Загрязнение атмосферы
., а также токсичными веществами,
поступающими в жилые помещения с приточным вентиляционным воздухом. В
летний период года при средней наружной температуре 20 С0 в жилые помещения
проникает около 90 % примесей наружного воздуха, а в переходный период при
температуре 2,5 С0 – 40 %. Номенклатура токсичных примесей в воздухе
производственных помещений и в технологических выбросах промышленного
объекта определяется совокупностью технологических процессов, видом
используемого сырья и материалов, характеристиками применяемых машин и
оборудования.
Масса выброса i-го загрязняющего вещества:
mi = mудi Пk(1 – (), (1)
где mудi – удельное выделение i -го загрязняющего вещества на единицу
продукции; П – расчетная производительность технологического процесса
(агрегата и т. п.); k – поправочный коэффициент для учета особенностей
технологического процесса; ( – эффективность средств очистки выбросов в
долях единицы; при отсутствии средств очистки ( =0.
В процессах нагрева и обработки металла в кузнечно-прессовых цехах
выделяются пыль, оксид углерода, диоксид серы и другие вредные вещества.
Общеобменная вентиляция кузнечно-прессового цеха выбрасывает в
атмосферу оксиды углерода и азота, диоксид серы. От пролетов с молотами
выбросы оксида углерода на 1 т мазута составляют 7 кг, диоксида серы – 5,2;
от пролетов с прессами и ковочными машинами – 3 и 2,2 кг.
Так, при травлении стали 20 в 15 %-ном растворе серной кислоты при
температуре 70 С0 выделяются пары и туман кислоты в количестве до 200, а
при травлении стали 10 в 20 %-ном растворе соляной кислоты – 26000 мг/(м2
мин).
Масса паров растворителей, выбрасываемых в атмосферу от окрасочного и
сушильного оборудования,
m = m1 k1 k2 k3 (1 – ((),
(2)
где m1 – расход лакокрасочных материалов, г/ч; k1– доля растворителей
в лакокрасочных материалах (при покрытии лаком в лакокрасочных машинах k1
равен 0,б и 0,8 соответственно для металлических и деревянных изделий); k2–
коэффициент, учитывающий количество выделяющегося растворителя из
лакокрасочного материала за время окраски и сушки (для камер окраски
распылением k2= 0,3, для сушильных установок 0,7); k3 – коэффициент,
учитывающий поступление паров растворителей в рабочую зону (обычно 2…3 %);
k3 = 0,975; (( - эффективность улавливания паров растворителей в системе
очистки вентиляционных выбросов (для гидрофильтров 0,3…0,35).
Масса выбросов аэрозоля от окрасочного оборудования с вентиляционным
воздухом в атмосферу
mа = m1 k4 k5 (1 – (а),
(3)
где k4 – доля лакокрасочных материалов, расходуемых на образование
окрасочного аэрозоля; зависит от способа распыления краски; k5–
коэффициент, учитывающий поступление окрасочного аэрозоля в рабочую зону;
обычно k5 = k3,; (а, – эффективность улавливания окрасочного аэрозоля
гидрофильтрами; обычно 0,92...0,98.
Много загрязняющих веществ поступает в атмосферный воздух от
энергетических установок, работающих на углеводородном топливе (бензине,
керосине, дизельном топливе, мазуте, угле и др.). Количество этих веществ
определяется составом, массой 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 незначительна, поскольку
их применение в городах и крупных промышленных центрах ограничено. В местах
активного использования ГТДУ и РД (аэродромы, испытательные станции,
стартовые площадки) загрязнения, поступающие в атмосферу от этих
источников, сопоставимы с загрязнениями от ДВС и ТЭС, обслуживающих эти
объекты.
Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных
видов топлива в энергоустановках, – нетоксичные диоксид углерода и водяной
пар. Однако кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие
как оксид углерода, оксиды серы, азота, соединения свинца, сажа,
углеводороды, в том числе канцерогенный бенз(а)пирен, несгоревшие частицы
твердого топлива и т. п.
Автомобильный транспорт также является источником загрязнения
атмосферы. Так как число автомобилей непрерывно возрастает (в 1990 г. в
мире эксплуатировали 420 млн. автомобилей, а в 2000 г. их число достигнет
520 млн.), особенно в крупных городах, то растет и валовой выброс вредных
продуктов в атмосферу. Автотранспорт относится к движущимся источникам
загрязнения, широко встречающимся в жилых районах и местах отдыха.
Токсичными выбросами ДВС являются отработавшие и картерные газы,
пары топлива из карбюратора и топливного бака. Основная доля токсичных
примесей поступает в атмосферу с отработавшими газами ДВС. С картерными
газами и парами топлива в атмосферу поступает приблизительно 45 %
углеводородов от их общего выброса.
Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу в составе
отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей и
особенно от двигателя – источника наибольшего загрязнения. Так, при
нарушении регулировки карбюратора выбросы оксида углерода увеличиваются в
4...5 раза. Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе
соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма
токсичными соединениями свинца. Около 70 % свинца, добавленного к бензину с
этиловой жидкостью, попадает в виде соединений в атмосферу с отработавшими
газами, из них 30 % оседает на земле сразу за срезом выпускной трубы
автомобиля, 40 % остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней
грузоподъемности выделяет 2,5...3 кг свинца в год. Концентрация свинца в
воздухе зависит от содержания свинца в бензине.
Исключить поступление высокотоксичных соединений свинца в атмосферу
можно заменой этилированного бензина неэтилированным.
Выхлопные газы ГТДУ содержат такие токсичные компоненты, как оксид
углерода, оксиды азота, углеводороды, сажу, альдегиды и др. Содержание
токсичных составляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима
работы двигателя. Высокие концентрации оксида углерода и углеводородов
характерны для ГТДУ на пониженных режимах (при холостом ходе, рулении,
приближении к аэропорту, заходе на посадку), тогда как содержание оксидов
азота существенно возрастает при работе на режимах, близких к номинальному
(взлете, наборе высоты, полетном режиме).
Суммарный выброс токсичных веществ в атмосферу самолетами с ГТДУ
непрерывно растет, что обусловлено повышением расхода топлива до 20...30
т/ч и неуклонным ростом числа эксплуатируемых самолетов. Отмечается влияние
ГТДУ на озоновый слой и накопление углекислого газа в атмосфере.
Наибольшее влияние на условия обитания выбросы ГГДУ оказывают в
аэропортах и зонах, примыкающих к испытательным станциям. Сравнительные
данные о выбросах вредных веществ в аэропортах подзывают, что поступления
от ГТДУ в приземной слой атмосферы составляют, %: оксид углерода – 55,
оксиды азота – 77, углеводороды – 93 и аэрозоль – 97. Остальные выбросы
выделяют наземные транспортные средства с ДВС.
Загрязнение воздушной среды транспортом с ракетными двигательными
установками происходит главным образом при их работе перед стартом, при
взлете, при наземных испытаниях в процессе их производства или после
ремонта, при хранении и транспортировании топлива. Состав продуктов
сгорания при работе таких двигателей определяется составом компонентов
топлива, температурой сгорания, процессами диссоциации и рекомбинации
молекул. Количество продуктов сгорания зависит от мощности (тяги)
двигательных установок. При сгорании твердого топлива из камеры сгорания
выбрасываются пары воды, диоксид углерода, хлор, пары соляной кислоты,
оксид углерода, оксид азота, а также твердые частицы Аl2O3 со средним
размером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм).
При старте ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только
на приземной слой атмосферы, но и на космическое пространство, разрушая
озоновый слой Земли. Масштабы разрушения озонового слоя определяются числом
запусков ракетных систем и интенсивностью полетов сверхзвуковых самолетов.
По прогнозам фирмы «Аэроспейс», в ХХI веке для транспортирования грузов на
орбиту будет осуществляться до 10 запусков ракет в сутки, при этом выброс
продуктов сгорания каждой ракеты будет превышать 1,5 т/с.
В связи с развитием авиации и ракетной техники, а также интенсивным
использованием авиационных и ракетных двигателей в других отраслях
народного хозяйства существенно возрос общий выброс вредных примесей в
атмосферу. Однако на долю этих двигателей приходится пока не более 5 %
токсичных веществ, поступающих в атмосферу от транспортных средств всех
типов.
Атмосферный воздух. Трансграничное загрязнение. Озоновый слой Земли.
Важнейшие климатические и экологические особенности Земли в решающей
степени определяются наличием и свойствами ее газовой оболочки – атмосферы.
Благодаря специфическому газовому составу, способност
| |  скачать работу |
Загрязнение атмосферы |
