Хімія атмосфери

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Атмосфера і її склад

Атмосфера Землі (від грецького Atoms - пар і Sphere - шар, куля) - це газова оболонка, що оточує Землю. Атмосферою прийнято називати простір навколо землі , в якому газове середовище обертається разом із Землею як єдине ціле. Маса атмосфери складає біля 5,15 ? 10¹⁵ т.

1.1 Шарувата будова атмосфери

Спостереження за багатьма явищами в атмосфері показують, що атмосфера має ясно виражену шарувату будову. Основні риси шаруватої структури атмосфери визначаються в першу чергу особливостями вертикального розподілу температури (див.мал.1).

У самій нижній частині - тропосфері, де спостерігається інтенсивне турбулентне перемішування, температура убуває з ростом висоти, причому на 6 градусів на кожний кілометр. Висота тропосфери складає 8 - 10 км у полярних широтах та 16 - 18 км на екваторі. В тропосфері укладено 80% усієї маси повітря, так як щільність повітря експоненціально убуває з висотою за законом Больцмана (барометрична формула),

P = P₀ exp^{(-g(Z-Z0)/RT)} (1)

де: P і P₀ - тиск на висотах Z та - Z₀,

g= 9,8 м/сек²,

Т - середня температура прошарку повітря між цими рівнями,

Над тропосферою розташовано перехідний прошарок - тропопауза з температурою 190-220 К , вище якої знаходиться стратосфера. Стратосфера простирається від тропопаузи до висоти біля 50 км, де температура досягає свого максимального значення - 270 К.

Прошарок атмосфери, що розташовано вище 55 - 80 км одержав назву мезосфери, де температура знову падає. Над нею простягається перехідний прошарок мезопауза, а далі термосфера, де температура, збільшуючись із висотою, досягає дуже великих значень (1000 К). Ще вище на висотах >1000 км. знаходиться екзосфера, вище якої атмосферні гази розсіюються у світовий простір за рахунок дисипації, де й відбувається поступовий перехід від атмосфери до міжпланетного простору.

Шарувата структура атмосфери має багато інших різноманітних проявів. Неоднорідний і склад атмосфери. Якщо на висоті до 90 км., де існує інтенсивне

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мал.1 Шарувата структура атмосфери

перемішування, відносний склад атмосфери залишається практично незмінним (уся ця товща одержала назву гомосфери), то вище 90 км. - у гетеросфері під впливом дисоціації молекул атмосферних газів, під дією ультрафіолетового випромінювання Сонця відбувається сильна зміна хімічного складу атмосфери з висотою. Типові риси цієї області атмосфери - прошарки озону і власне світіння атмосфери.

1.2 Хімічний склад повітря у земної поверхні

Склад повітря у земної поверхні істотно змінюється в залежності від широти і кліматичних умов. При цьому в ньому є як постійні, так і перемінні компоненти. Хімічний склад основних постійних складових повітря і період виведення їх з атмосфери (Т_вив.) подані в табл.1. Під періодом виведення (Т_вив.) припускається середній час, протягом якого речовина знаходиться в атмосфері до повного знешкодження або в результаті адсорбції земною поверхнею, або в результаті взаємодії в атмосфері.

Таблиця 1. Хімічний склад сухого повітря земної поверхні

Газ	Об'ємна концентр.,%	ТВИВ.	Газ	Об'ємна концентр.,%	ТВИВ.
Основні гази	NH3	6-2010-7	7 днів
N2	78.084	Безперервно	H2S	0.210-7	2 дні
O2	20.948	Безперервно	SO2	0.210-7	4 дні
Ar	0.934	Безперервно	Cl2	3-1510-8	декілька днів
CO2*	0.031	2-4 роки	J2	0.4-410-9	?
Сліди газів	HF	0.08-1810-7	?
Реакційноздатні гази	H2	0.5810-4	?
CO	3.45 10-2	0.5 років	O3	0-0.0510-4	60 днів
CH4	1.60 10-4	4-7 років	Інертні гази
Ненасичені вуглеводні	<10-7	Відомостей немає	He	5.2010-4	2 млн.років
N2O	0.2510-4	4 роки	Ne	1.8010-4	безперервно
NO	0.2-210-7	5 днів	Kr	1.1010-4	безперервно
NO2	0.5-410-7	Декілька днів	Xe	0.0910-4	безперервно

*-Концентрація CO₂ і газів, приведено для малонаселених районів.

Однієї з найбільш важливих перемінних складових частин атмосфери за кількістю є водяна пара. Утримання парів води швидко зменшується з висотою до тропопаузи. У стратосфері вміст її надзвичайно малий ( 2?10^-6%) і слабко залежить від висоти. Настільки ж великий і широтний градієнт концентрації водяної пари у поверхні Землі: якщо в тропічних районах кількість її досягає 3% , то в Антарктиді падає до 2?10^-5% . Водяна пара є одним з основних поглиначів сонячної енергії і теплового випромінювання земної поверхні (Тиндалл, 1863 р.). Тому зменшення її концентрації з висотою призводить до зниження температури.

Вирішальний вплив на тепловий режим стратосфери виявляє вміст в ній другої перемінної компоненти - озону. Нагрівання повітря стратосфери відбувається завдяки екзотермічному розкладанню озону (див. нижче), найбільша кількість якого знаходиться в прошарку на висоті від 20 до 30 км. У мезосфері концентрація О₃ і Н₂О незначна і температура повітря падає (див. мал.1). Ріст температури в термосфері пов'язаний із поглинанням жорсткої компоненти сонячної радіації молекулами й атомами кисню й азоту. В цій області спостерігаються найбільш значні зміни складу повітря з висотою: при віддаленні від поверхні Землі внаслідок гравітаційної сепарації атмосфера збагачується більш легкими газами. Так, якщо в прошарку від 100 до 200 км. основними компонентами залишаються N₂ і О₂ , то вище 600 км. - Не і Н₂ .

2. Вплив життєдіяльності людини на атмосферу

Підсумовуючи наявний у нашому розпорядженні матеріал, відзначимо, що хімічний склад атмосфери від часу її існування знаходився в стані необоротної еволюції, причому зміни відбувалися в геологічних масштабах часу. Цілком інша ситуація складається на сучасному етапі. З початку промислової революції відбувається швидкий ріст суспільного виробництва, що загрожує серйозними змінами багатьох життєво важливих параметрів навколишнього середовища в несприятливому для людства напрямку. До факторів особливо важливих для еволюції хімічного складу атмосфери відносяться: збільшення масштабів використання природних ресурсів, поява нових сполук, що порушують добре збалансовані устояні механізми самоочищення атмосфери. Нижче зупинимося на двох найбільш яскравих прикладах.

2.1 Парниковий ефект

Дослідження вмісту вуглекислого газу (СО₂) в атмосфері протягом декількох останніх сторіч показало, що: протягом 2000 років до індустріального періоду концентрація його була практично постійною і складала 275• 10^-4% , у 1958 році вона вже склала понад 315 •10^-4% , а в 1984 - 354• 10^-4% . При цьому виявлені і регулярні сезонні флуктуації, які доходять до 2% від основного вмісту.

Таке збільшення можна пояснити:

а) використанням великої кількості палива;

б) зменшенням рослинного покрову внаслідок вирубування лісу.

Так швидкість знищення лісів росте і до 2000 року очікують, що площа лісового покрову буде складати всього 80-75% від рівня 1970-х років.

За рахунок спалювання палива кожен рів в атмосферу надходить понад 14 мільярдів тонн вуглекислого газу. Природно, що в атмосфері існують механізми, що частково (всього на 50%) компенсують надлишкове виділення вуглекислого газу. До них відноситься посилення фотосинтезу (в основному за рахунок океану і морів, що виявляється в їхньому цвітінні) і деякі інші.

Варто мати на увазі, що буферна здатність біосфери не безмежна і подальше посилення дії на неї може призвести до катастрофи. Дійсно, накопичення вуглекислого газу в атмосфері викликає поглинання їм відбитого від поверхні землі розсіяного сонячного світла, що викликає підвищення температури повітря (так називаний “парниковий ефект”). Глобальне потепління клімату може призвести до інтенсивного танення полюсних шапок, до затоплення материків.

2.2 Озонові діри

Мабуть не одна з багатьох проблем атмосферної хімії не викликала такої пожвавленої дискусії, як проблема впливу галогеновмісних сполук на озоносферу. Ця проблема вийшла за наукові рамки і стала предметом обговорення в парламентах і урядах багатьох країн. Створено спеціальні міжнародні організації за цією проблемою: координаційний комітет по озонному прошарку (ККОП), міжнародна комісія з атмосферного озону (МКАО) і т.д.

Інтерес до цієї проблеми зрозумілий: озон, який міститься в атмосфері в незначній кількості (прошарок 2,5-3 мм. товщини), захищає атмосферу від згубної дії ультрафіолетової радіації Сонця. Крім того інверсійний прошарок відносно теплого повітря, що утворюється в результаті атмосферного розкладання озону, охороняє прошарки атмосфери, які розташовані нижче, та земну поверхню від вихолодження.

У 1974 р. Молен і Роуленд висловили гіпотезу про руйнування озонового прошарку під впливом фреонів -11 та -12.

Процеси перебігають за такими хімічними реакціями:

_hн * * ** *

(для фреону -11) CFCl₃>CFCl₂ + Cl > CFCl + 2Cl (2)

_hн * * **

(для фреону -12) CF₂Cl₂ > CF₂Cl + Cl > CF₂ + 2Cl* (3)

Утворені при фотосинтезі атоми хлору включаються далі в циклічний процес руйнування озону :

*

Cl + O₃ > ClО + O₂ (4)

При цьому перебігають й інші процеси, але цей головний.

* *

ClО + O > Сl + O₂ (5)

Підсумовуючи рівняння (4) та (5) маємо рівняння розкладання озону (6):

*

O + O₃ > 2O₂ (6)

Фреони є головним, але не єдиним джерелом атомів хлору, що руйнують стратосферний озон. Серед інших речовин можуть виступати такі як CCl₄ ; СH₃Сl; СHCl₃; СH₃ССl₃ і т.д., фосген, бромовмісні фреони й інші.

У результаті появи озонових дір відбуваються зміни в спадкоємності, ріст ракових захворювань і т.д.

3. Реакційно здатні частки в атмосфері

Хімічні перетворення в тропосфері і стратосфері ініціюються в основному продуктами фотолізу таких молекул як О₃; О₂; Н₂О; N₂O і NО₂. Нижче зупинимося на хімічних реакціях за участю цих часток.

3.1 Фотоліз озону

Найважливішим компонентом, що визначає хімію стратосфери, є озон. Головні процеси, що відповідають за цикл озону в стратосфері такі (за механізмом Чепмана - 1930 р.) :

_hн

О₂ > О(¹D) +О(³p) (л<175нм) (7)

_hн

О₂ >2О(³p) (л<242.2нм) (8)

О + О₂ + М > О₃ + М (9)

O₃ + О > 2О₂ -392 кДж/моль (10)

_hн

О₃ > О₂ (¹Д) + О(¹D) (л <310нм) (11)

Виділення енергії при розкладанні озону в останніх двох реакціях (10) та (11) призводить до утворення інверсійного прошарку на висоті 15 ч 50 км. Максимум рівноважної концентрації озону припадає на висоту ? 25 км.

При фотолізі озону по рівнянню (11) утворяться О₂(¹Д) у метастабільному збудженому стані з часом життя ? 65 хвилин. Максимальна концентрація цієї частки припадає на висоту ? 30-80км. Ця молекула реагує з озоном дуже повільно (константа швидкості реакції К = 4,4• 10^-15 см³/моль•секунд) за таким рівнянням:

О₂(¹Д) + О₃ >2О₂ + О (12)

У хімії атмосфери набагато більш важливе значення має метастабільний атом кисню О(¹D). Його утворення спостерігається при фотодиссоціації й інших молекулах крім (7). Так, наприклад:

N₂O + hн (л<340нм)> N₂ + О(¹D ) (13)

NO₂ + hн (л <244нм) >NO + О(¹D ) (14)

Атом кисню, що утворюється (О(¹D) далі взаємодіє з молекулою кисню за реакцією:

О(¹D ) + О₂ > О(³p) +О₂(¹е) (15)

При цьому утворюються і молекула і атом кисню в основному стані.

3.2 Фотохімія гідроксидного (OH* ) і гідропероксидного (HO₂* ) радикалів

Гідроксидний радикал (OH* ) утворюється завдяки фотолізу води тільки у верхніх прошарках стратосфери. Нижче стратосфери цей радикал утворюється за реакцією:

О(¹D) + Н₂О > 2НО* - 120,5 кДж/ моль (16)

Додаткові джерела утворення цього радикалу такі:

О(¹D) + СН₄> СН₃* + НО* (17)

О(¹D) + Н₂ > Н* + НО* (18)

У тропосфері гідроксильний радикал утворюється також при перебігу таких реакцій:

hн

HNO₂ > NO* + HO* (< 400) (19)

hн

HNO₃ > (<335нм) > NO₂ + HO* (20)

H₂O₂ + hн (<300нм) >2HO* (21)

Головним стоком ОН* у тропосфері вважають його реакції з СО, NO і органічними сполуками

НО* + CO> CO₂ + H* (22)

HO* + RH> R* + H₂O (23)

HO* + NO + M > HNO₂ + M* (24)

Реакція (22) це завершальна стадія розкладання вуглеводнів і їх похідних в атмосфері. Радикал водню (H*), що утворюється в реакції (22), далі швидко реагує з молекулою кисню, створюючи гідропероксидний радикал НО₂* за реакцією:

Н* + О₂ > НО₂* (25)

Останній утворюється також і в реакціях:

ОН* + О₃ > НО₂* + О₂ (26)

ОН* + Н₂О₂ > НО₂* + Н₂О (27)

Гідропероксидний радикал служить важливою проміжною сполукою в процесі горіння й утворення смога:

HO₂* + NO > NO₂ + HO* (28)

3.3 Фотохімія оксидів азоту і сірки

Оксид азоту (1) N₂O виділяється майже винятково грунтовими мікроорганізмами. Він стійкий у тропосфері. Вище тропопаузи він піддається фотолізу за реакцією:

N₂O + hн (<250нм) > О(³p) + N₂ (29)

Крім цього він піддається фотолізу і за реакцією (13), а оксид азоту(IV) NO₂ - за реакцією (14). Оксид азоту (II) NO, що утворюється за реакцією (14) знову взаємодіє за реакцією (28) з утворенням гідроксидного радикала, а О(¹D) утворює озон .

Цикл сполук азоту добавляють такі реакції:

NO₂ + HO* + М > HONO₂ + M (30)

NO₂ + O₃> NO₃ + O₂ (31)

Розкладання кислот йде за реакціями (19,20), а розкладання NO₃ здійснюється в реакціях:

NO₃ + NO > 2NO₂ (32)

NO₃ + NO₂> N₂O₅ (33)

Сірчистий ангідрид SO₂ надходить в атмосферу при спалюванні копальневого палива, а також із вулканічними газами і завдяки життєдіяльності грунтових мікроорганізмів. Він поглинає світло і переходить у збуджені синглетні і триплетні стани. За останніми даними у випадку оксиду сірки (IY) SO₂ необхідно враховувати (у нормальних атмосферних умовах ) взаємодію його тільки з двома активними частками: радикалом OH* і проміжним продуктом, знайденим Криге RCHO₂.

Таким чином, найбільш важлива газофазна реакція в процесі окислювання SO₂ така:

OH* + SO₂ + М(повітря) > HSO₃* + М (33)

При звичайних тисках порядок цих реакцій 23, а швидкість складає

1*10^-12см³/моль*сек. Питання про долю утворених радикалів HSO₃* досліджувалося за допомогою ІК-спектроскопії.

_М

HSO₃* + O₂ > HSO₅* (34)

HSO₅* + H₂O> HSO₅* (H₂О) + (х-1)Н₂О> HSO₅* (H₂О)_х (35)

Крім того, можливо також протікання реакцій із NO, NO₂ і ін. Скоріш за все, що ці реакції відбуваються в газовій аерозольній системі і призводять до зниження видимості. Утворення сірчаної кислоти (H₂SO₄) із радикала HSO₅* може проходити за такими реакціями:

HSO₅* + NO* > HSO₄* + NO₂ (36)

HSO₄* + HO₂* > H₂SO₄ + O₂ (37)

Радикали HSO₅* взаємодіють з молекулами H₂O з більшою швидкістю, чим з NO* . При проведенні модельних досліджень можна прийняти, що радикал HSO₃* швидко реагує з О₂ і гідратами з утворенням сульфатного аерозолю як кінцевого продукту:

_М

OH* + SO₂ > HSO₃* + О₂ (швидко) > SO₄^-2 (38)

Дуже важливим є зв'язок між процесами окислювання оксидів NO_х і SO₂ у газовому та водяному середовищах і йому приділяється все більше уваги. Проілюструємо цей зв'язок на мал. 2.1.

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мал. 2.1 Основні реакції окислювання оксидів SO₂ і NO_х

Таким чином, механізми реакцій, що перебігають у нижніх прошарках тропосфери, а також реакції з участю сполук із забруднень у даний час добре відомі . Основними з таких реакцій є:

NО₂ + hн > NO + O(³р) (39)

O(³р)+ O₂ + M > O₃ + M (40)

NO + O₃ > NO₂ + O₂ (41)

За ними перебігають важливі реакції утворення радикалів ОН* у тропосфері,

такі як:

O₃ + hн (<310нм) > O (¹D) + О₂(¹g) (42)

O(¹D) + M > O(³р) + M (43)

де М - каталітичні частки з повітря

O(¹D) + H₂O > 2OH* (44)

а також реакції озону (О₃) з оксидом (NO₂), що призводять до утворення таких сполук як NO₃ та N₂O₅. (30,33)

При взаємодії гідроксильних радикалів (OH*) з оксидом вуглецю (ІІ) СО здійснюється така реакція:

ОН* + СО + О₂> НO₂* + СO₂ (45)

Гідропероксидний (НO₂*), що утворено, далі взаємодіє з оксидом азоту (ІІ) NO за реакцією (46):

HO₂* + NO > OH* + NO₂ (46)

Забезпечуючи регенерацію радикалів ОН* при цьому відбувається ланцюгове окислювання оксиду СО за реакцією (45). Механізм включає також взаємодію HO₂* і ОН* з О₃, а також загибель радикалів ОН* у реакціях з NO, NO₂ та радикалів HO₂* у реакціях із NO₂ . При цьому утворюються азотні кислоти в реакціях:

OH* + NO + М > HNO₂ (47)

OH* + NO₂ + М> HNO₃ (48)

HO₂* + NO₂ + М > HO₂NO₃ (49)

У результаті фотолізу азотистої кислоти (HNO₂) відбувається ефективна регенерація гідрооксидних радикалів OH* і оксиду NO; при термічному розпаді в звичайних для нижніх прошарків тропосфери умовах надазотної кислоти (HO₂NO₃) йде регенерація гідропероксидних радикалів HO₂* і оксиду азоту (ІY) NO₂. Основною реакцією обриву ланцюга у даному циклі є взаємодія ОН* із NO₂.

4. Утворення і трансформація аерозолів в атмосфері

Атмосфера поблизу поверхні Землі як тропосфера, так і стратосфера містить частки в зваженому стані. Вони мають складну форму, але їх можна уявити у вигляді сфер із діаметром 0,005-100 мкм. Частки радіусом 0,1 мкм найбільше багаточисленні і називаються " ядрами Айткена ".

Деякі частки потрапляють в атмосферу в газовому стані і переносяться вітром на великі відстані. Інші утворюються при виверженнях вулканів і при падінні метеоритів. Велика кількість часток утворюється безпосередньо в атмосфері в результаті реакцій між газоподібними домішками, або між газами і парами води.

Відповідно до вимірів максимум концентрацій відповідає радіусу часток

0,2 мкм. Концентрація над сільськими районами складає 10⁴ часток у 1 см ³, над забрудненими великими містами - перевищує 10⁵ часток у 1 см ³.

Можна вважати, що багато аерозольних часток утворюється з газів (наприклад SO₂) або з вуглеводнів. Ці гази залишаються в такому стані в повітрі дуже нетривалий час - від декількох днів до 2-х тижнів (можливо, навіть на протязі декількох часів у сильно брудній атмосфері). Звичайно аерозолі утворюються в процесі окислення сполук у газовій фазі, причому, як відзначалося раніше (див. розділ 4.1), як окислювач при цьому виступає атомарний кисень О(¹D), що утворюється в основному завдяки реакції (14) :

NO₂ + h > NO + О(¹D)

4.1 Окислення атмосферного діоксиду сірки

Як було сказано раніше, діоксид сірки SO₂ - один з основних забруднювачів повітря, що утворюється при виверженні вулканів, спалюванні вугілля і т.д., або при окисленні сірководню (H₂S), що утворюється в результаті розкладання органіки. У сільській місцевості концентрація діоксиду сірки 10 мкг/м³; над океаном - 04 мкг/м³, у забрудненому повітрі міст - 10005000 мкг/м³. Підкреслимо, що окислення сірководню відбувається в декілька стадій, головною з яких є така:

H₂S + О(¹D) > OH* + SH* (50)

Ця реакція, що перебігає при фотохімічному утворенні смога, супроводжується рядом побічних реакцій з утворенням таких часток: SO₂ , SO₃ , H₂SO₄ , H₂, H₂O . Як бачимо, більшість твердих аерозольних часток є сульфатами . Їхній середній вміст у повітрі сільської місцевості та над океаном складає 12 мкг/м³ , а над горами із середнім забрудненням - 720 мкг/м³ .

Процес утворення сульфатних часток йде і за рахунок прямого фотохімічного окислення оксиду сірки ( SO₂).

Процес цей дуже складний, багатостадійний. Загальний процес можна представити такою реакцією:

2SO₂ + O₂ + h > 2SO₃ (51)

Потім у результаті взаємодії з водою оксид сірки (YІ) SO₃ перетворюється в сірчану кислоту (H₂SO₄). Крім того оксид сірки (ІY) SO₂ розчиняється в краплях атмосферної вологи, створюючи H₂SO₃, що потім окислюється до сірчаної кислоти за рівнянням:

2H₂SO₃ + O₂ > 2H₂SO₄ (52)

Процес за участю NH₃ перебігає через фазу утворення зародків аерозолю за схемою (53):

NH₃ + H₂SO₄nH₂O > NH₄HSO₄nH₂O (53)

NH₃ + NH₄HSO₄nH₂O > (NH₄)₂SO₄nH₂O (54)

2SO₂ + O₂ + 2H₂O > 2H₂SO₄ (55)

Остання реакція (55) каталітичного окислення діоксиду сірки перебігає в присутності кристалічних зародків ( на ядрах Айткена) або на частках оксидів металів.

Концентрація вуглеводнів у повітрі мала, усього лише біля декілька частин на мільйон, але вони активізують фотохімічні смоги у містах. Як і практично всі інші речовини вуглеводні окислюються атомарним киснем О(¹D), що утворюється в реакції фотолізу NO₂ (14).

пари органічних сполук , що виділяються рослинністю в повітря в дуже низьких концентраціях (1мкг/м³), принципово можуть служити джерелом аерозольних часток. В утворенні аерозолей беруть участь і оксиди азоту, що утворюються в результаті пожеж. Пари вуглеводнів, що знаходяться в повітрі, поглинають сонячні промені; атомарний кисень О(¹D), який виділяється в результаті описаних вище хімічних реакцій, ініціює ланцюгові реакції, що призводять до утворення аерозолей.

Результатом цих перетворень є утворення парів сірчаної кислоти або окислених вуглеводнів при надлишку парів води. Потім відбувається перетворення цих парів у краплі , тобто утворення зародкових часток. При цьому можлива як гомогенна, так і гетерогенна конденсація . У більшості випадків мають місце обидва типи конденсації. Гетерогенна конденсація відбувається переважає у випадку низької концентрації фотохімічних продуктів або високої концентрації ядер.

4.2 Трансформація аерозольних часток

На частки, що знаходяться в повітрі в зваженому стані, діє сила ваги. Тривалість їхній перебування в повітрі залежить від швидкості падіння, оскільки осаджуються лише частки з радіусом більш 1 мкм. Для часток із меншим радіусом швидкість осідання занадто мала. Шляхом осадження з атмосфери віддалиться 20% часток, головним чином, у результаті промивання атмосфери осадками й утворення туманів. Цей процес очищення впливає на час перебування часток в атмосфері, котре, розраховане по осадженню радіоактивних часток, дорівнює від 3 до 22 днів для помірного клімату (у середньому 7 днів ).

Знаходячись у повітрі в зваженому стані, частки взаємодіють із газоподібними домішками. Крім того, при тривалому перебуванні в повітрі у вигляді аерозолей, частки коагулюють у слідстві броуновського прямування. Газоподібні домішки також реагують з аерозолями: наприклад, аміак взаємодіє із сірчаною кислотою; пари азотної кислоти - з хлоридом натрію; озон - із частками органічних сполук і т.д.

Швидкість реакції в газовій суміші визначається як швидкістю дифузії газу з середини часток до їх поверхні, так і швидкістю дифузії реагуючого газу до частки.

Основні реакції часток аерозолей.

а). Утворення амонієвих солей :

сульфат амонію є важливим компонентом атмосферних аерозолей і утворюється за хімічними реакціями (34),(35).

б). Утворення нітратів можна описати такими рівняннями:

3NO₂ + H₂O 2HNO₃ + NO (56)

HNO₃ + NаCl NаNO₃ + HCl (57)

При цьому азотна кислота адсорбується хлоридом натрію, а хлористий водень десорбірується.

в). Утворення сульфатів лужних металів відбувається за реакцією:

2NаCl + H₂SO₄ Nа₂SO₄ + 2HCl (58)

Відзначимо, що вміст хлориду натрію в атмосфері, наприклад, під Франкфуртом , складає 7 мг/м³. Є підстава припускати, що частина хлору в атмосфері може знаходитися у формі соляної кислоти (HCl).

Аналогічно може взаємодіяти сірчана кислота з карбонатами, що піднімаються з поверхні землі

СаСО₃ + H₂SO₄ CаSO₄ + CO₂ + H₂O (59)

4.3 Розходження в утворенні аерозолів в тропосфері і стратосфері

Знаходячись тривалий час в атмосфері, частки перетерплюють різноманітні зміни аж до моменту їх осадження або вимивання. Перебування часток в атмосфері є динамічним процесом, у ході якого вони знаходяться в стані рівноваги між утворенням у початковій формі і виділенням з атмосфери в іншій формі.

4.3.1 Утворення часток у тропосфері

Продемонструємо, якими шляхами утворюються частки різноманітного складу радіусом менше 20 мкм. над поверхнею Землі в тропосфері (див. табл. 2)

Ці частки або потрапляють у тропосферу з поверхні Землі , або утворюються безпосередньо в атмосфері .

Межі співвідношення між антропогенною і загальною емісією аерозолей знаходяться в діапазоні 5-45% і в даний час немає можливості одержати більш точний розмір. Максимальний внесок людська діяльність вносить у виділення часток, що містять сульфати 50 %.

4.3.2 Утворення часток у стратосфері

Декілька кілометрів над тропосферою складає яскраво виражений прошарок аерозолей. Це встановлено при вивченні розсіювання світла і за допомогою ракетної техніки. При цьому виявлено роль вулканів у кількісному утриманні пилу та часток аерозоля у стратосфері. Деякі з часток знаходилися у рідкому стані, але в основному це були тверді частки. Вони сильно різнилися за формою і їх можна розподілити на три основні групи :

- група з центральною часткою, що оточено майже з усіх боків окремими дрібними сателітами;

- група з центральною часткою, що оточено прошарком без окремих сателітів;

- група окремих часток без сателітів.

Добір проб показав, що стратосферні частки складаються головним чином із сульфатів. У основному це сульфат амонію. Середня концентрація якого складає [SO₄^2-] = 0,1 мг/м³ повітря.

Таблиця 2. Утворення аерозольних часток в атмосфері

Способи утворення	Кількість, Мт/рік
Природні:
Частки грунту та породи	100-500
Лісні пожежі та очистка вирубувань	3-150
Морська сіль	300
Вулканічний пил	25-150
Частки, які утворюються при газових викидах:
Сульфати з H2S	130-200
Амонієві солі	80-270
Нітрати з (NO)х	60-430
Вуглеводні (виділення рослин)	75-200
Всього природного походження	773-2200
Антропогенні:
Безпосередньо емісія часток	10-90
Частки, які утворюються при газових викидах:
Сульфати з SО2	130-200
Нітрати з (NO)х	30-35
Вуглеводні	15-90
Всього антропогенного походження	185-415
Всього:	985-2615

5. Антропогенні джерела забруднення атмосфери

5.1 Забруднення повітря при згорянні палива

Найбільш широке застосування як палива знаходять нафту, вугілля, природний газ. У деяких країнах також широко використовується деревина. Основними компонентами вугілля, нафти і деревини є вуглець, кисень і водень. У менших кількостях присутні сірка, азот, а також сліди інших речовин, наприклад, металів (у виді їхніх сульфатів і оксидів). Природний газ перед використанням звичайно очищують від таких сполук сірки, що утримуються в ньому, як сірководень (H₂S) та сірчистий ангідрид (SO₂), щоб запобігти корозії трубопроводів. Кількість цих сполук, що містять сірку, у паливі залежить як від його типу, так і від місця видобутку. Утримання сірки в нафті і вугіллі змінюється від 0.01 до 0.5%. У нафті вони практично цілком входять до складу органічних сполук (органічна сірка); у вугіллі

50 % це органічні сполуки, інші 50 % - неорганічні (це дрібні кристали піриту FeS₂ і сульфати: Fe₂(SO₄); MgSO₄; CaSO₄ і ін).

При спалюванні палива відбувається окислення водню і вуглецю, що супроводжується виділенням енергії:

С + О₂ CO₂ - 393,5 кДж/моль (60)

H₂ + 1/2 O₂ H₂O - 285 кДж/моль (61)

Якщо концентрація кисню недостатня для повного окислення вуглецю, то здійснюється реакція (62):

C + 1/2 O₂ CO -111 кДж/моль (62)

або частина СО_2, що утворено за реакцією (60), вступає в таку реакцію з вуглецем:

C+ CO₂ 2CO +172 кДж/моль (63)

У такий спосіб при спалюванні палива в недостатній кількості кисню може виділятися велика кількість чадного газу (СО) та зменшуватися (у порівнянні з повним спалюванням) виділення тепла.

При неповному спалюванні нафти або вугілля виділяються леткі органічні сполуки, створюючи один із компонентів диму, що характерно для невеличких домашніх печей. У великих печах леткі сполуки, що володіють високою горючістю, займаються від випромінювання гарячих стінок печі і згоряють цілком до утворення вуглекислого газу і води.

Сірка й азот, що входять до складу вугілля і нафти, також згоряють з утворенням відповідних оксидів. Так, сірка згоряє за реакцією:

S + O₂ SO₂ - 296,9 кДж/моль (64)

При температурі полум'я в меншому ступені відбувається подальше окислювання утвореного оксиду сірки за реакціями:

SO₂ + O SO₃ (65)

SO₂ + 1/2O₂ SO₃ - 99 кДж/моль (66)

У складі оксидів, що утворюються в звичайному полум'ї, лише біля 1% міститься оксиду SO₃. Молекула сірчаного ангідриду SO₃ є стабільною молекулою, проте при низьких температурах швидкість її утворення у відсутності каталізатора незначна. При температурах, що характерно для полум'я, більш стабільною є молекула сірчистого ангідриду SO₂.

У процесі горіння виділяється також і оксид азоту (П) NO. Джерелом його утворення є частково азот, що міститься в паливі (за різними даними окисляється 18-80% цього азоту). Інша частина його утворюється в результаті реакцій з атмосферним азотом у полум'ї і прилягаючих до нього прошарках. Найбільше характерні такі реакції:

N₂ + O NO + N + 315 кДж/моль (67)

N+ O₂ NO + O - 133 кДж/моль (68)

Попадаючи в атмосферу оксид азоту (П) NO повільно в результаті складних фотохімічних реакцій перетворюється в оксид азоту (IY) NO₂. Спрощена схема цієї реакції така:

NO + 1/2 O₂ NO₂ - 57.07 кДж/моль (69)

В умовах високих температур у полум'ї оксиди NO і NO₂ утворюються з активних атомів N і O, а також із радикала ОН. При чому остання реакція перебігає дуже швидко:

N + OH NO + H - 165 кДж/моль (70)

Варто сказати, що кількість утвореного оксиду сірки (IY) SO₂ залежить тільки від вмісту сірки в паливі, а кількість оксидів азоту (NO і NO₂), що утворюються при спалюванні палива, у більшому ступені визначається засобом палива і температурою полум'я.

Утворення твердих часток (диму) при спалюванні залежить від вмісту твердих негорючих матеріалів у паливі і від повноти спалювання вуглецю. В даний час розроблені і широко впроваджені засоби уловлювання часток диму, витяг оксидів SO₂ і NO. Засоби уловлювання діоксиду азоту NO₂ поки що розроблено слабко.

У таблиці 3 приведені дані за вмістом оксидів азоту і сірки, що утворюються при палінні деяких видів палива.

Таблиця 3. Вміст газоподібних викидів від паління палива в (10^-6 - 10⁴%)без урахування викидів від двигунів внутрішнього паління

Паливо	Оксиди азоту	SO2	SO3
	НДК 1971р. США	НДК 1975р. США	Середнє
Нафта	525	225	70-500	200-700	3-12
Вугіль	225	225	200-1200	1100-2100	10-18
Природний газ	150	125	60-1600	-	-

5.2 Забруднення атмосфери двигунами внутрішнього згоряння

При повному спалюванні палива в двигунах внутрішнього паління перебігає хімічна реакція:

С₈Н₁₈ + 12,5О₂ 8СО₂ + 9Н₂О(г) + 47N₂ - 5062 кDж/моль (71)

На відміну від стаціонарних систем, у двигунах внутрішнього згоряння тривалість горіння обмежена частками секунди, а холодні стінки камери не дають можливість паливу згоряти цілком, що призводить до утворення і викиду продуктів неповного спалювання: СО і активних вуглеводнів, що не згоріли.

На частку автомобільного транспорту в даний час припадає 5363% викидів вуглеводнів. При цьому для автомобілів (системи ДТТО) вуглеводні у вихлопних газах складають >50%, випар із бака і карбюратора 20%, а з картеру 25% вуглеводнів. Ступінь стиску в Дизелі паливної суміші вище чим у бензиновому двигуні, хоча tmax = 2200^о і приблизно однакові. Склад відпрацьованих газів двигунів приведено у таблиці 4.

Таблиця 4. Склад відпрацьованих газів бензинових і дизельних двигунів ( % за об'ємом)

Компоненти спрацьованого газу	Бензинові двигуни	Дизельні двигуни
N2	74-77	76-78
О2	0,3-8,0	2-18
Пари Н2О	3,0-5,0	0,5-4,0
СО2	5,0-12	1,0-10,0
СО	5,0-10	0,01-0,5
NO + NO2	0-0,8	0,00002-0,5
Вуглеводні	0,2-3,0	0,009-0,5
Альдегіди	0-0,2	0,001-0,009
Сажа (г/м3)	0-0,04	0,1-1,1

Кількість вуглеводнів, що не згоріли, у відпрацьованих газах бензинового двигуна на холостому ходу, при крейсерській швидкості, прискоренні і гальмуванні знаходиться в такому співвідношенні 2,3 : 1,0 : 1,3 : 9,2.

Крім того при транспортуванні і заправці автомобілів щорічно в атмосферу надходить 1,410⁶ тон вуглеводнів.

5.2.1 Вплив вихлопних газів на людину

Функцією дихальних органів людини є поглинання кисню з повітря і виділення СО₂ з організму. Кисень взаємодіє з гемоглобіном крові. Дихальні шляхи і легені забезпечують максимальний контакт поверхні тканини з повітрям. Забруднюючи речовини з повітря активно впливають на дихальну систему, дратуючи легеневу тканину. При цьому активна площа легень зменшується, звужуються дихальні шляхи.

Оксид вуглецю СО (чадний газ) найбільше поширений компонент вихлопних газів. Він існує в атмосфері до 3 років і в 200 разів активніше чим кисень, тому навіть при низьких концентраціях робить шкідливий вплив на людину, викликає при цьому головний біль, знижує розумову діяльність. Після 2 часів перебування у атмосфері, де присутній оксид СО, спроможність крові переносити кисень знижується на 90% у порівнянні з нормою .

Сірчистий ангідрид (SO₂) викликає спазми дихальних шляхів вже при концентрації його в повітрі 210^-4- 510^-4. При підвищенні його концентрації сильні спазми обмежують доступ повітря в легені .

Оксид азоту (П) NO викликає загальну слабкість в організмі, запаморочення, нудоту. Він є отрутою, що руйнує кров.

Фотохімічний смог - продукт реакції оксидів азоту і вуглеводнів:

2NO + O₂ 2NO₂

NO₂ + h(<430нм) NO + O

O+ О₂ + M O3 + M

O₃ + NO + h O₂ + NO₂,

де М - третій компонент для поглинання надлишку енергії

Як озон так і вільні атоми кисню (O) вступають у реакцію по подвійному зв'язку. Наприклад:

CH₃-CH=CH-CH₃+О₃ CH₃-CH-O-CH(O₂)CH₃ CH₃CHO₂+CH₃CHO (72)

Вільні радикали, що утворяться, (відзначені зірочками) вступають у подальшу реакцію з О₂ і оксидами азоту з виділенням токсичних продуктів.

Вуглеводні нетоксичні в малих концентраціях. Проте, вони беруть участь в утворенні смога (див. схему 2) і їхня концентрація повинна контролюватися. Поліциклічні вуглеводні (наприклад, бензапірен) канцерогенні, вони утворюються безпосередньо у двигуні.

При спалюванні палива, яке містить тетраетил свинець, що збільшує октанове число і чинного в якості антидетонатору, у вихлопних газах з'являються хлорброміди свинцю. Коли макрочастки досягають розміру 0,9 мкм, вони утворюють аерозолі. Підвищена концентрація неорганічних сполук свинцю порушує обмін речовин в організмі; свинець накопичується в кістках, оскільки спроможний заміщувати в них кальцій, і викликає затяжне отруєння організму. Особливо небезпечно вплив свинцю на дітей, тому що призводить до розумового недорозвинення і хронічним захворюванням мозку.

Схема утворення фотохімічного смога в газовій фазі

Засоби очищення вихлопних газів:

1. Каталітичне окислення СО і вуглеводнів (каталізатори Pt і Pd). Ефективність засобу майже 80% . Звичайні каталізатори Cu, Cr₂O₃, Mn, CoО.

2. Каталітична реакція між оксидами CO і NO у присутності металу (наприклад, нержавіюча сталь) або суміш оксидів хрому, міді та заліза.

2NO +2CO N₂ + 2CO₂ + 690 кДж/ моль (73)

Побічні реакції:

2NO + CO N₂O + CO₂ (74)

CO + H₂O CO₂ + H₂ (75)

2NO +5H₂ 2NH₃+ H₂O (76)

2NH₃+ O₂ 3H₂O +2NO (77)

3. Каталітичне розкладання оксиду NO (для двигунів внутрішнього згоряння) перебігає відповідно до реакції:

2NO N₂ + O₂ (78)

5.3 Забруднення повітря промисловими викидами

Лише за останнє десятиріччя промисловість і транспорт розсіяли свинцю в атмосферу Землі більше чим за всю її історію до 1985 р. Все природні джерела забруднення атмосфери металами (вулкани, лісові пожежі) відступають на другий план у порівнянні з діяльністю людини: вони викидають свинцю менше в 18,3 разу, кадмію - у 8,8 разу, цинку - у 7,2 разу. Всі вулкани планети викидають в атмосферу набагато менше цих металів, чим дають їх тільки печі, що палять сміття. При чому антропогенні джерела цих шкідливих металів, на відмінну від природних зосереджені в найбільше густонаселених районах, що за даними медичної статистики завдає істотної шкоди здоров'ю людини.

Тільки за рахунок паління вугілля в різноманітних енергетичних установках у навколишнє середовище надходять деякі елементи в кількостях значно перевищуючи їхній видобуток із природних джерел . Так, ртуті надходить більше в 8700 разів, миш'яку в 125 разів, урану в 60 разів, берилію в 10 разів .

На поверхню землі щорічно витягається з надр 350 млн. тонн заліза, 7,4 млн. тонн фосфору, 5,7 млн. тонн міді, 2,8 млн. тонн свинцю, 2,5 млн. тонн барію, 1,5 млн. тонн кульгава, 230 тис. тонн урану, 190 тис. тонн миш'яку, 79 тис. тонн ртуті і велика кількість інших елементів. Крім того в біосферу вже надійшло 3 млн. хімічних сполук, ніколи небачених в природі. Щорічно цей перелік поповнюється ще 1000 нових сполук.

Крім систем, що використовують паління палива для виробництва енергії різноманітних видів, до джерел забруднення атмосфери відносяться хімічні, металургійні і нафтопереробні промисловості. Наприклад, інтенсивним джерелом сірчистого ангідриду є металургійна промисловість.

5.3.1 Забруднення підприємствами чорної металургії

У основі технологічних процесів чорної металургії лежать високотемпературні виплавки чавуна і сталі. Залізна руда є практично чистим оксидом заліза (Fe₂O₃). Доменні печі являють собою джерело СО₂. При добуванні сталі в сучасних конвекторах для підтримці хімічних реакцій використовують чистий кисень. Цей процес супроводжується інтенсивним виділенням димових газів, від яких треба очищувати повітря перед викидом в атмосферу. Конвекторні гази також відрізняються високим, хоча і нерівномірним вмістом чадного газу СО, утилізація якого спостерігається на більшості сучасних заводів.

При завантаженні коксових печей також можливо забруднення повітря пилюкою, парою та дрібними частками при охолодженні коксу.

Крім того, у повітря виділяються гази, що можуть містити сульфіди (XS) та інші хімічні речовини з неприємним запахом .

Сучасний металургійний завод на кожний мільйон тонн стали виділяє в навколишнє середовище : пилюки - 100 тис. тонн, СО - 30 тис. тонн , SO₂ - 8 тис. тонн, NO₂ - 3 тис. тонн , H₂S - 1тис. тонн , HCN - 50 тонн , HCl - 40 тонн, шлаків - 800 тонн.

Відходи в чорній металургії починають утворюватися вже на стадії гірських і гірсько- збагачувальних робіт. Це особливо відноситься до сучасних найбільше розповсюджених засобів відкритого добування залізних руд, які знешкоджують ландшафт, погіршують стан повітряного середовища, знешкоджують родючий прошарок землі, створюють відвали негрунтовних порід.

5.3.2 Забруднення підприємствами кольорової металургії

Найбільша кількість сірчистого ангідриду (SO₂) виділяється після спалювання палива. Є такі виробництва, що викидають від 4 до 10% SO₂, що достатньо для виробництва сірчаної кислоти. Але цьому заважає далекість підприємства первинної обробки сульфатних руд від районів, де сірчана кислота могла б застосовуватися для хімічної промисловості.

Наприклад: Австралія могла би сама забезпечити себе сіркою, але вона ввозить її і продукти її переробки.

Серйозні наслідки забруднень від забруднення оксидом сірки (IY) SO₂ : загибель рослинності, що супроводжується ерозією грунту.

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Наприклад:

5.3.3 Забруднення підприємствами будівельної індустрії

Здобич таких мінералів, як вугілля, азбест, пісок, роздрібнювана порода (щебінь) для виготовлення цементу і покриття доріг, здійснюється в дуже великих масштабах.

Цемент і скло одержують шляхом випалу вапняку і піску. При цьому виділяється дуже багато вапняної пилюки і вуглекислого газу. При добуванні скла виділяються дим і гази, що містять (крім кремнію) карбонати, нітрати, хлориди і фториди, що являють собою дуже токсичні речовини. Дрібна пилюка (вапняна, піщана), азбест дуже шкідливі для організму людини, бо вони сприяють розвиненню такої хвороби легень, як силікоз.

Зупинимося коротко на специфіці цих викидів та засобах їх ліквідація:

а) Виробництво щебеню і гравію:

Більше 50% часток пилу, що викидаються у повітряний простір, мають розміри більш 30 мкм і тенденцію до осадження. Видимі викиди виникають дуже часто, їх мутність, як правило, на заводах з хорошою системою газоочистки складає менше 20%. Зменшення запилення частіше всього використовують при виробництві щебеню і гравію. Ця технологія особливо корисна на відкритих або летких джерелах виробництва. Для зменшення запилення використовують головним чином воду, метод хімічного змочування речовин та піноутворюючі сполуки, що зменшує поверхневий натяг води і забезпечує краще змочування пилюки. Деякі хімічні речовини, що змочують та утворюють піни, можуть оказувати шкідливий вплив на бетон. У зв'язку з цим необхідно їх заздалегідь досліджувати на сумісність.

б) Асфальтобетонне виробництво.

Основним джерелом забруднення атмосфери в цьому виробництві є викиди аерозолів з сушильних барабанів. Відбуваються також разові викиди аерозолів у разі збереження наповнювача і при його опрацюванні .

Викиди у відсутності наповнювача в середньому складають 20 кг/т. Викиди складають відносно крупні частки, більше 50% яких мають розмір 20 мкм та більше. Газоподібних викидів у вигляді оксидів SO₂ та NO_x значно менше ніж викидів аерозолів. В загальному випадку вони складають 0.045 кг/т. Викиди альдегідів (R-СОН) із сушильних барабанів складають 0.01 кг/т, а викиди металів, як правило, невеликі і, за виключенням проблем, що пов'язано з викидами пахучих речовин, несуттєві.

Викиди із сушильних барабанів уловлюються або скруберами, або рукавними фільтрами, перед якими розташовані циклопи. Ці пристрої зменшують викиди більш ніж на 59%.

в) Виробництво бетону.

Єдиним забрудненням атмосфери при роботі бетонних заводів є аерозолі, що виникають при розвантаженні, навантаження і переробці матеріалів, використовуваних при виробництві бетону, особливо цементу. Викид цементної пилюки відбувається через нещільності у конвеєрної системі і через отвори в бункерах. Середня величина пилоуносу складають 0.045 кг на 1 тону цементу, що добуто. Зменшення викидів досягається герметизацією, зволоженням наповнювача і т.п., що дозволяє зменшити викиди на 90%.

г) Виробництво цементу.

Первинні викиди, що виникають при виробництві цементу - це аерозолі, які містять продукти згоряння палива, що використовується при розігріві печі та в операціях сушки, включаючи SO₂ та NO_x. При низькому рівні вмісту кисню в печі викид сірчистих сполук, таких як H₂S або органічних сполук сірки , є незначний .

Таблиця. Викиди при виробництві цементу з випалювальних печах без системи очистки .

	викиди при різноманітних засобах виробництва; кг/т
	Сухий	Рідкий
Аерозолі	111	104
SO2
Мінеральна сировина	4,5	4,5
Газове паливо	Незначне	Незначне
Нафтове паливо	1.9* S?	1.9* S
Вугільне паливо	3.0* S	3.0* S
NOх	1.2	1.2

S* - відсоток вмісту сірки в паливі.

Викиди аерозолів із сушильних барабанів, млинів та ін. для сухого і мокрого засобів складають відповідно 44 та 15 кг/т.

Зменшення викидів здійснюється за допомогою рукавних фільтрів або електрофільтрів . Для ефективної роботи системи зменшення викидів відхідні гази повинні охолоджуватися до температури 589 К і нижче розпиленням води, розведенням повітря, застосуванням котлів - утилізаторів тепла відхідних газів. Проблема захисту систем пиловловлювання від корозії при цьому залишається дуже важливої .

д) Виробництво вапна.

Як і при виробництві цементу , викид аерозолів є основною проблемою забруднення атмосфери при виробництві вапна. Це визначається не тільки обсягом потенційного викиду, але також видимим білим забарвленням викиду. При виробництві вапни також викидаються у атмосферу продукти спалювання палива, які включають SO₂, CO,CO₂ та NO_x.

Таблиця. Склад викидів у відсутності їх придушення при виробництві вапна.

Процес	Аерозолі	NOx	СО
Обертальна піч	136	1,3	0,9
Вертикальна піч	3,6	Даних немає	Даних немає
Охолоджувач продукту	18,2 *	0	0
Гідратори	0,045 **	0	0

^* - Ці викиди, як правило, направляються у піч.

^** - після проходження системи охолодження розпиленою водою.

Частіше для уловлювання аерозолів використовують тканинні фільтри, електрофільтри, скрубери Вентури, перед якими знаходяться циклопи. Усі ці обладнання можуть працювати з ефективністю 99%.

е) Збагачення вугілля.

Фізична очистка вугілля, яка відбувається на багатьох вуглезбагачувальних фабриках, включає дроблення і просіювання для окремих домішок. Потім розділяють частки вугілля за розмірами та направляють їх на очистку, яка буває мокрою та сухою. За мокрим засобом відбувається відцентровий та гравітаційний розподіл часток у рідкому середовищі ( не призводить до викидів в атмосферу). На нових фабриках використовують апарати для сушіння у киплячому шарі, у якому гарячі димові гази від згоряння вугілля в печі пропускаються крізь рухомий шар дрібного мокрого вугілля. Викиди від фабрик збагачування вугілля в основному складають аерозолі та продукти згоряння, а також дрібнодисперсні частки вугілля, що утворюються у процесі термічної сушки. Вміст аерозолів, що утворюються при дробленні, гуркотінні, збереженні, транспортуванні, здрібнюванні і так далі, змінюється у широких межах. При цьому зі зменшенням поверхневої вологості вугілля вміст аерозолів збільшується.

Середня величина викидів від сушильних апаратів в киплячому шарі тільки з уловлюванням на циклопах складає 11г/м³ або 4,5 кг/т збагаченого вугілля. Викиди аерозолів у відсутності очистки газів з сушильних апаратів з миттєвим пароутворенням і використанням багатошарових сушарок складає 7,2 та 11,4 кг на тону вугілля відповідно. Викид газів в основному відбувається з термічних сушарок у такому складі: NO_x - 40-70& SO_x -0-11

...