Экологическая обстановка города
|Частицы |СО |NOx |SO2 |Углеводоро|
| | | | | |ды |
|Уголь |3000 |2000 |27000 |110000 |400 |
|Нефть |1200 |700 |25000 |37000 |470 |
|Природный |500 |- |20000 |20,4 |34 |
|газ | | | | | |
Конечно, по сравнению с энергетикой глобальное загрязнение
посредством химической промышленности невелико, но это тоже достаточно
ощутимое локальное воздействие. Большинство органических полупродуктов и
конечная продукция, применяемая или производимая в отраслях химической
промышленности, изготавливается из ограниченного числа основных продуктов
нефтехимии. При переработке сырой нефти или природного газа на различных
стадиях процесса, например, перегонке, каталитическом крекинге, удалении
серы и алкилировании, возникают как газообразные, так и растворенные в
воде и сбрасываемые в канализацию отходы. К ним относятся остатки и
отходы технологических процессов, не поддающиеся дальнейшей переработке.
Эти проблемы имеют место быть в большинстве промышленных городов Сибири.
Газообразные выбросы установок перегонки и крекинга при
переработке нефти, имеющем место в таких городах, как Омск и Ангарск, в
основном содержат углеводороды, моноксид углерода, сероводород, аммиак и
оксиды азота. Та часть этих веществ, которую удается собрать в
газоуловителях перед выходом в атмосферу, сжигается в факелах, в
результате чего появляются продукты сгорания углеводородов, моноксид
углерода, оксиды азота и диоксид серы. При сжигании кислотных продуктов
алкилирования образуется фтороводород, поступающий в атмосферу. Также
имеют место неконтролируемые эмиссии, вызванные различными утечками,
недостатками в обслуживании оборудования, нарушениями технологического
процесса, авариями, а также испарением газообразных веществ из
технологической системы водоснабжения и из сточных вод.
Из всех видов химических производств, присутствующих в таких
сибирских городах, как Омск, Кемерово, Караганда и др., наибольшее
загрязнение дают те, где изготавливаются или используются лаки и краски.
Это связано с тем, что лаки и краски часто изготавливают на основе
алкидных и иных полимерных материалов, а также нитролаков, обычно они
содержат большой процент растворителя. Выбросы антропогенных органических
веществ в производствах, связанных с применением лаков и красок
составляет 350 тыс. т в год, остальные производства химической
промышленности в целом выделяют 170 тыс. т год.
В отличие от стационарных источников загрязнение воздушного
бассейна автотранспортом происходит на небольшой высоте и практически
всегда имеет локальный характер. Так, концентрации загрязнений,
производимых автомобильным транспортом, быстро уменьшаются по мере
отдаления от транспортной магистрали, а при наличии достаточно высоких
преград (например, в закрытых дворах домов) могут снижаться более чем в
10 раз.
В целом выбросы автотранспорта значительно более токсичны,
чем выбросы, производимые стационарными источниками. Наряду с угарным
газом, окислами азота и сажей (у дизельных автомашин) работающий
автомобиль выделяет в окружающую среду более 200 веществ и соединений,
обладающих токсическим действием. Среди них следует выделить соединения
тяжелых металлов и некоторые углеводороды, особенно бензапирен,
обладающий выраженным канцерогенным эффектом.
Несомненно, что в ближайшем будущем загрязнение воздушного
бассейна городов автомобильным транспортом будет представлять наибольшую
опасность. Это объясняется главным образом тем, что в настоящее время еще
не существует кардинальных решений данной проблемы, хотя нет недостатка в
отдельных технических проектах и рекомендациях.
Результатом загрязнения атмосферы становится такое характерное
для множества промышленных городов Сибири явление, как фотохимический
туман (смог).
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. Устойчивая безветренная погода, обычно
сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации
реагирующих веществ. Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и
реже зимой. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация
вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и
атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают
озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова
превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но
этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных
газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют
осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации
новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количества
озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере
постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается.
В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере
концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют
характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются
источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой
реакционной способностью. 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.
Характеризуя загрязнение воздушного бассейна города,
необходимо упомянуть о том, что оно подвержено заметным колебаниям,
вызываемым как погодными условиями, так и режимом работы предприятия и
автотранспорта.
Как правило, загазованность атмосферы днем больше, чем
ночью, зимой больше, чем летом, но и здесь встречаются исключения,
связанные, например, с фотохимическим смогом в летнее время или
образованием над городом застойных масс загрязненного воздуха в ночное
время. Для городов, расположенных в различных климатических зонах и
находящихся в специфических ландшафтных условиях, характерны различные
типы критических ситуаций, во время которых загазованность атмосферы
может достигать критических значений, но во всех случаях они связываются
с продолжительной безветренной погодой.
Загрязнение атмосферного воздуха является самой серьезной
экологической проблемой современного города, оно наносит значительный
ущерб здоровью горожан, материально-техническим объектам, расположенным в
городе (зданиям, объектам, сооружениям, промышленному и транспортному
оборудованию, коммуникациям, промышленной продукции, сырью и
полуфабрикатам) и зеленым насаждениям.
Многие техногенные вещества, попадающие в воздушную среду
городов, являются опасными загрязнителями. Они наносят ущерб здоровью
людей, живой природе, материальным ценностям. Некоторые из них в силу
длительного существования в атмосфере переносятся на большие расстояния,
из-за чего проблема загрязнения превращается из локальной в
международную. В основном это касается загрязнений окислами серы и азота.
Быстрое накопление этих загрязнителей в атмосфере Северного полушария
(годовой прирост 5%) породило такое явление, как кислые и подкисленные
осадки. Они подавляют биологическую продуктивность почв и водоемов,
особенно тех из них, которые обладают собственной высокой кислотностью.
Разберем для примера лишь воздействие загрязнения воздушного бассейна на
материально-технические объекты только одним компонентом – сернистым
газом, выбрасываемым в атмосферу городов при сжигании топлива.
Как показывают многочисленные исследования, повышенная
концентрация сернистого газа в воздухе резко увеличивает коррозию
металлов. Так, по данным шведских исследователей, особенно интенсивной
является коррозия углеродистой стали в городах со значительным
увлажнением воздуха и в особенности прилегающих к морским побережьям.
Так, в Стокгольме наблюдается увеличение скорости коррозии в сравнении с
Кируной, находящейся в субарктической зоне, более чем в 15 раз.
Хромированные покрытия в тех же условиях разрушаются в 2-3 раза быстрее.
Легко заметить, что с удорожанием стоимости промышленного
оборудования и промышленной продукции ущерб, наносимый загрязнением
воздушного бассейна, будет неуклонно возрастать. Более того, оказывается,
что уже сейчас целый ряд наиболее передовых отраслей промышленности,
таких как электроника, точное машиностроен
| |  скачать работу |
Экологическая обстановка города |
