Роль воздействия предприятий теплоэнергетики на загрязнение атмосферы города Хабаровска

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений. Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом, однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы - самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду.

Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроникающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы.

Загрязнение атмосферы - привнесения в атмосферу или образование в ней физико-химических агентов и веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами. Естественными источниками загрязнения атмосферы служат вулканизм, лесные пожары, пыльные бури, выветривание и пр. Эти факторы не угрожают отрицательными последствиями природным экосистемам, за исключением некоторых катастрофических природных явлений так же источником запыленности атмосферы могут быть крупные лесные пожары, дым от которых распространяется на тысячи км. Это приводит к значительному уменьшению притока солнечной радиации к земной поверхности.

Однако в последние десятилетие антропогенные факторы загрязнения атмосферы стали превышать по масштабам естественные, приобретая глобальный характер. Они могут оказывать различные воздействия на атмосферу: непосредственное - на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности и др.); воздействие на физико-химические свойства атмосферы (изменение состава, увеличение концентрации СО2, аэрозолей, фреонов и пр.); К основным антропогенным источникам загрязнения относятся: промышленные предприятия, транспорт, теплоэнергетика, сельское хозяйство и др. Среди отраслей промышленности особенно токсичные выбросы в атмосферу дают предприятия цветной металлургии, химической, нефтяной, чёрной металлургии, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и т.д.

Цель работы: Определить роль воздействия предприятий теплоэнергетики на загрязнение атмосферы города Хабаровска.

Задачи:

1.Определить основной состав выбросов ТЭЦ.

2.Выяснить влияние выбросов на окружающую среду.

3.Предложить мероприятия по снижению выбросов.

1. Теоретическая часть

1.1 Физико-географическая характеристика Хабаровского края и города Хабаровска

Хабаровский край расположен в центральной части Дальнего Востока на площади 788,6 тыс. кв. КМ. Лежит в умеренном поясе, северного полушария, простираясь с юга на север на 1780 КМ и с запада на восток - на 700 км. Относится к девятому, часовому поясу (разница с Москвой составляет 7 часов). Расстояние от его центра до Москвы по железной дороге - 8533 км, по воздуху - 6075 км. Граничит с Китаем по реке Уссури, Амурской протоке, затем по Амуру (на протяжении около900 км), соседствует с Приморским краем, Амурской и Магаданской областями, с САХА (Якутией). На востоке край омывается Охотским и Японскими морями, от острова Сахалин отделяется проливами Татарским и Невельского. Протяжённость береговой линии составляет 2,5 тыс. км и изобилует множеством бухт. В состав Хабаровского края входят 6 городов краевого подчинения, 1 город районного подчинения, 24 рабочих посёлка, 185 сельских администраций, 475 сельских населённых пункта.

Административным центром края является город Хабаровск. Хабаровск расположен в долине р. Амур в самой части Среднеамурской низменности.

Низменность расположена между Буреинским хребтом на западе и горами Сихотэ-Алинь на востоке.

Хабаровск расположен на правом, высоком берегу Амура. В настоящее время он занимает 37 ,2тыс. га. Рельеф города разнообразен и сложен.

Город разделен на 5 основных районов: Центральный, Кировский, Железнодорожный, Индустриальный и Краснофлотский.

Перечень предприятий, выбросы которых формируют наибольший уровень загрязнения в городах с высоким и очень высоким уровнем.

1.2 Тепловые электростанции

Тепловая электростанция (ТЭС) - электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Первые ТЭС появились в кон. 19 в. ( в 1882 -- в Нью-Йорке, 1883 -- в Петербурге, 1884 -- в Берлине) и получили преимущественное распространение. В середине 70-х гг. 20 в. ТЭС -- основной вид электрической станций. Доля вырабатываемой ими электроэнергии составляла: в России и США св. 80% (1975), в мире около 76% (1973).

Около 75% всей электроэнергии Казахстана производится на тепловых электростанциях. Большинство городов Казахстана снабжаются именно ТЭС.

Часто в городах используются ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, воды. Такая система является довольно-таки непрактичной т.к. в отличие от электрокабеля надежность теплотрасс чрезвычайно низка на больших расстояниях, эффективность централизованного теплоснабжения при передаче также понижается.

В Хабаровском крае сложился и действует мощный и разнообразный по направлениям топливно-энергетический комплекс, являющийся базовой отраслью экономики края и занимающий в ее структуре весьма важное место. ТЭК края носит многоотраслевой характер, включает в себя нефтеперерабатывающую и угледобывающую промышленность, электроэнергетику и тепловое хозяйство, системы газоснабжения, управляющие и сбытовые структуры. Преодолев спад середины 90-х годов прошлого столетия, он остается на передовом рубеже экономики края, служит надежным залогом успешного решения производственных и социальных задач. В настоящее время в Хабаровском крае сосредоточены практически все мощности по переработке сырой нефти на Дальнем Востоке, производится около 20% электричества. В Хабаровске расположено три ТЭЦ:

ТЭЦ-1 расположена в южной части города. На ТЭЦ установлено 16 паровых котлоагрегатов высокого давления и 8 турбин. Проектным топливом для Хабаровской ТЭЦ-1 является бурый уголь Райчихинского месторождения с зольностью 9,5% .

В связи с отработкой углей Райчихинского месторождения на ТЭЦ-1 поступают высокозольные непроектные угли 5-6 месторождений, в том числе Ургальского. В последние годы на ТЭЦ-1 выполнено ряд мероприятий, направленных на улучшение экологической обстановки предприятия:

1. Проведена замена парового котла на газоплотное исполнение с заменой газопылеулавливающей установки.

2. На четырех паровых котлах произведена реконструкция существующих золоулавливающих установок типа МВ-ВТИ на 2-х канальные кольцевые скруббера с повышением КПД на 1,5%

3. На двенадцати паровых котлах произведена реконструкция горелочных устройств с целью улучшения сжигания. Непроектных углей и снижения выбросов оксидов азота до 20%

Хабаровская ТЭЦ-2 является структурным подразделением Хабаровской теплосетевой компании (ХТСК) - филиала ОАО "Дальневосточная генерирующая компания". Хабаровская ТЭЦ-2 работает только во время отопительного сезона, обеспечивая тепловой энергией центральную часть краевой столицы. Тепловую энергию на ТЭЦ-2 вырабатывают 9 котлов суммарной установленной мощностью 610 Гкал/час. Тепло и горячую воду от нее получают 685 жилых домов, 12 школ, 23 детских сада, 32 лечебных учреждения в Центральном и части Северного округа Хабаровска.

За свою историю ТЭЦ-2 претерпела несколько реконструкций. Первоначально станция работала на дровах. Потом на ней начали сжигать уголь. В 70-х годах прошлого века ее перевели на использование мазута. Последняя реконструкция завершилась в прошлом году, когда котлы ТЭЦ-2 были переоборудованы приему природного газа.

Использование газа сахалинского шельфа значительно повысило экономические показатели предприятия. Цены на газ гораздо устойчивее, чем на мазут. Кроме того, использование природного газа позволяет значительно увеличить межремонтный период у котлов ТЭЦ, так как газ - гораздо менее агрессивное топливо, чем мазут.

Перевод ТЭЦ-2 на газ также позволит значительно оздоровить экологическую обстановку в центре города, так как газ, в отличие от мазута, практически не дает вредных выбросов в окружающую среду. При этом мазут остается резервным.

Проблему сброса золошлаков на Хабаровской ТЭЦ-3 на ближайшие 7-8 лет должен решить новый золоотвал, строительство которого завершается нынешним летом. Предполагаемый срок завершения работ здесь - июль.

Директор Хабаровской ТЭЦ-3 Сергей Баша, отметил, что технология замкнутого цикла оборотной системы водоснабжения, применяемая в работе станции и комплексе сооружений золоотвала, является предпочтительной не только с экономической точки зрения, но и с экологической. Вода, используемая в технологическом процессе, не попадает в паводковые воды и, следовательно, не загрязняет пойму Амура.

Золоотвал -- это сложное гидротехническое сооружение, которое приравнивается к стратегическим объектам.

В 2006 году на Хабаровской ТЭЦ-3, введен в эксплуатацию энергоблок №4 обеспечивший прирост генерирующей мощности станции по выработке электрической энергии на 180 МВт и тепловой энергии на 260 Гкал/ч.

1.3 Компоненты выбросов

Основными источниками загрязнения объектов природной среды в районах развития ТЭС являются:

- теплые, производственные и хозяйственно-бытовые стоки; - газообразные выбросы в атмосферу;

- твердые отходы в виде золы и шлаков.

Характер и масштабы загрязнения определяются:

- мощностью ТЭС,

- видом и составом: используемого топлива,

- высотой дымовой трубы,

-метеорологическими условиями

Среди источников энергии по количеству выбрасываемых в атмосферу вредных веществ первое место занимают ТЭС, работающие на угле. Основными продуктами выбросов ТЭС являются:

- диоксид серы;

- оксиды углерода и азота;

- летучая зола, в составе которой содержатся тяжелые металлы, ПАУ, в том числе бензапирен и др.

Диоксид серы - один из наиболее токсичных продуктов, держащихся в газообразных выбросах теплоэнергетических установок. Общая продолжительность существования диоксида серы в загрязненной атмосфере - несколько часов, в чистом воздухе - до 4 суток. При благоприятных условиях, соединяясь с водой и кислородом, диоксид серы превращается в серную кислоту, выпадая в составе кислых дождей и туманов на поверхность почв и водных объектов. Так же в незначительных количествах в выбросах ТЭС могут присутствовать также сероводород, оксид серы и серная кислота.

Выбросы ТЭС содержат другой вредный продукт - оксиды азота. Доля оксидов азота в выбросах при производстве тепла и электроэнергии - около 37 % глобальных антропогенных выбросов.

Содержание оксидов азота в дымовых газах ТЭС определяется главным образом температурой процесса и содержанием кислорода в зоне горения. Следствие повышенного содержания оксидов азота в приземном слое атмосферы - развитие фотохимических процессов, в результате которых образуются озон-токсичные соединения и ряд органических веществ - альдегиды, кетоны и др.

Летучая зола распространяется в зависимости от дисперсности частиц и высоты трубы ТЭС на разные расстояния:

- мелкие, более токсичные, частицы - в радиусе 5-25 км.

Сжигание органического топлива в котлах ТЭС сопровождается также тяжелых металлов (ванадия, никеля, хрома, мышьяка и др.).

Присутствие тяжелых металлов в атмосферном воздухе, несмотря на ничтожно малое их количество, играет важную роль в биологических процессах. Многие из них способны оказывать токсическое воздействие на среду. В связи с этим в последнее время уделяется большое внимание исследованиям содержания в атмосфере микроэлементов, которые попадают в нее в результате деятельности человека. Кроме того, при сжигании топлива выбрасываются аэрозоли в виде различных соединений: PbO, CrO2, МnO2, NiO, V2Оз, Fе2Oз, MgO, CuО и.др

Содержание этих веществ зависит от качества и вида используемого топлива и способов его сжигания. Например, выбросы ПАУ при сгорании угольных брикетов в 4-8 раз больше, чем при сгорании угля; а при сгорании жидкого топлива - меньше, чем при сгорании твердого. При слоевом сжигании твердого топлива выброс бензопирена - 3400 мкг в 100 м3

1.4 Метеорологические факторы, способствующие рассеиванию примесей

Интенсивность промышленного загрязнения атмосферного воздуха в районах размещения предприятий и промышленных комплексов весьма не однородна и не постоянна как во времени, так и в пространстве. Степень загрязнения атмосферы определяется многими факторами: наличием и числом источников промышленного выброса вредных веществ в воздушную среду, их высотой, условиями поступления отходящих газов и пыли (периодичностью, концентрацией, объемами удаляемого воздуха, скоростью, температурой и т. д.), рельефными особенностями прилегающей территории, наличием зеленых массивов и в значительной мере метеорологическими условиями.

Поступающие в атмосферу через различные источники (дымовые трубы, вентиляционные шахты) газы и аэрозоли смешиваются с окружающим воздухом и в дальнейшем переносятся вместе с ним. В устье трубы образуется видимая струя дыма. Вблизи трубы основная масса выбрасываемых вредных веществ сосредоточивается в объеме факела.

Удаляясь от источника, в результате диффузии струя дыма расширяется и соприкасается с земной поверхностью.

Выявлены некоторые общие закономерности изменения приземной концентрации вредного вещества в атмосферном воздухе по мере удаления от трубы.

У основания трубы теоретически концентрация равна нулю; на некотором расстоянии Х от источника она достигает максимума. Далее за счет рассеяния идет постепенное снижение содержания примеси в приземном слое атмосферы. Чем выше источник, тем интенсивнее происходит Рассеяние загрязнителя в атмосфере. Основными метеорологическими факторами, определяющими интенсивность загрязнения атмосферы и распространения примеси, являются вертикальный, горизонтальный и турбулентный обмены в пограничном слое атмосферы, скорость и направление ветра. Атмосферный воздух находится в постоянном, большей частью вихревом, движении, различном по масштабу, направлению и скорости. Такое движение называют турбулентным. Важнейшим следствием турбулентных движений является вертикальный и горизонтальный обмен в пограничном слое, т. е. его перемешивание, что и приводит К вариациям температуры слоев воздуха, переноса водяных паров, пылевых и газовых примесей.

Пять формул дымовых труб в зависимости от условий вертикальной стратификации атмосферы:

1. Волнообразная струя образуется при сверхадиабатическом вертикальном градиенте; вследствие конвективных завихрений в потоке ветра рассеивание газов происходит активно.

2. Конусообразная струя наблюдается при среднем между сверхадиабатическим и изотермическим (неизменная температура на всех высотах) градиентах. Струя дыма достигает земли на большом расстоянии от источника выброса, так как процессы турбулентности в этих условиях ослаблены.

3. Веерообразная струя возникает при инверсиях (положительном градиенте, нарастании температуры с высотой). Такая струя практически совсем не рассеивается в вертикальном направлении и распространяется на значительные расстояния.

4. Приподнятая струя наблюдается при наличии небольшого по толщине приземного слоя инверсии температуры, чаще всего при заходе солнца.

Эту форму струи рассматривают как наиболее благоприятную для диффузии в случае, если слой приземной инверсии ниже высоты выброса. Инверсия предотвращает выпадение продуктов выброса на землю; в то же время вредные вещества могут интенсивно рассеиваться в .воздухе выше слоя инверсии.

5. Задымляющая струя образуется при наличии так называемой приподнятой инверсии над землей. Слой такой инверсии действует как поверхность, ограничивающая подъем выброса, и способствует увеличению концентрации вредных веществ в подинверсионном слое. Повторяемость низких инверсий в стационарных (непрерывных в течение нескольких дней) антициклонах способствует созданию условий застоя и наращиванию промышленных загрязнений в атмосфере, особенно зимой.

Горизонтальное рассеивание примеси в атмосфере в основном определяется неустойчивостью направления ветра.

1.5 Условия загрязнения атмосферы промышленными выбросами

Основные способы поступления химических элементов в окружающую среду следует отметить:

1) выброс организованный поступающий в атмосферу через специальные воздуховоды и трубы;

2) выброс неорганизованный, которой не объединен в специальные воздуховоды и трубы, например, проветривание производственных помещений;

3) сток поверхностный (например, ливневой сток)

4) размыв твердых отходов на официальных или стихийных свалок и почв производственных территорий;

5) рассеивание при транспортировке;

Это лишь первичные антропогенные пути перемещения химических элементов от источников загрязнения в объекты окружающей среды. Дальнейшая их судьба определяется уже природными механизмами миграции: физико-химическими, механическими, биогеохимическими.

Приземные концентрации примесей, выбрасываемых через дымовые и вентиляционные трубы, существенно зависят от метеорологических условий. При фиксированном выбросе этих примесей их концентрации на определенном расстоянии от труб могут изменяться в десятки и даже сотни раз в зависимости от метеорологических характеристик. Случаи с наибольшими концентрациями вредных веществ в приземном слоев воздуха относятся к опасным условиям загрязнения атмосферы.

Часто опасные условия связывают с наличием слоев приподнятой температурной инверсии. Полагают, что приподнятые инверсии наблюдались в периоды известных «катастроф» в Лондоне и некоторых других местах, когда отмечались значительные загрязнения воздуха, сопровождавшиеся человеческими жертвами и резким увеличением заболеваний населения. Опасный характер такой стратификации атмосферы обычно определяется из качественных соображений. Принимается, что слой приподнятой инверсии характеризуется ослабленным турбулентным обменом, препятствующим переносу примеси на более высокие уровни. В результате основная масса примеси сосредоточивается под инверсионным слоем у поверхности земли.

Опытных материалов об увеличении концентрации при данных условиях в опубликованных работах приводится немного.

В работах проведены расчеты приземной концентрации для случаев расположения слоев инверсий на разных высотах над уровнем источника. При этом принималось, что вертикальная составляющая коэффициента обмена в инверсионном слое резко ослабляется.

Зависит от высоты расположения нижней границы инверсии над источником и от высоты источника. Это увеличение тем больше, чем ближе к источнику основание инверсионного слоя и чем ниже уровень источника. Если слой ослабленной турбулентности расположен на достаточно большом удалении (около 200 м и более) над источником, то возрастание приземной концентрации сравнительно мало, и оно существенно только на весьма больших расстояниях.

В случаях, когда задерживающий слой начинается непосредственно над источником, увеличение максимума приземной концентрации составляет 50-70%, а иногда более 100%.

Случаи приподнятой инверсии относятся к аномальным условиям стратификации. При рассмотрении случаев аномального распределения скорости ветра с высотой было выявлено, что наличие штилевых слоев в зоне распространения примеси приводит к увеличению ее приземной концентрации. Когда слой с ослабленной ,скоростью ветра расположен на некотором уровне, то чем ниже этот уровень, тем сильнее влияние данного слоя. При наличии приземного штиля до высоты 30 м максимальная концентрация q от источника высотой 100-150 м увеличивается примерно на 70% по сравнению со значениями q при отсутствии штиля.

1.6 Влияние выбросов на окружающую среду

В последние время десятилетие антропогенные факторы загрязнения атмосферы стали превышать по масштабам естественные, приобретая глобальный характер. Они могут оказывать различные воздействия на атмосферы: непосредственное - на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности и др.); воздействие на физико-химические свойства атмосферы (изменение состава, увеличение концентрации СО2, аэрозолей, фреонов и пр.); воздействие на свойства подстилающей поверхности (изменение величины альбедо, системы "океан-атмосфера" и др.).

Загрязнение атмосферы приводит к образованию озоновых дыр, выпадению кислотных дождей.

Важнейшей составной частью атмосферы, влияющей на климат и защищающей все живое на Земле от излучения Солнца, является озоносфера. Несмотря на малое количество, атмосферный озон играет исключительно важную роль в процессах радиационного переноса солнечной энергии. Он практически полностью поглощает ультрафиолетовую радиацию Солнца.

Активную роль в процессах образования и разрушения озона играют окислы азота, тяжелых металлов (меди, железа, марганца), хлор, фтор, бром. Общий баланс озона в стратосфере регулируется, поэтому сложным комплексом процессов. С учетом сложившегося в настоящее время газового состава стратосферы в порядке оценки можно говорить, что около 70% озона разрушается по азотному циклу, 17%-по кислородному, 10%-по водородному, около 2%-по хлорному и другим циклам и около 1,2% поступает в тропосферу. Важно отметить, что в этом балансе азот, хлор, кислород, водород и другие компоненты участвуют как бы в виде катализаторов, не меняют своего содержания, поэтому процессы, приводящие к их накоплению в стратосфере или удалению, существенно сказываются на содержании озона. В связи с этим попадание в верхние слои атмосферы даже относительно небольших количеств такого рода веществ может устойчиво и долгосрочно влиять на установившийся баланс, связанный с образованием и разрушением озона, и привести к серьезным последствиям. Истощение озонового слоя в атмосфере земли приводит к увеличению потока УФ-лучей на земную поверхность, что создает опасность для всего живого на нашей планете. По данным ВОЗ, уменьшение озона на 1% приводит к увеличению заболеваний людей раком кожи на 6%; значительно ослабляется иммунная система человека. Рост интенсивности ультрафиолетового излучения может привести к снижению урожайности сельскохозяйственных культур, к гибели фитопланктона в океане, к нарушению глобального баланса диоксида углерода и кислорода и т.д.

Кислотный дождь - имеет рН менее 5,6. Выпадение кислотных дождей связано с антропогенным загрязнением атмосферы выбросами диоксида серы и оксидов азота (ежегодно в мире- более 255 млн. т.) (при сжигании любого ископаемого топлива: уголь, мазут, горючий сланец, автотранспорт). На территории Германии кислотными дождями повреждено около 35% площади лесных массивов страны, а в Канаде уже погибли старейшие леса (возраст до 300 лет) из бальзамической ели. Кислотные выпадения привели к ухудшению состояния и гибели горных лесов из красной ели в северных Аппалачах. Все это резко снизило прирост лесов и ухудшило естественное лесовозобновление. Отмечены случаи поражения лесов и в нашей стране. Значительно снижается под воздействием кислотных дождей урожайность некоторых с/х культур (хлопчатника, томатов, винограда, цитрусовых и др.) в среднем на 20-30%

От кислотных осадков пострадали особенно озерные водоемы в Канаде, Норвегии, Швеции, Финляндии, США и др. Так, в Швеции около 15000 озер повреждены воздушными загрязнениями, причем в 1800 озерах полностью утрачены признаки жизни. В Канаде закислены более 14000 озер, в Норвегии из 5000 обследованных озер в 1750 исчезла рыба и т.д. Пострадали от кислотных выпадений также озера нашей страны. Например, на территории Карелии в результате выпадения кислотных дождей (с рН менее 4,7) отмечены частые случаи закисления многих озер, что вызвало сокращение запасов лососевых и сиговых рыб. Во многих озерных экосистемах увеличение кислотности вод, т.е. понижение величины рН, приводит к деградации популяций видов рыб и других обитателей. И в конечном счете бурное развитие белого мха свидетельствует о том, что данный водоем стал биологически мертвым.

Кислотные дожди, как уже отмечалось выше, отрицательно воздействуют на почвы, в частности при увеличении рН менее 5,0 начинается прогрессивное уменьшение их плодородия, а при рН, равным 3,0, почвы становятся практически бесплодными. Наибольшей опасности закисления подвержены подзолистые почвы таежной зоны. Повышенная кислотность ускоряет коррозию металлических конструкций зданий, мостов, плотин и др., а также наносит серьезный ущерб памятникам архитектуры (Колизей в Риме, собор Св. Марка в Венеции, храмы и усыпальницы в Японии и др.) Поэтому многие европейские страны США, Канада, Япония и др. подписали Международное соглашение по борьбе с кислотными дождями, предусматривающее сокращение выбросов серы к 1993 году на 30% (Вронский, 1991).

2. Практическая часть

2.1 Выбросы предприятий телоэнергетики

Электроэнергетика и ее важнейшая составляющая - теплоэнергетика - неотъемлемые части ТЭК, в значительной мере определяющие материально-техническое развитие общества.

В то же время ТЭС вносят значительный вклад в деградацию природной среды, загрязняя ее токсичными веществами, в том числе радиоактивными. Теплоэнергетические установки выбрасывают в атмосферу более 200 млн. т диоксида серы, свыше 50 млн. т оксидов азота, 250 млн. т мелкодисперсных аэрозолей.

Доля выбросов ТЭС в общем загрязнении атмосферы отходами производства составляет:

по пыли - до 35%,

по диоксиду серы - до 50%,

по оксидам азота - 30-35%.

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест. Они содержатся в выбросах предприятий теплоэнергетики, черной и цветной металлургии, стройматериалов, а также автомобильного транспорта.

Пыль, осаждающаяся в индустриальных районах, содержит до 20% оксида железа,15% силикатов и 5% сажи, а также примеси различных металлов (свинец, ванадий, молибден, мышьяк, сурьма и т.д.).

Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы - искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добиче полезных ископаемых или же из отходов предприятий. Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека.

Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная положительная связь. При выходе в атмосферу, выбросы содержат продукты реакций в твёрдой, жидкой и газообразной фазах. После их выпадения могут проявляться в виде: осаждения тяжёлых фракций, распада на компоненты по массе и размерам, химических реакций с компонентами воздуха, взаимодействием с воздушными течениями, с облаками, с атмосферными осадками, фотохимические реакции. В результате, состав выбросов может существенно измениться, могут появиться новые компоненты, поведение и свойства которых (в частности, токсичность, активность, способность к новым реакциям) могут значительно отличаться от данных.

Газообразные выбросы - образуют соединения углерода, серы и азота. Оксиды азота практически не взаимодействуют с другими веществами в атмосфере и время их существования почти не ограничено.

Сернистый ангидрид (SO2)- один из токсичных газообразных выбросов теплоэнергоустановок, с небольшой продолжительностью пребывания в атмосфере, в присутствии кислорода воздуха (О2) окисляется до SO3 и, вступая в реакцию с водой образует слабый раствор серной кислоты (Н2SO4). В процессе горения в атмосфере кислорода воздуха азот, в свою очередь образует ряд соединений:N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4 и N2O5. В присутствии влаги NO2 легко вступает во взаимодействие с кислородом воздуха, образуя азотную кислоту (НNO3).

Таблица 1. Среднемесячные концентрации проб на SO2 и NO2.

выброс атмосфера загрязнение промышленный

График 1 по данным таблицы 1.

Таблица 2. Среднемесячные концентрации проб на пыль и CO.

3. Мероприятия по снижению выбросов

4. Оценка материалов таблиц

Из анализа таблиц наблюдается четкое влияние метеорологических факторов на уровень загрязнения атмосферного воздуха. Повышенный уровень загрязнения диоксидом серы отмечается как в холодный (февраль, октябрь) так и в теплый (май, август) периоды года. Максимальная концентрация (0,9 ПДК) отмечалась в феврале.

По диоксиду азота повышенный уровень зафиксирован в октябре, на расстоянии 1,5 км. от ТЭЦ-1и концентрация составила 1,65 ПДК.

По взвешенным веществам загрязнение отмечается на уровне от 1 ПДК до 5,6 ПДК. Максимальная концентрация составила по пыли 5,6 ПДК и была отмечена на расстоянии 1 км. от ТЭЦ. Средняя величина составила 0,6 г/м3 -4 ПДК.

По оксиду углерода средний уровень загрязнения составил 2,4 ПДК. Максимальная концентрация отмечалась на расстоянии 0,5 км. от ТЭЦ и составила 1,8 ПДК при юго-западном направлении ветра со скоростью 4 м/сек.

5. Заключение

По имеющимся неполным данным в атмосферу ежегодно поступают десятки миллионов тонн золы, сернистого газа и т.п. Однако, как невелико само по себе количество выброшенных в атмосферу веществ, опасность определяется не только их суммарной величиной. Объем атмосферы или воздушный резервуар, в который они могут проникать, огромен. Поэтому концентрации их не всегда велики. Главная опасность состоит в локализации выбросов у земной поверхности, в жизнедеятельном приземном слое, и вопрос состоит в том, сколько выбрасывается примеси, но каково ее пространственное и временное распространение. А это распространение полностью определяется метеорологическими факторами.

Поставленные в курсовой работе задачи выполнены:

1. Показан основной состав выбросов предприятий теплоэнергетики.

2. Определено влияние выбросов на окружающую среду.

3. Предложены мероприятия по снижению выбросов предприятий теплоэнергетики.

Размещено на Allbest.ru