На главную Написать сообщение Поиск по сайту Новости публикаций Плакаты и знаки по охране труда и БЖД Видео по охране труда и технике безопасности Зарубежные средства индивидуальной защиты Юридическая консультация онлайн
В начало разделаЧрезвычайные ситуации → Эколого-экономическая деятельность предприятий → Загрязняюще вещества антропогенного происхождения при чрезвычайных ситуациях

Загрязняюще вещества антропогенного происхождения при чрезвычайных ситуациях


Основными источниками загрязняющих веществ антропогенного происхождения являются сжигание топлива, выбросы промышленных предприятий, транспорт.


Основными компонентами наземных слоев атмосферы (воздуха) являются азот и кислород.


Азот (N2) в природе всегда находится в круговороте, схема которого для экологически нормальной системы может представлена следующим образом (рис. 1.13).


Кислород (O2) - самый необходимый газ для жизнедеятельности, без него невозможен процесс горения органических веществ. Кислород широко используется в промышленности, а в природной среде нежен при образовании озона.

Схема круговорота азота (N2) в природе

Рис. 1.13. Схема круговорота азота (N2) в природе


Озоновый слой предохраняет все живое па Земле от ультрафиолетовых лучей. Озон образуется при грозовых разрядах из кислорода:

1) 302 -> 203

2) NO + 202 -> N02 + 03

3) 2N02 + 202 -> N205 + 03

10-6% озона по объему содержится в трехмиллиметровом слое в воздушной среде, основная масса его находится на высоте 10-50 км. Озон токсичен и при длительном воздействии вызывает головную боль, раздражительность, усталость (его называют «летний яд»). Большое количество загрязняющих веществ вызывает разрушение озонового слоя, что имеет негативные последствия.


Разрушение озона происходит:
1) за счет N20:
N20 + О3 -> 2NO + 02 (вследствие движения сверхзвуковых самолетов);
2) за счет фреонов, растворителей, содержащих галогены, в результате следующих реакций:
Сl- + O3 -> СlO- + O2
СlO- + O -> Сl- + O2.


Основными твердыми загрязнителями нижних слоев атмосферы являются золы, шлаки, сажа. При сгорании твердого топлива в присутствии кислорода при 800°С выделяются зола и шлаки. Основным компонентом золы является стекло, в нее входит сажа и следующие вещества (в граммах на 1 т сгораемого топлива):

Бор

- 600

бериллий

- 300

германий

- 500

молибден

- 200

мышьяк

- 500

свинец

- 100

уран

- 400

серебро

- 2

Большое количество сажи (технический углерод) выделяется при неполном сгорании топлива. Токсичность сажи увеличивается за счет того, что на ее поверхности адсорбируются канцерогенные вещества (например, ПАУ-полициклические ароматические углеводороды). При горении органических веществ образуются дымы, которые содержат токсические вещества, сажу и входят в состав смога, который вызывает заболевания органов дыхания, нарушение кровообращения.


При сжигании угля и нефти образуются двуокись и трехокись серы (SO2 и SO 3). В атмосфере эти окиси образуют серную кислоту:

2S02 + 02 -> 2S03

so3 +н2о-> H2S04

При сжигании топлива в атмосферу выделяются также оксиды кальция и железа:

СаО + H2S04 - CaS04 + Н20,

Fe203 + 3H2S04 -> Fe2(S04)3 + 3H20.

Сульфатов кальция и железа в виде твердых частичек и капелек серной кислоты содержится в воздухе иногда до 20%, из них образуются туманы и смоги.


Диоксиды азота образуются при окислении оксидов азота, затем они образуют азотную кислоту при взаимодействии с капельками воды:

2NO + 02 -2N02,

4N02 + 2Н20 + 02 -> 4НN03.

Поскольку загрязнение атмосферного воздуха тесно связано с возможностью выживания, необходимо определить, особенно в городах с большим населением, пригодность воздуха для здоровья населения.


В этой связи усиленно разрабатываются методы оценки городского воздуха. Разработаны и используются как конкретные установки, так и математические модели, где представлена, например, методика расчетов наличия и изменения токсичных химических соединений в составе окружающей атмосферы с применением многофункциональной модели и указаны уровни возможных погрешностей, возникающих при применении различных методик. Представлен пример использования предлагаемого подхода к решению задачи осаждения из атмосферы диоксида серы, оксидов азота и других видов токсичных химических соединений в дневное и ночное время. Рассмотрена методика выполнения этих расчетов. Обсуждены полученные при проведенных исследованиях результаты. Указано на перспективность применения предложенного подхода к решению задач рассматриваемого класса.


В России создана очень актуальная система оценки состояния атмосферного воздуха. Это справочный информационно-аналитический комплекс (ИАК), позволяющий оперативно производить расчеты концентраций загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосфере от одного или нескольких источников загрязнения.


Расчет распространения ЗВ в атмосфере производится по различным методикам. В ИАКе реализован широко распространенный алгоритм расчета переноса ЗВ в приземном слое атмосферы, описанный в Общероссийском нормативном документе — ОНД-86. Этот алгоритм рекомендуется использовать при проведении экологической экспертизы проектируемых, строящихся и реконструируемых промышленных предприятий. Используемые в комплексе Гауссовы варианты модели учитывают условия статификации атмосферы, состояние подстилающей поверхности, суточный и годовой цикл солнечной радиации, а также наличие снежного покрова. В зависимости от состояния подстилающей поверхности распределение максимальных концентраций ЗВ также значительно меняется. Гауссовы модели могут быть использованы для экспресс-прогноза состояния атмосферного воздуха при запланированных и аварийных выбросах ЗВ.


Необходимо подчеркнуть, что в ИАК имеется возможность наращивать информационную среду комплекса, включая новые варианты моделей, блоки обработки и отображения результатов расчетов, что делает предлагаемый комплекс открытой для пользователя системой, допускающей расширение и усовершенствование комплекса без участия разработчиков. ИАК позволяет решать достаточно широкий круг практических задач: от моделирования процессов распространения выбросов ЗВ промышленными предприятиями, автотранспортом, экологической экспертизы строящихся объектов до мониторинга городских районов или оценки последствий чрезвычайных ситуаций при авариях и катастрофах. Диалоговый режим проведения расчетов дает возможность оперативно выполнять вычисления по различным исходным данным, вариантам моделей и анализировать результаты расчетов.