Реферат: Атмосфера

Вопросы .

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 .

Атмосфера всегда содержит определённое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников.К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относят: пыль (ростительного, 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 распределёнными,

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 .

Наибольшие загрязнения атмосферноо воздуха поступают от энепгитических установок, работающоих на углеводородном топливе (бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, уголь, природный газ и др.).Количество 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 и, несгоревшие частицы твердого топлива и т.п.

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 .

При сжигании природного (неочищенного ) газа в домовых выбросах также содержаться оксид серы и оксиды азота. Следует отметить, что наибольшее количество азота образуется при сжигании жидкого топлива .

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.

Шумы воздействующие на человека, классифицируются по спектральным и временным характеристикам.

По характеру спектра шумы подразделяют на широкополосные, 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 .

Технологическое оборудование ударного действия (молоты и прессы ), мощные инергетические установки(насосы, компрессоры, двиготели), рельсовый транспорт предприятий и комуннального хозяйства (метрополитен, 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 .

Источники электромагнитных полей (ЭМП).

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 .

Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения. Внешнее облучение вызывают источники ренгеновского, гамма -излучения и потоки протонов 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.

Оксид углерода СО .

Бесцветный не имеющий запаха газ. Воздействуют на нервную и сердечно сосудистую систему, вызывает удушье. Первичные синктомы отравления оксидом углерода (появления головной боли )возникает у человека 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 .

Оксид азота No 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 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 . В организм через органы дыхания поступает ~ 50 % соединений свинца.Под действием свинца нарушается синтез гемоглобина, возникают заболеввание дыхательных путейй, мочеполовых органов, нервной системы.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 .

ПДК – это максимальная концентрация примесей в атмосфере, отнесенная к определённому времени осреднения, которая при переодическом воздействи или на протяжение всей жизни человека не оказывает ни на 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 .

Максимальная разовая ПДКmax –основная характеристика опасности вредного вещ-ва. Она устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека ( ощущение запаха, световой чуствительности, изменение 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 .

ПДВ устанавливают для каждого источника загрязнения атмасферы.Для неорганезованных выбросов из совокупности мелеких одиночных источников (вентиляционные выбросы, выыброс стационарных энергоустановок 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 .

Дополнительные средства защиты окружающей среды применяют на транспорте и передвижных энергоустановках.Это – глушители, сажеоловители, нетрализаторы отработавших газов ДВС, глушители шума компрессорных установок и ГТДУ, виброизоляторы рельсового транспорта и т.д.

Список использованой литературы – С.В. Белов “ охрана окружающей среды .

еще рефераты
Еще работы по экологии