Задача №2

Контрольные вопросы

1. Основные вещества, загрязняющие атмосферу.

Природа загрязнения	Источник загрязнения
Углекислый газ	Газы Вулканическая деятельность Дыхание живых организмов Сжигание ископаемого топлива
Оксид углерода	Вулканическая деятельность Работа двигателей внутреннего сгорания
Углеводороды	Растения, бактерии Работа двигателей внутреннего сгорания
Органические соединения	Химическая промышленность Сжигание отходов Сжигание топлива
Сернистый газ и другие производные серы	Вулканическая деятельность Морские бризы Бактерии Сжигание ископаемого топлива
Производные азота	Бактерии Горение
Радиоактивные вещества	Атомные электростанции Ядерные взрывы Частицы Вулканическая деятельность, космическая пыль
Тяжелые металлы	Ветровая эрозия, водяная пыль
Минеральные соединения	Промышленное производство Работа двигателей внутреннего сгорания
Органические вещества естественные и синтетические	Лесные пожары Химическая промышленность Сжигание топлива Сжигание отходов Сельское хозяйство (пестициды)

2. Очистка выбросов в атмосферу от примесей.

Техника газоочистки распола­гает разнообразными методами и аппаратами удаления пыли и вредных газов. Выбор метода для очистки газообразных примесей определяется в первую очередь химическими и физико-химиче­скими свойствами этой примеси. Большое влияние на выбор метода оказывает характер производства: свойства имеющихся в производстве веществ, их пригодность в качестве поглотителей для газа, возможность рекуперации (улавливание и использование продуктов отходов) или утилизации уловленных продуктов.

Для очистки газов от сернистого ангидрида, сероводорода и метилмеркаптана используется нейтрализация их раствором ще­лочи. В результате получают соль и воду.

Для очистки газов от незначительных концентраций примесей (не более 1 % по объему) применяют прямоточные компактные абсорбционные аппараты.

Наряду с жидкими поглотителями—абсорбентами—для очистки, а также для сушки (обезвоживания) газов могут быть применены твердые поглотители. К ним относятся различные мар­ки активных углей, силикагель, алюмогель, цеолиты.

В последнее время для удаления из газового потока газов с полярными молекулами стали применять иониты. Процессы очист­ки газов адсорбентами осуществляют в адсорберах периодического или непрерывного действия.

Для очистки газового потока могут быть использованы сухие и мокрые окислительные процессы, а также процессы каталитиче­ского превращения, частности, для обезвреживания серосодержащих газов сульфатно-целлюлозного производства (газов вароч­ного и выпарного цехов и др.) используют каталитическое окис­ление. Этот процесс осуществляется при температуре 500—600 °С на катализаторе, в состав которого входят оксиды алюминия, ме­ди, ванадия и других металлов. Сероорганические вещества и се­роводород окисляются до менее вредного соединения—сернистого ангидрида (ПДК для сернистого ангидрида 0,5 мг/м³, а для серо­водорода 0,078 мг/м³).

На киевском комбинате «Химволокно» действует уникальная комплексная система очистки вентиляционных выбросов вискозного производства. Это сложный комплекс механизмов, компрес­сорных агрегатов, трубопроводов, огромных абсорбционных емко­стей. Каждые сутки через машинные «легкие» проходит 6 млн. м³ отработанного воздуха, причем производится не только очистка, но и регенерация.

До сих пор на вискозном производстве комбината значитель­ная часть сероуглерода уходила в атмосферу. Система очистки позволяет не только уберечь от загрязнения окружающую среду, но и сэкономить ценный материал.

Для удаления пыли из выбросов тепловых электростанций широко применяют электрофильтры. Это сооружения высотой с 10—15-этажный дом. Они улав­ливают летучую золу, образую­щуюся при сжигании твердого топлива. Специалисты работают над совершенствованием конст­рукций этих аппаратов, повыше­нием их эффективности и надеж­ности. Последний образец рас­считан на производительность бо­лее миллиона кубометров газа в час, который используется в ка­честве сырья для производства строительных материалов.

4. Кислотные осадки.

Дождь, снег или дождь со снегом, имеющие повышенную кислотность. Кислотные осадки возникают главным образом из-за выбросов оксидов серы и азота в атмосферу при сжигании ископаемого топлива (угля, нефти и природного газа). Растворяясь в атмосферной влаге, эти оксиды образуют слабые растворы серной и азотной кислот и выпадают в виде кислотных дождей.

Относительная кислотность раствора выражается индексом рН (кислотность определяется наличием свободных ионов водорода Н+; рН – это показатель концентрации ионов водорода). При рН = 1 раствор представляет собой сильную кислоту (как электролит в аккумуляторной батарее); рН = 7 означает нейтральную реакцию (чистая вода), а рН = 14 – это сильная щелочь (щелок). Поскольку рН измеряется в логарифмической шкале, водная среда с рН = 4 в десять раз более кислая, чем среда с рН = 5, и в сто раз более кислая, чем среда с рН = 6.

Обычная незагрязненная дождевая вода имеет рН = 5,65. Кислотными называются дожди с рН менее 5,65. Главными источниками оксидов серы (SO2 и SO3), обусловливающих образование серной кислоты, являются тепловые электростанции, работающие на нефти и угле, а также металлургические заводы. Оксид азота (NO) и диоксид азота (NO2), из которых образуется азотная кислота, поступают в атмосферу примерно в равных количествах от тепловых электростанций, работающих на нефтепродуктах и угле, и с выхлопными газами автомобильных двигателей. Сравнительно небольшое количество соляной кислоты в атмосферных осадках образуется в результате аккумуляции газообразного хлора от различных природных и промышленных источников. Кислотные дожди могут также выпадать при поступлении в атмосферу серной кислоты и азотсодержащих газов (диоксида азота NO2 и аммиака NH3) от естественных источников (например, при извержении вулканов).

Разные природные обстановки различным образом реагируют на повышение кислотности. Кислотные осадки могут привести к изменению химических свойств почвы и воды. Там, где вода в реках и озерах стала довольно кислой (рН менее 5), например, в горах Адирондак (шт. Нью-Йорк, США) или в южных районах Норвегии и Швеции, исчезает рыба. При нарушении трофических цепей сокращается число видов водных животных, водорослей и бактерий. В городах кислотные осадки ускоряют процессы разрушения сооружений из мрамора и бетона, памятников и скульптур.

8