Презентация на тему «Охрана воздушной среды»

Охрана воздушной среды

Состав, структура и функции атмосферы

Атмосфера

Атмосфера - наиболее легкая оболочка нашей планеты, граничащая с космосом. Через атмосферу осуществляется обмен веществом и энергией с космосом, в этом состоит ее биосферная функция. Земля получает метеоритную материал и космическую пыль и теряет легкие газы - водород и гелий. Атмосфера Земли пронизана солнечным излучением, которое определяет тепловой режим поверхности планеты, вызывает диссоциацию молекул газов и ионизацию атомов.

Газовый состав атмосферы

N2 O2 Ar CO2 Ne He CH4 Kr N2O H2 Xe O3

78,8 20,95 0,93 0,03 1,8 • 10-3 5,2 • 10-4 2,2 • 10-4 10-4 10-4 5 • 10-5 8 • 10-6 10-6

75,51 23,15 1,28 0,046 1,25 • 10-3 0,72 • 10-4 1,2 • 10-4 2,9 • 10-4 1,5 • 10-4 0,3 • 10-5 3,6 • 10-5 3,6 • 10-5

Элемент

Объемная доля,%

Весовая доля, %

Структура атмосферы

Структура атмосферы и зависимость температуры от высоты

Загрязнение атмосферы

Последствия для биосферы

Атмосферные загрязнители разделяются по агрегатному состоянию: 1. Твердые, в том числе пыли. 2. Жидкие, в том числе аэрозоли. 3. Газообразные, в том числе пары. 4. Смешанные.

По происхождению: 1. Естественные земного (вулканы, пожары, выветривание) и неземного (метеориты, кометы) происхождения. Не угрожают состоянию атмосферы. 2. Антропогенные: теплоэнергетические, атомной энергетики, промышленные, транспортные. Угрожают состоянию атмосферы как природной среды.

Последствия загрязнения атмосферы

ПАРНИКОВЫЙИ ЭФФЕКТ. Заключается в том, что воздух с повышенным содержанием СО2 прозрачен для солнечного излучения в видимом диапазоне и поглощает тепловое инфракрасное излучение Земли. При этом солнечное излучение беспрепятственно нагревает поверхность Земли, а инфракрасное излучение Земли поглощается в приземном слое и не может уйти в космос. Глобальным последствием увеличения концентрации СО2 в атмосфере будет потепление климата Земли, что приведет к массовому таянию льдов, подъему уровня воды в океанах, затоплению обширных территорий суши, исчезновению части животного и растительного мира.

Разрушение озонового слоя

РАЗРУШЕНИЕ ОЗОНОВОГО СЛОЯ. Природа явления не выяснена. Наиболее распространена теория разрушения О3 выбрасываемыми в атмосферу фтор- хлор- углеродами, которые используются в компрессионных холодильных установках и для вытеснения жидкостей из аэрозольных упаковок. Большинство развитых стран подписали конвенцию о недопустимости выбросов фтор- хлор- углеродов в атмосферу. Озоновый слой выполняет защитную функцию, поглощая высокочастотное ультрафиолетовое излучение Солнца, смертельное для живых организмов. Поскольку количество О3 убывает, слой утончается и все большая часть ультрафиолетовых лучей высокой частоты проходит к поверхности Земли. По прогнозам в ближайшие годы концентрация О3 в атмосфере снизится на 10%.

Кислотные дожди

КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ. Возникают в результате химических реакций продуктов сгорания с атмосферной водой. Считают, что 2/3 кислотных осадков вызваны реакцией SО2+Н2О=Н2SО3, а 1/3 - реакцией 2NО2+Н2О+О=2НNО3. В первом случае атмосферные осадки содержат серную кислоту, во втором - азотную. Окислы серы образуются в воздухе при сжигании содержащих серу органических веществ, таких, как уголь и нефть. Окислы азота являются результатом химической реакции между атмосферными азотом и кислородом при высоких температурах, возникающих на границе пламени при сжигании в воздухе любых видов топлив. Кислотные осадки разрушают хлорофилл в листьях растений, снижают их урожайность, повышают кислотность почв, вызывают коррозию металлов, отрицательно действуют на человека, растений и животных.

Смог

СМОГ. Это локальное загрязнение, при котором газообразные загрязнители не рассеиваются, а под действием солнечного излучения образуют NО2 - газ коричневого цвета, О2 и О3. Эти продукты соединяются с аэрозолями и пылью, вступают в реакции с другими загрязнителями, и процесс идет непрерывно, захватывая новые загрязнители. Различают два типа смогов: восстановительный (дым, сажа, SO2) Максимальные уровни загрязнений наблюдаются утром при t = O?C. Раздражает дыхательные пути. фотохимический Образуется при взаимодействии окислов азота с углеводородами выхлопных газов. Это белёсый туман, иногда желтовато-коричневого оттенка, вызывающий резкую боль в глазах и слезотечение. Образование фотохимического смога ускоряется в присутствии солнечных лучей, поэтому максимальные уровни его приходятся на полдень.

Медики и экологи

Медики и экологи считают, что практически 40 % заболеваний (онкология, инфекционные заболевания, сахарный диабет, бронхиальная астма и т.п.) вызваны экологическими причинами. Иногда именно загрязнение воздуха приводит к смертельным исходам. Чаще умирают люди, уже страдавшие тяжёлыми заболеваниями органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. Однако есть фактор, бесспорно коррелирующий с числом серьёзных лёгочных и сердечно-сосудистых заболеваний – это курение. Курильщики в загрязнённом воздухе больше подвержены заболеваниям лёгких, чем в отсутствии загрязнения. ? Курение и загрязнение воздуха обладает сильным синергическим эффектом. Таким образом, увеличение загрязнения атмосферы приводит к росту числа различных заболеваний и преждевременных смертей.

Методы защиты атмосферы

Нормирование загрязнителей атмосферы с помощью предельно допустимых концентраций (ПДК). Концентрации газообразных загрязнителей определяются с помощью приборов - газоанализаторов. Различают несколько видов ПДК: 1. ПДКРЗ (предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны) - это такая концентрация вредных веществ в воздухе (мг/м3), при которой ежедневная работа в течение 8 часов на протяжении всего рабочего стажа не может вызывать у трудящихся отклонений в состоянии здоровья. Устанавливается для промышленных зон.

ПДКСС

2. ПДКСС (среднесуточная предельно допустимая концентрация вредного вещества в атмосфере, мг/м3) – устанавливается для жилых зон и биосферы в целом. При концентрациях загрязнителей не превышающих ПДКСС можно находиться неограниченно длительное время без вреда для здоровья. ПДК для различных загрязнителей разные.

Методы очистки газовых выбросов в атмосферу

1. Механические осадители пыли: Циклон

Фильтры тканевые

Осадительный лабиринт

2. Мокрые инерционные пылеуловители:

Схема электрического фильтра

Физико-химические методы очистки газов

1. Абсорбция - поглощение загрязнителей жидким сорбентом. Аппаратура, реализующая данный метод очистки, аналогична барботажным, пенным аппаратам, или брызгальным скрубберам в которых в качестве жидкости используется сорбент. 2. Адсорбция - поглощение загрязнителей твердыми пористыми веществами. Наиболее распространенный сорбент - активированный уголь.

Конденсация

3. Конденсация - осуществляется переводом вредных газов и паров в жидкую фазу путем охлаждения выбросов в теплообменном устройстве до температуры ниже точки росы. Основным недостатком метода является возможность очистки воздушных выбросов только от веществ с достаточно низкой температурой кипения.

Дожигание углеводородов

4. Дожигание углеводородов и других органических соединений до более простых, в идеале - до состояния СО2 и Н2О. Метод достаточно варварский, но из-за простоты технической реализации широко распространен в России. Например, при добыче нефти в Томской области из – за отсутствия газопроводов большую часть попутного природного газа приходится сжигать.

Химические методы очистки

5. Химические методы очистки, при которых в результате химических реакций газообразные вещества превращаются в безвредные газы, либо в твердые или жидкие вещества, которые затем удаляются осаждением. Наиболее просто методы реализуются при жидком или твердом состоянии расходуемых на обезвреживание химических реактивов.