Загрязнения воздуха

Омский  Государственный Технический Университет 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат на тему 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил  студент группы ПС-119

Марченко  Дмитрий Сергеевич 
 

Содержание 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Оксид азота Noх (NO, NO2. N2O3. NO5. N2O4 ).

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 выхлопных газов образуют фотохимический туман – смог. отравляющее действии оксидами азота начинаются с легкого 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.

Атмосфера всегда содержит определённое количество примесей. поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей. выделяемых естественными источниками. относят: пыль (растительного. вулканического. 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 загрязнения бывают либо распределёнными, например выпадение  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 повышенными концентрациями загрязнений возникают в местах активной жизнедеятельности человека. Антропогенной загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленностью  источников. Если в начале 20 века в  промышленности применялось 19 химических элементов. то в середине века промышленное производство стало использовать около 50 элементов. а в 70 –х годах – практически все элементы таблицы Менделеева. Это существенно сказалось на составе промышленных выбросов и привело к качественно новому загрязнению атмосферы. в частности. аэрозолями тяжелых и редких металлов. синтетическими соединениями. не существующими и не образующимися в природе. радиоактивными. канцерогенными. бактериологическими и другими веществами.

Наибольшие загрязнения  атмосферного воздуха поступают  от энергетических установок, работающих 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  атмосферы от газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) и ракетных двигателей (РД) пока незначительно поскольку их применение в городах и крупных промышленных центров ограниченно. В местах активного использования ГТДУ и РД (аэродромы. испытательные станции. стартовые площадки ) загрязнения поступающие в атмосферу от этих источников. сопоставимый с загрязнениями от ДВС и ТЭС. обслуживающих эти объекты.

Основные компоненты вбрасываемые в атмосферу при  сжигании различных видов топливо  в энергоустановках. - не токсичные диоксид углеродаСО2 и водяной пар Н2О. Однако кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества. такие. как оксид углерода. оксиды серы. азота. соединения свинца. сажа. углеводороды. в том числе канцерогенный бензопирен С20Н12 и. несгоревшие частицы твердого топлива и т. п.

При сжигании 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 образующиеся 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 практически не влияет на выбросы 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 суммарного коэффициента избытка воздуха а на увыходе из камеры сгорания. Уменьшение диаметра капель и рост а

Сопровождается  снижением содержания оксидов азота  в единице массы выхлопных  газов. Нормирование примесей атмосферы.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) примесей. Основной физической характеристикой примесей атмосферы является концентрация –  масса (мг) вещества в единицы объёма (м*3) воздуха при нормальных условиях. Концентрации примесей определяет физическое. химическое 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  периодическом воздействии 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.

Предельно допустимые выбросы (ПДВ) примесей. В соответствии с требованиями ГОСТ 17. 2. 3. 02-78 для  каждого проектируемого и действующего промышленного предприятия устанавливается  предельно допустимый выброс вредных  веществ в атмосферу при условии. что выбросы вредных веществ от данного источника совокупности с другими источниками (с учетом перспективы их развития ) не создадут приземною концентрацию. превышающую ПДК.

ПДВ устанавливают  для каждого источника загрязнения  атмосферы. Для неорганизованных выбросов из совокупности мелких одиночных источников (вентиляционные выбросы. выброс 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 конденсируется либо адсорбируется. В последние годы в качестве сорбентов для концентрирования микропримесей используют растворимые не органические химабсорбенты. пленочные полимерные сорбенты (полисорбы. порапаки. тенаке и др. ), позволяющие улавливать из загрязненного воздуха самые различные химические вещества.

Контроль концентраций газо – и парообразных примесей атмосферного воздуха производится с помощью газоанализаторов, позволяющих осуществлять мгновенный и непрерывный контроль содержания в нем вредных примесей. Для экспрессного определения токсичных веществ используют универсальные газоанализаторы упрощенного типа (УГ-2, ГХ-2 и др. ), основанные на линейно – колористическом методе анализа. 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 переход к безотходным и малоотходным технологиям и производствам. это потребует решение целого комплекса сложных технологических. конструкторских и организационных задач. основанных на использовании новейших научно - технических достижений. Важными направлениями экологизации промышленного производства следует считать : совершенствования технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровням выбросов примесей и отходов в окружающую среду ; экологическую экспертизу всех видов производства и промышленной продукции ; в замену токсичных отходов на нетоксичные ; в замену не утилизируемых отходов на утилизируемые ; 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 отраслях народного хозяйства.

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

Оксиды  азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн.т. в год.

NO, N2O3, NO5, N2O4 .В атмосферу  выбрасывается в основном диоксид  азота NO2 – бесцветный не имеющий  запаха ядовитый газ, раздражающе  действующий на органы дыхания.  Особенно опасны оксиды азота  в городах, где они взаимодействуют  с углеродами выхлопных газов,  где образуют фотохимический  туман – смог. Отравленный оксидами  азота воздух начинает действовать  с легкого кашля. При повышении  концентрации NO, возникает сильный  кашель, рвота, иногда головная  боль. При контакте с влажной  поверхностью слизистой оболочки  оксиды азота образуют кислоты HNO3 и HNO2 , которые приводят к отеку легких. Оксиды азота (прежде всего, ядовиты диоксид азота NO2), соединяющиеся при участии ультрафиолетовой солнечной радиации с углеводородами (среди наибольшей реакционной способностью обладают олеофины), образуют пероксилацетилнитрат (ПАН) и другие фотохимические окислители, в том числе пероксибензоилнитрат (ПБН), озон (О3), перекись водорода (Н 2О2), диоксид азота.

   Оценка  скорости фотохимических реакций, приводящих к образованию ПАН, ПБН и озона, показывает, что в ряде южных городов  бывшего Советского Союза летом  в околополуденные часы (когда  велик приток ультрафиолетовой радиации) эти скорости превосходят значения, начиная с которых отмечается образование смога. Так, в Алма-Ате, Ереване, Тбилиси, Ашхабаде, Баку, Одессе и других городах при наблюдаемых  уровнях загрязнения воздуха  максимальная скорость образования  О3 достигла 0,70-0,86 мг/(м3 ×ч), в то время как смог возникает уже при скорости 0,35 мг/(м3 × ч).

   Наличие в составе ПАН диоксида азота  и йодистого калия придает смогу коричневый оттенок. При концентрации ПАН выпадает на землю в виде клейкой жидкости губительно действующей на растительный покров.

   Все окислители, в первую очередь ПАН и ПБН, сильно раздражают и взывают воспаление глаз, а в комбинации с озоном раздражают носоглотку, приводят к  спазмам грудной клетки, а при  высокой концентрации (свыше 3-4 мг/м3) вызывают сильный кашель и ослабляют  возможность, на чем либо сосредоточиться.

   Назовем некоторые другие загрязняющие воздух вещества, вредно действующие на человека. Установлено, что у людей, профессионально  имеющих дело с асбестом повышена вероятность раковых заболеваний  бронхов и диафрагм, разделяющих  грудную клетку и брюшную полость. Бериллий оказывает вредное воздействие (вплоть до возникновения онкологических заболеваний) на дыхательные пути, а также на кожу и глаза. Пары ртути вызывают нарушение работы центральной верхней системы и почек. Поскольку ртуть может накапливаться в организме человека, то в конечном итоге ее воздействие приводит к расстройству умственных способностей.

   В городах  вследствие постоянно увеличивающегося загрязнения воздуха неуклонно  растет число больных, страдающих такими заболеваниями, как хронический  бронхит, эмфизема легких, различные  аллергические заболевания и  рак легких. В Великобритании 10% случаев  смертельных исходов приходится на хронический бронхит, при этом 21; населения в возрасте 40-59 лет страдает этим заболеванием. В Японии в ряде городов до 60% жителей болеют хроническим бронхитом, симптомами которого является сухой кашель с частыми отхаркиваниями, последующее прогрессирующее затруднение дыхания и сердечная недостаточность (в связи с этим следует отметить, что так называемое японское экономическое чудо 50-х - 60-х годов сопровождалось сильным загрязнением природной среды одного из наиболее красивых районов земного шара и серьезным ущербом, причиненным здоровью населения этой страны). В последние десятилетия с вызывающей сильную озабоченность быстротой растет число заболевших раком бронхов и легких, возникновению которых способствуют канцерогенные углеводороды.