Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Апреля 2012 в 00:12, курсовая работа
Как известно, без пищи человек может прожить десятки дней, без воды – несколько дней, а без воздуха – всего несколько минут.
В промышленности и на транспорте воздух является важнейшим сырьем, необходимым главным образом для горения топлива, охлаждения и транспортирования отходов. Главными загрязнителями воздуха в промышленности являются: энергетика, цветная металлургия, черная металлургия, нефтедобыча, нефтепереработка. Возникают экологические проблемы, такие как «озоновые дыры», кислотные дожди «парниковый эффект».
Ведение
Как известно, без пищи человек может прожить десятки дней, без воды – несколько дней, а без воздуха – всего несколько минут.
В промышленности и на транспорте воздух является важнейшим сырьем, необходимым главным образом для горения топлива, охлаждения и транспортирования отходов. Главными загрязнителями воздуха в промышленности являются: энергетика, цветная металлургия, черная металлургия, нефтедобыча, нефтепереработка. Возникают экологические проблемы, такие как «озоновые дыры», кислотные дожди «парниковый эффект».
По данным Всемирной организации здравоохранения, общую схему реакции человеческого организма на воздействие загрязнителей окружающей среды можно представить в следующем виде: накопление загрязнений в органах и тканях → сдвиги жизнедеятельности организма → физиологические признаки заболевания → заболеваемость → смерть[1].
Цель каждого человека – понять и осознать, что так дальше загрязнять окружающую природную среду нельзя – это крайне опасно для здоровья и жизни человека, что в перспективе мы приближаемся к экологической катастрофе, что, уничтожая природу, человек уничтожает себя[1].
Целью данного проекта является рассмотрение влияния загрязнителей на атмосферу, определение причин вредного воздействия промышленных предприятий, сельского хозяйства и деятельности человека на воздушный бассейн.
Важнейшие климатические и экологические особенности Земли в решающей степени определяются наличием и свойствами ее газовой оболочки – атмосферы. Благодаря специфическому газовому составу, способности поглощать и отражать солнечную радиацию, озоновому слою в котором задерживается основная часть коротковолнового излучения Солнца, благоприятному температурному режиму и присутствию водяного пара атмосферу можно назвать одним из главных источников жизни на Земле.
В современном газовом составе атмосферы, который отличается большим постоянством, содержится по объему (%): азота – 78,08, кислорода – 20,9, аргона – 0,93, углекислого газа – 0,031 и небольшое количество инертных газов. Наиболее важная переменная составляющая атмосферы – водяной пар. Пространственно-временная изменчивость его концентрации, а также непостоянство радиационного и светового режимов предопределяют резко дифференцированные условия функционирования природных экосистем. Несмотря на то, что климатические контрасты в различных районах Земли сглаживаются благодаря циркуляции атмосферы и морским течениям, эта дифференциация весьма заметна.
Географическая оболочка Земли богата и другими полезными компонентами, необходимым для функционирования живых организмов, - кислородом. Его содержание по массе в литосфере составляет – 47%, в гидросфере – 85,9%, однако преобладающая часть кислорода находится в химически связанном состоянии. Атмосфера по сравнению с литосферой и гидросферой характеризуется небольшим содержанием свободного кислорода, потребляемого живыми организмами и способствующего переработке продуктов распада органической материи, осуществляющегося в условиях достаточно высокой среднегодовой температуре воздуха( 13,6 °С) у поверхности Земли.
Исходя из термической структуры и циркуляции атмосферы ее принято разделять на сферические слои, именуемые тропосферой, стратосферой, мезосферой и термосферой, верхние границы которых называются паузами.
Из всех газов, содержащихся в атмосфере, наибольшее значение для деятельности живых организмов имеют кислород, углекислый газ, озон и водяной пар. Кислород используется в процессах дыхания, окисления органического вещества либо неорганических элементов. Углекислый газ расходуется в ходе фотосинтеза автотрофными растениями и выделяется при разложении органического детрита.
Если содержание азота, кислорода и аргона в тропосфере весьма постоянно, то распределение озона и водяного пара меняется в зависимости от времени года, географической широты и других факторов. Нестабильность атмосферы как природной системы объясняется колебаниями температуры, давления, плотности, а также гравитационным воздействием Луны и Солнца, вызывающим атмосферные приливы в стратосфере. Выше стратосферы располагаются мезосфера, в которой температура убывает с высотой, и термосфера, где наблюдается обратное явление[1].
В настоящее время к естественным факторам изменчивости атмосферы добавился антропогенный фактор, связанный с прогрессирующим ее загрязнением.
Под загрязнением атмосферы следует понимать изменение ее состава при поступлении примесей естественного или антропогенного происхождения. Вещества-загрязнители бывают трех видов: газы, пыль и аэрозоли. К последним относятся диспергированные твердые частицы, выбрасываемые в атмосферу и находящиеся в ней длительное время во взвешенном состоянии.
К основным загрязнителям атмосферы относятся углекислый газ, оксид углерода, диоксиды серы и азота, а также малые газовые составляющие, способные оказывать влияние на температурный режим тропосферы: диоксид
азота, галогенуглероды (фреоны), метан и тропосферный озон. Объем выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников на территории России составляет около 22-25 млн. т. в год. Объем этих выбросов за последние годы ежегодно сокращается на 300-600 тыс.т. Сокращение выбросов обусловлено главным образом повсеместным спадом промышленного производства, особенно в добывающих и ресурсоперерабатывающих отраслях. Позитивную роль в этих условиях сыграла относительная стабильная добыча и использование газа – экологически чистого топлива.
Наблюдения за состоянием атмосферного воздуха свидетельствуют о снижении средних концентраций взвешенных веществ, растворимых сульфатов, аммиака, бенз(а)пирена, сажи, сероводорода, формальдегида, вследствие спада производства и закрытия предприятий. При этом возросли средние концентрации диоксида азота, оксида углерода, сероуглерода, фенола, фторида водорода, что связано с неритмичностью работы предприятий. Отмечен также рост концентраций оксида углерода, диоксида азота и фармальдегида на автомагистралях крупных городов и прилегающих к ним территориях[1].
Основной вклад в высокий уровень загрязнения воздуха вносят предприятия черной и цветной металлургии, химии и нефтехимии, стройиндустрии, энергетики, целлюлознобумажной промышленности, а в некоторых городах и котельные. Из года в год возрастает загрязнение атмосферного воздуха веществами, характерными для автомобильного транспорта.
Основной причиной высокого загрязнения воздуха являются выбросы специфических веществ.
Углекислый газ с кислородом являются биогенном атмосферы, который в основном контролируется биотой. В XX веке наблюдается рост концентрации углекислого газа в атмосфере, доля которого с начала XX века увеличилась почти на 25%, а за последние 40 лет – на 13%.
Около 2% общей массы выбросов в атмосферу составили вредные вещества с высокой токсичностью ( сероуглерод, фтористые соединения, бенз(а)пирен, сероводород и др.).
Газообразные азотсодержащие соединения (NO,NH3) содержатся в промышленных выбросах, образующихся при сжигании органического топлива (уголь, бензин, мазут), а также продуцируются анаэробными бактериями.
Из естественных и антропогенных источников в атмосферу ежегодно поступают сотни миллионов тонн аэрозолей. К естественным источникам относят пыльные бури, вулканические извержения и лесные пожары. Газообразные выбросы (например, SO2) приводят к образованию в атмосфере аэрозолей. Несмотря на то, что время пребывания в тропосфере аэрозолей исчисляется несколькими сутками, они могут вызвать снижение средней температуры воздуха у земной поверхности на 0,1-0,3° С. Не меньшую опасность для атмосферы и биосферы представляют аэрозоли антропогенного происхождения, образующиеся при сжигании топлива либо содержащиеся в промышленных выбросах. Минеральный состав аэрозолей антропогенного происхождения многообразен: оксиды железа и свинца, силикаты, сажа. Также присутствуют элементы и соединения, опасные для здоровья человека (хлор, бром, ртуть, фтор и др.).
Аэрозоли загрязняют не только атмосферу, но и стратосферу, оказывая влияние на ее спектральные характеристики и вызывая опасность повреждения озонового слоя. Непосредственно в стратосферу аэрозоли поступают с выбросами сверхзвуковых самолетов, однако имеются аэрозоли и газы, диффундирующие в стратосфере.
На загрязнение воздушного бассейна большое влияние оказывает
выпадение кислотных соединений. Сегодня серно- и азотокислотные осадки выпадают на значительных территориях Российской Федерации. Как правило, они образуются в зоне действия предприятий цветной металлургии и химической переработки сернистого газового конденсата, а также на траекториях переноса воздушных масс от этих предприятий.
К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем[1].
Человек хочет получить много благ. Для производства пищи, одежды и жилья необходимо переработать много сырья, сжечь много топлива. К сожалению сделать это, не нанося ущерба окружающей среде, невозможно[2].
Вредное воздействие промышленных предприятий на атмосферный воздух обуславливается рядом причин. Основные из них заключаются в следующем:
▪ размещение промышленных предприятий, оказывающих вредное воздействие на воздушный бассейн, в непосредственной близости к жилым районам;
▪ использование на промышленных предприятиях морально и физически устаревших технологических процессов и технологического оборудования, при работе которого в атмосферу выделяется большое количество загрязняющих веществ;
▪ недостаточная оснащенность технологических агрегатов системами очистки и обезвреживания и малоэффективная работа действующих пылегазоочистных установок;
▪ значительное количество на предприятиях децентрализованных систем отвода и очистки промышленных газов и соответственно большое количество мелких источников загрязнения атмосферы с трубами относительно малой высоты.
Степень оснащения основных технологических агрегатов на предприятиях практически всех отраслей промышленности газоочистными установками в нашей стране составляет около 70%.
Часть действующих установок работает неэффективно. Около 40% газов от действующих агрегатов поступают в атмосферу практически без очистки[3].
Одной из основных мер по охране атмосферного воздуха является строительство очистных сооружений и устройств.
Для улавливания промышленной пыли и поглощения различных газовых выбросов существуют различные методы: сухое и мокрое улавливание и улавливание в электрическом поле.
К мокрым пылеулавливающим аппаратам относятся скрубберы (мокрые циклоны, полые, насадочные, центробежные), барботажные и пенные аппараты, струйные газопромыватели, аппараты Вентури.