Источники загрязнения воздушной среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Волжский университет им. В.Н. Татищева

Экономический факультет

Кафедра " Экономическая безопасность "

Реферат

по дисциплине "Безопасность жизнедеятельности"

Источники загрязнения воздушной среды. Токсичные вещества, классификация веществ по степени токсичности. ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Выполнил (а):

Студент (ка) группы ЭКБз-201

Ключникова О.В.

Тольятти 2013

План

1. Причины и источники загрязнения воздушной среды

2. Нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе. ПДК

1. Причины и источники загрязнения воздушной среды

Причиной загрязнения атмосферного воздуха является научно-технический прогресс (НТП), целью которого является создание более экономически выгодные технологий и средства труда, с помощью которых человек удовлетворяет свои всё возрастающие потребности. Результатом деятельности удовлетворения потребностей негативно сказывается на экологий и самой экологической безопасности человека. Намечается тенденция к лавинообразному процессу, чем быстрее, а главное дешевле люди удовлетворяют свой потребности, тем больше возникают новые потребности, для удовлетворения которых нужно развивать НТП. И как результат новый виток в интенсивности загрязнения окружение окружающей среды и атмосферы в частности.

В настоящее время "основной вклад" в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные и др.), далее предприятия черной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, предприятия цветной металлургии и производство стройматериалов, производства неметаллических материалов, Производство печатных плат, цеха механической обработки

Тепловые и атомные электростанции. Котельные установки. В процессе сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания. Объем энергетических выбросов очень велик. Так, современная теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн. кВт расходует в сутки до 20 тыс. т угля и выбрасывает в атмосферу за это время 680 т SO, и SO3, 120-140 т твердых частиц (зола, пыль, сажа), 200 т оксидов азота.

Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы золы, но практически не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологично газовое топливо, которое в три раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в пять раз меньше, чем уголь.

Источники загрязнения воздуха токсичными веществами на атомных электростанциях (АЭС) - радиоактивный йод, радиоактивные инертные газы и аэрозоли. Крупный источник энергетического загрязнения атмосферы - отопительная система жилищ (котельные установки) дает мало оксидов азота, но много продуктов неполного сгорания. Из-за небольшой высоты дымовых труб токсичные вещества в высоких концентрациях рассеиваются вблизи котельных установок.

Черная и цветная металлургия. При выплавке одной тонны стали в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксидов серы и до 0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные загрязнители, как марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и др. В процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси, состоящие из фенола, формальдегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ. Существенно загрязняется атмосфера также на агломерационных фабриках, при доменном и ферросплавном производстве.

Значительные выбросы отходящих газов и пыли, содержащих токсичные вещества, отмечаются на заводах цветной металлургии при переработке свинцово-цинковых, медных, сульфидных руд, при производстве алюминия и др.

Химическое производство. Выбросы этой отрасли, хотя и невелики по объему (около 2% всех промышленных выбросов), тем не менее, ввиду своей весьма высокой токсичности, значительного разнообразия и концентрированности, представляют значительную угрозу для человека и всей биоты. На разнообразных химических производствах атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота), хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.).

Цехи механической обработки. Механическая обработка металлов на станках сопровождается выделением пыли, стружки, туманов масел и эмульсий, которые через вентиляционную систему выбрасываются из помещений. В табл. 1 приведено количество паров воды, туманов масел и эмульсий, выделяющихся за 1 час при работе станков в расчёте на 1 кВт мощности устанавливаемых на станках электродвигателей.

Таблица 1

Значительное выделение пыли наблюдается при механической обработке древесины, стеклопластиков, графита и других неметаллических материалов. Так, при обработке текстолита, стеклоткани, карболита и органического стекла выделения пыли составляют (г/ч на единицу оборудования):

Обработка текстолита на станках:

токарных - 50-80

фрезерных - 100-120

зубофрезерных - 20-40

Раскрой стеклоткани на ленточном станке - 9-20

Обработка карболита на станках:

Токарных и расточных - 40-80

Фрезерных - 180-280

Сверлильных - 36-50

Резание органического стекла дисковыми пилами 800-950

При механической обработке полимерных материалов одновременно с пылеобразованием могут выделяться пары различных химических веществ и соединений (фенол, формальдегид, стирол и др.), входящих в состав обрабатываемых материалов.

Выбросы автотранспорта. В мире насчитывается несколько сот миллионов автомобилей, которые сжигают огромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, прежде всего в крупных городах. Так, в г. Москве на долю автотранспорта приходится 80% от общего количества выбросов в атмосферу. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания (особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных соединений - бенз(а)пирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (в случае применения этилированного бензина).

Наибольшее количество вредных веществ в составе отработанных газов образуется при не отрегулированной топливной системе автомобиля. Правильная ее регулировка позволяет снизить их количество в 1,5 раза, а специальные нейтрализаторы снижают токсичность выхлопных газов в шесть и более раз. атмосфера вредный концентрация здоровье

Производства неметаллических материалов. В машиностроении широкое применение находят стеклопластики, которые содержат стекловолокнистый наполнитель и связующие смолы (ненасыщенные полиэфирные, фенолоформальдегидные и эпоксидные). Выделение вредных паров веществ при формировании и полимеризации для различных смол приведено в табл. 2.

При производстве эбонитовых изделий в вентиляционную систему попадают SO₂, CO, H₂S, пары бензина, толуола, глицерина, пыль. Особенно много вредных выбросов происходит в процессе производства пластмасс, синтетических волокон и т.п.

Таблица 2

Производство печатных плат. (Участки пайки и лужения). В вентиляционный воздух на участках пайки и лужения выделяются токсичные газы (оксид углерода, фтористый водород), аэрозоли (свинец и его соединения, тяжелые металлы) и т.п. Удельные выделения аэрозоля свинца (размер частиц 0,7-7 мкм) при лужении и пайке оловянно-свинцовыми припоями ПОС-40 и ПОС-61 составляют:

Пайка электропаяльниками мощностью 20-60 Вт 0,02-0,04 мг/100 паек

Лужение погружением в припой (отнесено к поверхности ванны) 300-500 мг/ (мІ*ч)

Лужение и пайка волной (отнесено к поверхности волны) 3000-5000 мг/ (мІ*ч)

Массы оксида углерода, выделяющиеся при обжиге 1 г изоляции при температуре 800-900 С, следующие, мг: винипласт - 240, полихлорвинил - 180, полиэтилен - 100, фторопласт - 100, хлопок - 100, шелк - 200, шелк и винипласт - 190. При обжиге фторопластовой изоляции выделяется на 1 г изоляции 3 мг фтористого водорода.

Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха отмечается также при добыче и переработки минерального сырья, на нефте- и газоперерабатывающих заводах, при выбросе пыли и газов из подземных горных выработок, при сжигании мусора и горении пород в отвалах (терриконах) и т. д. В сельских районах очагами загрязнения атмосферного воздуха являются животноводческие и птицеводческие фермы, промышленные комплексы по производству мяса, распыление пестицидов и т. д.

2. Нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе. ПДК

Под воздействием применяемого оборудования и технологических процессов в рабочей зоне создается определенная внешняя среда. Ее характеризуют: микроклимат; содержание вредных веществ; уровни шума, вибраций, излучений; освещенность рабочего места.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК).

ПДК - это государственный гигиенический норматив для использования при проектировании производственных зданий, технологических процессов, оборудования, вентиляции, для контроля за качеством производственной среды и профилактики неблагоприятного воздействия на здоровье работающих.

ПДК - это концентрации, которые, воздействуя на людей при их ежедневной, кроме выходных дней, работе продолжительностью 8 ч (или другой продолжительностью, но не более 41 ч в неделю) в течение всего рабочего стажа, не могут вызвать обнаруживаемые современными методами исследований заболевания или отклонения в состоянии здоровья как у самих работников в процессе трудовой деятельности и в дальнейший период жизни, так и у последующих поколений.

ПДК для большинства веществ являются максимально разовыми, т. е. содержание вещества в зоне дыхания работающих усреднено периодом кратковременного отбора проб воздуха: 15 мин для токсичных веществ и 30 мин для веществ преимущественно фиброгенного действия (вызывающих фибрилляцию сердца). Для высококумулятивных веществ наряду с максимально разовой установлена среднесменная ПДК, т.е. средняя концентрация, полученная при непрерывном или прерывистом отборе проб воздуха при суммарном времени не менее 75 % продолжительности рабочей смены, или концентрация средневзвешенная во времени длительности всей смены в зоне дыхания работающих на местах постоянного или временного их пребывания.

В соответствии с СН 245-71 и ГОСТ 12.1.007-76 все вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяют на четыре класса опасности:

первый - чрезвычайно опасные - ПДК менее 0,1 мг/мі (свинец, ртуть - 0,001 мг/мі);

второй - высокоопасные - ПДК от 0,1 до 1 мг/мі (хлор - 0,1 мг/мі; серная кислота - 1 мг/мі);

третий - умеренно опасные - ПДК от 1,1 до 10 мг/мі (спирт метиловый - 5 мг/мі; дихлорэтан - 10 мг/мі);

четвертый - малоопасные - ПДК более 10 мг/мі (аммиак - 20 мг/мі; ацетон - 200 мг/мі; бензин, керосин - 300 мг/мі; спирт этиловый - 1000 мг/мі).

По характеру воздействия на организм человека вредные вещества можно разделить: на раздражающие (хлор, аммиак, хлористый водород и др.); удушающие (оксид углерода, сероводород и др.); наркотические (азот под давлением, ацетилен, ацетон, четыреххлористый углерод и др.); соматические, вызывающие нарушения деятельности организма (свинец, бензол, метиловый спирт, мышьяк).

Согласно требованиям санитарных норм и стандартов ССБТ на предприятиях должен осуществляться контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Там, где применяются высокоопасные вредные вещества первого класса, - непрерывный контроль с помощью автоматических самопишущих приборов, выдающих сигнал при превышении ПДК, а там, где применяются вредные вещества второго, третьего и четвертого классов, - периодический контроль путем отбора и анализа проб воздуха. Отбор проб производят в зоне дыхания в радиусе до 0,5 м от лица работающего; берутся не менее пяти проб в течение смены.

К вредным веществам однонаправленного действия относят вредные вещества, близкие по химическому строению и характеру биологического воздействия на организм человека. Примерами сочетаний веществ однонаправленного действия являются: фтористый водород и соли фтористоводородной кислоты; сернистый и серный ангидриды; формальдегид и соляная кислота; различные хлорированные углеводороды (предельные и непредельные); различные бромированные углеводороды (предельные и непредельные); различные спирты; различные кислоты; различные щелочи; различные ароматические углеводороды (толуол и ксилол, бензол и толуол); различные аминосоединения; различные нитросоединения; амино- и нитросоединения; тиофос и карбофос; сероводород и сероуглерод; окись углерода и аминосоединения; окись углерода и нитросоединения; бромистый метил и сероуглерод.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них в воздухе (К 1, К 2, ..., Кn) к их ПДК (ПДК 1, ПДК 2, ..., ПДКn) не должна превышать единицы:

В списке ПДК (от 26.05.88, № 4617-88) используют следующие обозначения: п - пары и (или) газы; а - аэрозоль, п + а - смесь паров и аэрозоля; + - требуется специальная защита кожи и глаз; О - вещества с остронаправленным механизмом действия, требующие автоматического контроля за их содержанием в воздухе; А - вещества, способные вызвать аллергические заболевания в производственных условиях; К - канцерогены; Ф - аэрозоли преимущественно фиброгенного действия.

При одновременном выделении в воздух рабочей зоны помещений нескольких вредных веществ, не обладающих однонаправленным характером действия, количество воздуха при расчете общеобменной вентиляции следует принимать по тому вредному веществу, для которого требуется подача наибольшего объема чистого воздуха.

В нашей стране ПДК устанавливают санитарные органы Минздрава России. Периодически, в соответствии с уровнем развития медицинских знаний, предельно допустимые концентрации пересматривают, как правило, в сторону ужесточения. Например, до 1968 г. действовали нормы, предусматривающие ПДК бензола 20 мг/мі. Клинико-гигиенические исследования выявили случаи неблагоприятного воздействия таких его концентраций на организм человека. Это послужило основанием к снижению ПДК бензола до 5 мг/мі.

Все предельно допустимые концентрации стремятся к некоторым пределам, называемым обычно предельно допустимыми экологическими концентрациями (ПДЭК), под которыми имеются в виду концентрации вредных веществ, не оказывающие вредного влияния (ближайшего или отдаленного) на экологические системы, т. е. на совокупность живых организмов, среду обитания и их взаимосвязь.

В настоящее время установлены предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны более чем для 850 веществ. ПДК некоторых вредных веществ в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест приведены в табл. 3.

На предприятиях, где применяют вредные вещества, должны разрабатываться и внедряться мероприятия по улучшению санитарно-технического состояния, новые прогрессивные технологии, исключающие контакт человека с вредными веществами.

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) - концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов, или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.

Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) - концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, (усредненная в 20-минутном интервале) предельно допустимая концентрация (ПДК), которая не оказывает на человека или на окружающую среду вредное действие. Разовые ПДК веществ устанавливаются для предупреждения рефлекторных реакций человека (ощущение запаха, световой чувствительности, изменение биоэлектрической активности головного мозга и др.).

Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) - это концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании. Таким образом, ПДКссрассчитана на все группы населения и на неопределенно долгий период воздействия и, следовательно, является самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом, устанавливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде. Среднесуточные устанавливаются для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного влияния веществ на организм человека.

Таблица 3 - Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в воздухе производственных помещений и атмосферном воздухе населенных мест

Загрязнение атмосферы и приземного слоя атмосферного воздуха приводит к следующим последствиям:

· превышение ПДК многих токсичных веществ (CO, NO2, SO2, CnHm, бензопирена, свинца, бензола и др.) в городах и населенных пунктах;

· образование смога при интенсивных выбросах NOx, CnHm;

· выпадение кислотных дождей при интенсивных выбросах SOx, NOx;

· появление парникового эффекта при повышенном содержании CO2, NOx, O3, CH4, H2O и пыли в атмосфере и, как следствие, повышение средней температуры поверхности Земли;

· разрушение озонового слоя при поступлении в него NOx и соединений хлора, что создает опасность повышенного ультрафиолетового облучения.

Классы опасности ПДК и ПДКсс регламентированы списком Минздрава СССР № 3086-84 от 27.08.1984.

Степень загрязнения атмосферного воздуха устанавливают по кратности превышения ПДК с учетом класса опасности, суммации биологического действия загрязнений воздуха и частоты превышения ПДК. Кратность превышения К рассчитывается по формуле:

К = с 95/ПДК (2)

где с 95 - значение концентрации, измеренное с уровнем достоверности 95 %.

Степень опасности характеризуется наибольшим значением концентрации вредных веществ, рассчитанных для неблагоприятных метеоусловий. Метеоусловия, неблагоприятные для рассеивания выбросов, характеризуются температурами воздуха, которые возрастают с увеличением высоты над поверхностью земли (такие условия называются инверсией) и в том числе опасной скорости ветра, при которой создаются наибольшие концентрации вредных веществ.

Таблица 4 Крайние степени экологического неблагополучия, вызванного загрязнением атмосферы.

Другим важнейшим показателем, характеризующим уровень загрязнения атмосферного воздуха, является предельно допустимый выброс (ПДВ). В отличие от ПДК, ПДВ является научно-техническим нормативом. Его измеряют во времени и устанавливают для каждого источника организованного выброса исходя из условия, что выброс вредных веществ данным источником и совокупностью источников района (с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере) не создает приземной концентрации, превышающей ПДК для атмосферного воздуха. Предельно допустимые концентрации можно получать за счет разбавления отходящих газов путем увеличения мощности вентиляционных систем или строительства более высоких труб.

Уменьшить загрязнение атмосферы можно следующими способами:

· совершенствовать процессы, технологии, оборудование для уменьшения массы выбросов;

· выполнять очистку выбросов;

· снижать концентрации вредных веществ в приземном слое воздуха за счет рассеивания выбросов.

Последний способ наименее эффективен, т.к. вредные вещества в конечном счете неорганизованно попадают в воду, почву и загрязняют их.

Размещено на Allbest.ru