Классификация загрязнителей воздуха
С учетом токсичности и потенциальной опасности загрязнителей их распространенности и источников эмиссии они были разделены условно на несколько групп:1). Основные (критериальные) загрязнители атмосферы - СО, SO2 оксиды азота, углеводороды, твердые частицы.
2). Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)
3). Следы элементов (в основном металлы )
4). Постоянные газы (СО2, фторхлорметаны и др.)
5). Пестициды
6). Абразивные твердые частицы (кварц, асбест и др.)
7). Разнообразные загрязнители, оказывающие многостороннее действие на организм, (нитрозамины, озон, сульфаты, нитраты, кетоны, альдегиды и другие.)
Оксиды азота образуются преимущественно при высокотемпературной фиксации азота и кислорода в силовых установках и двигателях внутреннего сгорания. Оксид азота образуется при электрических разрядах в атмосфере и присутствуют в отработавших газах автомобилей. Диоксид серы образуется при сгорании топлива с высоким содержанием серы ( нефть, каменный уголь).
Источниками эмиссии этого токсичного газа являются стационарные источники горения, например ТЭС (85%-95%), промышленные обьекты (5-10%), двигатели внутреннего сгорания (2-7%).
Диоксид серы относят к главным и наиболее важным загрязнителям воздуха, опасным для животных и растений и участвующим в образовании фотохимического смога. Общая эмиссия диоксида серы в атмосферу составляет 8-10 т в год т.е. значительно превосходит поступление в атмосферу большинства других токсичных химических веществ, и постоянно возрастает пропорционально росту потребления энергии.
Оксид углерода - наиболее опасный и чрезвычайно распространенный из газообразных загрязнителей воздуха, токсичность которого обусловлена реакцией с гемоглобином крови. Образование СО происходит при неполном сгорании различного топлива. Естественным источником СО являются лесные пожары и фотохимическое превращение органических соединений в атмосфере. Около 25% СО антропогенного происхождения. Значительное количество (в США почти 40% всех загрязнений атмосферы) оксида углерода поступает в атмосферу городов и промышленных регионов с отработавшими газами автотранспорта.
Предполагается, что в будущем снизится загрязнение воздуха такими токсичными веществами, как пыль и оксиды серы, углерода и азота. Однако большую опасность будут представлять газы и пары органических веществ и тяжелые металлы (свинец, кадмий, бериллий и др.)
Содержащиеся в атмосфере твердые частицы представляют собой пыль, песок, золу, сажу, вулканическую пыль и аэрозоли органической (высокомолекулярные соединения) и неорганической природы. Часто токсичность твердых частиц обусловлена адсорбцией на их поверхности таких опасных соединений, как ПАУ или нитрозамины.
Фотоксиданты образуются в атмосфере при взаимодействии реакционноспособных углеводородов и оксидов азота под действием УФ - радиации. В конечном итоге образуются высокотоксичные вещества: пероксиацетилнитрат и др.)
Оксиданты загрязняют воздушный бассейн большинства крупных городов мира, поскольку их образование связано с развитием промышленности и автотранспорта.
Следующая группа загрязнителей - полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) - могут быть как первичными, так и вторичными загрязнителями атмосферы и обычно адсорбируются на твердых частицах. Многие из ПАУ отличаются выраженным канцерогенным, мутагенным и тератогенным действием и представляют серьезную угрозу для человека. Основным источником эмиссии ПАУ являются ТЭЦ, работающие на нефти или каменном угле, а также предприятия нефтехимической промышленности и автотранспорта.
Из нескольких миллионов известных соединений лишь около 6000 были проверены на канцерогенную активность. В настоящее время установлено, что 1500 химический соединений, являющихся потенциальными загрязнителями атмосферы, обладают выраженными канцерогенными свойствами.
Содержание ПАУ и других канцерогенных веществ, попадающих в атмосферу с выбросами промышленных предприятий, составляет в крупных индустриальных городах около 80% от общего загрязнения окружающей среды.
Следовые количества химических элементов представлены в атмосфере такими высокотоксичными загрязнителями, как мышьяк, бериллий, кадмий, свинец, магний и хром. Они обычно присутствуют в воздухе в виде неорганических солей, адсорбированных на твердых частицах.
Около 60 металлов идентифицировано в продуктах сгорания угля. В дымовых газах ТЭЦ обнаружены ртуть, мышьяк, барий, бериллий, висмут, бром, кадмий, хлор, кобальт, медь, железо, фтор, свинец, марганец, сурьма,
молибден, никель, селен, теллур, хром, вольфрам, таллий, олово, титан, уран, ванадий, цинк и цирконий.
Для большинства перечисленных элементов их выброс в атмосферу с дымовыми газами ТЭЦ составляет ? от абсолютного уровня загрязнения воздуха всеми источниками эмиссии этих элементов. При этом максимальное количество загрязнителей попадает в атмосферу при сжигании угля. Hа долю этого источника приходится более 95% твердых частиц, 85% оксидов серы, 70% оксидов азота и более 90% следов элементов от общего количества выбросов для всех ТЭЦ, работающих на угле, нефти и газе.
Скапливаясь в атмосфере, загрязнители взаимодействуют друг с другом, гидролизуются и окисляются под действием влаги и кислорода воздуха, а также изменяют свой состав под воздействием радиации. Вследствие этого продолжительность пребывания токсичных примесей в атмосфере тесно связана с их химическими свойствами Велика продолжительность пребывания в воздухе малоактивных соединений следующей группы токсичности - постоянных газов (фреоны и диоксид углерода). Из пестицидов, которые обычно распыляют с самолетов, особенно токсичны фосфорорганические пестициды, при которых в атмосфере образуются продукты еще более токсичные, чем исходные соединения.
Анализ загрязнений воздуха относится к наиболее трудным задачам, поскольку в одной пробе одновременно могут находиться сотни токсичных примесей органических и неорганических соединений различных классов. Концентрации токсичных веществ, попадающих из различных источников в атмосферу и воздух рабочей зоны, и находятся на уровне следовых количеств или микропримесей, т.е. в интервале 10-4 - 10-7 % и ниже. кроме того, воздух представляет неустойчивую систему с постоянно изменяющимся составом (наличие влаги, кислорода, фотохимические реакции, изменение метеорологических условий).
Ресурс: Виртуальная школа БАКАЙ
Статья: Классификация загрязнителей воздуха
Опубликовано:06/11/2003
Автор:ВШБ
Читателей:7449
Статья: Классификация загрязнителей воздуха
Опубликовано:06/11/2003
Автор:ВШБ
Читателей:7449
