4 Аналіз поводження забруднюючих речовин в

навколишньому природному середовищІ

У результаті виробничої діяльності мартенівського цеху ЗАТ "Донецьксталь - МЗ" у повітряне середовище надходять наступні шкідливі речовини: пил легованої сталі, азоту оксид, вуглецю оксид, заліза оксид. Дія даних шкідливих речовин в умовах виробництва збільшується різними супутніми факторами зовнішнього середовища (високою температурою повітря, шумом, вібраціями).

Виробничий пил є одним із широко розповсюджених несприятливих факторів, що роблять негативний вплив на здоров'я працюючих. Цілий ряд технологічних процесів супроводжується утворенням мілкороздроблених часток твердої речовини (пил), що попадають у повітря виробничих приміщень і більш-менш тривалий час знаходяться в ньому в зваженому стані. Виробничим пилом називають зважені в повітрі, повільно осідаючі тверді частки розмірами від декількох десятків до часток мкм. По розмірі часток (дисперсності) розрізняють видимий пил розміром більш 10 мкм, мікроскопічну - від 0 до 25 мкм, ультра мікроскопічну – менш 0,25 мкм. Несприятливий вплив пилу на організм може бути причиною виникнення захворювань. Серед специфічних професійних пилових захворювань велике місце займають пневмоконіоз – хвороби легень, в основі яких лежить розвиток склеротичних і зв'язаних з ними інших змін, обумовлених відкладенням різного роду пилу і наступною її взаємодією з легеневою тканиною. Серед різних пневмоконіозів найбільшу небезпеку представляє силікоз, зв'язаний із тривалим вдиханням пилу, що містить вільний двоокис кремнію (Sі₂).

Силікоз – це що повільно протікає хронічний процес, що, як правило, розвивається тільки в облич, що проробили кілька років в умовах значного забруднення повітря кремнієвим пилом. Однак в окремих випадках можливо більш швидке виникнення і плин цього захворювання, коли за порівняно короткий термін (2 – 4 року) процес досягає кінцевої, термінальної стадії. Виробничий пил може впливати і на верхні дихальні шляхи. При дуже високих концентраціях пилу відзначається виражена атрофія носових раковин, особливо нижніх, а також сухість і атрофія слизуватої оболонки верхніх дихальних шляхів. Розвитку цих явищ сприяють гігроскопічність пилу і висока температура повітря в приміщеннях. Дія пилу на очі викликає виникнення конюктивітів. Відзначається анестезуюча дія металевого пилу на рогову оболонку ока.

Основою проведення заходів щодо боротьби з виробничим пилом є гігієнічне нормування. Дотримання встановлених ДСТ гранично припустимих концентрацій (ГДК) - основна вимога при проведенні попереджувального і поточного санітарного нагляду. На адміністрацію підприємств покладена відповідальність за підтримку умов, що перешкоджають перевищенню ГДК пилу в повітряному середовищі. При розробці оздоровчих заходів основні гігієнічні вимоги повинні пред'являтися до технологічних процесів і устаткування, вентиляції, будівельно-планувальним рішенням, раціональному медичному обслуговуванню працюючих, використанню засобів індивідуального захисту [4].

Основним антропогенним джерелом викиду окислів азоту в атмосферу є спалювання викопного палива стаціонарними установками (опалення, виробництво енергії) і автотранспортом (двигуни внутрішнього згоряння). Крім того, вони можуть надходити в атмосферу у виді специфічних промислових забруднень від виробництв, не зв'язаних зі спалюванням палива, таких, як виробництво азотної кислоти і вибухових речовин.

Основний шлях випадання окислів азоту з атмосфери лежить через його окислювання до азотної кислоти. Це приклад звичайної реакції в хімії атмосфери, коли забруднювачі окисляються до з'єднань, що більш легко віддаляються з атмосферної циркуляції. Це особливо справедливо для окислів азоту, тому що азотна кислота набагато легше розчинна у воді і має значно більшу здатність адсорбуватися на поверхні зважених часток. Більшість природних і антропогенних викидів містить оксид азоту NO. У тропосфері NO, взаємодіючи з гідропероксил-радикалом, переходить у діоксид азот:

NO + H₂O → NO₂ + OH ⁻.

Окислювання оксиду азоту відбувається також при взаємодії з озоном:

NO + O₃ → NO₂ + O₂ .

Під дією сонячного випромінювання відбувається зворотна реакція - частина діоксиду азоту розкладається з утворенням азоту оксид й атома кисню:

NO₂ → NO + O.

Атомарний кисень приводить до утворення в атмосфері озону. У результаті взаємодії діоксида азоту з гідроксильним радикалом відбувається утворення азотної кислоти:

NO₂ + OH ⁻ → HNO₃ .

Основна кількість азотної кислоти виводиться з тропосфери з атмосферними опадами у виді розчинів HNO₃ і її солей.

Частина азотної кислоти розкладається з утворенням діоксида чи триоксида азоту, що знову включаються в атмосферний цикл його сполук:

HNO₃ → OH ⁻ + NO₂⁻ ,

HNO₃ + OH ⁻ → H₂O + NO₃ .

Викиди оксиду азоту сприяють утворенню кислотних дощів, заболочуванню і появі смогу, а також можуть привести до прямого порушення росту рослин. Фотохімічний смог виникає в результаті фотохімічних реакцій за певних умов: наявності в атмосфері високої концентрації оксидів азоту, вуглеводнів і інших забруднювачів, інтенсивної сонячної радіації і чи затишності дуже слабкого обміну повітря в приземному шарі при могутній і протягом не менш доби підвищеної інверсії. Стійка безвітряна погода, звичайно супроводжується інверсіями, необхідна для створення високої концентрації реагуючих речовин. Такі умови створюються частіше в червні-вересні і рідше узимку. При позитивній ясній погоді сонячна радіація викликає розщеплення молекул діоксида азоту з утворенням оксиду азоту й атомарного кисню. Атомарний кисень з молекулярним киснем дають озон. Здавалося б, останній, окисляючи азоту оксид, повинний знову перетворюватися в молекулярний кисень, а оксид азоту - у діоксид. Але цього не відбувається. Оксид азоту вступає в реакції з олефінами вихлопних газів, що при цьому розширюються по подвійному зв'язку й утворюють осколки молекул і надлишок озону. У результаті триваючої дисоціації нові маси діоксида азоту розщеплюються і дають доповнення кількості озону.

Виникає циклічна реакція, у підсумку якої в атмосфері поступово накопичується озон. Цей процес у нічний час припиняється. У свою чергу озон вступає в реакції олефінами. В атмосфері концентруються різні перекиси, що у сумі й утворять характерні для фотохімічного туману оксиданти, останні є джерелом так званих вільних радикалів, що відрізняються особливою реакційною здатністю. По своєму фізіологічному впливу на організм людини вони вкрай небезпечні для дихальної і кровоносної системи і часто бувають причиною передчасної смерті міських жителів з ослабленням.

Незважаючи на негативні перераховані вище наслідки, парниковий ефект може мати позитивні, зокрема на лісові екосистеми й у цілому на сільське господарство, що особливо важливо з урахуванням демографічного росту населення землі. Розгляд трансформації СО в атмосфері необхідно як хімічно неактивний компонент повітря. Однак у стратосфері і при фотохімічному смозі СО може окислятися до СО₂, взаємодіючи з вільним радикалом ОН:

СО + ОН ⁻ → СО₂ + Н ⁺ .

Підвищення концентрації СО₂ в атмосфері може збільшити інтенсивність фотосинтезу і, виходить, сприяти збільшенню продуктивності як природних лісових формацій, так і культурних рослин. Серед останніх можна побачити підвищення продуктивності рослин, у яких первинним продуктом фотосинтезу є три вуглецеві з'єднання. Трохи менший вплив зробить підвищення концентрації СО₂ на рослини.