Воздушный бассейн его охрана загрязнения

ВОЗДУШНЫЙ БАССЕЙН И ЕГО ОХРАНА

26.5.1. Воздушный бассейн — воздуш­ное пространство в пределах города или промышленного предприятия, яв­ляющееся источником воздуха, необ­ходимого для жизни (человека, живот­ных, растений), а также используемо­го для различных технологических процессов, систем вентиляции, ото­пления и т. д.

Рис. 26.1.Пылеосадочные камеры:

а — полая; б—с горизонтальными полками; в, г — с вертикальными перегородками; /— за­пыленный газ; //—очищенный газ; .III— пыль; /—корпус; 2— бункер; 3— штуцер для удаления пыли; 4 — перегородки

До последнего времени принято было считать, что верхняя граница воздушного бассейна проходит над са­мым высоким местным зданием или сооружением. Правильно ли это?

В современных условиях воздуш­ный бассейн большинства городов подвергается непрерывному загрязне­нию выбросами промышленных пред­приятий, автотранспорта, отопитель­ных сооружений и т. п.

Освобождение воздушного бассей­на от загрязнений естественным путем (ветром, воздушными потоками) про­исходит далеко не всегда и не в пол­ной мере. Обычно для оздоровления воздушных бассейнов достаточно: а) использовать естественную или ис­кусственную вентиляцию; б)обеспе­чить герметизацию оборудования; в) использовать установки для газо­очистки и регенерации выбросов.

Дополнительным средством явля­ется увеличение высоты дымовых труб (до 300м) 1 .

1 Исходя из современного подхода к про­блемам экологии, такое решение нельзя счи­тать безупречным.

Промышленные предприятия, вы­деляющие производственные вредно­сти (газ, дым, копоть, пыль), не допус­кается располагать с наветренной стороны (по отношению к жилищным за­стройкам).

Пыль и дым являются аэрозолями, дисперсными системами, состоящими из мелких твердых частиц, находя­щихся во взвешенном состоянии в га­зовой среде. При этом дым — аэрозоль с частицами размером 0,1—10,0 мкм. В отличие от составляющих пыль частиц (более грубодисперсной системы) час­тицы дыма практически не оседают под действием силы тяжести.

26.5.2. Пылеулавливание —важная технологическая и санитарно-гигие­ническая проблема. Современная тех­ника позволяет проводить операции пылеулавливания весьма эффективно. При этом основная доля уловленной пыли, содержащей ценные компонен­ты, утилизируется. Таким образом, операция пылеулавливания является важной составной частью комплекса ресурсосберегающих технологий.

Различают следующие основные виды пылеуловителей (рис. 26.1— 26.6):

а) гравитационные (главным обра­зом пылеосадочные камеры);

б) инерционные сухого типа (глав­ным образом циклоны 2 , в которых пылевой поток резко меняет направление своего движения, что способ­ствует выпадению частиц пыли);

2 От греч. kyklon — кружащийся.

Рис. 26.2.Циклон (общий вид и схема дви­жения газа):

/ — входной патрубок; 2 — винтообразная крышка; 3 — выхлопная труба; 4 — корпус (цилиндрическая часть циклона); 5— корпус (коническая часть цик­лона); 6— пылевыпускное отверстие; 7—бункер; 8— улитка для вывода газа; 9— газоход очищенных газов; 10— пылевой затвор

Рис. 26.3.Полый форсуночный скруббер: 1 — корпус; 2—форсунки

26.4.Центробежный скруббер батарейного типа:

/ — рабочие элементы; 2 — двухлопастный завихри-тель; 3 — камера загрязненного газа; 4 — цельнофа-кельная форсунка для подачи орошающей жидко­сти; 5— газораспределительное устройство; б— люк для периодической очистки сетки; 7—сетка для улавливания мусора; 8— устройство для выравнива­ния давления; 9—камера чистого газа; 10— слив­ной патрубок; //—шламовая камера; 12— соеди­нительные трубы

Рис. 26.6.Рукавные фильтры:

/- обычные (а — режим фильтрации; б- режим регенерации; 1 — газопровод загрязненного газа- 2- рука-м™ K u P 7£’ воздухопровод продувочного воздуха; 5- газопровод чистого газа; 6- механизм встряхи-™?v U

IV — новые типы ( У/ Т ° 6 Р атная продувка при избыточном давлении; III- то же, под разрежени-™i™»1™Т ЬСНаЯ с Продувка; ‘-Дымосос; 2-коллектор обратной продувки; .?-рукавный фильтр; 4-режим фильтрации; 5- режим регенерации; 6- очищенный газ; 7- запыленный газ;*- импульсная про­дувка)

в) инерционные мокрого типа с ис­пользованием жидкости (обычно воды или воды со смачивающими добавка­ми) — различного типа центробежные скрубберы 1 , скрубберы Вентури 2 ;

г) барботеры, в которых дымовые газы проходят через слой жидкого растворителя (барботирование — про-давливание газа через слой жидкости);

1 От англ, scrub — чистить.

2 По имени итальянского ученого Дж. Вентури.

д) матерчатые, или тканевые (ру­кавные), фильтры, в которых пыль осе­дает на ткани; тканевые рукава перио­дически встряхивают, и осевшая на них пыль ссыпается в пылесборники;

е) электрофильтры и др.

Остаточное содержание пыли в очи­щенном газе обычно измеряют в г/см 3 или г/м 3 , а к.п.д. пылеуловителей рас­считывают по следующей формуле:

= [(Q_исх—Q_o,.г)/ Q_исх] ∙100%,

где (Q_исх — содержание пыли до очистки; Qо.г — содержание пыли в очищенном газе.

К.п.д. циклонов и скрубберов 70— 90 %; выходящие из них очищенные газы иногда называют получистыми.

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ

Водные ресурсы — это воды, пригод­ные для использования; практически это все воды гидросферы, т. е. воды рек, озер, водохранилищ, морей и океанов, подземные воды, почвенная влага, вода (льды) ледников, водяные пары атмосферы.

Водные ресурсы Земли теоретичес­ки считались неисчерпаемыми, так как при рациональном использовании они непрерывно возобновляются в процессе круговорота. Однако в на­стоящее время это утверждение уже проблематично, так как: 1) имеет мес­то непрерывный заметный рост по­требления воды; 2) наблюдается быстровозрастающее загрязнение речных, озерных и даже морских вод, вызван­ное увеличивающимся сбросом в них сточных вод.

Для обезвреживания сбрасываемых сточных вод расходуется значительное количество чистой речной воды (на единицу объема сточной воды необхо­димо затратить 10—15 объемов чистой).

Для выхода из данной ситуации не­обходимо: 1) организовать повторное использование сточных вод; 2) умень­шить расход воды на единицу продук­ции и постепенно переходить на «су­хие» технологии.

Ниже приведены характеристики основных терминов, используемых в технической литературе.

Водное хозяйство— отрасль народ­ного хозяйства, занимающаяся изуче­нием водных ресурсов и комплексным использованием водных ресурсов, ох­раной подземных и поверхностных вод от загрязнения и истощения, а также транспортировкой их к месту назначения (потребления).

Водопотребители— отрасли, кото­рые изымают (часть безвозвратно) воду из ее источников (рек, водоемов, водоносных пластов). Это промыш­ленность, коммунальное хозяйство, сельское хозяйство.

Водопользователи— отрасли, кото­рые используют не саму воду, а ее энергию или водную среду: гидро­энергетика, водный транспорт, рыбо­водство.

Потребители и пользователи предъявляют к водным ресурсам раз­ные требования, поэтому все вопросы водохозяйственного строительства це­лесообразно решать комплексно.

Источник

Воздушный бассейн и источники его загрязнения

КОНТРОЛЬНО-КУРСОВАЯ РАБОТА

«Организация охраны воздушного бассейна»

Выполнил: Цой И.С

студент гр. 720781

Проверила: Соломыкова Л. В

Глава 1. Воздушный бассейн и его современное состояние. 4

1.1. Воздушный бассейн и источники его загрязнения. 4

1.2. Текущее состояние воздушного бассейна в мире. 10

1.3. Текущее состояние воздушного бассейна в Тульской области. 15

Глава 2. Организация охраны воздушного бассейна. 21

2.1. Охрана воздушного бассейна. 21

2.2. Правовое и нормативное регулирование охраны воздушного бассейна 26

2.3. Охрана воздушного бассейна в Тульской области. 28

Список используемой литературы.. 34

Введение

На рубеже XX-XXI веков перед человечеством встала новая глобальная проблема – загрязнение воздушных бассейнов городов. Тысячи промышленных предприятий буквально «сжирают» кислород, выбрасывают в воздух миллионы тонн самых разнообразных вредных и токсичных отходов, превращая в мертвую пустыню окружающие их территории. Если к выбросам промышленного производства добавить вред наносимой окружающей среде от автомобилей, то картина складывается еще более удручающая. Поэтому естественно эта тема сейчас актуальна.

К счастью, история научила человечество делать правильные выводы из совершаемых ошибок, и сегодня мировое сообщество тратит миллиарды долларов на то, чтобы замедлить, а затем свести на нет все те негативные факторы воздействия на окружающую среду, к которым привел технический прогресс. Наша страна не составляет исключения. Конечно, затраты России на решение этой проблемы несопоставимы с затратами развитых стран, но это вопрос времени.

Целью данной контрольно-курсовой работы является рассмотрение организации охраны воздушного бассейна.

Названная цель предопределила и следующие главные задачи работы:

· рассмотреть основные источники загрязнения воздушного бассейна;

· проанализировать современное состояние воздушного бассейна в мире и отдельно в Тульской области;

· рассмотреть основные проекты по охране воздушного бассейна как в мире в целом, так и в Тульской области отдельно;

· 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

Воздушный бассейн и источники его загрязнения

Атмосфера представляет собой воздушную оболочку земли, состоящую из смеси газов. В зависимости от распределения температуры атмосферу подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу.

Атмосферный воздух – неисчерпаемый ресурс, однако в отдельных районах земного шара он подвергается столь сильному антропогенному воздействию, что возникает вопрос о качественном изменении воздуха в результате атмосферного 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.

Природные загрязнители приземной атмосферы представлены главным образом оксидами азота, серы, углерода, метаном и другими углеводородами, радоном, радиоактивными элементами и тяжелыми металлами в газообразной и аэрозольной формах. Твердые аэрозоли выбрасываются в атмосферу не только обычными, но и грязевыми вулканами.

При фотохимических реакциях образуются озон, серная и азотная кислоты, разнообразные фотооксиданты, сложные органические соединения и эквимолярные смеси сухих кислот и оснований, атомарный хлор. Фотохимическое загрязнение атмосферы заметно возрастает в дневное время и в периоды солнечной активности.[1]

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, которое сопровождается выбросом 5 млрд. т.углекислого газа в год. В результате этого за 100 лет (1860 – 1960 гг.) содержание СО₂ увеличилось на 18 % (с 0,027 до 0,032%).За последние четыре десятилетия темпы этих выбросов значительно возросли.

2. Работа тепловых электростанций, когда при сжигании высокосернистых углей в результате выделения сернистого газа и мазута образуются кислотные дожди.

3. Выхлопы современных турбореактивных самолетов с оксидами азота и газообразными фторуглеводородами из аэрозолей, которые могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы (озоносферы).

4. Производственная деятельность.

5. Загрязнение взвешенными частицами (при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора).

6. Выбросы предприятиями различных газов.

7. Сжигание топлива в факельных печах, в результате чего образуется самый массовый загрязнитель – монооксид углерода.

8. Сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств, сопровождающееся образованием оксидов азота, которые вызывают смог.

9. Вентиляционные выбросы (шахтные стволы).

10. Вентиляционные выбросы с чрезмерной концентрацией озона из помещений с установками высоких энергий (ускорители, ультрафиолетовые источники и атомные реакторы) при ПДК в рабочих помещениях 0,1 мг/м 3 . В больших количествах озон является высокотоксичным газом.

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.

Газообразные выбросы образуют соединения углеводорода, серы и азота. По оценочным данным за последние 100 лет в атмосферу вследствие сжигания различных видов топлива выделилось около 250 млрд т углекислого газа, в то время как за все предшествующее время было выделено 350 млрд т.

Главными антропогенными загрязнителями атмосферного воздуха кроме крупнотоннажных оксидов серы, азота, углерода, пыли и сажи являются сложные органические, хлорорганические и нитросоединения, техногенные радионуклиды, вирусы и микробы. Наиболее опасны широко распространенные в воздушном бассейне России диоксин, бенз(а)пирен, фенолы, формальдегид, сероуглерод. Тяжелые металлы, находящиеся в приземной атмосфере Подмосковья, преимущественно в газообразном состоянии, и поэтому их нельзя уловить фильтрами. Твердые взвешенные частицы представлены главным образом сажей, кальцитом, кварцем, гидрослюдой, каолинитом, полевым шпатом, реже сульфатами, хлоридами. В снеговой пылиспециально разработанными методами обнаружены окислы, сульфаты и сульфиты, сульфиды тяжелых металлов, а также сплавы и металлы в самородном виде.

В Западной Европе приоритет отдается 28 особо опасным химическим элементам, соединениям и их группам. В группу органических веществ входят акрил, нитрил, бензол, формальдегид, стирол, толуол, винилхлорид, анеорганических – тяжелые металлы (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), газы (угарный газ, сероводород, оксиды азота и серы, радон, озон), асбест. Преимущественно токсическое действие оказывают свинец, кадмий. Интенсивный неприятный запах имеют сероуглерод, сероводород, стирол, тетрахлорэтан, толуол. Ореол воздействия оксидов серы и азота распространяется на большие расстояния. Вышеуказанные 28 загрязнителей воздуха входят в международный реестр потенциально токсичных химических веществ.

Основные загрязнители воздуха жилых помещений – пыль и табачный дым, угарный и углекислый газы, двуокись азота, радон и тяжелые металлы, инсектициды, дезодоранты, синтетические моющие вещества, аэрозоли лекарств, микробы и бактерии.

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.

Аэрозоли — это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы — искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы.[2]

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 иличень 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 серно- и 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.

Основными районами трансграничного влияния на атмосферу России являются:

Западная и Восточная Европа (особенно Германия и Польша);

Северо-восточные районы Эстонии (район добычи ипереработки сланцев);

Украина (радиоактивное загрязнение в районе Чернобыля, высокая концентрация промышленных узлов в центральной части, в Харьковской области и Донбассе);

Северо-западный Китай (радиоактивное загрязнение);

Северная Монголия (горнопромышленные районы).

К основным районам трансграничного влияния России на атмосферу сопредельных территорий относятся:

Кольский п-ов (горнопромышленные районы) – на Финляндию и Норвегию;

Санкт-Петербургский промышленный узел – на Финляндию и Эстонию;

Южный Урал (промышленное и радиоактивное загрязнение) – на Казахстан;

Новая Земля, Карское и Баренцево моря – возможен разнос радиоактивного загрязнения на сопредельные территории.

Источник