ochrona powietrza

ochrona powietrza, ochrona środowiska, ochrona powietrza

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
OCHRONA POWIETRZA
Atmosfera
jest “płaszczem”, który chroni życie na Ziemi od środowiska
kosmosu. Dostarcza ona dwutlenku węgla dla fotosyntezujących roślin i
tlenu do oddychania, dostarcza azotu, który wiążą bakterie, przenosi
wodę z oceanu na ląd, działając jako skraplacz przy olbrzymim
oddziaływaniu sił Słońca. Niestety
jest też nośnikiem wielu
zanieczyszczeń,
poczynając od dwutlenku siarki, aż do
antropogenicznych aerozoli. Pełni ona wiele funkcji ochronnych, gdyż
absorbuje dużą część promieniowania kosmicznego, promieniowanie
elektromagnetyczne, transmituje promieniowanie w zakresie
300-2500 nm (część ultrafioletu, widzialne i podczerwień) oraz od 0,01-
40

m (fale radiowe), nie przepuszcza szkodliwego promieniowania
ultrafioletowego poniżej 300nm, pełni rolę stabilizatora ciepła i zapobiega
znaczniejszym wahaniom temperatur.
Głównymi składnikami suchego powietrza są:
azot~78%, tlen~21%, argon~ 1% dwutlenek węgla ~0,03%.
Podstawowy skład powietrza przy powierzchni Ziemi jest na ogół stały.
Zmiany te w nieznaczny sposób wpływają na zawartość azotu i tlenu.
Powietrze wokół Ziemi stanowi skomplikowany chemicznie system
.
Wiele reakcji chemicznych przebiegających w atmosferze jest
niezbędnych dla życia, ale
działalność człowieka burzy równowagę
tych procesów, wprowadzając obce dla danego środowiska substancje,
tworząc mieszaninę związków odbiegającą od naturalnego składu
powietrza. Substancje te ulegają przemianom, tworzą nowe związki
chemiczne, które opadają na ląd i do wód powierzchniowych z deszczami
i opadem suchym. Część z nich opada w pobliżu źródła emisji, inne
przenoszone są w masach powietrza na tysiące kilometrów.
W ekosystemie wodnym i glebowym
odbywa się również cały
szereg
reakcji chemicznych i biochemicznych,
zakłócając równowagę środowiska
.
Dla zapewnienia czynnej ochrony powietrza przed nadmiernym
zanieczyszczeniem
konieczne są działania inżynieryjne
dotyczące zarówno
efektywnej redukcji rozmiarów już zaistniałej emisji zanieczyszczeń, jak i
racjonalnej modyfikacji przynajmniej tych technologii produkcji, które
wytwarzają zanieczyszczenia szczególnie uciążliwe
.
Działania te będą skuteczne jeśli oprze się je na wiarygodnych
podstawach. Głównym ich elementem jest szczegółowe
rozpoznanie
rodzajów i własności
powstających z
anieczyszczeń
oraz
miejsc i
warunków wprowadzania
ich do atmosfery. Rozpoznanie to jest ważne ze
względu na ocenę stanu i stopnia zanieczyszczenia i związanego z nim
zagrożenia, ale także określa zakresy i sposoby prowadzenia prac
badawczych, projektowych i konstrukcyjnych.
Wszelkie rozważania o stopniu zanieczyszczenia powietrza należy
odnosić do poziomu wzorcowego, powszechnie uznanego za powietrze czyste.
W Europie powietrze stosunkowo najczystsze jest w mało zaludnionych
okolicach nadmorskich
. W porównaniu z nim
powietrze osiedli wiejskich jest
przeciętnie kilkanaście razy gorsze jakościowo,
w małych miasteczkach
kilkadziesiąt, w dużych zaś aglomeracjach miejskich bywa nawet kilkaset razy
gorsze.
W stratosferze
obserwuje się rozdział grawitacyjny powodujący
niewielkie zmiany w udziałach poszczególnych składników.
Odstępstwa od składu czystego powietrza
mogą mieć różny
charakter:
Niektóre
naturalne składniki mogą zmieniać swój udział
w stosunku
do wartości określonej średnim składem. Przykładem mogą być wahania
stężenia CO
2
- w lesie w ciągu dnia, w ciągu roku w niektórych szerokościach
geograficznych dla warunków naturalnych, bądź zwiększona emisja
zanieczyszczeń z działalności antropogenicznej.
Za
zanieczyszczenia powietrza
będziemy uważali więc składniki
naturalne, jeśli ich udziały w powietrzu będą wyższe od zawartości
określonych średnim składem powietrza czystego oraz składniki obce,
które nie występują w składzie naturalnym.
Ta definicja traktuje
wszystkie substancje jako nadmiarowe lub obce, w stosunku do
przyjętego średniego składu powietrza czystego.
O stopniu szkodliwości lub uciążliwości atmosfery dla środowiska
biologicznego a tym samym ze stworzeniem zagrożenia dla zdrowia i
życia człowieka, decyduje toksyczność substancji zanieczyszczającej oraz
jej stężenie.
Powietrze będzie więc nadmiernie zanieczyszczone
wtedy, kiedy
udziały znajdujących się w nim zanieczyszczeń przekroczą progowe
wartości stężeń, określane przez służby nadzoru sanitarnego jako
wartości
najwyższych dopuszczalnych stężeń (NDS
). Antropogeniczne
źródła zanieczyszczeń zlokalizowane są przede wszystkim na lądzie.
Każdy proces technologiczny składa się z trzech zasadniczych
etapów:
pozyskania surowca, przygotowania surowca i
podstawowego procesu
technologicznego.
Integralną częścią każdego
procesu technologicznego jest węzeł oczyszczania gazów odlotowych i
ścieków.
Wielkość emisji i skład zanieczyszczeń
będzie
zależał od
stosowanego w procesie surowca, rodzaju technologii i sprawności
urządzeń do oczyszczania gazów odlotowych.
Na podstawie znajomości
jakościowego i ilościowego składu surowca można przewidywać wielkość
emisji i skład emitowanych zanieczyszczeń. Również
stosowany w
produkcji proces technologiczny ma istotny wpływ na wielkość i skład
emisji
. W procesach energo- i materiałochłonnych należy się spodziewać
znacznych emisji zanieczyszczeń.
Zanieczyszczenia powietrza
występują we wszystkich stanach
skupienia, przyjmując różne formy strukturalne.
Obok podstawowych gazów,
do naturalnych składników
powietrza
zalicza się
:
pyły i gazy pochodzące z wybuchów
wulkanicznych, aerozole i gazy emitowane z powierzchni mórz i oceanów,
popioły pochodzenia roślinnego, powstające podczas pożarów lasów, a
także powstałe w wyniku reakcji chemicznych gazów uwolnionych w
procesach rozkładu materii organicznej, gazy powstałe na skutek
wyładowań atmosferycznych, cząstki roślinne i organizmy żywe.
Dla określenia rodzaju wielofazowego układu
niezbędna jest
znajomość następujących cech:
źródła pochodzenia i formy
występowania rozproszonej substancji, rodzaju rozproszenia, stopnia
rozdrobnienia rozpraszanej substancji.
Skład jakościowy i rozkład stężeń zanieczyszczeń w powietrzu
są zmienne w czasie i przestrzeni
. Ze względu na dużą zmienność
stężeń zanieczyszczeń
powietrza zagadnienie wyboru i ustalenia punktów
pomiarowych jest zagadnieniem niezwykle istotnym i należy kierować się
następującymi kryteriami
:
gęstość zaludnienia,
koncentracja zakładów przemysłowych,
warunki geograficzne i topograficzne,
warunki meteorologiczne,
warunki mikroklimatu lokalnego.
Przy rozmieszczaniu punktów pomiarowych
należy uwzględnić lokalną
różę wiatrów.
PRZEMIANY ZANIECZYSZCZEŃ W POWIETRZU
ATMOSFERYCZNYM
Powietrze stanowi
“gigantyczny reaktor”,
w którym przebiegają
różnorodne procesy chemiczne i fizyczne. Przebieg tych procesów zależy
w znacznym stopniu od stanu atmosfery. Sprzyjają temu
stany inwersji
temperaturowej,
które mają ścisły związek z występowaniem poważnych
problemów zanieczyszczenia powietrza. W warunkach normalnych temp.
powietrza maleje wraz z wysokością.
Powierzchniowe warstwy powietrza ogrzewają się od powierzchni
ziemi i rozprężają. Cieplejsze, lżejsze powietrze unosi się do góry,
przenika przez warstwy powietrza chłodnego, które opada w dół, ogrzewa
się, rozpręża i unosi do góry. Wytworzone w ten sposób prądy ułatwiają
dyfuzję zanieczyszczeń i przyczyniają się do ich rozcieńczenia.
Jeśli struga zimnego powietrza przepływa na małej wysokości,
wypierając do góry warstwę ciepłego powietrza - to zajmuje jego miejsce.
W tych warunkach temperatura powietrza maleje do pewnej wysokości
(450-900m) i potem wzrasta wraz z wysokością (900-1800m). Powyżej tej
wysokości obserwuje się znowu normalną zależność, czyli spadek temp.
wraz z wysokością.
Warstwa ciepłego powietrza, zalegająca na wysokości (900-
1800 m), stanowi warstwę inwersyjną, przykrywającą niższe warstwy
atmosfery.
Stanowi ona barierę dla niskich, chłodnych warstw powietrza i
utrudnia ich pionową cyrkulację, powodując wzrost stężeń
zanieczyszczeń. Stan ten charakteryzuje się zazwyczaj pogodą
bezchmurną. Stwarza to korzystne warunki dla reakcji fotochemicznych,
w wyniku których powstają zanieczyszczenia wtórne, jak smog utleniający
i inne.
Pod warstwę inwersyjną są emitowane
zanieczyszczenia:
tlenki
węgla, azotu, siarki, węglowodory, pyły.
Z węglowodorów na drodze reakcji fotochemicznych
powstają
rodniki organiczne: alkilowe, alkoksylowe, nadtlenków alkilowe,
formylowe, nadtlenoformylowe, nadtlenoacetylowe, mrówczanowe,
karboksylowe. Część z nich to utleniacze.
Z emitowanych tlenków azotu
powstaje kwas azotawy i azotowy,
z których na drodze reakcji fotochemicznych powstają rodniki
nieorganiczne: wodorotlenowy, nadtlenowodorotlenowy.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

zanotowane.pl

doc.pisz.pl

pdf.pisz.pl

happyhour.opx.pl