Реферат: Атмосфера

Реферат: Атмосфера

Вопросы .

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 Н2О . 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 С20Н12

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 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

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 HNO

2 которые приводят к отёку легких .

Диоксид серы SО2 .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 . Основной физичческой

характеристикой примесей 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 “.