Глава 2. Защита атмосферного воздуха от загрязнения
2.1. Общие вопросы защиты атмосферы от загрязнения
2.1.1. Источники загрязнения атмосферы
Загрязнение атмосферы – привнесение в атмосферу или образование в ней физико-химических агентов и веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами. Классификация источников загрязнения атмосферы приведена на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Классификация источников загрязнения атмосферы
Отходящими называют газы, по своему составу значительно отличающиеся от воздуха и поступающие в атмосферу с промышленных и сельскохозяйственных предприятий, транспорта, в результате бытовой деятельности человека.
Дополнительные вещества, которые содержатся в этих газах, называются загрязнителями. В отходящих газах вредные примеси представлены взвешенными частицами твердых (пыль, дым) и жидких (туман) веществ, а также газами и парами. От вида примесей зависят методы очистки газов.
Самыми распространенными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, углеводорода и пыль. Основные примеси атмосферы и их источники приведены в табл. 2.1.
Одними из самых интенсивных загрязнителей атмосферы являются энергетические установки, которые имеются и на предприятиях железнодорожного транспорта. Удельные выбросы вредных веществ при сжигании различного топлива в котлоагрегатах приведены в табл. 2.2. Основными компонентами, выбрасываемыми при сжигании различных видов топлива в энергоустановках, являются диоксид углерода и водяной пар. Однако в атмосферу выбрасываются и другие вредные вещества: продукты неполного сгорания топлива – оксид углерода, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенный бенз(а)пирен С20Н12, несгоревшие частицы твердого топлива, вода и прочие механические примеси, оксиды серы, азота и свинца.
Таблица 2.1
Основные примеси, обнаруженные в атмосфере, и их источники
Примеси |
Основные источники |
Среднегодовая концентрация в воздухе, мг/м3 |
|
естественные |
антропогенные |
||
Твердые частицы (зола, пыль и др.) |
Вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары и др. |
Сжигание топлива в промышленных и бытовых установках |
В городах 0,04-0,4 |
Сернистый газ |
Вулканические извержения, окисление серы и сульфатов, рассеянных в море |
То же |
В городах до 1,0 |
Оксиды азота |
Лесные пожары |
Промышленность, транспорт, теплоэлектростанции |
В районах с развитой промышленностью до 0,2 |
Оксид углерода |
Лесные пожары, выделения океанов, окисление терпенов |
Транспорт, промышленные энергоустановки, черная металлургия |
В городах от 1 до 50 |
Летучие углеводороды |
Лесные пожары, природный метан, природные терпены |
Транспорт, дожигание отходов, испарение нефтепродуктов |
В районах с развитой промышленностью до 3,0 |
Полициклические ароматические углеводороды |
- |
Транспорт, химические заводы, нефтеперерабатывающие заводы |
В районах с развитой промышленностью до 0,01 |
Значительное загрязнение атмосферного воздуха наносят также машиностроительные и ремонтные производства железной дороги. На этих производствах широко используются сварочные работы, механическая обработка металлов, переработка неметаллических материалов, лакокрасочные операции, гальваническая обработка и др., которые выделяют пылегазовые выбросы, содержащие значительное количество загрязняющих веществ.
Таблица 2.2
Удельные выбросы вредных веществ при сжигании различных видов
топлива
Топливо |
Удельные выбросы вредных веществ, кг/т |
|||
твердые частицы |
сернистый газ |
угарный газ |
окислы азота |
|
Уголь: |
|
|
|
|
воркутинский |
67,2 |
14,4 |
45,5 |
2,17 |
донецкий |
67,6 |
50,4 |
49,0 |
2,21 |
якутский |
43,0 |
3,6 |
45,1 |
2,01 |
карагандинский |
75,2 |
14,4 |
43,9 |
1,97 |
кузнецкий |
53,6 |
7,2 |
51,3 |
2,23 |
Мазут: |
|
|
|
|
высокосернистый |
6,0 |
54,9 |
37,7 |
2,46 |
низкосернистый |
5,6 |
5,9 |
37,7 |
2,57 |
Газ, кг/1000 м3 |
- |
- |
12,9 |
2,15 |