Химическое загрязнение атмосферы

ПЛАН РАБОТЫ:

 

1. Вступление

 

2. химическое загрязнение атмосферы

 

• основные загрязняющие вещества
• аэрозольные загрязнения
• фотохимический туман (смог)
• контроль за выбросами загрязнений

 

3. загрязнение атмосферы  от подвижных источников

 

• автотранспорт
• самолёты
• шумы

 

4.влияния загрязнения атмосферы на человека, растительный и животный мир

 

• оксиды углевода
• диоксид серы и серный ангидрид
• оксиды азота и некоторые другие вещества
• влияние радиоактивных веществ на растительный и животный мир

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступление

 

 

   На всех стадиях  своего развития человек был  тесно связан с

  окружающим миром.  Но с тех пор как появилось  высокоиндустри-

  альное общество,  опасное  вмешательство  человека  в природу

  резко усилилось,  расширился объём этого  вмешательства,  оно

  стало  многообразнее  и  сейчас грозит стать глобальной опас-

  ностью для человечества.  Расход невозобновимых  видов   сырья

  повышается, все больше  пахотных земель выбывает из  экономики,

  так на них строятся  города и заводы.  Человеку  приходится все

  больше вмешиваться  в  хозяйство  биосферы  - той части нашей

  планеты, в которой  существует жизнь. Биосфера Земли  в настоя-

  щее время  подвергается  нарастающему антропогенному воздейс-

  твию. При этом  можно выделить несколько наиболее  существенных

  процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуа-

  цию на планете.

     Наиболее  масштабным  и  значительным  является  химическое

  загрязнение среды  несвойственными  ей  веществами  химической

  природы. Среди   них - газообразные и аэрозольные загрязнители

  промышленно-бытового  происхождения.  Прогрессирует и  накопле-

  ние углекислого   газа в атмосфере.  Дальнейшее  развитие этого

  процесса будет  усиливать нежелательную  тенденцию   в  сторону

  повышения среднегодовой  температуры на планете. Вызывает тре-

  вогу у экологов  и продолжающееся загрязнение  Мирового  океана

  нефтью и нефтепродуктами,  достигшее уже  11/5  его общей  поверх-

  ности. Нефтяное  загрязнение таких размеров может  вызвать  су-

  щественные нарушения   газо -  и водообмена между гидросферой и

  атмосферой. Не вызывает  сомнений и значение химического   заг-

  рязнения почвы  пестицидами и ее повышенная  кислотность, веду-

  щая к распаду  экосистемы.  В целом все рассмотренные  факторы,

  которым можно  приписать загрязняющий эффект, оказывают замет-

  ное влияние на  процессы, происходящие в биосфере.

 

                          

 

 

 

 

 

                

                        2.  ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕИЕ АТМОСФЕРЫ

 

1. Основные загрязняющие вещества

 За последние сто  лет  развитие промышленности "одарило"

  нас такими производственными  процессами,  последствия которых

  вначале человек   еще не мог себе представить.  Возникли горо-

  да-миллионеры, рост  которых остановить нельзя.  Все   это  ре-

  зультат великих  изобретений и завоеваний человека.

     В основном  существуют три основных  источника   загрязнения

  атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля

  каждого из этих  источников в общем, загрязнении  воздуха сильно

  различается в  зависимости от места. Сейчас  общепризнанно, что

  наиболее сильно  загрязняет воздух промышленное  производство.

  Источники загрязнений  - теплоэлектростанции, которые вместе  с

  дымом выбрасывают  в воздух сернистый и углекислый  газ; метал-

  лургические предприятия,  особенно цветной металлургии, кото-

  рые выбрасывают   в  воздухоксилы  азота,  сероводород,  хлор,

  фтор,  аммиак, соединения  фосфора, частицы и соединения  ртути

  и мышьяка;  химические  и цементные заводы. Вредные газы  попа-

  дают в  воздух  в результате сжигания топлива  для нужд промыш-

  ленности, отопления  жилищ,  работы транспорта, сжигания  и пе-

  реработки бытовых  и промышленных отходов. 

Основным источником загрязнения  на пла-

  нете являются  тепловые электростанции, металлургические  и хи-

  мические предприятия,  котельные установки, потребляющие более

   170%  ежегодно  добываемого твердого и жидкого  топлива. 

  новными вредными   примесями  пирогенного  происхождения   являются

  следующие:

• Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ

.  В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных  предприятий.

• Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серу содержащего топлива или переработки сернистых руд (до   170   млн.т. в год).  Часть соединений  серы выделяется при горении  органических остатков в горнорудных отвалах.
• Серный  ангидрид. Образуется  при окислении сернистого

  ангидрида. Конечным  продуктом реакции является  аэрозоль  или

  раствор серной  кислоты  в дождевой воде,  который подкисляет

  почву, обостряет заболевания  дыхательных путей человека.  Листовые пластинки растений, произрастающих  на

  расстоянии менее  11 км.  От таких предприятий,  обычно  бывают

  густо усеяны мелкими  некротическими пятнами, образовавшихся  в

  местах оседания капель серной  кислоты. 

  гидрида.

• Сероводород и сероуглерод.  Поступают в атмосферу раз-

  делно или  вместе  в другими соединениями серы.  Основными ис-

  точниками выброса  являются предприятия  по  изготовлению  ис-

  кусственного волокна,  сахара, коксохимические, нефтеперераба-

  тывающие, а также  нефтепромыслы.  В атмосфере при  взаимодейс-

  твии с другими  загрязнителями подвергаются медленному  окисле-

  нию до серного  ангидрида.

• Оксиды  азота. Основными  источниками выброса являются  предприятия, производящие азотные удобрения,  азотную кислоту

  и нитраты,  анилиновые  красители,  нитросоединения, вискозный

  шелк, целлулоид. 

• Соединения фтора.  Источниками  загрязнения  являются         

  предприятия по  производству алюминия,  эмалей, стекла, керами-

  ки, стали, фосфорных  удобрений. Фторосодержащие вещества  пос-

  тупают в  атмосферу  в виде газообразных соединений - фторово-

  дорода или пыли  фторида натрия и кальция. Соединения  характе-

  ризуются токсическим   эффектом.  Производные  фтора являются

  сильными инсектицидами.

• Соединения  хлора.  Поступают в атмосферу от химических

  предприятий, производящих  соляную  кислоту,  хлоросодержащие

  пестициды, органические  красители, гидролизный спирт,  хлорную

  известь, соду.  В атмосфере встречаются как примесь молекулы

  хлора и паров  соляной кислоты. Токсичность  хлора определяется

  видом соединений  и их концентрацией.  В металлургической  про-

  мышленности при   выплавке  чугуна  и  при   переработке его на

  сталь происходит  выброс в атмосферу различных тяжелых  метал-

  лов и ядовитых  газов

Аэрозольное загрязнение атмосферы

 

     Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы,  находящиеся во

  взвешенном состоянии  в воздухе.  Твердые компоненты  аэрозолей

  в ряде случаев  особенно опасны для организмов,  а у людей вы-                            

  зывают специфические   заболевания.  В  атмосфере   аэрозольные

  загрязнения воспринимаются  в виде дыма, тумана, мглы или  дым-

  ки. Значительная  часть  аэрозолей образуется  в атмосфере при

  взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с  во-

  дяным паром..  Большое   коли-

  чество пылевых  частиц образуется также в  ходе  производствен-

ной деятельности людей ( выплавка меди, цинка, олова, чугуна. Производство цемента сжигание каменного угля)

     Основными источниками   искусственных аэрозольных загрязне-

  ний воздуха являются  ТЭС,  которые потребляют  уголь   высокой

  зольности, обогатительные  фабрики,  металлургические, цемент-

  ные, магнезитовые  и сажевые заводы.  Аэрозольные   частицы  от

  этих источников  отличаются большим разнообразием  химического

  состава. Чаще  всего  в  их составе обнаруживаются  соединения

  кремния, кальция  и углерода,  реже - оксиды металлов: железа,

  магния, марганца, цинка,  меди, никеля, свинца, сурьмы, висму-

  та, селена,  мышьяка,  бериллия, кадмия, хрома, кобальта, мо-

  либдена, а также  асбест. Еще большее разнообразие  свойственно

  органической пыли,  включающей алифатические и   ароматические

  углеводороды, соли  кислот.  Она образуется при  сжигании оста-

  точных нефтепродуктов,  в процессе пиролиза на нефтеперераба-

  тывающих, нефтехимических  и других подобных предприятиях.

 Постоянными источниками  аэрозольного загрязнения  являются  про-

  мышленные отвалы  -  искусственные  насыпи из  переотложенного

  материала, преимущественно  вскрышных  пород,  образуемых  при

  добыче полезных  ископаемых или же из отходов  предприятий пе-                            

  рерабатывающей промышленности,  ТЭС. Источником пыли и ядови-

  тых газов служат  массовые взрывные работы.  Так, в результате

  одного среднего  по массе взрыва ( 1250-300 тонн  взрывчатых  ве-

  ществ) в атмосферу  выбрасывается около  12 тыс.куб.м.  условного

  оксида углерода  и более  1150 т. 0пыли.  Производство  цемента  и

  других строительных материалов также является источником заг-

  рязнения атмосферы  пылью.  Основные технологические   процессы

  этих производств  -  измельчение и химическая  обработка

  полуфабрикатов и  получаемых продуктов в потоках  горячих газов

  всегда сопровождается  выбросами пыли и других вредных веществ

  в атмосферу.  К  атмосферным загрязнителям относятся  углеводо-

  роды - насыщенные  и ненасыщенные,  включающие от  11 до 13  ато-

  мов углерода.Они  подвергаются различным превращениям, окисле-

  нию, полимеризации,  взаимодействуя  с другими атмосферными

  загрязнителями после  возбуждения солнечной радиацией.  При некоторых погодных

  условиях могут  образовываться особо большие  скопления вредных

  газообразных и  аэрозольных примесей в приземном  слое воздуха.

  Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха не-

  посредственно над   источниками газопылевой эмиссии  существует

  инверсия - расположения  слоя более холодного воздуха  под теп-

  лым, что  препятствует  воздушных  масс и задерживает  перенос

  примесей вверх. В результате вредные выбросы сосредотачивают-

  ся под слоем  инверсии,  содержание их у  земли резко возраста-

  ет, что становится  одной из причин образования   ранее  неизв-

  нстного в природе  фотохимического тумана.

 

 

 

2.  Фотохимический туман (смог)

 

     Фотохимический  туман представляет собой   многокомпонентную

  смесь газов и  аэрозольных частиц первичного  и вторичного про-

  исхождения. В состав  основных компонентов смога входят  озон,

  оксиды азота   и серы,  многочисленные органические  соединения

  перекисной природы,  называемые в совокупности фотооксиданта-

  ми. Фотохимический  смог возникает в результате  фотохимических

  реакций при определенных  условиях:  наличии в атмосфере  высо-

  кой концентрации  оксидов азота,  углеводородов  и других заг-

  рязнителей, интенсивной  солнечной радиации  и  безветрия   или

  очень слабого   обмена воздуха в приземном  слое при мощной и в

  течение не менее  суток повышенной инверсии.  Устойчивая  без-

  ветреная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необхо-

  дима для создания  высокой концентрации  реагирующих   веществ.

  Такие условия   создаются  чаще  в июне-сентябре  и реже зимой.

  При продолжительной  ясной погоде солнечная радиация  вызывает

  расщепление молекул  диоксида азота с образованием  оксида азо-

  та и атомарного  кислорода.  Атомарный кислород  с молекулярным

  кислородом дают  озон.  Казалось бы,  последний,  окисляя оксид

  азота, должен снова  превращаться в  молекулярный  кислород,  а

  оксид азота - в  диоксид.  Но этого не происходит. Оксид азота

  вступает в реакции  с олеинами выхлопных газов,  которые  при

  этом расщепляются  по двойной связи и образуют  осколки молекул

  и избыток озона.  В результате продолжающейся  диссоциации новые

  массы диоксида  азота расщепляются и дают  дополнительные ко-