Реферат: Загрязнение атмосферы Кемеровской области

Кузбасский государственный технический университет

Кафедра ХТТФ и Э

РЕФЕРАТ

Загрязнение атмосферы Кемеровской области.

Выполнил: ст. гр. ЭГ –012 Александров В. О.

Проверил: ст. преподаватель Кудерская О. О.

г. Кемерово 2002г.

Содержание:

Введение.

Загрязнение атмосферы г. Кемерово.

Загрязнение атмосферы г. ЛЕНИНСК-КУЗНЕЦКИЙ

Загрязнение атмосферы г. Новокузнецк.

Загрязнение атмосферы г. Прокопьевск.

Заключение.

Введение.

Свой реферат я начну с обзора тех факторов, которые приводят к ухудшению одной из важнейших составляющих биосферы – атмосферы. Человек загрязняет атмосферу уже тысячелетиями, однако последствия употребления огня, которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось мериться с тем, что дым мешает дыханию и, что сажа ложилась черным покровом на потолке и стенах жилища. Получаемое тепло было для человека важнее, чем чистый воздух и не закопченные стены пещеры. Это начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы, ибо люди обитали тогда небольшими группами, занимая неизмерно обширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно большой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось еще серьезными последствиями.

Так было вплоть до начала XIX века. Лишь за последние сто лет развитие промышленности «одарило» нас такими производственными процессами, последствия которых, в начале, человек еще не мог себе представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя. Все это результат великих завоеваний и изобретений человека.

В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников загрязнения различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений – теплоэлектростанции, которые выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в атмосферу оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки промышленных и бытовых отходов.

Атмосферные отходы разделяют на первичные – поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные – являющиеся результатом превращения последних. Так поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до сернистого ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуется кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основные источники пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляемые более 70% ежегодно добываемого жидкого и твердого топлива. Основными примесями пирогенного происхождения являются следующие:

Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродных веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 250 млн. т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 701 млн. т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65% от общемирового объема выброса.

Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозолей серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии 1 км от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

Сероводород и сероуглерод. Поступает в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выбросов являются предприятия: по изготовлению искусственного волокна, сахара, а также коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромысловые предприятия. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

Оксиды азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулойд. Количество оксидов азота поступающих в атмосферу, составляют около 20,5 млн. т. в год.

Соединения фтора. Источником загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений – фтороводорода или пыли фториданатрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом.

Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь и соду. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработки его на сталь происходит выброс в атмосферу тяжелых металлов и ядовитых газов.

Аэрозольное загрязнение атмосферы.

Аэрозоли – это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1м³ пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется, так же, в ходе производственной деятельности людей. Сведения о некоторых источниках техногенной пыли приведены ниже:

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Еще большее разнообразие свойственно органической пыли, включающей алифатиче6ские и ароматические углеводороды, соли кислот. Они образуются при сжигании остаточных нефтепродуктов, в процессе пиролиза на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других подобных предприятиях. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы – искусственные насыпи из материала, преимущественно вскрытых пород, образуемые при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятиями перерабатывающей промышленности, ТЭС. Источником пыли ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва (250-300т. взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2000м³ условного оксида углерода и более 50т. пыли. Производство цемента и других строительных материалов также является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств – измельчение и химическая обработка шихт, полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов всегда сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу. При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха. В результате вредные выбросы сосредотачиваются в слое холодного воздуха, содержание их у земли резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумана.

Загрязнение атмосферы г. Кемерово.

I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Крупный промышленный, административно-территориальный и культурный центр Кузбасса, узел шоссейных и железнодорожных линий, речной порт, аэропорт.

II. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И КЛИМАТ.

Местоположение: на юго-востоке Западной Сибири, в северной части Кузнецкой котловины по обоим берегам Томи.

Климат: континентальный, зона повышенного ПЗА.

III. ВЫБРОСЫ

Основные источники загрязнения атмосферы: энергетические предприятия, предприятия химической промышленности по производству аммиака, азотных удобрений, синтетических смол, пластических масс, красителей, капролактама, коксохимический завод, мелкие бытовые и промышленные котельные, автотранспорт.

Промышленные предприятия расположены группами в непосредственной близости от жилых районов и образуют 3 промышленных узла: Заводской, Ленинский и Кировский. Самый крупный промышленный узел (Заводской) расположен в пониженной левобережной части города.

По данным Государственного учреждения «Областной комитет по охране окружающей природной среды» основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия энергетики (70,5%), черной металлургии (6,8%). химической промышленности (8,3%), жилищно-коммунального хозяйства (4,2%), топливной промышленности (3,8 %)

За период 1996-2000 г.г. выбросы от стационарных источников с 1996 до 1998 г. сократились на 7,864 тыс.тонн за счет падения производства. С 1999 года за счет увеличения выпуска продукции на предприятиях города (КОАО «Азот», КОАО «Химпром», Кемеровская ГРЭС) отмечается рост выбросов в атмосферу: к 2000 году он составил 3,796 тыс.тонн от выбросов 1998 года.

Выбросы автотранспорта составляют 49,3% антропогенных выбросов.

IV. КАЧЕСТВО ВОЗДУХА

Сведения о сети мониторинга. Наблюдения проводятся на 8 стационарных станциях (см.схему) Государственной службы наблюдений за состоянием загрязнения окружающей среды (ГСН). Ответственным за сеть является ГУ «Кемеровский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» Западно-Сибирского межрегионального территориального УГМС. Наблюдательная сеть работает в соответствии с требованиями РД 52.04.186-89. Станции подразделяются на “городские фоновые” в жилых районах (станции 1, 19, 26), “промышленные” вблизи предприятий (станции 2, 10) и “авто” вблизи автомагистралей с интенсивным движением транспорта (станции 8, 17, 20). Это деление считается условным, т.к. застройка города и размещение предприятий не позволяет сделать четкого разделения станций.

Атмосфера города загрязнена такими примесями как: диоксид серы, окислы азота, пыль, оксид углерода, бенз(а)пирен, аммиак, диметиламин, фенол, формальдегид, сероуглерод, сажа, хлористый водород.

Концентрация диоксида серы. Среднегодовые и максимальные концентрации в целом по городу не достигают ПДК.

Концентрация диоксида азота/ оксида азота. Средняя за год концентрация диоксида азота в целом по городу превышает ПДК в 1,4 раза и превышает среднюю концентрацию по городам РФ. Наибольшее загрязнение этой примесью отмечается в Кировском районе, где среднегодовая концентрация превышает ПДК в 2,6 раза, здесь же зарегистрирован городской максимум – 9,3 ПДК. Среднегодовая концентрация оксида азота в целом по городу не достигает ПДК, но превышает среднюю по городам РФ. В Кировском районе среднегодовая концентрация составила 0,7 ПДК. Максимальная из разовых концентраций была зафиксирована на отметке 1,1 ПДК.

Концентрации пыли. В целом по городу загрязнение этой примесью по среднегодовому значению не достигает ПДК. Наибольшие концентрации пыли были зафиксированы в Кировском районе, где среднегодовая концентрация превысила ПДК в 1,5 раза, максимальная из разовых концентраций составила 3,4 ПДК.

Концентрация оксида углерода. Средняя за год концентрация оксида углерода не достигает ПДК ни в целом по городу, ни в отдельных районах. Максимальная из разовых концентраций составила 1,6 ПДК.

Концентрация БП. Средняя за год концентрация в целом превышает стандарт в несколько раз. Источники загрязнения города бензпиреном – котельные, отопительные печи частного сектора, автоотранспорт.

Концентрация специфических вредных веществ. Вследствие большой концентрации химических, металлургических производств, атмосфера города значительно загрязнена рядом специфических примесей (формальдегидом, сероуглеродом, аммиаком, хлористым водородом и др.).

Содержание формальдегида в атмосфере города по средним значениям составляет 3,7 ПДК. Наиболее всего этой примесью загрязнен центр города, где среднегодовая концентрация формальдегида превысила среднесуточную в 5,3 раза и отмечается наибольшая повторяемость проб с концентрацией выше ПДК – 9% от общего числа проб (в целом по городу – 4,3%). Максимальная концентрация этой примеси, зафиксирована в Кировском районе, превысила ПДК в 5,8 раза.

Загрязнение атмосферы города сероуглеродом значительно: средняя за год концентрация в целом превышает ПДК в 2,6 раза, в Кировском районе в 4,2 раза, здесь же наблюдается наибольшая повторяемость проб с концентрацией выше ПДК в 18,4 раза, зафиксирована в Заводском районе. Необходимо отметить, что максимальные концентрации сероуглерода на всех постах превысили ПДК в 7-13 раз.

Среднегодовая концентрация аммиака в целом по городу превышает ПДК в 2,1 раза, в Кировском районе – в 4,7 раза. Повторяемость проб с концентрацией выше ПДК составляет в целом по городу – 9,3% от общего числа проб, в Кировском районе - 31,3%, здесь же отмечена максимальная из разовых концентраций аммиака – 7,6ПДК.

Среднегодовая концентрация сажи превышает ПДК в 1,3 раза в Кировском районе – 3,2 раза. Максимальная концентрация (7,8 ПДК) так же наблюдалась в этом районе. Если в других районах повторяемость проб с концентрацией выше ПДК составляет 3-5%, то в Кировском районе – 33,5%, концентрация проб с концентрацией выше 5 ПДК составляет в этом районе 3%.

Загрязнение города фенолом практически одинаково во всех районах города и не достигает ПДК. Максимальная концентрация, превысившая ПДК в 5,8 раза, зафиксирована в Ленинском районе.

Среднегодовая концентрация хлористого водорода не достигает ПДК, максимальная концентрация превысила ПДК в 14 раз в Кировском районе.

Среднегодовые концентрации анилина и диметиламина не достигают ПДК, максимальные за год концентрации этих примесей составили: 2,6 и 4,8 ПДК соответственно.

Среднегодовая концентрация спирта изопропилового составила 0,027 мг/м³ , максимальная – 1,8 ПДК.

Загрязнение нафталином, ксилолом и тололом невелико: среднегодовые концентрации незначительны, максимальные концентрации составляли 2 ПДК, 1,5 ПДК и 1,3 ПДК соответственно.

Содержание озона, хлора, серной кислоты, цианистого водорода, метилового спирта, серной кислоты и бензола в атмосфере города не велико – ни среднегодовые, ни максимально разовые концентрации не достигают ПДК.

Загрязнение воздушного бассейна металлами (железо, магний, марганец, медь, кобальт, цинк, никель, свинец, хром) незначительно, среднемесячные значение не достигают ПДК и не превышают средних значений по РФ. Кадмий в атмосфере города не обнаружен.

Уровень загрязнения воздуха города очень высокий, что обусловлено выбросами крупных промышленных предприятий, расположенных вблизи живых кварталов. Город постоянно включается в Приоритетный список городов с наибольшим уровнем загрязнения Наиболее загрязненной, по прежнему, является атмосфера Кировского района, территория которого наряду с выбросами предприятий своего района подвержена переносу выбросов предприятий со стороны Заводского района.

ЛЕНИНСК-КУЗНЕЦКИЙ

I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Промышленный город Кузбасса. Один из крупнейших угольных городов.

II. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И КЛИМАТ.

Местоположение: на юго-востоке Западной Сибири, в степной открытой части Кузбасса, расположенной между Салаирским кряжем и Кузнецким Алатау на р.Ине.

Климат: континентальный, зона повышенного ПЗА.

ВЫБРОСЫ

Основные источники загрязнения атмосферы: более 10 шахт, камвольно-суконный комбинат, ОАО «Кузбассэлемент», множество мелких котелен, химкомбинат, отопительные печи частного сектора.

По данным Государственного учреждения «Областной комитет по охране окружающей природной среды» основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия топливной промышленности – 76,5%, жилищно-коммунального хозяйства – 16,2%.

Вклад выбросов автотранспорта в атмосферу в 2000 г. составил 13,7% антропогенных выбросов.

IV. КАЧЕСТВО ВОЗДУХА

Сведения о сети мониторинга. Наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха проводятся экспедиционной группой ГУ «Кемеровский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» Западно-Сибирского межрегионального территориального УГМС в трех точках города на спецавтомашине. Отбор и анализ проб проводится в соответствии с требованиями РД 52.04.186-89

Атмосфера города загрязнена в основном сажей, пылью, диоксидом серы, окислами азота, оксидом углерода.

НОВОКУЗНЕЦК

I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Крупный промышленный город Кузбасса, речной порт, аэропорт, узел шоссейных и железнодорожных линий. Крупнейший центр черной и цветной металлургии.

II. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И КЛИМАТ.

Местоположение: на юго-востоке Западной Сибири, в котловине, образованной поймами рек Кондома и Томь, в предгорьях Кузнецкого Алатау.

Климат: континентальный, зона высокого ПЗА.

ВЫБРОСЫ

Основные источники загрязнения атмосферы: предприятия черной и цветной металлургии, теплоэнергетики, топливной промышленности, производства стройматериалов, машиностроения, автомобильный и железнодорожный транспорт.

В Новокузнецке расположены крупнейшие металлургические гиганты: Кузнецкий металлургический комбинат - в юго-западной левобережной части города и Западно-Сибирский металлургический завод, расположенный в северо-восточной части на правом берегу Томи, здесь же расположена Западно-Сибирская ТЭЦ. В восточной части правого берега расположен алюминиевый завод, Кузнецкая ТЭЦ, ферросплавный завод. Вблизи города на правом берегу Кондомы расположена Абагурская аглофабрика.

Основной вклад в загрязнение атмосферы от стационарных источников вносят предприятия металлургии - 78,1%, энергетики - 8,1% , топливной промышленности - 9,9%.

За период 1996 –2000 г. выбросы от источников снижались до 1998 г. за счет падения производства. С 1999 года увеличилось количество выбросов от стационарных источников и в 2000 г. превысило выбросы в 1996 году за счет увеличения выпуска продукции.

Выбросы от автотранспорта составляют 9,7% антропогенных выбросов.

IV. КАЧЕСТВО ВОЗДУХА

Сведения о сети мониторинга. Наблюдения за загрязнением атмосферы проводятся на 7 стационарных станциях Государственной службы наблюдений за состоянием окружающей среды (ГСН). Наблюдения на станциях и анализ проб проводятся лабораторией Новокузнецкой гидрометобсерватории. Ответственным за сеть является ГУ «Кемеровский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» Западно-Сибирского УГМС. Сеть работает в соответствии с РД 52.04.186-89.

Станции подразделяются на “городские фоновые” в жилых районах (станции 2, 9, 22), “промышленные” вблизи промышленных предприятий (станции 18, 19) и “авто” вблизи автомагистралей или в районах с интенсивным движением транспорта (станции 16, 23).

Атмосфера города загрязнена такими примесями как: диоксид серы, окислы азота, пыль, оксид углерода, бенз(а)пирен, аммиак, фенол, формальдегид, сероуглерод, сажа, фтористый водород.

Уровень загрязнения воздуха очень высокий загрязнения высокий. Город Новокузнецк постоянно включается в Приоритетный список городов с наибольшим уровнем загрязнения.

ПРОКОПЬЕВСК

I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Промышленный город Кузбасса. Один из крупнейших угольных городов.

II. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И КЛИМАТ.

Местоположение: на юго-востоке Западной Сибири, в предгорьях Кузнецкого Алатау, на реке Абе.

Климат: континентальный, зона высокого ПЗА.

ВЫБРОСЫ

Основные источники загрязнения атмосферы: предприятия топливной промышленности, жилищно-коммунального хозяйства, машиностроения.

По данным Государственного учреждения «Областной комитет по охране окружающей природной среды» области основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия жилищно-коммунального хозяйства - 54,6%, топливной промышленности – 27,8%, машиностроения и металлообработки - 6,7.

За период 1996 -2000гг. выбросы от стационарных источников сокращались до 1997 года, а затем понемногу увеличиваются.

Выбросы автотранспорта составляют 25,6 % антропогенных выбросов.

IV. КАЧЕСТВО ВОЗДУХА

Сведения о сети мониторинга. Наблюдения за состоянием загрязнения атмосферного воздуха проводятся на 2х стационарных станциях Государственной службы наблюдений за состоянием загрязнения окружающей среды (ГСН). Ответственным за сеть является ГУ «Кемеровский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» Западно-Сибирского межрегионального территориального УГМС. Анализ отобранных проб проводится в Новокузнецкой ГМО. Наблюдательная сеть работает в соответствии с требованиями РД 52.04.186-89. Станции подразделяются на “промышленные” вблизи предприятий (станция 7) и “авто” вблизи автотранспортных магистралей с интенсивным движением транспорта (станция 5).

Атмосфера города загрязнена сажей, сероводородом, пылью, диоксидом серы, оксидом углерода, окислами азота.

Уровень загрязнения высокий. Город неоднократно включался в Приоритетный список городов с наивысшим уровнем загрязнения.

Заключение.

Увеличение масштабов загрязнения атмосферы требуют быстрых и эффективных способов защиты её от загрязнения, а также способов предупреждения вредного воздействия загрязнителей воздуха. Атмосфера может содержать определённое количество загрязнителя без проявления вредного воздействия, т.к. происходит естественный процесс её очистки.

Первым шагом в установлении вредного воздействия, связанного с загрязнением воздуха, является разработка критерия качества воздуха, а также стандартов качества.

Стандарты качества определяют уровни качества воздуха и предельно допустимые выбросы (ПДВ), которые необходимо выдерживать для обеспечения безопасности жизни

Контролирующие органы обязаны осуществлять количественный и качественный контроль.

Другим подходом к улучшению состояния атмосферы является требование применения передовых технологических процессов, замена вредных материалов безвредными, применение мокрых способов обработки сырья вместо сухих.

Как правило, на промышленных предприятиях используются процессы или устройства для газоочистки и пылеулавливания, чтобы уменьшить или предотвратить величину выброса. Процессы газоочистки могут также разрушить или менять его химические или физические свойства так, что он становится менее опасным

В некоторых случаях используют метод рассеивания в атмосфере. Дымовые трубы должны быть достаточно высокими (300-350 метров), для обеспечения хорошего разбавления примесей путём обтекания воздуха вокруг зданий в зоне аэродинамических теней. Кроме того, необходимо учитывать температуру выбросов и месторасположение труб. Предприятия строят с подветренной стороны по отношению к жилым районам. На ряде предприятий факельные газы используют для отопления зданий, а их избыток направляется на теплоцентраль.

Список литературы:

Данные предоставлены метео-экологической службой г. Кемерово – центр «ГИДРОМ».