Загрязнение воздуха и методы ее очистки (стр. 1 из 2)

Институт коммерции и права

(г. Москва)

Тольяттинский филиал

Реферат

По дисциплине: «Экология»

На тему: «Загрязнение воздуха и методы и методы очистки»

Выполнено студентом

Специальности:

«Менеджмент организации»

3 курса, заочного отделения

Группы 304М

Сиденко А.Р.

Проверено преподавателем

Романовой Е.П. /________/

Тольятти 2008г.

Огромное число вредных веществ находится в воздухе, которым мы дышим.

Антропогенные загрязнения ОС

Это и твердые частицы, например частицы сажи, асбеста, свинца, и взвешенные жидкие капельки углеводородов и серной кислоты, и газа, такие как оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы. Все эти загрязнения, находящиеся в воздухе, оказывают биологическое воздействие на человека: затрудняется дыхание, осложняется и может принять опасный характер течение сердечно-сосудистых заболеваний. Под действием одних содержащихся в воздухе загрязнителей (например, диоксида серы и углерода) подвергаются коррозии различные строительные материалы, в том числе известняк и металлы. Кроме того, может измениться облик местности, поскольку растения также чувствительны к загрязнению воздуха.

Смог (от англ.smoke-дым и fog-туман), нарушающий нормальное состояние воздуха многих городов, возникает в результате реакции содержащимися в воздухе углеводородами и оксидами азота, находящимися в выхлопных газах автомобилей.

Земная атмосфера подразделяется на слои в соответствии с их температурой. На рисунке высота слоев указана приблизительно, поскольку она меняется в зависимости от точки отсчета.

Термосфера

80 км

Мезосфера

50 км

Стратосфера

9-16 км

Накопление озона

Тропосфера

К основным загрязнителям атмосферы, которых по данным ЮНЕП (Программа ООН по окружающей среде), ежегодно выделяется до 25 млрд т, относят:

-- диоксид серы и частицы пыли -200 млн т/год;

-- Оксиды азота (NxOy)-60 млн т/год;

-- оксиды углерода (СО иСО2)-8000 млн т/год;

-- углеводороды (СхНу) -80 млн т/год.

Оксиды серы при растворении в воде образуют кислотные дожди. Выделяется в атмосферу в основном в результате работы (ТЕС) при сжигании бурого угля и мазута, а также нефтесодержащих нефтепродуктов и при получении многих металлов из серосодержащих руд.

Кислотные дожди губят растения, закисляют почву, увеличивают кислотность озер. В Норвегии, например, в 80-е годы из-за кислотных дождей погибло много рыбы, в этом была и большая доля вины российских предприятий (в основном предприятия «Североникель», расположенного на Кольском полуострове). Большую озабоченность вызывает в России огромный трансграничный перенос серы с Запада, составляющий примерно 2 млн т оксидов серы – 10 млн сульфатов в год? Так как воздушные массы с Запада в нашу страну в связи с розой ветров в 7-10 раз превышают наши воздушные массы в Европу. Это в основном страны Восточной Европы и Украина, энергетика которых базируется на бурых углях.

Россия входит в Конвенцию по SO2 и участвует во всех процессах, способствующих снижению выбросов окислов серы в атмосферу. В основном это строительство заводов по производству серной кислоты по схеме: диоксид серы - триоксид серы – серная кислота. Используя оксиды серы как вторичное сырье, человечество для производства такого необходимого ему во многих отраслях промышленности продукта, как серная кислота, перестанет извлекать из недр ограниченные запасы серы.

Подсчитано, что в 80-е годы человечеству было необходимо получать около 25 млн т серной кислоты в год (например, для получения синтетических моющих средств и других продуктов), а выброс оксидов серы в то же время составил 15,6 млн т в год, больше, чем необходимо для производства указанного выше количества серной кислоты.

Даже при среднем содержании оксидов серы в воздухе порядка 100 мкг на кубометр, что нередко имеет место в городах, растения приобретают желтоватый оттенок. Отмечено, что заболевания дыхательных путей, например, бронхиты, учащаются при повышении уровня оксидов серы в воздухе.

Разработано большое число методов для улавливания двуокиси серы из отходящих дымовых газов. Весьма привлекательными оказались скрубберные установки, дающие отходы в виде продуктов, имеющих спрос на рынке: один из таких скрубберов производит серу высокой чистоты, другой - разбавленную серную кислоту. Последнююневыгодно перевозить на большие расстояния, но высокочистая сера, которая находит применение при производстве лекарственных препаратов, промышленных реагентов, удобрений в развитых странах привлекает и потребителей из-за рубежа.

В России пока удалось решить эту проблему на большей части европейской территории. В азиатской части, где трудно решить вопросы с транспортировкой серной кислоты, например, огромные массы SO2 комбината «Норильский никель», которые выбрасывают высокие (до 100 м) трубы, достигают Канады через Северный полюс. Эта проблема в разных регионах России требует срочного решения. В Москве, например, на единственном нефтеперерабатывающем заводе в Капотне с 1997г. запрещено использовать серосодержащие нефтепродукты.

Оксиды азота (NxOy). В природе оксиды азота образуются при лесных пожарах. Высокие концентрации оксидов азота в городах и окрестностях промышленных предприятий связаны с деятельностью человека. В значительном количестве оксиды азота выделяют ТЭС и двигатели внутреннего сгорания. Выделяются оксиды азота и при травлении металлов азотной кислотой. Производства взрывчатых веществ и азотной кислоты – ещё два источника выбросов оксидов азота в атмосферу.

Загрязняют атмосферу:

- N2O – оксид азота 1 (веселящий газ), обладают наркотическими свойствами, используется при хирургических операциях;

- NO – оксид азота 2, действует на нервную систему человека, вызывает паралич и судороги, связывает гемоглобин крови и вызывает кислородное голодание;

- NO2 N2 O4 – оксиды азота V ( N2O4 = 2NO2), при взаимодействии водой образуют азотную кислоту 4NO2+2H2O+O2 = 4HNO3. Вызывают поражение дыхательных путей и отек лёгких.

Оксиды азота принимают участие в образовании фотохимического смога. К фотохимическим процессам относятся процессы образования пероксиацетилниратов (ПАН). При концентрациях ПАН 0,1-0,5 мг/м3 они могут вызывать раздражение слизистой оболочки глаз и гибель растений, что характерно для южных солнечных городов.

Уровни фотохимического загрязнения воздуха тесно связаны с режимом движения автотранспорта. В период высокой интенсивности движения утром и вечером отмечается пик выбросов в атмосферу оксидов азота и углеводородов. Именно эти соединения, вступая в реакцию друг с другом, обусловливают фотохимическое загрязнение воздуха.

Наблюдается большое количество заболеваний верхних дыхательных путей у населения, подвергавшегося воздействию высоких уровней оксидов азота, по сравнению с группой людей, которые находились в условиях меньше концентрации NxOy, а концентрации других загрязнителей были такими же.

Люди с хроническими заболеваниями дыхательных путей (эмфизема лёгких, астма), а также страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями, более чувствительности к прямым воздействиям оксидов азота.

Оксид углерода 2 (СО). Концентрация оксида углерода 2 в городском воздухе больше, чем любого другого загрязнителя. Однако поскольку этот газ не имеет не цвета, ни запаха, ни вкуса, наши органы чувств не в состоянии обнаружить его.

Самый крупный источник оксида углерода в городах – автотранспорт. В большинстве городов свыше 90% СО попадает в воздух вследствие неполного сгорания углерода в моторном топливе по реакции: 2С+ О2 = 2СО. Полное сгорание дает в качестве конечного продукта диоксид углерода: С+О2=СО2.

Другой источник оксида углерода – табачный дым, с которым сталкиваются не только курильщики, но и их ближайшее окружение. Доказано, что курильщики поглощая вдвое больше оксида углерода по сравнению с некурящими.

Оксид углерода вдыхается вместе с воздухом или табачным дымом и поступает в кровь, где конкурирует с кислородом за молекулы гемоглобина. Оксид углерода соединяется с молекулами гемоглобина прочнее, чем кислород. Чем больше оксида углерода содержится в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ним и тем меньше кислорода достигает клеток. По этой причине оксид углерода при повышенных концентрациях представляет собой стремительно опасный яд.

Типичный автомобильный двигатель середины 60-х годов выбрасывал с выхлопными газами в среднем 73 г оксида углерода на каждые 1,5 к пробега. К 1981 г. выброс оксида углерода новыми автомобилями достиг уровня всего 3, г на 1,5 км (данные США).

Для достижения установленного стандарта выхлопные газы смешиваются с воздухом в присутствии катализатора. Дальнейшее окисление оставшегося оксида углерода происходит в каталитическом преобразователе (платина - палладий). Именно такая система в настоящее время повсеместно выбрана для уменьшения выбросов СО в атмосферу. В Москве, например, по решению мэрии не оформляют покупку автомобилей иностранных марок до 1985г. выпуска, т.е. без установленных каталитических дожигателей на выхлопные газы. В США годовые выбросы оксидов углерода постепенно уменьшались начиная с 1976г., по мере того как новые модели автомобили с каталитическими преобразователями выхлопных газов сменяли старые, менее эффективные модели; общий выброс СО автотранспортом США сократился с 64,3 млн т в 1976г. до 47,7 млн т в 1983г., т.е. на 25%. Одна из причин столь большого снижения связана с общей длиной пробега автомобилей, которая ежегодно возрастает из-за постоянного роста числа автомобилей на дорогах и улицах. Эффективность каталитических преобразователей со временем уменьшается и необходимо регулярно осуществлять повторные проверки выхлопных газов автомобилей на содержание СО. Борьба за качество воздуха во всех странах продолжается, поскольку пробег автомобилей непрерывно растет. Этот неограниченный рост можно было бы сократить за счет создания новых систем общественного транспорта, привлекательных для населения и способных широко развиваться, или перехода на электромобили.