Как защитить воздух от загрязнения? Рекомендации экологов. Экология и здоровье: как защитить себя от воздействия вредных примесей в воздухе

1. Атмосфера
2. Контроль газовых смесей
3. Парниковый эффект
4. Киотский протокол
5. Средства защиты
6. Защита атмосферы
7. Средства защиты
8. Сухие пылеуловители
9. Мокрые пылеуловители
10. Фильтры
11. Электрофильтры

Атмосфера

Атмосфера - газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией.

Глубина атмосферы некоторых планет, состоящих в основном из газов (газовые планеты), может быть очень большой.

Атмосфера Земли содержит кислород, используемый большинством живых организмов для дыхания, и диоксид углерода потребляемый растениями, водорослями и цианобактериями в процессе фотосинтеза.

Атмосфера также является защитным слоем планеты, защищая её обитателей от солнечного ультрафиолетового излучения.

Основные загрязнители атмосферного воздуха

Основными загрязнителями атмосферного воздуха, образующимися как в процессе хозяйственной деятельности человека, так и в результате природных процессов, являются:

• диоксид серы SO2,
• диоксид углерода CO2,
• оксиды азота NOx,
• твердые частицы – аэрозоли.

Доля этих загрязнителей составляет 98% в общем объеме выбросов вредных веществ.

Помимо этих основных загрязнителей, в атмосфере наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ: формальдегид, фенол, бензол, соединения свинца и других тяжелых металлов, аммиак, сероуглерод и др.

Основные загрязнители атмосферы

Источники загрязнения атмосферы проявляются практически во всех видах хозяйственной деятельности человека. Их можно разделить на группы стационарных и подвижных объектов.

К первым относятся промышленные, сельскохозяйственные и другие предприятия, ко вторым - средства наземного, водного и воздушного транспорта.

Среди предприятий наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносят:

• теплоэнергетические объекты (тепловые электрические станции, отопительные и производственные котельные агрегаты);
• металлургические, химические и нефтехимические заводы.

Загрязнение атмосферы и контроль ее качества

Контроль атмосферного воздуха осуществляется с целью установления соответствия его состава и содержания компонентов требованиям охраны окружающей среды и здоровья человека.

Контролю подлежат все источники образования загрязнений, поступающих в атмосферу, их рабочие зоны, а также зоны влияния этих источников на окружающую среду (воздух населенных пунктов, мест отдыха и др.)

Комплексный контроль качества включает следующие измерения:

• химический состав атмосферного воздуха по ряду наиболее важных и значимых компонентов;
• химический состав атмосферных осадков и снежного покрова
• химический состав пылевых загрязнений;
• химический состав жидкофазных загрязнений;
• содержание в приземном слое атмосферы отдельных компонентов газовых, жидкофазных и твердофазных загрязнений (в том числе токсических, биологических и радиоактивных);
• радиационный фон;
• температура, давление, влажность атмосферного воздуха;
• направление и скорость ветра в приземном слое и на уровне флюгера.

Данные этих измерений позволяют не только оперативно оценивать состояние атмосферы, но и прогнозировать неблагоприятные метеорологические условия.

Контроль газовых смесей

Контроль состава газовых смесей и содержания в них примесей основан на сочетании качественного и количественного анализа. При качественном анализе выявляют присутствие в атмосфере специфических особо опасных примесей без определения их содержания.

Применяют органолептический, индикаторный методы и метод тест-проб. Органолептическое определение основано на способности человека узнавать запах специфического вещества (хлор, аммиак, сера и др.), изменение окраски воздуха, чувствовать раздражающее действие примесей.

Экологические последствия загрязнения атмосферы

К важнейшим экологическим последствиям глобального загрязнения атмосферы относятся:

• возможное потепление климата (парниковый эффект);
• нарушение озонового слоя;
• выпадение кислотных дождей;
• ухудшение здоровья.

Парниковый эффект

Парниковый эффект – это повышение температуры нижних слоев атмосферы Земли по сравнению с эффективной температурой,т.е. температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.

Киотский протокол

В декабре 1997 г. на встрече в Киото (Япония), посвященной глобальному изменению климата, делегатами из более чем 160 стран была принята конвенция, обязывающая развитые страны сократить выбросы СО2. Киотский протокол обязывает 38 индустриально развитых стран сократить к 2008–2012 г.г. выбросы СО2 на 5 % от уровня 1990 г.:

• Европейский союз должен сократить выбросы СО2 и других тепличных газов на 8 %,
• США – на 7%,
• Япония – на 6 %.

Средства защиты

Основными путями снижения и полной ликвидации загрязнения атмосферы служат:

• разработка и внедрение очистных фильтров на предприятиях,
• использование экологически безопасных источников энергии,
• использование безотходной технологии производства,
• борьба с выхлопными газами автомобилей,
• озеленение городов и поселков.

Очистка промышленных отходов не только предохраняет атмосферу от загрязнений, но и дает дополнительное сырье и прибыли предприятиям.

Защита атмосферы

Один из способов предохранения атмосферы от загрязнения - переход на новые экологически безопасные источники энергии. Например, строительство электростанций, использующих энергию приливов и отливов, тепло недр, применение гелиоустановок и ветряных двигателей для получения электроэнергии.

В 1980-е годы перспективным источником энергии считались атомные электростанции (АЭС). После чернобыльской катастрофы число сторонников широкого использования атомной энергии уменьшилось. Эта авария показала, что атомные электростанции требуют повышенного внимания к системам их безопасности. Альтернативным источником энергии академик А. Л. Яншин, например, считает газ, которого в России в перспективе можно добывать около 300 трлн кубометров.

Средства защиты

• Очистка технологических газовых выбросов от вредных примесей.
• Рассеивание газовых выбросов в атмосфере. Рассеивание осуществляется с помощью высоких дымовых труб (высотой более 300 м). Это временное, вынужденное мероприятие, которое осуществляется вследствие того, что существующие очистные сооружения не обеспечивают полной очистки выбросов от вредных веществ.
• Устройство санитарно-защитных зон, архитектурно-планировочные решения.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это полоса, отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от влияния вредных факторов производства. Ширина СЗЗ устанавливается в зависимости от класса производства, степени вредности и количества выделенных в атмосферу веществ (50–1000 м).

Архитектурно-планировочные решения – правильное взаимное размещение источников выбросов и населенных мест с учетом направления ветров, сооружение автомобильных дорог в обход населенных пунктов и др.

Оборудование для очистки выбросов

• устройства для очистки газовых выбросов от аэрозолей (пыли, золы, сажи);
• устройства для очистки выбросов от газо- и парообразных примесей (NO, NO2, SO2, SO3 и др.)

Сухие пылеуловители

Сухие пылеуловители предназначены для грубой механической очистки от крупной и тяжелой пыли. Принцип работы – оседание частиц под действием центробежной силы и силы тяжести. Широкое распространение получили циклоны различных видов: одиночные, групповые, батарейные.

Мокрые пылеуловители

Мокрые пылеуловители характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсной пыли размером до 2 мкм. Работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель под действием сил инерции или броуновского движения.

Запыленный газовый поток по патрубку 1 направляется на зеркало жидкости 2, на котором осаждаются наиболее крупные частицы пыли. Затем газ поднимается навстречу потоку капель жидкости, подаваемой через форсунки, где происходит очистка от мелких частиц пыли.

Фильтры

Предназначены для тонкой очистки газов за счет осаждения частиц пыли (до 0,05 мкм) на поверхности пористых фильтрующих перегородок.

По типу фильтрующей загрузки различают тканевые фильтры (ткань, войлок, губчатая резина) и зернистые.

Выбор фильтрующего материала определяется требованиями к очистке и условиями работы: степень очистки, температура, агрессивность газов, влажность, количество и размер пыли и т.д.

Электрофильтры

Электрофильтры – эффективный способ очистки от взвешенных частиц пыли (0,01 мкм), от масляного тумана.

Принцип действия основан на ионизации и осаждении частиц в электрическом поле. У поверхности коронирующего электрода происходит ионизация пылегазового потока. Приобретая отрицательный заряд, частицы пыли движутся к осадительному электроду, имеющему знак, противоположный заряду коронирующего электрода. По мере накопления на электродах частицы пыли падают под действием силы тяжести в сборник пыли или удаляются встряхиванием.

Способы очистки от газо- и парообразных примесей

Очистка от примесей путем каталитического превращения. С помощью этого метода превращают токсичные компоненты промышленных выбросов в безвредные или менее вредные вещества путем введения в систему катализаторов (Pt, Pd, Vd):

• каталитическое дожигание СО до СО2;
• восстановление NОx до N2.

Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве абсорбента, например, используют воду для улавливания таких газов как NH3, HF, HCl.

Адсорбционный метод позволяет извлекать вредные компоненты из промышленных выбросов с помощью адсорбентов – твердых тел с ультрамикроскопической структурой (активированный уголь, цеолиты, Al2O3.

Цели:

• обобщать знания об источниках загрязнения атмосферы, последствиях, к которым они приводят и правилах охраны воздуха;
• сформулировать правила личной экологической безопасности;
• развивать память, логическое мышление, лексический запас;
• воспитывать бережное отношение к окружающей среде.

ХОД УРОКА

1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ (1 мин)

2. Введение в тему УРОКА (2 мин)

Рыжая ворона:

Не хватает свежего воздуха! Нечем дышать! Я даже цвет поменяла. Задыхаюсь! Помогите!

Предлагаю помочь ВОРОНЕ. Исходя из её просьбы, как сформулировать тему урока? (Как защититься от загрязнённого воздуха). "Приложение 1=слайд 1".

На какие вопросы мы должны дать ей ответ? / От чего загрязняется воздух и к чему это приводит? Что нужно делать для охраны воздуха от загрязнений? Как защитить себя от загрязнённого воздуха? /"Приложение 1=слайд 2".

Предлагаю провести урок в виде конференции, на которой вы будете учёными- экологами. Прежде чем наша экологическая конференция начнёт работу, хочу напомнить следующие сведения:

"Приложение 1=слайд 3" Атмосфера - слой воздуха, окружающий Землю. Толщина его достигает 1000 километров. Воздух не улетает от Земли, так как она притягивает его к себе, как любое тело. Атмосфера имеет большое значение для жизни на Земле: она защищает Землю от метеоритов, рассеивает солнечные лучи, которые иначе сожгли бы Землю и всё, что на ней находится.

3. Проверка знаний по д/з (12 мин).

Атмосферный воздух сильно загрязняется в результате увеличения в воздухе примесей, например углекислого газа. Его становится в воздухе всё больше и больше. Выражение " нечем дышать" всё чаще встречается в разговорах большинства граждан.

По мере работы экологической конференции вы будете заполнять лист эколога "Приложение 2 ", в который занесёте все этапы работы над данной темой.

Назовите источники загрязнения воздуха, для этого постройте цепи попадания вредных веществ в организм. Этот материал мы проходили на предыдущем уроке.

1. Автомобиль стал злейшим врагом природы и человека. Он занимает первое место по объёму выбросов вредных веществ в окружающую среду. Обратите внимание:1 автомобиль в год выбрасывает чуть больше тонны выхлопных газов, в которых 200 видов вредных веществ. Этот же автомобиль даёт 10 кг резиновой пыли. Кроме того, он поднимает целые клубы пыли, вдоль дорог растения заражены твёрдыми металлами. Таким образом, автомобиль является одним из главных источников загрязнения.

/ вариант:

• автомобиль - выхлопные газы - орг. дыхания
• автомобиль - пыль - почва или растения - орг. пищеварения/

2. Вокруг заводов и фабрик почти нет растительности, погибла трава, кустарники, стоят хилые деревья. Причина в том, что завод выбрасывает огромное количество загрязняющих веществ при сжигании топлива. При сжигании 10 т угля выделяется 1 т сернистого газа, при этом на 1 км за сутки выпадает 1 т пыли. Вывозятся в отвалы миллионы тонн золы.

/отвалы - смог - орг. дыхания/

3. Запах свежести после грозы - это запах озона. В него превращается кислород при разряде молнии. Кстати, тем же озоном пахнет возле работающего ксерокса: в аппарате под действием ультрафиолетового излучения кислород тоже превращается в озон.

Таким газовым одеялом покрыта Земля на высоте 18-25 метров. Именно оно задерживает солнечные лучи, губительные для всего живого.

Причина его разрушения - газы, содержащие в своей молекуле хлор. Также опасным для озона есть фреон. Это летучее вещество, которое закачивают в аэрозольные баллончики, чтобы создать необходимое давление. Более 20 лет назад учёные обнаружили первую озоновую дыру над Антарктидой. Здесь озоновый слой сошёл почти что на нет.

4. Дым - это очень мелкие твёрдые частички, которые появляются в воздухе, когда горят дрова, уголь, топливо. Частицы дыма такие лёгкие, что парят годами в атмосфере.

Дым вреден. Он раздражает органы дыхания, разъедает глаза. Тяжёлые металлы (свинец, ртуть) вызывают изменения крови.

• сигаретный дым - орг. дыхания
• дым от сжигания - туман или смог - растения - орг.пищеварения и орг. дыхания/

5. Аварии. Это случилось 26 апреля 1986 года на атомной электростанции в городе Припяти, которая находится вблизи Чернобыля. Однажды раздался взрыв и загорелся блок. При этом в воздух было выброшено такое количество радиоактивных веществ, что люди, находившиеся вблизи, и особенно пожарные, получили смертельную дозу облучения.

К счастью такие аварии случаются редко, но мелких аварий ежегодно происходит миллионы.

/ авария - выброс - кислотные дожди - растения или почва - орг. пищеварения/

/ по мере поступления ответов учащихся появляются записи:

1. Выхлопные газы

2. Выбросы заводов

3. Отвалы.

5. Летучие вещества.

ВЫВОД: Так какие источники загрязнения воздуха мы с вами назвали?/ "Приложение1=слайд 4"

РЕФЛЕКСИЯ:

3. ПОДГОТОВКА К АКТИВНОЙ УМСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (3 мин).

"Приложение 1 = слайд 5"

Какое влияние оказывает загрязнённый воздух на растения и животных?

6. СМОГ происходит от сочетаний 2 английских слов - дым и туман. Это вредный туман, который образуется в городах.В 1959 году в Лондоне из-за тяжёлого смога, состоящего из частиц сажи, сернистого газа и капель тумана, погибли 4 тысячи человек.

7. У меня такие данные. В Голландии была поражена кислотными дождями 1/3 деревьев. В разгар лета вдруг опала листва, отмерли корни, деревья пожелтели, посохли, исчезла рыба в озёрах. На юге Норвегии в половине озёр рыбаки не могли поймать рыбу. Из-за кислотных дождей разрушаются памятники архитектуры. Но самое главное - страдает здоровье человека.

Как образуется кислотные дожди?

Высокие заводские трубы выбрасывают в воздух сернистый газ, он соединяется с атмосферной влагой, образуются капельки раствора серной кислоты. Эти ядовитые вещества пропитывают тучи, которые ветер проносит на тысячи километров. Так выпадает кислотный дождь.

(Нарисовать на добавочной доске)

ДИНАМИЧЕСКАЯ ПАУЗА (3 мин)

4. Изучение нового материала (12 мин)

Какие надо применять меры по охране воздуха?

Способов очень много. Давайте выясним основные способы.

Дифференцированная работа:

Сильные ученики решают проблемную ситуацию " Где построить завод ", в результате которой появляется схема в тетради. (Обсуждение правильного варианта)

Реши задачу и подчеркни способ охраны воздуха. Средние ученики решают экологические задачи:

1. Деревья способствуют очищению воздуха от пыли и других загрязнений . Лиственный лес, площадь которого равна площади квадрата со стороной 100 м, может в течение года задержать 68 т пыли. Зато еловый лес такой же площади способен за то же время " заглотать" 32 т пыли. На сколько т пыли больше задерживает лиственный лес, чем еловый?

2. В доме, в котором живёт Лена, отходы металла, бумаги, пластмассы, стекла, а также пищевые отходы выбрасывают в разные ёмкости. Благодаря этому большинство отходов , выбрасываемых жильцами этого дома, можно переработать и вторично использовать . Ёмкость, предназначенная для металла, содержит 12 кг отходов, для стекла- 6кг, для бумаги- 7 кг, но ёмкость для пластмассы вмещает на 3 кг мусора меньше, чем ёмкость для бумаги. Ёмкость для пищевых отходов содержит на 9 кг мусора больше, чем ёмкость для пластмассы. Сколько килограммов мусора содержится в каждой ёмкости?

3. В городе, где живут Валя и Таня, на трубах заводов нет очистных фильтров и уловителей пыли, поэтому обе девочки собирают подписи под письмом к властям с просьбой построить очистительные фильтры и поставить уловители пыли. Валюша собрала 7 подписей, а Танюша - в 4 раза больше. Сколько всего подписей собрали девочки?

4. В лесу нельзя разжигать костёр . Вася и Коля забыли об этом. От разожжённого ими костра загорелся лес. Сгорело 96 деревьев. Мальчикам было очень стыдно, и они решили, что исправят зло, которое причинили, посадив по 4 молодых деревца взамен каждого сгоревшего по их вине. Сколько деревьев собирались посадить мальчики?

Проверка. "Приложение 1=слайд 6"

Сформулировать правила личной экологической безопасности.

(Ученики, испытывающие трудности в обучении - читают стр. 31 учебника и отвечают на вопрос: " Как защититься от загрязнённого воздуха?")

Если ты идёшь по дороге, и воздух загазованный - перейди на соседнюю улицу.

Не останавливайся на улице возле автомобиля с работающим двигателем

Не задерживайся в тех местах, где накурено. Дым сигарет - опасный загрязнитель воздуха.

ПЕРВИЧНАЯ ПРОВЕРКА НОВОГО МАТЕРИАЛА

Добавьте свои правила. (Коллективное составление памятки для очистки воздуха)

1. По мере ответов на доске появляются следующие слайды:

Установка очистных фильтров на заводских трубах

Лесонасаждения

Устройства уловителей дыма

Запрет разведения костров в лесопарках

Переработка отходов

Подведение итогов.

"Приложение 1=слайд 7"

РЕФЛЕКСИЯ:

Обозначь светофорчиком правильность ответа.

5. Закрепление материала (до 4 мин)

Выполни тест и узнай, что нужно для всего живого на планете

/ тест/ (самооценка)

1. Какие вещества входят в состав воздуха?

А) водород, медь, цинк

В) кислород, азот, углекислый газ

Г) хлор, фтор, йод

2. Какой газ воздуха необходим для дыхания?

О) кислород

У) углекислый газ

3. Какой газ поглощают растения при дыхании

С) кислород

З) углекислый газ

4. Нужен ли человеку и другим живым существам для дыхания чистый воздух?

Т) Нет, не нужен.

Д) Да, нужен.

5. Как нужно охранять воздух от загрязнения?

Ы) остановить все фабрики и заводы, прекратить заготовку древесины. Запретить пользоваться автотранспортом, выделяющим в окружающую среду вредные вещества. Превратить Землю в один огромный заповедник.

У) Фабрики и заводы должны иметь уловители пыли и вредных веществ. Транспорт необходимо сделать экологически безопасным. В городах и вокруг них создавать пояса садов, парков и лесов. На месте вырубленных деревьев делать посадки молодняка

6.Кто из представителей живой природы может влиять на чистоту воздуха?

Л) животные

Х) растения

Ч) грибы и микробы

РЕФЛЕКСИЯ:

Обозначь светофорчиком правильность ответа.

6. Обобщение и систематизация (2 мин)

Давайте вспомним, чему была посвящена наша экологическая конференция.

"Приложение1=слайд 8"

7. ИТОГ УРОКА (2 мин)

Ребята, кто объяснит вороне причины загрязнения воздуха и расскажет, что нужно ей делать, чтобы не дышать загрязнённым воздухом? А чем мы можем помочь жителям нашего города в борьбе за чистый воздух, и какие правила должны соблюдать?

8. Д/З (2 мин)

Нарисовать экологические знаки защиты воздуха от загрязнения.

Придумать условные знаки к правилам личной экологической безопасности.

Мы выполнили программу конференции. Какие новые правила ты будешь соблюдать, чтобы сохранить чистоту воздуха (Оценивание)

Рефлексия (светофор красного и зелёного света) (1 мин)

• Определи степень значимости данной темы для человека.
• Укажи своё отношение к данной проблеме.
• Определи степень изученности тобой данной темы на уроке

Атмосфера — оболочка земного шара, которая защищает Землю от перегревания. Это воздух, которым дышат люди, животные, рас-тения. Если бы не было атмосферы, то суточная амплитуда колебания температур достигла бы 2000°С. Слой озона в атмосфере защищает живые организмы от смертоносного излучения Солнца и космического простора. В атмосфере формируются погода и климат. Она влияет на развитие хозяйственной деятельности человека. Современный состав и состояние атмосферы формировались на протяжении миллионов лет. Сейчас она требует помощи.

Рассмотрим причины и последствия загрязнения атмосфер-ного воздуха . Загрязнение атмосферы бывает природным и искусственным . Природное загрязнение атмосферы проис-ходит во время извержения вулканов, пылевых бурь, лесных пожаров, возникающих от молний. В атмосферном воздухе постоянно присутствуют разные бактерии, в частности те, что служат причиной болезней, а также споры грибов. Но они со временем могут исчезать и не оказывают большого влияния на состав атмосферного воздуха.

На современном этапе развития человечества непоправимый ущерб приносит искусственное загрязнение атмосферы . В этом виноват сам человек, поэтому он и должен остановить нега-тивные процессы. Иначе человечество может исчезнуть вместе с растениями и животными, планета станет непригодной для жизни. К искусственным источникам загрязнения относятся такие.

1. Деятельность промышленных предприятий , загрязняю-щих атмосферу газами, преимущественно ядови-тыми. Например, серный газ при сжигании угля; сероуглерод и сероводород во время производства искусственных волокон. Источником пыли явля-ются тепловые электростанции. При сжигании 2000 т угля (электростанция небольшой мощнос-ти) за сутки в воздух выбрасывается 400 т золы и 120 т серного газа и др.
2. Интенсивное развитие автотранспорта в мире приводит к тому, что в атмосферу попадают мил-лионы тонн вредных газов, в том числе ежегодно только от стирания автомобильных шин — 50 млн тонн резиновой пыли. А выбросы токсичных тяжёлых металлов из автомобилей в мире составляет свыше 300 тыс. тонн.
3. Радиоактивное загрязнение атмосферы . Сто-ит вспомнить радиационное загрязнение вследствие аварии на Чернобыльской атомной станции, которое до сих пор влияет на здоровье людей в Украине, Беларуси, России.

Способы очищения воздуха делят на три основные группы:

1. Рациональное использование топлива и создание очистительных сооружений.
2. Усовершенствование технологий производства и автотранспорта. Созданы автомобили, работающие на газе, энергии солнечных батарей.
3. Улучшение планирования населённых пунктов — от города к селу, увеличение площадей зелёных насаждений. Материал с сайта

Безусловно, это потребует объединения усилий стран всего мира. Во многих государствах приняты законы об охра-не атмосферного воздуха. С целью сокращения количества выб-росов ядовитых газов, золы, пыли в атмосферу в декабре 1997 г. на конференции ООН был составлен Киотский протокол «Об изменении климата». В этом протоколе для каждого государства определено количество выбросов в атмосферу с постепенным его уменьшением. Документ поддержали 119 стран, кроме США и Японии.

Атмосфера — это не только основа жизни на планете, но и своеобразный «экран», защищающий Землю от смертоносных лучей Солнца и космичес-кого простора. В атмосфере формируются погода и климат. Охрана атмос-феры — неотложная задача всего человечества.

На этой странице материал по темам:

• Загрязнение атмосферного воздуха -экономические последствия

• сайт

• Искусственое загрязнение атмосферы рассказ

• Цитаты на тему взаимосвязи человека,природы,химияи

• Искусственное загрязнениеы

Вопросы по этому материалу:

• Защита воздушного бассейна является одной из наиболее актуальных проблем защиты окружающей среды. Охрана атмосферы от загрязнений промышленными и транспортными выбросами является важнейшей социальной задачей, входящей в комплекс задач глобальной проблемы охраны природы и улучшения использования природных ресурсов. Загрязнение воздуха вредными веществами наносит значительный материальный ущерб народному хозяйству и приводит к увеличению заболеваемости населения.

  Проблемы защиты атмосферы составляют широкую область на стыке наук. Она включает в себя как общие задачи химической технологии, энергетики, физики и машиностроения, так и вопросы, решением которых занимаются врачи, гигиенисты и др.

  Наиболее эффективным методом защиты атмосферы от загрязнения вредными веществами является разработка новых малоотходных ресурсо- и энергосберегающих технологических процессов с замкнутыми производственными циклами. Однако, эти вопросы требуют больших финансовых затрат и разработки новых современных технологий и материалов. Поэтому, не откладывая решение данных вопросов на будущее, на современном этапе для большинства промышленных и транспортных предприятий очистка выбрасываемого в атмосферу воздуха остаётся основным мероприятием по защите воздушного бассейна от загрязнения.

  Из общей массы загрязняющих атмосферу веществ,

  поступающих от антропогенных источников, около 90% составляют различного рода газообразные, а 10% - твёрдые и жидкие вещества.

  Находящиеся в воздухе взвешенные вещества называются аэрозолями, которые принято делить на три класса: пыли, дымы и туманы.

  Пыли – полидисперсные системы твёрдых взвешенных частиц размером от 5 до 100 мкм.

  Дымы – аэрозоли с размерами частиц от 0,1 до 5 мкм.

  Туманы – жидкие аэрозоли, состоящие из капелек жидкости. В них могут содержаться растворенные вещества или твёрдые частицы. Они образуются в результате конденсации пара или распылении жидкостей. Размер частиц в первом случае близок к дымам, а во втором – к пыли.

  Особое место занимают сажа и зола, образующиеся в процессе сгорания топлива.

  Сажа – токсичный высокодисперсный порошок, на 95% состоящий из частиц углерода.

  Зола – несгоревший остаток топлива, состоящий из минеральных примесей.

  В технике пылеулавливания и очистки газов дисперсный состав пыли имеет решающее значение, так как в зависимости от этого выбирается соответствующее пылеулавливающее оборудование.

  К наиболее характерным газообразным загрязнениям атмосферного воздуха можно отнести:

  диоксид серы (SO 2 ),

  оксид углерода (СО ),

  оксиды и диоксиды азота (NO , NO 2 ),

  углеводороды (пары бензина, метан и др.),

  соединения тяжёлых металлов (свинца, ртути, кадмия и др.),

  углекислый газ (CO 2).

  Естественно в воздухе могут находиться и другие вредные газообразные вещества, обусловленные наличием поблизости того или иного производства. Выбросы в атмосферу подразделяются на:

  1 – парогазовые и аэрозольные;

  2 – технологические и вентиляционные;

  3 – организованные и неорганизованные;

  4 – нагретые и холодные.

  Согласно 1-й классификации, парогазовые выбросы – смесь газов, не несущих в себе твёрдых или жидких частиц. Аэрозольные выбросы – смесь газов, несущих в себе твёрдые или жидкие частицы.

  В зависимости от вредности газовых составляющих и содержащихся в них аэрозольных частиц необходимо проводить очистку или одной компоненты смеси, или же смесь в целом. В последнем случае требуется либо комбинированная очистка в одном аппарате, либо комбинация последовательного расположения аппаратов.

  Технологические выбросы образуются в результате технологических процессов и представляют собой выбросы при продувке, выбросы от предохранительных клапанов, из труб котельных, транспортных средств и др. Как правило, они характеризуются высокой концентрацией загрязняющих веществ. Вентиляционные выбросы характеризуются большими объёмами газовоздушной смеси, но невысокими концентрациями загрязняющих веществ. В то же время за счёт больших объёмов газовоздушной смеси валовые выбросы с ними загрязняющих веществ могут быть значительными.

  К организованным выбросам относятся выбросы, удаляемые трубами или газоходами, что позволяет использовать достаточно легко газо- и пылеулавливающие установки. К неорганизованным - можно отнести выбросы от разгерметизированного оборудования, выбросы от необорудованных мест загрузки или выгрузки материалов, от транспортных систем и др.

  Нагретые или холодные выбросы различаются по перепаду температур между газом и окружающей средой. При разности температур до 30°С выбросы можно считать холодными.

  Работа любого устройства, удаляющего взвешенные частицы, основана на использовании одного или нескольких механизмов осаждения. К основным из них, имеющим наибольшее применение, относятся: гравитационное осаждение, осаждение под действием центробежных сил, инерционное осаждение, зацепление (эффект касания), диффузионное осаждение, электроосаждение. К современным методам можно отнести термофорез и воздействие электромагнитного поля. Влияние того или иного механизма на осаждение частиц определяется целым рядом факторов, и в первую очередь их размером.

  Гравитационное осаждение происходит в результате вертикального оседания частиц под действием силы тяжести. При падении частица пыли испытывает сопротивление среды, поэтому скорость падения или осаждения определяется условием равенства сил тяжести и гидравлического сопротивления. Поэтому частицы меньшего диаметра будут иметь меньшую скорость осаждения и для очистки воздуха от таких частиц потребуется большее время нахождения запылённого потока в пылеосадочной камере.

  Центробежное осаждение пыли отмечается при криволинейном движении запылённого потока, когда под действием развиваемых центробежных сил частицы пыли отбрасываются на поверхность осаждения. В аппаратах, основанных на использовании центробежных сил, могут применяться два принципиальных конструктивных решения. В одном случае пылегазовый поток вращается в неподвижном корпусе аппарата цилиндрической или конической формы. А во втором случае пылегазовый поток движется во вращающемся роторе. Первое решение осуществляется в циклонах, а второе – в ротационных пылеуловителях.

  Инерционное осаждение происходит в том случае, когда масса частицы пыли не может следовать вместе с газом по линии тока, огибающей плотное по сравнению с воздухом вещество, по инерции при повороте потока продолжает прямолинейное движение. При этом частица пыли сталкивается с препятствием и оседает на нём. Инерционное осаждение частиц пыли эффективно для частиц размером более 1 мкм.

  Диффузионное осаждение будет наблюдаться в том случае, когда частицы, а это в основном небольшого размера, подвержены воздействию броуновского движения

  молекул. В результате этого они имеют повышенную вероятность контакта с обтекаемым телом. Эффективность диффузионного осаждения обратно пропорциональна размерам частиц и скорости газового потока.

  Осаждение частиц пыли под действием электрического тока заключается в зарядке частиц с последующим их отделением от воздушной среды под действием электрического поля. Электрозарядка частиц пыли может быть осуществлена при генерации аэрозоля, за счёт диффузии свободных токов и при коротком разряде. В последнем случае частицы пыли заряжаются одним знаком, что позволяет повысить эффективность их последующего удаления из воздушного потока.

  Термофорез представляет собой отталкивание частиц нагретым телом, вызванное перемещением воздушной среды в результате возникновения свободной конвекции. При термофорезе концентрация частиц в областях с повышенной и пониженной температурой становится различной, что и приводит к термодиффузии частиц в сторону пониженных температур. На практике это можно наблюдать в виде осаждения пыли на наружных стенках против приборов центрального отопления.

  Осаждение взвешенных частиц при контакте газового потока с жидкостью может осуществляться на каплях, пузырьках и на поверхности жидкости.

  Улавливание взвешенных частиц каплями основано на кинематической коагуляции, возникающей в результате разности скоростей частиц и капель.

  Это может происходить:

  Когда аэрозоль движется с малой скоростью, а капли жидкости падают под действием силы тяжести;

  Когда аэрозоль и капли движутся в одном или противоположном направлениях с различными скоростями.

  При движении пузырьков загрязнённого воздуха через слой жидкости (барботаж) внутри пузырьков возникает пульсация газов. Взвешенные частицы при этом прилипают к поверхности воды, окружающей пузырёк газа.

  При осаждении твёрдых частиц на поверхности жидкости, в случае, когда газовый поток движется вдоль жидкой поверхности, частицы осаждаются в воде в объёме тонкой плёнки, т.е. происходит поверхностное загрязнение воды.

  Фильтрация газа через пористые материалы заключается в прохождении аэрозоля через фильтровальные перегородки, которые допускают прохождение воздуха, но задерживают аэрозольные частицы. Процесс фильтрации в наиболее распространённых фильтрах можно условно принять как процесс обтекания цилиндра, расположенного поперёк потока. Частицы пыли задерживаются на поверхности волокон силами молекулярного взаимодействия. Фильтрация запылённого потока через пористый материал значительно сложнее, так как включает в себя не только процесс прилипания к материалу в результате обтекания, но и за счёт столкновения с волокном или нитями. Необходимо учитывать, что на пути движения запылённого потока расположено обычно несколько рядов волокон, что повышает эффективность очистки.

  При извлечении газообразных примесей используются методы абсорбции, адсорбции, катализа и термического окисления.

  Абсорбционная очистка основана на способности жидкостей растворять газы или химически взаимодействовать с ними. При абсорбции происходит переход вещества из газовой фазы в жидкую. Вещество, в котором происходит растворение абсорбируемых газовых компонентов, называется абсорбентом. Остальная часть газового потока, которая не абсорбируется в жидкости, обычно называется инертным газом. При физической абсорбции происходит физическое растворение абсорбируемого компонента в растворителе (абсорбенте). При этом не происходят химические реакции. Этот процесс происходит в том случае, когда парциальное давление абсорбируемого компонента в газе больше равновесного парциального давления над поверхностью раствора.

  При химической абсорбции (хемосорбции) абсорбируемый компонент вступает в химическую реакцию с поглотителем (жидкостью), образуя новые химические соединения в жидкой фазе. Хемосорбционные процессы обеспечивают более полное извлечение компонентов из газовых смесей. Количество газов, которое можно растворить в жидкости, зависит от свойств газа и жидкости, температуры и парциального давления газа над жидкостью.

  Под процессом абсорбции понимается поглощение газового компонента твёрдым веществом. Явление адсорбции обусловлено наличием сил притяжения между молекулами адсорбента (твёрдого вещества) и поглощаемым газом на границе раздела соприкасающихся фаз. Процесс перехода молекул из газа на поверхностный слой адсорбента происходит в том случае, если силы притяжения адсорбента превосходят силы притяжения со стороны газа-носителя. Молекулы адсорбированного вещества, переходя на поверхность адсорбента, уменьшают его энергию, в результате чего происходит выделение теплоты.

  При физической адсорбции молекулы газа не вступают с молекулами адсорбента в химическое взаимодействие. С повышением температуры количество физически адсорбированного вещества уменьшается, а увеличение давления приводит к возрастанию величины адсорбции. Преимуществом физической адсорбции является лёгкая обратимость процесса.

  В основе химической адсорбции лежит химическое взаимодействие между адсорбентом и адсорбируемым веществом. Действующие при этом силы значительно больше, чем при физической адсорбции, и при этом выделяется больше теплоты. Молекулы газа, вступив в химическое взаимодействие с молекулами адсорбента, прочно удерживаются на поверхности и в порах адсорбента. Характерно то, что при низких температурах скорость химической адсорбции мала, но она возрастает с повышением температуры.

  Каталитическая очистка газов служит для превращения примесей в безвредные соединения. Процесс протекает на поверхности твёрдых тел – катализаторов. Подбор катализаторов в основном решается эмпирическим путём.

  На процесс катализа большое влияние оказывает температура. При относительно низких температурах, когда скорость реакции мала по сравнению со скоростью диффузии газов и процесс очистки сравнительно медленный. С повышением температуры скорость химической реакции возрастает, увеличивая при этом и скорость диффузии газов. Однако, скорость диффузии увеличивается медленнее и может наступить момент, когда процесс очистки газа будет определяться только скоростью подвода реагирующих веществ, а использование для этого, как на первоначальной стадии процесса, внутренней поверхности катализатора близким к нулю. В этом случае катализ переходит в область внешней диффузии. При этом мелкие поры катализатора уже не играют никакой роли, но возрастает роль внешней поверхности.

  Важнейшей характеристикой катализаторов является температура «зажигания» - та минимальная температура, при которой катализатор начинает проявлять свои свойства.

  Термическим окислением компонентов выбросов называется окисление при температурах до 1000°С. Окисление применяется, как в отношении газов, так и горючих компонентов дисперсной фазы аэрозолей. Этот способ находит применение для извлечения из газовых потоков смол, масел, летучих растворителей и других компонент. Решающее значение в организации процесса имеет подготовка газов к реакции, т.е. нагрев смеси до необходимой температуры и обеспечение смешения горючих газов с окислителем.

  Источники загрязнения атмосферы	Очистные сооружения	Примечание
  Котельная, работающая на жидком топливе	Циклон или батарея циклонов Рукавные фильтры	Расчет п.4.6 Расчет п.4.7
  Котельная, работающая на газообразном топливе	Самостоятельные предложения	Описание метода
  Котельная, работающая на твердом топливе	Батарея циклонов Рукавные фильтры	Расчет п.4.6 Расчет п.4.7
  Окрасочно-сушильная камера	Адсорбер	Расчет п.4.8
  Сварочный цех: сварочное производство	Скруббер Вентури (Газопромыватель КМП)	Расчет п. 4.3
  Механический цех: станочное оборудование	Пылеосадочная камера Циклон ЦН	Расчет п. 4.2
  Деревообрабатывающий цех	Пылеосадочная камера Циклон Гипродревпром	Расчет п. 4.2 Расчет п.4.6
  Гальванический цех	Сетчатый тумано- брызгоуловитель	Расчет п.4.4

  Охрана воздуха от загрязнения в наши дни стала одной из первоочередных задач общества. Ведь если без воды человек может прожить несколько суток, без еды – несколько недель, то без воздуха не обойтись и нескольких минут. Ведь дыхание – это процесс непрерывный.

  Мы живем на дне пятого, воздушного, океана планеты, как часто называют атмосферу. Если бы ее не было, жизнь на Земле не смогла бы зародиться.

  Состав воздуха

  Состав атмосферного воздуха является постоянным еще со времен появления человечества. Мы знаем, что 78% воздуха – это азот, 21% приходится на кислород. Содержание в воздухе аргона и углекислого газа вместе составляет около 1%. А все остальные газы в сумме дают нам вроде незначительную цифру в 0,0004%.

  Что же относится к остальным газам? Их много: метан, водород, угарный газ, оксиды серы, гелий, сероводород и другие. Пока их количество в воздухе не меняется, все нормально. Но при увеличении концентрации любого из них происходит загрязнение…

  Известно, что без пищи человек может прожить больше одного месяца, без воды – только несколько дней, а вот без воздуха – всего лишь пару минут. Так он необходим нашему организму! Поэтому вопрос о том, как защитить воздух от загрязнения, должен занимать первоочередное место среди проблем ученых, политиков, государственных деятелей и чиновников всех стран. Чтобы не убить себя, человечество должно принять срочные меры по предотвращению этого загрязнения. Заботиться о чистоте окружающей среды обязаны и граждане любой страны. Это только кажется, что от нас практически ничего не зависит. Есть надежда, что совместными усилиями все мы сможем защитить воздух от загрязнения, животных от – исчезновения, леса – от вырубки.

  Атмосфера Земли

  Земля – единственная из известных современной науке планет, на которой существует жизнь, что стало возможным благодаря атмосфере. Она и обеспечивает наше существование. Атмосфера – это в первую очередь воздух, который должен быть пригодным для…

  Как защититься от загрязнённого воздуха

  Разделы: Начальная школа

  обобщать знания об источниках загрязнения атмосферы, последствиях, к которым они приводят и правилах охраны воздуха; сформулировать правила личной экологической безопасности; развивать память, логическое мышление, лексический запас; воспитывать бережное отношение к окружающей среде.

  ХОД УРОКА

  1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ (1 мин)

  2. Введение в тему УРОКА (2 мин)

  Рыжая ворона:

  – Не хватает свежего воздуха! Нечем дышать! Я даже цвет поменяла. Задыхаюсь! Помогите!

  Приложение 1.

  – Предлагаю помочь ВОРОНЕ. Исходя из её просьбы, как сформулировать тему урока? (Как защититься от загрязнённого воздуха). “Приложение 1=слайд 1”.

  На какие вопросы мы должны дать ей ответ? / От чего загрязняется воздух и к чему это приводит? Что нужно делать для охраны воздуха от загрязнений? Как защитить себя от загрязнённого воздуха? /”Приложение…

  Рекомендуем также

  • "Подвиг отрока-киевлянина и хитрость воеводы Претича"
  • Основные акустические признаки звуков речи
  • летопись «повесть временных лет» как литературный памятник
  • Основные свойства функций
  • Язык главный помощник в общении (32 ч) Раздел «Язык - главный помощник в общении»
  • Конспект урока по окружающему миру «Что такое экономика?