Нормирование атмосферных загрязнений. Рассеивание вредных выбросов в атмосферу.

Нормирование атмосферных загрязнений. Рассеивание вредных выбросов в атмосферу.

Особенностью нормирования качества атмосферного воздуха является зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе, на здоровье населения не только от значения их концентраций, но и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом.
Поэтому в Российской Федерации, как и во всем мире, для загрязняющих веществ, как правило, установлены 2 норматива:

• норматив, рассчитанный на короткий период воздействия загрязняющих веществ. Данный норматив называется «предельно допустимые максимально–разовые концентрации».
• норматив, рассчитанный на более продолжительный период воздействия (8 часов, сутки, по некоторым веществам год). В Российской Федерации данный норматив устанавливается для 24 часов и называется «предельно допустимые среднесуточные концентрации».

ПДК - предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни. Величины ПДК приведены в мг/м3. (ГН 2.1.6.1338-03)

ПДК_МР – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация при вдыхании в течение 20-30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

ПДК_СС – предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании.

Класс опасности - показатель, характеризующий степень опасности для человека веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Вещества делятся на следующие классы опасности:

• 1 класс - чрезвычайно опасные;
• 2 класс - высоко опасные;
• 3 класс - опасные;
• 4 класс - умеренно опасные.

Разработка ПДК основывается на лимитирующем показателе вредности загрязняющего вещества. Лимитирующий (определяющий) показатель вредности характеризует направленность биологического действия вещества: рефлекторное (рефл.) и резорбтивное (рез.). Под рефлекторным действием понимается реакция со стороны рецепторов верхних дыхательных путей - ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек, задержка дыхания и т.п. Указанные эффекты возникают при кратковременном воздействии вредных веществ, поэтому рефлекторное действие лежит в основе установления максимальной разовой ПДК (ПДКмр). Под резорбтивным действием понимают возможность развития общетоксических, гонадотоксических, эмбриотоксических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов, возникновение которых зависит не только от концентрации вещества в воздухе, но и длительности ее вдыхания. С целью предупреждения развития резорбтивного действия устанавливается среднесуточная ПДК (ПДК).

Виды твердых отходов.

Твёрдые бытовые отходы (ТБО, бытовой мусор) — непригодные для дальнейшего использования пищевые продукты и предметы быта или товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления.

В состав ТБО входят следующие виды важных отходов:

· бумага (картон);

· крупногабаритные материалы;

· пищевые (органические) отходы;

· пластик;

· металлы;

· резина;

· кожа;

· текстиль;

· стекло;

· дерево и прочие.

К опасным ТБО относятся:

· попавшие в отходы батарейки и аккумуляторы;

· электроприборы;

· лаки;

· краски и косметика;

· удобрения и ядохимикаты;

· бытовая химия;

· медицинские отходы;

· ртутьсодержащие термометры;

· барометры;

· тонометры;

· лампы.

Раздельный сбор разных категорий отходов определяет эффективность и стоимость утилизации отдельных компонентов. Наиболее неудобны для утилизации смешанные отходы, содержащие смесь биоразлагаемых влажных пищевых отходов, пластмасс, металлов, стекла и пр. компоненты.

Самый дешёвый способ избавиться от отходов — произвести их захоронение. Этот способ восходит к простейшему пути — выбросить что-либо из дома на свалку.

История показала, что простым выбрасыванием непригодных предметов из дома проблему решить не удаётся. В XX веке пришлось перейти от стихийного создания свалок к проектированию и реализации специальных инженерных объектов, полигонов для захоронения бытовых отходов. Проектом предусматривается минимизация ущерба окружающей среде, строгое соблюдение санитарно-гигиенических требований.

Наиболее распространённым методом утилизации ТБО является сжигание с последующим захоронением образующейся золы на специальном полигоне. Метод обладает серьёзными недостатками, такими, как образование сильно ядовитых химических соединений, например, диоксинов и фуранов. Для их нейтрализации требуется так называемое «дожигание» (нагрев исходящих газов до температуры выше 850 градусов и поддержание её в течение, как минимум, двух секунд). Существует довольно много технологий сжигания мусора — камерное, слоевое, в кипящем слое. Мусор может сжигаться в смеси с природным топливом.

5. Способы очистки выбросов в атмосферу от твердых частиц.

Механические методыоснованы на использовании сил тяжести, сил инерции, центробежных сил, диффузии, захвата и др. К этой группе методов относятся: инерционное пылеулавливание, мокрое пылеулавливание, фильтрация

Инерционное пылеулавливание основано на том, что твердые частицы и капли выпадают из запыленного газового потока при резком изменении его направления. Наибольшее распространение получили инерционные пылеуловители , которые предназначены для улавливания крупных фракций пыли размером более 50 мкм, ициклоны , используемые для удаления золы из дымовых газов и сухой (древесной, асбоцементной, металлической) пыли с размером частиц 25–30 мкм из воздуха,ротационныепылеуловители, предназначенные для очистки воздуха рабочих помещений.

Принцип действия циклона – одного из самых распространенных пылеочистительных аппаратов – основан на использовании центробежной силы, возникающей при вращательно-поступательном движении газового потока: центробежная сила отбрасывает частицы пыли к стенкам корпуса циклона, затем частицы пыли, стекая по стенкам, выпадают в бункер, а очищенный газ через расположенный по оси циклона выхлопной патрубок выбрасываются в атмосферу или поступают к потребителю. Циклоны составляют самую многочисленную группу экотехнической аппаратуры – более 90 % от общего числа применяемых в промышленности пылеуловителей. Ими улавливается более 80 % от общей массы уловленной всеми аппаратами пыли.

Мокрое пылеулавливание основано на промывании запыленного газового потока жидкостью, подаваемой в виде брызг или тумана.

Действие аппаратов мокрой очистки газов основано на захвате частиц пыли жидкостью, которая уносит их из аппаратов в виде шлама. Процессу улавливания пыли в мокрых пылеуловителях способствует конденсационный эффект – укрупнение частиц пыли за счет конденсации на них водяных паров. Поскольку в этих аппаратах процесс пылеочистки обычно сопровождается процессами абсорбации и охлаждения газов, они применяются и в качестве теплообменных аппаратов, и для очистки газообразных составляющих. Обычно в качестве орошающей жидкости, если не требуется химическая очистка, используется вода. Часто аппараты мокрой очистки газов используются в качестве предварительной ступени перед аппаратами других типов.

Аппараты мокрой очистки газов называются пенными газоочистителями и скрубберами, они подразделяются на полые и насадочные, центробежные, динамические, турбулентные. Скрубберы удаляют частицы размером более 10 мкм, а пенные газоочистители улавливают частицы размером до 2 мкм. Они применяются на участках окраски изделий и нанесения полимерных покрытий в замкнутых системах воздухопользования. Эффект очистки составляет 90–99 %.

Фильтрацияоснована на пропускании запыленного газового потока через фильтрующий материал. Фильтрацию применяют для сверхтонкой очистки атмосферного воздуха от древесной, асбоцементной, абразивной пыли, золы, сажи, частиц металлов, их оксидов, ангидридов. В зависимости от фильтрующего материала, фильтры принято делить на тканевые, волокнистые, пористые и зернистые (из сыпучих материалов). В тканевых фильтрах используют не только ткани, но и нетканые материалы, такие как войлок или фетр. Фильтры из хлопчатобумажных тканей применяются для фильтрации нейтральных и щелочных газов при относительно невысокой температуре. В волокнистых фильтрах применяют набивные слои из натуральных или синтетических волокон, шлаковаты, стружки металлов или полимерных материалов, а так же сформированные слои (фильтровальная бумага, картон). Широкое распространение получили фильтры из синтетического и стеклянного волокна. Они обладают высокой термостойкостью и механической прочностью. Наиболее распространенными пылеулавливающими аппаратами, работающими по методу фильтрации, являются рукавные фильтры, которые представляют из себя мешок, натянутый на трубчатую раму. Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей применяют волокнистые фильтры – туманоулавители улавливающие частицы размером менее 3 мкм, принцип действия которых основан на осаждении капель на поверхности волокон с последующим стеканием жидкости под действием сил тяжести. Эффективность очистки составляет 90–99 %.

Физические методы базируются на использовании электрических и электростатических полей, процессов охлаждения, конденсации и кристаллизации. Электростатическая очистка газов осуществляется в вертикальных и горизонтальных электрофильтрах, она основана на электризации загрязняющих частиц размером до 0,1 мкм и выделении их из газа под действием электрического поля (до 50 кВ), создаваемого специальными электродами.

Электрофильтры – одно- или двухсекционные аппараты прямоугольной формы. Корпуса аппаратов – стальные, покрытые снаружи теплоизоляцией. Активная зона электрофильтров состоит из осадительных электродов (плоских полотен, набранных из пластинчатых элементов специального профиля) и коронирующих электродов (трубчатых рам, в которых натянуты коронирующие элементы). Расстояние между соседними осадительными электродами (300 мм) является также шириной единичного газового прохода. Удаление уловленной пыли с электродов – механическое, путем периодического встряхивания их ударами молотков

По способу удаления осаждающихся на электродах частиц различают сухие и мокрые электрофильтры. Сухие электрофильтры используются для удаления сухой пыли, а мокрые применяют для очистки газов от паров кислот: серной, соляной, азотной. Эффект очистки составляет 97–99 %.

Физико-химические методы основаны на физико-химических взаимодействиях загрязнителей с очищающими агентами. К таким методам относятся:абсорбция, хемосорбция, адсорбция, каталитический метод, термический метод.

Абсорбция основана на разделении газовоздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких газовых компонентов этой смеси жидким поглотителем (абсорбентом). Для удаления из выбросов аммиака, хлористого и фтористого водорода применяют воду. Для удаления ароматических углеводородов используют серную кислоту. В настоящее время наибольшее распространение в качестве абсорберов получили скрубберы-абсорберы

Адсорбцияоснована на извлечении из газов смесей вредных примесей с помощью твердых адсорбентов. Наиболее широко в качестве адсорбентаиспользуется активированный уголь, кроме того, существуют и такие сорбенты, как активированный глинозем, силикагель, активированный оксид алюминия, синтетические цеолиты. Некоторые адсорбенты пропитывают реактивами, повышающими эффективность адсорбции и превращающими вредную примесь в безвредную за счет происходящей на поверхности адсорбента хемосорбции. Основным очистным оборудованием являются вертикальные, горизонтальные, скрубберы – адсорберы.

Хемосорбция основана на поглощении газов и паров жидкими и твердыми поглотителями с образованием химических соединений. Этот метод используется для удаления из выбросов сероводорода и окислов азота. В качестве очистного оборудования используются скрубберы, а химическими поглотителями являются мышьякощавелевые и этаноламиновые растворы.

Каталитический методочистки заключается в селективном ускорении химической реакции и превращении загрязнителя в безвредное вещество. Для снижения токсичности выхлопных газов применяют каталитические нейтрализаторы, в которых загрязненный воздух пропускают над катализатором, чаще всего оксидом алюминия. С помощью такого очистного оборудования можно очистить воздух от угарного газа, углеводородов, окислов азота. В жидкостных нейтрализаторах применяют для уменьшения содержания альдегидов и оксидов азота
10 %-ные водные растворы Na₂SO₃ или NaHSO₄ с добавкой 0,5 %-ного основного реагента для предохранения от преждевременного окисления. Таким методом может быть достигнута полная очистка газов от альдегидов, а содержание оксидов азота снижено на 70 %.

Термический метод основан на дожигании и термической деструкции вредных веществ в выбросах. Используется в том случае, когда вредные примеси в выбросах горючи. Этот метод применяют для очистки выбросов от лакокрасочных и пропиточных участков. Системы термического и огневого обезвреживания обеспечивают эффективность очистки до 99 %.

6. Основные причины деградации озонового слоя Земли.

Разрушению озонового слоя могут способствовать антропогенные и природные факторы (последние вносят лишь небольшой вклад, как правило, косвенный).

• Антропогенными факторами являются, в первую очередь, выбросы ХФУ, бромфторуглеродов (БФУ) и хлорфторуглеводородов. Эти вещества активно используются, например, в производстве хладагентов для холодильных установок и кондиционеров, в качестве аэрозольных вытеснителей, пенообразователей и чистящих средств, а также в огнетушителях. Другими источниками веществ, способствующих разрушению озонового слоя, являются выхлопы двигателей самолетов, содержащие оксиды азота (NO_x), водяной пар, не полностью сгоревшие углеводороды, угарный газ (CO), углекислый газ (CO₂) и двуокись серы (SO₂).

• Природные источники включают: крупные пожары и определенные морские биотопы (поставляющие определенные хлорсодержащие соединения, устойчиво переносящие "путешествие" к стратосфере); крупные извержения вулканов, косвенно влияющие на истощение озона (в процессе извержения выбрасывается большое количество мелких твердых частиц и аэрозолей, которые повышают эффективность разрушительного воздействия хлора на озон). Однако аэрозоли способствуют разрушению озонового слоя только тогда, когда в нем присутствуют хлорфторуглероды.

Разрушение озонового слоя приводит к проникновению чрезмерного количества ультрафиолета-В к поверхности земли, что может иметь следующие последствия:

• у человека ультрафиолет-В может быть причиной рака кожи, катаракты глаз, солнечных ожогов, конъюнктивита, старения кожи, нарушений иммунной системы;

• в водных экосистемах ультрафиолет-В тормозит развитие фитопланктона (являющегося основой пищевых цепей в океане) и вызывает нарушения на ранних стадиях развития у рыб, креветок, крабов, земноводных и других морских животных;

• ультрафиолет-В способен негативно влиять на рост наземных растений, хотя некоторые из них способны адаптироваться к повышенному уровню радиации;

• ультрафиолет-В влияет на химические процессы в нижних слоях атмосферы и на концентрацию тропосферного озона в загрязненных регионах (вероятность фотохимического смога увеличивается при повышенных уровнях ультрафиолета-В), а также на время жизни и концентрацию определенных соединений, включая некоторые парниковые газы. Более того, ХФУ и потенциальные вещества-заменители способны поглощать коротковолновую инфракрасную радиацию с поверхности Земли, что усугубляет парниковый эффект.

Таким образом, для спасения озонового «щита» человечеству необходимо решить три проблемы: 1) ограничение использования фреонов или поиск экологически безопасных заменителей их; 2) сокращение числа полетов сверхзвуковых транспортных самолетов или замена этих самолетов на другие, летающие на более низких высотах; 3) сокращение использования азотных удобрений и принятие мер к введению более прогрессивных способов возделывания сель-скохозяйственных земель.

Мониторинг природной среды

Мониторинг окружающей среды- комплексная система долгосрочных наблюдений, оценки ипрогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов. Основнымизадачами мониторинга служат: наблюдение за состоянием биосферы, оценка и прогноз состоянияприродной среды, выявление факторов и источников антропогенных воздействий на окружающую среду,предупреждение о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для жизнедеятельности издоровья людей и других живых организмов.

Мониторинг осуществляется на стационарных станциях наблюдения, при маршрутных исследованиях, атакже с помощью дистанционных методов — авиационных и космических. О степени антропогенноговоздействия на окружающую среду можно судить по интенсивности загрязнения приземного слояатмосферы, снижению плодородия почв, запасов и качества пресной воды, аридизации или заболачиваниюместности, по снижению запасов минеральных ресурсов. Уровень локального загрязнения атмосферыопределяют сравнивая импактный и фоновый уровни загрязнения. Характер и меру нарушения природныхкомплексов оценивают путем сопоставления их с охраняемыми, заповедными территориями,стационарными опытными участками, а также по поведению животных (их миграциям, изменению пищевыхсвязей и т.п.).

В зависимости от территории, охватываемой наблюдениями, мониторинг подразделяется на три уровня: глобальный, региональный и локальный.

· Глобальный мониторинг - слежение за общемировыми процессами (в том числе антропогенного влияния), происходящими на всей планете. Разработка и координация глобального мониторинга окружающей природной среды осуществляется в рамках ЮНЕП (орган ООН) и Всемирной метеорологической организации (ВМО). Существуют 22 сети действующих станций системы глобального мониторинга. Основными целями программы глобального мониторинга являются: организация системы предупреждения об угрозе здоровью человека; оценка влияния глобального загрязнения атмосферы на климат; оценка количества и распределения загрязнений в биологических системах; оценка проблем возникающих при сельскохозяйственной деятельности и землепользовании; оценка реакции наземных экосистем на воздействие окружающей среды; оценка загрязнения морских экосистем; создание системы предупреждений о стихийных бедствиях в международном масштабе.

· Региональный мониторинг - слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то одного региона, где эти процессы и явления могут отличаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы. На уровне регионального мониторинга ведутся наблюдения за состоянием экосистем крупных природно-территориальных комплексов - бассейнов рек, лесных экосистем, агроэкосистем.

· Локальный мониторинг - это слежение за естественными природными явлениями и антропогенными воздействиями на небольших территориях.

8. Механизм образования озона в атмосфере.

Озоновый слой - это широкий атмосферный пояс, простирающийся на высоте от 10 до 50 км над поверхностью Земли.

Озон это особая форма кислорода. Она состоит из трех атомов кислорода. Озон образуется под действием солнечного света. При столкновении фотонов ультрафиолетового света с молекулами кислорода от них отщепляется атом кислорода, который, присоединившись к другой молекуле О 2, образует О 3 (озон).Озоновый слой очень тонок.

Известно,озон (Oз)- модификация кислорода- обладает большой химической реактивностью и токсичностью. Озон образуется в атмосфере из кислорода при электрических разрядах во время грозы и под действием ультрафиолетового излучения Солнца в стратосфере.

Самоочищение атмосферы.

Самоочистка атмосферы - это процесс лишения атмосферного воздуха от посторонних примесей. В основе самоочищения атмосферы лежат физические и физико-химические процессы (адгезия, адсорбция, абсорбция, окислительно-восстановительные химические реакции), которые обусловливают седиментацию, вымывание атмосферных примесей.

Снижение загрязненности воздуха происходит благодаря разнообразным физическим, химическим и биологическим процессам:
* рассеиванию в атмосфере загрязнителей, которое зависит от метеорологических условий (влажности и температуры воздуха, скорости ветра, физических и химических характеристик загрязнителей);

* разрушению загрязнителей под действием солнечной радиации (фотохимические процессы);

* взаимодействия между отдельными загрязнителями с образованием не токсичных или менее токсичных соединений (при взаимодействии аммиака с хлоридом гидрогену образуется хлорид аммонию, который выпадает с атмосферными осадками на земную поверхность);

* химическому взаимодействию между загрязнителем и основным компонентом воздуха (чаще всего кислородом), например, окисающего оксида нитрогена (ІІ) к оксиду нитрогена (ІV), но окислителями могут быть и озон, и пероксид гидрогену и тому подобное;

* поглощению растениями соединений нитрогена и сульфуру и использование их для синтеза органических веществ.

Сегодня в результате антропогенной деятельности образуется такое большое количество загрязнений, что атмосфера уже не способна самоочищаться и требует специальных мероприятий по охране.

Мероприятия относительно защиты атмосферы от загрязнений условно можно разделить на две группы: технические и градостроительные.

Благодаря градостроительным мероприятиям осуществляется дисперсное размещение промышленных предприятий, создают в городах санитарно-защитные зоны, насаждают зеленые насаждения. Санитарно-защитные зоны - это участки земли вокруг предприятий, которые создают с целью уменьшение вредного влияния этих предприятий на здоровье человека.

Технические мероприятия предусматривают переход на малоотходные технологии.

Организация рециклинга ТБО.

Весь процесс рециклинга ТБО можно условно разделить на пять составляющих: образование, сбор, вывоз, сортировка, утилизация.

Максимальное количество отходов образуется на производствах малого и среднего бизнеса, на социально-бытовых объектах, в супермаркетах и, конечно, в секторе жилой недвижимости.

организация системы сбора ТБО- Для этих целей используется контейнеры, ящики или мешки различного цвета. Собранные в отдельные ёмкости компоненты отходов подлежат раздельной транспортировке на перерабатывающие предприятия.

комплексная переработка ТБО Однако опыт большинства стран показал, что будущее за раздельным сбором ТБО населением (по эффективности ему нет альтернативы), но вводить его можно тогда и только тогда и только там, где общественное сознание, культура населения приемлют его.

Сжигание с использованием тепла и без использования тепла. Метод сжигания (или в общем виде термические методы обезвреживания ТБО) имеет как несомненные достоинства (можно использовать теплоту сгорания ТБО для получения электроэнергии и отопления зданий, надёжное обезвреживание отходов), так и существенные недостатки. Необходима хорошая система очистки топочных газов, так как при сжигании ТБО в атмосферу выделяются хлористый и фтористый водород, сернистый газ, оксиды азота, а также металлы и их соединения (Zn, Cd, Pb, Hg и т. д. в основном в виде аэрозолей) и, что особенно важно, в процессе горения отходов образуются диоксины, дифенилы, присутствие которых в отходящих газах значительно осложняет их очистку из-за малой концентрации этих высокотоксичных соединений.

15. Механизм образования кислотных дождей в атмосфере.

Механизм образования

Диоксид серы, попадая в атмосферу Земли, претерпевает целый ряд химических изменений, которые ведут к образованию кислот. Основная часть диоксида серы, который находится во влажном воздухе, создает кислотный полигидрат, который также называют сернистой кислотой. Эта кислота постепенно окисляется (под действием влаги в воздухе) до серной. Аэрозоли из сернистой и серной кислот приводят к процессу конденсации водяного пара в атмосфере и являются причиной выпадения кислотных дождей.

Такой тип кислот составляет примерно 2/3 от общего количества кислотных осадков, остальное приходится на соединения аэрозолей азотистой и азотной кислот.

Источники образования

Из-за наличия в воздухе диоксида углерода даже обычные дожди имеют слабокислую реакцию.

Вещества, которые принимают участие в образовании кислотных дождей, выбрасываются автомобильным транспортом, являются результатом деятельности тепловых электростанций и металлургических предприятий.

При сжигании любого ископаемого горючего образуются летучие соединения, которые по достижению некоторого порогового значения выпадают на землю в виде кислотных осадков.

Очистка сточных вод КХП.

Сточные воды коксохимического производства - одни из наиболее опасных (как источник загрязнения водоемов) и трудных с точки зрения их очистки среди промышленных сточных вод. Поэтому эта проблема решается на КХП комплексом физико-химических (отстаивание, флотация, коагуляция) механических и биохимических способов, которые используются для очистки локальных стоков и общего фенольного стока на биохимических установках.

Биохимическое окисление - широко применяемый на практике метод очистки производственных сточных вод. Главным действующим началом при биохимической очистке являются микроорганизмы, использующие в качестве питательных веществ и источников энергии растворенные органические и неорганические соединения. Из них микроорганизмы берут все необходимое для размножения, увеличивая при этом активную биомассу.

Загрязняющие сточную воду вещества при их аэробной биохимической очистке окисляются активным илом, представляющим собой биоценоз, обильно заселенный микроорганизмами. Активный ил разрушает органические и неорганические соединения в специальных сооружениях - аэротенках - в условиях аэрации воздухом сточной воды и ила, находящегося благодаря аэрации во взвешенном состоянии. В процессе очистки микроорганизмы активного ила, контактируя с органическими и неорганическими веществами сточных вод, разрушают их при помощи различных ферментов.

Для создания протоплазмы клетке микроорганизмов нужны биогенные элементы: углерод, азот, кислород, водород, фосфор, калий, железо, магний и различные микроэлементы. Многие из этих элементов бактериальная клетка может почерпнуть из загрязнений сточных вод коксохимического производства. Недостающие элементы, чаще всего фосфор и реже калий, приходится добавлять в очищаемую сточную воду в виде ортофосфорной кислоты и соли (марганцовокислый калий).

Способ биохимической очистки обычно применяется для очистки промышленных сточных вод после обработки их физико-химическими методами, при помощи которых из вод удаляются не поддающиеся биологическому разрушению токсичные вещества и снижается концентрация загрязнений.

Фотохимический смог.

Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей. интенсивной солнечной радиации и безветрие или очень слабого обмена воздуха в приземной слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ. Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количестве озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты.

Фотохимический смог - смог, основной причиной возникновения которого считаются автомобильные выхлопы. Автомобильные выхлопные газы и загрязняющие выбросы предприятий в условиях инверсии температуры вступают в химическую реакцию с солнечным излучением, образуя озон. Фотохимический смог может вызвать поражение дыхательных путей, рвоту, раздражение слизистой оболочки глаз и общую вялость. В ряде случаев в фотохимическом смоге могут присутствовать соединения азота, которые повышают вероятность возникновения раковых заболеваний.

Типы смога.

Смог бывает следующих типов:

Влажный смог лондонского типа - сочетание тумана с примесью дыма и газовых отходов производства.

Ледяной смог аляскинского типа - смог, образующийся при низких температурах из пара отопительных систем и бытовых газовых выбросов.

Сухой смог лос-анджелесского типа - смог, возникающий в результате фотохимических реакций, которые происходят в газовых выбросах под действием солнечной радиации; устойчивая синеватая дымка из едких газов без тумана.

Радиационный туман - туман, который появляется в результате радиационного охлаждения земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы. Обычно радиационный туман возникает ночью в условиях антициклона при безоблачной погоде и легком бризе. Часто радиационный туман возникает в условиях температурной инверсии, препятствующей подъему воздушной массы. В промышленных районах может возникнуть крайняя форма радиационного тумана - смог.

Уголь и радиоактивность.

Накопление металлов в углях происходило в основном именно на торфяной стадии углеобразования. В то время, когда угольный пласт был еще торфом, он представлял собой открытую систему, в которую с поверхностными и грунтовыми водами могли свободно поступать самые разные химические элементы, в том числе радионуклиды.

Радиоактивность – это способность химических элементов самопроизвольно излучать a,b частицы или g кванты. В горных породах наиболее распространены радиоактивные изотопы урана и тория.

В природных условиях уголь довольно часто окисляется. С одной стороны, это ухудшает его качество как топлива, но , с другой стороны, при окислении в органическом веществе возрастает число функциональных групп- происходит регенерация гуминовых кислот. Вследствие этого возрождается способность угля к химическим взаимодействиям, и если в подземных водах есть растворенный уран, то происходит его вторичное накопление в угле.

В отличие от урана, связанного с органическим веществом угля химическими связями, торий входит преимущественно в состав глинистых минералов.

Оказалось, что область превышения допустимых концентраций тория и урана в приземном слое воздуха охватывает территорию в несколько сот км². По мере приближения к ТЭС эти превышения становятся все больше и вблизи станции превосходят нормативы для урана в десять, а для тория даже в несколько раз.

Пути решения проблем: первый путь- извлечение загрязняющих веществ из угля до его сжигания. Это технология обогащения. Второй путь - извлекать загрязняющие вещества из дымовых газов до их поступления в атмосферу.

Нормирование атмосферных загрязнений. Рассеивание вредных выбросов в атмосферу.

Особенностью нормирования качества атмосферного воздуха является зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе, на здоровье населения не только от значения их концентраций, но и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом.
Поэтому в Российской Федерации, как и во всем мире, для загрязняющих веществ, как правило, установлены 2 норматива:

• норматив, рассчитанный на короткий период воздействия загрязняющих веществ. Данный норматив называется «предельно допустимые максимально–разовые концентрации».
• норматив, рассчитанный на более продолжительный период воздействия (8 часов, сутки, по некоторым веществам год). В Российской Федерации данный норматив устанавливается для 24 часов и называется «предельно допустимые среднесуточные концентрации».

ПДК - предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни. Величины ПДК приведены в мг/м3. (ГН 2.1.6.1338-03)

ПДК_МР – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация при вдыхании в течение 20-30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

ПДК_СС – предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании.

Класс опасности - показатель, характеризующий степень опасности для человека веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Вещества делятся на следующие классы опасности:

• 1 класс - чрезвычайно опасные;
• 2 класс - высоко опасные;
• 3 класс - опасные;
• 4 класс - умеренно опасные.

Разработка ПДК основывается на лимитирующем показателе вредности загрязняющего вещества. Лимитирующий (определяющий) показатель вредности характеризует направленность биологического действия вещества: рефлекторное (рефл.) и резорбтивное (рез.). Под рефлекторным действием понимается реакция со стороны рецепторов верхних дыхательных путей - ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек, задержка дыхания и т.п. Указанные эффекты возникают при кратковременном воздействии вредных веществ, поэтому рефлекторное действие лежит в основе установления максимальной разовой ПДК (ПДКмр). Под ре