Лекция 1. Источники, виды и нормирование загрязнения атмосферы 1.1. Источники загрязнения атмосферы

Загрязнение атмосферы происходит от двух видов источников: естествен­ных и антропогенных. Классификация источников загрязнения атмосферного воздуха показана на рис. 2.

 

Иноземное (космическая пыль)

Континентальное

вное| <^ >

Промышленные предприятия

Транспорт Бытовое и комму на ль хозяйство

Сельское и лесное хозяйство

г

Растения

Вулканизм

Органическое

Животные

Урановая руда[

Эксплуатация реакторов

Атомные взрывы

Производство электроэнергии

Химическая и'перерабатывающая; промышленность

Металлургическая промышленность

Горнодобывающая промышленность

Производство строительных материалов] Машиностроительна промышленность]

Строительство 1

Прочие|

Автомобильный |

Желез подорожный Водный|

Воздушный |

Индивидуальные печи | Сжигание, гниение отходое|

Предприятие по переработки лесной и сельскохозяйственной продукции

Животноводство, птицеводство | Применение продуктов химии |

Рис. 2. Классификация источников загрязнения воздуха

К естественным загрязнениям относятся: пыль растительного, вулканиче­ского и космического происхождения; пыль от эрозии почвы; туман, дымы и газы от лесных и степных пожаров; испарения различных биологических сред и т. п. Уровень загрязнения атмосферы от естественных источников является природным фоном загрязнения и незначительно изменяется со временем.

Антропогенные загрязнения отличаются большим многообразием видов и количеством источников. Самыми распространенными источниками загрязне­ния атмосферы являются машиностроительные предприятия (литейные, терми­ческие, прокатные, кузнечно-прессовые, сварочные, гальванические и лакокра­сочные цехи), энергетические установки, автотранспорт, ракетные двигатели, топки, котельные, сельское хозяйство, добывающие отрасли и др. Самыми распространенными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: оксид углерода CO, двуокись углерода СО₂ и серы SO₂, оксиды азота NОх, летучие углеводороды, пыль; различные заводы выбрасывают пары кислот, щелочей, органических растворителей, ртути и т. п.

Литейные цехи содержат в основном электро дуго вые и индукционные пе­чи и другое оборудование. Это наиболее крупные источники пылегазовыделе­ния. Например, при производстве одной тонны чугунных отливок образуются: до 300 кг CO, 1-2 кг SO₂, до 50 кг пыли, оксиды азота, аммиак, фенолы и дру­гие вредные химические вещества (ВХВ).

Термические цехи оборудованы нагревательными печами на жидком и га­зообразном топливе. Вентиляционный воздух из этих цехов содержит: пары масла, аммиака, цианистого водорода и других вредных веществ. Из дробест­руйных камер после очистки металла от окалины с отходящим газом выбрасы­вается до 10 г/м3 твердых частиц.

Сварочные, прокатные и кузнечно-прессовые цехи при обработке металла выделяют много пыли, тумана кислот и масел, токсичные газы. При сварке об­разуется мелкодисперсная пыль, до 99 % состоящая из субмикронных частиц. Для удаления окалины с поверхности горячекатанной полосы применяют трав­ление в серной и соляной кислотах. При этом среднее содержание кислоты в удаляемом воздухе достигает 3 г/м³. Газовая и плазменная резка металлов со­провождается выделением мелкодисперсной пыли, CO, NO_х.

Гальванические цехи и цехи механической обработки металлов использу­ют при травлении растворы серной, соляной, азотной и плавиковой (НF) ки­слот. При воронении в воздух выделяются особо токсичные пары цианистых солей, хромовой и азотной кислот и др.

Лакокрасочные цехи и цехи по производству неметаллических изделий из стеклопластика, пластмасс, полимеров и при нанесении краски на поверхности изделий значительно загрязняют окружающую среду. В этом случае в атмосфе­ру с выбрасываемым воздухом поступают пары растворителей, красок, SO₂, CO, H₂S, пары бензина, толуола, ксилола, пыль и др. Особенно много вредных веществ выделяется при производстве пластмасс, синтетических волокон и т.п.

Выбросы энергетических установок ТЭЦ, котельных, автотранспорта и других транспортных средств определяются видом используемого топлива и режимами работы агрегатов. При сжигании органического топлива образуется

CO₂ и водяной пар. Но в атмосферу с ними поступают и примеси топлива, про­дукты неполного сгорания топлива: оксид углерода, сажа, углеводороды, бенз(а)пирен С20Н12, зола, оксиды серы, азота, свинца PbO, а также урана и то­рия. Например, ТЭЦ мощностью 2,5 млн. кВт за сутки расходует около 20 тыс. т угля и выбрасывает в атмосферу до 700 т SO₂ и SO₃, 200 т оксидов азота, около 200 т твердых частиц (зола, сажа, пыль).

Автотранспорт выбрасывает нетоксичные (N2, O2, H₂O (пары), СО2, Н₂) и токсичные вредные вещества (NО_x, C_nH_m, альдегиды, сажа, бенз(а)пирен, сви­нец при использовании этилированного бензина).

Вредные вещества, выделяемые в атмосферу, можно разделить на сле­дующие группы:

- твердые частицы (пыль) и аэрозоли;

- кислые компоненты H2S, SO2, SO3, CO2, оксиды азота, галогены и их со­
единения;

- фосфор и его соединения;

- аммиак и другие азотные соединения;

- ртуть, другие металлы и их соединения;

- летучие растворители.

В атомной и некоторых других отраслях промышленности имеют место выбросы радиоактивных веществ.