ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.09.2020
Просмотров: 3678
Скачиваний: 6
разнообразие в воздухе различных климатических районов и в разные сезоны
года существенно различаются. Среднемесячное содержание бактерий в
воздухе Москвы в августе-сентябре было в 8 раз выше, чем в декабре-январе.
Наиболее богат аэропланктоном воздух в теплое время года, в южных
районах, на территориях с открытой поверхностью почвы, при сильных
ветрах. Некоторые виды аэропланктона обладают способностью выживать в
атмосферном воздухе определенное время, поэтому воздушными течениями
они могут подниматься на высоту до 5-7 км и распространяться на большие
расстояния (сотни и тысячи километров).
Гигиенически важными источниками загрязнения атмосферного
воздуха являются цветущие растения. В разгар цветения от одного растения в
атмосферный воздух может поступать до нескольких миллионов гранул
пыльцы. Имея сравнительно небольшие размеры (до 10-15 мкм), гранулы
достаточно долго могут находиться в атмосферном воздухе во взвешенном
состоянии. Это обстоятельство объясняет формирование так называемых
пыльцевых облаков, которые поднимаются на высоту до 10 км и более и
распространяются на расстояния до 600 км. Их распространение в
атмосферном воздухе носит сезонный характер (максимум содержания
приходится на летний период), зависит от наличия и особенностей
растительности, ибо одни растения выделяют пыльцы больше, другие —
меньше. У людей, обладающих повышенной чувствительностью к пыльце,
весной в период цветения растений могут появляться приступы возвратных
респираторных нарушений. Они про являются в виде насморка, затруднения
носового дыхания, слезотечения и зуда в носу и глазах. Совокупность
данных симптомов получила название сенной лихорадки или поллиноза (от
лат. роИеп — пыльца). Сенной лихорадкой страдает примерно 3-4%
населения земного шара. Пыльца не всех растений может быть причиной
сенной лихорадки. Вредной является пыльца, содержащая аллерген сенной
лихорадки, выделяющаяся в большом количестве и легко переносимая
ветром.
2
.2.Техногенные источники загрязнения атмосферного воздуха
Основными техногенными источниками загрязнения атмосферного
воздуха являются теплоэнергетика, черная и цветная металлургия, неф-
тедобывающая и нефтехимическая промышленность, промышленность
строительных материалов. Важную роль в загрязнении атмосферного воздуха
играет автомобильный транспорт. Доля выбросов автотранспорта в
некоторых регионах России достигает 50-80% общего количества
загрязнений, поступающих в атмосферный воздух.
Рост производства, увеличение численности транспортных средств,
увеличение масштабов промышленного строительства являются мощным
градообразующим фактором и в состоянии увеличивать риск неб-
лагоприятного влияния на качество атмосферного воздуха селитебных
территорий, на условия жизни и здоровье населения. В России немало
городов, в которых выбросы загрязняющих атмосферный воздух химических
веществ превышают 100 млн т в год. В их числе Норильск, Новокузнецк,
146
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ
Липецк, Череповец, Магнитогорск, Нижний Тагил, Омск, Красноярск,
Ангарск, Челябинск, Новочеркасск, Братск.
4
.2.1. Тепловые электростанции и теплоцентрали
В последние годы в Российской Федерации теплоэнергетика устойчиво
занимает первое место среди всех отраслей промышленности по выбросам
загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Ее доля в суммарных
выбросах вредных веществ в атмосферу промышленностью России
колеблется от 21 до 30%, а общее количество выбросов составило в 2002 г.
3,4 млн т. По сравнению с 1995 г. они уменьшились в 1,5 раза за счет
увеличения в топливном балансе доли газа, малозольных и малосернистых
углей. Кроме того, были осуществлены технологические мероприятия,
направленные на подавление образования оксидов азота в топочной камере
котлов, и санитарно-технические меро- приятия по повышению технической
эффективности золоулавливаю-щих установок.
Характер загрязнения атмосферного воздуха продуктами сгорания
минерального топлива определяется следующими основными факторами:
видом топлива, условиями его сжигания в различных топочных устройствах,
наличием и технической эффективностью очистных сооружений, условиями
выброса (высота труб, скорость выхода дымовых газов, их температура и
др.). Немаловажное значение имеют метеорологические условия и рельеф
местности.
Существует два метода сжигания минерального топлива — колош-
никовый (или слоевой) и камерный, который в свою очередь делится на
факельный и циклонный. Колошниковый метод применяется для сжигания
каменного угля, камерный метод — для сжигания пыли каменного угля,
газообразного и жидкого топлива.
Основными продуктами неполного сгорания углеводородного топлива,
поступающими в атмосферу, являются оксиды углерода и соединения серы
—
органическая, сульфидная (колчедан), сульфатная сера. Минеральные
примеси представляют собой силикаты, сульфаты, сульфиды, карбонаты,
оксиды металлов, фосфаты, хлориды щелочных металлов.
При сжигании нефтепродуктов доля загрязняющих веществ по от-
ношению к массе угля составляет 46%, газа — 7,5%. Наиболее высокое
содержание серы отмечается в мазуте.
Современная тепловая электростанция потребляет 5 млн т угля на 1
ГВт эл в год.
При сжигании каменного угля, кроме газообразных выбросов, обра-
зуется зола. В углях России ее содержание колеблется от 6 до 40%. При
сжигании угля зола распределяется на 2 части: одна оседает, остается в
топке, другая выносится через трубы вместе с газами в атмосферу (летучая
зола). Количество летучей золы зависит от метода сжигания угля. При
слоевом сжигании выбрасывается 10-30% золы, при камерном пы-
леугольном сжигании выброс золы составляет 60-90%. Совершенствование
технологии пылеугольных топок позволяет снизить количество летучей золы
до 30-40%.
147
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ
Летучая зола состоит на 95% из мельчайших твердых минеральных
частичек размером до 5 мкм. В минеральной части золы содержится 42,5-
49% диоксида кремния, 23,9-37,9% алюмосиликатов, 9,8-16,4% соединений
железа, а также кальций, магний и др. Кроме того, в золе присутствуют и
некоторые металлы, которые принято считать канцерогенами (Сг, №, Ве), а
также
естественные
радионуклиды,
в
том
числе
наиболее
канцерогеноопасные а-излучатели. Основное гигиеническое значение имеет
наличие в летучей золе диоксида кремния, высокотоксичного для человека.
Дисперсность пылевых частиц золы определяет длительность их
пребывания в воздухе и их действие на организм. Чем меньше размер частиц,
тем дольше они находятся во взвешенном состоянии в воздухе, тем на
большие расстояния уносятся от источника выброса. Кроме того, они
проникают в глубокие отделы органов дыхания, в то время как крупные
пылинки задерживаются в основном в верхних дыхательных путях.
Выпадающие на поверхность почвы компоненты летучей золы включаются в
биологические цепи и поступают в организм человека не только с
вдыхаемым воздухом, но и с продуктами питания и питьевой водой.
Кроме золы, в выбросах ТЭЦ всегда присутствуют твердые частицы
несгоревшего углерода, так называемый недожог.
Среди газообразных загрязнений атмосферного воздуха тепловыми
электростанциями ведущее место занимают оксиды серы. Это объясняется
высоким содержанием серы в угле и сернистом мазуте. Практически вся сера,
содержащаяся в мазутах, при сжигании превращается в диоксид серы.
Электростанции, работающие на сернистом мазуте с содержанием серы от 1
до 4,5%, в зависимости от мощности выбрасывают в атмосферный воздух
сотни тонн диоксида серы в сутки.
Неполное сгорание углеводородного топлива ведет к образованию
канцерогенных ПАУ, в том числе БП. Их образование происходит при
температуре 700-800 °С в условиях нехватки воздуха для обеспечения
полноты сгорания топлива (табл. 3.1). При камерном способе сжигания
пылевидного топлива в дымовых газах концентрация БП не превышает 4,2
мкг/100 м3. Не выше его содержание в дымовых газах котельных, ис-
пользующих в качестве топлива газ и мазут. Однако если процесс не от-
регулирован или несовершенна конструкция топки, выброс БП может
увеличиваться в 50 раз при сжигании мазута и в 610 раз при сжигании газа.
Большая доля ПАУ в составе выброса сорбируется на частицах золы и
недожога.
Таблица 3.1. Содержание канцерогенных веществ (в г/т),
образующихся при сжигании различных видов топлива
Топли
Бенз(а)пи
Бенз(е)пи
Бенз(е)антрацен Коронен Пирен
Уголь
0,44
10,8
-
0,74
18
Мазут
1,95
-
1,1
-
11,7
Таблица 3.1. Содержание канцерогенных веществ (в г/т),
образующихся при сжигании различных видов топлива
148
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ
2.2.1
. Промышленные предприятия
Цветная металлургия
представляет отрасль, охватывающую произ-
водство цветных металлов и их сплавов от добычи и переработки рудного
сырья до получения готовой продукции в виде металлов и сплавов.
Предприятия цветной металлургии расположены в Красноярском крае,
Мурманской, Оренбургской, Челябинской, Свердловской и Новосибирской
областях, Республике Башкортостан и Приморском крае.
В последние годы цветная металлургия прочно занимает одно из ве-
дущих мест по общему объему выбросов загрязняющих веществ в ат-
мосферный воздух, которые по отрасли составляют примерно 3,2-3,4 млн т в
год. В районах размещения предприятий цветной металлургии на расстоянии
десятков километров от заводов образуются техногенные биогеохимические
провинции, в которых обнаруживается повышенное содержание цветных
металлов в почве и растениях.
Основными методами получения цветных металлов из руд являются
пирометаллургия (огневая плавка руды), электрометаллургия (электроплавка
и электрогидролиз) и гидрометаллургия (гидрохимическое растворение с
последующим осаждением металла). При получении одного и того же
металла перечисленные процессы могут комбинироваться в различной
последовательности. Процессам непосредственно получения металла
обязательно предшествуют процессы обогащения руды, среди которых чаще
всего применяется флотация. Процессу флотации предшествует
механическое измельчение руды до консистенции пудры, сопровождающееся
выделением пыли, содержащей высокие концентрации диоксида кремния, а
также различные соединения цветных металлов в зависимости от вида руды.
Технология производства цветных металлов связана с образованием
значительных объемов отходящих газов, которые содержат различные
вещества, главным образом аэрозоли конденсации металлов, диоксид
углерода, диоксид серы. На долю последнего приходится до 80% суммарных
выбросов в отрасли, что объясняется преимущественной переработкой
сульфидных руд, на долю оксида углерода приходится около 10%, твердых
веществ — 7%.
При производстве свинца, цинка, меди, кобальта, никеля, алюминия
атмосферный воздух может загрязняться оксидами указанных металлов, а
также фтористым водородом, пылью глинозема, смолистыми веществами и
канцерогенными ПАУ, в частности БП.
Черная металлургия
является одной из ведущих отраслей промыш-
ленности, определяющих экономический потенциал страны. В то же время
она играет существенную роль в загрязнении атмосферного воз-духа городов
и населенных мест, расположенных в зоне влияния предприятий отрасли,
которые сосредоточены в Уральском и Центральном регионах, а также в
Сибири. На долю Новолипецкого металлургического комбината приходится
до 88% объема выбросов загрязняющих веществ в Липецкой области, на
Северсталь
—
71%
в
Вологодской
области,
Оскольского
149
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ
электрометаллургичесого комбината — 35% в Белгородской области.
Ведущими компонентами выбросов в атмосферный воздух являются
угольная пыль, пыль с высоким содержанием диоксида кремния, оксид
углерода, диоксид серы, оксиды азота, ЛОС.
Современные предприятия черной металлургии представляют собой
комплекс производств и могут быть разделены на 3 основных вида. В состав
металлургических комбинатов входят горнорудные производства, на
которых добывают руду, агломерационные и рудообогатитель-ные фабрики,
служащие для освобождения руды от примесей, среди которых большое
значение имеют соединения серы, и придания ей соответствующей
технологической формы, доменное производство (с коксохимическим
заводом), выпускающее чугун, сталеплавильное и сталепрокатное.
Предприятия полного металлургического цикла имеют в своем составе 3
основных звена производства черного металла — доменное, сталеплавильное
и
сталепрокатное
производства.
На
предприятиях
неполного
металлургического цикла имеется только два звена — сталеплавильное и
сталепрокатное производства.
Особенностью предприятий горнорудного производства, включая
обогатительные фабрики, является тесная связь с сырьевой базой, т.е.
расположение предприятий непосредственно в районах месторождений
минерального сырья. Основным компонентом, поступающим в атмосферный
воздух от предприятий горнорудного производства, является пыль
вскрышных и рудных пород, содержащая от 20 до 70% диоксида кремния и
аэрозоли дезинтеграции оксидов и сульфидов металлов. При открытом,
карьерном, способе добычи руды периодически 1-2 раза в месяц имеют место
залповые выбросы пыли и продуктов сгорания взрывчатых веществ (оксид
углерода и оксиды азота) при производстве взрывных работ для разрушения
горных пород. В процессах термической агломерации и обогащения руды,
кроме того, выделяются оксид углерода, диоксид серы и оксиды металлов
(аэрозоль конденсации), содержащиеся в железной руде в виде примесей.
В основе доменного процесса получения чугуна лежит восстановитель-
ная плавка агломерата или обогащенной руды при температуре 1000-1200 °С
или 1800 °С. Топливом в этом процессе является кокс, который
вырабатывается путем пиролиза каменного угля на коксохимическом заводе,
входящем в состав комбината. Коксохимический завод — источниквыброса в
атмосферный воздух угольной пыли, аммиака, фенола, нафталина, оксида
углерода, газообразных соединений серы. В процессе плавки чугуна
образуется большое количество доменного (колошникового) газа,
содержащего пыль (до 6 г/ м3), оксид углерода (от 28 до 45 %), диоксид серы
и другие компоненты. 80% доменного газа, обладающего большой теп-
лотворной способностью (850-1100 ккал/м3), используется повторно для
нагрева домны и коксовых батарей, 20% выбрасывается в атмосферу.
Получение из чугуна стали осуществляется в мартеновском или кон-
вертерном процессах, суть которых состоит в дальнейшем восстановлении
железа при температуре 1700-1800 "С и удалении примесей серы, фосфора,
150
РЕ
ПО
ЗИ
ТО
РИ
Й
БГ
ПУ