Влияние выпуска сточных вод металлургических предприятий на санитарное и общеэкологическое состояние водоемов.

При сбросе загрязненных сточных вод металлургических комбинатов в водоеме резко увеличивается содержание взвешенных веществ, значительная часть которых осаждается вблизи места выпуска. Отложения осадка в водоеме могут достигать нескольких десятков сантиметров и служить источником вторичного загрязнения. Параллельно с этим отмечаются уменьшение прозрачности и появление специфической бурой окраски воды.

В водоеме, куда сбрасываются стоки металлургических заводов, могут наблюдаться также повышение температуры воды, некоторое увеличение окисляемости и биологической потребности кислорода, ухудшение кислородного режима. В отдельных случаях отмечается наличие маслянистой пленки на поверхности воды и появление токсичных веществ. Поступление токсичных веществ наряду с наличием высоких концентраций мелкодисперсной взвеси, может привести к гибели водных организмов и нарушению естественных процессов самоочищения.

Особо неблагоприятные условия могут создаваться при сбросе сточных вод металлургических заводов в водохранилище. Наблюдаемые в таких зарегулированных водоемах слабое перемешивание и замедленное течение приводят к резкому ухудшению санитарно-гигиенического состояния водного объекта.

Поступление в поверхностные водоемы, особенно маломощные, больших количеств загрязненных сточных вод металлургических заводов может заметно ухудшить санитарный режим на значительном протяжении, затрагивая интересы многих водопользователей.

Этим определяется важность проведения технологических мероприятий с целью исключения отрицательного влияния сброса сточных вод металлургических заводов на санитарные условия водопользования и здоровье населения.

В зависимости от конкретных условий металлургического предприятия комплексное использование воды достигается следующими путями:

1) последовательная передача избыточной или продувочной воды от потребителей с более высокими требованиями к качеству воды потребителям с более низкими требованиями;

2) переход от локальных к централизованным системам водоснабжения групп цехов с идентичными требованиями к качеству воды (при этом происходит усреднение качества воды, что, как правило, способствует ее стабилизации и интенсификации процесса очистки);

3) централизованная аккумуляция случайных сбросов, дренажных вод, поверхностного стока и их очистка с целью дальнейшего использования.

Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки.

Воздействие транспортно-дорожного комплекса на окружающую среду. Источники и состав выбросов автотранспортных средств. Экологические аспекты аварий на транспорте. Пути совершенствования экологических показателей при эксплуатации автомобилей.

Автомобильный парк.

В первой половине ХХ века основное количество загрязнителей в атмосферу городов индустриально развитых стран поступало с выбросами промышленных предприятий. Однако сейчас на первое место среди источников загрязнения вышел автомобильный транспорт.

Эффективность и удобства при использовании автомобиля во всех хозяйственных и деловых областях, а также личной жизни человека привели к исключительно широкому его применению.

Первые автомобили появились в конце XIX столетия, первым серийным автомобилем был Ford T (полное название Ford Model T), который скоро вывел предприятие Форда в мировые лидеры. В 1910 г. их насчитывалось около 300 тыс., а перед началом второй мировой войны – уже 46 млн. За сорок с лишним послевоенных лет автомобильный парк вырос более чем в десять раз и в 1987 г. превысил полумиллиардный рубеж. В 1998 г. число автомобилей достигло 600 млн. В 2008 году в мире насчитывается 700-750 млн. автомобилей.

Ожидается, что к 2030 на Земле будет 1,2 млрд. машин! А к концу первого десятилетия XXI века парк автомобилей достигнет миллиардной отметки.

Структура автомобильного парка РФ в зависимости от типа автомобиля выглядит следующим образом: в целом по России, на долю легковых автомобилей приходится не менее 80% от общей численности автомобильного парка. Доля грузовых автомобилейсоставляет примерно 13%. Автобусов в России значительно меньше - около 2% от общей численности автомобильного.

Состав парка автомобилей по видам используемого топлива практически не изменился. Количество автомобилей, использующих газ в качестве топлива , не превышает 2 %.Доля грузовых автомобилей с дизельным двигателем в среднем для России составляет 28 %, а автобусов примерно 63 %.

Загрязнение ОС: одним из основных источников негативного воздействия на окружающую среду и здоровье населения является автомобильный транспорт, на долю которого приходится более 40% суммарного выброса от стационарных и передвижных источников и более 90% объема вредных выбросов транспортного комплекса.

Уже два десятилетия назад доля автотранспорта в загрязнении атмосферы крупных городов достигла 50%. На сегодня этот показатель существенно вырос. По некоторым оценкам выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания обеспечивают уже порядка 70-75% всех выбросов вредных и токсичных веществ в атмосферный воздух современных мегаполисов. Ежегодно в России объемы вредных выбросов в атмосферу от автомобильного транспорта увеличивается примерно на 3%.

Вклад автотранспорта в суммарный выброс РМЭ за 2009 год 63,5 %

Один автомобиль за год поглощает из атмосферы в среднем более четырех тонн кислорода, выбрасывая при этом с обработанными газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов. В целом общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобилями в России, превышает 20 млн. тонн. Экологический ущерб специалисты оценивают примерно в 3,5 млрд. долларов в год.

Негативное воздействие автомобильного транспорта проявляется не только в загрязнении атмосферы. Автомобильный транспорт является основным источником шумового загрязнения в городах, причиной отчуждения и деградации земли, используемой для стоянки и хранения автомобилей, загрязнения окружающей среды твердыми и жидкими отходами транспортной деятельности.

Придорожные территории загрязняются продуктами износа шин, антифрикционных материалов и дорожного покрытия. Проливы смазочных материалов, топлива и эксплуатационных жидкостей загрязняют почву.

Реальная ситуация такова, что число автомобилей будет и далее возрастать. Поэтому актуальнейшей задачей становится минимизация негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду.

В настоящее время большая часть автомобилей снабжена двигателями внутреннего сгорания, существенным недостатком которых являются выделяющиеся в окружающий воздух выхлопные газы вредные для здоровья человека.

В камере сгорания автомобильного двигателя происходит химическое соединение элементов, входящих в состав топлива, с кислородом воздуха, сопровождающееся интенсивным выделением тепла, которое и преобразуется в работу. Для полного сгорания одного кг бензина требуется 14,8 кг воздуха.

Однако за тысячные доли секунды, отводимые на процесс сгорания в цилиндре, не происходит полного перемешивания топлива с воздухом, и остающиеся от предыдущего цикла продукты сгорания препятствуют доступу кислорода к частицам топлива. В результате не всё топливо успевает соединиться с кислородом воздуха, и часть его в виде токсичных оксида углерода и углеводородов выбрасывается в атмосферу.

Горючая смесь, в которой топлива больше, чем может быть окислено кислородом, поступившим с воздухом, называется богатой. Если же воздуха больше, чем необходимо для полного сгорания топлива, то смесь называется бедной.

Для увеличения мощности двигателя приходится в цилиндры вводить больше топлива, чем это теоретически необходимо. И хотя не всё топливо при этом сгорит и двигатель будет работать менее экономично, зато будет получена требуемая мощность.

На многих режимах работы двигателя горючая смесь не соответствует теоретически требуемой для полного сгорания топлива. Происходит выброс в атмосферу токсичных веществ. При этом их концентрации также лежат в широких пределах.  

В состав отработавших газов входят следующие токсичные вещества и поэтому наиболее опасные для здоровья человека: окись углерода, окислы (окись и двуокись) азота, углеводороды, среди которых особую опасность представляют полициклические ароматические углеводороды и, в частности, бенз(а)пирен, способствующий возникновению онкологических заболеваний, альдегиды (формальдегид и акролеин), соединения серы, свинец и его соединения, сажа.

Оксид углерода образуется при горении с недостатком кислорода, а также в ходе диссоциации СО₂ при температурах 2000 К, при окислении углеводородов и частичном окислении сажи.

Диоксид углерода СО₂ – продукт полного сгорания углеводородов. СО₂ образуется в камере сгорания, нейтрализаторах и выпускной трубе.

Углеводороды С x Н y представлены несколькими десятками различных веществ. Наличие углеводородов в отработавших газах обусловлено такими явлениями, как неполнота сгорания топлива, наличием в камере сгорания зон относительно низких температур, неоднородность топливно-воздушной смеси, пропуски зажигания в отдельных циклах или цилиндрах двигателя. Кроме того, в камере сгорания идут не только процессы глубокого окисления компонентов топлива, приводящие к образованию СО, СО2, Н2О, но и пиролиз, а также синтез новых углеводородов, которые не содержатся в исходном топливе (полициклические ароматические углеводороды, альдегиды, фенолы и т.п.). Наибольшую опасность представляет 1,2-бензапирен, являющийся сильным канцерогеном.

Сажа. Образуется при сгорании углеводородов в условиях значительной нехватки кислорода (коэффициент избытка воздуха α = 0,33-0,7). Выход сажи также возрастает при увеличении массового отношения С/Н в топливе. На поверхности частиц сажи происходит сорбция полициклических ароматических углеводородов. Это является причиной отнесения сажи к разряду опасных загрязнителей. При больших количествах твердых частиц отработавшие газы делаются видимыми – двигатель дымит.

Оксиды азота NOx . Среди всех оксидов азота, образующихся в камере сгорания ДВС, преобладает NO. Его доля в отработавших газах бензиновых двигателей достигает 99 %, а в дизельных – более 90 %. При сгорании топлива в цилиндрах двигателя возникают высокие температуры и давления. Входящий в состав воздуха азот при этих условиях вступает в реакцию с несгоревшим кислородом, в результате чего образуются оксиды азота – весьма токсичные вещества.

Другим важным источником образования NО выступают азотсодержащие компоненты топлива, которые значительно легче окисляются, чем атмосферный азот.

Соединения серы. Сера входит в состав топлива и при его горении окисляется до S О₂. Оксид серы (IV) может окисляться дальше:

                               2 SO 2 + O 2 → 2 SO 3.                                            (9)                       

Взаимодействие оксида серы (VI) с парами воды при температурах ниже 815 К приводит к образованию серной кислоты:

                                SO 3 + HO 2 → H 2 SO 4.                                        

Токсичные вещества образуются также из-за применения топлив с некоторыми присадками и примесями: это свинец при использовании этилированного бензина и сернистый ангидрид при работе дизелей на топливах, содержащих серу.

Особенно опасен свинец, представляющий реальную угрозу здоровью населения: свинцовая интоксикация даже при небольших дозах ведет к нарушению деятельности центральной нервной системы, развитию анемии и болезней почек, а у детей – к отставанию в умственном и физическом развитии.

Наряду с процессом горения топлива при выполнении транспортной работы протекают еще ряд процессов, вносящих свой вклад в общую картину ингредиентного и параметрического загрязнений. Таковыми являются:

1. Испарение топлива и других эксплуатационных материалов;

2. Износ поверхностей. Является причиной загрязнения окружающей среды минеральной пылью, резиновой крошкой, частицами металлов, асбестосодержащими частицами фрикционных материалов;

3. Акустическое излучение, производимое при работе автотранспортного средства, т.е. шум.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: