12. Оксид углерода и другие продукты неполного сгорания. Интегральное описание процесса образования со. Основные задачи по снижению со при работе двигателей внутреннего сгорания.

Продукты неполного сгорания. Это различные углеводороды СН и оксид углерода СО.

Оксид углерода (СО). Концентрация оксида углерода в городском воздухе больше, чем любого другого загрязнителя. Однако поскольку этот газ не имеет не цвета, ни запаха, ни вкуса, наши органы чувств не в состоянии обнаружить его. Самый крупный источник оксида углерода в городах – автотранспорт.

Угарный газ образуется при частичном окислении углерода -содержащих соединений, она формируется, когда не хватает кислорода для производства углекислого газа (CO _2), например, при работе печи или двигателя внутреннего сгорания в замкнутом пространстве. В присутствии кислорода, окиси углерода горят синим пламенем, производя углекислый газ. Некоторые процессы в современной технике, например, выплавка чугуна , до сих пор производят угарный газ как побочный продукт. 

-- Очистка газов от СО.

а) Дожигание на платино – палладиевом катализаторе

2СО+О22СО2.

б) Конверсия (адсорбционный метод):

СО+Н2О СО2+Н2.

13.

Кислотный дождь — все виды метеорологических осадков — дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, при котором наблюдается понижение pH дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами

Даже нормальная дождевая вода имеет слабокислую реакцию из-за наличия в воздухе диоксида углерода. Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксид серы и различными оксидами азота. Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий, тепловых электростанций.

Кислотный дождь оказывает отрицательное воздействие на водоемы — озера, реки, заливы, пруды — повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауна. Выделяют три стадии воздействия кислотных дождей на водоемы. Первая стадия — начальная. С увеличением кислотности воды (показатели рН меньше 7) водяные растения начинают погибать, лишая других животных водоема пищи. Вторая стадия — кислотность повышается до рН 5.5, погибают донные бактерии, которые разлагают органические вещества и листья, и органический мусор начинает скапливаться на дне. Затем гибнет планктон — крошечное животное, которое составляет основу пищевой цепи водоема и питается веществами, образующимися при разложении бактериями органических веществ. Третья стадия — кислотность достигает рН 4.5, погибает вся рыба, большинство лягушек и насекомых.

14. Озоновый слой. Химизм разрушения озонового слоя. Смог и фотохимический туман. Температурная инверсия. Влияние шума.

Слой озона в стратосфере (около 90% озона находится между высотами приблизительно 10 и 50 км над поверхностью земли) защищает жизнь на земле от губительного ультрафиолетового излучения Солнца.

Очевидно, что озон - важный компонент атмосферы, требующий особого внимания. Исследования по проблеме истощения озонового слоя ведутся давно, однако полной ясности до сих пор нет.

В результате разрушения озонового слоя ультрафиолетовое излучение на поверхности Земли увеличивается, что может привести к пагубным последствиям для человека и биосферы в целом. По данным ООН, сокращение озонового слоя всего на 1% приводит к появлению у людей 100 тыс. новых случаев катаракты и 10 тыс. случаев рака кожи.

Факторы разрушающие озоновый слой

1. запуск ракет

2. полет реактивных самолетов

3. испытание ядерного оружия

4. уничтожение лесов

5. применение фреона в парфюмерной и химической продукции.

Смог (от англ. Smoky fog, буквально — «Дымовой туман») — аэрозоль, состоящий из дыма, тумана и пыли, один из видов загрязнения воздуха в крупныхгородах и промышленных центрах

Первоначально под смогом подразумевался дым, образованный сжиганием большого количества угля (смешение дыма и диоксида серы SO₂). В 1950-х гг. был впервые описан новый тип смога — фотохимический, который является результатом смешения в воздухе следующих загрязняющих веществ:

• оксиды азота, например, диоксид азота (продукты горения ископаемого топлива);

• тропосферный (приземный) озон;

• летучие органические вещества (пары́ бензина, красок, растворителей, пестицидов и других химикатов);

• перекиси нитратов.

Все перечисленные химикаты обычно обладают высокой химической активностью и легко окисляются, поэтому фотохимический смог считается одной из основных проблем современной цивилизации.

Смог является большой проблемой во многих мегаполисах мира. Он особенно опасен для детей, пожилых людей и людей с пороками сердца и лёгких, больных бронхитом,астмой, эмфиземой.

Смог может стать причиной одышки, затруднения и остановки дыхания, бессонницы, головных болей, кашля. Также он вызывает воспаление слизистых оболочек глаз, носа и гортани, снижение иммунитета. Во время смога часто повышается количество госпитализаций, рецидивов и смертей от респираторных и сердечных заболеваний.

Температурная инверсия – (от лат. inversio — перестановка), повышение температуры воздуха с высотой в некотором слое атмосферы, вместо обычного её убывания. Встречается в приземном слое воздуха и в этих случаях называется приземная Т.и., а также в свободной атмосфере.  Приземные И. т. чаще всего образуются в безветренные ночи (зимой иногда и днём) в результате интенсивного излучения тепла земной поверхностью, что приводит к охлаждению как её самой, так и прилегающего слоя воздуха. Кроме того приземная Т.и.  возникает при ночном выхолаживании воздуха над почвой, снежным и ледяным покровом, скоплением холодного воздуха в котловинах и долинах, притоками холодного воздуха. Толщина приземных И. т. составляет десятки — сотни метров. Увеличение температуры в инверсионном слое колеблется от десятых долей градусов до 15—20 °С и более.

Причинами инверсии являются:

1) тип инверсии, вызываемой соприкосновением воздуха на малых высотах с расположенной ниже холодной землей, называется излучающей инверси­ей.

2) морской бриз, при котором охлажденный воздух от большой водной по­верхности перемещается ветром под слой теплого воздуха;

3) эффект долины. Такой эффект может быть двух видов. В первом слу­чае воздух, который охлаждается от земли на более значительных вы­сотах, перемещается вниз по склону, поднимая теплый воздух со дна долины. Это может вызывать так называемые "вечерние тепловые по­токи" - область перемещающегося вверх воздуха в долине. Однако окончательным результатом является инверсия на очень небольшой вы­соте над дном долины вследствие наличия теплого воздуха, над холод­ным воздухом. При наличии достаточной влажности это может под­тверждаться слоем низко лежащей дымки. В другом случае после ох­лаждения воздуха в долине ветер может перемещать сюда воздух с более высоких районов. Этот воздух будет нагреваться из-за компрессии по мере его опускания, вызывая в результате этого инверсию (теплый воздух над холодным воздухом) в долине;

4) Инверсия может образоваться между соседними слоями воздуха, движущимися с разными скоростями и в разных направлениях.

Инверсии непостоянны. Прежде всего их разрушает солнечное тепло . Инверсии, сформировавшиеся на границах антициклонов разрушаются благодаря широко распространенному вертикальному движению атмосферы. На границах антициклонов обычно опускаются большие воздушные массы. Они обладают большой массой и инерцией. Воздух ведет себя как своего рода пружина. Фаза сжатия сменяется обратным процессом – подъемом воздуха. Это ведет к подъему инверсии и ее исчезновению. В результате инверсия ведет себя, как широкий батут, который как бы «проминается» под излишней массой воздуха в антициклоне и затем медленно возвращается в первоначальное положение.

Шумовое (акустическое) загрязнение (англ. Noise pollution, нем. Lärm) — раздражающий шум антропогенного происхождения, нарушающий жизнедеятельность живых организмов и человека. Раздражающие шумы существуют и в природе (абиотические и биотические), однако считать загрязнением их неверно, поскольку живые организмы адаптировались к ним в процессе эволюции.

Главным источником шумового загрязнения являются транспортные средства — автомобили, железнодорожные поезда и самолёты.

Шум в определённых условиях может оказывать значительное влияние на здоровье и поведение человека. Шум может вызывать раздражение и агрессию, артериальную гипертензию (повышение артериального давления), тиннитус (шум в ушах), потерю слуха.

Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000÷5000 Гц.

Шумовое загрязнение быстро вызывает нарушение естественного баланса в экосистемах. Шумовое загрязнение может приводить к нарушению ориентирования в пространстве, общения, поиска пищи и т. д. В связи с этим некоторые животные начинают издавать более громкие звуки, из-за чего они сами будут становиться в роли вторичных звуковых загрязнителей, ещё сильнее нарушая равновесие в экосистеме.

Одними из самых известных случаев ущерба, наносимых шумовым загрязнением природе, являются многочисленные случаи, когда дельфины и киты выбрасывались на берег, теряя ориентацию из-за громких звуков военных гидролокаторов (сонаров).