Основные химические соединения, загрязняющие атмосферный воздух и их воздействие на организм человека
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Загрязнением атмосферы считается изменение ее состава в результате поступления газообразных, жидких и твердых примесей.

За относительно чистый можно принимать такой воздух, в котором количество вредных примесей не превышает предельно – допустимые концентрации (ПДК) и который не оказывает существенного отрицательного влияния на растительные и животные организмы.

Основными источниками загрязнения атмосферы являются:

Природные (естественные) – естественные загрязнители минерального, растительного или микробиологического происхождения к которым относятся космическая пыль, извержение вулканов, лесные и степные пожары, пыль, пыльца растений, выделения животных и т.д.

Искусственные (антропогенные), которые в свою очередь можно разделить на несколько групп:

а) бытовые – загрязнители, обусловленные сжиганием топлива в жилом секторе и переработкой бытовых отходов;

б) производственные – загрязнители, образующиеся как выбросы при технологических процессах, отоплении (сжигании, угля, мазута);

в) транспортные – загрязнители, образующиеся при работе автомобильного, железнодорожного, морского и речного транспорта.

По составу антропогенные источники загрязнения атмосферы также можно разделить на несколько групп:

 Механические загрязнители - частицы почвы, золы, сажи и цемента, песок, пыль. Вызываемое ими загрязнение – нередко следствие пыльных бурь, вихрей, эрозии и дефляции почв, разрушения горных пород, селей, лесных пожаров и т.д. Дым с частицами золы от крупных лесных пожаров поднимается на высоту до 7000 м. и разносится потоками воздуха на сотни километров. В увеличении в атмосфере количества механических частиц, загрязняющих поверхность органов растений и, в связи с этим, нарушающих процессы функционирования, значительную роль играют выбросы теплоэлектростанций, цементных, асбестовых и металлургических заводов и т.д.

-химические загрязнители – пылевидные или газообразные вещества, способные вступать в химические реакции.

- Физические загрязнители. К ним относятся необычная температура, неионизирующие и ионизирующие излучения, звук и ультразвук, вибрация, сила тяжести, давление и т.д.

 Комментарии (пояснения). Растения каждого вида, как правило, исторически адаптированы к определенному режиму температурных изменений, в связи, с чем отклонения последних приводят к патогенным последствиям. Наиболее значительный фитопатогенный эффект наблюдается при чрезмерном похолодании, потеплении или же при термических ожогах, например связанных с пожарами. В большинстве случаев нарушения температурного режима связаны с деятельностью производственных предприятий. Значительную роль приобретают электрический ток и электро-магнитные поля.

Космическая пыль образуется из остатков сгоревших метеоритов при их прохож-дении в атмосфере. Ежегодно ее выпадает на Землю 2—5 млн т. Природная пыль является постоянной составной частью земной атмосферы. Одним из источников пыли в нижних слоях атмосферы являются безводные пустыни и степи. Кроме того, она образуется аэропланктоном, спорами растений, плесневыми и другими грибами, продуктами гниения, брожения и разложения растений и животных.

 Атмосферный воздух над океаном включает мельчайшие кристаллы солей магния, натрия, калия, кальция, образующиеся в результате высыхания в воздухе брызг воды. Как правило, естественное загрязнение не угрожает отрицательными последствиями для биогеоценозов и обитающих в них живых организмов, хотя кратковременные последствия возможны.

Атмосферная пыль способствует конденсации водяных паров, а следовательно, и образованию осадков. Кроме того, она поглощает прямую солнечную радиацию и защищает организмы от солнечного излучения.

Источниками антропогенного поступления в атмосферу примесей являются тепло-энергетика, промышленность, нефте- и газопереработка, транспорт, испытания термоядерного оружия. Каждый из этих источников (и каждая отрасль производства)) связан с выделением специфических примесей, состав которых) насчитывает десятки тысяч веществ, выявление и идентификация которых иногда затруднительна. Однако наиболее обычные загрязняющие вещества, поступающие в атмосферу в большом количестве и называемые, поэтому многотоннажными, сравнительно немногочисленны. Наиболее распространенные выбросы промышленности следующие: зола, пыль, оксид цинка, силикаты, хлорид свинца; диоксид и триоксид серы, сероводород, меркаптан; альдегиды, углеводороды, смолы; оксид и диоксид азота, аммиак; озон, оксид и диоксид углерода; фтороводород; хлороводород, кремнефторид натрия, радиоактивные газы, аэрозоли.

       Наибольшее количество загрязняющих атмосферу веществ выбрасывается с выхлопными газами автомобилей.

Тепловые электростанции выделяют в атмосферу газы, содержащие оксиды серы и азота, золу, металлы; предприятия черной металлургии — газы, включающие пыль, оксиды серы и металлов. На 1 т передельного чугуна приходится 4,5 кг пыли, 2,7 кг S02, 0,1—0,5 кг марганца, а также соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, ртути, редких металлов, смолистые вещества.

Агломерационные фабрики выбрасывают пыль и диоксид серы (190 кг S02 на 1 т руды). При производстве 1 т мартеновской стали выделяется 3000—4000 м3 газов (с концентрацией пыли в среднем 0,5 г/м3), 60 кг СО и 3 кг S02. Коксохимические цеха загрязняют атмосферу пылью и смесью летучих соединений.

Предприятия цветной металлургии выбрасывают запыленные газы, содержащие диоксид серы, фтористые газы и металлы. Из тонны пыли, выделяемой в атмосферу при плавке медных руд, можно извлечь до 100 кг меди и немного меньше свинца и цинка.

Выбросы нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности в атмосферу содержат углеводороды (в том числе стирол, дивинил, толуол, изопрен), сероводород и другие, дурно пахнущие газы.

Заводы промышленности строительных материалов выбрасывают пыль, фториды, диоксиды серы и азота.

Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха приходится на долю оксидов углерода, соединений серы и азота, углеводородов и промышленной пыли. За год в атмосферу Земли выбрасывается 200 млн. т оксида углерода, более 20 млрд. т диоксида углерода, 150 млн. т диоксида серы, 53 млн. т оксидов азота, свыше 250 млн. т пыли, 120 млн. т золы, более 50 млн. т различных углеводородов.

Зола – твердая фракция выбросов, является одним из основных загрязняющих веществ выбросов угольных ТЭС. Она имеет частицы диаметром от 2 до 100 мкм (50% частиц – менее 30 мкм).

Фазово-минералогический анализ золы различных видов топлива показывает, что ее основная фаза - стекло, а кристаллическая представлена различными количествами кварца, гематита, магнезита, силиката кальция. Химический состав летучей золы определяет ее нейтральную или щелочную реакцию. Установлено, что в зависимости от высоты труб в среднем 30-60% выбрасываемой золы выпадает в зоне 12-15 км. Остальная ее часть рассеивается на больших расстояниях, плотность резко падает.

Пыль – обобщенное название аэрозолей твердых веществ (древесная, абразивная, цементная и др.). Вредное воздействие пыли на организм человека зависит от ее дисперсности формы частиц и их электрического заряда.

Оксид углерода (СО), угарный газ, - бесцветный газ без вкуса и запаха. Время жизни в атмосфере 2- 4 месяца. Окисляется в атмосфере и почвенной микрофлорой до СО2. недавно появились доказательства, что СО выделяется растениями в самый ранний период их роста, а затем – поглощается ими. Таким образом, наконец, удалось объяснить сезонные колебания СО в атмосфере. Считается, что более 80% глобальных выбросов СО связано с автотранспортом. На высшие растения в возможных концентрациях не действует. Для человека является ядом, который лишает ткани тела необходимого им кислорода.

Оксиды серы. В атмосфере присутствуют сернистый ангидрид SO2 (оксид серы  (IV)), серный ангидрид SO3 (оксид серы (VI)). SO2 – негорючий тяжелый (плотность 2,93 кг/м3) бесцветный газ с характерным резким запахом, который ощущается при концентрациях от 0,78 до 2,6 мг/м3. В результате фотохимических и каталитических процессов сернистый ангидрид превращается в серный ангидрид SO3, который во влажном воздухе превращается в серную кислоту и ее соли. Время жизни SO2 в атмосферном воздухе около 10 часов.

Оксиды азота. Наиболее распространенными загрязнителями воздуха являются оксид азота NO(II) и диоксид азота NO2 (IV).

Оксид азота NO – бесцветный тяжелый газ, кислородом воздуха окисляется до диоксида азота. Диоксид азота NO2 – газ коричнево - бурого цвета (плотность 1,49 кг/м3) который, реагируя с влагой воздуха, превращается в азотную и азотистую кислоты. Время жизни NO2 в атмосфере около 3 суток. NO2 обуславливает фотохимическое загрязнение атмосферы, поскольку реагирует с другими веществами: с диоксидом серы SO2, кислородом, углеводородами.

Дата: 2019-02-25, просмотров: 283.