Инженерное оборудование и охрана окружающей среды

В системе мероприятий по охране окружающей среды и атмосферного воздуха инженерные системы играют важнейшую роль.

Загрязнение атмосферы стало составной частью всей современной жизни. Оно формируется за счет издержек тех способов, которыми мы производим ту или иную продукцию, вырабатываем энергию, осуществляем перевозки и т. п. В основном течение года в атмосферу поступает 430 млн т двуокиси углерода и 141 млн т сернистого газа. Появление сернистого газа в воздухе вызывается главным образом сжиганием топлив, содержащих серу. Угли и мазут, используемые в качестве топлива, содержат от 2 до 6 % серы. При этом содержание серы в дымовых газах составляет от 0,15 до 0,4 %. В качестве примера укажем только, что выброс сернистого газа с дымовыми газами электростанции 600 тыс квт составляет в среднем 150 т в сутки.

Сернистый газ ядовит. Он раздражает слизистые оболочки и дыхательные тракты. В атмосфере он способен окисляться до трехокиси серы (SO3), которая во влажном воздухе образует мельчайшие капельки серной кислоты. Последняя опасна при длительном воздействии, так как приводит к поражению бронхов и альвеол легких.

Обычно сернистый газ в атмосферном воздухе не содержится в опасных количествах. Однако картина резко меняется при наличии так называемой инверсии температуры, характерной при определенных условиях для крупных городов. Инверсией температуры называют такое метеорологическое явление, при котором имеет место рост температуры воздуха по высоте вместо обычного для тропосферы убывания. Особенно часто инверсии наблюдаются в безветренную прохладную погоду. Они препятствуют вертикальным токам воздуха в приземном слое и приводят к резкому росту концентрации вредностей, концентрации и коагуляции некоторых из них. В результате имеет место образование так называемых смогов (smoke - дым, fog - туман). Самые большие неприятности в городах во время смогов доставляет сернистый газ.

Задымление атмосферы городов во время смогов приводит к резкому увеличению заболеваемости и смертности среди населения. Так в декабре 1930 г. в долине реки Маас (Бельгия), где сконцентрированы предприятия тяжелой промышленности, было отмечено сильное трехдневное задымление, в течении которого сотни людей заболели, а 60 человек скончались (более, чем 10 раз выше средней нормы смертности для этой местности). В январе 1931 г. за 9 дней задымления в районе Манчестера (Англия) умерли 592 человека. В 1948 г. в Доноре (штат Пельсильвания, США), небольшом промышленном городе с химическими и сталелитейными заводами, за 4 дня смога заболели почти половина из 14 тыс жителей. Зловещая роль задымления атмосферы особенно проявилась во время одного из самых больших смогов в Лондоне с 5 по 8 декабря 1952 г. За этот год число смертных случаев превысило среднюю величину на 4 тыс. О смоговых ситуациях в Лос-Анджелесе, Нью-Йорке, Чикаго и других больших городах США широко известно из печати.

В России в силу планомерного развития городов и продуманного промышленного строительства загрязнение атмосферы существенно ниже, чем в развитых промышленных странах Запада. Большое значение в оздоровлении атмосферы городов в нашей стране имеет концентрация сжигания топлива в крупных районных котельных и на ТЭЦ, где процессы горения осуществляются достаточно полно, что приводит к уменьшению количества вредных выбросов. В последнее время все шире для целей отопления и теплоснабжения используется газообразное топливо. Достаточно указать, что только за годы IX пятилетки в Ленинграде газифицировано более трех тысяч мелких и средних котельных.

В большинстве городов атмосфера загрязнена именно автомобильным транспортом. В частности, основным источником появления окиси углерода в атмосфере являются автомобили. Всего в отработанных газах автомобиля можно обнаружить более двухсот различных компонентов, из которых неядовитых только пять. Остальное (окись углерода, ароматические углеводороды, соединения свинца, окислы азота, альдегиды, смолистые вещества и др.) являются весьма токсичными и вредными для здоровья.

Не всегда благоприятными являются условия воздушного бассейна в некоторых наших городах с развитой металлургической промышленностью – Магнитогорске, Кузнецке, Челябинске и др. В Тбилиси в силу расположения в долине реки Куры смоговая ситуация в отдельные годы доходит до шести месяцев. В Ленинграде в дневное время на 40 % менее чистое небо, чем в расположенном всего в 25 км г. Павловске.

Системы мероприятий, направленных на охрану атмосферы, включает в себя:

1) законодательные акты, регламентирующие наличие в воздушной среде тех или иных загрязнений и определяющие степень ответственности за их нарушение;

2) выбор технологических процессов в наименьшей степени загрязняющих воздушную среду;

3) локализацию источников вредности;

4) очистку или рассеивание в атмосфере вредных выбросов.

Методами и средствами вентиляции и аспирации (очистки от аэрозолей) удается решать многие задачи, связанные с защитой атмосферы.

У нас в стране основными документами по охране атмосферного воздуха являются:

- Постановление ЦК КПСС и совета Министров СССР от 29.1.71.;

- Статья 18 Конституции СССР;

- Закон об охране атмосферного воздуха от 1.1.81.

Различают три основных источника загрязнения воды:

1) бытовые сточные воды и сточные воды животного происхождения.

Загрязнения здесь представлены взвешенными частицами, органическими, детергентами, фосфатами, бактериями и др;

2) производственные сточные воды, загрязненные весьма разнообразными примесями, в том числе радиоактивными веществами и органическими концерагенами;

3) поверхностных сток (ливневые воды), содержащие в городах целый спектр вредностей (в том числе бензин и другие топлива), а в сельской местности – удобрения и пестициды.

Вне зависимости от источника поступления все вредные примеси к воде могут быть разделены:

- на минеральные загрязнения;

- на органические соединения;

- на бактериальные загрязнения и вирусы.

Первые включают металлы и их окислы, фтор, мышьяк и др. Сюда же относят соединения фосфора, выделяя их, так как они приводят к очень быстрому заростанию водоемов водорослями.

Органические соединения – это фенолы, углеводороды, детергенты и пестициды.

Фенолы являются, как правило, показателем загрязнения водоемов промышленными стоками.

Углеводороды появляются в воде как продукты жизнедеятельности людей, но главным образом вследствие сброса стоков в нефтеочистительных и газоперерабатывающих заводов.

Детергенты – это синтетические поверхностно-активные вещества, попадающие в воду с бытовыми и производственными стоками. Детергентами, например, являются моющие средства.

Пестициды - вещества, используемые для борьбы с организмами, которые вредны для здоровья, а также поражают материалы, животных или растительные источники пищи. Эти вещества, попадая в воду, делают ее опасной для здоровья, но кроме того могут накапливаться в клетках животных и растений, нанося ущерб окружающей среде.

Биологическое загрязнение воды связано с бытовыми стоками.

На практике используют разнообразные методы очистки сточных вод различного происхождения: механические, физико-химические, биологические.