Загрязняющие атмосферу вещества

Загрязняющие атмосферу вещества. Загрязняющие атмосферу вещества. Загрязняющие атмосферу вещества могут быть естественным или возникать в результате деятельности человека. Естественное загрязняющие атмосферу вещества обусловлены морскими брызгами, эрозией почвы или извержениями вулканов. Наиболее известное из загрязнений атмосферы - извержение вулкана Каркатау в Индонезии в 1883 г. - вызвало искусственное затемнение Солица в округе на многие сотни миль. Брызги морской воды, содержащие в основном хлорид натрия, составляют значительную долю водорастворимой фракции наносных материалов, отобранных на расстоянии около 30 км от береговой линии, в то время как в более отдаленных местах содержатся другие природные соли, главным образом сульфат кальция.

Биологическое разложение, в частности жизнедеятельность почвенных бактерий, ведет к образованию больших количеств сероводорода, аммиака, углеводородов, оксидов азота (N 2 O, NО 2 ) и углерода (СО, СО 2 ). Во всех этих случаях результаты деятельности природных источников намного превышают результаты "рукотворной" деятельности. Исключением в этой области является эмиссия СО (около 220 * 10 9 кг ежегодно), которая обусловлена практически полностью выхлопными газами и намного превосходит количества, созданные природными источниками, например, лесными пожарами. Загрязняющие атмосферу вещества вследствие деятельности человека возникают либо при сжигании углеродсодержащих веществ - угля и продуктов его переработки, нефти и древесины, либо как отход производства химических веществ и цемента, металлургической и горнодобывающей промышленности, а также при сжигании бытовых отходов. На рис 1 представлены главные источники и основные компоненты загрязнений воздушного бассейна.

Наиболее важными компонентами вещества загрязняющим атмосферу с количественной точки зрения являются как газообразные продукты сгорания СО, СО 2 и SО 2 и SО 3 , так и пылевидные: летучая зола, состоящая в основном из неорганических веществ, н несгоревший углерод. На рис. 2 представлено количественное распределение компонентов загрязнений для современной страны с высокоразвитым транспортом и промышленностью. Улавливание твердых частиц в настоящее время осуществляется на всех тепловых электростанциях, поддержание же минимальной концентрации оксида углерода (II) в отходящих газах достигается в результате ряда эффективных операций. Так, хотя пребывание в среде холодных неразбавленных дымовых газов, содержащих около 0,2% СО, очень опасно, концентрации, существующие вблизи тепловых электростанций, не представляют опасности. В то же время кумулятивный эффект выхлопных газов автомобилей при возникновении автомобильной пробки в дорожном тоннеле может привести к опасным концентрациям СО, поэтому длинные дорожные тоннели должны быть снабжены датчиками для предотвращения подобного риска.

Улавливание SО 2 из отходящих газов, где его концентрация может превышать 0,4% в зависимости от содержания серы в топливе, остается одной из наиболее сложных проблем защиты воздушного бассейна. Максимально допустимая концентрация (М.А.С.) загрязняющего вещества атмосферу, представляющая собой рекомендуемую предельную максимальную концентрацию при 8-часовой экспозиции, равна 5 частям на 1 млн. частей (ррт, или млн -1 ) для оксида серы (IV), однако даже при концентрации 0,2 млн -1 возможно поражение сосновых деревьев, клевера и люцерны (другие растения, например капуста, несколько более стойки). Конхебель указал, что потенциальная эмиссия SО 2 - H 2 SО 4 от современной тепловой электростанции номинальной мощностью 1000 МВт равна 5,5-105 кг/сут, поэтому необходимо принять особые меры для удаления оксида серы (IV) перед ее выбросом в атмосферу либо удостовериться в том, что концентрация газа в результате эмиссии не превысит 0,1 млн -1 даже в том случае, когда атмосферные условия не способствуют его рассеиванию. Рис. В-1. Загрязняющие атмосферу вещества .

Рис. В-2. Основные загрязняющие атмосферу вещества воздуха в США (данные за 1965 г.) Фториды поражают растения уже при концентрации 5 частей на миллиард (7 - 9 сут. экспозиции). Они содержатся в значительных количествах в отходящих газах заводов по производству минеральных удобрений, выплавке алюминия и других, где фтористые соединения входят в состав сырья или флюсов. ПДК для фтористых газов равна 3 млн -1 . Наряду с газообразными загрязнениями большую проблему при очистке промышленных газов и охране воздушного бассейна представляют собой мелкие частицы твердых веществ и капельки тумана. Дымы, образующиеся при производстве и рафинировании низкоплавких металлов, таких как свинец, мышьяк, бериллий, кадмий и цинк, чрезвычайно ядовиты и их очистку необходимо проводить особенно тщательно. Содержание кислотных туманов, например, образующихся при производстве серной или фосфорной кислоты, очень часто ограничивается законодательством; обычно в таких цехах устанавливают эффективное газоочистное оборудование. Твердые частицы и жидкие капельки имеют различное название: зола (грит), пыль, дым, копоть, туман, аэрозоль или смок. Ниже и на рис. 3 приведено распределение частиц по различным категориям в зависимости от их приблизительных размеров, основных методов определения размеров и от визуального эффекта присутствующих частиц.