Die Hauptquellen der Luftverschmutzung sind Industrieunternehmen. Luftverschmutzung ist ein ernstes Umweltproblem

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Titel-bundesstaatliche Haushaltsbildungseinrichtung

höhere Berufsausbildung

„Staatliche Bergbauuniversität Ural“

Luftverschmutzung durch industrielle Prozesse

Lehrer: Boltyrov V.B.

Student: Ivanov V.Yu.

Gruppe: ZChS-12

Jekaterinburg – 2014

Einführung

Abschluss

Einführung

Der wissenschaftliche und technologische Fortschritt in der modernen Welt hat großen Einfluss auf die Entwicklung von Zivilisationen. Gleichzeitig sind die Auswirkungen des immer größer werdenden Anteils der Industrie auf die Umwelt unbestreitbar.

Die Biosphäre der Erde ist derzeit zunehmenden anthropogenen Einflüssen ausgesetzt. Der technologische Fortschritt und die damit verbundenen Industrien erzeugen jedes Jahr neue Arten von Abfällen, die sich negativ auf die Umwelt auswirken.

Am weitesten verbreitet und bedeutend ist die chemische Verschmutzung der Umwelt mit für sie ungewöhnlichen Stoffen chemischer Natur. Darunter sind gasförmige und aerosole Schadstoffe industriellen und häuslichen Ursprungs. Auch die Anreicherung von Kohlendioxid in der Atmosphäre schreitet voran. Die Weiterentwicklung dieses Prozesses wird den unerwünschten Trend zu einem Anstieg der durchschnittlichen Jahrestemperatur auf dem Planeten verstärken.

Aufgrund menschlicher Aktivitäten im industriellen Maßstab wird die Kontrolle der Luftverschmutzung sowie die Begrenzung gefährlicher Emissionen derzeit zu einem dringenden Problem. Ein wichtiger Teil des Industrialisierungsprozesses ist die Einführung hochtechnologischer und sicherer Produktionsprozesse und dementsprechend der Einsatz effektiver Industrieabfallentsorgungssysteme.

Einer der Bereiche der Stabilisierung und anschließenden Verbesserung der Umwelt ist die Einführung einer abfallfreien Produktion sowie die Schaffung eines wirksamen Systems zur Umweltzertifizierung von Produktionsanlagen und anderen Anlagen, die Umweltverschmutzungsquellen darstellen.

Kapitel 1. Klassifizierung von Industrieverschmutzung und Abfällen

Umweltverschmutzung ist ein Komplex verschiedener Auswirkungen auf die menschliche Gesellschaft, der zu einem Anstieg des Schadstoffgehalts in der Atmosphäre, dem Auftreten neuer chemischer Verbindungen, Partikel und Fremdkörper, übermäßigem Temperaturanstieg, Lärm, Radioaktivität usw. führt.

Die Verschmutzungsquellen eines modernen Unternehmens werden je nach Eintrittssituation in Betriebs- und Notfallquellen unterteilt.

Zu den betrieblichen Schadstoffquellen zählen wiederum drei große Gruppen.

Die erste Gruppe umfasst Verschmutzungsquellen, die auf mangelhafte Technologie zurückzuführen sind. So ist in einer Ölraffinerie die erste Gruppe von Luftverschmutzungsquellen mit den Prozessen des katalytischen Crackens (Verbrennen von Koks), der Herstellung von elementarem Schwefel (Nachverbrennung von restlichem Schwefelwasserstoff) und der Herstellung von Bitumen (Nachverbrennung von Gasen aus Oxidationswürfeln) verbunden. und Herstellung synthetischer Fettsäuren (Nachverbrennungs-Verseifungsgase). Die Hauptquellen der Wasserverschmutzung durch technologische Abfälle sind: elektrische Entsalzung von Öl (Wasser mit hohem Salz- und Ölgehalt); Prozesse der alkalischen Schwefelsäurereinigung von Erdölprodukten – schwefelalkalisches Abwasser; Wasserdampfdestillation (Abwasser, das Erdölprodukte enthält); Alkylierungsprozesse (saure Abfälle); selektive Reinigung von Ölen etc.

Die zweite Gruppe von Verschmutzungsquellen besteht aus der Ausrüstung der wichtigsten technologischen Werkstätten und Hilfsproduktionsanlagen. Die umweltschädliche Wirkung von Geräten hängt nicht von der Verfahrenstechnik ab, sondern ist das Ergebnis von Konstruktionsfehlern und der spezifischen Funktionsweise der Geräte. Zur zweiten Gruppe von Verschmutzungsquellen gehören: Öfen technologischer Anlagen, barometrische Kondensatoren, Lagertanks für Öl und Erdölprodukte, Ölfallen, Absetzbecken, Schlammreservoirs, Pumpen und Kompressoren, Fackelanlagen, Entladegestelle, Trockenöfen von Katalysatorfabriken, Katalysatorzirkulationssysteme in katalytischen Anlagen. Cracken. Die Gruppe der Geräte – Schadstoffquellen – ist die größte, sowohl hinsichtlich der Anzahl der Quellpunkte als auch der Menge der emittierten Schadstoffe.

Die dritte Gruppe von Umweltverschmutzungsquellen ist das Ergebnis schlechter Gerätebetriebsstandards. Verschmutzungen dieser Gruppe manifestieren sich sowohl in Notfallsituationen als auch unter normalen Betriebsbedingungen mit geringer Verantwortung und Qualifikation des Personals oder organisatorischen Mängeln. Die Gründe für das Auftreten dieser Quellengruppe sind beispielsweise Leckagen von Öl und Erdölprodukten bei der Probenahme, Überläufe beim Befüllen von Tanks, Überläufe beim Befüllen von Tanks auf Entladeregalen, Druckentlastung von Geräten und Armaturen aufgrund ihrer Fehlfunktion, die Freisetzung von Erdölprodukte und Reagenzien in die Kanalisation in Notsituationen und bei der Vorbereitung von Geräten für die Reparatur.

Somit werden schädliche Emissionen in drei Gruppen eingeteilt:

1) technologische Abfälle, deren Quellen umweltschädliche Prozesse sind;

2) Produktverluste aufgrund mangelhafter Ausrüstung und geringer Betriebsstandards;

3) Rauchgase, die bei der Verbrennung von Brennstoff in Öfen technologischer Anlagen, beim Abfackeln von Gasen usw. entstehen.

Der Anteil der einzelnen Schadstoffgruppen an der Gesamtbilanz der Schadstoffemissionen variiert je nach Unternehmen.

Die industrielle Verschmutzung der Biosphäre wird in zwei Hauptgruppen unterteilt: materielle (d. h. Substanzen), einschließlich mechanischer, chemischer und biologischer Verschmutzung, und energetische (physikalische) Verschmutzung.

Zu den mechanischen Verunreinigungen zählen Aerosole, Feststoffe und Partikel in Wasser und Boden.

Unter chemischer Verschmutzung versteht man eine Vielzahl gasförmiger, flüssiger und fester chemischer Verbindungen, die mit der Biosphäre interagieren.

Biologische Verschmutzung – Mikroorganismen und ihre Stoffwechselprodukte – ist eine qualitativ neue Art der Verschmutzung, die durch den Einsatz von Prozessen der mikrobiologischen Synthese verschiedener Arten von Mikroorganismen (Hefen, Actinomyceten, Bakterien, Schimmelpilze usw.) entstanden ist.

Energieverschmutzung umfasst alle Arten von Energie – thermische, mechanische (Vibration, Lärm, Ultraschall), Licht (sichtbare, infrarote und ultraviolette Strahlung), elektromagnetische Felder, ionisierende Strahlung (Alpha, Beta, Gamma, Röntgenstrahlung und Neutronen) – beides Abfall aus verschiedenen Branchen. Einige Arten der Verschmutzung, wie radioaktive Abfälle und Emissionen infolge von Explosionen nuklearer Sprengladungen und Unfällen in Kernkraftwerken und -unternehmen, sind sowohl materieller als auch energetischer Natur.

Um die Energiebelastung zu reduzieren, nutzen sie vor allem die Abschirmung von Lärmquellen, elektromagnetischen Feldern und ionisierender Strahlung, Schallabsorption, Dämpfung und dynamische Schwingungsdämpfung.

Umweltverschmutzungsquellen werden in konzentrierte (punktuelle) und verteilte sowie kontinuierliche und periodische Quellen unterteilt. Schadstoffe werden außerdem in persistente (unzerstörbare) und unter dem Einfluss natürlicher chemischer und biologischer Prozesse zerstörbare Schadstoffe unterteilt.

Zu den Industrieabfällen zählen die Reste mehrkomponentiger natürlicher Rohstoffe nach der Gewinnung des Zielprodukts daraus, zum Beispiel unfruchtbares Erzgestein, Abraumgestein aus Bergbaubetrieben, Schlacke und Asche aus Wärmekraftwerken, Hochofenschlacke und verbrannte Erde aus metallurgischen Behältern Produktion, Metallspäne von Maschinenbauunternehmen usw. Darüber hinaus umfassen sie erhebliche Abfälle aus der Forst-, Holz-, Textil- und anderen Industrie, dem Straßenbau und dem modernen agroindustriellen Komplex.

Als Produktionsabfälle werden in der Industrieökologie Abfälle bezeichnet, die sich in einem festen Aggregatzustand befinden. Gleiches gilt für Verbraucherabfälle – Industrie- und Haushaltsabfälle.

Bei Verbraucherabfällen handelt es sich um Produkte und Materialien, die durch physische (materielle) oder moralische Abnutzung ihre Verbrauchereigenschaften verloren haben. Zu den industriellen Verbraucherabfällen zählen Maschinen, Maschinen und andere veraltete Geräte von Unternehmen.

Hausmüll ist Abfall, der durch menschliche Aktivitäten entsteht und von ihm als unerwünscht oder nutzlos entsorgt wird.

Eine besondere Abfallkategorie (hauptsächlich Industrieabfälle) besteht aus radioaktivem Abfall (RAW), der bei der Gewinnung, Produktion und Verwendung radioaktiver Stoffe als Brennstoff für Kernkraftwerke, Fahrzeuge (z. B. Atom-U-Boote) und andere Zwecke entsteht.

Giftige Abfälle stellen eine große Gefahr für die Umwelt dar, darunter einige ungefährliche Abfälle im Stadium ihres Vorkommens, die bei der Lagerung giftige Eigenschaften annehmen.

Kapitel 2. Chemische Verschmutzung der Atmosphäre

Atmosphärische Luft ist die wichtigste lebenserhaltende natürliche Umgebung und ist eine Mischung aus Gasen und Aerosolen der Oberflächenschicht der Atmosphäre, die sich während der Evolution der Erde und menschlicher Aktivität entwickelt hat und sich außerhalb von Wohn-, Industrie- und anderen Räumlichkeiten befindet.

Luftverschmutzung ist eine Veränderung ihrer Zusammensetzung aufgrund des Eintrags von Verunreinigungen natürlichen oder anthropogenen Ursprungs. Schadstoffe kommen in drei Arten vor: Gase, Aerosole und Staub. Aerosole umfassen dispergierte Feststoffpartikel, die in die Atmosphäre abgegeben werden und dort lange Zeit schweben.

Zu den wichtigsten Luftschadstoffen zählen Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Schwefel und Stickstoffdioxid sowie Spurengaskomponenten, die das Temperaturregime der Troposphäre beeinflussen können: Stickstoffdioxid, Fluorchlorkohlenwasserstoffe (Freonen), Methan und troposphärisches Ozon.

Der Hauptbeitrag zur hohen Luftverschmutzung kommt von Eisen- und Nichteisenmetallurgie, Chemie- und Petrochemieunternehmen, der Bauindustrie, der Energie-, Zellstoff- und Papierindustrie sowie in einigen Städten von Kesselhäusern.

Luftschadstoffe werden in primäre Schadstoffe, die direkt in die Atmosphäre gelangen, und sekundäre Schadstoffe, die das Ergebnis der Umwandlung der Atmosphäre sind, unterteilt. So wird Schwefeldioxidgas, das in die Atmosphäre gelangt, zu Schwefelsäureanhydrid oxidiert, das mit Wasserdampf reagiert und Schwefelsäuretröpfchen bildet. Wenn Schwefelsäureanhydrid mit Ammoniak reagiert, bilden sich Ammoniumsulfatkristalle. Ebenso entstehen durch chemische, photochemische und physikalisch-chemische Reaktionen zwischen Schadstoffen und atmosphärischen Bestandteilen weitere sekundäre Eigenschaften. Die Hauptquellen der pyrogenen Verschmutzung auf dem Planeten sind Wärmekraftwerke, metallurgische und chemische Anlagen usw.

Die wichtigsten schädlichen Verunreinigungen pyrogenen (sekundären) Ursprungs sind folgende:

1) Kohlenmonoxid – entsteht durch unvollständige Verbrennung kohlenstoffhaltiger Substanzen. Es gelangt durch die Verbrennung fester Abfälle, Abgase und Emissionen von Industriebetrieben in die Luft. Jedes Jahr gelangen mindestens 250 Millionen Tonnen dieses Gases in die Atmosphäre. Kohlenmonoxid ist eine Verbindung, die aktiv mit Bestandteilen der Atmosphäre reagiert und zu einem Temperaturanstieg auf dem Planeten und zur Entstehung eines Treibhauseffekts beiträgt;

2) Schwefeldioxid – wird bei der Verbrennung von schwefelhaltigem Kraftstoff oder der Verarbeitung von Schwefelerzen freigesetzt (bis zu 70 Millionen Tonnen pro Jahr). Bei der Verbrennung organischer Rückstände in Bergbaudeponien werden einige Schwefelverbindungen freigesetzt. Allein in den Vereinigten Staaten belief sich die Gesamtmenge des in die Atmosphäre freigesetzten Schwefeldioxids auf 85 Prozent der weltweiten Emissionen;

3) Schwefelsäureanhydrid – entsteht bei der Oxidation von Schwefelsäureanhydrid. Das Endprodukt der Reaktion ist ein Aerosol oder eine Schwefelsäurelösung im Regenwasser, die den Boden versauert und Erkrankungen der menschlichen Atemwege verschlimmert. Der Niederschlag von Schwefelsäureaerosolen aus Rauchfackeln von Chemieanlagen wird bei tief hängender Bewölkung und hoher Luftfeuchtigkeit beobachtet. Pyrometallurgische Unternehmen der Nichteisen- und Eisenmetallurgie sowie Wärmekraftwerke emittieren jährlich zig Millionen Tonnen Schwefelanhydrid in die Atmosphäre;

4) Schwefelwasserstoff und Schwefelkohlenstoff – gelangen einzeln oder zusammen mit anderen Schwefelverbindungen in die Atmosphäre. Die Hauptemissionsquellen sind Unternehmen, die Kunstfasern, Zucker, Kokereien, Ölraffinerien und Ölfelder produzieren. In der Atmosphäre werden sie bei Wechselwirkung mit anderen Schadstoffen langsam zu Schwefelsäureanhydrid oxidiert;

5) Stickoxide – die Hauptemissionsquellen sind Unternehmen, die Stickstoffdünger, Salpetersäure und Nitrate, Anilinfarbstoffe, Nitroverbindungen, Viskoseseide und Zelluloid herstellen. Die Menge an Stickoxiden, die in die Atmosphäre gelangen, beträgt 20 Millionen Tonnen pro Jahr;

6) Fluorverbindungen – Verschmutzungsquellen sind Unternehmen, die Aluminium, Emaille, Glas, Keramik, Stahl und Phosphatdünger herstellen. Fluorhaltige Stoffe gelangen in Form gasförmiger Verbindungen in die Atmosphäre – Fluorwasserstoff oder Natrium- und Calciumfluoridstaub. Die Verbindungen zeichnen sich durch eine toxische Wirkung aus. Fluorderivate sind starke Insektizide.

7) Chlorverbindungen – gelangen aus Chemiefabriken in die Atmosphäre, die Salzsäure, chlorhaltige Pestizide, organische Farbstoffe, hydrolytischen Alkohol, Bleichmittel und Soda produzieren. In der Atmosphäre kommen sie als Verunreinigungen von Chlormolekülen und Salzsäuredämpfen vor. Die Toxizität von Chlor wird durch die Art der Verbindungen und deren Konzentration bestimmt.

Die Menge der Schadstoffemissionen in die Atmosphäre aus stationären Quellen in Russland beträgt etwa 22-25 Millionen Tonnen pro Jahr.

2.1 Aerosolverschmutzung der Atmosphäre und ihre Auswirkungen auf die Ozonschicht der Erde

Aerosole sind feste oder flüssige Partikel, die in der Luft schweben. In einigen Fällen sind feste Bestandteile von Aerosolen für Organismen besonders gefährlich und verursachen beim Menschen spezifische Krankheiten. In der Atmosphäre wird Aerosolbelastung als Rauch, Nebel, Dunst oder Dunst wahrgenommen. Ein erheblicher Teil der Aerosole entsteht in der Atmosphäre durch die Wechselwirkung fester und flüssiger Partikel untereinander oder mit Wasserdampf.

Aerosole werden in primäre (aus Schadstoffquellen emittierte), sekundäre (in der Atmosphäre gebildete), flüchtige (über große Entfernungen transportierte) und nichtflüchtige (auf der Oberfläche in der Nähe von Staub- und Gasemissionszonen abgelagerte) Aerosole unterteilt. Persistente und fein verteilte flüchtige Aerosole (Cadmium, Quecksilber, Antimon, Jod-131 usw.) sammeln sich tendenziell in Tieflandgebieten, Buchten und anderen Reliefsenken sowie in geringerem Maße an Wassereinzugsgebieten an.

Aufgrund ihrer Herkunft werden Aerosole in künstliche und natürliche Aerosole unterteilt. Natürliche Aerosole entstehen unter natürlichen Bedingungen ohne menschliches Zutun; sie gelangen bei Vulkanausbrüchen, der Verbrennung von Meteoriten, bei Staubstürmen, die Boden- und Gesteinspartikel von der Erdoberfläche abheben, sowie bei Wald- und Steppenbränden in die Atmosphäre. Bei Vulkanausbrüchen, schwarzen Stürmen oder Bränden entstehen riesige Staubwolken, die sich oft über Tausende von Kilometern ausbreiten.

Unabhängig von der Herkunft und den Entstehungsbedingungen wird ein Aerosol, das feste Partikel mit einer Größe von weniger als 5,0 Mikrometern enthält, als Rauch bezeichnet, und wenn es die kleinsten Flüssigkeitspartikel enthält, wird es als Nebel bezeichnet.

Die durchschnittliche Größe von Aerosolpartikeln beträgt 1–5 Mikrometer. Jährlich gelangt etwa 1 Kubikmeter in die Erdatmosphäre. km Staubpartikel künstlichen Ursprungs. Auch bei menschlichen Produktionstätigkeiten entstehen zahlreiche Staubpartikel. Die Hauptquellen der Luftverschmutzung durch künstliche Aerosole sind Wärmekraftwerke, die aschereiche Kohle verbrauchen, Waschanlagen, Hütten-, Zement-, Magnesit- und Rußfabriken. Aerosolpartikel aus diesen Quellen haben eine große Vielfalt an chemischen Zusammensetzungen. Am häufigsten sind in ihrer Zusammensetzung Verbindungen von Silizium, Kalzium und Kohlenstoff enthalten, seltener Metalloxide: Eisen, Magnesium, Mangan, Zink, Kupfer, Nickel, Blei, Antimon, Wismut, Selen, Arsen, Beryllium, Cadmium, Chrom, Kobalt, Molybdän sowie Asbest. Eine noch größere Vielfalt ist charakteristisch für organischen Staub, einschließlich aliphatischer und aromatischer Kohlenwasserstoffe und saurer Salze. Es entsteht bei der Verbrennung restlicher Erdölprodukte, während des Pyrolyseprozesses in Ölraffinerien.

Ständige Quellen der Aerosolverschmutzung sind Industriedeponien – künstliche Böschungen aus umgelagertem Material, hauptsächlich Abraumgestein, das beim Bergbau oder aus Abfällen von Unternehmen der verarbeitenden Industrie und Wärmekraftwerken entstanden ist. Bei massiven Sprengungen entstehen Staub und giftige Gase. So werden bei einer Explosion mittlerer Masse (250-300 Tonnen Sprengstoff) etwa 2.000 Kubikmeter in die Atmosphäre freigesetzt. m konventionelles Kohlenmonoxid und mehr als 150 Tonnen Staub.

Auch die Produktion von Zement und anderen Baustoffen ist eine Quelle der Staubbelastung. Die wichtigsten technologischen Prozesse dieser Industrien – Mahlen und chemische Verarbeitung von Chargen, Halbzeugen und resultierenden Produkten in heißen Gasströmen – gehen immer mit der Emission von Staub und anderen Schadstoffen in die Atmosphäre einher. Zu den Luftschadstoffen zählen gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen. Sie durchlaufen nach Anregung durch Sonnenstrahlung verschiedene Umwandlungen, Oxidation, Polymerisation und interagieren mit anderen Luftschadstoffen. Durch diese Reaktionen entstehen Peroxidverbindungen, freie Radikale und Kohlenwasserstoffverbindungen mit Stickstoff- und Schwefeloxiden, häufig in Form von Aerosolpartikeln.

Die Aerosolverschmutzung der Atmosphäre stört die Funktion der Ozonschicht der Erde. Die Hauptgefahr für das atmosphärische Ozon ist eine Gruppe von Chemikalien, die zusammenfassend als Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) bezeichnet werden und auch Freone genannt werden. Ein halbes Jahrhundert lang galten diese 1928 erstmals entdeckten Chemikalien als Wunderstoffe. Sie sind ungiftig, inert, äußerst stabil, brennen nicht, lösen sich nicht in Wasser und sind einfach herzustellen und zu lagern. Daher hat sich der Anwendungsbereich von FCKW dynamisch erweitert. Fluorchlorkohlenwasserstoffe werden seit mehr als 60 Jahren als Kältemittel in Kühlschränken und Klimaanlagen, als Schaummittel in Feuerlöschern und bei der chemischen Reinigung von Kleidung verwendet. Freone haben sich bei der Reinigung von Teilen in der Elektronikindustrie als sehr wirksam erwiesen und werden häufig bei der Herstellung von Schaumstoffen eingesetzt. Und mit dem Beginn des weltweiten Aerosol-Booms erlangten sie ihre größte Verbreitung (sie wurden als Treibmittel für Aerosolmischungen verwendet). Der Höhepunkt ihrer weltweiten Produktion wurde zwischen 1987 und 1988 erreicht. und belief sich auf etwa 1,2-1,4 Millionen Tonnen pro Jahr. Industrieverschmutzung, Smog-Atmosphäre

Der Wirkungsmechanismus von Freonen ist wie folgt. In den oberen Schichten der Atmosphäre werden diese Substanzen, die an der Erdoberfläche inert sind, aktiv. Unter dem Einfluss ultravioletter Strahlung werden die chemischen Bindungen in ihren Molekülen aufgebrochen. Dadurch wird Chlor freigesetzt, das beim Zusammenstoß mit einem Ozonmolekül ein Atom daraus „herausschlägt“. Ozon hört auf, Ozon zu sein und verwandelt sich in Sauerstoff. Chlor erweist sich, nachdem es sich vorübergehend mit Sauerstoff verbunden hat, wieder als frei und „macht sich auf die Suche nach“ einem neuen „Opfer“. Seine Aktivität und Aggressivität reichen aus, um Zehntausende Ozonmoleküle zu zerstören.

Auch Stickoxide, Schwermetalle (Kupfer, Eisen, Mangan), Chlor, Brom und Fluor spielen eine aktive Rolle bei der Bildung und Zerstörung von Ozon. Daher wird das gesamte Ozongleichgewicht in der Stratosphäre durch eine Reihe komplexer Prozesse reguliert, an denen etwa 100 chemische und photochemische Reaktionen beteiligt sind.

An diesem Gleichgewicht nehmen Stickstoff, Chlor, Sauerstoff, Wasserstoff und andere Komponenten wie in Form von Katalysatoren teil, ohne ihren „Gehalt“ zu verändern, daher beeinflussen die Prozesse, die zu ihrer Anreicherung in der Stratosphäre oder ihrer Entfernung aus dieser führen, den Ozongehalt erheblich. Dabei kann bereits der Eintrag relativ geringer Mengen solcher Stoffe in die obere Atmosphäre einen stabilen und langfristigen Einfluss auf das mit der Bildung und Zerstörung von Ozon verbundene Gleichgewicht haben.

Wie das Leben zeigt, ist es gar nicht so schwer, das ökologische Gleichgewicht aus dem Gleichgewicht zu bringen. Es ist ungleich schwieriger, es wiederherzustellen. Ozonschädigende Substanzen sind äußerst langlebig: Verschiedene Arten von Freonen können, sobald sie in die Atmosphäre gelangen, darin existieren und 75 bis 100 Jahre lang ihre zerstörerische Wirkung entfalten.

2.2 Photochemischer Nebel (Smog)

Photochemischer Smog oder photochemischer Nebel ist eine relativ neue Art der Luftverschmutzung. Es ist ein drängendes Umweltproblem in den größten Städten, in denen sich eine große Anzahl von Fahrzeugen konzentriert.

Photochemischer Smog ist ein Mehrkomponentengemisch aus Gasen und Aerosolpartikeln. Die Hauptbestandteile von Smog sind Ozon, Schwefel- und Stickstoffoxide sowie zahlreiche organische Verbindungen mit Peroxidcharakter, die zusammenfassend als Photooxidantien bezeichnet werden.

In Großstädten und Industriezentren mit starker Luftverschmutzung kann sich unter nahezu allen natürlichen und klimatischen Bedingungen Smog bilden. Am schädlichsten ist Smog in der warmen Jahreszeit, bei sonnigem, windstillem Wetter, wenn die oberen Luftschichten warm genug sind, um die vertikale Zirkulation der Luftmassen zu stoppen. Dieses Phänomen tritt häufig in Städten auf, die durch natürliche Barrieren wie Hügel oder Berge vor dem Wind geschützt sind.

Photochemischer Smog entsteht als Folge photochemischer Reaktionen unter bestimmten Bedingungen: dem Vorhandensein hoher Konzentrationen von Stickoxiden, Kohlenwasserstoffen und anderen Schadstoffen in der Atmosphäre. Intensive Sonneneinstrahlung und ruhiger oder sehr schwacher Luftaustausch in der Oberflächenschicht mit starker und verstärkter Inversion für mindestens einen Tag. Um hohe Konzentrationen an Reaktanten zu erzeugen, ist ein stabiles, ruhiges Wetter, das normalerweise von Inversionen begleitet wird, erforderlich. Solche Bedingungen entstehen häufiger im Juni-September und seltener im Winter. Bei längerem klarem Wetter führt die Sonneneinstrahlung zum Abbau von Stickstoffdioxidmolekülen zu Stickstoffmonoxid und atomarem Sauerstoff.

Atomarer Sauerstoff und molekularer Sauerstoff ergeben Ozon. Es scheint, dass sich letzteres, indem es Stickstoffmonoxid oxidiert, wieder in molekularen Sauerstoff und Stickstoffmonoxid in Dioxid umwandeln sollte. Aber das passiert nicht. Stickoxide reagieren mit Olefinen in Abgasen, die sich an der Doppelbindung spalten und Molekülfragmente und überschüssiges Ozon bilden. Durch die fortschreitende Dissoziation werden neue Mengen Stickstoffdioxid abgebaut und es entstehen zusätzliche Mengen Ozon. Es kommt zu einer zyklischen Reaktion, durch die sich nach und nach Ozon in der Atmosphäre anreichert. Dieser Vorgang stoppt nachts. Ozon wiederum reagiert mit Olefinen. In der Atmosphäre sind verschiedene Peroxide konzentriert, die zusammen die für den photochemischen Nebel charakteristischen Oxidationsmittel bilden. Letztere sind eine Quelle sogenannter freier Radikale, die besonders reaktiv sind. Solche Smogs treten häufig in London, Paris, Los Angeles, New York und anderen Städten in Europa und Amerika auf. Aufgrund ihrer physiologischen Wirkung auf den menschlichen Körper sind sie äußerst gefährlich für die Atemwege und den Kreislauf und führen bei Stadtbewohnern mit schlechtem Gesundheitszustand häufig zum vorzeitigen Tod.

Es gibt verschiedene Arten von Smog, die oben beschrieben wurden: Trockensmog; London ist durch Nasssmog gekennzeichnet, d. h. In der Atmosphäre sammeln sich aufgrund der hohen Luftfeuchtigkeit Tröpfchen an, die dichte Wolken bilden. In Alaska wurde jedoch Smog registriert, bei dem sich aufgrund der Kälte anstelle von Tröpfchen kleine Eisstücke in der Atmosphäre ansammeln.

Besonders akut ist das Problem des photochemischen Smogs für Länder wie die USA, Japan, Kanada, Großbritannien, Mexiko und Argentinien. Photochemischer Nebel wurde erstmals 1944 in Los Angeles aufgezeichnet. Die Stadt liegt in einer von Bergen und Meer umgebenen Senke, was zur Stagnation der Luftmassen, zur Ansammlung von Luftschadstoffen und damit zur Schaffung günstiger Bedingungen für die Entstehung dieser Art von Smog führt.

Bei hohen Schadstoffkonzentrationen ist photochemischer Smog in Form eines bläulichen Schleiers zu beobachten, der zu schlechter Sicht und damit zu Verkehrsstörungen führt. Bei niedrigeren Konzentrationen erscheint Smog eher als bläulicher oder gelbgrüner Dunst als als kontinuierlicher Nebel.

Photochemischer Smog beeinträchtigt Menschen, Pflanzen, Gebäude und verschiedene Materialien. Photochemischer Nebel führt bei Menschen zu Reizungen der Schleimhäute von Augen, Nase und Rachen. Es verschlimmert Lungenerkrankungen und verschiedene chronische Erkrankungen und kann neben der Reizwirkung auch eine allgemein toxische Wirkung haben. Smog zeichnet sich durch einen unangenehmen Geruch aus.

Besonders schädlich wirkt sich photochemischer Smog auf Bohnen, Rüben, Getreide, Weintrauben und Zierpflanzen aus. Ein Zeichen dafür, dass die Pflanze den schädlichen Auswirkungen des photochemischen Nebels ausgesetzt war, ist das Anschwellen der Blätter, das dann zum Auftreten von Flecken und weißem Belag auf den oberen Blättern führt und auf den unteren Blättern zum Auftreten einer bronzenen oder weißen Schicht führt silberne Tönung. Dann beginnt die Pflanze schnell zu verdorren.

Photochemischer Nebel führt unter anderem zu beschleunigter Korrosion von Materialien und Bauteilen, Rissbildung in Farben, Gummi und synthetischen Produkten und sogar zu Schäden an der Kleidung.

2.3 Maximal zulässige Konzentrationen von Schadstoffemissionen in die Atmosphäre

Maximal zulässige Konzentrationen (MAC) sind solche Konzentrationen, die zwar direkt oder indirekt auf eine Person und ihre Nachkommen einwirken, deren Leistungsfähigkeit, Wohlbefinden sowie Hygiene- und Lebensbedingungen jedoch nicht beeinträchtigen.

Die Verallgemeinerung aller von allen Abteilungen erhaltenen Informationen zu maximal zulässigen Konzentrationen erfolgt am Geophysikalischen Hauptobservatorium. Um Luftwerte auf Basis der Beobachtungsergebnisse zu ermitteln, werden die gemessenen Konzentrationswerte mit der maximal einmalig maximal zulässigen Konzentration verglichen und die Anzahl und Anzahl der Überschreitungen des MPC ermittelt Mal war der höchste Wert höher als der MPC. Die durchschnittliche Konzentration für einen Monat oder ein Jahr wird mit dem langfristigen MPC – dem durchschnittlichen nachhaltigen MPC – verglichen.

Der Zustand der Luftverschmutzung durch verschiedene in der Stadtatmosphäre beobachtete Stoffe wird anhand eines komplexen Indikators bewertet – dem Luftverschmutzungsindex (API). Dazu werden auf die entsprechenden Werte der maximal zulässigen Konzentration und der durchschnittlichen Konzentrationen verschiedener Stoffe normiert, mit einfachen Berechnungen die Schwefeldioxidkonzentration ermittelt und anschließend aufsummiert. Die höchsten einmaligen Konzentrationen der Hauptschadstoffe waren in Norilsk (Stickstoff- und Schwefeloxide), Frunze (Staub) und Omsk (Kohlenmonoxid) am höchsten.

Der Grad der Luftverschmutzung durch Hauptschadstoffe hängt direkt von der industriellen Entwicklung der Stadt ab. Die höchsten Höchstkonzentrationen sind typisch für Städte mit mehr als 500.000 Einwohnern. Die Luftverschmutzung durch bestimmte Stoffe hängt von der Art der in der Stadt entwickelten Industrie ab.

Standardwerte der maximal zulässigen Schadstoffkonzentrationen in der atmosphärischen Luft besiedelter Gebiete in Russland werden durch einen Beschluss des obersten staatlichen Sanitätsarztes der Russischen Föderation genehmigt.

Der maximal zulässige Konzentrationswert wird unter Berücksichtigung verschiedener Schädlichkeitsindikatoren festgelegt, die mit den Eigenschaften der Wirkung auf den Körper oder den Übertragungsmethoden (Austausch zwischen Umgebungen) verbunden sind. Insbesondere zur Beurteilung des Werts der maximal zulässigen Konzentration für atmosphärische Luft und natürliche Gewässer, die der Wasserversorgung dienen, kann ein organoleptischer Indikator verwendet werden, der nicht nur die toxische Wirkung, sondern auch das Auftreten unangenehmer Empfindungen beim Einatmen von Schadstoffen berücksichtigt Luft oder kontaminiertes Wasser trinken.

Für die giftigsten Stoffe sind keine MPC-Werte festgelegt. Dies bedeutet, dass jeder noch so unbedeutende Gehalt an ihnen in natürlichen Umgebungen eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellt. Einige Substanzen, die künstlich synthetisiert werden und keine natürlichen Analoga haben, können ein so hohes Maß an Toxizität aufweisen.

Unter atmosphärischer Luftqualität versteht man die Gesamtheit der atmosphärischen Eigenschaften, die den Einfluss physikalischer, chemischer und biologischer Faktoren auf Menschen, Flora und Fauna sowie auf Materialien, Bauwerke und die Umwelt insgesamt bestimmen.

Zulässige Grenzwerte für den Schadstoffgehalt werden sowohl in der Produktionszone (zur Unterbringung von Industriebetrieben, Pilotproduktionen von Forschungsinstituten etc.) als auch in der Wohnzone (zur Unterbringung von Wohnungsbeständen, öffentlichen Gebäuden und Bauwerken) von Siedlungen festgelegt . Grundlegende Begriffe und Definitionen in Bezug auf Luftverschmutzungsindikatoren, Beobachtungsprogramme und das Verhalten von Verunreinigungen in der Luft werden in GOST 17.2.1.03-84 definiert.

Ein Merkmal der Standardisierung der atmosphärischen Luftqualität ist die Abhängigkeit der Auswirkungen der in der Luft vorhandenen Schadstoffe auf die Gesundheit der Bevölkerung nicht nur vom Wert ihrer Konzentrationen, sondern auch von der Dauer des Zeitintervalls, in dem eine Person atmet diese Luft.

Die maximal zulässige maximale Einzelkonzentration (MPCm.r.) ist eine maximale Konzentration von 20–30 Minuten, unter deren Einfluss es beim Menschen nicht zu Reflexreaktionen kommt (Atemanhalten, Reizung der Schleimhaut der Augen, der oberen Atemwege, usw.).

Die maximal zulässige durchschnittliche Tageskonzentration (MADC) ist die Konzentration eines Schadstoffs in der Luft besiedelter Gebiete, die bei Einatmen über einen unbegrenzten Zeitraum (Jahre) keine direkte oder indirekte Wirkung auf eine Person haben darf. Somit ist der MPC für alle Bevölkerungsgruppen und für einen unbegrenzt langen Expositionszeitraum konzipiert und stellt daher den strengsten Hygiene- und Hygienestandard zur Bestimmung der Konzentration eines Schadstoffs in der Luft dar.

Höchstzulässige Konzentration eines Schadstoffs in der Luft eines Arbeitsbereichs (MPCrz) – eine Konzentration, die während der täglichen Arbeit (außer am Wochenende) 8 Stunden lang oder für eine andere Dauer, jedoch nicht mehr als 41 Stunden pro Woche, während der gesamten Arbeitszeit gewährleistet ist Erfahrungen dürfen weder im Arbeitsablauf noch im langfristigen Leben der gegenwärtigen und nachfolgenden Generationen zu Krankheiten oder gesundheitlichen Abweichungen führen, die durch moderne Forschungsmethoden festgestellt werden. Als Arbeitsbereich gilt ein Raum bis zu 2 m Höhe über dem Boden oder ein Bereich, in dem sich Arbeitnehmer dauerhaft oder vorübergehend aufhalten.

Wie aus der Definition hervorgeht, handelt es sich beim MPC um einen Standard, der die Exposition der erwachsenen Erwerbsbevölkerung gegenüber einem Schadstoff für einen durch das Arbeitsrecht festgelegten Zeitraum begrenzt.

Aufgrund der Art ihrer Wirkung auf den menschlichen Körper können Schadstoffe in Gruppen eingeteilt werden:

Reizstoffe (Chlor, Ammoniak, Chlorwasserstoff usw.);

Erstickungsmittel (Kohlenmonoxid, Schwefelwasserstoff usw.); Betäubungsmittel (Druckstickstoff, Acetylen, Aceton, Tetrachlorkohlenstoff usw.);

Somatisch, was zu Funktionsstörungen des Körpers führt (Blei, Benzol, Methylalkohol, Arsen).

Kapitel 3. Hauptrichtungen des atmosphärischen Luftschutzes

Die Hauptrichtung zum Schutz und Schutz der atmosphärischen Luft umfasst die Einführung einer abfallfreien Produktion.

Bei der Schaffung einer abfallfreien Produktion werden eine Reihe komplexer organisatorischer, technologischer, technischer, wirtschaftlicher und sonstiger Probleme gelöst und eine Reihe von Grundsätzen angewendet:

1. Grundsatz der Konsistenz. Danach wird jeder einzelne Prozess oder jede einzelne Produktion als Element eines dynamischen Systems der gesamten industriellen Produktion in der Region betrachtet.

2. Komplexität der Ressourcennutzung. Dieses Prinzip erfordert die maximale Nutzung aller Rohstoffkomponenten und des Potenzials der Energieressourcen. Bekanntermaßen sind fast alle Rohstoffe komplex und bestehen durchschnittlich zu mehr als einem Drittel ihrer Menge aus Begleitelementen, die nur durch aufwendige Verarbeitung gewonnen werden können. So fallen derzeit fast alle Silber-, Wismut-, Platin- und Platingruppenmetalle sowie über 20 % des Goldes als Nebenprodukt bei der Verarbeitung komplexer Erze an. Dieser Grundsatz wurde in Russland in den Rang einer Staatsaufgabe erhoben und ist in einer Reihe von Regierungserlassen klar formuliert.

3. Zyklizität der Materialflüsse. Zu den einfachsten Beispielen für zyklische Stoffströme zählen geschlossene Wasser- und Gaskreisläufe. Als wirksame Möglichkeiten zur Gestaltung zyklischer Stoffströme und rationeller Energienutzung können wir auf die Kombination und Zusammenarbeit der Produktion sowie die Entwicklung und Produktion neuartiger Produkttypen unter Berücksichtigung der Anforderungen ihrer Wiederverwendung hinweisen.

4. Der Grundsatz der begrenzten Auswirkungen der Produktion auf die Umwelt und das soziale Umfeld unter Berücksichtigung des systematischen und gezielten Wachstums ihrer Mengen und ihrer Umweltfreundlichkeit. Dieses Prinzip ist in erster Linie mit der Erhaltung natürlicher und sozialer Ressourcen wie der Luft, des Wassers, der Erdoberfläche und der öffentlichen Gesundheit verbunden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Umsetzung dieses Prinzips nur in Kombination mit einer wirksamen Überwachung, einer entwickelten Umweltregulierung und einem gezielten Umweltmanagement möglich ist.

5. Rationalität der Organisation einer abfallfreien Produktion. Ausschlaggebend hierfür sind die Forderung nach einem sinnvollen Einsatz aller Rohstoffbestandteile, die maximale Reduzierung der Energie-, Material- und Arbeitsintensität der Produktion, die Suche nach neuen umweltverträglichen Rohstoffen und Energietechnologien, die maßgeblich auf die Reduzierung zurückzuführen ist von negativen Auswirkungen auf die Umwelt und Schäden an ihr, einschließlich der damit verbundenen landwirtschaftlichen Betriebe.

Unter den vielen Richtungen zur Schaffung einer abfallarmen und abfallfreien Produktion sind die wichtigsten:

Integrierte Nutzung von Rohstoffen und Energieressourcen;

Verbesserung bestehender und Entwicklung grundlegend neuer technologischer Prozesse und Produktions- und zugehöriger Ausrüstung;

Einführung von Wasser- und Gaskreislaufkreisläufen;

Anwendung kontinuierlicher Prozesse, die eine möglichst effiziente Nutzung von Rohstoffen und Energie ermöglichen;

Intensivierung der Produktionsprozesse, deren Optimierung und Automatisierung;

Erstellung energietechnischer Prozesse.

Auf Bundesebene wird der Schutz der atmosphärischen Luft durch das Gesetz Nr. 96-FZ „Über den Schutz der atmosphärischen Luft“ geregelt. Dieses Gesetz fasste die in den Vorjahren entwickelten und in der Praxis begründeten Anforderungen zusammen. Zum Beispiel die Einführung von Regeln, die die Inbetriebnahme von Produktionsanlagen (neu erstellt oder umgebaut) verbieten, wenn sie während des Betriebs zu Quellen von Verschmutzung oder anderen negativen Auswirkungen auf die atmosphärische Luft werden. Die Vorschriften zur Normung der maximal zulässigen Schadstoffkonzentrationen in der Luft wurden weiterentwickelt.

Das Gesetz sieht auch Anforderungen zur Festlegung von Standards für maximal zulässige Schadstoffemissionen in die Atmosphäre vor. Solche Standards werden für jede stationäre Verschmutzungsquelle, für jedes Transportmodell und andere mobile Fahrzeuge und Anlagen festgelegt. Sie werden so bestimmt, dass die gesamten Schadstoffemissionen aller Schadstoffquellen in einem bestimmten Gebiet die Grenzwerte für maximal zulässige Schadstoffkonzentrationen in der Luft nicht überschreiten. Die Ermittlung der maximal zulässigen Emissionen erfolgt ausschließlich unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Konzentrationen.

Es gibt auch architektonische Planungsmaßnahmen, die auf den Bau von Unternehmen, die Planung der Stadtentwicklung unter Berücksichtigung von Umweltaspekten, die Begrünung von Städten usw. abzielen. Beim Bau von Unternehmen ist es notwendig, die gesetzlich festgelegten Regeln einzuhalten und den Bau gefährlicher Gebäude zu verhindern Branchen innerhalb der Stadtgrenzen. Eine Massenbegrünung der Städte ist notwendig, da Grünflächen viele Schadstoffe aus der Luft aufnehmen und zur Reinigung der Atmosphäre beitragen. Leider nehmen in der Neuzeit in Russland die Grünflächen nicht zu, sondern ab. Ganz zu schweigen davon, dass die seinerzeit errichteten „Wohnheime“ keiner Kritik standhalten. Da in diesen Gebieten Häuser des gleichen Typs zu dicht (aus Platzgründen) stehen und die Luft zwischen ihnen stagniert.

Das Gesetz sieht nicht nur die Überwachung der Umsetzung seiner Anforderungen vor, sondern auch die Haftung für deren Verletzung. Ein besonderer Artikel definiert die Rolle öffentlicher Organisationen und Bürger bei der Umsetzung von Maßnahmen zum Schutz der Luftumwelt und verpflichtet sie, die staatlichen Behörden in diesen Angelegenheiten aktiv zu unterstützen, da nur eine breite Beteiligung der Öffentlichkeit die Umsetzung der Bestimmungen dieses Gesetzes ermöglicht. So heißt es, dass der Staat großen Wert darauf legt, den günstigen Zustand der atmosphärischen Luft aufrechtzuerhalten, wiederherzustellen und zu verbessern, um den Menschen beste Lebensbedingungen – ihre Arbeit, ihr Leben, ihre Erholung und ihren Gesundheitsschutz – zu gewährleisten.

Unternehmen bzw. deren einzelne Gebäude und Bauwerke, deren technologische Prozesse zur Freisetzung schädlicher und übelriechender Stoffe in die Luft führen, sind durch sanitäre Schutzzonen von Wohngebäuden getrennt.

Die sanitäre Schutzzone für Betriebe und Einrichtungen kann bei Bedarf und mit entsprechender Begründung aus folgenden Gründen höchstens um das Dreifache erhöht werden:

a) die Wirksamkeit der Methoden zur Reinigung von Emissionen in die Atmosphäre, die zur Verfügung gestellt werden oder zur Umsetzung möglich sind;

b) Mangel an Methoden zur Reinigung von Emissionen;

c) Platzierung von Wohngebäuden, falls erforderlich, auf der Leeseite des Unternehmens in der Zone möglicher Luftverschmutzung;

d) Windrosen und andere ungünstige örtliche Bedingungen (z. B. häufige Flaute und Nebel);

e) Bau neuer, noch unzureichend untersuchter, gefährlicher Industrien.

Abmessungen von Sanitärschutzzonen für einzelne Gruppen oder Komplexe großer Unternehmen der Chemie-, Ölraffinerie-, Metallurgie-, Maschinenbau- und anderen Industrien sowie Wärmekraftwerke mit Emissionen, die große Konzentrationen verschiedener Schadstoffe in der atmosphärischen Luft erzeugen und a Besonders negative Auswirkungen auf die Gesundheit und die sanitären Bedingungen. Die hygienischen Lebensbedingungen der Bevölkerung werden im Einzelfall durch eine gemeinsame Entscheidung des Gesundheitsministeriums und des Staatlichen Bauausschusses Russlands festgelegt.

Um die Effizienz der Sanitärschutzzonen zu erhöhen, werden auf ihrem Territorium Bäume, Sträucher und krautige Vegetation gepflanzt, wodurch die Konzentration von Industriestaub und -gasen verringert wird. In den Sanitärschutzzonen von Betrieben, die die Luft intensiv mit pflanzenschädigenden Gasen verschmutzen, sollten unter Berücksichtigung des Aggressivitätsgrads und der Konzentration der Industrieemissionen möglichst gasbeständige Bäume, Sträucher und Gräser angebaut werden. Besonders schädlich für die Vegetation sind Emissionen aus der chemischen Industrie (Schwefel und Schwefelsäureanhydrid, Schwefelwasserstoff, Schwefel-, Salpeter-, Fluor- und Bromsäure, Chlor, Fluor, Ammoniak usw.), der Eisen- und Nichteisenmetallurgie, der Kohle- und Wärmekraftindustrie .

Abschluss

In der modernen Welt ist das Problem der Umweltverschmutzung, insbesondere der Luft, global geworden. Die Aufgabe des Umweltschutzes liegt in erster Linie beim Staat, der auf Bundesebene mit Hilfe staatlicher Kontrollinstrumente alle notwendigen Maßnahmen (Festlegung von Normen, Erlass von Gesetzen und Verordnungen) ergreift. Die Einführung einer abfallarmen und abfallfreien Produktion trägt außerdem zur rationellen Ressourcennutzung und zur Reduzierung der Schadstoffemissionen in die Atmosphäre bei.

Eine ebenso wichtige Aufgabe besteht jedoch darin, die Russen über das Umweltbewusstsein aufzuklären. Der Mangel an elementarem ökologischem Denken macht sich derzeit besonders bemerkbar. Wenn es im Westen Programme gibt, durch deren Umsetzung bei Kindern von Kindesbeinen an die Grundlagen für Umweltdenken gelegt werden, dann sind in Russland in diesem Bereich noch keine nennenswerten Fortschritte zu verzeichnen. Bis in Russland eine Generation mit einem voll ausgeprägten Umweltbewusstsein erscheint, werden keine nennenswerten Fortschritte beim Verständnis und der Verhinderung der Umweltfolgen menschlichen Handelns erkennbar sein.

Liste der verwendeten Literatur

1. Bundesgesetz vom 4. Mai 1999 Nr. 96-FZ „Über den Schutz der atmosphärischen Luft“

2. Yu.L. Khotuntsev „Mensch, Technik, Umwelt“ – M.: Sustainable World (Bibliothek der Zeitschrift „Ecology and Life“), 2001 – 224 S.

3. http://easytousetech.com/37-fotohimicheskiy-smog.html

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Der Mensch verschmutzt die Atmosphäre seit Tausenden von Jahren, doch die Folgen des Einsatzes von Feuer, das er in dieser Zeit nutzte, waren unbedeutend. Ich musste damit rechnen, dass der Rauch das Atmen behinderte und dass der Ruß eine schwarze Schicht auf der Decke und den Wänden des Hauses bildete. Die dabei entstehende Hitze war für den Menschen wichtiger als saubere Luft und rauchfreie Höhlenwände. Diese anfängliche Luftverschmutzung stellte kein Problem dar, da die Menschen damals in kleinen Gruppen in einer unermesslich großen, unberührten Natur lebten. Und selbst eine erhebliche Konzentration der Menschen auf relativ kleinem Raum, wie es in der klassischen Antike der Fall war, war noch nicht mit schwerwiegenden Folgen verbunden.

Dies war bis zum Beginn des 19. Jahrhunderts der Fall. Erst im Laufe der letzten hundert Jahre hat uns die Entwicklung der Industrie solche Produktionsprozesse „beschenkt“, deren Folgen man sich zunächst noch nicht vorstellen konnte. Es sind Millionärsstädte entstanden, deren Wachstum nicht aufzuhalten ist. All dies ist das Ergebnis großer Erfindungen und Errungenschaften des Menschen.

Grundsätzlich gibt es drei Hauptquellen der Luftverschmutzung: Industrie, Heizkessel und Verkehr. Der Beitrag jeder dieser Quellen zur gesamten Luftverschmutzung variiert stark je nach Standort. Es ist mittlerweile allgemein anerkannt, dass die Industrieproduktion die meiste Luftverschmutzung verursacht. Verschmutzungsquellen sind Wärmekraftwerke, die neben Rauch auch Schwefeldioxid und Kohlendioxid in die Luft abgeben; metallurgische Unternehmen, insbesondere Nichteisenmetallurgie, die Stickoxide, Schwefelwasserstoff, Chlor, Fluor, Ammoniak, Phosphorverbindungen, Partikel und Verbindungen von Quecksilber und Arsen in die Luft abgeben; Chemie- und Zementwerke. Durch die Verbrennung von Brennstoffen für Industriezwecke, die Beheizung von Häusern, den Betrieb von Transportmitteln sowie die Verbrennung und Verarbeitung von Haushalts- und Industrieabfällen gelangen schädliche Gase in die Luft. Luftschadstoffe werden in primäre Schadstoffe, die direkt in die Atmosphäre gelangen, und sekundäre Schadstoffe, die das Ergebnis der Umwandlung der Atmosphäre sind, unterteilt. So wird Schwefeldioxidgas, das in die Atmosphäre gelangt, zu Schwefelsäureanhydrid oxidiert, das mit Wasserdampf reagiert und Schwefelsäuretröpfchen bildet. Wenn Schwefelsäureanhydrid mit Ammoniak reagiert, bilden sich Ammoniumsulfatkristalle. Ebenso entstehen durch chemische, photochemische und physikalisch-chemische Reaktionen zwischen Schadstoffen und atmosphärischen Bestandteilen weitere sekundäre Eigenschaften. Die Hauptquellen der pyrogenen Verschmutzung auf dem Planeten sind Wärmekraftwerke, metallurgische und chemische Unternehmen sowie Kesselanlagen, die mehr als 170 % der jährlich produzierten festen und flüssigen Brennstoffe verbrauchen. Die wichtigsten schädlichen Verunreinigungen pyrogenen Ursprungs sind folgende:

  • a) Kohlenmonoxid. Es entsteht durch unvollständige Verbrennung kohlenstoffhaltiger Stoffe. Es gelangt durch die Verbrennung fester Abfälle, Abgase und Emissionen von Industriebetrieben in die Luft. Jedes Jahr gelangen mindestens 1250 Millionen Tonnen dieses Gases in die Atmosphäre. Kohlenmonoxid ist eine Verbindung, die aktiv mit Bestandteilen der Atmosphäre reagiert und zu einem Temperaturanstieg auf dem Planeten und zur Entstehung eines Treibhauseffekts beiträgt.
  • b) Schwefeldioxid. Wird bei der Verbrennung von schwefelhaltigem Brennstoff oder der Verarbeitung von Schwefelerzen freigesetzt (bis zu 170 Millionen Tonnen pro Jahr). Bei der Verbrennung organischer Rückstände in Bergbaudeponien werden einige Schwefelverbindungen freigesetzt. Allein in den Vereinigten Staaten belief sich die Gesamtmenge des in die Atmosphäre freigesetzten Schwefeldioxids auf 65 Prozent der weltweiten Emissionen.
  • c) Schwefelsäureanhydrid. Entsteht durch die Oxidation von Schwefeldioxid. Das Endprodukt der Reaktion ist ein Aerosol oder eine Schwefelsäurelösung im Regenwasser, die den Boden versauert und Erkrankungen der menschlichen Atemwege verschlimmert. Der Niederschlag von Schwefelsäureaerosolen aus Rauchfackeln von Chemieanlagen wird bei tief hängender Bewölkung und hoher Luftfeuchtigkeit beobachtet. Blattspreiten von Pflanzen, die in einer Entfernung von weniger als 11 km wachsen. von solchen Unternehmen sind in der Regel dicht mit kleinen nekrotischen Flecken übersät, die sich an Stellen bilden, an denen sich Schwefelsäuretropfen absetzen. Pyrometallurgische Unternehmen der Nichteisen- und Eisenmetallurgie sowie Wärmekraftwerke emittieren jährlich zig Millionen Tonnen Schwefelsäureanhydrid in die Atmosphäre.
  • d) Schwefelwasserstoff und Schwefelkohlenstoff. Sie gelangen einzeln oder zusammen mit anderen Schwefelverbindungen in die Atmosphäre. Die Hauptemissionsquellen sind Unternehmen, die Kunstfasern, Zucker, Kokereien, Ölraffinerien und Ölfelder produzieren. In der Atmosphäre werden sie bei Wechselwirkung mit anderen Schadstoffen langsam zu Schwefelsäureanhydrid oxidiert.
  • e) Stickoxide. Die Hauptemissionsquellen sind Unternehmen, die Stickstoffdünger, Salpetersäure und Nitrate, Anilinfarbstoffe, Nitroverbindungen, Viskoseseide und Zelluloid herstellen. Die Menge an Stickoxiden, die in die Atmosphäre gelangen, beträgt 20 Millionen Tonnen. Im Jahr.
  • f) Fluorverbindungen. Verschmutzungsquellen sind Unternehmen, die Aluminium, Emaille, Glas, Keramik, Stahl und Phosphatdünger herstellen. Fluorhaltige Stoffe gelangen in Form gasförmiger Verbindungen in die Atmosphäre – Fluorwasserstoff oder Natrium- und Calciumfluoridstaub. Die Verbindungen zeichnen sich durch eine toxische Wirkung aus. Fluorderivate sind starke Insektizide.
  • g) Chlorverbindungen. Sie gelangen in die Atmosphäre aus Chemiefabriken, die Salzsäure, chlorhaltige Pestizide, organische Farbstoffe, hydrolytischen Alkohol, Bleichmittel und Soda produzieren. In der Atmosphäre kommen sie als Verunreinigungen von Chlormolekülen und Salzsäuredämpfen vor. Die Toxizität von Chlor wird durch die Art der Verbindungen und deren Konzentration bestimmt. In der metallurgischen Industrie werden beim Schmelzen von Gusseisen und seiner Verarbeitung zu Stahl verschiedene Schwermetalle und giftige Gase in die Atmosphäre freigesetzt. Pro 11 Tonnen Roheisen werden also 12,7 kg freigesetzt. 0 Schwefeldioxid und 14,5 kg. 0Staubpartikel, die die Menge an Verbindungen von Arsen, Phosphor, Antimon, Blei, Quecksilberdampf und seltenen Metallen, Harzsubstanzen und Blausäure bestimmen.

In vielen Städten auf der ganzen Welt gibt es ein Umweltproblem wie die industrielle Umweltverschmutzung. Verschmutzungsquellen sind Anlagen, Fabriken, Elektro- und Wasserkraftwerke, Kesselhäuser und Umspannwerke, Gas- und Gasverteilungsstationen, Lagerhäuser zur Lagerung und Verarbeitung von Produkten.

Arten der industriellen Verschmutzung

Alle Industrieanlagen verschmutzen mit unterschiedlichen Methoden und Stoffen. Die häufigsten Verschmutzungsarten sind:

  • Chemisch. Gefährlich für die Umwelt, das Leben von Mensch und Tier. Zu den Schadstoffen zählen Chemikalien und Verbindungen wie Formaldehyd und Chlor, Schwefeldioxid und Phenole, Schwefelwasserstoff und Kohlenmonoxid
  • Verschmutzung der Hydrosphäre und Lithosphäre. Unternehmen leiten Abwasser ab, es kommt zu Öl- und Heizölverschmutzungen, Müllabfällen, giftigen und schädlichen Flüssigkeiten
  • Biologisch. Viren und Infektionen gelangen in die Biosphäre, breiten sich in der Luft, im Wasser und im Boden aus und verursachen Krankheiten bei Menschen und anderen Lebewesen. Die gefährlichsten Krankheitserreger sind Gasbrand, Tetanus, Ruhr, Cholera und Pilzkrankheiten
  • Lärm. Lärm und Vibrationen führen zu Erkrankungen des Hörgeräts und des Nervensystems
  • Thermal. Warme Wasserströme verändern das Regime und die Temperatur der Umgebung in Wassergebieten, einige Planktonarten sterben ab und andere nehmen ihre Nische ein
  • Strahlung. Besonders gefährliche Verschmutzungen entstehen durch Unfälle in Kernkraftwerken, bei der Freisetzung radioaktiver Abfälle und bei der Herstellung von Atomwaffen
  • . Tritt aufgrund des Betriebs von Stromleitungen, Radargeräten, Fernsehsendern und anderen Objekten auf, die Funkfelder bilden

Methoden zur Reduzierung der industriellen Umweltverschmutzung

Die Verringerung der industriellen Umweltverschmutzung hängt in erster Linie von den Unternehmen selbst ab. Damit dies geschieht, muss die Leitung von Fabriken, Bahnhöfen und anderen Einrichtungen den Arbeitsablauf selbst steuern und der Reinigung und Abfallentsorgung besondere Aufmerksamkeit widmen. Darüber hinaus ist es notwendig, abfallarme Technologien und Umweltentwicklungen einzusetzen, die den Verschmutzungsgrad verringern und die Auswirkungen auf die natürliche Umwelt minimieren. Zweitens hängt die Reduzierung der Umweltverschmutzung von der Kompetenz, Aufmerksamkeit und Professionalität der Arbeitnehmer selbst ab. Wenn sie ihre Arbeit im Unternehmen gut machen, verringert sich das Risiko industrieller Umweltverschmutzung in Städten.

Vorlesung Nr. 3

Anthropogene Quellen unterscheiden sich von natürlichen in ihrer Vielfalt. Wenn zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts. Während in der Industrie 19 chemische Elemente verwendet wurden, wurden 1970 alle Elemente des Periodensystems verwendet. Dies wirkte sich erheblich auf die Zusammensetzung der Emissionen und ihre qualitative Belastung aus, insbesondere durch Aerosole von Schwer- und Seltenen Metallen, synthetischen Verbindungen, radioaktiven, krebserregenden und bakteriologischen Stoffen. Die Größe der geoökologischen Einflusszonen aus verschiedenen Quellen technogener Einflüsse ist erheblich.

Dimensionen geoökologischer Einflusszonen verschiedener Quellen

Arten wirtschaftlicher Aktivitäten

Quelle der Exposition

Zonengrößen, km

Bergbau und Technik

Bergwerk, Steinbruch, unterirdische Lagerung

Wärmekraft

BHKW, TPP, GRES

Chemie, Metallurgie, Ölraffination

Kombinieren, Fabrik

Transport

Autobahn

Eisenbahn

Zu den Branchen, die den Grad der Luftverschmutzung bestimmen, gehören die Industrie im Allgemeinen und insbesondere der Kraftstoff- und Energiekomplex sowie der Verkehr. Ihre Emissionen in die Atmosphäre verteilen sich wie folgt: 30 % - Eisen- und Nichteisenmetallurgie, Baustoffindustrie, Chemie und Petrochemie, militärisch-industrieller Komplex; 25 % - Wärmekrafttechnik; 40 % – Transport aller Art.

Eisen- und Nichteisenmetallurgie sind führend bei Giftmüll. Die Eisen- und Nichteisenmetallurgie ist die umweltschädlichste Industrie. Auf die Metallurgie entfallen bis zu 26 % der gesamtrussischen Bruttoemissionen fester Stoffe und 34 % der gasförmigen. Die Emissionen umfassen: Kohlenmonoxid – 67,5 %, Feststoffe – 15,5 %, Schwefeldioxid – 10,8 %, Stickoxide – 5,4 %.

Staubemissionen pro 1 Tonne Gusseisen betragen 4,5 kg, Schwefeldioxid – 2,7 kg, Mangan – 0,6 kg. Zusammen mit dem Hochofengas werden Verbindungen von Arsen, Phosphor, Antimon, Blei, Quecksilberdampf, Blausäure und teerhaltigen Stoffen in die Atmosphäre freigesetzt. Die zulässige Schwefeldioxidemissionsrate bei der Erzagglomeration beträgt 190 kg pro 1 Tonne Erz. Darüber hinaus werden folgende Stoffe in Gewässer eingetragen: Sulfate, Chloride und Schwermetallverbindungen.

Zur ersten Gruppe Dazu gehören Unternehmen mit einem Schwerpunkt auf chemisch-technologischen Prozessen.

Zur zweiten Gruppe- Unternehmen mit einem überwiegenden Anteil an mechanischen (maschinenbaulichen) technologischen Prozessen.

Zur dritten Gruppe- Unternehmen, die sowohl die Gewinnung als auch die chemische Verarbeitung von Rohstoffen durchführen.

Bei industriellen Prozessen der Verarbeitung verschiedener Rohstoffe und Halbzeuge entstehen durch mechanische, thermische und chemische Einwirkung Abgase, die Schwebstoffe enthalten. Sie verfügen über alle Eigenschaften fester Abfälle, und Gase (einschließlich Luft), die Schwebeteilchen enthalten, gehören zu aerodispersen Systemen (G-T, Tabelle 3). Industriegase sind in der Regel komplexe aerodisperse Systeme, in denen das dispergierte Medium eine Mischung verschiedener Gase ist und die suspendierten Partikel polydispers sind und unterschiedliche Aggregatzustände aufweisen.

Tisch 3

Mischer" href="/text/category/smesiteli/" rel="bookmark">Mischer, Pyritöfen, Ansauglufttransportgeräte und dergleichen sind eine Folge mangelhafter Ausrüstung und technologischer Prozesse. In Rauch, Generator, Hochofen, Koks und andere ähnliche Gase enthalten Staub, der bei der Verbrennung von Kraftstoff entsteht. Als Produkt unvollständiger Verbrennung organischer Stoffe (Kraftstoff) unter Luftmangel entsteht Ruß, der abtransportiert wird. Wenn die Gase Stoffe in dampfförmigem Zustand enthalten, Beim Abkühlen auf eine bestimmte Temperatur kondensieren die Dämpfe und wandeln sich in einen flüssigen oder festen Zustand (L oder S) um.

Beispiele für durch Kondensation entstehende Suspensionen sind: Schwefelsäurenebel in den Abgasen von Verdampfern, Teernebel in Generator- und Kokereigasen, Staub von Nichteisenmetallen (Zink, Zinn, Blei, Antimon usw.) mit niedriger Verdampfungstemperatur in Gasen. Stäube, die durch Kondensation von Dämpfen entstehen, werden Sublimate genannt.

Trotz der scheinbaren Vielfalt der in der Pulvertechnologie verwendeten Rohstoffe unterliegen Staubbestandteile nicht nur den gleichen theoretischen Gesetzen der technischen Rheologie, sondern weisen in der Praxis auch ähnliche technologische Eigenschaften und Bedingungen für ihre Vorbereitung und anschließende Wiederverwertung auf.

Bei der Wahl einer Methode zur Verarbeitung fester Abfälle spielen deren Zusammensetzung und Menge eine wesentliche Rolle.

Maschinenbauunternehmen (Gruppe II ), darunter Beschaffungs- und Schmiedebetriebe, Betriebe zur thermischen und mechanischen Bearbeitung von Metallen, Beschichtungsbetriebe, Gießereien, emittieren eine erhebliche Menge an Gasen, flüssigen Abfällen und festen Abfällen.

Beispielsweise beträgt in geschlossenen Eisenkupolöfen die Produktivität pro Stunde pro 1 Tonne geschmolzenem Gusseisen 11–13 kg Staub (Massen-%): SiO2 30–50, CaO 8–12, Al2O3 0,5–6,0 MgO 0,5–4. 0 FeO+Fe2O3 10–36, 0 MnO 0,5–2,5, C 30–45; 190-200 kg Kohlenmonoxid; 0,4 kg Schwefeldioxid; 0,7 kg Kohlenwasserstoffe usw.

Die Staubkonzentration in den Abgasen beträgt 5-20 g/m3 bei einer entsprechenden Größe von 35 Mikrometern.

Beim Gießen unter dem Einfluss der Hitze von geschmolzenem (flüssigem) Metall und beim Abkühlen der Formen werden die in Tabelle 1 aufgeführten Inhaltsstoffe aus den Formmischungen freigesetzt. 4 .

Giftige Stoffe werden in Lackierereien beim Entfetten von Oberflächen mit organischen Lösungsmitteln vor dem Lackieren, bei der Vorbereitung von Farben und Lacken, beim Auftragen auf die Oberfläche von Produkten und beim Trocknen der Beschichtung freigesetzt. Die Merkmale der Lüftungsemissionen aus Lackierereien sind in Tabelle 5 aufgeführt.

Tabelle 4

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Öl- und Gas- und Bergbauanlagen, metallurgische Produktion und thermische Energietechnik werden herkömmlicherweise klassifiziert als Unternehmen der Gruppe III.

Beim Öl- und Gasbau ist die Hauptquelle technogener Einflüsse der Bewegungsapparat von Maschinen, Mechanismen und Transportmitteln. Sie zerstören jede Art von Bodenbedeckung in 1-2 Durchgängen oder Vortrieben. In den gleichen Phasen kommt es zu einer maximalen physikalischen und chemischen Verschmutzung von Böden, Böden und Oberflächengewässern durch Kraft- und Schmierstoffe, feste Abfälle, häusliches Abwasser usw.

Die geplanten Verluste an gefördertem Öl betragen durchschnittlich 50 %. Nachfolgend finden Sie eine Liste der emittierten Stoffe (ihre Gefahrenklasse ist in Klammern angegeben):

a) in atmosphärische Luft; Stickstoffdioxid B), Benzo(a)pyren A), Schwefeldioxid C), Kohlenmonoxid D), Ruß C), metallisches Quecksilber A), Blei A), Ozon A), Ammoniak D), Chlorwasserstoff B), Schwefelsäure Säure B), Schwefelwasserstoff B), Aceton D), Arsenoxid B), Formaldehyd B), Phenol A) usw.;

b) im Abwasser: Ammoniakstickstoff (Ammoniumsulfat durch Stickstoff) – 3, Gesamtstickstoff (Ammoniak durch Stickstoff) – 3, Benzin C), Benz(a)pyren A), Kerosin D), Aceton C), Testbenzin C) , Sulfat D), elementarer Phosphor A), Chloride D), Aktivchlor C), Ethylen C), Nitrate C), Phosphate B), Öle usw.

Der Bergbau nutzt nahezu nicht erneuerbare Bodenschätze bei weitem nicht vollständig: 12–15 % der Eisen- und Nichteisenmetallerze verbleiben im Boden oder werden auf Deponien gelagert.

Die sogenannten geplanten Kohleverluste betragen 40 %. Bei der Entwicklung polymetallischer Erze werden ihnen nur 1-2 Metalle entzogen, der Rest wird mit dem Wirtsgestein weggeworfen. Beim Abbau von Steinsalzen und Glimmer verbleiben bis zu 80 % der Rohstoffe auf den Halden. Massive Explosionen in Steinbrüchen sind Hauptquellen für Staub und giftige Gase. Beispielsweise verteilt eine Staub- und Gaswolke 200–250 Tonnen Staub in einem Umkreis von 2–4 km um das Epizentrum der Explosion.

Die Verwitterung von auf Deponien gelagerten Gesteinen führt zu einem deutlichen Anstieg der Konzentrationen – SO2, CO und CO2 im Umkreis von mehreren Kilometern.

In der Wärmekrafttechnik sind Wärmekraftwerke, Dampfkraftwerke, also alle Industrie- und Kommunalbetriebe, die mit dem Brennstoffverbrennungsprozess verbunden sind, eine starke Quelle für feste Abfälle und gasförmige Emissionen.

Die Zusammensetzung der Rauchgase umfasst Kohlendioxid, Schwefeldioxid und Trioxid usw. Kohlerückstände, Asche und Schlacke bilden die Zusammensetzung fester Abfälle. Abfälle aus Kohleaufbereitungsanlagen enthalten 55–60 % SiO2, 22–26 % Al2O3, 5–12 % Fe2O3, 0,5–1,0 CaO, 4–4,5 % K2O und Na2O und bis zu 5 % C. Sie landen auf Deponien und im Grad der Anteil ihrer Nutzung überschreitet nicht 1-2 %.

Es ist gefährlich, Braunkohle und andere Kohlen, die radioaktive Elemente (Uran, Thorium usw.) enthalten, als Brennstoff zu verwenden, da einige davon mit Abgasen in die Atmosphäre getragen werden und andere über Aschedeponien in die Lithosphäre gelangen.

Zur mittleren zusammengefassten Unternehmensgruppe (I + II + III GR.) umfasst kommunale Produktion und kommunale Einrichtungen. Moderne Städte geben etwa 1000 chemische Verbindungen in die Atmosphäre und Hydrosphäre ab.

Atmosphärische Emissionen aus der Textilindustrie enthalten Kohlenmonoxid, Sulfide, Nitrosamine, Ruß, Schwefel- und Borsäure, Harze und Schuhfabriken emittieren Ammoniak, Ethylacetat, Schwefelwasserstoff und Gerbstaub. Bei der Herstellung von Baustoffen und Bauwerken werden beispielsweise pro 1 Tonne Baugips bzw. Baukalk 140 bis 200 kg Staub freigesetzt und die Abgase enthalten Oxide von Kohlenstoff, Schwefel, Stickstoff und Kohlenwasserstoffen. Insgesamt emittieren Unternehmen, die in unserem Land Baustoffe herstellen, jährlich 38 Millionen Tonnen Staub, 60 % davon sind Zementstaub.

Schadstoffe im Abwasser liegen in Form von Suspensionen, Kolloiden und Lösungen vor. Bis zu 40 % der Verschmutzung bestehen aus mineralischen Stoffen: Bodenpartikel, Staub, Mineralsalze (Phosphate, Ammoniumstickstoff, Chloride, Sulfate usw.). Zu den organischen Verunreinigungen zählen Fette, Proteine, Kohlenhydrate, Ballaststoffe, Alkohole, organische Säuren usw. Eine besondere Art der Abwasserverschmutzung ist bakteriell. Die Schadstoffmenge (g/Person, Tag) im Haushaltsabwasser wird hauptsächlich durch physiologische Indikatoren bestimmt und beträgt ungefähr:

Biologischer Sauerstoffbedarf (BSB gesamt) – 75

Schwebstoffe - 65

Ammoniumstickstoff - 8

Phosphate – 3,3 (davon stammen 1,6 g aus Reinigungsmitteln)

Synthetische Tenside (Tenside) - 2,5

Chloride - 9.

Die gefährlichsten und am schwierigsten zu entfernenden Abwässer sind Tenside (auch Detergenzien genannt) – starke Giftstoffe, die resistent gegen biologische Zersetzungsprozesse sind. Daher werden bis zu 50-60 % ihrer ursprünglichen Menge in Stauseen eingeleitet.

Zu den gefährlichen anthropogenen Verschmutzungen, die zu einer schwerwiegenden Verschlechterung der Umweltqualität und des menschlichen Lebens beitragen, gehört auch Radioaktivität. Natürliche Radioaktivität ist ein natürliches Phänomen, das aus zwei Gründen verursacht wird: dem Vorhandensein von Radon 222Rn und seinen Zerfallsprodukten in der Atmosphäre sowie der Einwirkung kosmischer Strahlung. Was anthropogene Faktoren betrifft, so werden sie hauptsächlich mit künstlicher (technogener) Radioaktivität (nukleare Explosionen, Kernbrennstoffproduktion, Unfälle usw.) in Verbindung gebracht

„Luftverschmutzung ist ein Umweltproblem.“ Dieser Satz spiegelt nicht im Geringsten die Folgen wider, die sich aus einer Verletzung der natürlichen Zusammensetzung und des natürlichen Gleichgewichts im Gasgemisch Luft ergeben.

Es ist nicht schwer, eine solche Aussage zu veranschaulichen. Die Weltgesundheitsorganisation hat für 2014 Daten zu diesem Thema bereitgestellt. Weltweit sind rund 3,7 Millionen Menschen an den Folgen der Luftverschmutzung gestorben. Fast 7 Millionen Menschen starben an den Folgen der Luftverschmutzung. Und das ist in einem Jahr.

Luft enthält 98–99 % Stickstoff und Sauerstoff, der Rest: Argon, Kohlendioxid, Wasser und Wasserstoff. Es bildet die Erdatmosphäre. Der Hauptbestandteil ist, wie wir sehen, Sauerstoff. Es ist für die Existenz aller Lebewesen notwendig. Zellen „atmen“ es, das heißt, wenn es in eine Körperzelle gelangt, kommt es zu einer chemischen Oxidationsreaktion, wodurch die Energie freigesetzt wird, die für Wachstum, Entwicklung, Fortpflanzung, Austausch mit anderen Organismen und dergleichen notwendig ist ist, ein Leben lang.

Unter Luftverschmutzung wird das Einbringen von ihr nicht inhärenten chemischen, biologischen und physikalischen Stoffen in die atmosphärische Luft, also eine Veränderung ihrer natürlichen Konzentration, verstanden. Wichtiger ist jedoch nicht die Konzentrationsänderung, die zweifellos auftritt, sondern die Abnahme der Zusammensetzung der Luft des nützlichsten Bestandteils für das Leben – Sauerstoff. Schließlich nimmt das Volumen der Mischung nicht zu. Schädliche und belastende Stoffe werden nicht durch bloße Volumenzugabe hinzugefügt, sondern zerstört und treten an ihre Stelle. Tatsächlich entsteht und häuft sich ein Mangel an Nahrung für die Zellen, also an der Grundernährung eines Lebewesens.

Etwa 24.000 Menschen sterben täglich an Hunger, also etwa 8 Millionen pro Jahr, was mit der Sterblichkeitsrate durch Luftverschmutzung vergleichbar ist.

Arten und Quellen der Verschmutzung

Die Luft war schon immer einer Verschmutzung ausgesetzt. Vulkanausbrüche, Wald- und Torfbrände, Staub und Pollen sowie andere Freisetzungen von Stoffen in die Atmosphäre, die normalerweise nicht in ihrer natürlichen Zusammensetzung enthalten sind, sondern auf natürliche Ursachen zurückzuführen sind – dies ist die erste Art der Entstehung der Luftverschmutzung – natürlich . Die zweite ist das Ergebnis menschlicher, also künstlicher oder anthropogener Aktivitäten.

Anthropogene Verschmutzung kann wiederum in Untertypen unterteilt werden: durch Verkehr oder durch den Betrieb verschiedener Transportarten verursacht, industriell, d Aktivität.

Die Luftverschmutzung selbst kann physikalischer, chemischer und biologischer Natur sein.

  • Physikalisch umfasst Staub und Partikel, radioaktive Strahlung und Isotope, elektromagnetische Wellen und Radiowellen, Lärm, einschließlich lauter Geräusche und niederfrequenter Vibrationen, sowie Wärme in jeglicher Form.
  • Unter chemischer Verschmutzung versteht man die Freisetzung gasförmiger Stoffe in die Luft: Kohlen- und Stickstoffmonoxid, Schwefeldioxid, Kohlenwasserstoffe, Aldehyde, Schwermetalle, Ammoniak und Aerosole.
  • Eine mikrobielle Kontamination wird als biologisch bezeichnet. Dabei handelt es sich um verschiedene Bakteriensporen, Viren, Pilze, Toxine und dergleichen.

Der erste ist mechanischer Staub. Tritt in technologischen Prozessen zum Mahlen von Stoffen und Materialien auf.

Das zweite sind Sublimate. Sie entstehen durch Kondensation gekühlter Gasdämpfe und werden durch Prozessanlagen geleitet.

Der dritte ist Flugasche. Es ist in suspendiertem Zustand im Rauchgas enthalten und stellt unverbrannte mineralische Verunreinigungen des Brennstoffes dar.

Der vierte ist Industrieruß oder fester, hochdisperser Kohlenstoff. Es entsteht bei unvollständiger Verbrennung von Kohlenwasserstoffen oder deren thermischer Zersetzung.

Heutzutage sind Wärmekraftwerke, die mit festen Brennstoffen und Kohle betrieben werden, die Hauptquellen dieser Verschmutzung.

Folgen der Verschmutzung

Die Hauptfolgen der Luftverschmutzung sind: Treibhauseffekt, Ozonlöcher, saurer Regen und Smog.

Der Treibhauseffekt beruht auf der Fähigkeit der Erdatmosphäre, kurze Wellen auszusenden und lange zurückzuhalten. Kurzwellen sind Sonnenstrahlung und Langwellen sind Wärmestrahlung, die von der Erde ausgeht. Das heißt, es entsteht eine Schicht, in der ein Wärmestau bzw. ein Treibhaus entsteht. Gase, die zu einer solchen Wirkung fähig sind, werden Treibhausgase genannt. Diese Gase erwärmen sich selbst und erwärmen die gesamte Atmosphäre. Dieser Prozess ist natürlich und natürlich. Es ist passiert und passiert jetzt. Ohne sie wäre Leben auf dem Planeten nicht möglich. Sein Beginn hängt nicht mit menschlicher Aktivität zusammen. Doch regelte früher die Natur diesen Prozess selbst, so hat nun der Mensch intensiv in ihn eingegriffen.

Kohlendioxid ist das wichtigste Treibhausgas. Sein Anteil am Treibhauseffekt beträgt mehr als 60 %. Der Rest – Fluorchlorkohlenwasserstoffe, Methan, Stickoxide, Ozon usw. – macht höchstens 40 % aus. Dank eines so großen Anteils an Kohlendioxid war eine natürliche Selbstregulierung möglich. So viel Kohlendioxid während der Atmung von lebenden Organismen freigesetzt wurde, so viel wurde von Pflanzen verbraucht und Sauerstoff produziert. Sein Volumen und seine Konzentration blieben in der Atmosphäre. Industrielle und andere menschliche Aktivitäten und vor allem die Abholzung von Wäldern und die Verbrennung fossiler Brennstoffe haben zu einem Anstieg von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen geführt, indem sie das Volumen und die Konzentration von Sauerstoff verringert haben. Das Ergebnis war eine stärkere Erwärmung der Atmosphäre – ein Anstieg der Lufttemperatur. Prognosen gehen davon aus, dass steigende Temperaturen zu einem übermäßigen Abschmelzen von Eis und Gletschern sowie einem Anstieg des Meeresspiegels führen werden. Dies liegt einerseits daran, dass andererseits aufgrund der höheren Temperaturen die Verdunstung von Wasser von der Erdoberfläche zunehmen wird. Dies bedeutet eine Zunahme der Wüstengebiete.

Ozonlöcher oder Zerstörung der Ozonschicht. Ozon ist eine Form von Sauerstoff und wird auf natürliche Weise in der Atmosphäre gebildet. Dies geschieht, wenn ultraviolette Strahlung der Sonne auf ein Sauerstoffmolekül trifft. Daher befindet sich die höchste Ozonkonzentration in den oberen Schichten der Atmosphäre in einer Höhe von etwa 22 km. von der Erdoberfläche. Es erstreckt sich über etwa 5 km Höhe. Diese Schicht gilt als Schutzschicht, da sie genau diese Strahlung blockiert. Ohne diesen Schutz ging alles Leben auf der Erde zugrunde. Nun kommt es zu einem Rückgang der Ozonkonzentration in der Schutzschicht. Warum dies geschieht, ist noch nicht zuverlässig geklärt. Diese Erschöpfung wurde erstmals 1985 über der Antarktis entdeckt. Seitdem wird das Phänomen „Ozonloch“ genannt. Gleichzeitig wurde in Wien das Übereinkommen zum Schutz der Ozonschicht unterzeichnet.

Industrielle Emissionen von Schwefeldioxid und Stickoxiden in die Atmosphäre verbinden sich mit der Luftfeuchtigkeit zu Schwefel- und Salpetersäure und verursachen „sauren“ Regen. Dabei handelt es sich um alle Niederschläge, deren Säuregehalt höher ist als der natürliche pH-Wert<5,6. Это явление присуще всем промышленным регионам в мире. Главное их отрицательное воздействие приходится на листья растений. Кислотность нарушает их восковой защитный слой, и они становятся уязвимы для вредителей, болезней, засух и загрязнений.

Wenn sie auf den Boden fallen, reagieren die in ihrem Wasser enthaltenen Säuren mit giftigen Metallen im Boden. Wie zum Beispiel: Blei, Cadmium, Aluminium und andere. Sie lösen sich auf und erleichtern dadurch das Eindringen in lebende Organismen und ins Grundwasser.

Darüber hinaus fördert saurer Regen die Korrosion und beeinträchtigt somit die Festigkeit von Gebäuden, Bauwerken und anderen metallischen Baukonstruktionen.

In großen Industriestädten ist Smog ein alltäglicher Anblick. Sie entsteht dort, wo sich in den unteren Schichten der Troposphäre eine große Menge an Schadstoffen anthropogenen Ursprungs und Substanzen ansammelt, die durch ihre Wechselwirkung mit der Sonnenenergie entstehen. Aufgrund des windstillen Wetters entsteht in Städten Smog, der lange anhält. Es gibt: feuchten, eisigen und photochemischen Smog.

Mit den ersten Atombombenexplosionen in den japanischen Städten Hiroshima und Nagasaki im Jahr 1945 entdeckte die Menschheit eine weitere, vielleicht gefährlichste Art der Luftverschmutzung – radioaktive Strahlung.

Die Natur hat die Fähigkeit, sich selbst zu reinigen, aber menschliche Aktivitäten beeinträchtigen diese eindeutig.

Video – Ungelöste Rätsel: Wie sich Luftverschmutzung auf die Gesundheit auswirkt