источники загрязнений отред. Курсовая работа по дисциплине Источники загрязнений в техносфере
 Скачать 263.22 Kb.
|
|
Масса и концентрация випаровуваних компонентов лакокрасочных материалов на линии отделки
Деревообрабатывающие производства являются источниками загрязнения аспирационными выбросами древесного и лакового пыли. Концентрация пыли в ексгаустерних системах деревообрабатывающих цехов находится в пределах 0,3—1,3 мг/м8. Характеристика загрязняющих веществ деревообрабатывающей промышленности и их влияние на окружающую среду. Кроме разрушения естественной среды обитания, другой важнейшей причиной вымирания является загрязнение. Источники загрязнения многообразны. Воздействие их на здоровье человека крайне отрицательно. Это и рост уродств, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, формирование иммунодефицита и иммуноаутоагрессивных заболеваний, стимуляция размножения и роста численности вредных организмов и т. д. Каковы же характеристики загрязнителей биосферы? В середине ХХ в. резко обострились проблемы, связанные с химическим загрязнением биосферы, нередко приводящие к острым токсико-экологическим ситуациям. Как следствие, это вызвало: ? расширение исследований масштабов и темпов загрязнения окружающей среды; ? поиск эффективных приемов охраны атмосферы, природных вод, почвенного покрова; ? изучение влияния вредных загрязняющих веществ на здоровье человека и возможностей предотвращения их отрицательного влияния. Принято считать (Тупикин, 2002, с. 279), что вещества, ухудшающие качество окружающей среды, называются загрязнителями, а поступление их в среду – загрязнением природной окружающей среды. Говоря о втором, следует остановиться на загрязнении атмосферы, которое имеет и естественное, и искусственное происхождение. Среди естественных факторов выделяются: а) внеземное загрязнение воздуха космической пылью и космическим излучением; б) земное загрязнение атмосферы при извержении вулканов, выветривании горных пород, пыльных бурях, лесных пожарах, выносе морских солей (Кормилицын и др., 1997, с. 174). Искусственное загрязнение атмосферы бывает радиоактивное, электромагнитное, шумовое, дисперсное, газообразное и химическое, вызываемое соответствующими отраслями промышленности. Как основные определены три источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные и автотранспорт. Главная доля загрязнителей приходится на бытовые котельные и автотранспорт, они же являются главной причиной образования опасных температурных инверсий над городами. При наличии высоких заводских труб бпольшая часть промышленных выбросов пробивается через инверсионную «крышку» в верхние слои, где происходит перемещение воздушных масс. Коммунальные котельные, а еще больше автотранспорт загрязняют нижние, приземные слои атмосферы и поэтому во всех случаях способствуют накоплению вредных газов в воздухе. К вредным выбросам, загрязняющим атмосферу, относятся атмосферная пыль, газы и пары, которые прямо или косвенно отражаются на условиях жизни человека. Находящиеся в воздухе пыль и аэрозоли, как правило, не вступают в какие-либо особые химические реакции, но в сочетании с другими факторами могут нанести существенный ущерб здоровью человека. Пыль и аэрозоли Под атмосферной пылью понимают взвешенные в воздухе твердые частицы с диаметром более 1 мкм. Эти частицы трудно классифицировать химически, т. к. они могут представлять собой как частицы кварца, так и органические материалы самого различного происхождения. Атмосферная пыль в основном имеет минеральное происхождение, но состав может меняться с изменением источников ее образования: здесь могут преобладать соединения щелочных и щелочноземельных металлов, тяжелые металлы, углеводороды и, наконец, споры растений. Аэрозоли представляют собой коллоидные системы, в которых дисперсионной средой служит, как правило, воздух. Диаметр частиц лежит в пределах 0,1–0,001 мкм. В отличие от пыли аэрозоли содержат не только твердые, но и жидкие частицы. Жидкие капельки могут содержать и растворенные в них вещества. Атмосферная пыль и дымы антропогенного происхождения образуются в результате промышленных выбросов; сажа и дымы – при сжигании топлива в промышленных, бытовых и транспортных котельных установках; ряд химических продуктов – при взаимодействии газов. Таким образом, выделение пыли антропогенного происхождения максимально в отопительный зимний период. Пыль и аэрозоли могут нанести значительный ущерб человеческому организму, разрушая здоровье людей как прямым, так и косвенным образом. Атмосферная пыль и аэрозоли ослабляют солнечное излучение в результате рассеяния, отражения и поглощения лучей. При этом сокращается доля ультрафиолетового излучения, необходимого для поддержания физиологической активности. Ультрафиолетовые лучи, наряду с поддержанием нормальной температуры человеческого тела, необходимы для образования кальциферолов (витамина D2 и D3). Суточная потребность в витамине D составляет для взрослых 100 МЕ (2,5 мкг). Она повышается при малой солнечной инсоляции (зимой), а также при работе под землей (шахтеры). Это связано со снижением превращения в витамин D3 провитамина 7-дегидрохолестерина, содержащегося в коже, которое происходит под влиянием ультрафиолетовых лучей (Павлоцкая и др., 1989, с. 128–129). При длительном дефиците кальциферола у взрослых развивается остеопороз – разрежение костей. Кости становятся хрупкими из-за вымывания из них солей. Ранними признаками D-витаминной недостаточности является раздражительность, плохой сон, потливость, потеря аппетита. Уменьшение доли УФ-излучения, прежде всего в городах, приводит к ослаблению стерилизующего действия ультрафиолетовых лучей на микроорганизмы и, соответственно, к повышению возможности возникновения инфекционных заболеваний. Характерно, что, вследствие почти полного отсутствия пыли и бедности паров в воздухе, атмосфера тундры богата ультрафиолетовыми лучами, что является одной из причин почти полного отсутствия болезнетворных микробов (Кузякин, 1962, с. 98–99). Особенно опасна способность мелкой пыли служить абсорбентом для ядовитых веществ. Иначе говоря, тонкая пыль может связывать на поверхности своих частиц токсичные вещества, имеющиеся в среде, например SO2 или канцерогенные углеводороды, и проносить их в организм. Наиболее опасные компоненты пыли: мышьяк, кадмий, свинец, селен, ртуть, ванадий, асбест. Таким образом, пыль оказывает существенное влияние на человека, причем это проявляется в различных формах, и многие отдельные компоненты пыли и аэрозолей могут вызвать ряд специфических заболеваний. Особое место в этом явлении занимают пыльные бури. Данное явление является особо опасным для сельского хозяйства. Оно возникает за счет влияния природных и антропогенных факторов. Причиной возникновения пыльных бурь является сильный ветер (более 10 м/с), иссушенность и распыленность верхнего слоя почвы, отсутствие или слабое развитие растительного покрова на полях, наличие больших открытых пространств. Именно эти важные элементы природной среды в настоящее время как раз и стали объектом разрушительной деятельности человека. Оксид углерода Оксиды углерода и газообразные углеводороды поступают в атмосферу вследствие работы промышленных предприятий и объектов коммунального хозяйства, а также за счет эмиссии этих соединений целинными и пахотными почвами (Лозановская и др., 1988, с. 74–78). Окись углерода, или угарный газ, – главная составная часть выхлопных газов автомашин. Однако он образуется и при сжигании угля. Угарный газ бесцветный, не имеющий запаха, неощутимый, возникает при неполном сгорании органических соединений. Это одно из наиболее токсичных веществ, загрязняющих атмосферу. Он может активно взаимодействовать с гемоглобином крови и уже при очень низкой концентрации снижает ее способность переносить кислород. Это приводит к кислородному голоданию тканей. Содержание CO в воздухе около 0,001 % вызывает головную боль, головокружение, снижение умственной деятельности и расстройство ряда физиологических функций организма. Чем больше СО содержится в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ним, и при повышенных концентрациях этот газ становится для человека смертельно опасным. Диоксид углерода (или углекислый газ) – бесцветный газ со слабокислым запахом и вкусом. В атмосферном воздухе его содержится 0,03 %. Но за последние сто лет содержание углекислого газа в воздухе стало возрастать (до 14 %). Причиной этому служит неконтролируемая (хищная) вырубка лесов, а также увеличивающиеся с каждым годом выбросы СО2 за счет сжигания органического топлива. Согласно оценкам (Лозановская и др., 1998, с. 76), в атмосферу добавляется более (30–40) 109 т СО2. Продолжающийся рост содержания углекислого газа в воздухе может привести к угнетению дыхания живых организмов, а в глобальных масштабах – к потеплению климата, т. е. к парниковому эффекту. Углеводороды – органические соединения, состоящие из углерода и водорода. Многие из них имеют огромное значение для техники – используются в качестве топлива (например, природный газ, пропан, бензин и др.). Примерно 95 % выбросов углеводорода приходится на северное полушарие (Лозановская и др., 1998, с. 76). Особое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, в частности, гексан и пентен. Углеводороды образуются при сгорании карбюраторного горючего (при работе как бензинового двигателя, так и дизельного мотора) и в небольшом количестве при сжигании угля. Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. Выхлопные газы автомобилей содержат также полициклические углеводороды, в частности, бензапирен. На поверхности мельчайших дымовых частиц он попадает в легкие и откладывается там. Как и другие углеводороды, он канцерогенен. Длительное вдыхание даже низких концентраций этого вещества может привести к раку, чаще всего – легких. Соединения углерода играют важную роль в круговороте веществ в природе, но, несмотря на это, их высокие концентрации оказывают отрицательное действие на живые организмы, в частности на человека. Диоксид серы Сера – биогенный элемент, необходимый для живых организмов. Но в настоящее время значительным источником серы стали техногенные выбросы промышленных предприятий. Диоксид серы (SO2) составляет более 95 % всех техногенных выбросов серосодержащих веществ в атмосферу (Лозановская и др., 1998, с. 50). Диоксид серы антропогенного происхождения образуется при сжигании угля и нефти, при различных химических технологических процессах. Большая часть выбросов SO2 связана с энергетикой и промышленностью. Двуокись серы – бесцветный, остро пахнущий газ, раздражающий дыхательные пути человека и способствующий внедрению туда инфекций. Соединяясь с влагой атмосферы, двуокись серы образует агрессивные кислоты (H2SO3), вредящие здоровью человека. В тяжелых случаях может возникнуть отек легких. При длительном воздействии SO2 пропадает чувствительность к запахам и вкусам. Опасность для человека двуокиси серы заключается в том, что если она присутствует в воздухе вместе с тонкой пылью, то пылинки вместе с SO2 могут проникнуть в дыхательные пути. Комбинация двуокиси серы с пылью при очень высоких концентрациях вызывает смерть от удушья. Итак, диоксид серы может оказать прямое токсическое действие на живые организмы. Его реакционная способность значительно выше, чем у углекислого газа. Выбросы SO2 в биосферу оказывают существенное влияние на здоровье человека. Оксиды азота Азот – важнейший элемент, он входит в состав белков, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, гемоглобина. Соединения азота играют большую роль в процессах обмена веществ, образования новых клеток. Он является важнейшим элементом питания растений. Запасы азота на планете огромны, основная их часть приходится на атмосферу. В осадочных породах земной коры (за счет деятельности палиобиосферы) накопилось около 6 1014 т азота, а в Мировом океане до 2 1013 т (Лозановская и др., 1998, с. 57). В почве источником азота является гумус. В биосфере азот присутствует в газообразной форме, в виде N2, NH3, NO, NO2 и соединений азотной и азотистой кислот и в других видах. Техногенные выбросы азота в воздушную среду в основном включают оксид азота NO и его диоксид NO2. Окислы азота – газообразные вещества, которые могут вырабатываться микроорганизмами, а кроме того, возникать в процессах горения, при высокой температуре – особенно в автомобильных двигателях, в топках электростанций, а также в химической промышленности. Попадая в атмосферу, техногенные окислы серы и азота, пройдя ряд промежуточных химических реакций, типа 4NO2 + 2H2O + O2 > 4HNO3, превращаются в кислоты и выпадают в виде кислотных дождей. Вследствие этого понижается оптимальная для жизнедеятельности наземных и водных организмов величина pH. Роль монооксида и диоксида азота приходится оценивать совместно, т. к. в атмосфере эти газы встречаются только вместе. Окислы азота могут раздражать органы дыхания, особенно в том случае, если кроме них в воздухе присутствует двуокись серы и они действуют комплексно. Под действием этих газов могут утяжеляться уже имеющиеся заболевания дыхательной системы – бронхит, астма, и сильнее распространяются инфекции дыхательных путей Повышенные концентрации оксидов азота должны рассматриваться как вещества, представляющие серьезную опасность для здоровья человека. Особенно подчеркнем, что допустимые нормы определены только для взрослого человека и не учитывают отрицательное действие этих газов на развивающийся организм ребенка. К тому же данные нормы не учитывают возможности комбинированного действия других вредных газов. Поэтому можно предположить, что загрязнение задерживает физическое и психическое развитие детей. Тяжелые металлы Этим термином обозначают в основном политропные яды, которые с относительно небольшой избирательностью накапливаются в разных органах и тканях и дают широкий спектр патологических симптомов. Ядовитое действие ионов тяжелых металлов в значительной мере связано с их способностью прочно соединяться с белками и нарушать нормальную работу ферментов и других биологически активных белковых веществ (Николаев, 1988, с. 114). Особую опасность для человека представляют измельченные (в виде пылевых частиц) формы тяжелых металлов. Попадая в легкие и бронхи, они вступают в те или иные соединения с клеточным содержимым и переходят в кровь. Наиболее опасными, даже в малых концентрациях, являются ртуть, свинец, кадмий, таллий, бериллий, стронций и другие металлы. https://bio.wikireading.ru/17939 Организационно технические мероприятия по снижению выбросов загрязняющих веществ на предприятиях деревообрабатывающей промышленности. Уровень воздействия на окружающую среду во многом определяется технологией производства. В связи с этим при обосновании технологических решений и рассмотрении альтернативных вариантов в качестве одного из основных должен рассматриваться экологический фактор. При этом необходимо учитывать, что уровень воздействия на окружающую среду зависит от производственной мощности, санитарно-токсикологических характеристик используемых сырья и материалов, надежности и уровня безопасности производства. Например, отрицательное воздействие сточных вод должно быть уменьшено, прежде всего, на основе технологических решений: за счет сокращения водопотребления, внедрения безотходных производственных циклов и систем оборотного водоснабжения. Для очистки сточных вод следует предусматривать создание на предприятиях локальных и централизованных очистных сооружений. При выборе места сброса сточных вод должны быть учтены особенности природных водоемов и изменения условий сброса вследствие ветровых нагонов, сезонных колебаний уровня воды, приливов и отливов. Порядок действий специалиста при разработке мероприятий по охране окружающей среды в проектах деревообрабатывающих предприятий: 1) выявление факторов вредного воздействия производства на окружающую среду, ИВ, сбросов сточных вод и ИЗА; 2) качественная и количественная характеристика ИЗА, сточных вод и не-утилизируемых отходов; 3) установление фоновых характеристик загрязнения атмосферы и поверхностных вод в районе размещения проектируемого объекта и тенденций их изменения; 4) обоснование необходимой степени очистки, обезвреживания отходов; 5) выбор и разработка методов снижения вредного воздействия производства на окружающую среду; 6) выбор и расчет оборудования для очистки выбросов и стоков; 7) обоснование предложений по нормативам ПДВ и ПДС, определение валовых выбросов и сбросов загрязняющих веществ на основании результатов расчета рассеивания выбросов в атмосферу и разбавления сточных вод в водоеме; 8) разработка мероприятий по сокращению отходов производства и их утилизации; 9) выбор более безопасных в экологическом отношении видов сырья и материалов; 10) исследование и совершенствование технологических режимов; 11) энергосбережение и выбор менее вредных видов топлива; 12) расчет и анализ показателей вредного воздействия производства на окружающую среду; 13) реализации принятых технических решений в проектах (разработка планов размещения оборудования и генплана); 14) экологическая экспертиза проектов и авторский надзор в процессе практической реализации их в промышленности. Для деревообрабатывающих производств характерны следующие основные методы очистки выбросов в атмосферу: а) от частиц аэрозолей (пыль, волокна, жидкие частицы): — осаждение в поле силы тяжести (пылеосадительные камеры); — инерционное осаждение (инерционные пылеуловители); — осаждение в поле центробежной силы (циклоны, вихревые пылеуловители); — мокрое пылеулавливание (скрубберы различных конструкций); — фильтрование (тканевые и волокнистые фильтры). б) от газов и паров: — адсорбция; — абсорбция (поглощение загрязняющего вещества жидкостью); — термическое обезвреживание (сжигание в пламени в качестве примеси к топливу, термическое окисление); — каталитическое обезвреживание (окисление, восстановление загрязняющих веществ в присутствии и при участии катализатора); — биологическое окисление (биологическая очистка). В технологических процессах категорий В, Г, Д, при обеспечении ПДКрз и условий пожарной безопасности возможно повторное использование воздуха вентиляционных выбросов после очистки взамен свежего приточного воздуха. Это обеспечивает весьма существенную экономию энергии за счет рекуперации тепла. Иногда практикуется межоперационная рекуперация, например, использование воздуха удаляемого от лаконаливных машин в сушильных агрегатах при отделке плит. В основе выбора системы пылегазоочистки лежит показатель требуемой степени очистки η тр рассчитываемый исходя из норматива ПДВ по формуле: ηтр = (Мi – ПДВ) / Мi, где Мi – количество загрязняющего вещества, выбрасываемого источником (до очистки), г/с. Иногда требуемая степень очистки задается в исходных данных на проектирование или принимается на основании последних достижений в технике пылеулавливания и очистки газовых выбросов. https://ekolog.org/books/12/6_8_4.htm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||