Головна > Електростанції

Як захистити повітря від забруднення? Поради екологів. Екологія та здоров'я: як захистити себе від впливу шкідливих домішок у повітрі

  1. Атмосфера
  2. Контроль газових сумішей
  3. Парниковий ефект
  4. Кіотський протокол
  5. Засоби захисту
  6. Захист атмосфери
  7. Засоби захисту
  8. Сухі пиловловлювачі
  9. Мокрі пиловловлювачі
  10. Фільтри
  11. Електрофільтри

Атмосфера

Атмосфера - газова шар небесного тіла, утримувана у нього гравітацією.

Глибина атмосфери деяких планет, що здебільшого складаються з газів (газові планети), може бути дуже великою.

Атмосфера Землі містить кисень, який використовується більшістю живих організмів для дихання, і діоксид вуглецю споживаний рослинами, водоростями та ціанобактеріями у процесі фотосинтезу.

Атмосфера є захисним шаром планети, захищаючи її мешканців від сонячного ультрафіолетового випромінювання.

Основні забруднювачі атмосферного повітря

Основними забруднювачами атмосферного повітря, що утворюються як у процесі господарської діяльності, так і в результаті природних процесів, є:

  • діоксид сірки SO2,
  • діоксид вуглецю CO2,
  • оксиди азоту NOx,
  • тверді частки – аерозолі.

Частка цих забруднювачів становить 98% у загальному обсязі викидів шкідливих речовин.

Крім цих основних забруднювачів, в атмосфері спостерігається ще понад 70 найменувань шкідливих речовин: формальдегід, фенол, бензол, сполуки свинцю та інших важких металів, аміак, сірковуглець та ін.

Основні забруднювачі атмосфери

Джерела забруднення атмосфери виявляються майже переважають у всіх видах господарську діяльність людини. Їх можна розділити на групи стаціонарних та рухомих об'єктів.

До перших відносяться промислові, сільськогосподарські та інші підприємства, до других – засоби наземного, водного та повітряного транспорту.

Серед підприємств найбільший внесок у забруднення атмосфери роблять:

  • теплоенергетичні об'єкти (теплові електричні станції, опалювальні та виробничі котельні агрегати);
  • металургійні, хімічні та нафтохімічні заводи.

Забруднення атмосфери та контроль її якості

Контроль атмосферного повітря здійснюється з метою встановлення відповідності його складу та утримання компонентів вимогам охорони навколишнього середовища та здоров'я людини.

Контролю підлягають усі джерела утворення забруднень, що у атмосферу, їх робочі зони, і навіть зони впливу цих джерел на довкілля (повітря населених пунктів, місць відпочинку та інших.)

Комплексний контроль якості включає такі виміри:

  • хімічний склад атмосферного повітря з низки найважливіших і значимих компонентів;
  • хімічний склад атмосферних опадів та снігового покриву
  • хімічний склад пилових забруднень;
  • хімічний склад рідкофазних забруднень;
  • вміст у приземному шарі атмосфери окремих компонентів газових, рідкофазних та твердофазних забруднень (у тому числі токсичних, біологічних та радіоактивних);
  • радіаційне тло;
  • температура, тиск, вологість повітря;
  • напрям і швидкість вітру в приземному шарі та на рівні флюгера.

Дані цих вимірів дозволяють як оперативно оцінювати стан атмосфери, а й прогнозувати несприятливі метеорологічні умови.

Контроль газових сумішей

Контроль складу газових сумішей та вмісту в них домішок заснований на поєднанні якісного та кількісного аналізу. При якісному аналізі виявляють присутність у атмосфері специфічних особливо небезпечних домішок без визначення змісту.

Застосовують органолептичний, індикаторний методи та метод тест-проб. Органолептичне визначення ґрунтується на здатності людини пізнавати запах специфічної речовини (хлор, аміак, сірка та ін.), зміна фарбування повітря, відчувати дратівливу дію домішок.

Екологічні наслідки забруднення атмосфери

До найважливіших екологічних наслідків глобального забруднення атмосфери відносяться:

  • можливе потепління клімату (парниковий ефект);
  • порушення озонового шару;
  • випадання кислотних дощів;
  • погіршення здоров'я.

Парниковий ефект

Парниковий ефект – підвищення температури нижніх шарів атмосфери Землі проти ефективної температурою, тобто. температурою теплового випромінювання планети, яке спостерігається з космосу.

Кіотський протокол

У грудні 1997 р. на зустрічі в Кіото (Японія), присвяченій глобальній зміні клімату, делегатами з більш ніж 160 країн було прийнято конвенцію, яка зобов'язує розвинені країни скоротити викиди СО2. Кіотський протокол зобов'язує 38 індустріально розвинених країн скоротити до 2008-2012 р.р. викиди СО2 на 5% від рівня 1990:

  • Європейський союз має скоротити викиди СО2 та інших тепличних газів на 8%,
  • США – на 7%,
  • Японія – на 6%.

Засоби захисту

Основними шляхами зниження та повної ліквідації забруднення атмосфери є:

  • розробка та впровадження очисних фільтрів на підприємствах,
  • використання екологічно безпечних джерел енергії,
  • використання безвідходної технології виробництва,
  • боротьба з вихлопними газами автомобілів,
  • озеленення міст та селищ.

Очищення промислових відходів як охороняє атмосферу від забруднень, а й дає додаткове сировину й прибутку підприємствам.

Захист атмосфери

Один із способів захисту атмосфери від забруднення - перехід на нові екологічно безпечні джерела енергії. Наприклад, будівництво електростанцій, що використовують енергію припливів та відливів, тепло надр, застосування геліоустановок та вітряних двигунів для отримання електроенергії.

У 80-ті роки перспективним джерелом енергії вважалися атомні електростанції (АЕС). Після чорнобильської катастрофи кількість прихильників широкого використання атомної енергії зменшилась. Ця аварія показала, що атомні електростанції вимагають підвищеної уваги до систем безпеки. Альтернативним джерелом енергії академік А. Л. Яншин, наприклад, вважає газ, якого в Росії можна видобувати близько 300 трлн кубометрів.

Засоби захисту

  • Очищає технологічні газові викиди від шкідливих домішок.
  • Розсіювання газових викидів у атмосфері. Розсіювання здійснюється за допомогою високих димових труб (заввишки понад 300 м). Це тимчасовий, вимушений захід, який здійснюється через те, що існуючі очисні споруди не забезпечують повного очищення викидів від шкідливих речовин.
  • Влаштування санітарно-захисних зон, архітектурно-планувальні рішення.

Санітарно-захисна зона (СЗЗ) – це смуга, що відокремлює джерела промислового забруднення від житлових чи громадських будівель захисту населення від впливу шкідливих чинників виробництва. Ширина СЗЗ встановлюється залежно від класу виробництва, ступеня шкідливості та кількості виділених в атмосферу речовин (50-1000 м).

Архітектурно-планувальні рішення - правильне взаємне розміщення джерел викидів та населених місць з урахуванням напряму вітрів, спорудження автомобільних доріг в обхід населених пунктів та ін.

Устаткування для очищення викидів

  • пристрої для очищення газових викидів від аерозолів (пилу, золи, сажі);
  • пристрої для очищення викидів від газо- та пароподібних домішок (NO, NO2, SO2, SO3 та ін.)

Сухі пиловловлювачі

Сухі пиловловлювачі призначені для грубого механічного очищення від великого та важкого пилу. Принцип роботи – осідання частинок під впливом відцентрової сили та сили тяжіння. Широкого поширення набули циклони різних видів: одиночні, групові, батарейні.

Мокрі пиловловлювачі

Мокрі пиловловлювачі характеризуються високою ефективністю очищення від дрібнодисперсного пилу розміром до 2 мкм. Працюють за принципом осадження частинок пилу поверхню крапель під дією сил інерції чи броунівського руху.

Запилений газовий потік патрубка 1 направляється на дзеркало рідини 2, на якому осаджуються найбільші частинки пилу. Потім газ піднімається назустріч потоку крапель рідини, що подається через форсунки, де відбувається очищення від дрібних частинок пилу.

Фільтри

Призначені для тонкої очистки газів за рахунок осадження частинок пилу (до 0,05 мкм) на поверхні пористих перегородок, що фільтрують.

За типом фільтруючого завантаження розрізняють тканинні фільтри (тканина, повсть, губчаста гума) та зернисті.

Вибір фільтруючого матеріалу визначається вимогами до очищення та умовами роботи: ступінь очищення, температура, агресивність газів, вологість, кількість та розмір пилу тощо.

Електрофільтри

Електрофільтри – ефективний спосіб очищення від завислих частинок пилу (0,01 мкм), від масляного туману.

Принцип дії ґрунтується на іонізації та осадженні частинок в електричному полі. У поверхні коронувального електрода відбувається іонізація пилогазового потоку. Отримуючи негативний заряд, частинки пилу рухаються до осаджувального електрода, що має знак, протилежний заряду коронуючого електрода. У міру накопичення на електродах частинки пилу падають під дією сили тяжіння у збірник пилу або видаляються струшуванням.

Способи очищення від газо- та пароподібних домішок

Очищення від домішок шляхом каталітичного перетворення. За допомогою цього методу перетворюють токсичні компоненти промислових викидів на нешкідливі або менш шкідливі речовини шляхом введення в систему каталізаторів (Pt, Pd, Vd):

  • каталітичне допалювання СО до СО2;
  • відновлення NОx до N2.

Абсорбційний метод заснований на поглинанні шкідливих газоподібних домішок рідким поглиначем (абсорбентом). Як абсорбент, наприклад, використовують воду для уловлювання таких газів як NH3, HF, HCl.

Адсорбційний метод дозволяє видобувати шкідливі компоненти з промислових викидів за допомогою адсорбентів – твердих тіл із ультрамікроскопічною структурою (активоване вугілля, цеоліти, Al2O3).

Цілі:

  • узагальнювати знання про джерела забруднення атмосфери, наслідки, до яких вони призводять і правила охорони повітря;
  • сформулювати правила особистої екологічної безпеки;
  • розвивати пам'ять, логічне мислення, лексичний запас;
  • виховувати дбайливе ставлення до довкілля.

ХІД УРОКУ

1. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ (1 хв)

2. Введення у тему УРОКУ (2 хв)

Руда ворона:

Бракує свіжого повітря! Нема чим дихати! Я навіть колір змінила. Задихаюсь! Допоможіть!

Пропоную допомогти ВОРОНІ. З її прохання, як сформулювати тему уроку? (Як захиститись від забрудненого повітря). "Додаток 1=слайд 1".

На які питання ми маємо дати їй відповідь? / Від чого забруднюється повітря і чого це призводить? Що робити для охорони повітря від забруднень? Як захистити себе від забрудненого повітря? /"Додаток 1=слайд 2".

Пропоную провести урок у вигляді конференції, на якій ви будете вченими-екологами. Перш ніж наша екологічна конференція розпочне роботу, хочу нагадати такі відомості:

"Додаток 1=слайд 3" Атмосфера - шар повітря, що оточує Землю. Товщина його сягає 1000 кілометрів. Повітря не летить від Землі, тому що вона притягує його до себе, як будь-яке тіло. Атмосфера має велике значення для життя на Землі: вона захищає Землю від метеоритів, розсіює сонячне проміння, яке інакше спалило б Землю і все, що на ній знаходиться.

3. Перевірка знань з д/з (12 хв).

Атмосферне повітря сильно забруднюється внаслідок збільшення у повітрі домішок, наприклад, вуглекислого газу. Його стає в повітрі дедалі більше. Вираз "нічим дихати" дедалі частіше зустрічається у розмовах більшості громадян.

У міру роботи екологічної конференції ви заповнюватимете лист еколога "Додаток 2", який занесете всі етапи роботи з даної темою.

Назвіть джерела забруднення повітря, для цього побудуйте ланцюги влучення шкідливих речовин в організм. Цей матеріал проходили на попередньому уроці.

1. Автомобіль став найлютішим ворогом природи та людини. Він займає перше місце за обсягом викидів шкідливих речовин у довкілля. Зверніть увагу: 1 автомобіль на рік викидає трохи більше тонни вихлопних газів, у яких 200 видів шкідливих речовин. Цей автомобіль дає 10 кг гумового пилу. Крім того, він піднімає цілі клуби пилу, уздовж доріг рослини заражені твердими металами. Таким чином, автомобіль є одним із головних джерел забруднення.

/ варіант:

  • автомобіль – вихлопні гази – орг. дихання
  • автомобіль - пил - ґрунт або рослини - орг. травлення/

2. Навколо заводів та фабрик майже немає рослинності, загинула трава, чагарники, стоять кволі дерева. Причина в тому, що завод викидає величезну кількість забруднюючих речовин під час спалювання палива. При спалюванні 10 т вугілля виділяється 1 т сірчистого газу, причому на 1 км за добу випадає 1 т пилу. Вивозяться у відвали мільйони тонн золи.

/відвали - зміг - орг. дихання/

3. Запах свіжості після грози – це запах озону. На нього перетворюється кисень при розряді блискавки. До речі, тим самим озоном пахне біля працюючого ксерокса: в апараті під дією ультрафіолетового випромінювання кисень теж перетворюється на озон.

Такою газовою ковдрою вкрита Земля на висоті 18-25 метрів. Саме воно затримує сонячне проміння, згубне для всього живого.

Причина його руйнування – гази, що містять у своїй молекулі хлор. Також небезпечним для озону є фреон. Це летюча речовина, яку закачують в аерозольні балончики, щоб створити необхідний тиск. Понад 20 років тому вчені виявили першу озонову дірку над Антарктидою. Тут озоновий шар зійшов майже нанівець.

4. Дим – це дуже дрібні тверді частинки, які з'являються у повітрі, коли горять дрова, вугілля, паливо. Частинки диму такі легкі, що ширяють роками в атмосфері.

Дим шкідливий. Він дратує органи дихання, роз'їдає очі. Тяжкі метали (свинець, ртуть) викликають зміни крові.

  • сигаретний дим – орг. дихання
  • дим від спалювання - туман або зміг - рослини - орг.травлення та орг. дихання/

5. Аварія. Це сталося 26 квітня 1986 року на атомній електростанції у місті Прип'яті, що знаходиться поблизу Чорнобиля. Якось пролунав вибух і спалахнув блок. При цьому в повітря було викинуто таку кількість радіоактивних речовин, що люди, які були поблизу, і особливо пожежники, отримали смертельну дозу опромінення.

На щастя, такі аварії трапляються рідко, але дрібних аварій щороку відбувається мільйони.

/ аварія - викид - кислотні дощі - рослини чи ґрунт - орг. травлення/

/ У міру надходження відповідей учнів з'являються записи:

1. Вихлопні гази

2. Викиди заводів

3. Відвали.

5. Летючі речовини.

ВИСНОВОК: То які джерела забруднення повітря ми з вами назвали?/ "Додаток1=слайд 4"

РЕФЛЕКСІЯ:

3. ПІДГОТОВКА ДО АКТИВНОЇ РОЗУМОВНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ (3 хв).

"Додаток 1 = слайд 5"

Який вплив має забруднене повітря на рослини та тварин?

6. ЗМІГ походить від поєднань 2 англійських слів - дим і туман. Це шкідливий туман, який утворюється в містах. У 1959 році в Лондоні через важкий смог, що складається з частинок сажі, сірчистого газу та крапель туману, загинули 4 тисячі людей.

7. У мене такі дані. У Голландії було уражено кислотними дощами 1/3 дерев. У розпал літа раптом опало листя, відмерло коріння, дерева пожовтіли, посохли, зникла риба в озерах. На півдні Норвегії о пів на озера рибалки не могли зловити рибу. Через кислотні дощі руйнуються пам'ятники архітектури. Але найголовніше – страждає здоров'я людини.

Як утворюються кислотні дощі?

Високі заводські труби викидають у повітря сірчистий газ, він з'єднується з атмосферною вологою, утворюються крапельки розчину сірчаної кислоти. Ці отруйні речовини просочують хмари, які вітер проносить на тисячі кілометрів. Так випадає кислотний дощ.

(Намалювати на додатковій дошці)

ДИНАМІЧНА ПАУЗА (3 хв)

4. Вивчення нового матеріалу (12 хв)

Які треба вживати заходів щодо охорони повітря?

Способів дуже багато. Давайте з'ясуємо основні методи.

Диференційована робота:

Сильні учні вирішують проблемну ситуацію "Де побудувати завод", у результаті якої з'являється схема у зошиті. (Обговорення правильного варіанту)

Розв'яжи задачу та підкресли спосіб охорони повітря. Середні учні вирішують екологічні завдання:

1.Дерева сприяють очищенню повітря від пилу та інших забруднень. Листяний ліс, площа якого дорівнює площі квадрата зі стороною 100 м, може протягом року затримати 68 т пилу. Натомість ялиновий ліс такої ж площі здатний за той самий час "заковтнути" 32 т пилу. На скільки т пилу більше затримує листяний ліс, ніж ялиновий?

2. У будинку, де живе Олена, відходи металу, паперу, пластмаси, скла, і навіть харчові відходи викидають у різні ємності. Завдяки цьому більшість відходів, що викидаються мешканцями цього будинку, можна переробити та вдруге використовувати. Ємність, призначена для металу, містить 12 кг відходів, для скла-6кг, для паперу-7 кг, але ємність для пластмаси вміщує на 3 кг сміття менше, ніж ємність для паперу. Ємність для харчових відходів містить на 9 кг сміття більше ніж ємність для пластмаси. Скільки кілограмів сміття міститься у кожній ємності?

3. У місті, де живуть Валя та Таня, на трубах заводів немає очисних фільтрів та уловлювачів пилу, тому обидві дівчинки збирають підписи під листом до влади з проханням побудувати очисні фільтри та поставити уловлювачі пилу.Валюша зібрала 7 підписів, а Танюша – у 4 рази більше. Скільки всього підписів зібрали дівчата?

4. У лісі не можна розпалювати багаття. Вася та Коля забули про це. Від розпаленого ними вогнища спалахнув ліс. Згоріло 96 дерев. Хлопчикам було дуже соромно, і вони вирішили, що виправлять зло, яке заподіяли, посадивши по 4 молодих деревця замість кожного згорілого з їхньої вини. Скільки дерев мали намір посадити хлопчики?

Перевірка. "Додаток 1=слайд 6"

Сформулювати правила особистої екологічної безпеки.

(Учні, які мають труднощі у навчанні - читають стор. 31 підручника і відповідають питання: " Як захиститися від забрудненого повітря?")

Якщо ти йдеш дорогою, і повітря загазоване - перейди на сусідню вулицю.

Не зупиняйся на вулиці біля автомобіля з працюючим двигуном

Не затримуйся в тих місцях, де накурено. Дим сигарет – небезпечний забруднювач повітря.

ПЕРВИННА ПЕРЕВІРКА НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Додайте свої правила. (Колективне складання пам'ятки для очищення повітря)

1.У міру відповіді на дошці з'являються такі слайди:

Установка очисних фільтрів на заводських трубах

Лісонасадження

Пристрої уловлювачів диму

Заборона розведення багать у лісопарках

Переробка відходів

Підведення підсумків.

"Додаток 1=слайд 7"

РЕФЛЕКСІЯ:

Познач світлофорчиком правильність відповіді.

5. Закріплення матеріалу (до 4 хв)

Виконай тест і дізнайся, що потрібно для всього живого на планеті

/тест/ (самооцінка)

1. Які речовини входять до складу повітря?

А) водень, мідь, цинк

В) кисень, азот, вуглекислий газ

Г) хлор, фтор, йод

2. Який газ повітря необхідний для дихання?

О) кисень

У) вуглекислий газ

3. Який газ поглинають рослини при диханні

С) кисень

З) вуглекислий газ

4. Чи потрібне людині та іншим живим істотам для дихання чисте повітря?

Т) Ні, не треба.

Д) Так, потрібний.

5. Як потрібно захищати повітря від забруднення?

Ы) зупинити всі фабрики та заводи, припинити заготівлю деревини. Заборонити користуватися автотранспортом, що виділяє у навколишнє середовище шкідливі речовини. Перетворити Землю на один величезний заповідник.

У) Фабрики та заводи повинні мати уловлювачі пилу та шкідливих речовин. Транспорт необхідно зробити екологічно безпечним. У містах та навколо них створюватимуть пояси садів, парків та лісів. На місці вирубаних дерев робити посадки молодняку

6. Хто із представників живої природи може впливати на чистоту повітря?

Л) тварини

Х) рослини

Ч) гриби та мікроби

РЕФЛЕКСІЯ:

Познач світлофорчиком правильність відповіді.

6. Узагальнення та систематизація (2 хв)

Згадаймо, чому була присвячена наша екологічна конференція.

"Додаток1=слайд 8"

7. ПІДСУМОК УРОКУ (2 хв)

Хлопці, хто пояснить вороні причини забруднення повітря та розповість, що треба їй робити, щоб не дихати забрудненим повітрям? А чим ми можемо допомогти мешканцям нашого міста у боротьбі за чисте повітря, і яких правил слід дотримуватися?

8. Д/З (2 хв)

Намалювати екологічні знаки захисту повітря від забруднення.

Вигадати умовні знаки до правил особистої екологічної безпеки.

Ми виконали програму конференції. Яких нових правил ти дотримуватимешся, щоб зберегти чистоту повітря (Оцінювання)

Рефлексія(світлофор червоного та зеленого світла) (1 хв)

  • Визнач ступінь значущості цієї теми для людини.
  • Вкажи своє ставлення до цієї проблеми.
  • Визнач ступінь вивченості тобою цієї теми на уроці

Атмосфера- Оболонка земної кулі, яка захищає Землю від перегрівання. Це повітря, яким дихають люди, тварини, рослини. Якби не було атмосфери, то добова амплітуда коливання температури досягла б 2000°С. Шар озону в атмосфері захищає живі організми від смертоносного випромінювання Сонця та космічного простору. В атмосфері формуються погода та клімат. Вона впливає розвиток господарську діяльність людини. Сучасний склад та стан атмосфери формувалися протягом мільйонів років. Нині вона потребує допомоги.

Розглянемо причини та наслідки забруднення атмосферного повітря. Забруднення атмосфери буває природнимі штучним. Природне забруднення атмосфери відбувається під час виверження вулканів, пилових бур, лісових пожеж, що виникають від блискавок. В атмосферному повітрі постійно присутні різні бактерії, зокрема ті, що спричиняють хвороби, а також суперечки грибів. Але вони з часом можуть зникати і не впливають на склад атмосферного повітря.

На сучасному етапі розвитку людства непоправна шкода завдає штучне забруднення атмосфери. У цьому винна сама людина, тому він і повинен зупинити негативні процеси. Інакше людство може зникнути разом із рослинами та тваринами, планета стане непридатною для життя. До штучних джерел забрудненнявідносяться такі.

  1. Діяльність промислових підприємств, що забруднюють атмосферу газами, переважно отруйними. Наприклад, сірчаний газ при спалюванні вугілля; сірковуглець та сірководень під час виробництва штучних волокон. Джерелом пилу є теплові електростанції. При спалюванні 2000 т вугілля (електростанція невеликої потужності) за добу в повітря викидається 400 т золи та 120 т сірчаного газу та ін.
  2. Інтенсивний розвиток автотранспортуу світі призводить до того, що в атмосферу потрапляють мільйони тонн шкідливих газів, у тому числі щороку лише від стирання автомобільних шин — 50 млн. тонн гумового пилу. А викиди токсичних важких металів із автомобілів у світі становить понад 300 тис. тонн.
  3. Радіоактивне забруднення атмосфери. Варто згадати радіаційне забруднення внаслідок аварії на Чорнобильській атомній станції, яке досі впливає на здоров'я людей в Україні, Білорусі, Росії.

Способи очищення повітряділять на три основні групи:

  1. Раціональне використання палива та створення очисних споруд.
  2. Удосконалення технологій виробництва та автотранспорту. Створено автомобілі, що працюють на газі, енергії сонячних батарей.
  3. Поліпшення планування населених пунктів від міста до села, збільшення площ зелених насаджень. Матеріал із сайту

Безумовно, це вимагатиме об'єднання зусиль країн усього світу. У багатьох державах прийнято закони про охорону атмосферного повітря. З метою скорочення кількості виб-росів отруйних газів, золи, пилу в атмосферу у грудні 1997 р. на конференції ООН було складено Кіотський протокол «Про зміну клімату». У цьому протоколі для кожної держави визначено кількість викидів в атмосферу із поступовим її зменшенням. Документ підтримали 119 країн, окрім США та Японії.

Атмосфера — це не лише основа життя на планеті, а й своєрідний «екран», що захищає Землю від смертоносних променів Сонця та космічного простору. В атмосфері формуються погода та клімат. Охорона атмос-фери — нагальна задача всього людства.

На цій сторінці матеріал за темами:

  • Забруднення атмосферного повітря.

  • сайт

  • Штучне забруднення атмосфери розповідь

  • Цитати на тему взаємозв'язку людини, природи, хімії

  • Штучне забруднення

Питання щодо цього матеріалу:

  • Захист повітряного басейну є однією з найактуальніших проблем захисту довкілля. Охорона атмосфери від забруднень промисловими та транспортними викидами є найважливішим соціальним завданням, що входить до комплексу завдань глобальної проблеми охорони природи та покращення використання природних ресурсів. Забруднення повітря шкідливими речовинами завдає значної матеріальної шкоди народному господарству та призводить до збільшення захворюваності населення.

    Проблеми захисту атмосфери становлять широку область з кінця наук. Вона включає як загальні завдання хімічної технології, енергетики, фізики та машинобудування, так і питання, вирішенням яких займаються лікарі, гігієністи та ін.

    Найбільш ефективним методом захисту атмосфери від забруднення шкідливими речовинами є розробка нових маловідходних ресурсо- та енергозберігаючих технологічних процесів із замкнутими виробничими циклами. Однак ці питання вимагають великих фінансових витрат та розробки нових сучасних технологій та матеріалів. Тому, не відкладаючи вирішення цих питань на майбутнє, на сучасному етапі для більшості промислових і транспортних підприємств очищення повітря, що викидається в атмосферу, залишається основним заходом із захисту повітряного басейну від забруднення.

    Із загальної маси речовин, що забруднюють атмосферу,

    що надходять від антропогенних джерел, близько 90% становлять різного роду газоподібні, а 10% - тверді та рідкі речовини.

    Зважені речовини, що знаходяться в повітрі, називаються аерозолями, які прийнято ділити на три класи: пилу, дими і тумани.

    Пили – полідисперсні системи твердих завислих частинок розміром від 5 до 100 мкм.

    Дими – аерозолі з розмірами частинок від 0,1 до 5 мкм.

    Тумани - рідкі аерозолі, що складаються з крапель рідини. Вони можуть утримуватися розчинені речовини чи тверді частки. Вони утворюються в результаті конденсації пари або розпилення рідин. Розмір частинок у першому випадку близький до димів, тоді як у другому – до пилу.

    Особливе місце займають сажа і зола, що утворюються у процесі згоряння палива.

    Сажа - токсичний високодисперсний порошок, що на 95% складається з частинок вуглецю.

    Зола - незгорілий залишок палива, що складається з мінеральних домішок.

    У техніці пиловловлювання та очищення газів дисперсний склад пилу має вирішальне значення, так як залежно від цього вибирається відповідне пиловловлююче обладнання.

    До найбільш характерних газоподібних забруднення атмосферного повітря можна віднести:

      Диоксид сірки ( SO 2 ),

      оксид вуглецю ( СО),

      оксиди та діоксиди азоту ( NO, NO 2 ),

      вуглеводні (пари бензину, метан та ін.),

      з'єднання важких металів (свинцю, ртуті, кадмію та ін.),

      вуглекислий газ ( CO 2).

    Природно, у повітрі можуть бути й інші шкідливі газоподібні речовини, зумовлені наявністю поблизу тієї чи іншої виробництва. Викиди в атмосферу поділяються на:

    1 – парогазові та аерозольні;

    2 – технологічні та вентиляційні;

    3 – організовані та неорганізовані;

    4 – нагріті та холодні.

    Згідно з першою класифікацією, парогазові викиди – суміш газів, що не несуть у собі твердих або рідких частинок. Аерозольні викиди – суміш газів, що несуть у собі тверді або рідкі частки.

    Залежно від шкідливості газових складових і аерозольних частинок, що містяться в них, необхідно проводити очищення або однієї компоненти суміші, або ж суміш в цілому. У разі потрібно або комбінована очищення одному апараті, або комбінація послідовного розташування апаратів.

    Технологічні викиди утворюються в результаті технологічних процесів і є викидами при продуванні, викиди від запобіжних клапанів, з труб котелень, транспортних засобів та ін. Як правило, вони характеризуються високою концентрацією забруднюючих речовин. Вентиляційні викиди характеризуються великими обсягами газоповітряної суміші, але невисокими концентраціями забруднюючих речовин. У той самий час рахунок великих обсягів газоповітряної суміші валові викиди із нею забруднюючих речовин може бути значними.

    До організованих викидів відносяться викиди, що видаляються трубами або газоходами, що дозволяє використовувати досить легко газо-і пиловловлюючі установки. До неорганізованих - можна віднести викиди від розгерметизованого обладнання, викиди від необладнаних місць завантаження чи вивантаження матеріалів, транспортних систем та інших.

    Нагріті або холодні викиди розрізняються по перепаду температур між газом та навколишнім середовищем. При різниці температур до 30 ° С викиди вважатимуться холодними.

    Робота будь-якого пристрою, що видаляє завислі частинки, заснована на використанні одного або декількох механізмів осадження. До основних з них, що мають найбільше застосування, відносяться: гравітаційне осадження, осадження під дією відцентрових сил, інерційне осадження, зачеплення (ефект дотику), дифузійне осадження, електроосадження. До сучасних методів можна віднести термофорез та вплив електромагнітного поля. Вплив того чи іншого механізму на осадження частинок визначається цілим рядом факторів, і насамперед їх розміром.

    Гравітаційне осадження відбувається у результаті вертикального осідання частинок під впливом сили тяжкості. При падінні частка пилу зазнає опору середовища, тому швидкість падіння або осадження визначається умовою рівності сил тяжіння та гідравлічного опору. Тому частинки меншого діаметра матимуть меншу швидкість осадження і для очищення повітря від таких частинок знадобиться більший час знаходження запиленого потоку в пилоосадовій камері.

    Відцентрове осадження пилу відзначається при криволінійному русі запиленого потоку, коли під дією відцентрових сил частинки пилу, що розвиваються, відкидаються на поверхню осадження. В апаратах, заснованих на використанні відцентрових сил, можуть застосовуватися два важливі конструктивні рішення. В одному випадку пилегазовий потік обертається в нерухомому корпусі циліндричної або конічної форми. А в другому випадку пилогазовий потік рухається в роторі, що обертається. Перше рішення здійснюється в циклонах, а друге – у ротаційних пиловловлювачах.

    Інерційне осадження відбувається в тому випадку, коли маса частинки пилу не може слідувати разом з газом по лінії струму, що огинає щільну порівняно з повітрям речовину, інерції при повороті потоку продовжує прямолінійний рух. При цьому частка пилу стикається з перешкодою та осідає на ньому. Інерційне осадження частинок пилу є ефективним для частинок розміром більше 1 мкм.

    Дифузійне осадження буде спостерігатися в тому випадку, коли частинки, а це в основному невеликого розміру, піддаються впливу броунівського руху

    молекул. Внаслідок цього вони мають підвищену ймовірність контакту з обтічним тілом. Ефективність дифузійного осадження обернено пропорційна розмірам частинок і швидкості газового потоку.

    Осадження частинок пилу під впливом електричного струму залежить від зарядці частинок з наступним їх відділенням повітряного середовища під впливом електричного поля. Електрозарядка частинок пилу може бути здійснена при генерації аерозолю, рахунок дифузії вільних струмів і при короткому розряді. В останньому випадку частинки пилу заряджаються одним знаком, що дозволяє підвищити ефективність подальшого їх видалення з повітряного потоку.

    Термофорез є відштовхуванням частинок нагрітим тілом, викликане переміщенням повітряного середовища в результаті виникнення вільної конвекції. При термофорез концентрація частинок в областях з підвищеною і зниженою температурою стає різною, що і призводить до термодифузії частинок у бік знижених температур. Насправді це можна спостерігати як осадження пилу на зовнішніх стінах проти приладів центрального опалення.

    Осадження зважених частинок при контакті газового потоку з рідиною може здійснюватися на краплях, бульбашках і поверхні рідини.

    Уловлювання зважених частинок краплями засноване на кінематичній коагуляції, що виникає внаслідок різниці швидкостей частинок і крапель.

    Це може статися:

    Коли аерозоль рухається із малою швидкістю, а краплі рідини падають під впливом сили тяжкості;

    Коли аерозоль і краплі рухаються в одному або протилежному напрямку з різними швидкостями.

    Під час руху бульбашок забрудненого повітря через шар рідини (барботаж) усередині бульбашок виникає пульсація газів. Зважені частки при цьому прилипають до поверхні води, що оточує пляшечку газу.

    При осадженні твердих частинок на поверхні рідини, у разі коли газовий потік рухається вздовж рідкої поверхні, частинки осаджуються у воді в обсязі тонкої плівки, тобто. відбувається поверхневе забруднення води.

    Фільтрування газу через пористі матеріали полягає у проходженні аерозолю через фільтрувальні перегородки, які допускають проходження повітря, але затримують аерозольні частинки. Процес фільтрації в найбільш поширених фільтрах можна умовно сприйняти як процес обтікання циліндра, розташованого поперек потоку. Частинки пилу затримуються на поверхні волокон силами молекулярної взаємодії. Фільтрація запиленого потоку через пористий матеріал значно складніше, оскільки включає не тільки процес прилипання до матеріалу в результаті обтікання, але і за рахунок зіткнення з волокном або нитками. Необхідно враховувати, що на шляху руху запиленого потоку зазвичай розташовано кілька рядів волокон, що підвищує ефективність очищення.

    При вилученні газоподібних домішок використовуються методи абсорбції, адсорбції, каталізу та термічного окиснення.

    Абсорбційне очищення засноване на здатності рідин розчиняти гази або хімічно взаємодіяти з ними. При абсорбції відбувається перехід речовини із газової фази в рідку. Речовина, в якій відбувається розчинення газових компонентів, що абсорбуються, називається абсорбентом. Решта газового потоку, яка не абсорбується у рідині, зазвичай називається інертним газом. При фізичній абсорбції відбувається фізичне розчинення компонента, що абсорбується в розчиннику (абсорбенті). У цьому немає хімічні реакції. Цей процес відбувається в тому випадку, коли парціальний тиск компонента, що абсорбується в газі більше рівноважного парціального тиску над поверхнею розчину.

    При хімічній абсорбції (хемосорбції) компонент, що абсорбується, вступає в хімічну реакцію з поглиначем (рідкістю), утворюючи нові хімічні сполуки в рідкій фазі. Хемосорбційні процеси забезпечують більш повне вилучення компонентів із газових сумішей. Кількість газів, яку можна розчинити в рідині, залежить від властивостей газу та рідини, температури та парціального тиску газу над рідиною.

    Під процесом абсорбції розуміється поглинання газового компонента твердою речовиною. Явище адсорбції обумовлено наявністю сил тяжіння між молекулами адсорбенту (твердої речовини) і газом, що поглинається, на межі розділу дотичних фаз. Процес переходу молекул із газу на поверхневий шар адсорбенту відбувається у тому випадку, якщо сили тяжіння адсорбенту перевищують сили тяжіння з боку газу-носія. Молекули адсорбованої речовини, переходячи на поверхню адсорбенту, зменшують його енергію, у результаті відбувається виділення теплоти.

    При фізичній адсорбції молекули газу не вступають із молекулами адсорбенту в хімічну взаємодію. З підвищенням температури кількість фізично адсорбованої речовини зменшується, а збільшення тиску призводить до зростання величини адсорбції. Перевагою фізичної адсорбції є легка оборотність процесу.

    В основі хімічної адсорбції лежить хімічна взаємодія між адсорбентом і речовиною, що адсорбується. Діючі при цьому сили значно більші, ніж при фізичній адсорбції, і при цьому виділяється більше теплоти. Молекули газу, вступивши в хімічну взаємодію з молекулами адсорбенту, міцно утримуються на поверхні та в порах адсорбенту. Характерно те, що за низьких температур швидкість хімічної адсорбції мала, але вона зростає з підвищенням температури.

    Каталітичне очищення газів служить для перетворення домішок на нешкідливі сполуки. Процес протікає лежить на поверхні твердих тіл – каталізаторів. Підбір каталізаторів переважно вирішується емпіричним шляхом.

    На процес каталізу великий вплив має температура. При відносно низьких температурах, коли швидкість реакції мала порівняно зі швидкістю дифузії газів та процес очищення порівняно повільний. З підвищенням температури швидкість хімічної реакції зростає, збільшуючи при цьому швидкість дифузії газів. Однак, швидкість дифузії збільшується повільніше і може настати момент, коли процес очищення газу визначатиметься тільки швидкістю підведення реагуючих речовин, а використання для цього, як на початковій стадії процесу, внутрішньої поверхні каталізатора близьким до нуля. І тут каталіз перетворюється на область зовнішньої дифузії. У цьому дрібні пори каталізатора не грають ніякої ролі, але зростає роль зовнішньої поверхні.

    Найважливішою характеристикою каталізаторів є температура запалювання - та мінімальна температура, при якій каталізатор починає проявляти свої властивості.

    Термічним окисненням компонентів викидів називається окиснення при температурах до 1000°С. Окислення застосовується як щодо газів, так і горючих компонентів дисперсної фази аерозолів. Цей спосіб знаходить застосування для вилучення з газових потоків смол, масел, летких розчинників та інших компонентів. Вирішальне значення організації процесу має підготовка газів до реакції, тобто. нагрівання суміші до необхідної температури та забезпечення змішування горючих газів з окислювачем.

    Джерела забруднення атмосфери

    Очисні споруди

    Примітка

    Котельня, що працює на рідкому паливі

    Циклон або батарея циклонів

    Рукавні фільтри

    Розрахунок п.4.6

    Розрахунок п.4.7

    Котельня, що працює на газоподібному паливі

    Самостійні пропозиції

    Опис методу

    Котельня, що працює на твердому паливі

    Батарея циклонів

    Рукавні фільтри

    Розрахунок п.4.6

    Розрахунок п.4.7

    Фарбувально-сушильна камера

    Адсорбер

    Розрахунок п.4.8

    Зварювальний цех: зварювальне виробництво

    Скруббер Вентурі (Газопромивач КМП)

    Розрахунок п. 4.3

    Механічний цех: верстатне обладнання

    Пилоосадова камера

    Циклон ЦН

    Розрахунок п. 4.2

    Деревообробний цех

    Пилоосадова камера

    Циклон Гіпродревпром

    Розрахунок п. 4.2

    Розрахунок п.4.6

    Гальванічний цех

    Сітчастий тумано-бризкоуловлювач

    Розрахунок п.4.4

    Охорона повітря від забруднення в наші дні стала одним із першочергових завдань суспільства. Адже якщо без води людина може прожити кілька діб, без їжі кілька тижнів, то без повітря не обійтися і декількох хвилин. Адже дихання – це безперервний процес.

    Ми живемо на дні п'ятого, повітряного океану планети, як часто називають атмосферу. Якби її не було, життя на Землі не змогло б зародитися.

    Склад повітря

    Склад атмосферного повітря є незмінним ще з часів появи людства. Ми знаємо, що 78% повітря – це азот, 21% посідає кисень. Вміст у повітрі аргону та вуглекислого газу разом становить близько 1%. А решта всіх газів у сумі дають нам начебто незначну цифру в 0,0004%.

    Що ж стосується інших газів? Їх багато: метан, водень, чадний газ, оксиди сірки, гелій, сірководень та інші. Поки їхня кількість у повітрі не змінюється, все нормально. Але при збільшенні концентрації кожного з них відбувається забруднення.

    Відомо, що без їжі людина може прожити більше одного місяця, без води – лише кілька днів, а ось без повітря – лише кілька хвилин. Так він потрібен нашому організму! Тому питання про те, як захистити повітря від забруднення, має посідати першочергове місце серед проблем науковців, політиків, державних діячів та чиновників усіх країн. Щоб не вбити себе, людство має вжити термінових заходів щодо запобігання цьому забруднення. Дбати про чистоту довкілля зобов'язані і громадяни будь-якої країни. Це тільки здається, що від нас майже нічого не залежить. Є надія, що спільними зусиллями ми зможемо захистити повітря від забруднення, тварин від – зникнення, лісу – від вирубки.

    Атмосфера Землі

    Земля – єдина з відомих сучасної науці планет, де існує життя, що стало можливим завдяки атмосфері. Вона забезпечує наше існування. Атмосфера – це в першу чергу повітря, яке має бути придатним для…

    Як захиститись від забрудненого повітря

    Розділи: Початкова школа

    узагальнювати знання про джерела забруднення атмосфери, наслідки, до яких вони призводять і правила охорони повітря; сформулювати правила особистої екологічної безпеки; розвивати пам'ять, логічне мислення, лексичний запас; виховувати дбайливе ставлення до довкілля.

    ХІД УРОКУ

    1. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ (1 хв)

    2. Введення у тему УРОКУ (2 хв)

    Руда ворона:

    – Бракує свіжого повітря! Нема чим дихати! Я навіть колір змінила. Задихаюсь! Допоможіть!

    Додаток 1.

    – Пропоную допомогти ВОРОНІ. З її прохання, як сформулювати тему уроку? (Як захиститись від забрудненого повітря). "Додаток 1 = слайд 1".

    На які питання ми маємо дати їй відповідь? / Від чого забруднюється повітря і чого це призводить? Що робити для охорони повітря від забруднень? Як захистити себе від забрудненого повітря? /"Додаток…

    Рекомендуємо також

Loading...Loading...