Захист атмосфери від шкідливих викидів
Характеристика екологічних функцій атмосфери Найважливіші забруднювачі атмосферного повітря. Основне значення озонового екрану. Пристрої для очищення технологічних викидів у середу від аерозолів. Способи очищення від газо- та пароподібних домішок.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Міністерство освіти і науки України ФДАОУ ВПО «Північно-Східний федеральний університет
ім. М. К. Аммосова»
Кафедра «Промислова безпека»
на тему: «Захист атмосфери від шкідливих викидів»
1.1 Екологічні функції атмосфери
Розділ 2. Основні забруднювачі атмосферного повітря
2.1 Екологічні наслідки забруднення атмосфери
Розділ 3. Засоби захисту атмосфери
Глава 4. Устаткування для очищення викидів
4.1 Пристрої для очищення технологічних викидів в атмосферу від аерозолів
4.2 Способи очищення від газо- та пароподібних домішок
Розділ 5. Охорона атмосферного повітря
Висновок
Список використаної літератури
У сучасний період атмосфера Землі зазнає множинних змін корінного характеру: модифікуються її властивості та газовий склад, зростає небезпека руйнування іоносфери та стратосферного озону; підвищується її запиленість; нижні шари атмосфери насичуються шкідливими частка живих організмів газами та речовинами промислового та іншого господарського походження. Внаслідок великих викидів техногенних газів і речовин, що досягають багатьох мільярдів тонн на рік, відбувається порушення газового складу атмосфери. Дужеважливу роль у складі атмосфери грає двоокис вуглецю (вуглекислий газ), який відіграє важливу роль не тільки у життєдіяльності людини, але й у виконанні атмосферної функції запобігання підстилаючій поверхні від перегріву та переохолодження. Однак, господарська діяльність людини порушила природний баланс виділення та асиміляції СО2 у природі, внаслідок чого його концентрація в атмосфері збільшується.
Багато сучасних техногенних речовин при потраплянні в атмосферу є чималою загрозою для життя людини. Вони завдають великої шкоди здоров'ю людей та живій природі. Деякі з цих речовин можуть переноситися вітрами великі відстані. Їх немає кордонів країн, у результаті дана проблема є міжнародною.
Основними забруднювачами цього плану є оксиди сірки (особливо двоокис сірки - сірчистий ангідрид), і навіть оксиди азоту. Швидке накопичення цих забруднювачів в атмосфері північної півкулі (річний приріст близько 5%) породило таке явище, як кислі та підкислені опади. Ці опади згубно впливають на біологічну продуктивність ґрунтів та водойм, завдають великої економічної шкоди.
Зрештою, ще одна велика проблема – це збільшення запиленості атмосфери внаслідок антропогенних факторів. За різними оцінками, надходження техногенних, зважених у повітрі частинок (аерозолів) в атмосферу Землі досягає щорічно 1 - 2,6 млрд. т і дорівнює кількості аерозолів природного походження. В результаті запиленість атмосфери загалом збільшилася за останні 50 років на 70%.
Як бачимо, ситуація тільки погіршується, тому атмосфері необхідний захист.
Розділ 1. Будова атмосфери
Атмосфера, загальна маса якої становить 5,15*1018 кг, простягається вгоруповерхні Землі приблизно 3 тис. км. З висотою змінюються хімічний склад та фізичні властивості атмосфери, тому її поділяють на тропосферу, стратосферу, мезосферу, іоносферу (термосферу) та екзосферу.
Основна маса повітря в атмосфері (до 80%) знаходиться в нижньому, приземному шарі – тропосфері. Товщина тропосфери загалом 11 - 12 км: 8 - 10 км - над полюсами, 16 - 18 км - над екватором. При віддаленні поверхні Землі в тропосфері відбувається зниження температури на 6'З 1 км. На висоті 18 – 20 км плавне зменшення температури припиняється, вона залишається майже постійною: – 60. – 70°С. Ця ділянка атмосфери називається тропопаузою. Наступний шар – стратосфера – займає висоту 20 – 50 км від земної поверхні. У ній зосереджена решта (20%) частини повітря. Тут температура підвищується при віддаленні від Землі на 1 - 2'С на 1 км і в стратопаузі на висоті 50 - 55 км доходить до 0'С. Далі на висоті 55-80 км розташована мезосфера. При віддаленні Землі температура знижується на 2 - 3'С на 1 км, і на висоті 80 км, в мезопаузі, вона досягає - 75. - 90'С. Термосфера і екзосфера, що займають висоти відповідно 80 - 1000 і 1000 - 2000 км, є найбільш розріджені частини атмосфери. Тут зустрічаються лише окремі молекули, атоми та іони газів, щільність яких у мільйони разів менша, ніж у поверхні Землі. Сліди газів виявлено до висоти 10 - 20 тис. км.
Товщина повітряної оболонки порівняно невелика у порівнянні з космічними відстанями: вона становить одну четверту радіуса Землі та одну десятитисячну частину відстані від Землі до Сонця. Щільність атмосфери лише на рівні моря дорівнює 0,001 г/см3, тобто. у тисячу разів менше густини води.
Між атмосферою, земною поверхнею та іншимисферами Землі відбувається постійний обмін теплом, вологою та газами, який разом із циркуляцією повітряних мас в атмосфері впливає на основні кліматоутворюючі процеси. Атмосфера захищає живі організми від потужного потоку космічного випромінювання. Щомиті на верхні шари атмосфери обрушується потік космічних променів: гамма, рентгенівські, ультрафіолетові, видимі, інфрачервоні. Якби всі вони досягали земної поверхні, то протягом кількох миттєвостей знищили все живе.
Найважливіше захисне значення має озоновий екран. Він розташований у стратосфері на висоті від 20 до 50 км від Землі. Загальна кількість озону (О3) в атмосфері оцінюється в 3,3 млрд. т. Потужність цього шару порівняно невелика: сумарно вона становить 2 мм на екваторі та 4 мм у полюсів за нормальних умов. Максимальна концентрація озону – 8 частин на мільйон частин повітря – знаходиться на висоті 20 – 25 км.
Основне значення озонового екрану у тому, що він захищає живі організми від жорсткого ультрафіолетового випромінювання. Озоновий екран поглинає ультрафіолетові промені з довжиною хвилі близько 290 нм і менше, тому до земної поверхні доходять ультрафіолетові промені, корисні для вищих тварин та людини та згубні для мікроорганізмів. Руйнування озонового шару, помічене на початку 1980-х рр., пояснюють застосуванням фреонів у холодильних установках та викидом в атмосферу аерозолів, що застосовуються у побуті. Викиди фреонів у світі тоді досягали 1,4 млн. т на рік, а внесок окремих країн у забруднення атмосфери фреонами становив: 35% - США, по 10% - Японія та Україна, 40% - країни ЄЕС, 5% - - Інші країни. Узгоджені заходи дозволили скоротити надходження фреонів до атмосфери. Руйнівний вплив на озоновий шар надають польоти надзвуковихлітаків та космічних апаратів.
Атмосфера захищає землю від численних метеоритів. Щомиті в атмосферу потрапляє до 200 млн. метеоритів, доступних для спостереження неозброєним оком, але вони згоряють в атмосфері. Уповільнюють свій рух у атмосфері дрібні частинки космічного пилу. Щодобово на Землю опускається близько 1018 дрібних метеоритів. Це призводить до збільшення маси Землі на 1 тис. т на рік. Атмосфера є теплоізоляційним фільтром. Без атмосфери перепад температур Землі на добу досягав би 200'С (від 100'С вдень до - 100'С вночі).
1.1 Екологічні функції атмосфери
Атмосфера одна із необхідних умов виникнення та існування життя Землі і виконує такі захисні екологічні функції:
1. Терморегулюючі – оберігає Землю від різких коливань температури, сприяє перерозподілу тепла біля поверхні, бере участь у формуванні клімату.
2. Життєзабезпечення – бере участь в обміні та кругообігу речовин у біосфері завдяки наявності життєво важливих елементів (кисень, вуглець, азот).
3. Захисні – захищає живі організми від згубних УФ, рентгенівських та космічних променів.
Атмосфера має здатність до самоочищення. Воно відбувається при вимиванні аерозолів з атмосфери опадами, турбулентному перемішуванні приземного шару повітря, відкладення забруднень на землі і т.д. Однак у сучасних умовах можливості природних систем атмосфери серйозно підірвані, і атмосферне повітря вже не повною мірою виконує свої захисні, терморегулюючі та життєзабезпечені екологічні функції.
Під забрудненням атмосферного повітря розуміється будь-яка зміна його складу та властивостей, що надає негативний вплив на здоров'я людини татварин, стан рослин та екосистем.
За походженням забруднення діляться на природні (викликані природними процесами) та антропогенні (пов'язані з викидами забруднюючих речовин у процесі діяльності людини).