Лекции / Л7 Атмосфера. Типы загрязнений. Загрязнение атмосферы
..pdfЗагрязнение - любое внесение в ту или иную экологическую систему несвойственных им живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, нарушающих процесс круговорота веществ, потоков энергии с непременным следствием в форме снижения продуктивности или разрушения данной экосистемы. Следовательно, не всё вмешательство человека можно рассматривать, как загрязнение окружающей среды.
Типы загрязнений (рис.22):
1.Ингредиентные (химические) загрязнители – совокупность веществ количественно или качественно чуждые естественной экосистеме.
2.Параметрические загрязнители - связаны с изменением качественных параметров окружающей среды (шум, радиация, вибрация и т.д.).
3.Биоценотические загрязнители – воздействие на состав и структуры популяций живых организмов (перепромысел, браконьерство, случайные и направленные интродукции и акклиматизации видов).
4.Стациально-деструкционные загрязнители – изменение ландшафтов и экосистем в процессе природопользования, связанное с оптимизацией природы в интересах человека (вырубка лесов, осушение земель, дорожное строительство, карьерная разработка ископаемых, урбанизация, лесные и степные пожары).
Классификация загрязняющих веществ: 1. По источникам:
•Глобальные.
•Региональные – загрязнение атмосферы на территории в сотни к и л о м е т р о в – в ы б р о с ы к р у п н ы х п р о м ы ш л е н н ы х и сельскохозяйственных объектов.
•Местные – совокупность выбросов источников, расположенных на небольших территориях.
•Локальные – один или несколько источников выбросов, влияние которых определяется скоростью и направлением ветра.
ИНГРЕДИЕНТНОЕ
|
МИНЕРАЛЬНОЕ |
|
ОРГАНИЧЕСКОЕ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРОДУКТЫ |
|
|
|
|
|
БЫТОВЫЕ |
|
||
|
ПРОДУКТЫ |
|
|
|
|||||
СГОРАНИЯ |
|
|
|
СТОКИ И |
|
||||
|
СГОРАНИЯ |
|
|
|
|||||
ИСКОПАЕМОГО |
|
|
|
|
|
|
|||
|
В ДВС |
|
|
|
|
|
|||
ТОПЛИВА |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ
ОТХОДЫ ЯДОХИМИКАТЫ И ПРЕПАРАТЫ ХИМИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОТХОДЫ ПИЩЕВОЙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРОМЫШЛЕННОСТИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АВАРИЙНЫЕ |
|
|
|||
ШАХТНЫЕ ОТВАЛЫ И |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
СБРОСЫ В |
|
|
|
|
||||||
|
|
ТЕРРИКОНИКИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
АКВАТОРИЯХ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
ОТХОДЫ ЖИВОТНО- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВОДЧЕСКИХ ФЕРМ |
|
|
ОТХОДЫ |
|
|
|
НЕФТЕДОБЫЧА И |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА |
|
|
|
||||||
|
|
МЕТАЛЛУРГИИ |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ПРОЧИЕ |
|
|
ПРОЧИЕ |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.22. Классификация загрязнения экологических систем
2.По агрегатному состоянию.
3.По составу.
Количество выбрасываемых в атмосферу веществ колоссально, но в настоящее время строго регламентировано только пять видов: оксиды азота, оксиды углерода, сероводород и соединения ртути (в основном с органическими веществами).
4. По происхождению:
•Естественные (пыльные бури, вулканы, лесные пожары, выдувание почв).
•Антропогенные.
На долю примесей природного происхождения приходится:
•Соединений серы – 50%.
•СО, СО2 - 93%.
•NxOy - 98%.
• Углеводородов – 87%.
Самым большим загрязнителем является теплоэнергетика (27%), затем чёрная металлургия (24%), нефтедобыча и нефтехимия (15%), автотранспорт (15%), цветная металлургия (10%). В атмосферу выбрасываются: зола, пыль, силикаты, радиоактивные газы, аэрозоли, смолы, углеводороды (УВ),
меркаптаны (RSH), альдегиды (RHO), ZnO, PbCl 2, SO2, SO3, H2S, NO, NO2, NH3, CO2, CO, HF, HCl, O3, Na2SiF6, УВ и Pb(C2H5)4.
В настоящее время в биосфере рассеяно приблизительно четырнадцать миллиардов тонн чистого железа. Количество свинца и ртути, рассеянных в атмосфере составляет от восьмидесяти до девяноста процентов от годового производства этих металлов. Количество магния, рассеянного в атмосфере, в полтора раза превышает количество магния, который добывается, молибдена
– в три раза, мышьяка – в семь раз, урана и титана – в десять раз, ртути – в пятьдесят раз.
Загрязнения в атмосфере
Загрязнения в атмосфере подразделяются на следующие типы:
1.Первичные загрязнения – загрязнения, которые содержатся непосредственно в выбросах и поступают от различных источников.
2.Вторичные загрязнения – продукты трансформации первичных
загрязнений, продукты встречного синтеза (например, кислотные дожди или хлорпроизводные).
Вторичные загрязнения во многих случаях более опасны, чем первичные загрязнения. Превращения зависят от времени пребывания веществ в атмосфере, под которым понимается промежуток времени между поступлением компонента в атмосферу и удалением (стоком) из нее. Наиболее значительные превращения происходят под действием солнечного света (фотохимические).
Последствия загрязнений:
1.Ухудшение качества окружающей среды.
2.Образование нежелательных потерь, как вещества, так и энергии, труда, средств, приложенных человеком к добыче и заготовке сырья и материалов, приводящих к нежелательным потерям.
3.Необратимое разрушение, как отдельных экосистем, так и биосферы в целом, включая воздействие на глобальные физико-химические параметры среды.
4.Потери плодородных земель, снижение продуктивности экосистем и биосферы в целом.
5.Прямое или косвенное ухудшение физического или морального состояния
человека.
Таблица 17. Капитальные вложения, расходуемые на защиту окружающей среды при строительстве промышленных предприятий
Отрасль промышленности |
% |
|
|
Металлургия черная и цветная |
17 |
|
|
Энергетика |
17 |
|
|
Химическая промышленность |
15−30 |
|
|
Машиностроение |
5 |
|
|
Таблица 18. Основные примеси атмосферы и их источники
|
Примеси |
|
|
Основные источники |
|
Среднегодовая |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
конц. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Естественные |
Антропогенные |
в воздухе, мг/м3 |
|
|||
|
Тв.частицы |
Вулканы, пылевые |
Сжигание топлива в |
Город: |
|
||||
|
(зола, пыль |
|
бури, лесные |
пром. и бытовых |
0,04−0,4 |
|
|||
|
и пр.) |
|
пожары и |
условиях |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сжигание топлива в |
Город: |
|
||
|
SO2 |
|
Вулканы |
пром. и бытовых |
до 1,0 |
|
|||
|
|
|
|
|
условиях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Промышленность, |
Районы с |
|
||
|
NOх |
|
Лесные пожары |
автотранспорт, ТЭС |
развитой |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
промышл.: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
до 0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Автотранспорт, |
Город: |
|
||
|
CO |
|
Лесные пожары |
черная металлургия, |
1−50 |
|
|||
|
|
|
|
|
энергоустановки |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лесные пожары, |
Автотранспорт, |
Районы с |
|
|||
|
Летучие УВ |
|
природный метан |
дожигание отходов, |
развитой |
|
|||
|
|
|
|
|
испарения |
|
промышл.: |
|
|
|
|
|
|
|
нефтепродуктов |
до 0,3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полицикл., |
|
Лесные пожары, |
Автотранспорт, |
Районы с |
|
|||
|
ароматичес |
|
природный метан |
хим.заводы, НПЗ |
развитой |
|
|||
|
кие УВ |
|
|
|
|
|
|
промышл.: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
до 0,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Таблица 19. Основные загрязняющие воздух вещества и их источники |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
Источники |
Химический состав промышленного выброса |
|
||||||
|
промышленного |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
выброса |
|
газо− и парообразные |
|
жидкие и твердые |
|
|||
|
|
|
|
выбросы |
|
|
выбросы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Газо− и |
|
SO2, CO, NOx, H2S, NH3, |
|
Органическая и |
|
|||
|
нефтеперерабатываю |
УВ, кислород− и |
|
неорганическая пыль, |
|
||||
|
щая |
|
азотсодержащие орган. |
|
смолистые вещества |
|
|||
|
промышленность |
|
в−ва |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
Газодобывающая |
SO2, СO2, CO, NOx, H2S, |
|
Неорганическая пыль, |
|
||||
|
промышленность |
|
УВ |
|
|
сажа |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нефтехимическая |
СО, кислородсодержащие |
Органическая пыль, |
промышленность |
органические соединения |
кислоты, смолы, |
|
|
органика |
|
|
|
Химическая |
СS2, CO, Cl2, H2S, Hg, УВ |
Органическая пыль, |
промышленность |
|
сажа, кислоты |
|
|
|
Топливосжигающие |
SO2, CO, NOx, H2S, NH3, |
Неорганическая пыль, |
устройства (ТЭЦ, |
кислородсодержащие |
сажа |
промышленные |
органические соединения |
|
печи) |
|
|
|
|
|
60% всех загрязнений атмосферы составляет транспорт!