ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА
Борьба за чистоту воздуха ведется многими методами, которые условно можно разделить на пассивные и активные. К пассивным методам относятся те, которые обеспечивают относительную чистоту воздушного бассейна в данной местности (например, в местах концентрации людей), но не исключают выброс вредных веществ в атмосферу в целом. Это, главным образом, учет при размещении источников загрязнения, особенностей местности, устройство санитарно-защитных зон, сооружение высоких труб и т.д. Активные методы охраны атмосферного воздуха, напротив, направлены на то, чтобы вообще не допускать выброс в атмосферу загрязняющих веществ или существенно уменьшить их концентрацию в производственных выбросах. К таким методам можно отнести предварительную очистку топлива от примесей серы и других токсичных веществ, так называемое «облагораживание» топлива, очистку производственных выбросов от пыли, аэрозолей и вредных газов, совершенствование технологических циклов, переход к безотходным производствам и т.п. Вследствие несовершенства или недостатков тех или иных методов обычно идут на их комбинацию.
Правильное размещение промышленности в городах и городских агломерациях, учитывающее конкретные метеорологические и другие условия, обеспечивает меньшее загрязнение воздуха над местами расселения людей, хотя, конечно, никоим образом не может гарантировать чистоту воздушного бассейна в целом. Главная задача в этом отношении состоит в том, чтобы в районах с высоким метеорологическим потенциалом загрязнения не размещать промышленные предприятия высокого класса санитарной вредности.
Санитарно-защитные зоны, устраиваемые между промышленными предприятиями и жилыми районами, могут иметь ширину от 50 до 1000 м, а в отдельных случаях 6-8 км и более. Этот прием применяется весьма широко и в определенной степени обеспечивает защиту населения от вредных выбросов. Вместе с тем это пассивный и, безусловно, временный прием, никоим образом не защищающий биосферу в целом от производственных вредностей. К тому же устройство санитарно-защитных зон в целом неэкономично, так как связано с прокладкой транспортных коммуникаций и инженерных сетей по пустой, по существу, территории, с почти полным изъятием из хозяйственной деятельности значительных пространств.
Достаточно широко также практикуется сооружение высоких труб, в основном на предприятиях теплоэнергетики. Высокие и мощные дымовые трубы не только обеспечивают более далекий выброс пыли и газов (и соответственно большее их рассеивание в атмосфере), но и позволяют уменьшить число более низких труб, что экономически выгодно. Переход от труб высотой 25 м к высоте 250 м приравнивается некоторыми авторами к очистке дымовых газов на 99%. Однако натурные исследования показывают, что к сооружению высотных труб в плотнонаселенных районах, городских агломерациях надо подходить осторожно, а в ряде случаев и вообще его избегать, так как максимальная концентрация вредных выбросов, нередко превышающая 5-10 ПДК, наблюдается и за 6-8 км от источника выбросов, поскольку подобные трубы сооружают на очень мощных энергетических предприятиях с ежесуточным выбросом до 200 т пыли, 600-700 т сернистого газа и 100-200 т окислов азота. Очаги сплошного поражения растительности вокруг источников выбросов такой силы наблюдались в радиусе до 8 км.
Весьма перспективна предварительная очистка топлива от серы, являющейся причиной образования сернистого газа, трудно поддающегося улавливанию. После пульверизации (измельчения) угля с высоким содержанием в нем серы физическими методами можно удалить из топлива значительную ее часть. Поддается очистке от серы и жидкое топливо. Стоимость «облагораживания» топлива вполне конкурентоспособна со стоимостью устройства современных фильтров и скрубберов и в среднем может составить 5-12% от расходов на основное производство.
Большое развитие в настоящее время получили методы очистки производственных выбросов от пыли и ряда других вредных примесей с применением мощных электрофильтров и скрубберов мокрой очистки газов, позволяющих достигнуть 95-99% очистки выбросов от пыли. В химической промышленности и цветной металлургии используются рукавные фильтры, обеспечивающие удаление тонкодисперсной пыли и аэрозолей. Стоимость газоочистных сооружений весьма высока. Так, например, на современном сталелитейном заводе с технологией кислородного дутья она составляет 5-8% от общей стоимости производства.
К настоящему времени разработано более 200 методов мокрой очистки дымовых газов от диоксида серы (в основном известковые методы). Методы сухой очистки получили наибольшее распространение в Японии. Для улавливания летучей золы применяются электрофильтры, «мокрые» аппараты с трубами Вентури и реже – «сухие» инерционные аппараты.
Метод электроочистки дымовых газов от золы считается наиболее перспективным. Электрофильтрами оснащаются все мощные электроблоки. Эффективность улавливания золы достигает здесь 99,5 %.
Известны достаточно эффективные методы улавливания окислов азота и соединений серы, основанные на разложении окислов азота в тракте дымовых газов с использованием аммиака (окислы азота восстанавливаются при этом до нейтрального азота и водяных паров). Достаточно эффективны также процессы, позволяющие очищать дымовые газы одновременно от окислов азота и серы в одних и тех же аппаратах. К таким процессам можно отнести реализованный на Молдавской ГРЭС озонный метод, сущность которого заключается в том, что содержащиеся в дымовых газах малореактивные соединения (окислы азота, диоксид серы) доокисляются озоном до высших соединений, которые легко растворяются в воде, образуя соответственно азотную и серную кислоты. Уловленные кислоты нейтрализуются аммиаком, при этом образовавшиеся сульфат и нитрат аммония могут использоваться как сельскохозяйственные удобрения.
В России и за рубежом, как об этом было сказано выше, разработаны методы по способу связывания диоксида серы, в том числе аммиачный, известковый, магнезитовый, содовый и др. Однако скрубберы обладают рядом недостатков – они дороги, не вполне надежны, производят большое количество отходов, которые трудно использовать. Весьма перспективны новые тканевые фильтры из термостойких материалов, а также метод высокотемпературной очистки газов.
Все вышеперечисленные приемы, осуществляемые в тех или иных комбинациях, способны значительно уменьшить вредные выбросы в атмосферу, но окончательное решение этой проблемы возможно лишь при переводе промышленности на замкнутые технологические циклы, при переходе к малоотходной технологии. Такие методы особое значение имеют в отраслях промышленности, потребляющих особенно большое количество сырья и характеризующихся токсичными, слабо поддающимися улавливанию выбросами, – химии, черной и цветной металлургии, нефтеперерабатывающей промышленности и т.п. Сернистый газ, например, может быть превращен в серную кислоту. На некоторых предприятиях налажено производство этого ценного продукта из отходящих газов. В частности, подсчитано, что, если бы улавливалась вся двуокись серы, поступающая в атмосферный воздух в городах США, то можно было бы получать ежегодно около 23 млн. т серной кислоты, т.е. почти полностью удовлетворять потребность страны в этом продукте.
Важная проблема – утилизация тяжелых металлов, содержащихся в некоторых производственных выбросах ртути, свинца и др. Переход на новую технологию открывает широкие перспективы значительно «экологизировать» производство. Так, бескоксовый метод получения железа непосредственным восстановлением концентратов железной руды водородом в черной металлургии делает излишними доменное производство, производство агломерата и кокса и позволяет почти полностью исключить вредные выбросы в воздушный бассейн. Этот способ производства стали позволяет не только резко снизить выбросы пыли, диоксида серы, но и возвратить в технологический цикл используемые газы. Именно на основе такой технологии сооружается один из крупнейших в Европе электрометаллургических комбинатов в г. Старый Оскол. С точки зрения современной науки и техники замкнутые процессы вполне осуществимы в любой отрасли промышленности, но, помимо условий рентабельности таких производств, для их реализации потребуется колоссальное количество энергии (что опять же приводит к дополнительному загрязнению воздушного бассейна от теплоэлектростанций). Поэтому повсеместное осуществление таких циклов станет возможным, вероятно, лишь тогда, когда станет возможным практическое использование термоядерной энергии Важнейшая проблема современных городов — растущий парк автомобилей и загрязнение воздушного бассейна выхлопными газами двигателей. Здесь работы ведутся также в различных направлениях (уменьшение мощности двигателей, изменение режимов их работы, поиски надежных конструкций наиболее «биологичных» автомобилей на водородном горючем и т.д.). Пожалуй, наиболее реально решение этого вопроса на базе создания экономичного электромобиля, хотя и эта проблема не представляется однозначной. Высказываются опасения относительно далеко небезопасной ситуации с точки зрения возникновения массированных электромагнитных полей в результате одновременной работы миллионов электрических моторов. Кроме того, трудно сказать, насколько «чистым» будет производство энергии для «заправки» электромобилей. Не случится ли так, что загрязнение воздушного бассейна в этом случае будет не меньшим, а большим, чем при эксплуатации усовершенствованного, достаточно экономичного автомобиля? Поэтому наряду с поисками экономичных аккумуляторов, энергоносителей и двигателей для них наиболее важно обеспечить эффективную с экологической точки зрения работу огромного парка автомобилей в их традиционном исполнении.
Наибольший выброс продуктов неполного сгорания топлива наблюдается при задержках автомобилей у светофоров, стоянке с невыключенным двигателем при ожидании зеленого света, а также в начале движения и при форсированной работе мотора. Поэтому большое значение для охраны воздушной среды имеют меры, способствующие устранению препятствий на пути движения автомашин. После строительства подземного тоннеля на площади Маяковского в Москве, например, содержание окиси углерода в воздухе снизилось в 6-10 раз. Электронный регулировщик движения московского автотранспорта «Старт» позволяет сократить задержки транспорта у светофоров на 25%, на 8-12% сэкономить горючее, уменьшить число дорожных происшествий. Эта система позволяет из единого центра определить скорость движения транспорта на основных магистралях, регулировать режимы работы светофоров, оперативно давать картину дорожной обстановки. Система «Зеленая волна» может обеспечивать снижение загазованности воздуха на магистралях до 17% по окислам азота и на 12% по окиси углерода, на 25% снижая затраты времени на остановки у светофоров.
Отработавшие газы автомобилей обезвреживаются с помощью специальных устройств в системе выпуска двигателя автомобиля. В США получили широкое распространение каталитические двигатели, которые установлены на 18 млн. автомобилей.
В России разработано устройство «Каскад», значительно снижающее содержание токсичных веществ в выхлопных газах (устройство имеет вес всего 150 г, обеспечивает снижение расхода топлива до 7% и уменьшает выброс окиси углерода на 20-40%).
Для защиты воздушного бассейна от загрязнения выбросами автотранспорта большое значение имеют градостроительные мероприятия, направленные на снижение концентраций отработавших газов в местах скопления людей (устройство транспортных развязок в разных уровнях, дублеров магистралей, объездных дорог, использование подземного пространства для размещения гаражей и автостоянок, свободная застройка жилых кварталов с размещением на магистрали экранирующих зданий торгового и коммунально-бытового назначения, включение в поперечный профиль улиц многорядных плотных полос зеленых насаждений и др.).
Воздействие на окружающую среду авиационного транспорта достигается путем уменьшения общего расхода топлива при эксплуатации самолетов (уменьшение пробега самолетов на аэродромах под собственной тягой, доставка пассажиров на посадку автобусами или конвейерами и т.д.). Идут также поиски новых конструктивных схем самолетов с лучшими аэродинамическими качествами, более экономичных типов двигателей и наиболее «чистых» энергоносителей. Несмотря на очевидные недостатки водорода как транспортного топлива (малая плотность, низкая температура кипения), он признан наиболее перспективным. Использование же на летательных аппаратах электродвигателей может быть эффективным лишь при условии, если будут найдены легкие и энергоемкие аккумуляторы и топливные элементы.
Таким образом, предпринимаемые меры по очистке воздушного бассейна способствуют значительному уменьшению загрязнения воздуха в городах, агломерациях и других урбанистических образованиях. Однако эти загрязнения еще долгое время будут значительными вследствие роста промышленных производств и ускоренного развития энергетики, несовершенства технологических процессов и очистки выбросов. Кроме того, ожидаемый в перспективе рост энергопотребления и продолжающаяся тенденция строить дома повышенной этажности приведут не к уменьшению, а к увеличению «островов тепла» в городах, агломерациях и системах расселения.
Поэтому планировочные и градостроительные приемы, способствующие охране воздушного бассейна, никогда не потеряют своей актуальности.
Источник
Мероприятия по охране воздушного бассейна
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Ноября 2012 в 15:42, реферат
Краткое описание
В начале 21 века у человечества возникла очень большая проблема в виде загрязнения воздушных бассейнов в городах. Источником этой проблемы стали многочисленные промышленные предприятия, забирающие кислород и выбрасывающие в воздух многие промышленные отходы. Всю ужасность картины добавляют автомобили, которые также несут вред чистому воздуху. Поэтому данная тема становится актуальной как никогда. К счатью, сегодня различные страны тратят миллиарды долларов на решение этой проблемы.
Содержание
Введение
Глава 1. Воздушный бассейн и его современное состояние
1.1 Воздушный бассейн и источники его загрязнения
1.2 Текущее состояние воздушного бассейна в мире
Глава 2. Организация охраны воздушного бассейна
2.1 Охрана воздушного бассейна
2.2 Правовое и нормативное регулирование охраны воздушного бассейна
Заключение
Список используемой литературы
Вложенные файлы: 1 файл
Государственное образовательное учреждение.docx
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
ГОУ ВПО «Московский архитектурный институт»
Реферат на тему:
«Мероприятия по охране воздушного бассейна»
Работу выполнил: студент 4 курса 12 группы
Глава 1. Воздушный бассейн и его современное состояние
1.1 Воздушный бассейн и источники его загрязнения
1.2 Текущее состояние воздушного бассейна в мире
Глава 2. Организация охраны воздушного бассейна
2.1 Охрана воздушного бассейна
2.2 Правовое и нормативное регулирование охраны воздушного бассейна
Список используемой литературы
В начале 21 века у человечества возникла очень большая проблема в виде загрязнения воздушных бассейнов в городах. Источником этой проблемы стали многочисленные промышленные предприятия, забирающие кислород и выбрасывающие в воздух многие промышленные отходы. Всю ужасность картины добавляют автомобили, которые также несут вред чистому воздуху. Поэтому данная тема становится актуальной как никогда. К счатью, сегодня различные страны тратят миллиарды долларов на решение этой проблемы. Затраты России конечно не такие глобальные по сравнению с другими развитыми странами, но это лишь дело времени. Главной целью данного реферата является анализ охраны воздушного бассейна. Также стоит продемонстрировать главные задачи работы:
- рассмотреть основные источники загрязнения воздушного бассейна;
- проанализировать современное состояние воздушного бассейна в мире;
- рассмотреть основные проекты по охране воздушного бассейна в мире;
- проанализировать правовое и нормативное регулирование охраны воздушного бассейна.
В работе мною предложены ряд законов и постановлений, которые подтверждают ту или иную информацию и обосновывают мои высказывания.
Глава 1. Воздушный бассейн и его современное состояние
1.1 Воздушный бассейн и источники его загрязнения
Воздушный бассейн — воздушное пространство в пределах территории населенного пункта или промышленного предприятия. Верхнюю границу воздушного бассейна условно принято считать проходящей над самым высоким зданием или сооружением.
Процессы и источники загрязнения приземной атмосферы многочисленны и разнообразны. По происхождению они подразделяются на антропогенные и природные.
К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем.
В последний период существенно увеличилось антропогенное загрязнение атмосферы, под которым понимается поступление в нее и насыщение ее веществами, обычно отсутствующими или содержащимися в ней в меньших количествах, что может привести к ухудшению качества атмосферы, нарушению экологического баланса и естественных процессов в биосфере, ухудшению условий жизнедеятельности общества и причинить вред здоровью людей.
Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести:
1. Сжигание горючих ископаемых
2. Работа тепловых электростанций
3. Выхлопы современных турбореактивных самолетов
4. Производственная деятельность
5. Сжигание топлива в факельных печах, в результате чего образуется самый массовый загрязнитель – монооксид углерода.
6. Сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств
7. Вентиляционные выбросы
Наиболее опасные процессы антропогенного загрязнения: сгорание топлива и мусора, ядерные реакции при получении атомной энергии, испытаниях ядерного оружия, металлургия и горячая металлообработка, различные химические производства, в том числе переработка нефти и газа, угля.
Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная положительная связь.
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 безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Смоги — нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.
На загрязнение воздушного бассейна большое влияние оказывает выпадение кислотных соединений. Сегодня азотокислотные осадки выпадают на значительных территориях Российской Федерации. Как правило, они образуются в зоне действия предприятий цветной металлургии и химической переработки сернистого газового конденсата, а также на траекториях переноса воздушных масс от этих предприятий. Так, в районе Норильска сернокислотные осадки отравили тундру, озера и животный мир на многие сотни километров вокруг. Сернокислотные выбросы предприятий Норильска доносятся с дождями до Канады.
Серьезные отрицательные последствия для человека и других живых организмов влечет за собой загрязнение воздуха хлорфторметанами, или фреонами. Их используют в холодильных установках, в производстве полупроводников и аэрозольных баллончиков. Утечка фреонов приводит к появлению их у тонкого озонового слоя в стратосфере. При разложении фреонов под действием ультрафиолетовых лучей выделяются хлор и фтор, которые взаимодействуют с озоном. Есть опасность, что слой озонового экрана резко уменьшится и это приведет к росту числа заболеваний раком кожи из-за проникновения на землю жесткого ультрафиолетового излучения. Утончение озонового экрана, появление «озоновых» дыр отмечено над территориями Антарктиды, Австралии, Южной Америки, некоторых районов Евразии.
воздушный бассейн атмосфера загрязнение
1.2 Текущее состояние воздушного бассейна в мире
Окружающий человека атмосферный воздух непрерывно подвергается загрязнению.
В атмосферу Земли в результате человеческой деятельности ежегодно выбрасывается 156 млн. т сернистого газа, 60 млн. т оксидов азота. Там, где много промышленных предприятий, воздух загрязняется сильнее. Например, в Токио ежемесячно на каждый квадратный километр городской территории выпадает 36 т сажи, в Нью-Йорке — 18 т.
Сегодня выброс углекислого газа – 20 млрд. т/год (приблизительно 0,7 % углекислого газа, содержащегося в атмосфере). Выброс двуокиси серы — 200 млн. т/год (более чем в два раза превышает естественное поступление в атмосферу серы в форме газообразных соединений). Выброс фреонов – 1 млн. т/год, выброс свинца – 0,4 млн. т/год, более чем на два порядка превышает поступление из естественного источников. За последние сто лет выбросы углекислого газа в атмосферу возросли в 20 раз.
В сельской местности загрязненность атмосферы в 10 раз, а в промышленных городах в 150 раз выше, чем над океаном.
Объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников на территории России составляет около 22 – 25 млн. т. в год. Объем этих выбросов за последние 10 лет ежегодно сокращается на 300 – 600 тыс. т. Сокращение выбросов обусловлено главным образом повсеместным спадом промышленного производства, особенно в добывающих и ресурсоперерабатывающих отраслях. Позитивную роль в этих условиях сыграла относительная стабильность добычи и использования газа – экологически чистого топлива.
Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха свидетельствуют о снижении средних концентраций взвешенных веществ, растворимых сульфатов, аммиака, бенз(а)пирена, сажи, сероводорода, формальдегида, вследствие спада производства и закрытия предприятий. При этом возросли средние концентрации диоксида азота, оксида углерода, сероуглерода, фенола, фторида водорода, что связано с неритмичностью работы предприятий. Отмечен также рост концентраций оксида углерода, диоксида азота и формальдегида на автомагистралях крупных городов и прилегающих к ним территориях.
Так, по данным наблюдений, за ряд лет в 254 городах России уровень загрязнения воздуха изменялся незначительно.
предприятий в 2004 г. увеличился на 2,2 тыс. т по сравнению с 2003 г (Табл. 1).
Несмотря на проведение природоохранных мероприятий, проблема загрязнения воздушного бассейна городов не решена. Основным загрязнителем остается автомобильный транспорт. В зонах устойчивого сверхнормативного загрязнения атмосферного воздуха проживает более 3 млн. человек.
Глава 2. Организация охраны воздушного бассейна
2.1 Охрана воздушного бассейна
Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах.
Я хотел бы выделить наиболее важные группы мероприятий:
- снижение валового количества загрязнителей, поступающих в атмосферу, что достигается посредством перевода технологических процессов на замкнутые циклы (без выделения вредных веществ в атмосферу), улучшение качества топлива, совершенствование топливного баланса и т.д.;
- рассеивание, обработка и нейтрализация вредных выбросов, что обеспечивается сооружением на промышленных предприятиях и тепловых электростанциях сверхвысоких труб (300 м и более), очистных сооружений ( фильтров и пылеуловителей), бактериальным разложением и арстительным поглощением загрязнителей;
- рациональное размещение предприятий – источников вредных выбросов с учетом природной обстановки и потенциальной возможности загрязнения воздуха.
В России вопросам охраны атмосферного воздуха уделяется большое внимание. Ряд специальных правительственных и ведомственных постановлений предусматривает проведение мероприятий по уменьшению выброса в атмосферу загрязняющих веществ и по рациональному размещению промышленных предприятий, с учетом перечисленных факторов. Созданы специальные заводы, изготовляющие соответствующую аппаратуру по улавливанию отходов промышленности, загрязняющих воздух. Эта аппаратура установлена на тысячах предприятий. Разработка планов мероприятий по борьбе с загрязнением атмосферного воздуха и контроль за проведение этих мероприятий в жизнь возложены на органы санитарной инспекции. В настоящее время в России осуществляется обширная программа практических и научно-исследовательских работ по охране атмосферного воздуха от загрязняющих веществ. Создаются защитные зоны между промышленными предприятиями и жилыми районами.
Совершенствование двигателей внутреннего сгорания.
Совершенствование процесса сгорания топлива в двигателе внутреннего сгорания, применение электронной системы зажигания приводит к уменьшению в выхлопе вредных веществ.
Для экономии топлива создаются различные типы зажигания. Инженеры югославского объединения «Электронска индустрия» создали электронную систему со сроком службы 30 тыс. ч. Кроме прочего, она регулирует расход горючего. А одна из английских фирм использовала плазменный вариант, обеспечивающий легкое воспламенение бедной горючей смеси. Автомобиль, оборудованный такой системой, расходует всего 2 л на 100 км пробега.
Нейтрализаторы. Большое внимание придается разработке устройства снижения токсичности—нейтрализаторов, которыми можно оснастить современные автомобили.
Источник