Атмосферная оболочка Земли

Самара 2006

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С. П. Королёва»

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ПРОЦЕССА РАССЕИВАНИЯ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ ПРОМЫШЛЕННЫМИ ПРЕДПРИЯТИЯМИ

Методические указания

Самара 2006

УДК 502.3

Составители: О. А. Сенина, С. C. Козий, Т. Б. Козий

Исследование экологического риска процесса рассеивания выбросов в атмосферу промышленными предприятиями. Методические указания / Самарский государственный аэрокосмический университет. Составители: О. А. Сенина, С. С. Козий, Т. Б. Козий. Самара, 2006. 26 с.

Рассматриваются вопросы прогнозирования экологического риска процессов рассеивания промышленных выбросов в атмосферу в зависимости от: технологических и климатических факторов, геометрических параметров источника выброса; вредного воздействия на организм человека. Описан порядок выполнения работы и оформления её результатов.

Лабораторная работа предназначена для студентов всех специальностей и форм обучения, изучающих курс «Экология».

Разработаны на кафедре экологии и безопасности жизнедеятельности.

Печатаются по решению редакционно-издательского совета Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С. П. Королева.

Рецензент: д-р тех. наук, проф. И. П. Попов

Цель работы: исследовать закономерности изменения приземной концентрации в процессе рассеивания промышленных выбросов в подфакельной зоне одиночного источника с помощью моделирования процесса рассеивания на ПЭВМ.

Атмосферная оболочка Земли.

Во всех природных процессах на Земле важную роль играет атмосфера, состоящую из тропосферы (высотой 10-18 км), стратосферы (высотой до 80 км) и ионосферы (высотой более 80 км). Она служит надежным щитом от вредных космических излучений, определяет климат на планете в целом и на конкретной местности проживания в частности.

Чистый воздух, лишенный пылевидных и газообразных загрязнений, является недостижимым идеалом, не встречающимся в природе из – за постоянного динамического обмена между атмосферой, гидросферой и литосферой, а также как результат естественного (природного) загрязнения, в том числе из – за пожаров, пылевых бурь, извержений вулканов и многого другого.

Воздух атмосферы – один из основных жизненно важных элементов окружающей среды. Беречь его, сохранять в чистоте – значит сохранять жизнь на Земле.

В современных условиях техногенного развития атмосфера подвергается различным антропогенным воздействиям. Предприятия различных отраслей промышленности загрязняют её парами воды, пылью органического и минерального состава, газами.

Воздушный океан обладает способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. Аэрозоли вымываются из атмосферы осадками, ионы оседают под влиянием электрического поля атмосферы, а также вследствие гравитации. Частица размером 10 мкм проходит путь от устья трубы высотой 45 м до поверхности земли за 1,4 часа. За это время при скорости ветра 2 м/с выброс из трубы будет отнесен на 10 км, частицы меньшего диаметра осядут на ещё большем расстоянии за счет сорбции их на поверхности более крупных частиц. В отсутствие атмосферных осадков происходит выпадение аэрозолей в результате соприкосновения нижнего слоя воздуха с земной поверхностью и предметами, расположенными на ней. Так, воздушные потоки, переносящие загрязнения, очищаются, встречая на своем пути лес. На деревьях осаждаются не только твердые частицы, но и летучие вещества.

Вследствие турбулентного перемещения приземной слой воздуха все время обновляется, поэтому на поверхности осаждается значительное количество аэрозолей. Так, на 1 м² земли выпадает столько аэрозолей, сколько заключено в 250 м приземного слоя воздуха, при этом за сутки очищается слой высотой 250 м. Эта величина условно называется скоростью очистки.

Процессы самоочищения атмосферы связаны не только с выпадением осадков и образованием нисходящих потоков, но и с другими метеорологическими явлениями.

Всякое загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Это способность долгое время бездумно и хищнически эксплуатировалась человеком. Отходы производства выбрасывались в воздух в расчете на то, что будут обезврежены и переработаны самой природой. Казалось, что как не велика общая масса отходов, по сравнению с защитными ресурсами она незначительна. Однако процесс загрязнения резко прогрессирует, и становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск, так как способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы.