Фотохімічний смог, аналіз причин та механізму його утворення

Смог снижает видимость, усиливает коррозию металлов и сооружений, оказывает отрицательное воздействие на здоровье человека. Интенсивный и длительный смог может явиться причиной повышения заболеваемости и смертности [4].

Угарный газ, входящий в состав смога, представляет собой соединение углерода с кислородом; газ без цвета и запаха. Угарный газ впервые выделил французский врач Жак де Лассон в 1776 году при нагревании древесного угля с окисью цинка. Плотность угарного газа 0,00125 г/см3 при 0 ˚С и давлении 0,1 Мн/м2 (1 кгс/см2),   tпл =-205 ˚С, tкип =-191,5 ˚С, критическая температура - 140м˚C, критическое давление 3,46 Мн/м2 (34,6 кгс/см2).

От фотохимического смога страдают и люди, и растения, и постройки, и различные материалы. Он вызывает у людей раздражение слизистых оболочек глаз, носа, горла, обостряет легочные и различные хронические заболевания, помимо раздражающего воздействия может оказать и общетоксическое. Для смога характерен неприятный запах [5].

Фотохимический туман ведет за собой ускоренную коррозию материалов и элементов зданий, растрескивание красок, резиновых и синтетических изделий, и даже порчу одежды. Всемирная организация здравоохранения установила предельно допустимую концентрацию – 120 частей на 1млрд, хотя эта цифра часто превышается, а в Калифорнии достигает пиковых значений – 600 частей на 1млрд. Содержание 300 частей на 1млрд достаточно, чтобы вызвать раздражение глаз и слизистых оболочек гортани и носоглотки. В то же время даже меньшие концентрации способны серьёзно навредить плодам цитрусовых деревьев. Такие вещества как оксиды углерода, азота, серы и озон вызывают воспаление органов дыхательной системы, уменьшение легочной функции, затруднение процесса дыхания, вызывают кашель и насморк. Еще более значительные концентрации загрязнителей могут вызывать воспаление слизистых оболочек. Корреляция между уровнем озона, и как основного индикатора общего городского загрязнения, и поступлениями в госпитали людей, страдающих от заболеваний дыхательной системы (в том числе и летальных) крайне высока. Негативные воздействия особенно критичны для групп риска, среди которых можно выделить страдающих от эмфиземы легких, бронхита и астмы. Фотохимический смог отрицательно влияет и на растительность. Особенно плохо фотохимический смог влияет на бобы, свеклу, злаки, виноград, а также декоративные растения. Признаком того, что растение подверглось вредному влиянию фотохимического тумана, является набухание листьев, которое затем переходит в появление на верхних листьях пятен и белого налета, а на нижних ведет к появлению бронзового или серебристого оттенка. Затем растение начинает быстро чахнуть [6].

Смог несет большую опасность для всей биосферы. Борьба с ним – одна из главнейших задач в решении экологического вопроса.

Уменьшить долю смога, создаваемую промышленностью, можно с помощью пылеуловителей, если оборудовать ими предприятия. Эффективно использование специальных фильтров. Преимущества фильтров: высокая эффективность по извлекаемым компонентам (90-98%); простота и компактность; минимальный уровень энергозатрат на очистку (от 1,5 до 4,5 кВт/сутки); надежность в эксплуатации, высокая степень ремонтопригодности; малая чувствительность к концентрационным колебаниям [7].

На городском уровне, борьба со смогом заключается в принятии различных законодательных мер, которые обязуют промышленные предприятия строго контролировать выбрасываемые ими вещества в атмосферу, уменьшить суммарные выбросы от автомобилей, путем ограничения их нахождения в городе, призывами отказаться от личного автотранспорта. Основными на сегодняшний день методами снижения загрязнения атмосферы, в том числе кислотообразующими выбросами, являются разработка и внедрение различных очистных сооружений и правовая защита атмосферы.

Для средних и малых предприятий энергетики использовать метод сжигания топлива в кипящем слое, при котором удаляется до 95% диоксида серы и от 50 до 75% оксидов азота. Хорошо разработана технология уменьшения содержания оксидов азота (на 50-60%) путем снижения температуры горения. Использование на электростанциях в качестве топлива природного газа. Реально заменить горючие ископаемые могут возобновимые экологически чистые энергетические ресурсы, такие, как солнечная энергия, ветер, морские приливы, термальные источники недр Земли [8].

Ведутся исследования по снижению загрязнений от выхлопных газов автомобилей. Перспективна замена бензина в автомобилях другими видами топлива (например, смесью спиртов – применение биоэтанола), применение газобаллонных автомобилей, использующих природный газ, и электромобилей (сравнительно больше преуспели в производстве электромобилей Швеция (бренд VOLVO), США (TESLA) и Китай (DENZA, BYD).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВИСНОВКИ

 

Локальная защита от смога – личный вклад человека в очистку воздуха и, соответственно, в собственное здоровье. Это достигается принципиальным пользованием экологически чистой техникой и топливом, покупкой безопасных для окружающей среды и своего здоровья хозяйственных средств. Определенную роль может сыграть и снижение потребления энергии. Методов борьбы имеется довольно много, но почти каждый из них имеет свои недостатки, а некоторые методы неэффективны совсем. Полностью избавиться от смога нам не удастся, ведь для этого нужно перевести весь транспорт на экологически чистое топливо, установить очистные сооружения на всех заводах и фабриках, значительно уменьшить количество испарения вредных газов, однако принять менее радикальные меры по очистке биосферы от его вредного воздействия вполне реально. Наибольшие трудности в исследованиях по снижению загрязнения от выхлопных газов вызывает уменьшение выбросов оксидов азота, которые помимо образования кислотных осадков ответственны за появление фотохимических загрязнителей (фотохимический смог) и разрушение озонового слоя в стратосфере. Для решения этой проблемы ведутся работы по созданию различных каталитических конвертеров, преобразующих оксиды азота в молекулярный азот. Создание безотходного производства во всех отраслях промышленности требует решения ряда сложных инженерно-технологических задач, огромных капиталовложений. Содержание серы в выбросах можно уменьшить, используя низкосернистый уголь, а также путем физической или химической его промывки. Но физические методы очистки малорентабельны. Химический метод очистки: в различных фильтрах и очистителях газообразные продукты сгорания пропускаются через водный раствор извести, в результате образуется нерастворимый сульфат кальция СаSО4. Этот метод позволяет удалить до 95% SО2, но является дорогостоящим (снижение температуры дымовых газов и понижение тяги требует дополнительных затрат энергии на их подогрев; кроме того, возникает проблема утилизации СаSО4) и экономически эффективен лишь при строительстве новых крупных предприятий.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

 

1. Химия и общество (перевод с англ.). М., Мир, 1995.

2. Опаловский А.А. Планета Земля глазами химика. М., Наука, 1990.

3. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. Учеб. пособие для геогр., биол., геол., с.-х. спец. вузов. М., Высш. шк., 1998.

4. Демина Т. А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды - М: Аспект Пресс, 1996.

5. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. – М., 1988.

6. Хасаинова Н.В., Скорик А.В. Шпаргалка по экологии: учеб. пособие. – М.: ТК Велби, 2005. – 40 с.

7. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. – М., 1998.

8. Экологически проблемы: что происходит, кто виноват и  что делать?/под. ред. В.И. Данилова-Данильяна. – М., 1997.