Классификация и характеристика промышленных газовых выбросов

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются промышленные предприятия, транспорт, энергетические системы. Их относительное участие в загрязнении атмосферы распределяется следующим образом, %: теплоэнергетика - 27,0; черная металлургия - 24,3; цветная металлургия - 10,5; нефтедобыча и нефтехимия - 15,5; транспорт - 13,3; стройиндустрия - 8,1; химическая промышленность - 1,3.

Наибольший удельный вес загрязнений атмосферного воздуха приходится на долю оксидов углерода, серы и азота, углеводородов и промышленной пыли. В атмосферу Земли ежегодно выбрасывается 250 млн т пыли, 200 млн т оксида углерода, 150 млн т диоксида серы, 50 млн т оксидов азота, более 50 млн т различных углеводородов и 20 млрд т диоксида углерода.

Загрязнения в атмосферу могут поступать непрерывно или периодически, залпами или мгновенно. В случае залповых выбросов за короткое время в воздух выделяется большое количество вредных веществ. Залповые выбросы возможны при авариях или сжигании быстро горящих отходов производства на специальных площадках уничтожения. При мгновенных выбросах загрязнения выбрасываются в доли секунды иногда на значительную высоту, что происходит при взрывных работах и авариях.

Организованный промышленный выброс - это выброс, поступавший в атмосферу через специально сооруженные газоотводы, воздуховоды, трубы.

Неорганизованный выброс - промышленный выброс, поступающий в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушений герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки и хранения продукта. Организованные выбросы на предприятиях могут быть технологическими и вентиляционными.

К технологическим относятся выбросы при технологических процессах, выбросы при продувке оборудования, труб ТЭС, котельных. К вентиляционным относятся выбросы обще обменной и местной вытяжной вентиляции. В атмосферу с отходящими газами поступают твердые, жидкие, паро- и газообразные неорганические и органические вещества, поэтому по агрегатному состоянию загрязнения подразделяют на твердые, жидкие, газообразные и смешанные.

Классификация газовых выбросов представлена на рис. Отходящие газы промышленности, содержащие взвешенные твердые или жидкие частицы, представляют собой двухфазные системы. Сплошной фазой в системе являются газы, а дисперсионной - твердые частицы или капельки жидкости.

Промышленное производство - источник различного вида загрязнений окружающей среды. Вид, количество и состав загрязнений определяются производственным процессом, используемым сырьем, материалами и масштабами производства. Основными производствами машиностроительного и авиационного комплексов являются литейное, сварочное, прокатное, электрохимическая и механическая обработка металлов.

В литейном производстве атмосферный воздух загрязняется, главным образом пылью, оксидом углерода и сероуглеродом. Кроме того, в состав вентиляционных выбросов могут входить аммиак, формальдегид, фенол, углеводороды и др.

Применение в термических цехах химических веществ (СО, СО2, NH₃, Рb, масла, горючие газы, цианиды) создает возможность поступления в воздух как самих перечисленных веществ, так и продуктов их термической деструкции.

Почти все технологические процессы в цехах металлопокрытий являются источниками выделения в воздушную среду вредных веществ. Нагретые травильные и гальванические растворы интенсивно испаряются, выделяя цианиды, оксиды азота, серный ангидрид (S0₃), хлористый водород, хромовый ангидрид (СгОз), пары кислот и щелочей.

Разнообразные загрязнения поступают в атмосферу при сварке и пайке. Сварка электродами сопровождается выделением паров оксидов железа и цинка, аэрозолей марганца, кремния и меди, фторидов и оксидов азота. При ручной и автоматической плазменной сварке в воздухе присутствуют оксиды меди, железа, алюминия, магния, хромовый ангидрид, оксиды азота, соединения марганца и фтора.

При работе металлорежущего оборудования воздух загрязняется пылью, вредными газами, аэрозолями масел и смазочно-охлаждающих жидкостей. Пыль представляет собой конденсат оксидов металлов, размер частиц которых не превышает 2мкм. При резке обычно выделяются токсичные соединения хрома и никеля, марганца, оксиды углерода, оксиды азота, а при плазменной резке образуется еще и озон.

63.Токсическое воздействие газовых выбросов на человека (СО, N_xOy, SO2, пыль, углеводороды).

Оксид углерода (СО). Воздействует на нервную и сердечнососудистую системы, вызывает удушье (соединяется с гемоглобином крови, который становится неспособным переносить кислород к тканям). Поскольку оксид углерода бесцветный газ и не имеет запаха, это делает его опасным. При наличии в воздухе оксидов азота токсичность СО возрастает. Первичные симптомы отравления – появление болей в голове, при больших концентрациях – ощущение пульса в висках, головокружение.

Оксиды азота (NxOy). Известны следующие соединения азота с кислородом: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5, NO3, N2O6. Основной выбрасываемый оксид NO2 бурого цвета с резким запахом, очень ядовит, раздражающе действует на органы дыхания человека. Первый признак отравления – легкий кашель. При повышении их концентрации возникает сильный кашель, рвота, иногда головная боль.

Диоксид серы (SO2). Бесцветный газ с острым запахом; уже в малых дозах создает неприятный вкус во рту, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательные пути, при концентрациях около 50мг/м³образует последовательно Н2SO3 и Н2SO4. Порог запаха составляет 3-6 мг/м³.

Углеводороды. В малых концентрациях снижают активность, вызывают головную боль, головокружение, раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз и дыхательные пути. Действие углеводородов зависит от класса соединений. Особую опасность представляют канцерогенные вещества, например, бензапирен (С20Н12).

Пыль различного состава и происхождения. Постоянно присутствует в атмосфере. Особую опасность для человека представляют тонкодисперсные пыли с размером частиц 0,5-10 мкм, легко проникающие в органы дыхания.