Шевляков (Анализ уровня загрязнения атмосферы вредными выбросами Хабаровской ТЭЦ-1 и разработка воздухоохранных мероприятий), страница 7

Рисунок 6.1 Котел БКЗ 160-9,8М-5

7 Перечень выбрасываемых вредных веществ, их анализ, определение класса опасности и их ПДК в атмосферном воздухе

Вредное влияние золовых частиц на организм человека зависит от размеров частиц, их концентрации в воздухе, дисперсности и твердости. Объём выбрасываемых золовых частиц зависит от состава и вида твердых топлив, конструкции топочных устройств и эффективности работы золоуловителей. Золовые частицы вредно влияют на живые организмы, на растительность, загрязняют атмосферу. Это приводит к снижению видимости и солнечной освещенности, загрязнению поверхностей сооружений и зданий, их разрушению, уменьшению фотосинтеза, осуществляемого растениями. Степень вредного воздействия основных вредных веществ (токсогенов) на человеческий организм различна (см. таблицу 7.1).

Таблица 7.1

Содержание в воздухе и вредное влияние

 токсичных веществ на организм человека

В последнее время на всей нашей планете стало заметнее ощу­щаться значительное загрязнение окружающей среды. Ежегодно в океан попадает около 10 млн тонн нефтепродуктов. Промышленные предприятия и транспорт каждый год выбрасывают в атмосферу около 1 млрд тонн аэрозолей и столько же сажи. В водоёмы поступает свыше 500 млрд тонн промышленных отходов. В связи с этим возникают обоснованные опасения возможности неблаго­приятного изменения климата планеты и свойств её атмосферы. При ежегодном сжигании 10 млрд тонн условного топлива в воздух поступает колоссальное количество теплоты и оксида углерода [13].

Критериями оценки санитарного состояния среды и качества атмосфер­ного воздуха являются предельно допустимые концентрации (ПДК) токсичных ве­ществ в воздухе или в воде водоемов. Под ПДК следует понимать такую кон­центрацию различных химических веществ и соединений, которая при еже­дневном воздействии в течение длительного времени на организм человека не вызывает каких-нибудь патологических изменений или заболеваний. Различают среднесуточные и максимально разовые предельно допустимые концентрации. Среднесуточные ПДК рассчитываются для исключения возможности отрицательного воздействия токсичных веществ на организм человека в течение длительного времени. Максимально разовые ПДК определены для веществ, обладающих раздражающими воздействиями или резкими запахами, в дополнение к среднесуточным.

В табл. 7.2 приведены ПДК вредных веществ, находящихся в атмосфере, утвержденные Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Минздрава РФ [13].

Расчеты производятся по каждому вредному веществу в отдельности с тем, чтобы концентрация любого из них не превышала значений, приведенных в табл. 7.2. Для котельных установок эти условия ужесточены решением Минздрава РФ о введении дополнительных требований необходимости суммирования воздействия оксидов серы и азота. Это воздействие определяется из уравнения

С_SO2/ПДК_SO2 +C_NО2/ПДК_N02   1,

где C_SO и C_NO – фактические концентрации соответствующих веществ в уходящих газах, мг/м³. Их ПДК приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2

Предельно допустимые концентрации вредных веществ 
в атмосферном воздухе для населенных мест

Санитарные нормы состояния атмосферного воздуха не исключают возможности неблагоприятного воздействия на окружающую среду. Они только предотвращают прямое вредное влияние на здоровье людей. Поэтому дополнительно разрабатывают нормы ограничений выброса абсолютных количеств вредных веществ в окружающую среду для всех промышленных предприятий, включая котельные и тепловые электростанции.

Та­кие ограничения называют нормами предельно допустимых выбросов. Ут­верждают их в законодательном порядке [14].

7.1 Влияние загрязнения атмосферного воздуха на окружающую среду

В связи с ростом технического прогресса антропогенные факторы загрязнения окружающей среды стали превышать по масштабам естественные, приобретая глобальный характер. Антропогенные факторы могут оказывать различное влияние на атмосферу: непосредственное на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности и др.); влияние на физико-химические свойства атмосферы (изменение состава воздуха, увеличение концентрации СО₂, аэрозолей, фреонов и пр.); влияние на свойства подстилающей поверхности Земли (изменение величины альбедо, характеризующей отражательную способность поверхностей нашей планеты).

Загрязнение атмосферы приводит к образованию озоновых дыр, выпадению кислотных дождей [14]. Озоносфера является важнейшей составной частью атмосферы, влияющей на климат. Озоновый слой атмосферы защищает все живое на Земле от излучения Солнца, благодаря повышенной концентрации озона. Он почти полностью поглощает ультрафиолетовые лучи Солнца. Несмотря на небольшое количество, атмосферный озон играет очень важную роль в процессах радиационного переноса солнечной энергии.

Активную роль в процессах образования и разрушения озона играют окислы азота, тяжелых металлов (меди, железа, марганца), хлор, фтор, бром. Общий баланс озона в стратосфере регулируется сложным комплексом процессов [14]. Учитывая сложившийся в настоящее время газового состав стратосферы, можно сказать, что около 70% озона разрушается по азотному циклу, 17% - по кислородному, 10% - по водородному, около 2% - по хлорному и другим циклам. А около 1,2% поступает в тропосферу. Необходимо заметить, что в этом балансе азот, хлор, кислород, водород и другие компоненты принимают участие как бы в виде катализаторов, не меняя своего содержания. Поэтому процессы, приводящие к накоплению этих веществ в стратосфере или их удалению, существенно влияют на наличие озона. В связи с этим попадание в верхние слои атмосферы даже относительно малых количеств вредных веществ может устойчиво и продолжительно воздействовать на установившийся баланс, связанный с образованием и разрушением озона, что может привести к серьезным последствиям. Истощение озонового слоя в атмосфере нашей планеты приводит к увеличению потока УФ-лучей на земную поверхность. Это создает опасность для всего живого на нашей Земле. По данным В организации здравоохранения (ВОЗ), уменьшение озона на 1% приводит к увеличению заболеваний людей раком кожи на 6%; значительно ослабляется иммунная система человека. Увеличение интенсивности ультрафиолетового излучения приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур, к гибели фитопланктона в океане, к нарушению широкомасштабного баланса диоксида углерода и кислорода и т.д [14].

Негативное влияние на нашу Землю оказывают кислотные дожди. Кислотный дождь имеет рН (водородный показатель) менее 5,6. Выпадение кислотных дождей связано с антропогенным загрязнением атмосферы выбросами диоксида серы и оксидов азота. Ежегодно в мире в атмосферу попадает более 255 млн. тонн вредных примесей. Причиной является сжигание любого ископаемого топлива: уголь, мазут, горючий сланец, а также выбросы автотранспорта. На территории Германии кислотными осадками повреждено около 35% площади лесных массивов страны, а в Канаде уже погибли старейшие леса из бальзамической ели, возраст деревьев которых достигал до 300 лет. Выпадения кислотных дождей привели к ухудшению состояния и гибели горных лесов из красной ели в северных Аппалачах. Все это резко уменьшило прирост лесов и привело к ухудшению естественного возобновления лесов. Подобные случаи поражения лесов есть и в нашей стране. Под воздействием кислотных осадков может резко снижаться урожайность некоторых сельскохозяйственных культур (винограда, цитрусовых, томатов, хлопчатника и др.) в среднем на 20-30% [15].

Кислотные осадки наносят большой урон и озерным водоемам во многих странах разных континентов: в Канаде, Норвегии, Швеции, Финляндии, США и др. В Швеции были повреждены воздушными загрязнениями около 15000 озер, а в 1800 озерах полностью утрачены признаки жизни. Более 14000 озер закислены в Канаде, а в Норвегии в 1750 озёрах исчезла рыба и т.д. В нашей стране также пострадали озера от кислотных выпадений.

Например, на территории Карелии в результате выпадения кислотных осадков (с рН менее 4,7) отмечены частые случаи закисления многих озер, что вызвало сокращение запасов лососевых и сиговых рыб. Во многих озерных экосистемах увеличение кислотности вод, т.е. понижение величины рН, приводит к деградации популяций видов рыб и других обитателей. В результате бурное развитие белого мха свидетельствует о том, что данный водоём стал биологически мертвым [15].

Кислотные дожди негативно влияют на состояние почвы. При увеличении рН менее 5,0 начинается прогрессивное уменьшение плодородия почв, а при рН, равным 3,0, почвы становятся практически бесплодными. Наибольшей опасности закисления подвержены подзолистые почвы таежной зоны. Повышенная кислотность атмосферных осадков ускоряет коррозию металлических конструкций зданий, мостов, плотин и др., а также наносит серьезный ущерб памятникам архитектуры (Колизей в Риме, собор Св. Марка в Венеции, храмы и усыпальницы в Японии и др.) Поэтому многие европейские страны США, Канада, Япония и др. подписали Международное соглашение по борьбе с кислотными дождями, предусматривающее сокращение выбросов серы.

7.2 Влияние загрязнения атмосферного воздуха на здоровье человека