- 46-

ВВЕДЕНИЕ

Безопасность жизнедеятельности человека во многом определя­ется состоянием окружающей среды и может быть обеспечена лишь при соблюдении определенных правил взаимодействия с ней.

Одним из наиболее важных факторов, определяющих воздействие внешнего мира на живые объекты, является состояние воздушной сре­ды. Научно-технический прогресс, развитие промышленности и транс­порта вызывают все более интенсивное использование природных ре­сурсов Земли, что в сочетании с ростом населения и непрекращаю­щейся урбанизацией приводит к усилению нагрузки на окружающую среду и, в первую очередь - загрязнению атмосферы.

Атмосферу загрязняют аэрозоли, газы и пары химических ве­ществ, которые могут отрицательно влиять на состояние здоровья людей, растительность, животный мир, здания, сооружения и даже изменять климатические условия местности. В настоящее время начи­нает отчетливо проявляться взаимодействие промышленных выбросов разных стран, которое угрожает существованию жизни на Земле. Поэ­тому борьба с загрязнением атмосферы становится одной из важней­ших социальных проблем глобального характера и требует широкого внедрения различных организационных и технических мероприятий, улучшающих состояние атмосферного воздуха.

В предлагаемом методическом пособии рассмотрены основные ви­ды и источники загрязнения атмосферы, способы уменьшения промыш­ленных выбросов и концентраций вредных веществ, приводится мето­дика оценки ущерба здоровью людей, наносимого сверхнормативным загрязнением атмосферы.

Домашнее задание выполняется студентами в виде расчетно-по­яснительной записки, в которой приводятся расчетные формулы и ре­зультаты расчетов с обоснованием принимаемых решений. Текст зада­ния должен начинаться с таблицы исходных данных, соответствующих выполняемому варианту задания. Материалы пособия могут быть использованы при рассмотрении вопросов безопасности эксплуатации и производства разрабатываемых приборов и устройств в дипломном проекте.

1. Основные положения

1.1. Главные виды и источники загрязнения атмосферы

К числу наиболее распространенных веществ-загрязнителей ат­мосферы относятся соединения углерода в виде аэрозолей и газов (сажа, СО, СО₂, углеводороды), соединения азота (NO_x, NH₃), сое­динения серы (SO₂, SO₃), фреоны (химически активные соединения галогенов), частицы пыли различного химического состава.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха в ин­дустриальных странах являются автомобили, тепловые электростанции и промышленные предприятия. Ежегодно в атмосферный воздух посту­пает более 200 млн.т оксида углерода, более 150 млн.т сернистого газа, свыше 50 млн.т оксидов азота, более 50 млн.т различных уг­леводородов, более 250 млн.т высокодисперсных аэрозолей. В дерев­нях и селах воздух содержит в 10-15 раз меньше загрязняющих при­месей, чем в городах. В крупных городах загрязненный воздух прос­тирается на высоту 1,5-2,0 км. Эта плотная шапка задерживает ле­том до 20% солнечных лучей, а зимой поглощает половину света.

Общее количество автомашин в мире составляет около 500 млн. Сжигая огромное количество нефтепродуктов, они наносят ощутимый вред окружающей среде и здоровью населения. Автомобильные выхлоп­ные газы - смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводо­роды, доля которых резко возрастает(примерно в 10 раз), если дви­гатель работает на малых оборотах или в момент трогания с места, т.е. во время заторов или у красного сигнала светофоров.

Оксид углерода и большинство других газовых выделений двига­телей тяжелее воздуха, поэтому они скапливаются у земли. Оксид углерода при вдыхании соединяется с гемоглобином крови и может вызвать удушье, препятствуя транспортировке кислорода к тканям организма.

Из-за неполного сгорания топлива часть углеводородов превра­щается в сажу, содержащую смолистые вещества, в том числе и особо опасный канцероген бенз(а)-пирен.

Весьма опасными являются соединения свинца, образующиеся при сгорании бензина, содержащего тетраэтилсвинец. Для повышения ок­танового числа в 1 литр бензина на нефтеперегонных заводах добав­ляют до 1 г тетраэтилсвинца, который разрушается и выбрасывается в атмосферу в виде высокотоксичных соединений свинца.

При сжигании топлива на тепловых электростанциях в атмосферу поступают соединения серы, окислы азота, окись углерода СО, угле­кислый газ СО₂, пыль. Газообразные окислы серы, взаимодействуя с содержащимися в воздухе парами воды, могут образовывать капельки серной кислоты, что при неблагоприятных метеорологических услови­ях вызывает кислотные дожди.

Среди промышленных предприятий наибольший вклад в загрязне­ние атмосферы вносят металлургические, химические и нефтехимичес­кие заводы. Наиболее опасными загрязнителями являются пыль, СО, сернистые соединения, углеводороды, цианиды, синильная кислота, хлор, соединения цинка, свинца, мышьяка, ртути, сурьмы, бенз(а)пирен, ацетон, толуол, бензол.

В зависимости от системы, из которой выбрасываются вредные вещества, промышленные источники загрязнений подразделяют на тех­нологические и вентиляционные.

К технологическим относятся выбросы из дымовых труб, выбросы при продувке оборудования, утечки через неплотности оборудования и сальники.

Вентиляционные выбросы - это выбросы механической и естест­венной общеобменной вентиляции и местной вытяжной вентиляции. Выбросы общеобменной вентиляции характеризуются низким содержани­ем вредных веществ в большом объеме загрязненного воздуха. Выбро­сы от местных отсосов по своей характеристике приближаются к тех­нологическим и должны очищаться.

По расположению источники выбросов делятся на высокие и низ­кие. К высоким относятся точечные источники , высота которых бо­лее чем в 3,5 раза превышает высоту окружающих построек. При та­кой высоте источников можно пренебречь влиянием на распростране­ние примесей деформации потока ветра, вызванной строениями.

Дымовые трубы, входящие в состав технологического оборудова­ния теплоэлектростанций, ТЭЦ, крупных промышленных предприятий, относятся к высоким точечным источникам. Их выбросы, как правило, дают наибольший вклад в загрязнение атмосферного воздуха в круп­ных городах. В технологических выбросах дымовых труб высокая кон­центрация вредных веществ, и их, как правило, нужно очищать.

Для очистки выбросов от дисперсных загрязнителей (в виде твердых или жидких частиц) применяют осадительные камеры, цикло­ны, скрубберы, электрофильтры. Для удаления паро- и газообразных загрязнителей - различные установки, основанные на адсорбции, аб­сорбции, дожигании, каталитическом превращении примесей. Подроб­ная характеристика применяемых методов и устройств для очистки промышленных выбросов приведена в учебном пособии по основам бе­зопасности жизнедеятельности [1]. Важнейшей характеристикой любо­го устройства, предназначенного для очистки выбросов, является его эффективность 

M₁ - M₂

 = -------------- , (1)

M₁

где M₁иM₂- содержание примеси до и после очистки.