Реферат: Рациональное использование воздуха

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

1) Качество атмосферы и особенности ее загрязнения;
2) Основные химические примеси, загрязняющие атмосферу.
III. Методы и средства защиты атмосферы:
1) Основные методы защиты атмосферы от химических примесей;
2) Классификация систем очистки воздуха и их параметры.
Атмосфера – это газообразная оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов и простирающаяся на высоту более 100 км. Она имеет слоистое строение, которое включает ряд сфер и расположен­ные между ними паузы. Масса атмосферы составляет 5,91015 т, объ­ем – 13,2-1020 м 3
. Атмосфера играет огромную роль во всех природ­ных процессах и, в первую очередь, регулирует тепловой режим и общие климатические условия, а также защищает человечество от вредного космического излучения.
Основными газовыми компонентами атмосферы являются азот (78%), кислород (21%), аргон (0,9%) и углекислый газ (0,03%). Газовый состав атмосферы меняется с высотой. В при­земном слое из-за антропогенных воздействий количество угле­кислого газа возрастает, а кислорода снижается. В отдельных ре­гионах в результате хозяйственной деятельности в атмосфере уве­личивается количество метана, оксидов азота и других газов, вызывающих такие неблагоприятные явления, как парниковый эффект, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, смог.
Циркуляция атмосферы влияет на режим рек, почвенно-растительный покров, а также экзогенные процессы рельефообразования. И, наконец, воздух – необходимое условие жизни на Земле.
Наиболее плотный слой воздуха, прилегающий к земной по­верхности, носит название тропосферы. Толщина ее составляет: на средних широтах 10-12 км, над уровнем моря и на полюсах 1-10 км, а на экваторе 16-18 км.
Из-за неравномерности нагрева солнечной энергией в атмо­сфере образуются мощные вертикальные потоки воздуха, а в приземном слое отмечается неустойчивость его температуры, относи­тельной влажности, давления и т.п. Но при этом температура в тропосфере по высоте является стабильной и уменьшается на 0,6°С на каждые 100 м в диапазоне от +40 до -50°С. В тропосфере содержится до 80% всей влаги, имеющейся в атмосфере, в ней об­разуются облака и формируются все виды осадков, которые по своей сути являются очистителями воздуха от примесей.
Выше тропосферы расположена стратосфера, а между ними на­ходится тропопауза. Толщина стратосферы составляет около 40 км, воздух в ней заряжен, влажность его невысока, при этом темпера­тура воздуха от границы тропосферы до высоты 30 км над уров­нем моря постоянна (около -50°С), а затем она постепенно по­вышается до +10°С на высоте 50 км. Под воздействием космиче­ского излучения и коротковолновой части ультрафиолетового излучения Солнца молекулы газов в стратосфере ионизируются, в результате образуется озон. Озоновый слой, располагаемый до 40 км, играет очень большую роль, оберегая все живое на Земле от ультрафиолетовых лучей.
Стратопауза отделяет стратосферу от лежащей выше мезосферы, в которой количество озона уменьшается, а температура на высоте примерно 80 км над уровнем моря составляет -70°С. Рез­кий перепад температур между стратосферой и мезосферой объ­ясняется наличием озонового слоя.
1) Качество атмосферы и особенности ее загрязнения

Под качеством атмосферы понимают совокупность ее свойств, определяющих степень воздействия физических, хими­ческих и биологических факторов на людей, растительный и жи­вотный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом. Качество атмосферы зависит от ее загрязненности, причем сами загрязнения могут попадать в нее от природных и ан­тропогенных источников. С развитием цивилизации в загрязнении атмосферы все больше и больше превалируют антропогенные ис­точники.
В зависимости от формы материи загрязнения подразделяют на вещественные (ингредиентные), энергетические (параметрические) и вещественно-энергетические. К первым относят механические, химические и биологические загрязнения, которые обычно объединяют общим понятием «примеси», ко вторым — тепловые, акустические, электромагнитные и ионизирующие излучения, а также излучения оптического диапазона; к третьим — радионуклиды.
В глобальном масштабе наибольшую опасность представляет загрязнение атмосферы примесями, так как воздух выступает посредником загрязнения всех других объ­ектов природы, способствуя распространению больших масс за­грязнения на значительные расстояния. Промышленными вы­бросами, переносимыми по воздуху, загрязняется Мировой океан, закисляются почва и вода, изменяется климат и разрушается озоновый слой.
Под загрязнением атмосферы понимают привнесение в нее примесей, которые не содержатся в природном воздухе или изменя­ют соотношение между ингредиентами природного состава воздуха.
Численность населения Земли и темпы его роста являются предопределяющими факторами повышения интенсивности за­грязнения всех геосфер Земли, в том числе и атмосферы, так как с их увеличением возрастают объемы и темпы всего того, что добывается, производится, потребляется и отправляется в отходы. Наибольшее загрязнение атмосферы наблюдается в городах, где обычные загрязнители — это пыль, сернистый газ, оксид углерода, диоксид азота, сероводород и др. В некоторых городах в связи с особенностями промышленного производства в воздухе содержатся специфические вредные вещества, такие, как серная и соляная кислота, стирол, бенз(а)пирен, сажа, марганец, хром, свинец, метилметакрилат. Всего в городах насчитывается несколько сотен различных загрязнителей воздуха.
Особую тревогу вызывают загрязнения атмосферы вновь создаваемыми веществами и соединениями. ВОЗ отмечает, что из 105 известных элементов таблицы Менделеева 90 используются в производственной практике, а на их базе получено свыше 500 новых химических соединений, почти 10% из которых вредные или особо вредные.
Различают естественные примеси, т.е. обусловленные природными процессами, и антропогенные, т.е. возни­кающие в результате хозяйственной деятельности человечества (рис. 1). Уровень загрязнения атмосферы примесями от естест­венных источников является фоновым и имеет малые отклонения от среднего уровня во времени.
Рис. 1. Схема процессов выбросов веществ в атмосферу и трансформации
исходных веществ в продукты с последующим выпадением в виде осадков
Антропогенные загрязнения отличаются многообразием ви­дов примесей и многочисленностью источников их выброса. Наиболее устойчивые зоны с повышенными концентрациями загрязнений возникают в местах активной жизнедеятельности че­ловека. Установлено, что каждые 10-12 лет объем мирового про­мышленного производства удваивается, а это сопровождается примерно таким же ростом объема выбрасываемых загрязнений в окружающую среду. По ряду загрязнений темпы роста их выбро­сов значительно выше средних. К таковым относятся аэрозоли тяжелых и редких металлов, синтетические соединения, не суще­ствующие и не образующиеся в природе, радиоактивные, бакте­риологические и другие загрязнения.
Примеси поступают в атмосферу в виде газов, паров, жидких и твердых частиц. Газы и пары образуют с воздухом смеси, а жид­кие и твердые частицы - аэрозоли (дисперсные системы), которые подразделяют на пыль (размеры частиц более 1 мкм), дым (разме­ры твердых частиц менее 1 мкм) и туман (размер жидких частиц менее 10 мкм). Пыль, в свою очередь, может быть крупнодисперс­ной (размер частиц более 50 мкм), среднедисперсной (50-10 мкм) и мелкодисперсной (менее 10 мкм). В зависимости от размера жидкие частицы подразделяются на супертонкий туман (до 0,5 мкм), тонкодисперсный туман (0,5-3,0 мкм), грубодисперсный ту­ман (3-10 мкм) и брызги (свыше 10 мкм). Аэрозоли чаще полидисперсные, т.е. содержат частицы различно­го размера.
Основными химическими примесями, загрязняющими атмо­сферу, являются следующие: оксид углерода (СО), диоксид углерода (СО 2
), диоксид серы (SO 2
), оксиды азота, озон, углеводороды, соединения свинца, фреоны, промышленные пыли.
Основными источниками антропогенных аэрозольных загряз­нений воздуха являются теплоэлектростанции (ТЭС), потребляю­щие уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, метал­лургические, цементные, магнезитовые и другие заводы. Аэро­зольные частицы от этих источников отличаются большим химическим разнообразием. Чаще всего в их составе обнаружива­ются соединения кремния, кальция и углерода, реже – оксиды ме­таллов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, ко­бальта, молибдена, а также асбест. Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предприятиях.
К постоянным источникам аэрозольного загрязнения отно­сятся промышленные отвалы – искусственные насыпи из переот­ложенного материала, преимущественно вскрышных пород, об­разующихся при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающей промышленности, ТЭС. Произ­водство цемента и других строительных материалов также являет­ся источником загрязнения атмосферы пылью.
Сжигание каменного угля, производство цемента и выплав­ка чугуна дают суммарный выброс пыли в атмосферу, равный 170 млн т/г.
Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с во­дяным паром. К опасным факторам антропогенного характера, способст­вующим серьезному ухудшению качества атмосферы, следует от­нести ее загрязнение радиоактивной пылью. Время пребывания мелких частиц в ниж­нем слое тропосферы составляет в среднем несколько суток, а в верхнем – 20-40 суток. Что касается частиц, попавших в страто­сферу, то они могут находиться в ней до года, а иногда и больше.
III

. Методы и средства защиты атмосферы


1)
Основные методы защиты атмосферы

Все известные методы и средства защиты атмосферы от хими­ческих примесей можно объединить в три группы.
В первую группу входят мероприятия, направленные на сни­жение мощности выбросов, т.е. уменьшение количества выбра­сываемого вещества в единицу времени. Во вторую группу входят мероприятия, направленные на защиту атмосферы путем обра­ботки и нейтрализации вредных выбросов специальными системами очистки. В третью группу входят мероприятия по нор­мированию выбросов как на отдельных предприятиях и устройст­вах, так и в регионе в целом.
Для снижения мощности выбросов химических примесей в атмосферу наиболее широко используют:
- замену менее экологичных видов топлива экологичными;
- сжигание топлива по специальной технологии;
- создание замкнутых производственных циклов.
В первом случае применяют топливо с более низким баллом загрязнения атмосферы. При сжигании различных топлив такие показатели, как зольность, количество диоксида серы и оксидов азота в выбросах, могут сильно различаться между собой, по­этому введен суммарный показатель загрязнения атмосферы в баллах, который отражает степень вредного воздействия на че­ловека.
Сжигание топлива по особой технологии (рис. 2) осуществ­ляется либо в кипящем (псевдоожиженном) слое, либо предвари­тельной их газификацией.
Рис. 2. Схема тепловой электростанции с использованием дожигания
топочных газов и впрыскиванием сорбента: 1 - паровая турбина; 2 - горелка;
3 - бойлер; 4 - электроосадитель; 5 - генератор
Для уменьшения мощности выброса серы твердое, порошко­образное или жидкое топливо сжигают в кипящем слое, который формируется из твердых частиц золы, песка или других веществ (инертных или реакционно-способных). Твердые частицы вдува­ются в проходящие газы, где они завихряются, интенсивно пере­мешиваются и образуют принудительно равновесный поток, ко­торый в целом обладает свойствами жидкости.
Предварительной газификации подвергаются уголь и нефтя­ные топлива, однако на практике чаще всего применяют газифи­кацию угля. Поскольку в энергетических установках получаемый и отходящий газы могут быть эффективно очищены, то концен­трации диоксида серы и твердых частиц в их выбросах будут ми­нимальными.
Одним из перспективных способов защиты атмосферы от хи­мических примесей является внедрение замкнутых производст­венных процессов, которые сводят к минимуму выбрасываемые в атмосферу отходы, вторично используя их и потребляя, т. е. пре­вращая их в новые продукты.
2) Классификация систем очистки воздуха и их параметры

По агрегатному состоянию загрязнители воздуха подразделя­ются на пыли, туманы и газопарообразные примеси. Промыш­ленные выбросы, содержащие взвешенные твердые или жидкие частицы, представляют собой двухфазные системы. Сплошной фазой в системе являются газы, а дисперсной – твердые частицы или капельки жидкости.
Системы очистки воздуха от пыли (рис. 3) делятся на четыре основные группы: сухие и мокрые пылеуловители, а также элек­трофильтры и фильтры.
Рис. 3. Системы и методы очистки вредных выбросов
При повышенном содержании пыли в воздухе используют пылеуловители и электрофильтры. Фильтры применяют для тон­кой очистки воздуха с концентрацией примесей менее 100 мг/м 3
.
Для очистки воздуха от туманов (например, кислот, щелочей, масел и др. жидкостей) используют системы фильтров, называе­мых туманоуловителями.
Средства защиты воздуха от газопарообразных примесей зави­сят от выбранного метода очистки. По характеру протекания фи­зико-химических процессов выделяют метод абсорбции (про­мывка выбросов растворителями примеси), хемосорбции (про­мывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически), адсорбции (поглощение газообразных примесей за счет катализаторов) и термической нейтрализации.
Все процессы извлечения из воздуха взвешенных частиц включают, как правило, две операции: осаждение частиц пыли или капель жидкости на сухих или смоченных поверхностях и удаление осадка с поверхностей осаждения. Основной операцией является осаждение, по ней собственно и классифицируются все пылеуловители. Однако вторая операция несмотря на кажущуюся простоту связана с преодолением ряда технических трудностей, часто оказывающих решающее влияние на эффективность очист­ки или применимость того или иного метода.
Выбор того или иного пылеулавливающего устройства, кото­рое представляет систему элементов, включающую пылеулови­тель, разгрузочный агрегат, регулирующее оборудование и вен­тилятор, предопределяется дисперсным составом улавливаемой частицы промышленной пыли. Поскольку частицы имеют раз­нообразную форму (шарики, палочки, пластинки, игла, волокна и т.д.), то для них понятие размера условно. В общем случае принято характеризовать размер частицы величиной, опреде­ляющей скорость ее осаждения, – седиментационным диамет­ром. Под ним подразумевают диаметр шара, скорость осаждения и плотность которого равны скорости осаждения и плотности частиц.
Для очистки выбросов от жидких и твердых примесей приме­няют различные конструкции улавливающих аппаратов, рабо­тающих по принципу:
- инерционного осаждения путем резкого изменения направ­ления вектора скорости движения выброса, при этом твердые частицы под действием инерционных сил будут стремиться дви­гаться в прежнем направлении и попадать в приемный бункер;
- осаждения под действием гравитационных сил из-за раз­ личной кривизны траекторий движения составляющих выброса (газов и частиц), вектор скорости движения которого направлен горизонтально;
- осаждения под действием центробежных сил путем прида­ния выбросу вращательного движения внутри циклона, при этом твердые частицы отбрасываются центробежной силой к сетке, так как центробежное ускорение в циклоне до тысячи раз больше ус­корения силы тяжести, это позволяет удалить из выброса даже весьма мелкие частицы;
- механической фильтрации – фильтрации выброса через по­ристую перегородку (с волокнистым, гранулированным или по­ристым фильтрующим материалом), в процессе которой аэрозольные частицы задерживаются, а газовая составляющая полно­стью проходит через нее.
Процесс очистки от вредных примесей характеризуется тремя основными параметрами: общей эффективностью очистки, гид­равлическим сопротивлением, производительностью. Общая эф­фективность очистки показывает степень снижения вредных при­месей в применяемом средстве. Гидравлическое сопротивление определяется как разность давления на входе и выходе из системы. Производительность систем очистки показывает, какое коли­чество воздуха проходит через нее в единицу времени (м 3
/ч).
1) Инженерная экология: Учебник / Под ред. проф. В.Т.Медведева. – М.: Гардарики, 2002. – 687 с.
2) Инженерная экология и экологический менеджмент: Учебник / Под ред. Н.И.Иванова, И.М.Фадина. – М.: Логос, 2003. – 528 с.
3) Родзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. – М.: Просвещение, 1986. – 288 с.

Название: Рациональное использование воздуха
Раздел: Рефераты по экологии
Тип: реферат
Добавлен 20:42:28 05 ноября 2006 Похожие работы
Просмотров: 469
Комментариев: 15
Оценило: 3 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Рациональное использование воздуха
Как Писать Сочинение По Русскому 2 Класс
Контрольная Работа На Тему Пятая Всероссийская Конференция Профсоюзов России. Дискуссия О Профсоюзах
Реферат по теме Бюджетный дефицит и связанные с этим проблемы
Курсовая работа по теме Разработка инновационного проекта в социальной сфере
Сноски В Курсовой
Итоговое Сочинение Изложение Проводится В Соответствии С
Диссертация Относится К Публицистическому Стилю
Мировое Общественно Политическое Пространство Реферат
Реферат по теме Оздоровительная система по Полю Брэггу
Управление Организационно Контрольной Работы
Контрольная работа по теме Мир исламской культуры
Курсовая работа по теме Организация учёта расчетов с поставщиками и подрядчиками
Итоговое Сочинение Про Одиночество
Реферат по теме Роль транснациональных корпораций в мировом инвестиционном процессе
Электрические Материалы Курсовая
Курсовая Работа Мошенничество 2022
Реферат по теме Развитие транспорта и торговли в первой половине XIX века
Информационные Технологии В Профессиональной Деятельности Контрольная Работа
Реферат по теме Понятие банкротства. Факторы, влияющие на предприятия, и причины банкротства
Реферат: ProChoice Is The Right Choice Essay Research
Курсовая работа: Крестовые походы
Реферат: Тула
Реферат: Основные школы древнекитайской философии: конфуцианство и даосизм