Защита воздушного бассейна

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИОБРНАУКИ РОССИИ

НИЖНЕКАМСКИЙ ХИМИКО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал) ФЕДЕРАЛЬНОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

Факультет: ФНО

Кафедра: ЭРСС в ХТН

Направление: 18.03.02

Группа: 1328

 

Реферат на тему:

«Защита воздушного бассейна»

 

 

 

Выполнил:       Разиева Л. Г.

Проверил руководитель

от кафедры:       Минигалиев Т.Б.

 

 

 

Нижнекамск 2015

Содержание:

 

 

 

Введение

 

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.

Стремительный рост промышленности, энергетики, автотранспорта, увеличение численности и урбанизация населения, химизация сельскохозяйственного производства – все это оказывает значительное воздействие на окружающую среду и, в частности, на состояние воздушного бассейна.

Использование воздуха современными промышленными предприятиями можно охарактеризовать как повсеместное, многоцелевое крупномасштабное, поэтому защита воздушного бассейна от загрязнения является одной из важнейших проблем для всего человечества.

Сложность вопроса обусловлена промышленными выбросами, что связано с противоречиями между непрерывно возрастающим объемом промышленного производства, медленным внедрением новой, прогрессивной технологии и современного высокопроизводительного оборудования. Вследствие этого в окружающую природную среду поступают большое количество твердых, жидких и газообразных отходов, которые должны подвергаться более полной утилизации, переработке или ликвидации.

Развитие современной экономической базы городов сопровождается повышением концентрации, кооперирования, комбинирования, интенсификации производственного процесса промышленных предприятий. Следствием стремительного роста производства, характеризующегося многоотходной технологией, является загрязненность атмосферы. Масштабы загрязненности весьма значительны: поступление техногенной тепловой энергии в атмосферу.

В начале 21 века у человечества возникла очень большая проблема в виде загрязнения воздушных бассейнов в городах. Источником этой проблемы стали многочисленные промышленные предприятия, забирающие кислород и выбрасывающие в воздух многие промышленные отходы. Всю ужасность картины добавляют автомобили, которые также несут вред чистому воздуху. Поэтому данная тема становится актуальной как никогда. К счатью, сегодня различные страны тратят миллиарды долларов на решение этой проблемы. Затраты России конечно не такие глобальные по сравнению с другими развитыми странами, но это лишь дело времени. Главной целью данного реферата является анализ охраны воздушного бассейна. Также стоит продемонстрировать главные задачи работы:

рассмотреть основные источники загрязнения воздушного бассейна, оценку состояния воздушного бассейна;

проанализировать современное состояние воздушного бассейна в городах;

рассмотреть основные проекты по охране воздушного бассейна в мире и РТ;

проанализировать правовое и нормативное регулирование охраны воздушного бассейна.

Одна из важнейших экологических проблем заключается в том, чтобы обеспечить чистоту воздушного бассейна. Она должна решаться комплексно, с учетом тесной взаимосвязи различных природных сред, проявляющейся, в частности, в их совместном участии в природных круговоротах многих химических элементов и соединений.

Важнейшим условием рационального использования природных ресурсов является развитие малоотходной и безотходной технологий. Инженерная мысль должна быть направлена на то, чтобы устранить отрицательное экологическое влияние действующих предприятий и исключить вероятность такого влияния ещё на стадии проектных разработок вновь создаваемых производств.

 

 

Глава 1. Воздушный бассейн и его современное состояние

 

1. Воздушный бассейн и источники его загрязнения

Воздушный бассейн - воздушное пространство в пределах территории населенного пункта или промышленного предприятия. Верхнюю границу воздушного бассейна условно принято считать проходящей над самым высоким зданием или сооружением.            Hаличие предприятий, выделяющих вредные выбросы, даже при высокой эффективности очистных установок (до 97-98 %) существенно влияет на состояние атмосферного воздуха городов. В сельской местности загрязненность атмосферы в 10 раз, а в промышленных городах в 150 раз выше, чем над океаном. Очаги ярко выраженного загрязнения связаны с зонами промышленных районов крупных городов и городских агломераций.            Основные источники загрязнения - энергетические установки, промышленные производства, транспорт (особенно автомобильный), коммунально-бытовой сектор, сельское хозяйство. Значимость тех или других источников загрязнения воздуха различна в разных странах и городах, она меняется от уровня научно-технического прогресса, стратегии взаимодействия техники и природы, уровня благоустройства населенных мест и многих других социально-экономических факторов.        К числу основных промышленных источников загрязнения относятся предприятия черной и цветной металлургии, комплексы химических, нефте - и сланцеперерабатывающих предприятий по производству строительных материалов. Поскольку на современном этапе развитие процессов урбанизации за крупным промышленным производством сохраняется определяющая роль основного градообразующего фактора, проблема загрязнения атмосферы - одна из основных проблем охраны окружающей среды.     Процессы и источники загрязнения приземной атмосферы многочисленны и разнообразны. По происхождению они подразделяются на антропогенные и природные.  К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем. В последний период существенно увеличилось антропогенное загрязнение атмосферы, под которым понимается поступление в нее и насыщение ее веществами, обычно отсутствующими или содержащимися в ней в меньших количествах, что может привести к ухудшению качества атмосферы, нарушению экологического баланса и естественных процессов в биосфере, ухудшению условий жизнедеятельности общества и причинить вред здоровью людей.          Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести:

1. Сжигание горючих ископаемых

2. Работа тепловых электростанций

3. Выхлопы современных  турбореактивных самолетов

4. Производственная деятельность

5. Сжигание топлива в  факельных печах, в результате  чего образуется самый массовый  загрязнитель – монооксид углерода.

6. Сжигание топлива в  котлах и двигателях транспортных  средств

7. Вентиляционные выбросы

 

Наиболее опасные процессы антропогенного загрязнения: сгорание топлива и мусора, ядерные реакции при получении атомной энергии, испытаниях ядерного оружия, металлургия и горячая металлообработка, различные химические производства, в том числе переработка нефти и газа, угля.

Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная положительная связь.

Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

На загрязнение воздушного бассейна большое влияние оказывает выпадение кислотных соединений. Сегодня азотокислотные осадки выпадают на значительных территориях Российской Федерации. Как правило, они образуются в зоне действия предприятий цветной металлургии и химической переработки сернистого газового конденсата, а также на траекториях переноса воздушных масс от этих предприятий.

Серьезные отрицательные последствия для человека и других живых организмов влечет за собой загрязнение воздуха хлорфторметанами, или фреонами. Их используют в холодильных установках, в производстве полупроводников и аэрозольных баллончиков. Утечка фреонов приводит к появлению их у тонкого озонового слоя в стратосфере. При разложении фреонов под действием ультрафиолетовых лучей выделяются хлор и фтор, которые взаимодействуют с озоном. Есть опасность, что слой озонового экрана резко уменьшится и это приведет к росту числа заболеваний раком кожи из-за проникновения на землю жесткого ультрафиолетового излучения.

 

 

1.2 Оценка состояния воздушного бассейна

 

Оценка состояния воздушного бассейна, прежде всего, включает определение потенциальной опасности его загрязнения в зависимости от природно-климатических факторов конкретной территории города или района, определяющих способность атмосферы рассеивать и адсорбировать вредные примеси. Это зависит от характера турбулентного обмена и скорости ветра, наличия туманов, рельефа местности и других факторов. Неблагоприятный характер рассеивания вредных веществ наблюдается, в частности, при наступлении температурных инверсий. Инверсии представляют собой такое состояние атмосферы, при котором температура в приземном слое воздуха растет, а не падает, как это бывает в обычных условиях. При этом нижняя менее нагретая поверхность инверсионного слоя вследствие большей плотности, играет роль экрана, от которого факел загрязняющих веществ отражается к земле и распространяется на большие расстояния.

Значительное повышение уровня загрязнения воздушного бассейна, как правило, наблюдается при застоях воздуха (сочетание слабых ветров с приземными инверсиями температуры) и штилях (низкие скорости ветра в градации от 0 до 1 м/с). Такие метеорологические условия характерны, например, для районов горных долин, где имеет место скопление более плотного и холодного воздуха в приземном слое, часто наблюдается высокая устойчивость состояния воздушных масс. В случае расположения в долинах промышленных предприятий с вредными выбросами, создаются опасные условия загрязнения атмосферы. Положительную роль в очищении атмосферы играют интенсивное перемешивание воздушных масс, которое может складываться на фоне повышенных скоростей ветра и других факторов, а также осадки, обеспечивающие вымывание примесей из атмосферы.

Сочетание метеорологических параметров, обуславливающих тот или иной уровень загрязнения воздушного бассейна (концентрации примесей в приземном слое воздуха) для источников с фиксированными параметрами выбросов принято характеризовать величиной так называемого «потенциала загрязнения воздуха» (ПЗА)

В процессе оценки загрязнения воздушного бассейна города определяются: основные источники вредных выбросов в воздушный бассейн

(промышленные и энергетические  объекты, автотранспорт) и их характеристики; районы города с уровнем загрязнения  атмосферного воздуха сверх нормативного; социально-экономическая оценка  уровня загрязнения атмосферы.

Для характеристики основных источников вредных выбросов в воздушный бассейн по данным инвентаризации (формы статистической отчетности «2ТП-воздух») определяется количественный и качественный состав вредных выбросов, рассчитывается годовой валовый выброс всех вредных веществ промышленными, энергетическими и транспортными источниками в целом по городу, дается ретроспективный анализ выбросов за

5-10 лет. Оценка загрязнения атмосферного  воздуха города и его отдельных  районов базируется на  расчетных методах определения концентрации вредных веществ и их соединений в приземном слое атмосферного воздуха и установлении ареалов их распространения на территории, прилегающей к источникам выбросов.

При оценке загрязнения атмосферы на расчетный срок учитываются не только количество выбрасываемых вредных веществ при существующих объемах промышленного производства, но и предполагаемый рост его мощностей и объемов, возможные варианты очистки, данные об изменении социально- экономических показателей и инфраструктуры города или района.

Результаты загрязнения воздушного бассейна, полученным на ЭВМ, представляют собой изолинии равных концентраций отдельных веществ или групп. Путем графического совмещения схем распределения концентраций отдельных веществ или групп на территории города составляется итоговая карта районирования городских территорий по загрязнению воздушного бассейна. Такие карты выполняются на опорной схеме города в масштабе 1:25000. На карте выделяют территории со сверхнормативным уровнем загрязнения, а также показывают места расположения основных источников вредных выбросов.

Уровни загрязнения воздушного бассейна в ходе проведения расчетов могут быть описаны либо в натуральных показателях- концентрациях вредных веществ (мг/м3), либо в нормированных показателях, характеризующих кратность превышения ПДК. Поскольку на отдельных участках территории города концентрации вредных веществ могут в несколько раз превышать нормативы ПДК, вводят дополнительную оценку загрязнения по степеням опасности для здоровья населения. Используется условный индекс «Р», характеризующий степень опасности загрязнения для одного компонента или для суммы вредных веществ с учетом кратности превышения ПДК и класса опасности вещества.

ПДК - такие концентрации, которые на человека и его потомство прямого или косвенного воздействия, не ухудшают их работоспособности, самочувствия, а также санитарно-бытовых условий жизни людей. Чтобы по результатам наблюдений определить значения воздуха, измеренные значения концентраций сравнивают с максимальной разовой предельно допустимой концентрацией и определяют число случаев, когда были превышены ПДК, а также во сколько раз наибольшее значение было выше ПДК. Среднее значение концентрации за месяц или за год сравнивается с ПДК длительного действия среднеустойчивой ПДК. Состояние загрязнение воздуха несколькими веществами, наблюдаемые в атмосфере города, оценивается с помощью комплексного показателя - индекса загрязнения атмосферы (ИЗА). Для этого нормированные на соответствующие значения ПДК и средние концентрации различных веществ с помощью несложных расчетов приводят к величине концентраций сернистого ангидрида, а затем суммируют.