atmos-ra (Атмосфера)

Вопросы .

1. Общая характеристика загрязнений атмосферы .

2. Загрязнение атмосферы при испытании и эксплуатации энергитический установок .

3. Энергитические загрязнения .

4. Последствия промышленого загрязнения окружающей среды .

5. Нормирование примесей атмосферы .

6. Методы контроля и приборы для измерения концентрации пыле-и газообразных примесей в атмосфере .

7. Основные мероприятия по защите окружающей среды .

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 HNO2 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 .