Охрана воздушного бассейна
Покупка
Новинка
Тематика:
Отраслевая и прикладная экология
Издательство:
Оренбургский государственный университет
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 101
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-7410-3027-1
Артикул: 839131.01.99
В учебном пособии рассматривается классификация и характеристика основных источников выбросов загрязняющих веществ и физических воздействий на атмосферу, вопросы нормирования качества атмосферного воздуха, основы государственной политики в сфере управления охраной атмосферного воздуха, экономические, правовые и организацпонные методы регулирования. Учебное пособие предназначено для обучающихся по направлениям подготовки 08.03.01 Строительство, 20.04.01 Техносферная безопасность и 05.04.06 Экология и природопользование.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 08.03.01: Строительство
- ВО - Магистратура
- 05.04.06: Экология и природопользование
- 20.04.01: Техносферная безопасность
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» Т.А. Евстифеева ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА Учебное пособие Рекомендовано к изданию ученым советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Оренбургский государственный университет» для обучающихся по образовательным программам высшего образования по направлениям подготовки 08.03.01 Строительство, 20.04.01 Техносферная безопасность и 05.04.06 Экология и природопользование Оренбург 2023
УДК 502.3(075.8) ББК 26.238.8я73 Е26 Рецензент – доцент, кандидат технических наук М.Ю. Глуховская Евстифеева, Т.А. Е 26 Охрана воздушного бассейна [Электронный ресурс]: учебное пособие / Т.А. Евстифеева. - Оренбургский гос. ун-т. – Электрон. текстовые дан. (1 файл: 1,2 Мб). – Оренбург: ОГУ, 2023. – 1 электрон. опт. диск (CD-R): зв., цв.; 12 см. – Системные требования: Intel Core или аналогич.; Microsoft Windows 7, 8, 10; 512 Mб; монитор, поддерживающий режим 1024х768; мышь или аналогич. устройство. – Загл. с этикетки диска ISBN 978-5-7410-3027-1 В учебном пособии рассматривается классификация и характеристика основных источников выбросов загрязняющих веществ и физических воздействий на атмосферу, вопросы нормирования качества атмосферного воздуха, основы государственной политики в сфере управления охраной атмосферного воздуха, экономические, правовые и организацпонные методы регулирования. Учебное пособие предназначено для обучающихся по направлениям подготовки 08.03.01 Строительство, 20.04.01 Техносферная безопасность и 05.04.06 Экология и природопользование. УДК 502.3(075.8) ББК 26.238.8я73 ISBN 978-5-7410-3027-1 © Евстифеева Т.А., 2023 © ОГУ, 2023
Содержание Введение............................................................................................................................... 5 1 Качество окружающей среды.......................................................................................... 6 1.1 Характеристика понятия «загрязнение».................................................................. 6 1.2 Нормирование качества атмосферного воздуха ................................................... 14 1.3 Вопросы для самопроверки..................................................................................... 17 2 Загрязнение атмосферного воздуха.............................................................................. 19 2.1 Рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере................................................ 19 2.2 Расчет приземной концентрации примеси от одиночного точечного источника. Предельно допустимый выброс.................................................................................... 22 2.3 Вопросы для самопроверки..................................................................................... 26 3 Загрязнение атмосферы дорожно-транспортным комплексом ................................. 28 3.1 Вопросы для самопроверки..................................................................................... 32 4 Физические факторы загрязнения атмосферного воздуха......................................... 34 4.1 Антропогенный шум................................................................................................ 34 4.2 Вибрации................................................................................................................... 40 4.3 Электромагнитные излучения ................................................................................ 43 4.4 Радиоактивное излучение........................................................................................ 48 4.5 Вопросы для самопроверки..................................................................................... 53 5 Качество атмосферного воздуха на территории Российской Федерации ................ 55 5.1 Вопросы для самопроверки:.................................................................................... 58 6 Комплексная оценка качества атмосферного воздуха ............................................... 59 6.1 Вопросы для самопроверки..................................................................................... 60 7 Характеристика качества атмосферного воздуха на территории Оренбургской области................................................................................................................................ 61 7.1 Отраслевая структура промышленности Оренбуржья......................................... 61 7.3 Металлургический комплекс .................................................................................. 66 7.4 Машиностроительный комплекс............................................................................ 69 7.5 Строительный комплекс.......................................................................................... 72 7.6 Транспортный комплекс.......................................................................................... 73 7.7 Качество атмосферного воздуха на территории региона .................................... 75
7.8 Вопросы для самопроверки..................................................................................... 77 8 Методы очистки выбросов от загрязняющих веществ............................................... 78 8.1 Очистка выбросов от твёрдых примесей............................................................... 78 8.2 Методы очистки выбросов от газообразных примесей ....................................... 89 8.3 Вопросы для самопроверки..................................................................................... 95 Список использованных источников .............................................................................. 96
Введение Увеличивающееся техногенное загрязнение компонентов природной среды, в том числе, атмосферы, диктует необходимость увеличения роли дисциплин, ориентированных на приобретение знаний, умений и навыков, позволяющих идентифицировать основные источники загрязнения атмосферы, определять характер и уровень загрязнения и разрабатывать мероприятия по его снижению. Данное учебное пособие предназначено для студентов направлений подготовки 08.03.01 Строительство, 20.03.01 Техносферная безопасность и 05.03.06 Экология и природопользование. Содержание материала учебного пособия соответствует требованиям программ государственного образовательного стандарта высшего и профессионального образования по указанным специальностям. В пособии изложены теоретические основы идентификации источников загрязнения атмосферы, общих закономерностей рассеивания загрязняющих веществ, их поведения в среде, принципов нормирования, а также отраслевой специфики загрязнения. В пособие с достаточной степенью подробности рассматриваются методы очистки отходящих газов промышленных объектов и оборудование, применяемое в системах контроля выбросов, охарактеризованы организационные и экономические приемы защиты атмосферного воздуха.
1 Качество окружающей среды 1.1 Характеристика понятия «загрязнение» Одним из наиболее губительных последствий техногенного воздействия на биосферу является загрязнение окружающей среды. Загрязнение - привнесение в среду или появление в ней новых физических, химических, биологических или информационных агентов, или превышение в рассматриваемое время их естественного среднемноголетнего уровня в среде [38]. В наиболее общем виде загрязнение - это то, что не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, выводит ее из состояния равновесия, отличается от обычно наблюдаемой нормы и/или желательного для человека уровня (Н.Ф.Реймерс, 1990). Загрязнение может носить временный характер, когда происходит увеличение в среде количества физических, химических или биологических агентов сверх наблюдавшегося, в последнее время, уровня (например, помутнение речных вод после дождя). К загрязнению может приводить изменение количества любого агента, в том числе самого «чистого» (например, лишняя по отношению к природной норме влага в экосистеме суши также может считаться загрязнителем). Из физических агентов к загрязнению относят. Например, переменный или постоянный шум, уровень которого превышает фоновый. Загрязнение может возникать в результате естественных причин (природное, естественное) или под влиянием человеческой деятельности (анропогенное, искусственное). При обсуждении проблем загрязнения окружающей среды обычно имеется в виду последнее. Единой классификации загрязнений окружающей среды не имеется. Наиболее применяемой является классификация с учетом следующих признаков [14]: 1 По происхождению: - природное;
- земное; - космическое; - антропогенное; - промышленное; - сельскохозяйственное; - транспортное. - военное. 2 По масштабам: - локальное; - региональное; - глобальное. 3 По природе: - физическое (радиоактивное, электромагнитное, тепловое, шумовое). - физико-химическое (аэрозольное); - химическое: а) тяжелые металлы; б) пестициды; в) отдельные химические вещества. - биологическое: а) биотическое (биогенное); б) микробиологическое (микробное). 4 По загрязняемым компонентам окружающей среды: - атмосферы; - гидросферы; - литосферы; - космоса. 5 По токсичности: - токсичные; - нетоксичные. Материальным носителем загрязнения является загрязняющее вещество (3В) любой природный или антропогенный агент химической, физической или
биологической природы, находящийся в окружающей среде в количествах, превышающих желательное или допустимое для каких-либо целей. В гигиене и экотоксикологии часто используется термин «вредное вещество». Вредное вещество - вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения от состояния здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и будущего поколения. Большинство природных соединений являются естественными, необходимыми для биологических систем веществами, 70 элементов периодической системы - это биогены со своими циклами, поэтому их отнесение к 3В производится на основе анализа действия конкретных агентов на организм. Опасность вещества определяется возможностью возникновения вредных для здоровья человека эффектов при его воздействии на организм. По степени опасности вещества разделяют на 4 класса: - 1 класс - чрезвычайно опасные; - 2 класс - высокоопасные; - 3 класс - умеренно опасные; - 4 класс - малоопасные. Классы загрязняющих веществ определяются на основе величин их смертельных концентраций в атмосферном воздухе. Средне смертельная доза (концентрация) доза (концентрация) вещества в объектах окружающей среды, вызывающая гибель 50 % стандартной группы подопытных животных при определенной экспозиции и определенном сроке последующего наблюдения. Величина предельно допустимой концентрации и класс опасности вещества в практической деятельности устанавливаются в соответствии с положениями постановления Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.01.2021 № 2 "Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания". К источникам загрязнения относят:
- точки выброса загрязняющих веществ (например, промышленные и котельные трубы); - хозяйственные или природные объекты, «продуцирующие» ЗВ; - регионы, откуда поступает 3В (при трансграничном переносе). Источники загрязнения атмосферы (ИЗА) можно также классифицировать последующим основаниям: По назначению: а) технологические, с отходящими газами после установок очистки (рекуперации, абсорбции и т.д.); б) вентиляционные, включающие газы из местных отсосов и вытяжек. По расположению: а) незатененные (высокие) - высокая труба, являющаяся точечным источником, выводящим выбросы выше зоны застоя воздуха, на высоту, превышающую высоту здания не менее, чем в 2,5 раза; б) затененные (низкие) – высотой, менее чем в 2,5 раза по отношению к высоте здания; в) наземные – имеющие минимальную высоту и находящиеся практически у земной поверхности. К таким источникам можно отнести открытое технологическое оборудование, пятна, возникающие по причине разлива нефтепродуктов, колодцы производственной канализации и т.д. По геометрии: а) точечные источники – любая труба, вентиляционная шахта; б) линейные источники аэрационный фонарь, открытые окна производственного помещения, расположенные на одной линии, факельные установки. В зависимости от продолжительности действия различают источники выбросов непрерывного и периодического (залповые или мгновенные). Залповые выбросы могут возникнуть, например, в аварийных ситуациях, в случае сжигания легкоокисляемых производственных отходов. Мгновенные выбросы характеризуются очень короткой продолжительностью (доли секунды) и, как
правило, значительной высотой, они возникают во время взрывных работ и серьёзных аварийных ситуациях. По расстояниям, на которые происходит рассеивание загрязняющих веществ, ИЗА можно разделить на: внутриплощадные (превышение нормативных значений концентраций фиксируется только в пределах промплощадок предприятия, в этом случае, для защиты населения от повышенных концентраций предусмотрено создание СЗЗ); внеплощадные - рассеивание ЗВ в концентрациях, равных или превышающих значения ПДК, может территорию жилой застройки. ИЗА на промышленных предприятиях делят также на организованные и неорганизованные. Загрязнение окружающей среды приводит к изменению состава живого и биогенного вещества и нарушению из равновесного круговорота в биосфере. В биотическом круговороте веществ задействовано около 70 химических элементов, биогеохимические циклы претерпевают значительные изменения под влиянием антропогенной деятельностью. В последние десятилетия промышленное производство по масштабам задействованного в процессах вещества сопоставимо с геологическими процессами, потоки техногенных веществ часто превышают природные, что не может не иметь последствий в виде нарушений в природной среде. Каждый год из недр Земли поднимается на поверхность и включается в промышленную продукцию, или попадает в состав отходов основного производства в состав более 150 млрд. т минерально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов. В биогеохимический круговорот ежегодно включается: кадмия - в 160 раз, сурьмы - в 150, ртути - в 110, свинца - в 35, мышьяка и фтора - в 15 раз больше, чем их содержится в природных циклах этих элементов. Экологические последствия хозяйственной деятельности человека представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Экологические последствия хозяйственной деятельности человека К последствиям загрязнения окружающей среды относят: 1. Изменение соотношения между отдельными элементами на поверхности Земли и в недрах, связанные с этим изменения геохимических процессов, с нарушением круговорота и химического равновесия элементной базы Земли. 2. Изменение качества компонентов окружающей среды, сопровождаемое отрицательным воздействием на здоровье населения и жизнедеятельность остальной биоты. Нарушение функций одного поколения живых существ сопровождается изменением генетического кода. 3. Нарушение основных функций и снижение устойчивости экологических систем, в том числе, на уровне биосферы. Обозначенные изменения происходят не эволюционно, а революционно, т. е., в очень короткие периоды времени, что исключает возможность полноценной ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Гибель флоры и фауны Ускоренное разрушение объектов Ухудшение качества продукции Снижение урожайности Изменение климата Разрушение озонового слоя Экологические последствия хозяйственной деятельности Разрушение и видоизменение ландшафтов и пейзажей Истощение и утрата природных ресурсов Ухудшение качества окружающей среды Ухудшение социально экономического благополучия населения
адаптации к ним как человека, так и остальных живых существ, приводит к деградации экосистем. Негативные изменения среды в результате загрязнения приобрели системный характер, в результате которого нарушается динамика биосферных процессов, снижается качество окружающей среды до уровня, непригодного для жизни все большего числа видов, снижается устойчивость экосистем к последующим воздействиям. Загрязнение воздушного бассейна по характеру и уровню последствий для здоровья человека - одна из самых серьезных экологических угроз, как на локальном, так и на глобальном уровнях. К 2021 году 98 % мирового населения проживает на территориях, где уровень загрязнения воздуха превышает безопасные значения, установленные в ходе многочисленных научных исследований, результаты которых свидетельствуют о наличии причинно-следственных связей между концентрацией ЗВ в воздухе и такими заболеваниями, как инсульт и другие поражения сердечно сосудистой системы, рак легких, астма и много других недугов. Особенно высок в настоящий момент уровень загрязнения воздуха странах Юго-Восточной Азии и стран Западной части Тихого океана с высокой концентрацией вредных производств и отсутствием правовых механизмов регулирования поступления загрязняющих веществ в составе выбросов в атмосферу. В ряде стран фиксируется до 89 % случаев преждевременной смерти от экологически обусловленных заболеваний. Большая часть источников выбросов воздуха не могут контролироваться отдельными людьми, вследствие чего необходимы объединённые действия со стороны местных, региональных и национальных органов управления в таких секторах, как энергетика, промышленность, транспорт, обращение с отходами, сельское хозяйство и др. Снижение поступления ЗВ в атмосферу от всех источников возможно лишь при комплексном подходе к решению проблемы, включающем реализацию законодательных, технологических, санитарно-технических и планировочных мероприятий. Функцией законодательной власти в данной сфере является урегулирование общественных отношений, а также поддержание правового порядка и нормативно