Источники загрязнения атмосферы

Вопросы к зачету по курсу «Экология»

1.Биосфера. Экосистема: определение, типы. Экологические факторы.

2.Антропогенный производственный фактор. Классификация АПФ (приведите примеры).

3.Классификация источников загрязнения атмосферы.

4.Автотрофные организмы. Закон ноосферы.

5.Влияние энергетики на ОС.

6.Атмосфера. Источники загрязнения атмосферы.

7.Нормирование примесей в атмосферном воздухе.

8.Расчет рассеивания выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

9.Защита атмосферного воздуха от загрязнений. Оценка эффективности очистки.

10.Сухие пылеуловители. Циклон: принцип действия, область применения, эффективность.

11.Мокрые пылеуловители. Скруббер Вентури: принцип действия, область применения, эффективность.

12.Фильтры: типы, область применения, эффективность.

13.Электрофильтры: принцип действия, область применения, эффективность.

14.Гидросфера. Водопользование, водопотребление. Экологически важные свойства воды.

15.Загрязнение подземных и сточных вод. Виды загрязнений, типы загрязнителей.

16.Оценка качества водной среды.

17.Регламентация поступления загрязняющих веществ в водные объекты.

18.Защита водного бассейна. Методы очистки.

19.Методы очистки водного бассейна от механических примесей. Вертикальная песколовка: принцип действия, область применения.

20.Методы очистки водного бассейна от механических примесей. Напорный гидроциклон: принцип действия, область применения.

21.Методы очистки водного бассейна от механических примесей. Фильтры: виды, принцип действия, область применения.

22.Очистка сточных вод от маслосодержащих примесей. Флотация.

23.Очистка сточных вод от металлов и их солей. Реагентные методы очистки.

24.Литосфера. Главные источники загрязнения почвы.

25.Нормирование загрязняющих веществ в почве.

26.Деградация почв. Этапы рекультивации земель.

27.Отходы производства и потребления. Проблема отходов в РФ.

28.Структурная схема обращения с отходами производства и потребления.

29.Санитарный полигон. Достоинства и недостатки.

30.Технические метода обращения с отходами: компостирование.

31.Технические метода обращения с отходами: сжигание (виды, эффективность).

32.Технические метода обращения с отходами: слоевое сжигание.

33.Технические метода обращения с отходами: сжигание в кипящем слое.

34.Экологическая экспертиза. Основные принципы ЭЭ.

35.Экологическая экспертиза. Объекты ГЭЭ. Порядок проведения экологической экспертизы.

1 Биосфера. Экосистема: определение, типы. Экологические факторы.

Биосфера – оболочка земли, в которой развивается жизнь разнообразных организмов, охватывающий в нижнюю часть атмосферы (до 15км.), всю гидросферу и верхнюю часть литосферы (5 км.).

В биосфере живые организмы и среда из обитания неразрывно связаны друг с другом, поддержание взаимосвязи и чистоты – основная задача.

Экология – наука, изучающая условия существования живых организмов, их взаимосвязь между собой и средой, которой они обитают.

Инженерная экология– это прикладная дисциплина, представляющая собой систему научно-обоснованных инженерно-технических мероприятий, направленный на сохранение качества окружающей среды.

Экосистема – это совокупность совместно обитающих разных видом организмов и условий из существования, находящихся закономерной взаимосвязи друг с другом.

- Микроэкосистема – например, горшок с цветком

- Мезоэкосистема – парк, пруд.

- Макроэкосистема – океаны, континенты.

Чтобы охранять тот или иной биологический вид, необходимо знать, какие условия жизни он предпочитает.

Экологические факторы – элемент среды, оказывающий существенной влияние на живой организм.

Они делятся на:

- факторы неживой среды (температура, влажность)

- биотические – факторы живой среды, связанные с влиянием живых существ друг на друга.

- антропогенные

- антропогенный производственный фактор (АПФ) – он способен вызвать негативные изменения здоровья человека, непосредственно занятого в производственном процессе и антропогенные изменения окружающей среды подвержены воздействию данного фактора.

2 Антропогенный производственный фактор. Классификация АПФ (приведите примеры)

Экологические факторы – элемент среды, оказывающий существенной влияние на живой организм.

Они делятся на:

- факторы неживой среды (температура, влажность)

- биотические – факторы неживой среды, связанные с влиянием живых существ друг на друга.

- антропогенные

- антропогенный производственный фактор (АПФ) – он способен вызвать негативные изменения здоровья человека, непосредственно занятого в производственном процессе и антропогенные изменения окружающей среды подвержены воздействию данного фактора.

АПФ делится на:

- Вредные АПФ, воздействие которые на работающих в определенных условия приводит к заболеваниям или снижению работоспособности (шум, вибрация)

- Опасные АПФ, воздействие которые на работающих в определнных условиях приводят к травмам или другому ухудшению здоровья (электрический ток).

- Особо опасные АПФ, которые при определенных условиях приводят к промышленной аварии, т.е. к высвобождению собственного энергозапаса промышленного предприятия. при котором сырье, промышленная продукция, основная продукция, отходы производства, вовлекаясь в аварийный процесс, создают факторы для населения, персонала, окружающей среды и самого промышленного предприятия, приводящий к катастрофическим последствиям (пожар, взрыв).

В зависимости от уровня воздействия вредные факторы могут стать опасными.

3 Классификация источников загрязнения атмосферы

Загрязнение ОС - называется внесение новых нехарактерных для нее в просматриваемое время хим-, био-, физических агентов или превышением естественного среднемноголетнего уровня агентов.

Все источники примесей поступающих в атмо-/гидро-/литосферу можно разделить на две группы:

- естественные;

- искусственные.

Естественные источники загрязнений выделяют в атмосферу пыль, вызванную эрозией почвы, туман, дым, газы от пожаров, газы вулканического происхождения, различные виды животного, растительного, микробиологического происхождения.

Уровень загрязнений атмосферы естественными источниками принято считать фоном, т.к. он мало изменяется во времени.

Виды производственный загрязнений ОС:

(для студента – в лекции это нарисовано схематично)

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗАГР. ОС:

1. Материальные

- Выбросы в атмосферу: газообразные, парообразные, жидкие, твердые, смешанные

- Сточные воды: условн. чистые (оборотные), грязные.

- Твердые отходы: токсичные, нетоксичные.

2. Энергетические:

- Тепловые выбросы

- Электромагнитные поля

- Шумы

- Вибрация

- Ионизирующее излучение

- Свет, ИК, УФ излучение.

Среди антропогенных источников загрязнения атмосферы основными являются промышленные предприятия и транспортные средства.

Атмосфера:

азот – 78%

кислород – 21%

аргон

СО₂

Гелий

Криптон

Основные отрасли промышленности, которые вносят загрязнения:

- электроэнергетика – 27% загрязнений

- цветная металлургия

- черная металлургия

- нефтяная и газовая

- бумажная

4 Автотрофные организмы. Закон ноосферы.

Основой динамического равновесия и устойчивости биосферы является круговороты веществ и энергии. В биосфере в круговороте веществ учувствуют 3 группы организмов:

- продуценты - автотрофные организмы, производящие органические вещества из неорганических составляющих. Продуценты служат первым звеном пищевой цепи и экологической пирамиды (зеленые растения)

- консументы – потребители. Это гетеротрофные организмы, питающиеся за счет автотрофных.

Консументы 1-го порядка -травоядные, развивающиеся за счёт живых растений.

Консументы 2-го порядка - всеядные.

- редуценты – восстановители. Это организмы разлагающие мертвое органическое вещество и возвращающие неорганические вещества в окружающую среду (бактерии, грибы).

Основоположником современных представлений о биосфере является академик Вернадский.

По его теории: развитие биосферы и ее сохранение возможно только, если человеческий разум будет направлен на развитие социальной автотрофности, только тогда биосфера из техносферы превратится в ноосферу (сферу разума). Это закон ноосферы.

5 Влияние энергетики на ОС.

ТЭС – воздействие зависит от сжигаемого топлива.

При сжигании твердого топлива в атмосферу поступает летучая зола, серный и сернистый ангидрид (SO₂, SO₃), оксиды азота, фтористые соединения.

При сжигании жидкого топлива в атмосферу поступают SO₂, SO_3, соединения ванадия, солей натрия, а также вещества удаляемые с поверхности котлов при очистке.

При сжигании природного газа основными являются оксиды азота.

Влияние на микроклимат, повышается влажность, низкая облачность, иней, гололед, туман. Изменяется рельеф, занимаются большие площади.

ГЭС – для них надо сооружать водохранилища, что приводит к затоплению территорий, изменяется климат, нарушается тепловой баланс прибрежных территорий.

АЭС – по вопросы воздействия АЭС на ОС, существует различные мнения. Однако не вызывает сомнения, что эксплуатация АЭС позволяет заметно снизить уровень загрязнений ОС компонентами характерными для работы ТЭС. Основными факторами являются радиационные показатели:

- активированные пылевидные частицы, попадающие через вентиляционный канал за пределы станций

- радиация от охлаждающей воды

- проникающая радиация через корпус реактора

- захоронение отходов

6 Атмосферы. Источники загрязнения атмосферы.

Атмосфера – это газовая оболочная земли, массой ≈ 5,9*10¹⁵ т.

1. Тропосфера (температура от +40 до -50 градусов С, 10-18км верхняя граница)

2. Стратосфера: повешение температуры до +10 градусов, относительно тропосферы. Толщина 40км. В ней концентрируется основная часть атмосферного озона, основная часть УФ задерживается.

3. Мезосфера. Температура падает.

4. Термосфера. Температура повышается из-за влияния космоса.

Они различаются по температуре.

Атмосфера является жизненной средой и выполняется функцию защиты от воздействия открытого космоса.

Источники загрязнения атмосферы.

7 Нормирование примесей в атмосферном воздухе. Расчеты

Нормирование –сравнение с нормой

Регламентация – контроль над поступлением чего-то.

Нормирование примесей в атмосферном воздухе ведется по концентрации, т.е. по кол-ву вещества в 1це объема воздуха при нормальных условиях. Массовая концентрация - (мг/м³)

ПДК – предельно допустимая концентрация. Это такая концентрация загрязнителя в атмосферном воздухе, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного или неприятного действия, не вызывает патологических изменений или заболеваний. ПДК устанавливается Мин. Здрав-я.

ЛД₅₀ – доза излучения вещ-ва, при которой умирают 50% испытуемых.

Далее уменьшают дозу (у нас до 5%). Опыты проводят на крысах.

ПДК_рз – предельная допустимая концентрация рабочей зоны (пространство в 2 м нах. над человеком); СЗЗ – санитарно защитная зона; ПП – промышленной площадки; ПДКпп=0,3ПДКрз; ПДК_ав– атмосфера воздуха; ПДКав подразделяется на ПДКсс и ПДКмр (среднесуточная и максимально разовая); ПДК_сс – ПДК, которая устанавливается с целью предупреждения общетоксич. концероген. и мутагенного влияния вещества на организм человека. ПДК_мр – ПДК, кот. устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека при кратковременном воздействии атм. загр. (кратковременное воздействие до 20 мин.)

Степень опасности вещ-ва определяет ПДК_мр, (для СЗЗ и заводов)

Для оценки загрязнения воздуха на территории курортов, мест массового отдыха используется 0.8 % от ПДК_ав. СЗЗ вводится для защиты зон, где жилые массивы, от возд. загр. Вещ-в поступивших в атм. вместе с промышл. выбросами. Т.е. требуется отдел. предприятия своб. террит. (СЗЗ), чтобы на их промышленности снизились показатели до необх. уровня.

Любому предпри. в зависимости от его опасности присваивается опр. класс, в зависимости от кот. устанавливается ширина СЗЗ: 1 класс – 1000 м; 2 класс – 500 м; 3 класс – 300 м; 4 класс – 100 м; 5 класс – 50 м

Если 2 вещества действуют однонаправлено, то:

, где С₁,С_п– фактические концентрации вредных веществ в воздухе в одной и той же точке местности, мг/м³; ПДК₁, ПДК_п– максимально-разовые предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе атмосферы, мг/м³.

При нормировании учитывается однонаправленное действие вещества. Это эффект суммации.

Регламентация

ПДВ – предельно допустимый выброс.

ПДВ устанавливается из расчета, что выброс вредных веществ от данного источника из совокупности источников данного населенного пункта с учетом развития пром. предприятий не создаст концентрацию, превышающую ПДК для населения, растительного и животного мира. ПДВ измеряется в г/сек.

По методике ОНД-86 (общенормативный документ) для любого предприятия производится расчет. При установлении ПДВ для какого-либо ист. загрязнения необх. учитывать фоновую концентрацию от других источников загр. действующих в этой местности.

8 Расчет рассеивания выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Предельно допустимые выбросы загрязняющих веществ промышленными предприятиями в атмосферу регламентируются ГОСТ 17.2.3.02-78 и ОНД-86 (общероссийский нормативный документ).

Указанные документы определяют ПДВ для каждого конкретного предприятия из условия, что сумма создаваемых всеми предприятиями приземных концентраций данного вещества или их комбинаций не превышала ПДК.

Максимальная приземная концентрация:

,

А - коэффициент, учитывающий рассеивающие свойства атмосферы, для М и МО А=140

М – расход вредного вещества (массовый выброс, грамм/сек)

F – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ

n, m – коэффициент, учитывающий условия выхода из трубы условия

H – высота трубы (м)

V – полный объем выбрасываемых газов (м³/сек)

∆T – разница температур выбрасываемых газов и атмосферного воздуха.

Если вместо Сm подставить ПДК, то вместо массового выброса получим ПДВ

9 Защита атмосферного воздуха от загрязнений. Оценка эффективности.

Загр. вещества могут находится в 2х состояниях

- аэрозоли - ве-ва взвешенные в воздухе( тв. или жидк. дисперсная фаза). Напр. туманы, пыль.

- парообразн.

Все пылеулавл. установки делятся на:

1. фильтры

2. сухие пылеуловители

3. влажные(мокрые) пылеуловители

4. электрофильтры

Применение того или иного уст. зависит от концентрации вещества.

Очистка м.б.:

- грубой (частицы более 50 мкм)

- средней (10-50 мкм)

- тонкой (менее 10 мкм)