Мониторинг атмосферы

Министерство образования и науки Украины.

ОНПУ

Кафедра ТНРЭ

 

 

Реферат на тему:

“Мониторинг атмосферы”.

 

 

 

 

 

 

 

Подготовила_______   ст.гр.ХЭ-002 Рымша  Е.В.

Руководитель_______Андрианов  А.М.      
Содержание.

Введение________________________________________________стр.3

1. Классификация источников загрязнения.___________________стр.6
2. Нормирование качества атмосферного воздуха_____________стр.10
3. Характеристика загрязняющих атмосферу веществ__________стр.15

         4.Биомониторинг загрязняющих веществ_____________________стр.18

            4.1. Биомониторинг двуокиси серы_________________________стр.18

  4.2.Аммиак_____________________________________________стр.18

  4.3.Бор_________________________________________________стр.19

  4.4.Хлористый водород  и соляная кислота___________________стр.19

  4.5.Твердые частицы  и тяжелые металлы____________________стр.20

  4.6.Смеси загрязняющих  веществ__________________________стр.22

Вывод__________________________________________________стр.24

Список литературы_______________________________________стр.26

 

Введение

Атмосфера —  внешняя газовая оболочка Земли, механическая смесь разных газов, водяных паров и твердых (аэрозольных) частиц.

Атмосферный воздух необходим для дыхания  живых организмов (существ), используется в технологических процессах горения и плавки как сырье для получения кислорода, азота, инертных газов, оксида углерода. Атмосфера является средой для размещения газообразных отходов производства. Под действием атмосферных осадков, солнечной радиации и в результате леса воздушных масс атмосферный воздух избавляется от посторонних примесей. Этот процесс называется самоочищением атмосферы.

Атмосфера выполняет  следующие функции:

1.содержит  кислород, необходимый для дыхания  живых организмов;

2.является  источником углекислого газа для фотосинтеза растений;

3.защищает  живые организмы от космических  излучений;

4.сохраняет  тепло Земли и регулирует климат;

5.трансформирует  газообразные продукты обмена  веществ;

6.переносит  водяные пары по планете;

7.является  средой обитания летающих форм организмов;

8.служит источником  химического сырья и энергии;

9.принимает  и трансформирует газообразные  и пылевидные отходы.

 

Состав атмосферы  находится в состоянии динамического  равновесия, поддерживаемого такими климатическими факторами, как перемещение воздушных масс (ветер и конвекция) и атмосферные осадки, жизнедеятельность животного и растительного миров, особенно лесов и планктона мирового океана, а также в результате космических процессов, геохимических явлений хозяйственной деятельности человека.

Общая масса  атмосферы составляет 5,14-10¹⁵ т. Около 50% массы атмосферы приходится на нижний слой толщиной около 5 км. Масса слоя толщиной 30 км составляет 99% всей массы атмосферы.

По вертикали  атмосфера имеет слоистое строение. Выделение отдельных слоев (табл..1) основано на изменении температуры с высотой.

Таблица.1. Характеристика основных зон, выделяемых в атмосфере

		Температура, °С
Зона атмосферы ..	Верхняя и нижняя границы зоны от уровня моря, км
			нижняя  граница зоны	верхняя граница зоны
тропосфера	0-11	+ 15	-56
стратосфера	11 — 50	-56	-2
мезосфера	50-85	-2	-92
термосфера	85 — 500	-92	+ 1200

 

Верхняя граница  атмосферы четко не выделяется. Она  переходит постепенно в космическое пространство.

Осредненная температура атмосферы на средних широтах уменьшается линейно с высотой до отметки 11 км. При этом средняя температура уровне моря принимается равной 288 К, а на высоте 11 км — 216,7 К.

Различия в нагревании воздуха приводят к горизонтальным градиентам давления, которые, в свою очередь, являются причиною конвекций горизонтальных перемещений воздушных масс.

На перемещение воздушных  масс воздействует также сила Кориолиса, возникающая в следствии вращения Земли; центробежное ускорение, возникающее районах, прилегающих к областям высокого и низкого давления; силы трения, замедляющие движение воздуха вблизи земной поверхности. В северном полушарии движение воздушных потоков вокруг центров высокого давления осуществляется по часовой стрелке с отклонением наружу и вниз от кругового движения. Этот поток получил название нисходящего и является одним из возможных препятствий для рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере.

При движении воздушных потоков вокруг центров  низкого давления вектор скорости направлен внутрь и вверх от кругового движения против часовой стрелки. В этом случае загрязняющие вещества из нижних слоев атмосферы переносятся вверх и рассеиваются в больших объемах воздуха.

При движении воздуха  в северном полушарии против часовой  стрелки вокруг центра низкого давления формируется циклон, при движении в направлении часовой стрелки вокруг центра низкого давления формируется антициклон.

 

1. классификация источников загрязнения.

 

Загрязнение атмосферы — изменение состава атмосферы в результате попадания в нее примесей.

Примесь в атмосфере — это рассеянное в атмосфере вещество, не содержащееся в ее постоянном составе.

Загрязняющее  воздух вещество — это примесь в атмосфере, оказывающая неблагоприятное воздействие на окружающую среду и здоровье населения.

Поскольку примеси  в атмосфере могут претерпевать различные превращения, их можно условно разделить на первичные и вторичные.

Первичная примесь в атмосфере — примесь, сохранившая за рассматриваемый интервал времени свои физические и химические свойства.

Превращения примесей в атмосфере — процесс, при котором примеси в атмосфере подвергаются физическим и химическим изменениям под влиянием природных и антропогенных факторов, а также в результате взаимодействия между собой.

Вторичная примесь в атмосфере — это примесь в атмосфере, образовавшаяся в результате превращения первичных примесей.

По воздействию  на организм человека загрязнение атмосферы  подразделяют на физическое и химическое. К физическому относят: радиоактивное излучение, тепловое воздействие, шум, низкочастотные вибрации, электромагнитные поля. К химическому — наличие химических веществ и их соединений.

Выбросы в  атмосферу загрязняющих веществ  характеризуются по 4 признакам: по агрегатному состоянию, химическому составу, размеру частиц и массовому расходу выброшенного вещества.

Загрязняющие  вещества выбрасываются в атмосферу  в виде смеси пыли, дыма, тумана, пара и газообразных веществ.

Источники выбросов в атмосферу подразделяют на естественные, обусловленные природными процессами, и антропогенные (техногенные), являющиеся результатом деятельности человека.

К числу естественных источников загрязнения атмосферного воздуха относят пыльные бури, массивы зеленых насаждений в период цветения, степные и лесные пожары, извержения вулканов. Примеси, выделяемые естественными источниками:

• пыль растительного, вулканического, космического происхождения, 
  продукты эрозии почвы, частицы морской соли;
• туманы, дым и газы от лесных и степных пожаров;

 

Естественные  источники обычно бывают площадными (распределенными) и действуют сравнительно кратковременно. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.

Антропогенные (техногенные) источники загрязнения атмосферного воздуха, представленные главным образом выбросами промышленных предприятий и автотранспорта, отличаются многочисленностью видов.

 

Рис. 1. Источники загрязнения атмосферы:

1 — высокая  дымовая труба; 2 — низкая дымовая  труба; 3 — аэрационный фонарь  цеха; 4 — испарения с поверхности бассейна; 5 — утечки через неплотности оборудования; 6 — пыление при разгрузке сыпучих материалов; 7 — выхлопная труба автомобиля; 8 — направление движения потоков воздуха.

Источники выбросов промышленных предприятий бывают стационарными (источники 1—6), когда координата источника выброса не изменяется во времени, и передвижными (нестационарными) (источник 7 — автотранспорт).

Источники выбросов в атмосферу подразделяют на: точечные, линейные и площадные.

Каждый из них может быть затененный и незатененный.

Точечные  источники (на рис. 1— 1, 2, 5, 7) — это загрязнения, сосредоточенные в одном месте. К ним относятся дымовые трубы, вентиляционные шахты, крышные вентиляторы.

Линейные  источники (3) имеют значительную протяженность. Это аэрационные фонари, ряды открытых окон, близко расположенные крышные вентиляторы. К ним могут быть также отнесены автотрассы.

Площадные источники (4, 6). Здесь удаляемые загрязнения рассредоточены по плоскости промышленной площадки предприятия. К площадным источникам относятся места складирования производственных и бытовых отходов, автостоянки, склады горюче-смазочных материалов.

Незатененные (1), или высокие, источники расположены в недеформированном потоке ветра. Это дымовые трубы и другие источники, выбрасывающие загрязнения на высоту, превышающую 2,5 высоты расположенных по близости зданий и других препятствий.

Затененные источники (2—7) расположены в зоне подпора или аэродинамической тени здания или другого препятствия.

Источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу  подразделяют на организованные и неорганизованные.

Из организованного источника (1, 2, 7) загрязняющие вещества поступают в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды трубы.

Неорганизованный  источник выделения загрязняющих веществ (5, 6) образуется в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу пыли и газов, в места загрузки, выгрузки или хранения продукта. К неорганизованным источникам относят автостоянки, склады горюче-смазочных или сыпучих материалов другие площадные источники.

 

 

 

 

2. Нормирование качества атмосферного воздуха

Для количественной оценки содержания примеси в атмосфере  используется понятие концентрации — количества вещества, содержащегося в единице объема воздуха, приведенного к нормальным условиям.

Качество  атмосферного воздуха — это совокупность его свойств, определяющая степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом. Качество атмосферного воздуха может считаться удовлетворительным, если содержание примесей в нем не превышает предельно допустимых концентраций (ПДК). ПДК — это максимально концентрация примеси в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении все жизни человека не оказывает на него и на окружающую среду в целом прямого или косвенного воздействия, включая отдаленные последствия. Под прямым воздействием понимается нанесение организму человека временного раздражающего действия, вызывающего ощущение запаха, кашель, головную боль. При накоплении в организме вредных веществ выше определенной доз могут возникать патологические изменения отдельных органов или организма в целом. Под косвенным воздействием понимаются такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая вредного влияния на живые организмы, ухудшают, обычные условия обитания: поражаются зеленые насаждения, увеличивают число туманных дней и т.д.

Основным  критерием установления нормативов ПДК для оценки качества атмосферного воздуха является воздействие содержащихся в воздухе загрязняющих примесей на организм человека.

Для оценки качества атмосферного воздуха установлены  две категории ПДК: максимально разовая (ПДК_мр) и среднесуточная (ПДК_СС).

ПДК_Мр — основная характеристика опасности вредного вещества. Установлена для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, световой чувствительности, биоэлектрической активности головного мозга) при кратковременном воздействии атмосферных примесей. По этому нормативу оцениваются вещества, обладающие запахом или воздействующие на другие органы чувств человека.

ПДК_СС — установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вещества на организм человека. Вещества, оцениваемые по этому нормативу, обладают способностью временно или постоянно накапливаться в организме человека.

К началу 1999 г. по нормативам ПДК оценивалось около 1000 веществ, которые могут попадать в атмосферный воздух. ПДК наиболее распространенных загрязняющих веществ приведены в табл. 4.3.