27

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Брянский государственный технический университет

Кафедра "Безопасность жизнедеятельности и химия"

"УТВЕРЖДАЮ"

Ректор университета

___________О. Н. Федонин

"____" __________ 2014 г.

Экология расчет рассеивания техногенных поллютантов в приземном слое атмосферы

Методические указания к выполнению

практических занятий для студентов дневной

формы обучения всех специальностей

по направлению бакалавриата

Брянск 2014

УДК 574

Экология. Расчет рассеивания техногенных поллютантов в приземном слое атмосферы: методические указания к выполнению практической работы для студентов дневной формы обучения всех специальностей по направлению бакалавриата. – Брянск: БГТУ, 2014. – 27 с.

Разработали:

А.В. Корсаков, доктор биол. наук, проф.

Л.И. Пугач, канд. физ.-мат. наук, доц.

Е.С. Зяблова, ассистент

Рекомендовано кафедрой "Безопасность жизнедеятельности и химия"

(протокол №2 от 18.10.2013 г.).

Зав. кафедрой "БЖДиХ",

д.т.н., проф. А.В. Тотай

Предисловие

Современная эпоха характеризуется обострением противоречий между техносферой и окружающей средой, между имеющимся промышленным потенциалом и возможностями его безопасного и эффективного использования [3-9].

Атмосфера всегда содержит определенное количество химических веществ, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, отно­сят: пыль (растительного, вулканического, космического проис­хождения, возникающая при эрозии почвы, частицы морской соли); туман, дымы и газы от лесных и степных пожаров; газы вулканического происхождения; различные продукты растительного, животного и микробиологического происхождения и др. [3-9].

Более устойчивые зоны с повышенными концентрациями за­грязнений возникают в местах активной жизнедеятельности чело­века. Антропогенные загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленностью источников. Если в начале XX в. в промышленности применялось 19 химических элементов, то в середине века промышленное производство стало использовать около 50 элементов, а в 70-х годах – практически все элементы таблицы Менделеева [4-8]. Это существенно сказалось на составе промышленных выбросов и привело к качественно новому загрязнению атмосферы, в частности, аэрозолями тяжелых и редких металлов, синтетическими соединениями, не существующими и не образующимися в природе, радиоактивными, канцерогенными, бактериологическими и другими веществами [4-8].

Особенно острой проблема загрязнения атмосферы стала во второй половине XX в., т. е. в период научно–технического прогресса, характеризующегося чрезвычайно высокими темпами роста промышленного производства, выработки и потребления электроэнергии, что в свою очередь связано со сжиганием большего объема углеводородного топлива и образования различных веществ, основная масса которых выбрасывается в атмосферу с помощью дымовых труб, что и приводит к ее загрязнению [4-8]. Технологические газы после выхода из труб подчиняются законам турбулентной диффузии. По мере удаления от трубы в направлении распространения промышленных выбросов условно выделяют три зоны загрязнения атмосферы [4]:

1) переброса факела выбросов, характеризующаяся относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое атмосферы;

2) задымления с максимальным содержанием вредных веществ;

3) зона постепенного снижения уровня загрязнения.

Токсико-химическое (преимущественно газо-аэрозольное) загрязнение окружающей среды представляет собой большую опасность для здоровья человека [4-8]. По данным Всемирной организации здравоохранения, до 30 % всех заболеваний являются следствием экологического неблагополучия, особенно в местах наиболее агрессивного техногенного химического загрязнения [4-8].

По данным Государственного доклада Министерства природных ресурсов и экологии РФ "О состоянии и об охране окружающей среды РФ в 2011 гг." [1], техногенное химическое загрязнение атмосферного воздуха в настоящее время достигает чрезвычайных размеров: свыше 10 предельно допустимых концентраций (ПДК) по таким веществам как бенз(а)пирен, свинец, формальдегид, фенол, оксид и диоксид азота, фтористый и хлористый водород, этилбензол, сероводород, сероуглерод, взвешенные вещества и сажа подвергаются 17% населения в 37 городах РФ (при максимальных концентрациях до 100 ПДК), от 5 до 10 ПДК – 49% в 129 городах, до 5 ПДК – 15% в 35 городах и ниже 1 ПДК – 19% населения в 47 городах страны [1]. В городах Брянской области 48% городского населения проживают с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха (до 10 ПДК). [1].

В данных методических указаниях показан расчет ожидаемой концентрации техногенных химических веществ (поллютантов) в приземном слое атмосферы в зависимости от расстояния до источника и от метеорологических условий [2].

Методические указания состоят из пяти частей. В первой части рассмотрены основные источники загрязнения атмосферы. Во второй части изложены основные свойства некоторых вредных поллютантов и их воздействие на организм человека. В третьей части представлены санитарно-гигиенические показатели загрязнения атмосферы. Четвертая часть посвящена методике расчета рассеивания техногенных поллютантов в приземном слое атмосферы при работе тепловых электростанций (ТЭС). В пятой части приводится список рекомендуемой литературы и приложения.

Выполнение практической работы рассчитано на 6 часов (с ответами на теоретические вопросы).