Курсовая работа (т): Влияние стационарных источников загрязнения на состояние атмосферного бассейна

Влияние стационарных источников загрязнения на состояние атмосферного бассейна

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Костанайский социально-технический университет имени академика

Зулхарнай Алдамжар

Кафедра естественных наук

Влияние стационарных источников загрязнения на состояние атмосферного бассейна

Дипломная работа

Экология

Калиев Еськожа

Научный руководитель:

Лалаян Н.Т.,

к.б.н., профессор

Костанай, 2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Загрязнение, охрана и методы определения загрязнений воздуха

. Характеристика предприятия и источников загрязнения атмосферного воздуха

.1 Методика определения выбросов вредных веществ в атмосферу

.1.1 Твердые частицы

.1.2 Оксиды серы

.1.3 Оксид углерода

.1.4 Оксиды азота

.2 Расчеты выбросов вредных веществ в атмосферу

.2.1 АПО№ 1

.2.2 АПО № 2

.2.3 АПО № 3

.3 Расчет платежей за загрязнение атмосферного воздуха за отчетный период

.4 Расчет категорийности предприятия

Выводы

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Окружающий нас воздух (атмосфера) является важнейшим фактором обеспечения нашей жизни. Стоит прекратить поступление воздуха в организм через органы дыхания, как уже через короткое время наступит смерть.

Серьезную опасность для человека представляет не нехватка воздуха как такового, а его прогрессирующее загрязнение. Под загрязнением атмосферы понимают присутствие в ней одного или более ингредиентов или их комбинаций в таких количествах и в течение такого времени, что они могут принести вред здоровью или благосостоянию человека, или чрезмерно повлиять на сложившийся уклад жизни.

Особенностью загрязнителей атмосферы является их преимущественная локализация в сравнительно небольших географических районах - городах и других промышленных центрах. Скорость накопления вредных веществ превышает возможности самоочищения атмосферы.

Атмосферный воздух загрязняется путем принесения в него или образования в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровня естественного содержания.

Загрязняющее вещество - примесь в атмосферном воздухе, оказывающая при определенных концентрациях неблагоприятное воздействие на здоровье человека, объекты растительного и животного мира и другие компоненты окружающей природной среды или наносящая ущерб материальным ценностям.

Наше обоняние не способно сигнализировать о наличии в воздухе всех вредных для нашего организма загрязнений, например, оксида и диоксида углерода, оксидов азота (I) и (II). В то же время, хотя мы и ощущаем присутствие в атмосфере даже таких ядовитых веществ как синильная кислота, наш организм не отвечает на это какой - либо защитной реакцией. Неравномерно по своему характеру и воздействие на человека некоторых раздражающих газов. Так аммиак сначала вызывает раздражающее действие, тогда как его вредное воздействие сказывается с некоторым опозданием; у диоксидов серы и азота мы наблюдаем обратную картину. Ограничены возможности наших органов обоняния и с точки зрения количественного определения содержания в воздухе примесей. Не говоря о том, что восприимчивость людей ко многим обладающим запахом загрязнениям воздуха носит строго индивидуальный характер, по отношению к некоторым ядовитым веществам, таким, как сероводород и диоксид азота, имеет место явление привыкания. Что же касается радиоактивных загрязнений воздуха, которые приобрели особое значение лишь в последние десятилетия, то для их обнаружения мы вообще не обладаем какими - либо органами чувств.

Забота о сохранении чистоты воздуха, без которого невозможна жизнь, превратилась в результате увеличения плотности населения, повышения интенсивности движения транспорта и развития промышленности во всеобъемлющую и исключительно серьёзную проблему. Решением этой проблемы, при активном участии широкой общественности и средств массовой информации, занимаются представители самых разных профессий - химики, врачи, биологи и юристы. Однако обязательным условием принятия действенных мер является, прежде всего, точное знание вида и концентрации, присутствующих в воздухе загрязнений бытового, транспортного и промышленного происхождения, обнаружение и учет которых осуществляются методами физического и химического анализа. Широкое, причем не менее важное, поле деятельности открывается перед специалистами, выполняющими такие анализы в рабочих и производственных помещениях. И здесь, прежде чем приступать к осуществлению надлежащих мероприятий, призванных обеспечить охрану здоровья работающих или предотвратить загрязнение готовой продукции, необходимо располагать результатами анализов. [1,2,3,4,5,6,34]

Целью данной работы является количественное определение выбросов в атмосферу вредных веществ стационарными источниками ТОО "Приречное", а также расчет платежей за загрязнение окружающей среды.

Задачи исследования:

1) Определение объёмов вредных веществ, выбрасываемых источниками данного предприятия в атмосферный воздух - твердые частицы, оксиды серы, оксид углерода, оксиды азота;

2) Рассчитать суммы платежей за загрязнение окружающей среды за отчетный период;

3) Определить категорию опасности предприятия.

1. ЗАГРЯЗНЕНИЕ, ОХРАНА И МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОЗДУХА.

Нижние слои атмосферы состоят из смеси газов (см. табл. 1). Кроме приведенных в таблице, в виде небольших примесей в воздухе присутствуют и другие газы: озон, метан, такие вещества, как оксид углерода (СО), оксиды азота и серы, аммиак.

Таблица 1

В высоких слоях атмосферы состав воздуха меняется под воздействием жесткого излучения Солнца, которое приводит к распаду молекул кислорода на атомы. Атомарный кислород является основным компонентом высоких слоев атмосферы. Наконец, в наиболее удаленных от поверхности Земли слоях атмосферы главными компонентами становятся самые легкие газы - водород и гелий. Поскольку основная масса вещества сосредоточена в нижних слоях (до 30 км), то изменения состава воздуха на высотах более 100 км не оказывают заметного влияния на общий состав атмосферы. [7,8,4,9]

По данным областного управления охраны окружающей среды выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от станционных и передвижных источников загрязнения в Костанайской области за 2007 год составили 367,231 тыс. тонн, в том числе:

· Твердые вещества - 95,48 тыс. тонн

· Диоксид серы - 53,87 тыс. тонн

· Оксид углерода - 157,831 тыс. тонн

· Диоксид азота - 23,98 тыс. тонн

· Углеводороды - 19,68 тыс. тонн

· Прочие - 16,39 тыс. тонн

Более чем 49% от общего объема составляют выбросы от автотранспорта. В 2007 году автотранспортом области выброшено 179,944 тыс. тонн загрязняющих веществ.

Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако последствия употребления огня, которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось мириться с тем, что дым мешал дыханию, и что сажа ложилась черным покровом на потолке и стенах жилища. Получаемое тепло было для человека важнее, чем чистый воздух и не закопченные стены пещеры. Это начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы, ибо люди обитали тогда небольшими группами, занимая обширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось еще серьезными последствиями.

Так было вплоть до начала девятнадцатого века. Лишь за последние сто лет развитие промышленности "одарило" нас такими производственными процессами, последствия которых вначале человек еще не мог себе представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя. Все это результат великих изобретений и завоеваний человека. [10,11,35]

В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем, загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство.

Источники загрязнения теплоэлектростанции - выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газы; металлургические предприятия (особенно цветной металлургии) - загрязняют атмосферу окислами азота, сероводородом, хлором, фтором, аммиаком;

соединениями фосфора, ртути и мышьяка загрязняют воздух химические и цементные заводы.

Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних.

Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. [12,13,7,36] Вредными основными примесями пирогенного происхождения являются следующие:

а) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн.т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серо содержащего топлива или переработки сернистых руд. Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65 процентов от общемирового выброса.

в) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 11 км. от таких предприятий, обычно бывают густоусеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

д) Оксиды азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн.т. в год.

е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектам. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

ж) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты.

Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу тяжелых различных металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на 11т. предельного чугуна выделяется кроме 12,7 кг сернистого газа и 14,5 кг. Пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода. [12,13,8]

Проблеме загрязнения воздуха и определения его состава уделяется огромное внимание как злободневной и актуальной в наше время.

В научно - технической литературе нет, какой либо отдельной книги, специально посвященной только вопросу анализа воздуха. Некоторые важные методы исследования подробно рассматриваются в рекомендациях рабочей группы по вопросам поддержания чистоты воздуха, созданные при союзе немецких инженеров. Проблемам анализа воздуха посвящены отдельные разделы различных книг по газовому анализу.

Во втором издании " Определение загрязнений воздуха в атмосфере и на рабочем месте " [1] В. Лейте обработал и обобщил накопленные материалы в этой высшей степени важной области лабораторного анализа (1968 г.). Раздел, посвященный собственно анализу воздуха, содержит подробное описание схемы проведения исследования и отбора проб. Проводится различие между суммарными длительными и разовыми пробами. Учитывая современную тенденцию к непрерывному контролю, автор приводит общие сведения относительно соответствующих приборов. Автор также рассматривает проблему таких загрязнений, как пыль и дым - практически " ничейная земля " между физикой и химией - а также обширную методику их анализа. Профессор доктор Вольфган Лейте прежде всего воспользовался опытом, накопленным в этой области фирмой, где он работает. Перечень использованной им литературы составляет 583 ссылки.

В соответствии с научно - технической программой ГКНТ 0.85.04 "Создать и внедрить эффективные методы и средства контроля загрязнения окружающей среды" организациями ряда министерств и ведомств за период 1982 - 1985 г.г. подготовлены методики по определению содержания загрязняющих веществ в промышленных выбросах в атмосфере. [14,15] Работа проводилась под научно - методическим руководством Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова (заведующий отделом профессор М.Е. Берменд). В "Сборник методик по определению концентраций загрязняющих веществ в промышленных выбросах" [15] включены методики определения концентраций диоксида серы, оксидов азота, серной кислоты, моно оксида углерода, сероводорода, аммиака, сероуглерода, хлора, брома, хлористого водорода, бромистого метила, газообразных и твёрдых фторидов, суммы углеводородов, пыли и соединений металлов.

Действенной мерой охраны атмосферного воздуха от загрязнений является установление нормативов предельно допустимых воздействий на него, в частности - решение вопросов нормирования и регулирования выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. В "Совершенствовании экономических механизмов в области охраны окружающей среды" [16] в статье 38 "Нормативы предельно допустимых выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду" Закона Республики Казахстан "Об охране окружающей

среды" [17] говорится: " В целях предотвращения загрязнения окружающей среды с учётом всех источников и объёмов загрязнения на соответствующей территории, комплексного их влияния на здоровое население, растительный и животный мир устанавливаются по каждому источнику загрязнения нормативы предельно допустимых выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду ".