Загрязнение атмосферного воздуха
Лекция №5 Загрязнение окружающей среды
Загрязнение окружающей среды - это поступление в среду любых веществ (твердых, жидких, газообразных) или видов энергии (тепла, шума, радиоактивного или электромагнитного излучения) в количествах, оказывающих вредное влияние на человека, животных и растения как непосредственно, так и косвенно.
В большинстве случаев загрязнения представляют собой отходы различных производств, образующихся наряду с готовой продукцией в результате переработки разнообразных природных ресурсов - топливных, сырьевых, кислорода воздуха, воды и т.д.
Загрязнения подразделяются на две основные группы: материальные (вещества), включающие в себя механические, химические и биологические загрязнения, и энергетические.
Материальные загрязнения
К механическим загрязнениям относятся:
- запыление атмосферы,
- твердые частицы,
- разнообразные предметы в воде и почве.
Химическими загрязнениями являются всевозможные газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу и гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой.
Биологические загрязнения вызваны видами организмов, появившихся при участии человека и наносящих вред ему самому или живой природе.
Объединение механических, химических и биологических загрязнений в одну группу обусловлено тем, что большая часть веществ оказывает на окружающую среду оба рода воздействий. Более того, некоторые виды загрязнений, например, радиоактивные отходы, могут быть отнесены как к материальным, так и к энергетическим загрязнениям.
В основу классификации материальных загрязнений положена среда распространения загрязнений (атмосфера, гидросфера, литосфера), их агрегатное состояние (газообразные, жидкие, твердые), применяемые методы обезвреживания, а также степень токсичности загрязнений.
В соответствие с классификацией материальные промышленные загрязнения окружающей среды можно разбить на выбросы в атмосферу, сточные воды и твердые отходы.
Энергетические загрязнения (физические)
К энергетическим загрязнениям относят:
- тепловые выбросы;
- механическую энергию, включая вибрацию, шум, ультразвук;
- все виды излучений и полей.
Загрязнения, отрицательно влияя на окружающую среду, в свою очередь, могут подвергаться определенному воздействию с ее стороны. По этому весьма, важному с экологической точки зрения признаку, загрязнения разделяют на две группы: стойкие (неразрушимые) и разрушаемые под действием природных химико- биологических процессов.
По масштабам воздействия и распространению загрязнение может быть локальным (местным) и региональным.
Под видами загрязнений понимают также любые нежелательные для экосистем антропогенные изменения:
ингредиентное (минеральное и органическое) загрязнение как совокупность веществ, чуждых естественным биогеоценозам (например, бытовые стоки, ядохимикаты, продукты сгорания и т. д);
параметрическое загрязнение, связанное с изменениями качественных параметров окружающей среды (тепловое, шумовое, радиационное, электромагнитное);
биоценотическое загрязнение, вызывающее нарушение в составе и структуре популяций живых организмов (перепромысел, направленная интродукция и акклиматизация видов и т. д.);
стациалъно-деструкционное загрязнение (стация — место обитания популяции, деструкция — разрушение), связанное с нарушением и преобразованием ландшафтов и экосистем в процессе природопользования (зарегулирование водотоков, урбанизация, вырубка лесных насаждений и пр.).
Загрязнение атмосферного воздуха
В атмосферу ежедневно выбрасывается более 100 различных соединений, присутствие которых в атмосферном воздухе оказывает негативное воздействие на все объекты биосферы, приводит к гибели лесов, посевов сельскохозяйственных культур, травяного покрова, животных, к загрязнению водоемов, а также к повреждению строительных конструкций, зданий и сооружений, оказывает значительное влияние на здоровье населения.
Источники загрязнения атмосферы по происхождению классифицируют на естественные и антропогенные. К естественным источникам выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) относят космическую пыль, выбросы ЗВ при извержении вулканов, лесные пожары и т.п.
Основными антропогенными источниками загрязнения атмосферы являются выбросы промышленных предприятий (стационарные источники) и автотранспорта (передвижные источники)
Стационарные источники в зависимости от расположения подразделяются на:
· незатененные или высокие, находящиеся в зоне недеформированного потока (высокие трубы, точечные источники, в 2,5 раза превышающие высоту зданий и сооружений);
· затененные или низкие, расположенные над зданием на меньшей высоте;
· наземные (технологическое оборудование, колодцы промканализации, открыто хранящиеся отходы производства).
3. По геометрической форме –
· точечные (трубы, шахты);
· линейные – открытые окна, факелы, аэрационные фонари;
· площадные
4. По режиму выбросов
· периодические;
· непрерывные;
· залповые (возможны при авариях технологического оборудования, сжигании быстрогорящих отходов производства и др.)
6. По характеру организации отвода
· организованные – выбросы через специальные сооружения - газоходы, воздуховоды, трубы,
· неорганизованные – выбросы, формирующиеся в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия оборудования по отсосу отходящих газов в местах загрузки, выгрузки и хранения сырья и продуктов производства.
Много тоннажными и токсичными для человека, растительного и животного мира являются выбросы пыли различного происхождения, углекислого газа, оксида углерода (СО), сернистого (SO2) и серного газов (SO3), оксидов азота (NO, NO2), углеводороды (метан, этан, пропан и др.), галогенсодержащие соединения (HCl, Cl2, HF и др.), хлорсодержащие органические соединения (хлороформ, хлорметан, четыреххлористый водород, диоксины). Развитие атомной промышленности привело к поступлению в атмосферу радиоактивных газов.
В атмосферу ежегодно поступает более 150 млн. тонн различных аэрозолей; 220 млн. тонн диоксида серы; 450 млн. тонн оксида углерода; 75 млн. тонн оксидов азота. В год на каждого жителя Земли приходится в среднем 300 кг выбросов в атмосферу [1].
Основные загрязняющие вещества, их промышленные источники и токсическое действие этих соединений представлены в табл.1.1.
Таблица 1.1-Основные загрязняющие вещества и их источники