильным канцерогенным действием, а также высокотоксичные металлсодержащие аэрозоли, вт. ч. с участием свинца, кадмия, ртути, бериллия и др., пестициды. Ряд органических веществ обладает свойствами аллергенов, в их числе пыльца цветущих растений, белково-витаминные концентраты.

Охрана атмосферного воздуха от загрязнения твердыми частицами включает значительное число направлений и конкретных методов. Снижение выделения аэрозолей в промышленности достигается с помощью технически несложных очистных сооружений - волокнистых фильтров, пылевых камер, при высокой запыленности рабочей зоны пользуются индивидуальными средствами защиты. В горнодобывающей промышленности снижение

пылевыделения достигается с помощью использования современных технологий добычи и транспортировки, пылеподавления в процесс е добычи, рекультивации отработанных отвалов. Защита сельскохозяйственных земель от дефляции (ветровой эрозии) достигается путем создания лесозащитных полос, применения почвозащитных агрономических приемов: безотвально вспашки, подбора севооборотов и культур, маневра сроками обработки почв.

Углеводороды - общее название обширного класса соединений весьма разнообразных как по происхождению, так и по степени эколого­гигиенической опасности. В зависимости от химической природы, наличия примесей, класс опасности углеводородов изменяется от 4-го (бензин нефтяной малосернистый) до l-го (З,4-бенз(а)пирен и другие полициклические ароматические углеводороды). Особая опасность 3,4­ бен(з)аnирена и других полициклических ароматических углеводородов (ПА У) связана с их высокой канцерогенностью. Образование ПА У происходит при неполном сгорании топлива и термической обработке органического сырья, при температурах 400-600 градусов. Такие условия образования определяют множественность локальных источников образования ПА У. Ими являются многие процессы в металлургии и теплоэнергетике, асфальтовые заводы, двигатели внутреннего сгорания, отопительные печи, металлорежущие станки с охлаждением органическими эмульсиями, тлеющий мусор, горящие папиросы. Такая множественность источников ПА У определяет их широкое распространение и осложняет защиту. Тем не менее, за счет перевода теплоэнергетики на газовое топливо, совершенствования технологических процессов и двигателей внутреннего сгорания, концентрации и выбросы ПА У в последние годы значительно снизились.