Глобальные проблемы человечества

Страница: 5/13

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕССВЫБРОС ПЫЛИ,МЛН.Т./ГОД

1. Сжигание каменного угля93,60

2. Выплавка чугуна20,21

3. Выплавка меди (без очистки) 6,23

4. Выплавка цинка0,18

5. Выплавка олова (без очистки)0,004

6. Выплавка свинца 0,13

7. Производство цемента53,37

Основными источникамиискусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС,которые потребляютугольвысокой зольности, обогатительные фабрики,металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы.Аэрозольныечастицыотэтих источниковотличаются большим разнообразием химическогосостава. Чащевсегових составе обнаруживаются соединения

кремния, кальция и углерода,реже - оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена,мышьяка,бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест. Еще большее разнообразие свойственно органической пыли,включающей алифатические иароматические

углеводороды, соли кислот.Она образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов,в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предриятиях. Постоянными источниками аэрозольного загрязненияявляютсяпромышленные отвалы-искусственныенасыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышныхпород[4],образуемыхпри добыче полезныхископаемых или же из отходов предприятий пе-

рерабатывающей промышленности,ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы.Так, в результате одного среднего по массе взрыва (250-300 тонн взрывчатыхвеществ) в атмосферу выбрасывается около 2 тыс.куб.м. условного оксида углерода и более 150 т.пыли.Производствоцементаи других строительных материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью.Основные технологическиепроцессы этих производств-измельчение и химическая обработка шихт, полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов всегда сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу.К атмосферным загрязнителям относятся углеводороды - насыщенные и ненасыщенные,включающие от 11 до 13 атомов углерода.Они подвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации,взаимодействуясдругимиатмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией.Врезультате этих реакций образуются перекисные соединения,свободные радикалы,соединения углеводородов с оксидами азота и серы часто в виде аэрозольных частиц.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 непосредственно надисточниками газопылевой эмиссии существует инверсия - расположения слоя более холодного воздуха под теплым, чтопрепятствуетвоздушныхмасс и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы сосредотачиваются под слоем инверсии,содержание их у земли резко возрастает, что становится одной из причин образованияранеенеизвестного в природе фотохимического тумана.

Фотохимический туман

(смог)

Фотохимический туман представляет собоймногокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят :озон, оксиды азотаи серы,многочисленные органические соединенияперекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимическихреакций при определенных условиях:наличии в атмосфере высокой концентрацииоксидов азота,углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиацииибезветрияили очень слабогообмена воздуха в приземном слое при мощной и, втечение не менее суток, повышенной инверсии.Устойчивая без-ветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрацииреагирующихвеществ.Такие условиясоздаютсячащев июне-сентябре и реже зимой.При продолжительной ясной погоде солнечная радиациявызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода.Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон.Казалось бы,последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться вмолекулярныйкислород,а оксид азота - в диоксид.Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов,которыепри этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжащейся диссоциации новые массы диоксидаазота расщеппляются и дают дополнительные количества озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами.В атмосфере концентрируются различные пе-рекиси, которые в сумме и образуют характерные дляфотохимического туманаоксиданты.Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной спосбностью. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

Реферат опубликован: 30/03/2006