Источники загрязнения атмосферного воздуха

Лекция № 8

Виды и характер загрязнения окружающей среды

1. Определение загрязнения окружающей среды.

2. Классификация загрязнений.

3. Источники загрязнения окружающей среды

Загрязнение окружающей среды - это поступление в среду любых веществ (твердых, жидких, газообразных) или видов энергии (тепла, шума, ра­диоактивности) в таких количествах, которые оказывают 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.

Промышленные загрязнения могут быть:

- механическими,

- химическими,

- физическими,

- биологическими.

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.

К физическим загрязнениям относят все энергетические загрязнения:

- тепловые выбросы;

- механическую энергию, включая вибрацию, шум, ультразвук;

- все виды излучений и полей.

Биологические загрязнения вызваны видами организмов, появившихся при участии человека и наносящих вред ему самому или живой природе.

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.

Источники загрязнения окружающей среды

Источники загрязнения атмосферного воздуха

Существуют два главных источника загрязнения атмосферы: естественный и искусственный (антропогенный). Они представлены на схеме.

Космическая пыль образуется из остатков сгоревших метеоритов при их прохождении в атмосфере. Ежегодно ее выпадает на Землю 2-5 млн. т.

Природная пыль яв­ляется постоянной составной частью земной атмосферы. Она представляет собой мельчайшие твердые взвешен­ные в воздухе частицы радиусом 10^-4-10^-3 см и ядра конденсации со средним радиусом 5·10^-6см. Частицы природной пыли имеют органическое и неорганическое происхождение и образуются в результате разрушения и выветривания горных пород и почвы, вулканических из­вержений, лесных, степных и торфяных пожаров, испаре­ния с поверхности морей. Одним из источников пыли в нижних слоях атмосферы являются безводные пусты­ни и степи. Кроме того, она образуется аэропланктоном - бактериями, спорами растений, плесневыми и другими грибами, продуктами гниения, брожения и разложения растений и животных.

Атмосферный воздух над океаном включает мельчай­шие кристаллы солей магния, натрия, калия, кальция, об­разующиеся в результате высыхания в воздухе брызг во­ды. Как правило, естественное загрязнение не угрожает отрицательными последствиями для биогеоценозов и оби­тающих в них живых организмов, хотя кратковременные последствия возможны.

Атмосферная пыль имеет большое значение для про­цессов, происходящих на Земле. Она способствует кон­денсации водяных паров, а следовательно, и образованию осадков. Кроме того, поглощает прямую солнечную ра­диацию и защищает организмы от солнечного излучения. Акад. В. И. Вернадский отмечал, что атмосферная пыль играет огромную роль в химии планеты.

Биологическое разложение веществ на Земле, в том числе жизнедеятельность почвенных бактерий, ведет к об­разованию больших количеств сероводорода, аммиака, углеводородов, оксидов азота (N₂О, NO, NO₂), оксида и диоксида углерода. Все они попадают в атмосферу.

Источниками антропогенного загрязнения атмосферы примесями служат теплоэнергетика, промышленность, нефте- и газопереработка, транспорт, испытания термо­ядерного оружия. Каждый из этих источников (и каждая отрасль производства) связан с выделением специфичес­ких примесей, состав которых насчитывает десятки ты­сяч веществ, иногда сразу не поддающихся идентифика­ции. Однако наиболее обычные загрязняющие вещества, поступающие в атмосферу в массе и называемые поэтому многотоннажными, сравнительно немногочисленны. Наи­более распространенные выбросы промышленности (из Г. В. Новикова и А. Я. Дударева, 1978) - следующие: зола, пыль, окись цинка, силикаты, хлорид свинца; сернистый ангидрид, серный ангидрид, сероводород, меркаптан; альдегиды, уг­леводороды, смолы; оксид и диоксид азота, аммиак; озон, оксид и диоксид углерода; фтористый водород, хлористый водород, кремнефтористый натрий; радиоактивные газы, аэрозоли.

Источники загрязнения воздушного пространства про­мышленными выбросами могут быть классифицированы по следующим признакам:

1. По назначению: а) технологические, содержащие хвостовые газы после улавливания на установках (рекуперации, абсорбции, адсорбции и т.п.), продувки аппаратов, воздушников и др. (для этих выбросов характерны высокие концентрации вредных веществ и сравнительно малые объемы удаляемого воздуха); б) вентиляционные выбросы - местные отсосы от оборудования и общеобменная вытяжка.

2. По месту расположения: а) незатененные, или высокие, находящиеся в зоне недеформированного ветрового потока (к этим источникам относятся высокие трубы, а также точечные источники, удаляющие загрязнения на высоту, превышающую высоту здания в 2,5 раза); б) затененные, или низкие, расположенные на высоте в 2,5 раза меньше высоты здания; в) наземные – находящиеся вблизи земной поверхности (к этим источникам относятся: открыто расположенное технологическое оборудование, колодцы производственной канализации, пролитые токсичные вещества, сбросы отходов производства).

3. По геометрической форме: а) точечные (трубы, шахты, крышные вентиляторы); б) линейные (аэрационные фонари, открытые окна, близко расположенные вытяжные шахты и факелы).

4. По режиму работы: непрерывного и периодического действия, залповые и мгновенные. В случае залповых выбросов за короткий промежуток времени в воздух поступает большое количество вредных веществ. Залповые выбросы возможны при авариях, при сжигании быстрогорящих отходов производства на специальных площадках уничтожения. При мгновенных выбросах загрязнения выбрасываются в доли секунды иногда на значительную высоту. Они происходят при взрывных работах и аварийных ситуациях.

5. По дальности распространения: а) внутриплощадочные, когда выбрасываемыми в атмосферу загрязнениями создаются высокие концентрации только на территории промышленной площадки, а в жилых районах ощутимых загрязнений не наблюдается (для таких выбро­сов предусмотрена достаточных размеров санитарно-защитная зона); б) внеплощадочные, когда выбрасываемые в атмосферу загрязнения потенциально способны созда­вать высокие концентрации (порядка ПДК для воздуха населенных пунктов) на территории жилого района.