ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.03.2019
Просмотров: 1284
Скачиваний: 1
- 6 -
канцерогенное воздействие. В настоящее время в Брянске промыш-
ленными предприятиями и автотранспортом в атмосферу было вы-
брошено 43,44 тыс. т различных химических веществ, из них 13,71
тыс. т промышленными предприятиями, 29,73 тыс. т автотранспор-
том [5].
Доля загрязнений атмосферы от газотурбинных двигательных
установок (ГТДУ) и ракетных двигателей (РД) пока незначительна,
поскольку их применение в городах и крупных промышленных цен-
трах ограничено.
Основные загрязнения атмосферного воздуха промышленными
предприятиями поступают от тепловых электростанций (около 30%),
работающих на углеводородном топливе (уголь, мазут, природный
газ, бензин, керосин, дизельное топливо и др.). Количество загрязне-
ний определяется составом, объемом сжигаемого топлива и органи-
зацией процесса сгорания.
Основные химические вещества (поллютанты), выбрасываемые
в атмосферу от работы автотранспорта и промышленных предпри-
ятий – оксид (СО) и диоксид углерода (СО
2
), оксид (NO) и диоксид
азота (NO
2
), диоксид серы (SO
2
), тяжелые металлы (Pb, Cd, Hg), фор-
мальдегид (СH
2
O), фенол (C
6
H
5
OH), бензол (C
6
H
6
), углеводороды, в
том числе внеконкурентный канцероген бенз(а)пирен С
20
Н
12
, несго-
ревшие частицы твердого топлива и др. [5-10].
При сжигании твердого топлива в котлах ТЭС образуется боль-
шое количество золы, диоксида серы, оксидов азота. Так, подмосков-
ные угли имеют в своем составе 2,5-6,0% серы и до 30-50% золы.
Дымовые газы, образующиеся при сжигании мазута, содержат окси-
ды азота, соединения ванадия и натрия, газообразные и твердые про-
дукты неполного сгорания. Перевод установок на жидкое топливо
существенно уменьшает золообразование, но практически не влияет
на выбросы SO
2
, так как мазуты, применяемые в качестве топлива,
содержат два и более процентов серы [5-10].
При сжигании природного (неочищенного) газа в дымовых вы-
бросах также содержатся оксид серы и оксиды азота. Следует отме-
тить, что наибольшее количество оксидов азота образуется при сжи-
гании жидкого топлива.
Современная ТЭС мощностью 2,4 МВт расходует до 20 тыс. т
угля в сутки и выбрасывает в атмосферу: 680 т SO
2
при содержании
серы в топливе 1,7%; 200 т NO
x
; 120-240 т твердых частиц (зола,
- 7 -
пыль, сажа) при эффективности системы пылеулавливания 94 – 98%.
Исследования показывают, что вблизи мощной электростанции, вы-
брасывающей в сутки 280-360 т SO
2
, максимальные концентрации ее
с подветренной стороны на расстоянии 200-500, 500-1000 и 1000-2000
м составляют соответственно 0,3-4,9, 0,7-5,5 и 0,22-2,8 мг/м
3
[5-10].
Автотранспорт вносит наибольший вклад в загрязнение атмо-
сферного воздуха. Отработавшие газы двигателей внутреннего сго-
рания содержат более 200 вредных наименований химических ве-
ществ и соединений, большая часть из которых обладает мутагенным
и канцерогенным действием. Нефтепродукты, продукты износа шин,
тормозных накладок, сыпучие и пылящие грузы, хлориды, исполь-
зуемые в качестве антиобледенителей дорожных покрытий, загряз-
няют окружающую среду. В мировом балансе загрязнений основная
доля (54 %) приходится на автотранспорт, но в разных странах доля
неодинакова и колеблется от 13–30 % до 60–80 % [5-10].
2. Основные сведения о некоторых химических веществах
(поллютантах), образующихся при сжигании
различных видов топлива
2.1. Сернистый ангидрид (диоксид серы)
Соединения серы поступают в воздух в основном при сжигании
богатых серой видов горючего – уголь и мазут. Среднее содержание
серы в углях, используемых при получении электроэнергии, состав-
ляет 2,5 %, поэтому при сгорании в топках электростанций 1 млн т
угля выделяется 25 тыс т серы главным образом в виде сернистого
ангидрида (диоксида серы). Использование нефтепродуктов в качест-
ве топлива приводит к загрязнению окружающей среды продуктами
горения, включая диоксид серы (SO
2
). В атмосфере диоксид серы
(SO
2
) каталитически под воздействием металлов, главным образом,
марганца, окисляется до триоксида серы (SO
3
) и сразу же реагирует с
водяным паром, образуя серную кислоту (Н
2
SO
4
) [5-10].
Наибольший «вклад» в загрязнении атмосферного воздуха сер-
нистым ангидридом (диоксидом серы) вносят тепловые электростан-
ции (72%) и в меньшей степени автотранспорт (20%) [5-10].
Сернистый ангидрид (диоксид серы) – бесцветный газ с острым
запахом, хорошо растворяется в воде, поступает в организм через ды-
- 8 -
хательные пути.
Диоксид серы (SO
2
) оказывает сильное местное раздражающее и
резорбтивное действие. Около 40% сернистого ангидрида задержива-
ется (растворяется) в верхних дыхательных путях, общий процент за-
держки сернистого газа в организме около 60. Сернистый ангидрид
длительное время циркулирует в крови. Наблюдается привыкание к
раздражающему действию сернистого газа.
Острое отравление характеризуется раздражением слизистых
оболочек глаз, верхних дыхательных путей, бронхов. При более дли-
тельном воздействии наблюдается резкий кашель, рвота, иногда с
кровью, охриплость. При очень больших концентрациях возможен
острый бронхит, одышка, цианоз, потеря сознания, отек легких.
Смерть может наступить от асфиксии вследствие рефлекторного
спазма голосовой щели. Резорбтивное действие сернистого газа про-
является в раздражении кроветворных органов (эритроцитоз и лейко-
цитоз), рефлекторном повышении содержания сахара в крови, сдвиге
белковых фракций крови в сторону глобулинов, увеличении количе-
ства пировиноградной кислоты, вызванном угнетением активности
ферментов карбоксилазы и угольной ангидразы.
Для хронических отравлений характерны катар дыхательных
путей, в том числе бронхит, конъюнктивит, разрушение зубов, изме-
нение морфологии крови, чаще анемия, снижение количества ней-
трофилов, нарушение функции печени.
Диоксид серы оказывает крайне негативное влияние и на расте-
ния: угнетает жизнедеятельность клеток, листья покрываются буры-
ми пятнами и засыхают.
Воздействие SО
2
на организм человека в зависимости от объем-
ного содержания его в воздухе (%) вызывает такие последствия:
0,0007 – 0,001 – раздражение в горле; 0,0017 – раздражение глаз, ка-
шель; 0,01 – отравление через 3 мин; 0,04 – отравление через 1 мин.
Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны
SО
2
(ПДК
р.з.
) – 10 мг/м
3
; в воздухе населенных пунктов – ПДК
с.с
=
=0,05 мг/м
3
, ПДК
м.р.
= 0,5 мг/м
3
. Согласно санитарно-гигиеническим
нормам, SО
2
является веществом 3-го класса опасности.
- 9 -
2.2 Оксид углерода
Оксид углерода СО – бесцветный газ, без вкуса и запаха, легче
воздуха (удельная масса по отношению к воздуху 0,97), практически
не растворимый в воде.
Самый крупный источник оксида углерода – автотранспорт. В
большинстве городов свыше 90 % оксида углерода в воздух попадает
вследствие неполного сгорания углерода в топливе. Если при непол-
ном сгорании углерода образуется оксид углерода, то полное сгора-
ние дает конечный продукт – диоксид углерода [5-10].
Механизм действия оксида углерода сложен. Прежде всего, он
заключается в способности оксида углерода вступать в соединение с
гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин; оксид углерода облада-
ет большим сродством к гемоглобину, чем кислород, примерно в 250
раз. При этом гемоглобин теряет способность связывать кислород и
переносить его к тканям. Наступает гипоксемия, а в тяжелых случаях
отравления – аноксемия.
В результате гипоксемии нарушается в первую очередь обмен
веществ.
В крови резко увеличивается содержание сахара, наступает ги-
пергликемия, а затем глюкозурия. Накапливается молочная кислота,
снижается резервная щелочность крови. Значительно увеличивается
выделение углекислоты, дыхательный коэффициент может превысить
единицу; снижается коэффициент утилизации кислорода тканями.
Нарушается также и белковый обмен: повышается выделение
азота мочевины, аммиака и неорганического фосфора.
Установлено также нарушение равновесия кальция и калия в
крови: содержание кальция увеличивается, а калия – уменьшается.
Равновесие восстанавливается через 6 – 24 часа после отравления.
Воздействие оксида углерода на организм человека зависит от
ее объемной концентрации в атмосфере (%): 0,0016 – безвредно; 0,01
– хроническое отравление при длительном пребывании; 0,05 – слабое
отравление через 1 час; 1,0 – потеря сознания после нескольких вздо-
хов.
ПДК
р.з.
= 20 мг/м
3
. ПДК в воздухе населенных пунктов – ПДК
с.с
=
=3,0 мг/м
3
. ПДК
м.р.
= 5,0 мг/м
3
. Относится к 4-му классу опасности.
- 10 -
2.3. Оксиды азота
При сжигании углеводородного топлива образуются оксиды
азота (NO
х
). Оксид азота NО – бесцветный газ, образуется при непол-
ном сгорании топлива, диоксид азота NО
2
– газ красновато-бурого
цвета с характерным запахом, тяжелее воздуха, образуется при пол-
ном сгорании топлива [5-10].
Оксиды азота (NO
x
), реагируя в атмосфере с парами воды, обра-
зуют смесь азотистой (НNO
2
) и азотной (НNO
3
) кислот. Эти кислоты
выпадают вместе с дождем, снегом, присутствуют в тумане, облаках.
Наибольший «вклад» в загрязнении атмосферного воздуха оксидами
азота вносят автотранспорт (40%) и чуть меньше (30%) – теплоэнер-
гетика [5-10]. По действию на человеческий организм оксиды азота
значительно более опасны, чем оксид углерода. Попадая в организм и
вступая в реакцию с водой, они образуют соединения азотной и азо-
тистой кислот, раздражающие слизистые оболочки глаз и дыхатель-
ных путей.
Оксиды азота поступают в организм через дыхательные пути.
Симптомы отравления обычно развиваются не сразу, а после некото-
рого латентного (скрытого) периода (6 часов и более). Картина отрав-
ления зависит от содержания в нитрогазах различных оксидов азота.
Соответственно механизму действия отдельных оксидов азота и
развивается картина острого отравления. Различают четыре формы
острого отравления оксидами азота:
1. Форма раздражающего действия характеризуется тремя пе-
риодами: в первом, кратковременном, периоде наблюдается раздра-
жение слизистых оболочек верхних дыхательных путей; второй пе-
риод – период затишья, или латентный, длится 4—18 часов; в третьем
периоде развивается токсический отек легких. Этот тип отравления
возникает в случае преобладания в газовой смеси диоксида азота.
2. При обратимой форме симптомы отравления проявляются
немедленно и свидетельствуют об аноксемическом состоянии орга-
низма. В крови находят метгемоглобин. Отек легких не развивается.
При быстром удалении больного из газовой атмосферы наступает вы-
здоровление; в противном случае возможна смерть от асфиксии. Этот
тип отравления наблюдается при преобладании в газовой смеси окси-
да азота.
3. Шокоподобная форма характеризуется моментальным насту-