Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное Учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный технологический университет

«СТАНКИН»

Кафедра: Инженерно экологическая безопасность (ИнЭБ)

Реферат

Организация управления защитой атмосферы

Выполнил: студент группы МДБ 13-07 Прус А.В.

Проверила: Бутримова Е.В.

Москва 2016

Оглавление

Введение

1. Защита атмосферы

1.1 Основные загрязнители атмосферного воздуха

1.2 Экологические последствия загрязнения атмосферы

1.3 Значение атмосферного воздуха как объекта охраны

1.4 Нормирование качества и охрана атмосферного воздуха

2. Меры по охране атмосферного воздуха

2.1 Основные пути снижения и полной ликвидации загрязнения атмосферы

2.2 Очистка воздуха от примесей

2.3 Очистка газовых выбросов от вредных примесей

2.4 Устройства для очистки технологических выбросов в атмосферу от аэрозолей

2.5 Способы очистки от газо- и парообразных примесей

Заключение

Список литературы

Введение

Атмосфера -- газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией. Поскольку не существует резкой границы между атмосферой и межпланетным пространством, то обычно атмосферой принято считать область вокруг небесного тела, в которой газовая среда вращается вместе с ним как единое целое. Глубина атмосферы некоторых планет, состоящих в основном из газов (газовые планеты), может быть очень большой.

Атмосфера Земли содержит кислород, используемый большинством живых организмов для дыхания, и диоксид углерода потребляемый растениями, водорослями и цианобактериями в процессе фотосинтеза. Атмосфера также является защитным слоем планеты, защищая её обитателей от солнечного ультрафиолетового излучения.

В современный период атмосфера Земли претерпевает множественные изменения коренного характера: модифицируются ее свойства и газовый состав, возрастает опасность разрушения ионосферы и стратосферного озона; повышается ее запыленность; нижние слои атмосферы насыщаются вредными доля живых организмов газами и веществами промышленного и другого хозяйственного происхождения. В следствии огромных выбросов техногенных газов и веществ, достигающих многих миллиардов тонн в год происходит нарушение газового состава атмосферы. Весьма важную роль в составе атмосферы играет двуокись углерода ( углекислый газ ), который играет важную роль не только в жизнедеятельности человека, но и в выполнении атмосферной функции предохранения подстилающей поверхности от перегрева и переохлаждения. Однако, хозяйственная деятельность человека нарушила естественный баланс выделения и ассимиляции СО₂ в природе, в результате чего его концентрация в атмосфере увеличивается. Если до 1850 года содержание СО₂ в атмосфере Земли составляло 260 - 290 объемных частей на миллион (ч/млн.), то в 1993 этот показатель возрос до 345 ч/млн.

Основной задачей человечества в современный период является полное осознание важности экологических проблем, и кардинальное их решение в короткие сроки. Необходимо развивать новые методы получения энергии основанные не на деструктуризации веществ а на других процессах. Человечество как единое целое должно взяться за решение этих проблем, ведь если ничего не делать Земля скоро прекратит свое существование как планета пригодная для обитания живых организмов.

1. Защита атмосферы

1.1 Основные загрязнители атмосферного воздуха

Основными загрязнителями атмосферного воздуха, образующимися как в процессе хозяйственной деятельности человека, так и в результате природных процессов, являются диоксид серы SO₂, диоксид углерода CO₂, оксиды азота NO_x, твердые частицы - аэрозоли. Их доля составляет 98% в общем объеме выбросов вредных веществ. Помимо этих основных загрязнителей, в атмосфере наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ: формальдегид, фенол, бензол, соединения свинца и других тяжелых металлов, аммиак, сероуглерод и др.

1.2 Экологические последствия загрязнения атмосферы

К важнейшим экологическим последствиям глобального загрязнения атмосферы относятся: атмосфера загрязнение экологический

· возможное потепление климата (парниковый эффект);

· нарушение озонового слоя;

· выпадение кислотных дождей;

· ухудшение здоровья.

1.3 Значение атмосферного воздуха как объекта охраны

Объектами правовой охраны согласно Закону РФ «Об охране окружающей среды» признаются климатические ресурсы, атмосферный воздух включая озоновый слой, земля, ее недра и почвы, воды (поверхностные, подземные), растительный и животный мир в их видовом разнообразии во всех сферах произрастания и обитания, типичные и редкие ландшафты, а также иные сферы.

Таким образом, атмосферный воздух является одним из объектов экологических правоотношений. Воздух -- важнейшая составная часть среды обитания людей. Он -- основа жизни на Земле, в том числе жизни человека. Атмосфера служит надежной защитой от вредных космических излучений, определяет климат данной местности и планеты в целом, оказывает решающее воздействие на здоровье людей, их трудоспособность, жизнедеятельность растительного и животного мира. Атмосферный воздух выполняет также геологические, экологические, терморегулирующие, защитные, энергоресурсоиые, хозяйственные и другие функции. Равным образом он прямо или косвенно служит необходимым, условием производства. Загрязнение воздуха, те изменение его природного состава из-за пыли, выхлопных газов или пахучих веществ, может в зависимости от вида загрязнения, концентрации примесей и срока их воздействия вредно влиять на условия труда и быта людей, отражаться на их жизни и здоровье, наносить вред окружающей среде и народному хозяйству. Основными источниками антропогенного загрязнения атмосферы химическими веществами, поступающими в воздух в газообразном, жидком или твердом состоянии, являются промышленность и транспорт. Кроме того, в атмосферу постоянно поступают загрязняющие вещества природного происхождения, состоящие главным образом из таких компонентов, как морская соль, дым и газ лесных или степных пожаров и извержении вулканов, пыль, возникающая из-за эрозии почв, а также растительного, животного и космического происхождения.

Атмосферный воздух также, как и вся природа, находится под охраной государства. Она осуществляется в различных направлениях это:

- обеспечение оптимального для жизни качества атмосферного бассейна путем защиты его от различных видов загрязнения (естественного и искусственного происхождения);

- сохранение оптимального для жизни газового состава атмосферы и прежде всего ее кислородных ресурсов;

- поддержание оптимального естественного состояния воздушной среды путем предупреждения и ограничения физических воздействий;

- предотвращение разрушения озонового слоя атмосферы и атмосферных явлений, неблагоприятно воздействующих на погоду и климат, здоровье людей, растительный и животный мир.

Правоотношения по охране атмосферного воздуха в РФ регулируются специальным законом «Об охране атмосферного воздуха».

Основными задачами указанного Закона являются:

- регулирование отношений в области охраны атмосферного воздуха в целях обеспечения благоприятной среды обитания человека, сохранения, улучшения и восстановления состояния атмосферного воздуха;

- предотвращение и снижение уровней вредного химического, физического, биологического и иного воздействия на атмосферный воздух;

- обеспечение рационального использования атмосферного воздуха для производственных нужд;

- укрепление правопорядка и законности в области охраны атмосферного воздуха.

1.4 Нормирование качества и охрана атмосферного воздуха

Нормирование качества атмосферного воздуха является одним из основных методов его охраны. Оно осуществляется с целью установления обоснованных предельно допустимых нормативов воздействия на атмосферный воздух, гарантирующих безопасность здоровью населения и окружающей среде.

С целью достижения, и сохранения благоприятного качества атмосферного воздуха устанавливаются:

- нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе (ориентировочно безопасных уровней воздействия) и уровней вредных физических и иных воздействий на него;

- нормативы предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и вредных физических и иных воздействий на него;

- нормативы предельных объемов образования загрязняющих веществ при эксплуатации технологического и другого оборудования, сооружений и объектов;

- нормативы потребления атмосферного воздуха для производственных нужд;

- нормативы содержания загрязняющих веществ в отработанных газах и вредных физических и иных воздействий передвижных источников на атмосферный воздух;

- нормативы удельных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Законодательством РФ могут устанавливаться и другие нормативы в области использования и охраны атмосферного воздуха.

Согласно закону, при проектировании, строительстве, реконструкции городов и других населенных пунктов должны учитываться состояние атмосферного воздуха и прогноз его изменения. Проектирование, строительство, реконструкция городов и других населенных пунктов должны проводиться в соответствии с санитарными нормами, правилами и гигиеническими нормативами по охране атмосферного воздуха. Выбор территорий и площадок для строительства городов, населенных пунктов и жилых объектов согласовывается с органами, осуществляющими государственный контроль в области охраны атмосферного воздуха.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух стационарными источниками могут производиться только на основании разрешений, выдаваемых органом государственного управления по природным ресурсам и охране окружающей среды или его территориальными органами в пределах их полномочий. Объемы этих выбросов определяются на основании нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Кроме всего прочего, в Законе предусмотрен экономический механизм охраны атмосферного воздуха он включает:

- планирование и финансирование мероприятий по охране атмосферного воздуха;

- установление лимитов допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

- установление нормативов платы и размеров платежей за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух и вредные физические и иные воздействия;

- установление нормативов платы и размеров платежей за потребление атмосферного воздуха для производственных нужд;

- установление нормативов платы за превышение лимитов выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

- предоставление юридическим и физическим лицам налоговых, кредитных и иных льгот при внедрении ими малоотходных, энерго- и ресурсосберегающих технологий, использовании нетрадиционных видов энергии и альтернативных видов топлива, осуществлении других эффективных мер по охране атмосферного воздуха;

- возмещение в установленном порядке ущерба, причиненного окружающей среде и здоровью людей вследствие нарушения требований настоящего Закона.

Экономический механизм охраны атмосферного воздуха может включать и другие положения, определяемые законодательством РФ.

2. Меры по охране атмосферного воздуха

2.1 Основные пути снижения и полной ликвидации загрязнения атмосферы

Разработка и внедрение очистных фильтров, применение экологически безопасных источников энергии, безотходной технологии производства, борьба с выхлопными газами автомобилей, озеленение.

Очистные фильтры являются основным средством борьбы с промышленным загрязнением атмосферы. Очистка выбросов в атмосферу осуществляется путем пропускания их через различные фильтры (механические, электрические, магнитные, звуковые и др.), воду и химически активные жидкости. Все они предназначены для улавливания пыли, паров и газов.

Эффективность работы очистных сооружений различна и зависит как от физико-химических свойств загрязнителей, так и от совершенства применяемых методов и аппаратов. При грубой очистке выбросов устраняется от 70 до 84% загрязнителей, средней очистке -- до 95 -- 98% и тонкой -- 99% и выше.

Решить проблему охраны атмосферы только при помощи очистных сооружений невозможно. Необходимо применение комплекса мероприятий, и прежде всего внедрение безотходных технологий.

Безотходная технология эффективна в том случае, если она строится по аналогии с процессами, происходящими в биосфере: отходы одного звена в экосистеме используются другими звеньями. Цикличное безотходное производство, сопоставимое с циклическими процессами в биосфере, -- это будущее промышленности, идеальный путь сохранения чистоты окружающей среды.

Один из способов предохранения атмосферы от загрязнения-- переход на использование новых экологически безопасных источников энергии. Например, строительство станций, использующих энергию приливов и отливов, использование гелиоустановок и ветряных двигателей. В 1980-е гг. перспективным источником энергии считались атомные электростанции (АЭС). После Чернобыльской катастрофы число сторонников более широкого использования атомной энергии уменьшилось. Эта авария показала, что атомные источники энергии требуют повышенного внимания к системам их безопасности. Альтернативным источником энергии академик А.Л.Яншин, например, считает газ, которого в России в перспективе можно добывать около 300 трлн мз/год.

В качестве частных решений защиты воздуха от выхлопных газов автомобилей можно указать на установку фильтров и дожигающих устройств, замену добавок, содержащих свинец, организацию движения транспорта, которая уменьшит и исключит частую смену режимов работы двигателей (дорожные развязки, расширение дорожного полотна, строительство переходов и т.д.). Кардинально проблема может быть решена при замене двигателей внутреннего сгорания на электрические. Для уменьшения токсических веществ в выхлопных газах автомобилей предлагается замена бензина другими видами горючего, например смесью различных спиртов. Перспективны газобаллонные автомобили. Озеленение городов и промышленных центров: зеленые насаждения за счет фотосинтеза освобождают воздух от диоксида углерода и обогащают его кислородом. На листьях деревьев и кустарников оседает до 72% взвешенных частиц пыли и до 60% диоксида серы. Поэтому в парках, скверах и садах в воздухе содержится пыли в десятки раз меньше, чем на открытых улицах и площадях. Многие виды деревьев и кустарников выделяют фитонциды, убивающие бактерии. Зеленые насаждения в значительной мере регулируют микроклимат города, «гасят» городской шум, приносящий огромный вред здоровью людей. Для поддержания чистоты воздуха большое значение имеет панировка города. Фабрики и заводы, транспортные магистрали должны отделяться от жилых кварталов буферной зоной, состоящей из зеленых насаждений. Необходимо учитывать направление основных ветров (розу ветров), рельеф местности и наличие водоемов, располагать жилые кварталы с подветренной стороны и на возвышенных участках. Промышленные зоны лучше размещать вдали от жилых кварталов или за пределами города.

Правовая охрана атмосферы -- реализация конституционных прав населения и норм в экологической сфере привела к существенному расширению базы законодательного регулирования в области охраны атмосферного воздуха.

2.2 Очистка воздуха от примесей

Для атмосферы характерна чрезвычайно высокая динамичность, обусловленная как быстрым перемещением воздушных масс в латеральном и вертикальном направлениях, так и высокими скоростями, разнообразием протекающих в ней физико-химических реакций. Атмосфера рассматривается как огромный «химический котел», который находится под воздействием многочисленных и изменчивых антропогенных и природных факторов. Газы и аэрозоли, выбрасываемые в атмосферу, характеризуются высокой реакционной способностью. Пыль и сажа, возникающие при сгорании топлива, лесных пожарах, сорбируют тяжелые металлы и радионуклиды и при осаждении на поверхность могут загрязнить обширные территории, проникнуть в организм человека через органы дыхания.

Загрязнением атмосферы считается прямое или косвенное введение в нее любого вещества в таком количестве, которое воздействует на качество и состав наружного воздуха, нанося вред людям, живой и неживой природе, экосистемам, строительным материалам, природным ресурсам - всей окружающей среде.

Для защиты атмосферы от негативного антропогенного воздействия используют следующие меры:

- экологизацию технологических процессов;

- очистку газовых выбросов от вредных примесей;

- рассеивание газовых выбросов в атмосфере;

- устройство санитарно-защитных зон, архитектурно-планировочные решения.

2.3 Очистка газовых выбросов от вредных примесей

Газовые выбросы классифицируются по организации отвода и контроля - на организованные и неорганизованные, по температуре на нагретые и холодные.

Организованный промышленный выброс - это выброс, поступающий в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды, трубы.

Неорганизованные называют промышленные выбросы, поступающие в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования. Отсутствие или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки и хранения продукта.

Для снижения загрязнения атмосферы от промышленных выбросов используют системы очистки газов. Под очисткой газов понимают отделение от газа или превращение в безвредное состояние загрязняющего вещества, поступающего от промышленного источника.

2.4 Устройства для очистки технологических выбросов в атмосферу от аэрозолей

Сухие пылеуловители предназначены для грубой механической очистки от крупной и тяжелой пыли. Принцип работы - оседание частиц под действием центробежной силы и силы тяжести. Широкое распространение получили циклоны различных видов: одиночные, групповые, батарейные.

На схеме (рис.2.1) изображена упрощенная конструкция одиночного циклона. Пылегазовый поток вводится в циклон через входной патрубок 2, закручивается и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса 1. Частицы пыли отбрасываются под действием центробежных сил к стенке корпуса, а затем под действие силы тяжести собираются в пылевой бункер 4, откуда периодически удаляются. Газ, освободившись от пыли, разворачивается на 180є и выходит из циклона через трубу 3.

Рис.2.1 Одиночный циклон

Мокрые пылеуловители (скрубберы)

Мокрые пылеуловители характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсной пыли размером до 2 мкм. Работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель под действием сил инерции или броуновского движения.

На схеме (Рис 2.2) показано как, запыленный газовый поток по патрубку 1 направляется на зеркало жидкости 2, на котором осаждаются наиболее крупные частицы пыли. Затем газ поднимается навстречу потоку капель жидкости, подаваемой через форсунки, где происходит очистка от мелких частиц пыли.

Рис 2.2 Схема скруббера

Фильтры

Предназначены для тонкой очистки газов за счет осаждения частиц пыли (до 0,05 мкм) на поверхности пористых фильтрующих перегородок (рис. 2.3). По типу фильтрующей загрузки различают тканевые фильтры (ткань, войлок, губчатая резина) и зернистые. Выбор фильтрующего материала определяется требованиями к очистке и условиями работы: степень очистки, температура, агрессивность газов, влажность, количество и размер пыли и т.д.

Рис. 2.3 Схема фильтра

Электрофильтры

Электрофильтры - эффективный способ очистки от взвешенных частиц пыли (0,01 мкм), от масляного тумана. Принцип действия основан на ионизации и осаждении частиц в электрическом поле. У поверхности коронирующего электрода происходит ионизация пылегазового потока. Приобретая отрицательный заряд, частицы пыли движутся к осадительному электроду, имеющему знак, противоположный заряду коронирующего электрода. По мере накопления на электродах частицы пыли падают под действием силы тяжести в сборник пыли или удаляются встряхиванием.

2.5 Способы очистки от газо- и парообразных примесей

· каталитическое дожигание СО до СО2;

· восстановление NОx до N2.

2. Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве абсорбента, например, используют воду для улавливания таких газов как NH3, HF, HCl.

3. Адсорбционный метод позволяет извлекать вредные компоненты из промышленных выбросов с помощью адсорбентов - твердых тел с ультрамикроскопической структурой (активированный уголь, цеолиты, Al2O3.

Заключение

Охрана атмосферного воздуха имеет огромное значение, поскольку именно он зачастую является источником множества экологических противоречий. Наиболее остро они возникают в крупных городах с высокой концентрацией промышленных предприятий, транспорта, населения. Загрязнение атмосферного воздуха таких городов имеет особенно высокий уровень. Обычные загрязнители воздуха городов -- пыль, сернистый газ, окись углерода, двуокись азота, сероводород и др.

Список литературы

1. Балашенко С. А., Демичев Д. М.. Экологическое право. М., 1999.

2. Вронский В.А. Прикладная экология. М. 2000.

3. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. /Под ред. С. Калверта и Г. Инглунда. - М.: «Металлургия», 1998.

4. Кормилицын В.И. и др. Основы экологии - М.: ИНТЕРСТИЛЬ, 2001.

5. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России. - М.: АО «МДС», 2000.

6. Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. - М.: Просвещение, 1999

Размещено на Allbest.ru