Материал: Вредные факторы и их воздействие на окружающую среду и человека

Вредные факторы и их воздействие на окружающую среду и человека

Контрольная работа

По отраслевой экологии

Вариант 7

. Вредные факторы и их воздействие на окружающую среду и человека

.1 Основные понятия. Нормативно-правовая база

.Окружающая среда - совокупность естественных и измененных природных условия обитания человека и производственной деятельности общества. Термины «окружающая природная среда», «окружающая среда», «внешняя среда» - синонимы.

Окружающая среда - совокупность физических, биологических и социальных факторов, способных оказывать прямое и косвенное воздействие на человека внешняя оболочка земли.

Охрана природы - система государственных, общественных, административно-хозяйственных, технико-экономических, юридических мероприятий, направленных на поддержание благоприятных для жизни условий, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов.

Загрязнение - привнесение в какую-либо среду новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение естественного среднемноголетнего уровня этих агентов в среде, вследствие чего данная экосистема разрушается или снижается ее продуктивность.

Объектами загрязнения служат: атмосфера, вода, почва. Косвенными объектами загрязнения (жертвы загрязнения) являются растения, животные, микроорганизмы.

Источники загрязнения разнообразны: это не только промышленные предприятия и теплоэнергетические комплексы, но и бытовые отходы, отходы животноводства, намеренно вводимые человеком в экосистемы для защиты продуцентов от вредителей, болезней и сорняков.

Ингредиенты загрязнения - тысячи химических соединений, особенно металлы и оксиды, токсические вещества, аэрозоли. Разные источники выбросов могут быть одинаковыми по составу и характеру загрязняющих веществ. Так, углеводороды поступают в атмосферу и при сжигании топлива, и от нефтепродуктов, и от газодобывающей промышленности.

Предельно-допустимые выбросы в атмосферу (ПДВ, т/г)- научно-технический норматив, устанавливаемый из условий, чтобы содержание загрязняющих веществ в приземном слое воздуха (1-2 м) от источника или их совокупности не превышало нормативов качества воздуха для населения, а также для животного и растительного мира.

В городе, где сосредоточено большое число промышленных объектов, происходит наложение их выбросов. Примеси, в основном сосредоточены в слое воздуха толщиной 1…2 м. Городской воздух значительно загрязняется при неблагоприятных условий погоды.

Устанавливают ПДВ на основании расчета рассевания примесей в атмосфере. Согласно методике нормирования промышленных выбросов, в случае нагретых выбросов из близко расположенных между собой труб ПДВ рассчитывают по формуле:

 (1)

где - фоновая концентрация в данном городском или населенном пункте.- количество труб, V- объем дымовых газов, выбрасываемых в единицу времени, H- высота труб, - перегрев газов относительно окружающего воздуха, А и - коэффициенты характеризующие соответствующие неблагоприятные климатические условия и влияния рельефа (для ровной местности ), F - коэффициент, определяющий влияние осаждение примеси (для газов F=1); m и n - вспомогательные параметры.

Предельно-допустимые концентрации (ПДК, мг/м, %, ppm ) примесей в атмосфере - максимальная концентрация примесей, отнесенная к определенному периоду осреднения, при периодическом воздействии или на протяжении длительного времени не оказывает вредного воздействия на человека и окружающую среду в целом.

Комитетом Всемирной Организации Здравоохранения в 1964 г. установлены 4 уровня загрязнения воздуха:

отсутствие влияния

раздражение

хронические заболевания

острые заболевания

При первом уровне не обнаруживается прямое или косвенное воздействие на человека.

Предельно допустимый сброс - (ПДС, г/час) - масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

 (г/час) (2)

где - max часовой расход сточных вод (м3/час)

-концентрация загрязняющих веществ в водах (г/м3)

- определяется по методам, изложенным в справочнике проектировщика «Канализация населенных пунктов и промышленных предприятий». Раздел II. М.,Стройиздат, 1981, с.22-40. или в соответствии с «Правилами охраны поверхности воды от загрязнения сточными водами». Для сброса сточных вод в черте населенного пункта устанавливаются на уровне соответствующих ПДК.

Экстренно высокое загрязнение атмосферного воздуха: 20-29 ПДК в течении 2 суток, или 30-49 ПДК в течении 8-ми часов, или - 50ПДК и более кратковременно.

Стандарты качества воздуха - установление контроля и нормирования содержания примесей вредных веществ в атмосферном воздухе в целях защиты окружающей среды от загрязнения.

Правовую основу охраны окружающей среды в Республике Беларусь составляют: Конституция РБ, Законы РБ «О Президенте Республики Беларусь», «О Совете Министров Республики Беларусь и подчиненных ему государственных органах», «О местном управлении и самоуправлении в Республики Беларусь», которые определяют компетенцию органов государственной власти в области охраны окружающей среды, другие законодательные акты, непосредственно регулирующие вопросы охраны окружающей среды, к которым относятся:

Закон Республики Беларусь «Об охране окружающей среды» от 26.11.1992 г;

Закон Республики Беларусь «О государственной экологической экспертизе» от 18.06.1993 г.;

Закон Республики Беларусь «Об отходах производства и потребления» от 25.11.1993 г.;

Закон Республики Беларусь «О налоге за пользование природными ресурсами» от23.12.1991 г.;

Закон Республики Беларусь «О платежах за землю» от 18.12.1991 г.4

Закон Республики Беларусь «Об охране атмосферного воздуха» от 15.04.1997 г. и др.

Республиканским органом государственного управления в области охраны окружающей среды является Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды, задача которого - осуществление комплексного управления природоохранной деятельностью и проведение государственной политики в области рационального использования природных ресурсов.

В РБ применяется множество других документов в области охраны окружающей среды (Правила, Инструкции Нормы) а также государственные стандарты, например: из серии «Охрана природы. Атмосфера», в т.ч. по контролю качества воздуха населенных пунктов (ГОСТ 17.2.3.01-77), установлению допустимых выбросов - ПДВ (ГОСТ 17.2.3.02 -78), основные термины и определения по метеорологическим аспектом загрязнения атмосферы и промышленным выбросам (ГОСТ 17.2.1.04-77), по выбросу вредных веществ автомобилями, тракторами и двигателями (ГОСТ 17.2.1.02-76), классификация выбросов по составу (ГОСТ 17.2.1.02-76), ГОСТ 17.1.1.01-77 - (нормирование сбросов воды). Гидросфера., Экологический паспорт предприятия (ГОСТ 17.0.0.04-90).

В рамках международного сотрудничества Республика Беларусь подписала и ратифицировала Венскую конвенцию об охране озонового слоя, Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, Киотский протокол и рамочную конвенцию, ограничивающие выбросы парниковых газов.

.2 Природа и свойства загрязняющих окружающую среду веществ. Влияние на человека и растительность

По условиям образования все вещества, загрязняющие атмосферу делятся на примеси естественного и искусственного (антропогенного) происхождения.

Примеси естественного происхождения поступают в результате вулканической деятельности, выветривания почвы и горных пород, лесных пожаров, отмирания растений и т.д.

Примеси антропогенного происхождения образуются в результате деятельности человека, прежде всего в процессе сжигания ископаемого топлива (в двигателях внутреннего сгорания, на тепловых электростанциях), а также при сжигании промышленных и бытовых отходов, ядерных взрывов и т.д.

По воздействию на организм человека - загрязняющие атмосферные вещества делятся на физические и химические.

К физическим относятся - 1) радиоактивные элементы, которые являются источником концентрирующей радиации; 2) тепловые загрязнение (повышение температуры); 3) шумы и низкочастотные вибрации (инфразвук).

К химическим 1) газообразные производные углерода и жидкие углероды; 2) моющие средства; 3)пластмассы; 4) пестициды и другие синтетические вещества; 5) производные серы; 6) производные азота; 7) тяжелые металлы; 8) соединение фтора; 9) твердые примеси; 10) органические вещества.

По составу - примеси подразделяют на:

газообразные (СО, СО2,SO2, оксиды азота) - около 90 % выбросов;

твердые - (пыль, тяжелые металлы, минеральные и органические соединения, радиоактивные)- 10%;

жидкие - (серная кислота) -масса выбросов мала по сравнению с твердыми и газообразными.

Большинство загрязняющих веществ распределено по классам опасности:класс - чрезвычайно опасные;класс - опасные;класс - умеренно опасные;класс - относительно безопасные.

При сжигании всех видов топлива образуются и поступают в атмосферу водяной пар и диоксиды углерода (СО2), которые находится в атмосфере в естественных условиях и не оказывают вредного воздействия на человека, поэтому их не относя, к загрязняющим веществам, хотя на их долю приходится большая часть всех выбросов антропогенного происхождения.

Оксид углерода - (СО) или угарный газ. Основная масса образовывается в результате сжигания ископаемого топлива ДВС (двигатели внутреннего сгорания) - главные источники СО.

Концентрация СО, превышающая ПДК, приводит к физиологическим изменениям в организме человека, а концентрация > 750 млн-1 - к смерти. При соединении с гемоглобином, образуется карбоксигемоглобин, повышение которого в крови сопровождается:

ухудшением остроты зрения и способности оценивать интервалы времени;

нарушаются психомоторные функции головного мозга (2-5%);

изменение деятельности работы сердца и легких (.>5%);

головные боли, сонливость, спазмы, смертность (10-8%).

Диоксид серы - (SO2) - сернистый газ. Второе (по массе) загрязняющие атмосферу вещество. Основная причина наличия в атмосфере - использование ископаемого топлива (уголь). Разрушаясь в атмосфере, образует сернистый ангидрид SO3, взаимодействующий с парами воды и образующий H2SO3 и H2SO4.

Оказывает вредное воздействие на человека. При концентрации дымов 150-200 мг/м3 приводит к увеличению симптомов, затрудняющих дыхание и болезням легких. При концентрации SO2 0,3-0,5 млн-1 (ррm) в течении нескольких дней поражаются листья растений и иголки сосны.

Кислотный дождь или кислые осадки. Норма кислотных осадков pH 5,5-5,6. Более кислая среда получается из-за избыточного количества осадков антропогенного происхождения. Большинство исследователей считают, что осадки стали более кислыми за последние 10 лет. Особенно в Северной Европе и США.

Уменьшение pH из-за кислотных дождей, вызывает поражение растений, что приводит к снижению урожайности. Наиболее чувствительны бобовые, подсолнухи, травы, виноград, картофель.

При pH=3,4 поражается 1% площади поверхности листьев тополя.

Наиболее устойчивы хвойные породы (pH=2,5).

Оксиды азота () - образуются в процессе горения при высоких температурах, в ДВС, работающих на бензине и дизельном топливе.

В присутствии ультрафиолетового солнечного излучения образуют фотохимические окислители (ПАН, ПБН), которые участвуют в образовании смога. Воздействие на человека - раздражение и воспаление глаз, что приводит к заболеваниям.

Углеводороды (СН) - образуются в процессе сжигания топлива автотранспортом (ДВС и топливные баки автомобилей, дизельные двигатели) - одно из первых мест среди источников загрязнения атмосферы канцерогенными веществами.

Твердые вещества (пыль). Пыль, способная некоторое время находится в воздухе, является аэрозолью.

По дисперсности (степени измельченности) различают пыль:

а) крупнодисперсная - частицы >10 мкм

б) среднедисперсная - частицы > 10 до 5 мкм

в) мелкодисперсная и дым - частицы < 5 мкм, почти не оседают и рассеиваются в окружающей среде.

В зависимости от материала, из которого пыль образована, она может быть органической и неорганической.

Органическая пыль бывает растительного происхождения (мучная, табачная, сахарная, чайная, хлопковая) и животного происхождения (костяная, шерстяная). Неорганическая подразделяется на минеральную (кварцевая, цементная и др.) и металлическую (стальная, чугунная, медная, алюминиевая и др.).

Пыли рассматривают как дисперсные системы: монодисперсные, т.е. состоящие из частиц одинаковой величины и полидисперсные т.е. такие, в состав которых входят частицы различной величины. Основные физико-химические свойства пыли: дисперсность (степень измельчения), химический и минералогический состав, строение частиц, плотность, удельная поверхность, взрывоопасность, пожароопасность, электрические свойства.

Диоксины и фураны. Принятое название полихлористых дибензопарадиоксинов (ПХДД) и полихлористых дибензофуранов (ПХДФ). Источники образования: неконтролируемое сжигание коммунальных отходов; сжигание топлива в печах устаревшей конструкции; процессы производства различных химикатов, где используются хлорсодержащие соединения; целлюлозно-бумажная промышленность; металлургия, т.е. любые термические процессы, если в зоне горения присутствуют органическая материя и хлор.

Действуют на человека как яды, т.е. накапливаются в организме, так как плохо растворимы в воде. Вызывают тяжелые воспалительные аллергические изменения кожи (т.н. хлорная проказа), нарушение образования гемоглобина, воспаление поджелудочной железы, снижение сопротивляемости инфекциям.

2. ВЫБРОСЫ, ОБРАЗОВАННЫЕ ПРИ ГОРЕНИИ ТОПЛИВА

.1 Типы топлива

Состав выбросов. Нетрадиционные виды топлива

Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха поступают от установок, работающих на углеводородном топливе (бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, уголь, природный газ и др.). Количество загрязнений определяется составом, объектом сжигаемого топлива и организацией процесса сгорания. В последние годы количество выбросов от транспорта составляет около 70% всех выбросов в атмосферу.

Горючее вещество топлив состоит в основном из 3-х элементов: C, , S. Горение - быстрое соединение кислорода с этими горючими элементами, сопровождающееся выделением тепла.