Загрязнение атмосферного воздуха

Размещено на http://www.allbest.ru/

8

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание:

Введение

Атмосфера. Её значение для человека

Источники загрязнения атмосферного воздуха

Автотранспорт как основной источник загрязнения атмосферного воздуха

Основные направления в области защиты атмосферы от загрязнения выбросами автотранспорта

Основные мероприятия по снижению загрязнения атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта

Список использованной литературы

Введение

Из всех составных частей биосферы для нормальной жизнедеятельности человека, прежде всего, нужен воздух. Без еды человек может прожить до пяти дней, без воздуха не более пяти минут. В сутки человек в среднем потребляет около килограмма пищи, до двух с половиной литров воды и кислород из двадцати килограммов воздуха. Но потребляемый воздух должен отвечать определённым санитарным требованиям, иначе он вызовет острые или хронические заболевания. В результате промышленных выбросов воздух многих зарубежных городов загрязнен настолько, что днем почти не видно солнца. Промышленная пыль представляет собой один из основных видов загрязнения атмосферы. Вред, причиняемый пылью и золой, является глобальным. Запыленная атмосфера плохо пропускает ультрафиолетовую радиацию, обладающую бактерицидными свойствами, и препятствующую самоочищению атмосферы. Пыль засоряет слизистые оболочки дыхательных органов и глаз, раздражает кожные покровы человека, является переносчиком бактерий и вирусов, снижает освещенность улиц, заводских зданий, жилищ, вызывая перерасход электроэнергии. Сажа, являющаяся компонентом пыли и представляющая собой практически чистый атмосферный углерод, увеличивает заболеваемость раком легких.

Атмосфера. Её значение для человека

Атмосферный воздух - это источник дыхания человека, животных и растительности, сырьё для процессов горения и синтеза химических веществ. Он является материалом, применяемым для охлаждения различных промышленных и транспортных установок, а также средой, в которую выбрасываются отходы жизнедеятельности человека, высших и низших животных и растений. Важную роль во всех природных процессах играет атмосфера. Она служит надежной защитой от вредных космических излучений, определяет климат данной местности и планеты в целом. Воздух атмосферы является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды, её животворным источником. Беречь его, сохранять в чистоте - значит сохранять жизнь на Земле. Во Вселенной земная атмосфера- уникальное и удивительное явление. Она состоит из азота, кислорода, аргона, углекислого газа и других элементов. К бесценным богатствам нашей планеты следует отнести в первую очередь богатую кислородом и сбалансированную по газовому составу атмосферу.

Атмосфера является составной частью биосферы и представляет собой газообразную оболочку Земли, вращающуюся вместе с ней как единое целое. Эта оболочка слоиста. Каждый слой имеет своё название и характерные физико- химические особенности. Условно принято атмосферу делить на две большие составные части: верхнюю и нижнюю. Наибольший интерес представляет для нас нижняя часть атмосферы, главным образом тропосфера, поскольку в ней происходят основные метеорологические явления, влияющие на загрязнение атмосферного воздуха.

Атмосферный воздух выступает своего рода посредником загрязнения всех других объектов природы, он способствует распространению больших масс загрязнений на большие расстояния. Промышленными выбросами, переносимыми по воздуху, загрязняется Мировой океан, закисляются почва и вода. Таким образом, на территорию России ежегодно через западные границы вместе с воздушными массами поступает около 2 млн. тонн двуокиси серы и около 10 млн. тонн сульфатов. Сжигание таких видов топлива, как уголь, нефть, сланцы, ведет к загрязнению воздуха сернистым газом - источником закисления почв и водоемов. Высвободившиеся при этом тепло рассеивается в окружающую среду и служит источником теплового загрязнения атмосферы.

Степень вредности загрязняющих природу веществ зависит от многих факторов окружающей среды и от самих веществ. Научно-технический прогресс ставит задачу разработать объективные и универсальные критерии вредности. Это основополагающая проблема защиты биосферы на сегодняшний день окончательно ещё не решена. Анализ накопленных по этому вопросу данных, приведенный в исследовательских работах, показывает, что метод рассеивания, и разбавления загрязнителей не обеспечивает защиту биосферы

Источники загрязнения атмосферного воздуха

Источники загрязнения многочисленны и разнообразны и по своей природе. Различают естественное и антропогенное загрязнение атмосферы. Естественное загрязнение возникает, как правило, в результате природных процессов вне всякого влияния человека, А антропогенное - в результате деятельности людей. Естественное загрязнение атмосферы обусловлено поступлением в неё вулканического пепла, космической пыли (до 150-165 тыс. т ежегодно), растительной пыльцы, морских солей и т.п. Основными источниками природной пыли являются пустыни, вулканы и оголенные участки земель. К антропогенным источникам загрязнения атмосферного воздуха относятся энергетические установки, сжигающие ископаемое топливо, промышленные предприятия, транспорт, сельскохозяйственное производство. Из всего количества загрязняющих веществ, выброшенных в атмосферу, около 90 % составляют газообразные вещества и около 10 % -- частицы, т.е. твердые или жидкие вещества.

Согласно приведенным данным, природные источники выделяют больше вредных веществ, тем не менее, самым опасным являются антропогенное поступление. Это связано с тем, что вредные вещества антропогенного происхождения накапливаются в зоне обитания человека. Кроме того, вредные специфические вещества, не существовавшие ранее в природных условиях, в настоящее время становятся составной частью атмосферного воздуха, его микроэлементами. К основным источникам промышленного загрязнения атмосферного воздуха относятся предприятия энергетики, металлургии, стройматериалов, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, производства удобрений.

От предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности в воздух в больших количествах поступают углеводороды, диоксид серы, оксиды азота, сероводород, аммиак, хлор, фенол, формальдегид, ацетон, бензол, толуол и другие вещества. Значительные потери углеводородов (CnHn) и других веществ на нефтеперерабатывающих и нефтехимических промышленных предприятиях, приводящие к загрязнению атмосферного воздуха, - свидетельство необходимости разработки и реализации мероприятий по снижению выбросов и выделений.

Основными источниками антропогенного загрязнения атмосферы химическими веществами, поступающие в воздух в газообразном, жидком или твердом состоянии, являются промышленность и транспорт.

В России основное загрязнение атмосферы создают пять отраслей промышленности, автотранспорт и энергетика. Их относительное участие в загрязнение атмосферы распределяется следующим образом: теплоэнергетика - 27,0 %; металлургия (черная, цветная) - 25,8 %; нефтедобыча и нефтехимия 15,5 "/о, автотранспорт -13,3%; предприятия стройматериалов -8,1 %; химическая промышленность -1,3%.

Роль пыли в атмосферном воздухе неоднозначна. Частицы пыли, являясь ядрами конденсации при образовании облаков и туманов, выполняют важную положительную роль в круговороте воды и других веществ в окружающей нас природе. Без частиц пыли не было бы ни облаков, ни туманов. С увеличением запыленности атмосферы, особенно за счет аэрозолей искусственного происхождения, очевидны и негативные последствия. Снижение солнечной энергии, проникающей через увеличившуюся облачность, отрицательно влияет на климат планеты, а повышение концентрации активных соединений - на флору и фауну, а также на здоровье человека. Не исключено, что при сохранении темпов загрязнения атмосферы продуктами деятельности человека ситуация в ближайшие годы существенно ухудшится и к 2000 году концентрация пыли увеличится до уровня, оказывающего постоянное негативное воздействие на климат планеты.

В результате хозяйственной деятельности человека в атмосфере появляются большое количество загрязняющих веществ. Взаимодействие атмосферного воздуха с водой и почвой приводит к качественным и количественным изменениям всей биосферы в целом, усиливая и ускоряя нежелательные изменения состава и структуры атмосферного воздуха, климата Земли. Наиболее сильные изменения климата и качества атмосферного воздуха наблюдается в крупных городах. Если кислород в атмосферном воздухе будет очень сильно загрязнён всевозможными веществами, то постепенно у всего живого на Земле будет сокращаться срок жизни, пока не уменьшится до истребления всех и всего.

Стремительное развитие всех отраслей промышленности, энергетики, транспорта, увеличение численности населения и урбанизация, химизация всех сфер деятельности человека привели к определённым изменениям окружающей природной среды, в том числе неблагоприятным, заключающимся главным образом в загрязнении биосферы. Воздействие вредных веществ антропогенного происхождения на природную среду, а так же отклик среды на эти воздействия становятся глобальными всеобъемлющими. Поэтому вопросы наблюдений, охраны и контроля природной среды в условиях научно-технической революции являются составной и неотъемлемой частью социального развития общества.

В нашей стране хорошо осознаётся опасность возможных негативных последствий воздействия человека на природу (хотя мы и не разделяем мнения о неизбежности наступления экологического кризиса) и принимаются действенные меры по регулированию взаимодействия человека с окружающей его средой. Конечно, решение этой проблемы заключается не в ограничении развития человеческого общества, а в оптимизации его отношений с природой, в разумном преобразовании природы, рациональном использовании её ресурсов в интересах нынешнего и будущих поколений.

Автотранспорт как основной источник загрязнения атмосферного воздуха

загрязнение атмосферный воздух автомобильный

К мобильным источникам относятся автомобили и транспортные механизмы, передвигающиеся по земле, по воде и по воздуху. В больших городах к числу основных источников загрязнения атмосферного воздуха относится автотранспорт. Отходящие газы двигателей содержат сложную смесь, их более чем двухсот компонентов, среди которых немало канцерогенов. Наземные транспортные средства - это механизмы, передвигающиеся по шоссейным и железным дорогам, а также строительное, сельскохозяйственное и военное оборудование. В соответствии с различиями в количествах и видах выбрасываемых загрязняющих веществ целесообразно рассматривать в отдельности двигатели внутреннего сгорания (особенно двух- и четырехтактные) и дизели и аналогичным образом, паровые и дизельные локомотивы.

Вредные вещества при эксплуатации подвижных транспортных средств поступают в воздух с отработавшими газами, испарениями из топливных систем и при заправке, а так же с картерными газами. На выбросы оксида углерода значительное влияние оказывает рельеф дороги и режим движения автомашины. Так, например, при ускорении и торможении в отработавших газах увеличивается содержание оксида углерода почти в 8 раз. Минимальное количество оксида углерода выделяется при равномерной скорости автомобиля 60 км/ч. В таблице №4 приведены значения концентрации основных примесей карбюраторного двигателя при различных режимах его работы.

Выбросы оксидов азота максимальны при отношении воздух - топливо 16:1. Таким образом, значения выбросов вредных веществ в отработавших газах автотранспорта зависят от целого ряда факторов: отношения в смеси воздуха и топлива, режимов движения автотранспорта, рельефа и качества дорог, технического состояния автотранспорта и др. Состав и объёмы выбросов зависят также от типа двигателя. В таблице №5 показаны выбросы ряда вредных веществ карбюраторного и дизельного двигателей.

Выбросы основных загрязняющих веществ значительно ниже в дизельных двигателях. Поэтому принято считать их более экологически чистыми. Однако дизельные двигатели отличаются повышенными выбросами сажи, образующейся вследствие перегрузки топлива. Сажа насыщена канцерогенными углеводородами и микроэлементами- их выбросы в атмосферу недопустимы.

В связи с тем, что отработавшие газы автомобилей поступают в нижний слой атмосферы, а процесс их рассеяния значительно отличается от процесса рассеяния высоких стационарных источников, вредные вещества находятся практически в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспорт следует отнести к категории наиболее опасных источников загрязнения атмосферного воздуха вблизи автомагистралей.

В соответствии с формулой для среднего удельного выброса (коэффициента выброса) суммарный годовой выброс загрязняющих веществ Ем= сумма годовых транспортных показателей кг/км.

Основные направления в области защиты атмосферы от загрязнения выбросами автотранспорта

Основными направлениями работ в области защиты атмосферы от загрязнения выбросами автотранспорта являются: а) создание и расширение производства автомобилей с высокоэкономичным и малотоксичным двигателями, в том числе дальнейшая дизелизация автомобилей; б) развитие работ по созданию и внедрению эффективных систем нейтрализации отработанных газов; в) снижение токсичности моторных топлив; г) развитие работ по рациональной организации движения автотранспорта в городах, совершенствованию дорожного строительства с целью обеспечения безостановочного движения на автомагистралях.

К трудностям очистки газов от загрязнителей относится в первую очередь то, что объемы промышленных газов, выбрасываемых в атмосферу, огромны. Например, крупная теплоэлектроцентраль способна в один час выбросить в атмосферу до 1 млрд. куб. метров газов. Поэтому даже при весьма высокой степени очистки отходящих газов количество загрязняющего вещества, поступающего в воздушный бассейн, будет оцениваться значительной величиной. Кроме того, нет единого универсального метода очистки для всех загрязнителей.

Эффективный метод очистки отходящих газов от одного загрязняющего вещества может оказаться бесполезным по отношению к другим загрязнителям. Или метод, хорошо оправдавший себя в конкретных условиях (например, в строго ограниченных пределах изменения концентрации или температуры), в других условиях оказывается малоэффективным. По этой причине приходится использовать комбинированные методы, сочетать несколько способов одновременно. Все это определяет высокую стоимость очистных сооружений, снижает их надежность при эксплуатации. Вредные примеси в отходящих газах могут быть представлены либо в виде аэрозолей, либо в газообразном или парообразном состоянии. В первом случае задача очистки состоит в извлечении содержащихся в промышленны газах взвешенных твердых и жидких примесей - пыли, дыма, капелек тумана и брызг. Во втором случае - нейтрализация газо- и парообразных примесей. Очистка от аэрозолей осуществляется применением электрофильтров, методов фильтрации через различные пористые материалы, гравитационной или инерционной сепарации, способами мокрой очистки.

Очистка выбросов от газо- и парообразных примесей осуществляется методами адсорбции, абсорбции и химическими методами.

Адсорбция есть процесс поглощения газа или пара поверхностью твердых тел (адсорбентов) - силикагеля, активированного угля и других. В случае низкой концентрации и правильного подбора адсорбента этот метод позволяет извлекать любую примесь с высокой степенью очистки, достигающей 99 %. Адсорбенты используются в виде зерен размером 2-8 мм или в пылевидном состоянии. Загрязненный газ пропускается через слой адсорбента.

Абсорбционный способ очистки основан на различной растворимости компонентов газовой смеси в жидкости - абсорбенте. В качестве абсорбентов, используемых для очистки газовых выбросов, применяются вода, растворы щелочей, этанол-амины и другие жидкости. К достоинствам абсорбционной очистки относятся, прежде всего, высокая степень очистки, непрерывность процесса, возможность извлечения большого количества примесей и возможность регенерации абсорбента, а к недостаткам - громоздкость оборудования, сложность технологических схем очистки.

Химические методы очистки газообразных отходов заключаются в том, что к отходящим промышленным газам добавляют различные реагенты. Вступающие в химические реакции с примесями. Иногда этими реагентами могут служить компоненты самих загрязнителей, а реакции поддерживаются применением катализаторов. В результате взаимодействия образуются новые соединения, не оказывающие отрицательного воздействия на природу.

Основное достоинство химических методов очистки - высокая степень очищения.

Одним из видов химических методов может служить термическая очистка - дожигание отработавших газов. При высоких температурах происходит окисление содержащихся токсичных органических загрязнений кислородом воздуха до нетоксичных соединений. Дожигание органических примесей в газах промышленных выбросов и транспорта применяют в основном в тех случаях, когда утилизация их нецелесообразна или невозможна.

Основные мероприятия по снижению загрязнения атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта

Основные мероприятия по снижению загрязнения атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта на 1997 - 1999 годы.

1. Мероприятия по использованию СПГ в качестве моторного топлива.

1.1 Переоборудовать автотранспорт муниципальных мероприятий, используемый на внутригородских работах, на газовое топливо.

Снижение на единицу транспорта в 3-4 раза выбросов оксидов углерода, на 15-20 % оксидов азота, ликвидация выбросов сажи дизельным автотранспортом, исключение выбросов свинца.

1.2 Организовать работу передвижных авто-заправочных станций. Обеспечение технической возможности перевода автотранспорта на газовое топливо.

1.3 Разработать схему размещения новых автомобильных газонаполнительных компрессорных станций и предложения по их строительству.

Обеспечение технической возможности перевода автотранспорта на газовое топливо.

1.4 Провести рекламно - информационную работу по переводу автотранспорта на газ.

Экологическое воспитание и образование населения, пользователей автотранспортными средствами.

2. Мероприятия по обеспечению области качественными нефтепродуктами.

2.1 Организация лаборатории по контролю качества ввозимого в область моторного топлива.

Уменьшение выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами (ОГ).

2.2 Организация контроля содержания тетраэтилсвинца в моторном топливе.

Снижение выбросов свинца с ОГ.

2.3 Обеспечение области неэтилированным бензином: -50% в экологически неблагополучных городах - 100% на всей территории области.

Снижение выбросов свинца с ОГ.

2.4 Разработка мер экономического стимулирования поставок в область неэтилированного бензина.

Снижение выбросов свинца с ОГ.

3. Организационно-технические мероприятия.

3.1 Рационализация работы светофоров с целью снижения загрязнения воздуха на автомагистралях.

Снижение загрязненности воздуха на автомагистралях.

Список использованной литературы:

1. Автогазета. -- № 37 от 23.10.02., ст.: Перевод автомобилей на газовое топливо С. 2.

2. Аксенов, И.Я. Транспорт и охрана окружающей среды / И.Я. Аксенов, В.И. Аксенов. М.: Транспорт, 1986. - 176 с.

3. Акимова, Т.А. Экология. Человек Экономика - Биота - Среда: учебник для вузов / Т.А. Акимова, В.В. Хаскин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000 - 30 с.

4. Александрова, Т.А. Ландшафты малых котловин горной тайги / Т.А. Александрова, B.C. Преображенский. -М.: Наука, 1964. С. 23.

5. Амбарцумян, В.В. Экологическая безопасность автомобильного транспорта / В.В. Амбарцумян, В.Б. Носов, В.И. Тагасов. М.: ООО Издательство «Научтехлитиздат», 1999.

Размещено на Allbest.ru