тельно мощнее и опаснее для живой природы, поэтому можно говорить
о радиоактивном загрязнении окружающей среды от этих источников.
Радиоактивное загрязнение природной среды может вызываться про-
никновением в нее радиоактивных веществ в достаточно большом коли-
честве или работой специальных установок ( научно-исследовательских,
энергетических, медико- диагностических и др.). Опасность загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами возникает при добыче
и обогащении их руд , погрузочно-разгрузочных работ , их перевозке и хранении. Серьезную проблему представляет также сбор , обезвреживание,
удаление и захоронение радиоактивных отходов.
Опасность воздействия радиоактивных излучений на живые организ-
мы, включая человека , заключается в ионизации жидкостей и тканей организма , сопровождающейся сложными физико-химическими и биоло-
гическими процессами , которые приводят к таким результатам , как раз-
рывы молекулярных связей , изменение структуры молекул , гибель клеток
нарушение обмена веществ , образование злокачественных опухолей и
многим другим , вплоть до смертельного исхода.
Акустическое загрязнение. Загрязнение окружающей среды звуковой
энергией в настоящее время стало также серьезной проблемой , в которой
можно выделить два аспекта : городской шум и шум в местах обитания
диких животных.
Городской шум при значительных его уровнях создает дискомфортные
условия обитания людей , делает невозможным их полноценный отдых ,
вызывает неврозы и другие заболевания. Основными источниками город-
ского шума являются : производственное оборудование промышленных предприятий и служб быта , строительная техника, городской рельсовый
безрельсовый транспорт, транспортные средства междугородних сообще-
ний ( поезда , самолеты , морские и речные суда ). Наибольшую долю
( до 80%) в шумовое загрязнение городской среды вносит автомобильный
транспорт.
Интесивность движения автомобилей на основных транспортных магистралях крупных городов в часы пик исчисляются тысячами единиц
в час , а создаваемый ими шум достигает таких значений, которые далеко
не всегда позволяют обеспечить соблюдение требований санитарных норм
для территории жилой застройки и для жилых помещений. Городской шум
проникает в классы и аудитории учебных заведений , в служебные помеще-
ния и зрительные залы , в палаты больниц и т.п. Такое воздействие всепроникающего шума на человека в течение многих часов, или даже
круглосуточно , наносит его здоровью существенный ущерб.
Шум в лесах , горах и тому подобных незаселенных человеком простра-
ствах и территориях может оказывать пагубное воздействие на обитающих
там диких зверей , птиц и других животных , нарушать привычные для них естественно сложившиеся условия существования. Многие из животных пугливы и болезненно реагируют на шумы.
Мощных и стабильных источников шума антропогенного происхожде-
ния на незаселенных человеком территориях , как правило , не имеется.
Однако эти территории могут пересекаться самолетными и вертолетными трассами, железными и иными дорогами с достаточно шумными транспор-
тными средствами. К сожалению , даже этого может быть достаточно , что бы отдельные виды животных навсегда покинули эти территории и тем
самым нарушили структуру сложившейся экологической системы.
Гальванический цех машиностроительного завода
Описываемый цех размещен в одноэтажном двухпролетном здании с
трехэтажными торцовыми вспомогательными пристройками. Цех уком-
плектован гальваноавтоматами , размещенными перпендикулярно длин-
ной стороне помещения , с примыканием торцовой части к вытяжной
вентиляционной камере , расположенной вдоль зала. Гальваноавтоматы установлены на железобетонных опорах , под которыми ниже рабочих площадок проложены воздуховоды и другие коммуникации.
Каждый гальваноавтомат имеет встроенные местные отсосы , присоединяемые к трем разделенным по вредным веществам сборным
магистральным воздуховодам , которые выведены к вытяжной вентиляционной камере.
Ванны с цианистыми электролитами имеют укрытие со щелью по длине для прохода автооператора. Прочие ванны имеют боковые отсосы , удаля-
ющие вредные вещества как от ванн , так и от поднятых деталей при пере-
носе их из одной ванны в другую.
Каждый из трех магистральных воздуховодов гальваноавтомата обслу-
живается собственным вытяжным вентиляционным агрегатом с непосред-
ственным выхлопом в отдельную на каждый гальваноавтомат выхлопную
шахту (или отсек шахты для цианистых аэрозолей ).
Напорные участки воздуховодов от вентиляторов к шахтам проложены
снаружи здания в легкосъемных декоративных коробах , в результате чего
снижена возможность попадания вредных веществ из-за неплотностей
фланцевых соединений и т.п. в помещение вентиляционной камеры.
Вытяжные шахты - металлические диаметром 1200 мм , гуммирован-
ные , с соплами факельных выбросов. Выбросы цианистых и кислотных
аэрозолей в плане разнесены более чем на 10 м. Для очистки шахт от отложений предусмотрены специальные герметические лазы с быстро-
разъемными соединениями и лестницы с ограждениями для обслуживания
лазов. Выбрасываемый воздух очищается от цианистых аэрозолей в
двухполочных пенных фильтрах. Выброс воздуха , содержащего кислые ,
щелочные и цианистые соединения , организован через центральные трубы
диаметром 1,9 м на высоту 33 м от уровня земли.
Вытяжка из верхней зоны как в рабочее время , так и в нерабочее время
предусмотрена из высших точек межферменного пространства осевыми вентиляторами в однократном часовом объеме.
Количество приточных вентиляционных камер равно числу гальваноав-
томатов , что с помощью системы блокировки обеспечивает соответствие
объемов притока и вытяжки при любом числе включенных в работу галь-
ванических автоматов.
Приточные вентиляционные агрегаты установлены в торцевых при-
стройках и подают воздух непосредственно в перфорированные снизу
зашивки межферменного пространства , откуда он направляется на рабо-
чие площадки вдоль окон по длине зала. Ширина каждого короба 6 м ,
длина равна длине помещения. Перфорированная поверхность выполнена из металлических листов , диаметр отверстий 20 мм , шаг отверстий 70 мм.
Работа приточных систем автоматизирована. Предусмотрена блокиров-
ка вытяжных агрегатов с гальваноавтоматами и приточными установками.
При выходе из строя любого вытяжного агрегата прекращается подача электропитания на обслуживаемый гальваноавтомат. Вентустановки име-
ют дистанционный пуск , световую и звуковую сигнализацию нарушения работы. Отопление гальванического цеха - воздушное , совмещенное с
приточной вентиляцией ; в торцовых пристройках -водяное местными нагревательными приборами.(Рис. 6 .)
Гальванический цех имеет участки для очистки сточных вод. Очистные
сооружения для обработки цианосодержащих сточных вод реагентным
окислительным методом могут быть цикличного и непрерывного действия. В состав очистных сооружений входят :
1) емкости рабочего раствора реагента ;
2) усреднители цианосодержащих сточных вод , предназначенные для выравнивания колебаний в расходах и концентрациях , объем которых рассчитывают в соответствии с графиком поступления сточных вод ;
3) дозировочное устройство для введения необходимого количества
реагента ;
4) камера реакции , рассчитанные на 3- 5 мин. контакта сточных вод с реагентом при циклической схеме , проточные камеры реакции ( контакт с
реагентом 10 - 15 мин. ) для непрерывной схемы обработки сточных вод ;
5) отстойники для выделения образующих осадков.
Технология очистки циансодержащих сточных вод активным хлором по схеме нерерывного действия сводится к следующему : сточная вода непре-
рывным потоком из усреднителя (1) , рассчитанного на 1 час или 1 смену перемешивания поступает в проточную камеру реакции (2) . В начале ка-
меры реакции непрерывной струей вводят ( при необходимости ) из бака
( 4) через дозатор (3) раствор щелочи для получения оптимального значения рH (9 - 11 ) , и на некотором расcтоянии от впуска сточных вод
вводят рабочий раствор реагента из бака (5) через дозатор ( 3 ). За время
прохождения сточных вод через камеру реакции должно быть полностью закончено окисление цианидов , о чем судят по остаточному “активному
хлору “ на выходе из камеры реакции. Получаемая степень очистки счи-
тается 100 % - ной при наличии в обработанной сточной воде 3- 5 мг\л
остаточного “активного хлора”. После того , как обработка закончена и проведен контроль полноты очистки по остаточной концетрации “ актив-
ного хлора “ , содержимое камеры реакции выпускают в канализационную
сеть для присоединения к общему стоку , идущему на нейтрализацию и отстаивание , или направляют в отдельный отстойник. (Рис. 4.)
Очистка хромсодержащих сточных вод заключается в освобождении их от соединений хрома и некоторых других металлов , а также в нейтрализа-
ции избыточной кислотности или щелочности. На установках непрерыв-
ного действия хромосодержащие стоки из цеха поступают в камеру усред-
нения , далее в камеру смешения и обезвреживания и затем в камеру нейтрализации и отстаивания.учитывая неравномерное поступление сто-
ков и малый диапазон колебания их концентрации , камеру усреднения
рассчитывают на кратковременное ( 10 - 20 -минутное ) пребывание в ней
стоков. В начале камеры смешения и обезвреживания предусматривают
ввод серной кислоты для подкисления стоков. После снижения значений
рH до 3 - 2,5 в сток вводят раствор бисульфата натрия для обезврежива-
ния , т.е. восстановления шестивалентного хрома в трехвалентный. При
больших значениях рH реакция замедляется , а в нейтральной и щелочной
средах практически прекращается. Поэтому во всех случаях стоки, имею-
щие реакцию рH более 3 , должны быть подкислены до рH не более 3.
После обезвреживания и ввода перечисленных реагентов стоки из реактора направляют в отстойник.
Выпадающий в отстойнике осадок , периодически надо вывозить в
места захоронения. При значительных количествах осадка целесообразно
предусматривать его подсушку или обезвоживание ( на вакуумфильтрах,
центрифугах и т.п.).
Отработанные растворы в цехах химической обработки металлов образуются в основных технологических ваннах. Весьма сложный сос-
тав большинства растворов , высокое содержание в них химикатов и , как
следствие , высокая токсичность и агрессивность не позволяют сбрасывать отработанные растворы в водоем или канализацию. В связи с этим отрабо-
танные растворы подлежат обязательной регенерационной или деструк-
тивной обработки и превращения в относительно безвредные вторичные
отходы, необходимость захоронения вторичных отходов- все это позво-
ляет считать более целесообразным регенерацию отработанных растворов
и возврат их в производство.
Нормирование и основные положения контроля
загрязнения атмосферы
Предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ (ПДК) -
это максимальная масса вредного вещества в единице объема ( мг\м)
отдельных составляющих биосферы , периодическое или постоянное кру-
глосуточное воздействие которой ( прямо или опосредственно через эко-
логические системы) на организм человека, животных и растений не вызывает никаких отклонений в нормальном их функционировании на
протяжении всей жизни настоящего и последующих поколений.
Все вредные вещества по степени опасного действия их на человека
делятся на четыре класса : 1- чрезвычайно опасные ; 2- высоко опасные ;
3 - умеренно опасные ; 4 - мало опасные . Чем опаснее вредное вещество ,
тем сложнее , масштабнее и значимее усилия по защите атмосферного
воздуха и тем ниже его ПДК в атмосферном воздухе.
Максимальная разовая ПДК устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека через раздражение рецепторов органов дыхания ( ощущение неприятных запахов , чихание , аллергическое явле-
ние, изменение биоэлектрической активности головного мозга , световой
чувствительности глаз и др.) при кратковременном воздействии ( до 20 мин) атмосферных загрязнений. В связи с тем что концентрации загрязне-
ний в атмосферном воздухе не постоянны во времени и меняются в зависимости от метеорологических условий , рельефа местности , характе-
ра выброса вида и плотности застройки и др ., разовые пробы , в соответ-
ствии с требованиями стандартов должны отбираться регулярно несколько
раз в сутки в течение короткого промежутка времени (2030 мин ). Наи-
высшее значение содержания загрязняющих примесей в атмосферном воздухе , полученное при анализе многократно отобранных проб , назы-
вают максимальной разовой концентрацией.
Среднесуточныя ПДК устанавливается для предупреждения общетоксического , канцерогенного , мутагенного и другого прямого и косвенного вредных воздействий на человека в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания. Среднесуточная концентрация опре-
деляется как среднеарифметическое значение разовых концентраций , для которых указана продолжительность отбора , или как средневзвешенное
содержание вредных примесей в пробах атмосферного воздуха , отбирае-
мых в течение 24 ч непрерывно или с равными интервалами между отбора-
ми равной продолжительности.
Наибольшая концентрация каждого вредного вещества в приземном слое не должна превышать максимальную разовую ПДК.
При совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких
веществ , обладающих суммацией действия , их общая концентрация должна удовлетворять условию
С1\ПДК1 + С2 \ ПДК2 + ..........+ Сn \ПДК n1
где С1, С2,...,Сn — фактическая концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе при отборе проб в одной и той же точке местности , ПДК1 ,ПДК2,..., ПДКn - предельно допустимые концетрации вредных веществ в атмосферном воздухе , мг\м.
Наряду с ПДК важную роль в обеспечении чистоты воздушного бассейна играет регулирование и нормирование предельно допустимых
выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферу. Эти нормативы устанавливаются для каждого стационарного источника выбросов или
иного вредного воздействия на атмосферный воздух . В соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.3.02-78 для каждого источника загрязнения
атмосферы устанавливается ПДВ из условия , что выбросы вредных
веществ от данного источника и совокупности источников города или дру-
гого населенного пункта ( с учетом перспективы развития промышленных
предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере ) не создадут приземную концентрацию , превышающую ПДК , опасную для населения ,
растительного и животного мира. Если на территории предприятия дей-
ствуют несколько мелких одиночных источников выбросов, то устанавли-
вается суммарный ПДВ для предприятия или объекта. При расчете ПДВ для вновь строящихся и реконструируемых предприятий необходимо учи-
тывать фоновую или начальную ( при работе в данной местности других
предприятий) концентрацию вредных веществ , содержащихся в атмосфе-
ре , - Cф .Cумма расчетной и фоновой концентраций для каждого вредного вещества в атмосфере не должна превышать установленный для него ПДК,
т.е. должно быть соблюдено условие ( С + Сф ) ПДК.
Установлены правила контроля качества воздуха населенных мест , которые предусматривают три категории постов наблюдения : стационар-
ный , маршрутный и передвижной ( подфакельный ). Стационарный пост предназначен для непрерывного наблюдения и регистрации содержания загрязняющих веществ и регулярного отбора проб воздуха для последую-
щих анализов. Маршрутный пост производит регулярный отбор проб воздуха в фиксированных точках местности по заданному во времени графику. Передвижной (подфакельный ) предназначен для отбора проб под дымовым или газовым факелом. Число постов устанавливается в зависимости от местных условий ( рельефа местности , численности населения и т.д.).
Рассеивание в атмосфере вредных веществ
Выбросы вредных веществ в атмосферу на промышленном предприятии
должны рассматриваться комплексно с учетом их взаимодействия , фона загрязнений , перспективы развития производства и наращивания его
мощности. Использование рассеивания вредных веществ в атмосфере путем увелечения высоты их выброса допускается только после примене-
ния всех имеющихся современных технических средств по сокращению та-
ких выбросов.
Для предотвравщения и максимального снижения выбросов в атмосферу вредных веществ должны быть использованы наиболее современная техно-
логия , методы очистки и другие технические средства в соответствии с требованиями санитарных норм.
При одновременном выбросе в атмосферу из одного источника нескольких вредных веществ , обладающих суммацией действия , расчеты
рассеивания можно выполнить на основе приведения выбросов всех вред-
ных веществ к валовому выбросу одного из них по формуле
m = m1 + m2 ( С1,u\С2,u ) + .......+ mk ( С1,u\Сk,u) ,
где m- приведенный валовый выброс к вредному веществу m1 , г\с ; m1,m2,
...., mk - валовый выброс соответственно первого , второго и k -го вредно-
го вещества , г\с ; C1,u,C2,u ,...,Ck,u - предельно допустимые концентрации
(ПДК) этих веществ , мг\м.
Если через трубу происходит выброс нескольких вредных веществ,
не обладающих суммацией действия , то расчет рассеивания можно про-
изводить по доминирующему вредному веществу. Доминирующим вредным веществом считают то , для которого будет больше m\ c .
К высоким источникам относят такие , выбросы которых производят в верхние слои атмосферы выше границы промежуточной зоны , что обеспечивает их хорошее рассеивание. Максимальные приземные концен-
трации вредных веществ создаются на расстоянии 10 - 40 высот источника.
К низким источникам относят трубы , шахты , дефлекторы , осущест-
вляющие выбросы в зону , высота которой превышает на 20 % выше границы зоны аэродинамической тени; они загрязняют в основном территрию около зданий.
Выбросы высоких источников условно подразделены на “нагретые” и
“ холодные “. Эти термины не отражают физического состояния выбрасываемого воздуха , а указывают только на то , какими формулами
следует пользоваться при расчетах.
Выбросы относят к нагретым , если параметр f<100 , и к холодным , если f 100 :
f = 10 vo d \ h At ,
где v - средняя скорость выхода воздуха из устья трубы , м\с ;
d - диаметр устья трубы , м ; h- геометрическая высота трубы , м , которой задаются после определения верхней границы промежуточной зоны ;
t - разность между температурой выбрасываемого воздуха и температурой
окружающего воздуха , °С .
Максимальная концентрация вредных веществ в приземном воздухе
( в мг \ м3 ) при нагретых выбросах
m C1 C2 C3 C4
с = ----------------
h V A t
то же , при холодных выбросах
m d C1 C2 C4
с = ---------------
8 V h
где m - количество вредных веществ , выбрасываемых в атмосферу , г\с ;
С1 - коэффициент , зависящий от распределения температуры в атмосфере
по высоте и определяющий условия вертикального и горизонтального рас-
сеивания вредных веществ в атмосферном воздухе . С2 - безразмерный коэффициент , учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмос-
ферном воздухе, принимаемый для газообразных веществ и мелкодисперс-
ных аэрозолей . С2 = 1 ; для пыли , если средний эксплутационный коэффи-
циент очистки равен не менее 90%. С3 и С4 - безразмерные коэффициенты,
учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья трубы.
Нормативы качества воды водоемов
Основы нормирования в санитарной охране водоемов базируются на
предельно допустимых концентрациях отдельных вредных веществ, посту-
пающих в водоемы с производственными сточными водами. Практически же в составе производственных сточных вод , спускаемых после соответ-
ствующей очистки в водоемы, содержатся десятки различных вредных ве-
ществ. Возможность сочетаний загрязняющих воду компонентов может быть такое множество , что нормирование по комплексному присутствию различных вредных веществ не представляется возможным.
Суммарный эффект воздействия на санитарное состояние водоема нескольких вредных веществ определяется по формуле
С1 С2 Сi
+ +.... + 1
С1п.д С2.п.д Сi.п.д
где С1 , С2 ,......Сi - концентрации вредных веществ в воде во-
доема ( обнаруженные или расчетные ) ;
С1п.д , С2.п,д ,....Сi.п.д - предельно допустимые концентрации в воде водоема ,
установленные для соответствующих вредных веществ.
Для правильного определения необходимой степени очистки сточных
вод , спускаемых в водоем , в каждом случае нужно иметь подробные данные об их количестве и составе , а также данные детальных обследований водоема , характеризующие местные гидрологические и санитарные условия. Необходимая степень очистки сточных вод определяется применительно к общесанитарным и органолептическим
показателям вредности и к каждому из нормативных показателей
загрязнения.
a Q
Сс.т < ( Cп.д.- Cр) + Cп.д
q
где Cст - концентрация загрязнения ( вредного вещества ) сточных вод,при
которой не будут превышены допустимые пределы ( расчетный показатель состава и свойств воды в соответствии с санитарными требованиями) ;
Ср - концентрация этого же вида загрязнения ( вредного вещества ) в
воде водоема выше места выпуска рассматриваемого стока ;
Сп.д - предельно допустимое содержание загрязнения ( вредного вещес-
тва ) в воде водоема ;
Q - расход воды в водоеме ;
q - расход сточных вод , поступающих в водоем ;
a- коэффициент смешения , показывающий , какая часть расхода в водоеме смешивается со сточными водами в расчетном створе.
Технологические мероприятия по уменьшению выделения
вредных веществ
Санитарные правила организации технологических процессов и гигиенические требования к производственному оборудованию опреде-
ляют технологические мероприятия , могущие благоприятно повлиять на состояние воздушной среды.
В гальванических и травильных цехах такими мероприятиями являются : замена вредных веществ безвредными или менее вредными ; применение оборудования со встроенными местными отсосами ; автомати-
ческое блокирование оборудования и сантехустройств ; сигнализация при неисправности системы отсосов ; герметизация оборудования и аппаратуры ; комплексная механизация и автоматизация производственн-
ых операций и процессов при дистанционном ( в возможных случаях) управлении ими.
В случаях , когда при существующем уровне техники невозможна орга-
низация процессов электролиза , травления и т.п.,полностью исключающая выделение вредных веществ в рабочую зону , надлежит
предусматривать меры и средства , препятствующие выделению в воздух вредных паров , газов и жидких аэрозолей ( например , аспирируемые
укрытия , присадки , плавающие шарики , хромин для ванны хромирования и т.п.)
Пенные аппараты
На большинстве заводов для очистки воздуха , отсасываемого от травильных ванн , от паров и аэрозолей соляной и серной кислот применяют пенные аппараты , обеспечивающие улавливание 95 -99 %
химических примесей.(Рис. 2)
Для промывки воздуха в пенном аппарате используют подкисленную воду промывной ванны с содержанием 12 -16 г\л кислоты. После промывки содержание кислоты в воде повышается до 19 -20 г\л и вода направляется на станцию нейтрализации. Пенные аппараты применяют также в гальванических цехах.
Эффективность улавливания хромового ангидрида и цианистых соеди-
нений в расчетах при проектировании рекомендуют принимать 85%.
Интенсифицированный пенный аппарат со стабилизатором пенного
слоя является усовершенствованной конструкцией пенного аппарата.
Он представляет собой резервуар прямоугольного или круглого сечения 1,
в котором устанавливается горизонтальная рабочая решетка 2 , имеющая круглые или щелевые отверстия.
На решетку устанавливают стабилизатор пены 3, представляющий собой сотовую решетку из вертикально расположенных пластин. Воздух
поступает в аппарат через патрубок в подрешеточное пространство и,
пройдя через решетку , при взаимодействии с жидкостью , поступающей из орошающего устройства 4 , образует слой подвижной пены. Очищенный
воздух проходит через брызгоуловитель 5 и выходит из аппарата через верхний патрубок. Отработанная жидкость протекает через отверстия ре-
шетки и отводится по сливному штуцеру. Корпус аппарата имеет расшире-
ние в верхней части для снижения брызгоуноса и уменьшения гидравличес-
кого сопротивления в каплеуловителе.
Для создания в аппарате пенного слоя высотой 100 - 120 мм необходи-
мо придерживаться следующих оптимальных параметров : скорость воздуха в габаритном сечении 2,5 - 3,3 м\с ; удельный расход жидкости
на орошение 0,05 - 0,1 л\м3 ; свободное сечение решетки 18-20 % ; диаметр
отверстий решетки 5-6 мм ; высота стабилизатора 60 мм ; размеры ячейки
стабилизатора от 35Х 35 до 40 Х 40 мм. Гидравлическое сопротивление
при этом будет находиться в пределах 700 - 900 Па.
Волокнистый фильтр
Фильтр разработан с применением в качестве фильтрующего материала высокопористого иглопробивного полипропиленового войлока из воло-
кон диаметром 70 мкм ( масса войлока 400 г\м2 , толщина 4 - 5 мм ) , зак-
ладываемого в кассеты.
Аэрозольные частицы улавливаются волокнистой перегородкой , при
этом жидкость стекает в нижнюю часть перегородки и через сливные
штуцеры и гидрозатвор выводится изфильтра. Из-за осадка , образующе-
гося в слое , гидравлическое сопротивление фильтра постепенно уве-
личивается. По данным испытаний , проводившихся в промышленных ус-
ловиях , при очистке воздуха , отсасываемого от ванн хромирования , фильтр обеспечивает эффективность очистки 96 - 99 % при начальном