Тема 3 Охрана атмосферного воздуха.

1. Атмосфера и её основные части.

2. Источники загрязнения атмосферного воздуха РБ и его последствия.

3. Нормирование примесей атмосферы.

4. Очистка выбросов от газопарообразных загрязнителей.

1. Атмосфера – газовая оболочка Земли, масса которой составляет 5,15∙10¹⁵ т.

Для человека воздух – самый главный продукт потребления. В течение суток через лёгкие проходит более 15 м³ воздуха (более 20 кг).

Роль атмосферы:

1. газовая оболочка защищает Землю от остывания и нагревания, не бывает резких переходов от мороза к жаре и наоборот;

2. надёжный щит, спасающий живые организмы от ультрафиолетовых, рентгеновских и космических излучений;

3. распределение света;

4. распространение звука, перенос и распределение влаги;

Состав:

• тропосфера: нижняя часть атмосферы, сосредоточено более 80% атмосферы, основные примеси и водяной пар; на экваторе 16-18 км, в умеренных широтах 11-12 км, полюса до 8 км. Температура, начиная с поверхности земли понижается на 5-6°С на 1км, -70°С на высоте 18-20 км;

• стратосфера: до 50-55 км, сильно разрежена, содержание лёгких газов (H₂, Ne) увеличивается. Температура повышается на 2°С на 1км, на высоте 50-55 км температура 0°С;

• мезосфера: до 80 км, резкое понижение температуры до - 90°С;

• ионосфера (термосфера): до 800 км, повышение температуры до 1000°С, газы находятся в ионизированном состоянии;

• экзосфера: более 800 км, переходит в межпланетное пространство.

2. Источники загрязнения делятся на естественные (природные) и искусственные (антропогенные).

Естественными источниками загрязнения является: вулканизм, лесные и степные пожары, пыльные бури, эррозирование почв, растительная пыльца, микроорганизмы, космическая пыль. Эти явления не вызывают существенных качественных изменений атмосферы, кроме катастрофических явлений.

Искусственными источниками загрязнения являются: автотранспорт, объекты энергетики, промышленные предприятия, АПК и др. На долю объектов энергетики и промышленных предприятий приходится более 34% выбросов.

В 1996 г. в республике было выброшено ≈2 млн. т веществ, в 2002 г. – 1,5 млн. т.

Большая часть загрязнений – автотранспорт (75%), др. – 25%.

В составе выбросов преобладают:

оксид углерода 57%

диоксид серы 14%

углеводороды 14%

оксиды водорода 10%

твёрдые частицы 11%

Доля выбросов:

концерн «Белнефтепродукт» 16%

министерство строительства 9%

министерство промышленности 9%

министерство жилищно-коммунального хозяйства 6%

В РБ наибольшие выбросы в г. Минске (300 тыс. т).

Витебская обл. 420 тыс. т.

Гомельская обл. 320 тыс. т.

Минская обл. 330 тыс. т.

Гродненская обл. 240 тыс. т.

Могилёвская обл. 260 тыс. т.

Брестская обл. 270 тыс. т.

Увеличение поступления вредных веществ в окружающую среду отражается на здоровье, ухудшается качество сельскохозяйственной продукции, урожайность, преждевременно разрушаются здания, влияет на климат отдельных регионов и состояние озонового слоя земли, что влечёт за собой гибель флоры и фауны.

Увеличение уровня содержания углекислого газа вызывает парниковый эффект, т.е. пропуская лучи солнечного света, он задерживает их отражение.

3. Нормативные акты устанавливают предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на природную среду, повышение которых угрожает здоровью, растительному миру.

ПДК устанавливаются для веществ в атмосферном воздухе населённых пунктов мг/м³

ПДВ, ч/с.

ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населённых пунктов регламентированы Минздравом РБ, где установлены:

1. класс опасности вещества – допустимые максимально разовые, среднесуточные концентрации примесей;

2. ПДК м.р. – такие концентрации в АВ, которые не вызывают рефлекторных реакций в организме человека;

3. ПДК с.с. – такие концентрации в АВ, которые не оказывают прямого или косвенного воздействия в условиях неопределённо долгого круглосуточного дыхания.

Наименование вещества	ПДК, мг/м3			Класс
	Рабочей зоны	м.р.	с.с.
Аммиак	20	0,2	0,04	4
Окись углерода	20	5	3	4
Сернистый ангидрид	10	0,5	0,5	3
Бензин	300	5	1,5	4
Уксусная кислота	5	0,2	0,06	3
Окись азота	5	0,085	0,04	3

Наибольшая концентрация в приземном слое не должна превышать ПДК м.р. при экспозиции не более 20 мин.

При одновременном присутствии в атмосфере веществ, обладающих однонаправленным действием должны соблюдаться условия:

Для каждого источника загрязнения устанавливается ПДВ, ч/с.

Рассчитывается комплексный показатель – индекс загрязнения атмосферы для РБ:

, где

С_ср. – средняя концентрация мг/м³.

ki – коэффициент, равный: 0,85 4 класс

1 3 класс

1,3 2 класс

1,7 1 класс

ИЗА учитывает n количество веществ в атмосфере:

С_ср – средняя концентрация мг/м³

4. Методы очистки промышленных выбросов от газообразных загрязнителей делят условно на следующие группы:

1. абсорбция – разделение газовоздушной смеси на составные части путём поглощения одного или нескольких компонентов смеси с жидким поглотителем (абсорбентом) с образованием раствора для удаления их технологических выбросов NH₃, HF и др. веществ, в качестве поглотителя используется вода.

Для абсорбции используются следующие аппараты:

форсуночные скрубберы;

барботажные пенные скрубберы.

2. хемосорбция – поглощение паров и газов твёрдыми и жидкими поглотителями с образованием малорастворимых химических соединений, т.е. образуется химическая связь между молекулами вещества и хемосорбента.

3. адсорбция – в качестве адсорбента используются вещества, имеющие большую площадь поверхности на единицу массы (глина, активированный уголь).

4. термическая нейтрализация – различают 3 схемы нейтрализации газов:

прямое сжигание;

термическое окисление;

каталитическое сжигание;

5. биологические методы – способность микроорганизмов разрушать или преобразовывать различные соединения. В биофильтрах газ пропускается через насадки (почва, торф, искусственные материалы, суспензия активного ила).

Защита атмосферного воздуха от загрязнения предусматривает:

1. санитарно-технические мероприятия – герметизация технологического оборудования, установка газо- пылеочистного оборудования, сооружение сверхвысоких дымовых труб;

2. планировочные мероприятия – расположение мероприятий с учётом розы ветров, создание санитарно-защитной зоны, вынос предприятий за черту города, рациональная застройка территории предприятий, озеленение территории и др.;

3. технологические мероприятия – изучение технологии производства, сжигание топлива, создание новых технологий.