Образование за рубежом

PlayPhrase.me - Учи английский

5.1. Характеристика забруднюючих атмосферу речовин і класифікація джерел забруднення

Забруднення атмосфери — зміна складу атмосфери в результаті потрапляння в неї домішок.

Домішка в атмосфері — це розсіяне в атмосфері речовина, що не утримується в її постійному складі.

Забруднююче повітря речовина — це домішка в атмосфері, що робить несприятливий вплив на навколишнє середовище і здоров’я населення.

Оскільки домішки в атмосфері можуть перетерплювати різні перетворення, їх можна умовно розділити на первинні і вторинні.

Первинна домішка в атмосфері — домішка, що зберегла за розглянутий інтервал часу свої фізичні і хімічні властивості.

Перетворення домішок в атмосфері — процес, при якому домішки в атмосфері піддаються фізичним і хімічним змінам під впливом природних і антропогенних факторів, а також у результаті взаємодії між собою.

Вторинна домішка в атмосфері — це домішка в атмосфері, що утворилася в результаті перетворення первинних домішок.

За впливом на організм людини забруднення атмосфери підрозділяють на: фізичне і хімічне. До фізичного відносять: радіоактивне випромінювання, тепловий вплив, шум, низькочастотні вібрації, електромагнітні поля. До хімічного — наявність хімічних речовин і їхніх сполук.

Забруднюючі речовини викидаються в атмосферу у виді суміші пилу, диму, тумана, пари і газоподібних речовин.

Джерела викидів в атмосферу підрозділяють на природні, обумовленими природними процесами, і антропогенні (техногенні), що є результатом діяльності людини.

До числа природних джерел забруднення атмосферного повітря відносять курні бурі, масиви зелених насаджень у період цвітіння, степові і лісові пожежі, виверження вулканів. Домішки, що виділяються природними джерелами:

  • пил рослинного, вулканічного, космічного походження, продукти ерозії ґрунту, частки морської солі;

  • тумани, дим і гази від лісових і степових пожеж;

  • гази вулканічного походження;

  • продукти рослинного, тварини, бактеріального походження.

Рівень забруднення атмосфери природними джерелами є фоновим і мало змінюється з часом.

Антропогенні (техногенні) джерела забруднення атмосферного повітря, представлені головним чином викидами промислових підприємств і автотранспорту, відрізняються численністю і різноманіттям видів.

Джерела викидів промислових підприємств бувають стаціонарними і пересувними.

Джерела викидів в атмосферу підрозділяють на: крапкові, лінійні і майданні.

Крапкові джерела — це джерела, зосереджені в одному місці. До них відносяться димарі, вентиляційні шахти, вентилятори на даху.

Лінійні джерела мають значну довжину. Це аераційні ліхтарі, ряди відкритих вікон, близько розташовані вентилятори на даху. До них можуть бути також віднесені автотраси.

Майданні джерела. До майданних джерел відносяться місця складування виробничих і побутових відходів, автостоянки, склади пально-мастильних матеріалів.

Джерела викидів забруднюючих речовин в атмосферу підрозділяють на організовані і неорганізовані.

З організованого джерела забруднюючі речовини надходять в атмосферу через спеціально споруджені газоходи, повітроводи і труби.

Неорганізоване джерело виділення забруднюючих речовин утвориться в результаті порушення герметичності устаткування, відсутності або незадовільної роботи устаткування з відсмоктування пилу і газів, у місцях завантаження, вивантаження або збереження продукту. До неорганізованих джерел відносять автостоянки, склади пально-мастильних або сипучих матеріалів і інші майданні джерела.

Найбільш розповсюдженими забруднюючими речовинами, що надходять в атмосферне повітря від техногенних джерел, є: оксид вуглецю З; диоксид сірки SО2; оксиди азоту NОх; вуглеводні СmНn.; пил.

Оксид вуглецю (З) — найпоширеніша і найбільш значна домішка атмосфери, називана в побуті чадним газом. Вміст З у природних умовах від 0,01 до 0,2 мг/м3. Основна маса викидів З утворюється в процесі спалювання органічного палива, насамперед у двигунах внутрішнього згоряння. Вміст З у повітрі великих міст коливається в межах 1— 250 мг/м3, при середнім значенні 20 мг/м3. Найбільш висока концентрація З спостерігається на вулицях і площах міст з інтенсивним рухом, особливо на перехрестях. Висока концентрація З у повітрі призводить до фізіологічних змін в організмі людини, а концентрація більш 750 мг/м3 — до смерті. З — винятково агресивний газ, що легко з’єднується з гемоглобіном крові, утворюючи карбоксигемоглобін. Стан організму при подиху повітрям, що містить чадний газ, характеризується даними, наведеними в табл.

Таблиця Дія чадного газу на організм людини
Зміст карбоксигемоглобіну, % Симптоми
0,4 – 2 1. Погіршення гостроти зору і здатності оцінювати тривалість інтервалів часу
2 – 5 2. Порушення психомоторних функцій головного мозку
5 – 10 3. Зміна діяльності серця і легень
10 – 80 4. Головні болі, сонливість, спазми, порушення дихання, смертельні випадки

Ступінь впливу З на организм людини залежить також від тривалості впливу (експозиції) і виду діяльності людини. Наприклад, при вмісті З у повітрі 10—50 мг/м3, що спостерігається на перехрестях вулиць великих міст, при експозиції ~ 60 хв відзначаються порушення, наведені в п.1, а при експозиції від 12 годин до 6 тижнів — у п.2. При важкій фізичній роботі отруєння настає в 2—3 рази швидше. Утворення карбоксигемоглобіну — процес зворотний, через 3—4 ч вміст його в крові зменшується в 2 рази. Час перебування З в атмосфері складає 2—4 місяці.

Диоксид сірки (SО2) — безбарвний газ з гострим запахом. На його частку припадае до 95% від загального обсягу сірчистих сполук, що надходять в атмосферу від антропогенних джерел. До 70% викидів SО2 утвориться при спалюванні вугілля, мазуту — порядку 15%.

При концентрації диоксида сірки 20—30 мг/м3 подразнюється слизова оболонка рота й око, у роті виникає неприємний присмак. Досить чуттєві до SО2 хвойні ліси. При концентрації SО2 у повітрі 0,23—0,32 мг/м3 у результаті порушення фотосинтезу відбувається усихання хвої протягом 2— 3 років. Аналогічні зміни в листяних дерев відбуваються при концентраціях 5ПРО2 0,5—1 мг/м3.

Основне техногенне джерело викидів вуглеводнів (СmНn — пари бензину, метан, пентан, гексан) — автотранспорт. Його питома вага складає більш 50% від загального обсягу викидів. При неповному згорянні палива відбувається також викид циклічних вуглеводнів, що володіють канцерогенними властивостями. Особливо багато канцерогенних речовин утримується в сажі, що викидається дизельними двигунами. З вуглеводнів в атмосферному повітрі найбільше часто зустрічається метан, що є наслідком його низької реакційної здатності. Вуглеводні мають наркотичну дію, викликають головний біль, запаморочення. При вдиханні протягом 8 годин випаровувань бензину з концентрацією більш 600 мг/м3 виникають головні болі, кашель, неприємні відчуття в горлі.

Оксиди азоту NOX утворяться в процесі горіння при високій температурі шляхом окислювання частини азоту, що знаходиться в атмосферному повітрі. Під загальною формулою NOX звичайно мають на увазі суму NO і NО2. Основні джерела викидів NOX двигуни внутрішнього згоряння, топки промислових казанів, печі.

NO2 — газ жовтого кольору, що додає повітрю в містах коричнюватого відтінку. Отруйна дія NOX починається з легкого кашлю. При підвищенні концентрації кашель підсилюється, починається головний біль, виникає блювота. При контакті NOX з водяною парою, поверхнею слизової оболонки утворяться кислоти НNO3 і HNO2, що може привести до набряку легень. Тривалість перебування NO2 в атмосфері — близько 3 доби.

Розмір порошин коливається від сотих часток до декількох десятків мкм. Середній розмір часток пилу в атмосферному повітрі — 7—8 мкм. Пил впливає на людину, рослинний і тваринний світ, поглинає сонячну радіацію і тим самим впливає на термічний режим атмосфери і земної поверхні. Частки пилу служать ядрами конденсації при утворенні хмар і туманів. Основні джерела утворення пилу: виробництво будівельних матеріалів, чорна і кольорова металургія (оксиди заліза, частки Аl, Сu, Zn), автотранспорт, ще порошать місця складування побутових і виробничих відходів. Основна маса пилу вимивається з атмосфери опадами.

Викиди, що містять домішки у виді часток пилу, диму, тумана або пари, називаються аерозолями. Загальне число різновидів забруднюючих атмосферу аерозолів складає кілька сотень.