Токсичность выбросов в атмосферу

Лекция по МДК 03.01  

Тема: Контролируемы параметры газовых выбросов. Определение ПДВ вредных веществ в атмосферу.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: источники и нормирование

Работа промышленных предприятий всегда сопряжена с выбросами вредных веществ в атмосферу. Высокая концентрация токсических веществ в окружающей среде приводит к ухудшению экологического баланса – парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные дожди.

Задача человека в этом вопросе – минимизировать негативный эффект своей деятельности. При несоблюдении нормативных предписаний локальные проблемы приведут к глобальным катастрофам.

Содержание

1. Основные источники

2. Вредные органические соединения в промышленных выбросах в атмосферу

3. Токсичность выбросов в атмосферу

4. Нормирование выбросов в атмосферу

5. Учет вредных выбросов в атмосферный воздух

6. Рассеивание вредных газовых выбросов в атмосфере

7. Очистка выбросов в атмосферу

8. Предупреждение вредных выбросов в атмосферу

Основные источники

Выбросы в атмосферу подчиняются физическим законам турбулентности и зависят от следующих условий:

· текущее состояние атмосферы;

· географические особенности местности;

· высота источника сброса загрязняющих веществ;

· физико-химические свойства сброса.

Загрязняющие вещества двигаются в двух основных плоскостях – горизонтальной и вертикальной.

Горизонтальное перемещение	Вертикальное распространение
Главный фактор, определяющий движение в плоскости земли, – скорость потока воздуха. При увеличении скорости отмечается разбавление массы вредных веществ с формированием пониженной приземной концентрации.	Чтобы столб пыли поднимался вверх, температура газовоздушной смеси должна быть больше температуры окружающего воздуха.

Рассматривают классификацию источников выброса загрязнения в атмосферу, основанную на расположении и организации:

1. Точечные.
Выводимые вещества сосредоточены в одной области. Такими источниками являются котельные трубы, шахты, вентиляторы на крышах, тепловозы в виде труб.

2. Линейные.
Отличаются от точечных протяженностью выброса – аэрационные фонари, открытые окна, несколько рядом расположенных вентиляторов на крыше

3. Площадные.
В эту группу включены однотипные организованные и рассредоточенные неорганизованные источники.

На основании классификации источников выброса были определены наиболее загрязняющие атмосферу деятельности и предприятия. На первое место вынесены тепловые электростанции, автотранспорт, промышленность.

Не менее опасными для экологии считаются отопительные котельные. Для уменьшения негативного эффекта от сброса рекомендуется модернизировать:

· перевод на газовое топливо;

· установка газогорелочных устройств, оснащенных автоматическими датчиками контроля;

· обучение сотрудников для качественной наладки оборудования.

Отдельный пункт в вопросе загрязнения атмосферы – аварийные сбросы. В этом случае поступление опасных, токсичных веществ не блокируется системами очистки.

Вредные органические соединения в промышленных выбросах в атмосферу

Загрязнение атмосферы происходит по причине двух типов агрегатных состояний веществ:

· газы;

· аэрозоли с мелкодисперсными взвесями.

Для возникновения газообразных выбросов вредных веществ в атмосферу требуется – горение, производственные процессы и естественные источники. Из них 90% приходится на деятельность человека – антропогенный характер.

Состав газообразных смесей многообразен – первичные вещества, продукты распада, варианты взаимодействия. Наиболее распространенные токсические соединения, обнаруженные в промышленных выбросах:

· ацетон;

· оксид углерода;

· фенол;

· серный и сернистый ангидрид;

· этилбензол и его производный – стирол;

· соединения фтора, хлора;

· окислы азота;

· этилмеркаптан.

Химическое вещество	Источники и особенности влияния
Оксид углерода (CO)	Возникает при горении углеродсодержащих веществ – выхлопные газы сбросы промышленных предприятий, сжигание твердых отходов. В воздухе взаимодействует с элементами атмосферы, провоцируя парниковый эффект.
Сернистый ангидрид (SO2)	Появляется при работе с сернистыми рудами, серосодержащим топливом. Частично – в горнорудных отвалах при горении органических остатков.
Серный ангидрид (SO3)	Формируется в результате окисления сернистого ангидрида с образованием аэрозоля или раствора серной кислоты. При контакте с дождевой водой приводит к выпадению токсичных осадков. Низкая облачность, повышенная влажность повышают риск кислотных дождей. Результат их виден на поверхности листьев растений в виде точечных некротических вкраплений.
Сероводород (H2S) и сероуглерод (CS2)	Источники – коксохимические, нефтеперерабатывающие предприятия, также при производстве сахара и искусственного волокна. В атмосфере медленно окисляются до серного ангидрида. Обладают специфическим неприятным запахом.
Окислы азота (N)	Выбросы оксидов азота отмечаются на предприятиях, производящих минеральные удобрения, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Превышение диоксида азота проявляются тяжелыми формами отравления.
Соединения фтора (F)	При создании эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений в атмосфере появляются соединения фтора газообразном агрегатном состоянии (фтороводород, пыль фторида натрия и кальция). Обладают выраженным токсическим эффектом.
Соединения хлора (Cl)	Источники – химическая промышленность (производство соляной кислоты, хлоросодержащих пестицидов, органических красителей, хлорной извести, соды).
Углеводород	Выброс углеводорода в атмосферу отмечается при испарении нефтепродуктов.

Токсичность выбросов в атмосферу

В отношении выброса специфических загрязняющих веществ важным моментом является их токсичность. Показатель определяет уровень негативного воздействия на человека, окружающую среду, флору и фауну. Величина токсичности обратно пропорциональна летальной дозе.

На основании этого показателя загрязняющие вещества бывают:

1. Минимально токсичными.
К группе относятся инертные газы, которые в стабильных условиях не представляют опасность. Но при повышении атмосферного давления действуют наркотически.

2. Умеренно токсичными.

o Фреоном заполняют системы охлаждения в холодильниках и кондиционерах. При неправильной утилизации происходит выброс фреона в атмосферу. При этом количество поступающего вещества равно заложенному в холодильнике объему. Попадая в атмосферу, в результате фотодиссоциации выделяется активный хлор. Он вступает в реакцию с озоном с образованием моноокиси хлора, разрушающего озоновый слой.

o Если уровень выброса метана в атмосферу не превышает ПДК, то отравляющего воздействия не отмечается. Поэтому его условно относят к умеренно токсичным веществам.

3. Высокотоксичными.

4. Смертельно опасными.

Для определения уровня выброса загрязняющих веществ в атмосферу на предприятиях проводятся регулярные замеры. Контролируют ПДВ (предельно допустимый выброс) на организованных источниках – дымовые и вентиляционные трубы, шахты. Критерием введения дополнительных очистных сооружений служит превышение нормативных показателей.