ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.03.2019
Просмотров: 1287
Скачиваний: 1
- 11 -
плением симптомов удушья: судороги, остановка дыхания, смерть.
Этот тип вызывается очень большими концентрациями оксида и ди-
оксида азота.
4. При комбинированной форме наблюдается сочетание призна-
ков описанных первых двух форм. Сначала отмечаются симптомы
аноксемии, затем латентный период и, наконец, развитие отека лег-
ких. Этот тип отравления также вызывается вдыханием смеси оксида
и диоксида азота.
Хроническое отравление чаще всего выражается катаром верх-
них дыхательных путей, бронхитом, разрушением зубов. Отмечаются
также нарушение обмена веществ, мышечная сердечная слабость,
нервные расстройства, понижение кровяного давления.
Взаимодействие NО
2
на человеческий организм в зависимости
от объемной концентрации в атмосфере (%) характеризуется сле-
дующими цифрами: 0,00001 – абсолютный порог воздействия; 0,0001
– 0,0003 – порог восприятия запаха; 0,0013 – порог раздражения сли-
зистых оболочек носа и глаз; 0,001 – 0,002 – образование метагемог-
лобина; 0,004 – 0,008 – отек легких.
ПДК
р.з
NО
2
= 5,0 мг/м
3
, ПДК
с.с
= 0,04 мг/м
3
, ПДК
м.р
= 0,085 мг/м
3
.
NО является веществом 3-го класса, а NО
2
– 2-го класса опасности.
2.4. Бенз(а)пирен
Бенз(а)пирен (С
20
Н
12
)
относится к 1-му классу опасности и явля-
ется внеконкурентным канцерогеном. Бенз(а)пирен является соеди-
нением из группы полициклических ароматических углеводородов,
присутствующим в газообразных отходах промышленности, выхло-
пах
автомобилей
[5-10].
До
70%
загрязнение
атмосферы
бенз(а)пиреном приходится на автотранспорт. Наиболее высокие
концентрации бенз(а)пирена наблюдаются на городских магистралях,
а также вблизи заправочных станций. В промышленности до 40% вы-
бросов бенз(а)пирена приходится на черную металлургию, 26% – бы-
товое отопление, 16% – химическую промышленность [5]. Риск ле-
тальности при вдыхании предельно допустимой концентрации (ПДК)
в течение 70 лет равен 1,8∙10
-4
(против 0,85∙10
-4
бэр) [5]. Воздействие
повышает риск (частоту) формирования рака, ведет к росту детской
смертности, внутриутробной дегенерации центральной нервной сис-
темы, подавлению сперматогенеза, обладает мутагенным действием.
- 12 -
ПДК
р.з
=0,00015 мг/м
3
, ПДК
с.с
=0,0001 мг/м
3
. ПДК
м.р.
не должно реги-
стрироваться.
3. Санитарно-гигиенические показатели
загрязнения атмосферы
В 1951 году в СССР были утверждены ПДК для 10 наиболее
распространенных химических веществ, выбрасываемых в атмосфе-
ру. Это были первые в мире нормативы качества атмосферного воз-
духа. В начале 1970-х годов перечень ПДК составлял 600 названий
химических веществ, в середине 1990-х – 2400, в 2000-х – около 5000,
в настоящее время – более 10 000 [5, 10].
Согласно санитарно-гигиеническим нормам, химические веще-
ства (поллютанты) подразделяются на четыре класса опасности:
1) чрезвычайно опасные (бенз(а)пирен, свинец, кадмий, ртуть,
мышьяк и др.); 2) особо опасные (диоксид азота, фенол, бензол, фор-
мальдегид, стирол, пиридин, фтористый водород, хлор и др.); 3) уме-
ренно опасные (оксид азота, диоксид серы, ацетон, этилен, этилбен-
зол, сажа и др.); 4) малоопасные (аммиак, бутан, оксид углерода,
циклогексан, этилацетат и др.) [5].
Предельно допустимая концентрация (ПДК) – количество
вредного вещества в атмосферном воздухе, отнесенное к массе или
объему ее конкретного компонента, которое при постоянном кон-
такте или при воздействии в отдельный промежуток времени не
оказывает влияния на здоровье человека и не вызывает неблагопри-
ятных последствий как непосредственно, так и у последующих по-
колений [5-10].
ПДК устанавливаются для атмосферного воздуха (мг/м
3
), вод-
ных объектов хозяйственно-питьевого и бытового назначения (мг/л),
почв (мг/кг) с учетом класса опасности химических веществ.
На содержание химических веществ в атмосферном воздухе ус-
тановлены два вида предельно допустимых концентраций (ПДК): в
воздухе рабочей зоны (ПДК
р.з
) и в атмосферном воздухе населен-
ных пунктов (ПДК
н.п.
). ПДК в атмосферном воздухе населенных
пунктов подразделяют на максимально разовые (ПДК
м.р
) и средне-
суточные (ПДК
с.с
) [5-10].
- 13 -
ПДК
н.п.
значительно ниже ПДК
р.з
. Это объясняется тем, что на
промышленном предприятии в течение рабочего дня работают прак-
тически здоровые люди, а в населенных пунктах круглосуточно на-
ходятся не только взрослые, но и дети, пожилые и больные люди, бе-
ременные и кормящие женщины [5].
При установлении ПДК
р.з.
и ПДК
н.п.
ориентируются на токсико-
логический показатель или рефлекторную реакцию организма. Если
порог токсического действия для вещества оказывается менее чувст-
вительным, то решающим в обосновании ПДК является порог реф-
лекторного действия как наиболее чувствительный. В подобных слу-
чаях ПДК
м.р.
>ПДК
с.с..
Если же порог рефлекторного действия менее
чувствителен, чем порог токсического действия, то принимают
ПДК
м.р.
=ПДК
с.с..
Для веществ, у которых порог рефлекторного дейст-
вия отсутствует, устанавливается только ПДК
с.с.
[5].
Предельно допустимые выбросы (ПДВ) – количество химиче-
ских веществ, которые разрешается выбрасывать за единицу време-
ни в атмосферный воздух (г/с). ПДВ является средством контроля
промышленных предприятий [5-10].
4. Расчет рассеивания техногенных поллютантов
в приземном слое атмосферы
Студентам необходимо рассчитать уровень рассеивания хими-
ческих веществ (поллютантов) в приземном слое атмосферы. Вариан-
ты задания приведены в прил. 1.
4.1. Общие положения
Методика расчета рассеивания в атмосфере вредных веществ,
содержащихся в выбросах предприятий (объектов), тепловых элек-
тростанций и котельных, основана на определении концентрации
этих вредных веществ в приземном слое воздуха С (мг/м
3
).
Степень опасности загрязнения приземного слоя атмосферного
воздуха выбросами вредных веществ определяется по наибольшему
рассчитанному значению приземной концентрации вредных веществ
С
м
мг/м
3
, которое может устанавливаться на некотором расстоянии от
места выброса, соответствующем наиболее неблагоприятным метео-
- 14 -
рологическим условиям (когда скорость достигает опасного значения
И
м
, наблюдается интенсивный турбулентный обмен и др.).
Наибольшая концентрация каждого вредного вещества С
м
мг/м
3
в приземном слое атмосферы не должна превышать максимальной
разовой предельно допустимой концентрации (ПДК
м.р
) данного
вредного вещества в атмосферном воздухе населенных пунктов
ПДК
С
м
.
(1)
При одновременном совместном присутствии в атмосфере не-
скольких вредных веществ, обладающих суммацией действия (прил.
5), их безразмерная суммарная концентрация (для каждой группы
указанных вредных веществ однонаправленного действия) не должна
превышать единицы при расчете по формуле:
1
ПДК
С
...
ПДК
С
ПДК
C
q
n
n
2
2
1
1
,
(2)
где С
1
, С
2
, ..., С
n
– концентрация вредных веществ в атмосферном
воздухе в одной и той же точке местности, мг/м
3
;
ПДК
1
, ПДК
2
, ..., ПДК
n
– соответствующие максимальные предельно
допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе,
мг/м
3
.
Примечание: разовые концентрации токсико-химических ве-
ществ определяются по пробам, отобранным в течение 20 мин.
4.2. Расчет рассеивания нагретых выбросов
из одиночного источника
1. Максимальная приземная концентрация вредных веществ С
м
для выброса нагретой газовоздушной смеси из одиночного (точечно-
го) источника с круглым устьем при неблагоприятных метеорологи-
ческих условиях на расстоянии Х
м
(м) от источника определяется по
формуле:
3
1
2
T
V
H
n
m
F
М
А
С
м
,
(3)
где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации
атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтально-
го рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе; размерность
–
;
г
/
град
МГ
С
3
/
1
3
/
2
- 15 -
М – количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с;
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания
вредных веществ в атмосферном воздухе;
m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода
газовоздушной смеси из устья источника выброса;
η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа ме-
стности (в случае ровной или слабопересеченной местности с перепа-
дом высот, не превышающим 50 м на I км, η = 1);
Н – высота источника выброса над уровнем земли, м;
ΔТ – разность между температурой, выбрасываемой газовоздушной
смеси Т
г
, и температурой окружающего атмосферного воздуха Т
в
,
град.;
V
1
– скорость поступления объема газовоздушной смеси (м
3
/с), опре-
деляемая по формуле:
0
2
1
4
D
W
V
,
(4)
где D – диаметр устья источника выброса, м;
W
0
– средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источ-
ника выброса, м/с (прил. 1).
2. Коэффициент А принимается: для Нижнего Поволжья, Кавка-
за, Сибири, Дальнего Востока и остальных районов Средней Азии –
200; для Севера и Северо–Запада европейской территории России,
Среднего Поволжья и Урала – 160; для Центральной части европей-
ской территории России – 120.
3. Величина М должна быть пересчитана из величины млн кг в
год (прил. 2) в г/с.
Например, мощность ТЭС составляет 700 МВт. Вид топлива
уголь. Выброс оксидов серы в год составляет 139 млн кг (прил. 2).
Выбросы оксидов серы (г/сек) составят:
М=
4
3085
60
60
24
365
7
0
10
139
9
,
,
.
Примечания: В расчете должны приниматься наиболее неблагоприятные
величины М, реально наблюдающиеся в течение года при установленных
(обычных) условиях эксплуатации.
При сжигании топлива с различным содержанием серы и золы, а также
при использовании сырья с различным содержанием выбрасываемых в атмо-
сферу вредных веществ в расчетах следует принимать наибольшие количества
вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.