Улавливание газообразных вредных веществ

В настоящее время разработаны и широко используются эффективные способы очистки выбросов от газообразных веществ.

Абсорбция – это способ очистки посредством поглощения вредных веществ жидкостями (водой, кислотами, щелочами).

При хемосорбции поглощение паров и газов осуществляется химическими веществами с образованием мало летучих и слаборастворимых солей в хемосорбционных установок.

В установках для адсорбции вредные газообразные вещества из выбросов задерживаются и извлекаются твердыми пористыми веществами.

В автомобилестроении, с целью очистки выхлопов используются такие способы очистки как дожигание и каталитическая нейтрализация вредных веществ.

К высокоэкологичным методам очистки относится биохимическая очистка – современный перспективный способ, позволяющий удалять вредные вещества с минимальными побочными эффектами.

Общей проблемой, характерной практически для всех названных способов очистки является дальнейшая судьба задержанных из выбросов вредных веществ. Вопросы их накопления, транспортировки, утилизации и возможного использования являются насущными экологическими задачами настоящего времени.

2. Снижение антропогенного воздействия на гидросферу. Распределение воды на Земле, круговорот воды

Водные запасы на Земле огромны, они образуют гидросферу – одну из мощных сфер нашей планеты. Гидросфера, литосфера, атмосфера и биосфера взаимосвязаны, проникает одна в другую и находятся в постоянном, тесном взаимодействии. Все сферы в своём составе имеют воду. Водные ресурсы слагаются из статических (вековых) запасов и возобновляемые ресурсов. Гидросфера объединяет Мировой океан, моря, реки и озёра, болота, пруды, водохранилища, полярные и горные ледники, подземные воды, почвенную влагу и пары в атмосфере.

Вода – наиболее распространенное на Земле вещество. Она находится в трёх фазах: газообразной, жидкой и твёрдой.

В атмосфере вода встречается в парообразном состоянии в воздушной оболочке, окружающей Землю, в капельножидком состоянии – в облаках, туманах и в виде дождя, твёрдом – в виде снега, града и кристалликах льда высоких облаков.

В жидком состоянии вода находится в гидросфере. В твёрдом состоянии вода в виде льда и снега находится у полюсов планеты, на горных вершинах, зимой покрывает водоёмы на значительных площадях.

Общая площадь океанов и морей в 2,5 раза больше площади суши, а объём воды на Земле составляет примерно 1 500 000 тыс. куб. км. При этом 93 % воды находится в Мировом океане, 4 % воды находится в подземных водах, 1,6 % в ледниках, 0,01 % в болотах и озёрах, 0,005 % в почве, 0,001, и 0,0001 % в реках (Табл. 14).

Табл.14

Распределение воды в биосфере

Мировой океан	1370323 тыс куб м
Подземные воды	60000 тыс куб м
Ледники	24000 тыс куб м
Озера	280 тыс куб м
Почва	85 тыс куб м
Пары атмосферы	14 тыс куб м
Реки	1,2 тыс куб м

Вода постоянно находится в движении – циркуляции. Её перемещение происходит в результате механического движения – потоки воды в реках, течение в толще океана; в результате изменения фазового состава – вода испаряется и попадает в атмосферу посредством диффузионного и конвективного потоков. В северных районах наблюдается очень редкий способ перемещения воды способом возгонки. Снег, испаряясь, сразу превращается в пар и попадает в атмосферу. Для передвижения воды затрачивается много энергии, в основном солнечной. 22 % всей достигающей Земли поверхности энергии расходуется на испарение воды.

Приобретая такую огромную энергию, вода повышает свою энтропию. Находясь в неустойчивом равновесии, она стремится вернуться в исходное состояние. Таким образом, происходит непрерывный замкнутый процесс циркуляции воды на земле, именуемый Круговоротом, или влагооборотом. Различают малый, большой и входящий в него внутренний материковый круговорот. Ежегодно в круговороте на поверхности Земли участвует более 1 млн. куб. км воды.

Интересен тот факт, что вода, являясь столь необходимым, жизненно важным веществом биосферы обладает уникальными свойствами, отличающими ее от остальных жидких веществ планеты.

Аномальные свойства воды

1. Точка замерзания и точка кипения. Если провести аналогию по группе кислорода, то учитывая свойства таких соединений как H2S H2Se H2Te, температуры должны быть -90 и +70 соответственно.

2. При замерзании объем воды увеличивается.

3. Лед плавает в воде, то есть плотность льда меньше плотности воды. Максимальная плотность воды при +4. Замерзание водоемов начинается с поверхности.

4. Высокая теплоемкость. 1 г воды нагревается на 1 градус с затратой 1 калл, 4,184 Дж, а 1 г железа – 0,1 калл.

5. Аномально высокое значение силы поверхностного натяжения и связанное с ним движение по капиллярам.

Состав природных вод характеризуется следующими факторами: физическими (температура, содержание взвешенных частиц, цветность, запах, привкус); химическими (ионный состав, жесткость, щелочность, окисляемость, рН, сухой остаток, содержанием солей, кислорода, сероводорода и т.д.) свойствами и концентрацией вредных веществ , которая сопоставляется с санитарно-гигиеническими показателями (ПДК вредных веществ).

ПДК вредных веществ в водоеме – концентрация, которая не оказывает вредного воздействия на организм человека.

Предельно допустимые сбросы (ПДС) веществ в водные объекты характеризуются максимально допустимой массой веществ, которые могут быть сброшены в установленном режиме в данном пункте в единицу времени. ПДС устанавливается с учетом ПДК вредных веществ в местах водопользования и водоотведения, ассимилирующей способностью водного объекта и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями.