Выбросы загрязняющих веществ

Содержание

РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

12Следующая ⇒

Учебное пособие к практическим занятиям

Часть 1

УФА-2007

Учебное пособие к практическим занятиям предназначено для студентов всех специальностей УГНТУ, по дисциплинам «Промышленная экология», «Природа и экология Башкортостана», «Экология». Изложены основы расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Даны примеры типовых, наиболее востребованных расчетов.

В пособии разработаны контрольные задания по 16 вариантам к каждому из рассмотренных примеров расчетов. Пособие может быть использовано для выдачи контрольных домашних заданий студентам вечерней и заочной форм обучения. Кроме того, пособие может быть рекомендовано для обучения слушателей Института дополнительного профессионального образования УГНТУ.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………..

……………………………..….4

1. Расчет выбросов загрязняющих веществ от организованных
источников……………………………………….. ………………………………….7

2. Расчет выбросов загрязняющих веществ от неорганизованных
источников………………. …………………… ……………………… 10

3. Расчет выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива в
котлоагрегатах котельной …………………………………………………. 13

4. Расчет выбросов загрязняющих веществ от очистных сооружений

нефтебаз ……………………………………………………………………….17

5. Расчет выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта ………………22

6. Приложения………………………………………………………………… ….26
Список литературы……………………………………………………………30

ВВЕДЕНИЕ

Чистый воздух, лишенный пылевидных и газообразных загрязнений, является недостижимым идеалом, не встречающимся в природе из-за постоянного динамического обмена между атмосферой, гидросферой и литосферой, а также как результат естественного (природного) загрязнения, в том числе из-за пожаров, пыльных бурь, извержений вулканов и многого другого.

Человечество не может существовать, не оказывая воздействия на биосферу, поэтому одной из главных задач комплекса работ по охране окружающей природной среды является определение нормативов, т. е. установление пределов, в которых признается допустимым то или иное воздействие.

Нормирование выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу производится путем установления значений предельно допустимых выбросов (ПДВ) этих веществ для всех источников выбросов.

ПДВ – это масса выбросов вредных веществ в единицу времени от данного источника или совокупности источников загрязнения атмосферы производственного объекта (промплощадки, предприятия, населенного пункта, города и т. д.) с учетом перспективы развития всех предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере, создающая приземные концентрации, не превышающие их предельно допустимые концентрации (ПДК) для населения, растительного и животного мира, если нет других, более жестких экологических требований или ограничений (с осреднением в любой 20-минутный период времени).

Нормативы ПДВ являются основой для проведения экологической экспертизы и планирования мероприятий по снижению загрязнения атмосферы.

Наиболее полный перечень веществ, загрязняющих атмосферный воздух, с рекомендуемыми для них кодами приведен в подготовленном НИИ «Атмосфера» Госкомэкологии России издании. Российский реестр потенциально опасных химических и биологических веществ Минздрава России в 1998 г. выпустил гигиенические нормативы, содержащие перечни ПДК (ГН 2.1.6695-98) и ОБУВ (ГН 2.1.6. 696-98), заменившие существовавшие ранее списки Минздрава СССР.

Первым этапом любого нормирования загрязнения атмосферы является инвентаризация источников выделения и выбросов ЗВ, которая на практике выполняется:

— методом инструментального измерения;

— расчетным методом.

Расчетный метод основывается:

— на материальном балансе технологического процесса;

— на использовании удельных показателей выделений ЗВ за единицу времени либо отнесенных к единице оборудования, массе продукции, сырья или расходных материалов.

В действующей природоохранной нормативно-технической документации в области защиты атмосферы от загрязнения приняты следующие понятия.

Источник выделения ЗВ – объект, в котором происходит образование ЗВ (установка, аппарат, устройство, емкость для хранения, двигатель, свалка отходов и т. п.).

Источник загрязнения атмосферы (источник выброса) – объект, от которого загрязняющее вещество поступает в атмосферу (труба, вентиляционная шахта, аэрационный фонарь, открытая стоянка транспорта и т. п.).

Возможны следующие сочетания источников загрязнения атмосферы (выброса) и источников выделения ЗВ:

— один источник выделения — один источник загрязнения (выброса) (например, котельная имеет оду топочную камеру и одну дымовую трубу);

— один источник выделения – несколько источников загрязнения (выброса) (например, в помещении производится полная окраска автобуса, а для вентиляции используются три крышных вентилятора);

— несколько источников выделения – один источник загрязнения (выброса) (например, гараж имеет один вентилятор, удаляющий из всех помещений через единую вытяжную систему выхлопные газы пятидесяти автомобилей);

— несколько источников выделения – ряд источников загрязнения (выброса).

Например, в общем, помещении цеха работают 3 заточных и 17 металлорежущих станков, 2 поста электросварки и 1 газорезка, а для вентиляции используется одна общеобменная приточно-вытяжная вентсистема и 4 местных вытяжных системы.

Все источники загрязнения атмосферы (источники выброса) подразделяются в соответствии с классификацией, приведенной на рис. 1, при этом используются термины, имеющие следующие определения.

ПЛОСКОСТНОЙ (бассейн, открытая стоянка транспорта)

ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ

СТАЦИОНАРНЫЙ (труба, открытое окно и т.п.)

ПЕРЕДВИЖНОЙ (автомобиль, самолет и т. п.)

Рис. 1 Классификация источников загрязнения атмосферы

Стационарный источник – источник, имеющий постоянное место в пространстве относительно заводской системы координат (труба котельной, открытые фрамуги цеха и т. п.).

Передвижной источник – источник, не занимающий постоянное место на территории предприятия (транспортные средства, передвижные компрессоры и дизель — генераторы электросварки и т. п.).

Организованный источник – источник, осуществляющий выброс через специально сооруженные устройства (трубы, газоходы, вентиляционные шахты).

Неорганизованный источник – источник загрязнения, осуществляющегося в виде не направленных потоков газа, как результат, например, нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неэффективной работы систем по отсосу газов, (пыли) в местах загрузки (выгрузки) или хранения продукта (топлива), а также пылящие отвалы, открытые емкости, стоянки, площадки малярных работ и т. п.

12Следующая ⇒

Рекомендуемые страницы:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫБРОСОВ ГАЗООБРАЗНЫХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПО ДАННЫМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ЗАМЕРОВ

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАЛОВЫХ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ОТ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ТЭС

РД 34.02.305-98

УДК 662.611:66.074.3

Срок действия установлен

с 1998-01-01

до 2003-01-01

РАЗРАБОТАН Всероссийским дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехническим научно-исследовательским институтом (АООТ «ВТИ»)

ИСПОЛНИТЕЛИ В.П. Глебов, А.А. Иванова, В.Р. Котлер, Е.Н. Медик, А.Г. Тумановский, А.Н. Чугаева

УТВЕРЖДЕН Департаментом стратегии развития и научно-технической политики РАО «ЕЭС России» 21.01.1998 г.

Первый заместитель начальника А.П. Берсенев

СОГЛАСОВАН Государственным комитетом Российской Федерации по охране окружающей среды (письмо № 02-12/30-15 от 19.01.98 г.)

Первый заместитель Председателя А.Ф. Порядин

ВЗАМЕН РД 34.02.305-90

Периодичность проверки — 5 лет

Настоящий руководящий документ распространяется на паровые котлы паропроизводительностью от 30 т/ч и водогрейные котлы мощностью от 35 МВт (30 Гкал/ч), а также на стационарные газотурбинные установки. Документ устанавливает методы определения выбросов в атмосферу загрязняющих веществ с дымовыми газами котлов и газотурбинных установок тепловых электростанций и котельных по данным периодических измерений их концентраций в дымовых газах или расчетным путем при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлив.

Руководящий документ используется для:

— составления статистической отчетности по форме 2-ТП (воздух);

— установления норм предельно допустимых (ПДВ) и временно согласованных (ВСВ) выбросов в соответствии с действующими указаниями по их определению;

— планирования работ по снижению выбросов;

— составления экологического паспорта электростанции;

— периодического контроля выбросов в порядке, установленном РД 34.02.306-96 «Правила организации контроля выбросов в атмосферу на тепловых электростанциях и в котельных».

При определении валовых выбросов загрязняющих веществ за отчетный период в тоннах значения исходных величин, входящих в расчетные формулы, следует принимать по отчетным данным ТЭС, усредняя их за этот период.


При определении максимальных выбросов загрязняющих веществ в г/с значение расхода топлива следует принимать, исходя из наибольшей электрической и тепловой нагрузок котельной установки за отчетный период.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫБРОСОВ ГАЗООБРАЗНЫХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПО ДАННЫМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ЗАМЕРОВ

1.1 Суммарноеколичество Мj загрязняющего вещества j, поступающего в атмосферу с дымовыми газами (г/с, т/год, т/квартал, т/мес), рассчитывается по уравнению

Mj = cj Vс.г Bp kп, (1)

где сj — массовая концентрация загрязняющего вещества j в сухих дымовых газах при стандартном коэффициенте избытка воздуха a0 = 1,4 и нормальных условиях*, мг/м3; определяется по п. 1.2;

* Температура 273 К и давление 101,3 кПа.

Здесь и далее, за исключением специально оговоренных случаев (раздел 3), массовая концентрация газообразных загрязняющих веществ, объем сухих дымовых газов и расход газообразного топлива берутся при нормальных условиях.

Vc.г — объем сухих дымовых газов, образующихся при полном сгорании 1 кг (1 м3) топлива, при a0 = 1,4, м3/кг топлива (м3/м3 топлива);

Вр — расчетный расход топлива, определяется по п. 1.3; при определении выбросов в граммах в секунду берется в т/ч (тыс. м3/ч); в тоннах за отчетный период — берется в т/год, т/квартал, т/мес (тыс. м3/год, тыс. м3/квартал, тыс. м3/мес);

kп — коэффициент пересчета; при определении выбросов в граммах в секунду kп = 0,278·10-3; в тоннах kп = 10-6.

1.2 Массоваяконцентрация cj загрязняющего вещества j рассчитывается по измеренной* концентрации , мг/нм3, по соотношению

, (2)

где a — коэффициент избытка воздуха в месте отбора пробы.

* Измерение концентрации загрязняющих веществ регламентируется соответствующими положениями отраслевых методических документов по инвентаризации (нормированию, контролю) выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

При использовании приборов, измеряющих объемную концентрацию Ij загрязняющего вещества j, массовая концентрация рассчитывается по соотношению

, (3)

где Ij — измеренная объемная концентрация при коэффициенте избытка воздуха a, ppm*;

rj — удельная масса загрязняющего вещества, кг/нм3.

* 1 ppm = 1 см3/м3 = 0,0001 % об.

Для основных газообразных загрязняющих веществ, содержащихся в выбрасываемых в атмосферу дымовых газах котельных установок (оксидов азота в пересчете на NO2, оксида углерода и диоксида серы), значения удельной массы составляют:

кг/м3,

кг/м3, (4)

кг/м3

Эти значения получены в предположении, что перечисленные газы являются идеальными; погрешность, вносимая этим предположением, значительно меньше погрешности измерений.

Коэффициент избытка воздуха с достаточной степенью точности может быть найден по приближенной кислородной формуле

, (5)

где О2 — измеренная концентрация кислорода в месте отбора пробы дымовых газов, %*.

* Для более точного определения a в уравнение (5) следует подставить значение концентрации избыточного кислорода

Однако если обеспечен нормальный топочный режим, то содержание СО, H2, СH4 и СnНm не превышает 0,01 % по объему, и можно считать, что

При расчете максимальных выбросов загрязняющего вещества в г/с берутся максимальные значения массовой концентрации этого вещества при наибольшей тепловой и электрической нагрузках за отчетный период.

При определении валовых выбросов в т за длительный промежуток времени необходимо использовать среднее значение массовой концентрации загрязняющего вещества за этот промежуток. Среднее значение массовой концентрации рассчитывается по средней за рассматриваемый промежуток времени нагрузке котла. При этом пользуются заранее построенными зависимостями концентраций загрязняющих веществ от нагрузки котла. Построение указанных зависимостей проводится не менее чем по трем точкам — при минимальной, средней и максимальной нагрузках.*

* При определении валовых выбросов диоксида серы за длительный промежуток времени следует использовать расчетный метод (см. п. 2.2 раздела 2 данного руководящего документа).

1.3 Расчетныйрасход топлива Вр, т/ч (тыс. м3/ч) или т/год, т/квартал, т/мес (тыс. м3/год и т.д.), определяется по соотношению

, (6)

где В — расход топлива на котел, т/ч (тыс.

м3/ч) или т/год (тыс. м3/год) и т.д.;

q4 — потери тепла от механической неполноты сгорания топлива, %.

Значение В определяется по показаниям прибора или по обратному тепловому балансу (при проведении испытаний котла).

1.4 Расчетобъема сухих дымовых газов Vс.г проводится по нормативному методу* по химическому составу сжигаемого топлива или табличным данным. Расчетные формулы приведены также в Приложении А.

* Тепловой расчет котельных агрегатов: Нормативный метод. — М.: Энергия, 1973.

При недостатке информации о составе сжигаемого топлива объем сухих дымовых газов может быть рассчитан по приближенной формуле

, (7)

где — теплота сгорания топлива, МДж/кг (МДж/м3);

K — коэффициент, учитывающий характер топлива и равный:

для газа ……………………………………………………… 0,345

для мазута ………………………………………………… 0,355

для каменных углей …………………………………. 0,365

для бурых углей ……………………………………….. 0,375

1.5 С учетом(3), (5) и (7) соотношение (1) для расчета суммарного количества загрязняющего вещества Mj (при использовании приборов, измеряющих объемную концентрацию в ppm) записывается в виде

. (8)

С учетом (4) суммарное количество оксидов азота, оксида углерода и диоксида серы рассчитывается по соотношениям

, (9)

, (10)

. (11)

На рисунках Б1-Б3 (Приложение Б) приведены номограммы, которые позволяют графически оценить выбросы в г/с в атмосферу газообразных загрязняющих веществ. В формулах, соответствующих номограммам, вместо kn подставлено его значение, равное 0,278·10-3.

1.6 В связис установленными раздельными ПДК для оксида и диоксида азота и с учетом трансформации оксида азота в атмосферном воздухе суммарное количество оксидов азота разделяется на составляющие (с учетом различия в молекулярной массе этих веществ)

, (12)

, (13)

где mNO и — молекулярный вес NO и NO2, равный 30 и 46 соответственно;

0,8 — коэффициент трансформации оксида азота в диоксид.

Численное значение коэффициента трансформации может устанавливаться по методике Госкомэкологии России на основании данных наблюдений организаций Госкомгидромета, но не более 0,8.

Пример расчета газообразных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу приведен в Приложении В.

1.7 При совместномсжигании различных видов топлива суммарное количество загрязняющего вещества Mj, поступающего в атмосферу (г/с, т/год и т.д.), определяется по экспериментальным зависимостям его массовой концентрации от нагрузки котла. Графики указанных зависимостей строятся для каждого вида сжигаемого топлива не менее чем по трем экспериментальным точкам — при минимальной, средней и максимальной нагрузках.

Расчет выполняется по формуле (1). При этом максимальные выбросы в г/с рассчитываются по п. 1.7.1 и валовые в т за отчетный период времени — по п. 1.7.2.

1.7.1 Для определениямаксимальных выбросов загрязняющего вещества j в г/с в формулу (1) необходимо подставить максимальное значение массовой концентрации сj.

Максимальное значение сj в мг/м3 определяется по формуле

cj = cjmax1 dmax + cjmax2 (1 — dmax), (14)

где сjmax1 и сjmax2 — максимальные значения массовой концентрации загрязняющего вещества j при сжигании топлив первого и второго видов, соответственно, мг/м3; определяются по экспериментальным зависимостям массовых концентраций от нагрузки котла;

dmax — максимальная доля топлива (по теплу), создающего наибольшую (из cjmax1 и сjmах2) концентрацию загрязняющего вещества j; определяется на основании топливного баланса в период работы котла на максимальной нагрузке.

Объем сухих газов Vс.г рассчитывается по формуле

Vс.г = Vс.г1 · dmax + Vс.г2 (1 — dmax), (15)

где Vc.г1 и Vc.г2 — объемы сухих дымовых газов, образующихся при сжигании топлива первого и второго видов соответственно, м3/кг усл. топл., определяются по нормативному методу или согласно п. 1.4 данной методики и пересчитываются на условное топливо.

Расчетный расход топлива Вр определяется по формуле

Bp = Bp1 + Bp2, (16)

где Вр1 и Вр2 — расчетные расходы топлива первого и второго видов, т усл. топл./ч, определяются при максимальной нагрузке и максимальной доле топлива (по теплу), создающего наибольшую концентрацию загрязняющего вещества j.

1.7.2 Для определенияваловых выбросов загрязняющего вещества j в т/год и т.д. в формулу (1) необходимо подставить среднее за отчетный период значение массовой концентрации cjср.

Среднее значение массовой концентрации cjср в мг/м3 определяется по формуле

cjср = cjср1 d + cjср2 (1 — d), (17)

где cjср1 и cjср2 — средние значения массовых концентраций загрязняющего вещества j при сжигании топлив первого и второго видов при средней за отчетный период нагрузке, мг/м3; определяются по экспериментальным зависимостям массовых концентраций от нагрузки котла;

d — доля топлива (по теплу) первого вида за отчетный период.

Объем сухих газов Vc.г рассчитывается по формуле

Vс.г = Vс.г1 d + Vс.г2 (1 — d), (18)

где Vс.г1 и Vc.г2 — объемы сухих дымовых газов, образующихся при сжигании топлив первого и второго видов соответственно, м3/кг усл. топл.; определяются по нормативному методу или согласно п. 1.4 данной методики и пересчитываются на условное топливо.

Расчетный расход топлива Вр определяется по формуле

Тема: Выбросы вредных веществ в атмосферу

Раздел: Бесплатные рефераты по безопасности жизнедеятельности (БЖД)

Тип: Реферат | Размер: 23.16K | Скачано: 109 | Добавлен 06.05.16 в 11:58 | 0 | Еще Рефераты

Введение 3

1. Выбросы загрязняющих веществ 4

2. Источники и виды загрязнения атмосферы 7

Заключение 11

1. Выбросы загрязняющих веществ

Выбросы загрязняющих веществ – это различные разновидности отходов, попадающие в окружающую среду в результате жизнедеятельности человека. Они оказывают вредное воздействие на людей, животных, растения, почву, воду, здания, вызывают коррозию изделий из металла, понижают прозрачность атмосферы, повышают влажность воздуха, увеличивают количество туманов, уменьшают видимость и т. д. Выбросы загрязняющих веществ, попадая в атмосферу, литосферу и гидросферу, разрушают эти экосистемы, делая их либо малопригодными для существования жизни, либо же совсем непригодными.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу представляют собой, в основном, летучие газообразные химические вещества. Как показывают результаты экологических исследований, выбросы в атмосферу, ее загрязнение, являются одними из самых мощных и постоянных факторов негативного воздействия на человека и окружающую его природную среду. Промышленные предприятия, бытовые котельные, а также автомобильный транспорт, выбрасывающий ежедневно в приземную атмосферу огромное количество ядовитых выхлопов, что приводит к постоянно растущему накоплению в атмосфере углекислого газа, являются сильнейшим загрязнителем окружающей среды. Естественно, наибольшее количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу происходит в больших городах .

В городах воздух очень сильно загрязняют вредные выбросы промышленных предприятий. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) за 2014-2015 год, ежегодно в мире примерно 3,7 миллионов человек умирает из-за загрязнения атмосферного воздуха. Общее количество смертей, связанных с воздействием загрязненного воздуха как в помещениях, так и в атмосфере, достигает 7 миллионов в год. Существуют нормы ПДК (предельно допустимых концентраций) веществ в воздухе. За этим должны следить специальные органы (лаборатория загрязнения окружающей среды) и принимать какие-либо меры: от штрафа до закрытия предприятия. Человек полностью не осознает всю опасность, поэтому, в своём эссе я хочу рассказать о проблемах загрязнения воздуха, как бороться с ними.

Регулярный учет вредных выбросов в атмосферный воздух ведется на 18 тыс. предприятий. В 2010 г. они составили 24,8 млн. т (из них 2 % – синтетические высокотоксичные ингредиенты) – это на 11,7 % меньше, чем в предыдущем году. Однако в ряде регионов наблюдается рост выбросов в атмосферу; причины этого – нарушение технологических режимов, использование низкокачественного и некондиционного сырья и топлива.

В связи с изношенностью основных фондов участились залповые и аварийные выбросы вредных ингредиентов. Состояние воздушного бассейна городов и промышленных центров ухудшается. В список городов с наибольшим уровнем загрязнения (41 город) вошли: Архангельск, Братск, Грозный, Кемерово, Красноярск, Москва, Новосибирск и др.

Повышение уровня загрязнения атмосферы отмечается не только в городах и прилегающих территориях, но и в фоновых районах, в которых выбросы большого количества диоксидов серы (более 9 млн. т в год) вызывают закисление атмосферных осадков. Области повышенной кислотности зафиксированы на европейской территории России, а также в ряде промышленных районов, где развита цветная металлургия. Выпадение загрязняющих веществ на территории Российской Федерации обусловлено не только выбросами собственных источников, но и трансграничным переносом .

Упадок тяжелой промышленности в 90-х годах прошлого века в значительной степени помог исправить проблему загрязнения воздуха в России, которая уже приобретала опасные масштабы, ведь во времена СССР уровень загрязненности воздуха был одним из самых высоких в мире. Советское правительство не предполагало, что отходы тяжелой промышленности, выбрасываемые в атмосферу, и вырубка лесов, уменьшающая поглощение углекислого газа из воздуха, могут представлять какую-то проблему. Для наращивания мощностей производства не жалели никаких природных ресурсов, а густой дым над трубами заводов считался доказательством небывалых технократических и промышленных свершений. И вызывал чувство гордости вместо логичной в этом случае тревоги за окружающую среду и свое здоровье. При сгорании автомобильного топлива помимо углекислого газа в атмосферу выбрасываются мелкодисперсная пыль и микроскопические частички сажи.

Даже безвредные для человека вещества, например, фреон, попадая в верхние слои атмосферы, способствуют разрушению озонового слоя. Следовательно, появляется все больше и больше озоновых дыр, которые пропускают жесткий ультрафиолетовый спектр солнечного излучения. От этого страдает на только климат Земли, но и все люди, т.к. подобное излучение является одной из основных причин возникновения рака кожи, а повышение температуры ведет к учащению сердечно-сосудистых заболеваний. Изменение климата вследствие загрязнения воздуха и глобального потепления значительно влияет на жизнь человека и имеет гораздо более серьезные последствия, чем мы можем себе представить. К примеру, приводит к сокращению пригодных для возделывания земель, уменьшая тем самым площадь сельскохозяйственных угодий. Что, в свою очередь, грозит сокращением возможного количества продовольствия и наступлением всеобщего голода .

2. Источники и виды загрязнения атмосферы

Источники загрязнения атмосферы принято делить на два вида: естественные (их число крайне невелико и влияние на атмосферу планеты в целом незначительно) и искусственные (создаваемые человеком). Основными искусственными источниками загрязнений являются автотранспорт, промышленные предприятия и объекты энергетики .

К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем. Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы – вулканическая и флюидная активность Земли. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы. Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару.

Продолжительность загрязнённого состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет. На долю природных факторов в конце ХХ в. приходилось 75 % общего загрязнения атмосферы. Остальные 25 % возникали в результате деятельности человека. Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести: Сжигание горючих ископаемых, которое сопровождается выбросом 5 млрд. т.

углекислого газа в год. Работа тепловых электростанций, когда при сгорании высокосернистых углей в результате выделения сернистого газа и мазута образуются кислотные дожди. Выхлопы современных турбореактивных самолётов с оксидами азота и газообразными фтор углеводородами из аэрозолей, которые могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы. Выбросы вредных веществ от автомобилей. Производственная деятельность. Загрязнение взвешенными частицами (при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора). Выбросы предприятиями различных газов. Сжигание топлива в котлах, сопровождающееся образованием оксидов азота, которые вызывают смог.

По характеру загрязнение атмосферы бывает:

– физическое: механическое (пыль, твердые частицы), радиоактивное (радиоактивное излучение и изотопы), электромагнитное (различные виды электромагнитных волн, в том числе радиоволны), шумовое (различные громкие звуки и низкочастотные колебания) и тепловое загрязнение (например, выбросы тёплого воздуха и т. п.);

– химическое – загрязнение газообразными веществами и аэрозолями .

На сегодняшний день основные химические загрязнители атмосферного воздуха это: оксид углерода (IV), оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, альдегиды, тяжёлые металлы (свинец, медь, цинк, кадмий, хром и др.), аммиак, пыль и радиоактивные изотопы; биологическое – в основном загрязнение микробной природы. Например, загрязнение воздуха вегетативными формами и спорами бактерий и грибов, вирусами, а также их токсинами и продуктами жизнедеятельности.

Ключевое место в процессе загрязнения отводится предприятиям промышленности. На их долю приходится более 50 % от общего числа вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу. Все дело в том, что топливо, сжигаемое в промышленных печах, никогда не бывает полным. Помимо угарного газа с дымом в воздух попадают разные несгоревшие частицы: сажа, зола и пыль, которые позже оседают на землю в ближайших районах. Для того чтобы избежать вредного воздействия отравляющих веществ на людей, все чаще промышленные предприятия выносятся за пределы населенных пунктов.

Кроме продуктов горения, промышленность является источником выброса в атмосферу мельчайшей пыли. Ведущее место здесь отведено цементным заводам. Тут следует отметить, что введение высокотехнологичных пылеуловителей позволило снизить выброс этого загрязнителя в несколько раз.

Второе место по количеству выбросов, загрязняющих атмосферу, отводится автотранспорту. Специалистами было установлено, что ежегодно один легковой автомобиль поглощает более 4 тонн кислорода, выбрасывая при этом более 1 тонны вредных веществ (около 800 килограммов окиси углерода, 100 килограммов окиси азота и 200 килограммов различных примесей). Учитывая тот факт, что по дорогам мира передвигается более 800 миллионов автомобилей, легко представить себе весь ужас возможных последствий .

Проблема чистоты атмосферы возникла вместе с появлением промышленности и транспорта, работающих на угле, а затем на нефти. Дым и копоть сравнительно редких заводских, фабричных и паровозных труб почти полностью рассеивались на большом пространстве. Однако быстрый и повсеместный рост промышленности и транспорта в ХХ в. привёл к такому увеличению объёмов и токсичности выбросов, которые уже не могут быть «растворены» в атмосфере до безвредных для природной среды и человека концентраций.

При процессах сгорания топлива наиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы происходит в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и других энергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе, природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40 – 50 %.

Мощным и чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферы являются катастрофы на АЭС (Чернобыльская авария) и испытания ядерного оружия в атмосфере. Это связано как с быстрым разносом радионуклидов на большие расстояния, так и с долговременным характером загрязнения территории.

Высокая опасность химических и биохимических производств заключается в потенциальной возможности аварийных выбросов в атмосферу чрезвычайно токсичных веществ, а также микробов и вирусов, которые могут вызвать эпидемии среди населения и животных. В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки тысяч загрязняющих веществ антропогенного происхождения. Ввиду продолжающегося роста промышленного и сельскохозяйственного производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные. Главными антропогенными загрязнителями атмосферы кроме крупнотоннажных оксидов серы, азота, углерода, пыли и сажи являются сложные органические, хлорорганические и нитросоединения, техногенные радионуклиды, вирусы и микробы. Наиболее опасны широко распространённые в воздушном бассейне диоксин, бенз(а)пирен, фенолы, формальдегид, сероуглерод. Твёрдые взвешенные частицы представлены главным образом сажей, кальцитом, кварцем, гидрослюдой, каолинитом, полевым шпатом, реже сульфатами, хлоридами. В снеговой пыли специально разработанными методами обнаружены окислы, сульфаты и сульфиты, сульфиды тяжёлых металлов, а также сплавы и металлы в самородном виде.

В заключение можно сделать вывод о том, что загрязнение атмосферного воздуха является проблемой для всего человечества в целом. Решение проблемы загрязнения воздуха требует согласованных действий на самых разных уровнях. На уровне правительств и международных организаций принимаются различные документы, обязывающие участников промышленной деятельности сокращать вредные выбросы. На уровне конкретных источников вредных выбросов должны предприниматься меры по предотвращению или хотя бы снижению загрязнения воздуха. Для нормализации свойств воздуха необходимо производить контроль выбросов в атмосферу. Очистка промышленных выбросов позволит минимизировать количество вредных веществ, выбрасывающихся с промышленных предприятий в атмосферу.

Список литературы

1. Глобальные экологические проблемы России. Серия: Чтения памяти академика А. Л. Яншина, 2008 г.

2. Социально-экологические проблемы развития городов России. В.Битюкова.

4. Выбросы загрязняющих веществ. http://ecobalance-don.ru/articles /vyibrosyi-zagryaznyayushhix-veshhestv. html.

5. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: виды и источники. http://www.kosmir.info/item/72.

6. Загрязнение атмосферы Земли https://ru.wikipedia.org/wiki.

Понравилось? Нажмите на кнопочку ниже. Вам не сложно, а нам приятно).

Чтобы скачать бесплатно Рефераты на максимальной скорости, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Важно! Все представленные Рефераты для бесплатного скачивания предназначены для составления плана или основы собственных научных трудов.

Друзья! У вас есть уникальная возможность помочь таким же студентам как и вы! Если наш сайт помог вам найти нужную работу, то вы, безусловно, понимаете как добавленная вами работа может облегчить труд другим.

Добавить работу

Если Реферат, по Вашему мнению, плохого качества, или эту работу Вы уже встречали, сообщите об этом нам.

Добавление отзыва к работе

Добавить отзыв могут только зарегистрированные пользователи.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задача №1
Таблица 1. Исходные данные к расчёту

№ вар

Расход топлива по кварталам тыс. м3

ПДК СО

ПДК NO2

1-ый

2-ой

3-ий

4-ый

м

м

град.

мг/м3

мг/м3

6,2

1,5

0,085

Заполняем таблицу 2, руководствуясь данными таблицы 1.
Таблица 2. Характеристика топлива

Вид топлива

Расход топлива, B

Теплота сгорания, Q

Удельный расход воздуха, V

л/с

м3/ч

тыс. м3/год

Ккал/м3

МДж/м3

м3/м3

Природный газ

36,44

11,3

Таблица 3. Значения некоторых коэффициентов
Источник выброса вредных веществ в атмосферу — КОТЕЛЬНАЯ, работающая на природном газе.
Расчёт выброса окиси углерода.
, (1)
где B — расход топлива, г/с, т/год;
Q — теплота сгорания топлива, МДж/м3;
Kco — количество оксида углерода, образующегося на единицу тепла, кг/ГДж;
q4 — потери тепла, вследствие неполноты сгорания топлива.
Расчет выброса диоксида азота.
, (2)
где — количество оксидов азота, образующихся на единицу тепла кг/ГДж;
— коэффициент, учитывающий снижение выброса оксидов азота в результате применения технических средств.
Количество отходящих газов.
(3)
где B — расход горючего газа, м3/ч;
V — удельный расход воздуха, м3/м3;
— коэффициент избытка воздуха.
м3/с
Концентрация вредных веществ в отходящих газах.
(4)
где Mi — выброс вредного вещества, г/с;
L — количество отходящих газов, м3/с

Таблица 4

Расход газа, Q, м3/ч

Диаметр устья трубы, D м

Сечение устья трубы, S, м2

Расход газа, V1м3/с

Коэффициент стратификации, А

Высота трубы, Н, м

Разность температур, Т, С

Коэффициент скорости оседания частиц, F

Концентрация вредного вещества, С, мг\м3

Масса выброса, М г\с

ПДК вредного вещества, СПДК, мг\м3

Код вредного вещества

Название вещества

1,5

0,5

0,037

0,184

0,122

0,335

0,1

0,085

СО

Экологическая оценка источника выброса вредных веществ в атмосферу сводится к определению расчетной приземной концентрации вредности (См) и сравнение ее с максимально допустимой концентрацией (СПДК), т.е. должно соблюдаться условие

СМ CПДК(5)

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества (См) в мг/м3 при выбросе нагретой газовоздушной смеси от одиночного источника с круглым устьем определяют по формуле:

, (6)

где А — коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы. Его выбирают для различных географических районов.

Таблица 5. Значение коэффициента А

Географический район

А

А)

Для районов Средней Азии южнее 40 с.ш. Буряцкого округа и Читинской области

Б)

Для Европейской территории СНГ; для районов России южнее 50 с.ш. для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа, Молдавии; для Азиатской территории Сибири и Средней Азии

В)

Для Европейской территории СНГ и Урала от 50 до 52 с.ш. за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов Украины

Г)

Для Европейской территории СНГ и Урала севернее 52 с.ш. (за исключением Центра ЕТС), а также для Украины (для расположенных на Украине источников высотой менее 200 м в зоне от 50 до 52 с.ш. А=200)

Д)

Для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей

газ котельная выброс вредный атмосферный

М — масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, г/с;

а) Для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, подчиняющихся закону Стокса F = 1.

Если б < 75% F = 3

— безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности. В случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот не превышающим 50м. на 1км. ?=1.

Значение коэффициентов “m” и “n” определяют в зависимости от параметров f, VM, VM, fe.

Каждая из этих величин определяется по формуле

(7)

где, W0 средняя скорость выхода газообразной смеси из устья источника выброса, м/с;

(8)

(9)

(10)

Коэффициент “m”

при f < 100

(11)

Коэффициент “n” при f < 100

при

n = 4,4VМ (12)

n = 4,4•0,4=1,76

При f < 100 и

m1=2,86 m (13)

m1=2,86•1,48=4,23

Причем значение коэффициента “n” определяют по приведенным выше формулам, принимая, что . Расстояние XM от источника выброса на котором достигается максимальная концентрация вредности СM определяют по формуле:

,

где безразмерный коэффициент d находят по формуле:

при f<100, при

(14)

Определив значение СM и сравнив с СПДК вредного компонента делают заключение об экологической опасности источника загрязнения. Если СM>СПДК, то такой источник загрязняет атмосферу выше допустимых выбросов. Для такого источника требуется строительство очистных сооружений и его выброс может быть принят как временно согласованный (ВСВ). Предельно допустимый выброс находим по формуле, подставив вместо СM = СПДК и приняв величину М, как ПДВ, получим для формулы (2)

(15)

Концентрация вредности на любом расстоянии от источника:

C = Si CM (16)

где CM -концентрация вредного вещества, мг/м3 ;

Si — безразмерный коэффициент, зависящий от соотношения и коэффициент F.

Если то

(17)

где (округлить) (18)

C = 0,396 0,775=0,3069

Расчет рассеивания вредных веществ в атмосфере следует вести по алгоритму версия 3.

АНАЛИЗ

1. Максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое

См =0,775 мг/м3;

2. См >СПДК = 0,775>0,085 См больше СПДК в 9 раз;

3. Котельная не соответствует экологическим нормативным требованиям;

4. XM = 75,87 м — расстояние на котором достигается максимальная концентрация вредного вещества CM = 0,775;

5. ПДВ=0,0098 (г/с).

6. Необходимо строительство очистных сооружений.

Если очистные сооружения нужны, то выбрать метод и оборудование для очистки отходящих газов от загрязняющего вещества, концентрация которого превышает СПДК.

Методы очистки можно разделить на две основные группы: сорбционные методы и методы каталитического окисления. Наибольшее распространение получил метод хемосорбции, обеспечивающий степень очистки до 99,9%.

Перспективным способом снижения выбросов оксидов азота является очистка дымовых газов, которая все шире практикуется за рубежом.

Азотоочистительные установки следует использовать лишь после исчерпания возможностей, подавления реакций образования оксидов азота сравнительно дешевыми технологическими методами, так как очистка дымовых газов от азота сравнительно дорогое мероприятие.

Наиболее распространенный аммиачно-каталитический метод разложения оксидов азота имеет степень очистки до 85%. В качестве катализаторов используются сплавы из металлов платиновой группы (палладий, платина) или составы, содержащие никель, хром, цинк, ванадий и др.

Добавить комментарий

Закрыть меню