Термин и определение аэрозоль

Аэрозоли — парообразный туман или дым, содержащий пестицид. Они создаются искусственно с помощью специальных аэрозольных генераторов.

Аэрозоли — системы с газообразной дисперсионной средой ( дым, туман и др. ) — Лиозоли — системы с жидкой дисперсионной средой. Если средой является вода, то систему называют гидрозолем : глина, песок и другие вещества в воде. Солиозоли — системы с твердой дисперсионной средой ( сплавы, цветные стекла, некоторые минералы ).

Аэрозоли ( пыли, дымы, туманы ) также являются загрязнителями атмосферы. Аэрозольные частицы попадают в атмосферу либо в готовом виде в результате деятельности вулканов, пожаров, морской соли, пыли или при сжигании топлива и с отходящими газами промышленных производств, либо образуются непосредственно в атмосфере в результате химических реакций между компонентами газовых выбросов, причем доля антропогенной запыленности составляет 10-20% от общего поступления твердых частиц в атмосферу. Основная доля мирового выброса взвешенных частиц — около 94% — приходится на Северное полушарие ; максимальное их количество поступает с территории промышленно развитых стран.

Аэрозоли в атмосфере приводят к изменению температурного режима. Для аэрозолей свойственно поглощение радиации в окне прозрачности атмосферы в диапазоне 8...12 мкм, сравнительно прозрачном для водяного пара, который является основным поглощающим компонентом чистой атмосферы. Поэтому в городе ночью уменьшается эффективное излучение подстилающей поверхности — ночное 304 Часть I. Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и природе выхолаживание происходит слабее, чем за городом. Это приводит к увеличению температуры приземного слоя, ослаблению приземной и образованию приподнятой инверсий температуры над аэрозольным слоем.

Аэрозоли в большинстве случаев полидисперсны, т. е. содержат частицы различного размера. Исключение составляют возгоны — пыли, образующиеся в газах в результате конденсации паров веществ и в процессе химических реакций газообразных компонентов. Возгоны могут представлять собой монодисперсные системы с размером частиц менее 1 мкм.

Аэрозоли воздушных выбросов предприятий характеризуются значительным разнообразием дисперсного состава и физико-химических свойств. Для очистки промышленных выбросов, согласно стандарту, создан довольно большой класс пылеуловителей, который в большинстве случаев позволяет произвести оптимальный выбор средств очистки.

Аэрозоли загрязняют не только атмосферу, но и стратосферу, оказывая влияние на ее спектральные характеристики и вызывая опасность повреждения озонового слоя. Непосредственно в стратосферу аэрозоли поступают с выбросами сверхзвуковых самолетов, однако имеются аэрозоли и газы, диффундирующие в стратосфере.

Аэрозоли играют важную роль и при формировании другой глобальной характеристики атмосферы — ее гидрологического режима. Частицы определенного размера и химического состава служат ядрами, на которых происходит конденсация водяного пара и кристаллизация воды. В данном случае роль аэрозолей состоит в том, что в их присутствии конденсация молекул Н2О происходит при невысокой относительной влажности, тогда как в чистом, не содержащем частиц воздухе для образования жидко-капельной фазы требуется значительное пересыщение водяного пара.

Аэрозоли минеральных частиц и некоторых других материалов могут быть получены диспергированием. Этот метод приводит к образованию полидисперсных и сравнительно грубодисперсных аэрозолей ( пыли, порошки и др. ).

Аэрозоли могут влиять на климат как непосредственно за счет изменения переноса коротковолновой и длинноволновой радиации в атмосфере ( увеличения поглощения и рассеяния радиации ), так и косвенно, за счет изменения микроструктуры водных облаков ( увеличения количества капель на единицу объема, но уменьшения их размеров ) и их оптических свойств ( увеличения и альбедо, и поглощающей способности облаков ).

Аэрозоли обладают умеренной токсичностью. При подост-ром отравлении могут нарушать общетрофические процессы. В клинике подострого и хронического отравления ведущим является уменьшение гемо — и эри-тропоэза, угнетение белково — и гликогенсинтетиче-ских функций печени, нарушение азотовыделитель-ной функции почек.

Аэрозоли обычно представляют собой коллоидные системы, в которых диспергированы твердые частицы размерами 0,1-0,001 мкм, содержатся жидкофазные частицы, образующиеся в результате конденсации паров или при взаимодействии газов.

Аэрозоли попадают в атмосферу с поверхности Земли. Они включают частицы минеральный пыли, морской соли, вулканического пепла, продуктов сгорания органики от лесных пожаров, промышленности и транспорта ( зола и сажа, сконденсированные органические вещества и химические производные от конденсатов газообразных продуктов — сульфаты, органические нитраты, серная и азотная кислоты ), а также производные от сероводорода IrbS, аммиака NH3 и терпенов биологического происхождения.

Аэрозоли представляют собой в основном сульфаты — продукты окисления SO2 и H2S. При извержениях вулканов в стратосфере наблюдается резкое увеличение количества аэрозолей.

Аэрозоли представляют собой коллоидные системы, в которых дисперсионной средой служит, как правило, воздух Диаметр диспергированных частиц, согласно определению коллоидных систем, лежит в пределах 0,1-0,001 мкм В отличие от атмосферной пыли аэрозоли содержат не только твердые, но и. Жидкие капельки могут содержать и растворенные в них вещества.

Аэрозоли представляют собой частицы вещества ( твердые или жидкие ) во взвешенном состоянии. Они распространены в приземном слое, тропосфере и стратосфере. Время жизни их различно : от нескольких часов до многих лет. В тропосфере различают 3 типа распределения частиц : фоновое, океаническое и континентальное. Частицы попадают в атмосферу с Земли в готовом виде, но значительная их часть образуется в результате химических реакций между газообразными, жидкими и твердыми веществами, включая пары воды.

Аэрозоли проявляют значительно большую, чем дисперсионные системы в жидких средах, кинетическую и агрегативную неустойчивость. Они могут образовывать в определенных условиях более крупные агрегаты, а также адсорбировать на своей поверхности ( особенно частицы пыли ) различные химические вещества в виде газов или паров ( например, пары полиароматических углеводородов в частицах пыли ) или растворять твердые частицы в каплях жидкости аэрозоля. Все это затрудняет улавливание из воздуха неустойчивых частиц, не задерживающихся обычными сорбентами, применяющимися для улавливания газов и паров различной химической природы. Концентрирование и анализ аэрозольных композиций загрязнителей труден еще и тем, что в подобных смесях, как правило, содержатся также газовая и парообразная фазы вещества, образующего аэрозоль. Примером могут служить пестициды или полиароматические углеводороды. В этом случае при отборе следует одновременно улавливать газы ( или пары ) и аэрозоли, что можно сделать, применяя импрегнированные фильтры комбинацию аэрозольного фильтра с жидкостным поглотителем, или поглощать практически все присутствующие в воздухе вещества с помощью охлаждаемой ловушки с полимерным фильтром. Если же в подобных случаях применять для пробоотбора лишь один фильтр, возможно возникновение значительной систематической ошибки определения. Это связано с тем, что как и в случае пестицидов, эффективность отбора проб на фильтры для частиц полициклических углеводородов, оксидов мышьяка и селена в значительной мере зависит от равновесной концентрации их паров.

Аэрозоли снижают прозрачность воздуха и являются центрами протекания химических реакций. Выступая в роли ядер конденсации, они изменяют количество осадков. Аэрозоли представляют опасность для человека, попадая внутрь организма через дыхательные пути.

Аэрозоли способны изменять климат Земли, осаждаясь в альвеолах легких, они вызывают тяжелое заболевание у людей — пневмо-кониозы. Частицы аэрозоли могут нести на себе радиоактивность, вирусы, микробы, грибки, вызывать смоги и кислые дожди, то есть создавать угрозу не только живым существам, но и машинам, механизмам, приборам, качеству чистых материалов. Кроме того, пыль уносит с выбросами ценные материалы и может стать причиной разрушительных взрывов.

Аэрозоли удаляются из атмосферы, во-первых, конденсируя на себе влагу ( т. е. служа ядрами конденсации ) и превращаясь в капли дождя, выпадающие затем в виде осадков ; во-вторых, вымываясь, т. е. захватываясь падающими каплями дождя или снежинками ; в-третьих, оседая под действием тяжести и без процессов конденсации.

Аэрозоли условно подразделяются на : собственно аэрозоли ( размер частиц или капель от 0,01 до 0,1 мкм ), дым ( размер твердых частиц от 0,1 до 5 мкм ), пыль ( размер твердых частиц от 5 до 100 мкм ), туман ( размер капель жидкости от 0,1 до 5 мкм ). Кроме того, следует иметь в виду, что в технической литературе пылью также называют высажденные из гетерогенной газовой системы частицы твердой фазы.

Аэрозоли являются источником загрязнения не только атмосферы, но и стратосферы, оказывая влияние на ее спектральные характеристики и вызывая опасность повреждения озонового слоя. Непосредственно в стратосферу аэрозоли поступают с выбросами сверхзвуковых самолетов, однако имеются аэрозоли и газы, диффундирующие в стратосфере.

Газы и аэрозоли, выбрасываемые в атмосферу, характеризуются высокой реакционной способностью. Пыль и сажа, возникающие при сгорании топлива, лесных пожарах, сорбируют тяжелые металлы и радионуклиды и при осаждении на земную поверхность способны загрязнить обширные территории и проникнуть при дыхании в живые организмы и в том числе человека. Аэрозоли подразделяют на первичные, выбрасываемые непосредственно из источников ; вторичные, формирующиеся в атмосфере ; летучие, способные к переносу на значительные расстояния ; нелетучие — отлагающиеся на поверхности вблизи зон пылегазовыбросов. Устойчивые и тонкодисперсные летучие аэрозоли ( кадмий, ртуть, сурьма, йод-131 и др. ) имеют способность к накоплению в низинах, лощинах, оврагах, ущельях, на морских заливах, во фиордах и других понижениях рельефа, и в весьма небольших количествах на водоразделах.

Пыль и аэрозоли играют заметную негативную роль в процессах коррозии металлических и силикатных материалов из-за образования на поверхностях отложений. В них содержатся сульфаты и хлориды, удерживающие влагу, в которой могут растворяться кислотные газы ( SO2 и НС1 ). Образующиеся кислоты, удерживаемые в отложениях, разрушают изделия из камня, стекла, металлов.

Атмосферная пыль и аэрозоли антропогенного происхождения образуются в результате промышленных выбросов.

Атмосферная пыль и аэрозоли ослабляют солнечное излучение в результате рассеяния, отражения и поглощения лучистой энергии. При достаточно длительном сохранении интенсивных загрязнений атмосферы это приводит к понижению температур и локальным изменениям климатических условий, что наиболее заметно в крупных городах и промышленных центрах.

Атмосферные пыль и аэрозоли, накапливающиеся над городами и промышленными зонами, имеют лишь региональное значение.

В атмосфере встречаются аэрозоли широкого спектра размеров — от тысячных долей микрона до сотен микронов.

В некоторых случаях аэрозоли антропогенного происхождения могут либо интенсифицировать осадки, либо приводить к перераспределению частиц в облаках. Влияние облачности на приземную концентрацию газовых загрязнений проявляется прежде всего в поглощении примесей водяными каплями. В результате возникает необходимость определения нижней границы облаков, а также структуры нижней границы водности и фазового состояния облачности.

Вторую моду образуют аэрозоли, иногда называемые частицами Ми ( по имени исследователя, создавшего теорию рассеяния света такими частицами ). Они возникают главным образом за счет коагуляции уже существующих частиц ядерной моды или их роста в результате гетерогенной конденсации различных газов ( например, паров воды ). Поэтому эту моду называют также коагуляционной или конденсационной.

Га — тоже аэрозоли ( аэрозоль пыль представляет собой газообразную систему с растворенными в ней твердыми частичками, а аэрозоль дым — ту же систему с конденсированными летучими веществами ) ; 1 — Гз — пена ; 1 -2 — эмульсия ; — - Tj с низкодисперсными частичками -.

Не распространяется на аэрозоли органических и неорганических соединений, для которых устанавливаются соответствующие ПДК.

Пары ртути, аэрозоли Хроническое отравление — меркуризм с симптомасвинца, никеля ми : общая слабость, головная боль, тошнота, рвота, стоматит, желудочно-кишечные расстройства, раздражение почек, катаральные явления в верхних дыхательных путях, тремор рук, раздражительность, повышенная возбудимость, сонливость, апатия, эмоциональная неустойчивость, понижение памяти, работоспособности.

По способу получения аэрозоли могут быть дисперсионными, образующимися при диспергировании ( измельчении, распылении ) твердых тел и при переходе порошкообразных тел во взвешенное состояние под действием воздушных потоков, например, в системах аспирации. Такие аэрозоли обычно называют пылями. Другой тип аэрозолей — конденсационный, образующийся при объемной конденсации перенасыщенных паров, ведущих к образованию аэрозольных частиц. Их обычно называют дымами ( например, дымы металлургических печей ).

Помимо легких, аэрозоли поражают и другие внутренние органы, причем удар тому или иному органу наносят вполне определенные соединения, содержащиеся в них, особенно в пылях, так как именно они составляют большую часть аэрозолей в приземном слое.

Соединения ванадия, аэрозоли бенз ( а ) пирена, распространяясь в атмосфере вместе с пылью, дождем или снегом, оседают на почву и водоемы.

Выше отмечалось, что аэрозоли газохимического происхождения составляют значительную долю атмосферного аэрозоля и генерируются различными процессами, каждый из которых порождает частицы определенной химической композиции внутри ограниченной области размеров. Под воздействием молекулярной диффузии, коагуляции и сендиментации микроструктура аэрозоля, образующегося из газовой фазы situ, в отличие от поч-венно-эрозионного и морского аэрозоля, занимает две области размеров частиц, получивших название ядерной и аккумуляционной мод.

Дисперсионные аэрозоли, исключая аэрозоли, образующиеся при разбрызгивании воды на морской поверхности, менее гигроскопичны, чем конденсационные. Однако значительная доля более мелких частиц конденсационного происхождения при длительном совместном существовании захватывается крупными частицами дисперсионных аэрозолей : образуются частицы смешанных аэрозолей НО, спектр размеров которых подобен спектру размеров аэрозолей дисперсионного происховдения.

Механические загрязнения — это аэрозоли, твердые тела и частицы, содержащиеся в воде и почве. Химические загрязнения — разнообразные газовые, жидкие и твердые химические соединения, которые вступают во взаимодействие с биосферой. Биологические загрязнения — микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности.

В процессах газоочистки могут участвовать аэрозоли дисперсионные и конденсационные, а также содержащие одновременно частицы конденсационного и дисперсионного происхождения. Как правило, в этих процессах имеет место обеспыливание аэродисперсных систем с большим содержанием аэрозольных частиц в единице объема или с большой запыленностью ( 0,1 г/м3 ).

Попадая на глаза человека, аэрозоли вызывают раздражение, сопровождаемое слезоточивостью и ослаблением зрения. В этом плане наиболее опасны пыли негашеной извести, каменноугольного пека, карбида кальция, цемента, действие которых имеет щелочной характер.

Аналогичное действие могут оказывать пары и аэрозоли некоторых технических веществ, представляющих собой сложные композиции из нескольких и даже многих индивидуальных соединений.

Аэрозоли условно подразделяются на : собственно аэрозоли ( размер частиц или капель от 0,01 до 0,1 мкм ), дым ( размер твердых частиц от 0,1 до 5 мкм ), пыль ( размер твердых частиц от 5 до 100 мкм ), туман ( размер капель жидкости от 0,1 до 5 мкм ). Кроме того, следует иметь в виду, что в технической литературе пылью также называют высажденные из гетерогенной газовой системы частицы твердой фазы.

В атмосферном воздухе могут постоянно находиться аэрозоли таких металлов, как Li, Na, К, Са, Mjg, Zn, Cd, Fe, Sn, Си, Мд,.

Здесь и далее имеются в виду аэрозоли металлов. Проблемы развития современного аналитического приборостроения для газохроматографического контроля загрязнений воздуха обсуждаются в обзорах и работах. Полезные сведения по газохроматографическому анализу микропримесей в различных объектах ( в том числе и в воздухе ) содержатся в некоторых монографиях и обзорах.

Значительную опасность представляют газо-дымовые соединения ( аэрозоли, пыль и т. д. ), оседающие из атмосферы на поверхность водосборных бассейнов и непосредственно на водные поверхности.

На участках пайки и лужения выделяются аэрозоли этих материалов, токсичные газы ( оксид углерода и др. ).

Радиоактивные продукты, выделяющие газ или аэрозоли, следует хранить в вытяжных шкафах, работающих круглосуточно.

Хотя в сорбционных трубках плохо задерживаются аэрозоли и твердые частицы, сорбцию примесей твердыми сорбентами чрезвычайно широко применяют для извлечения из воздуха очень низких концентраций разнообразных токсичных веществ для их последующего определения любыми физико-химическими методами анализа. Метод сорбции очень эффективен и дает возможность анализировать широкий круг веществ, находящихся в воздухе в виде газов и паров. Достоинствами метода являются также сохранность пробы при хранении и транспортировке, простота и дешевизна.

Кроме прямого влияния на распределение потоков радиации, аэрозоли, очевидно, оказывают заметное косвенное воздействие на климатическую систему Земли. Например, отмеченное в период с 1963 по 1967 г. уменьшение скорости прироста концентрации важнейшего парникового газа СО2 имело вероятной причиной уменьшение температуры морской поверхности и увеличение стока диоксида углерода в океаны. Последнее было связано с падением уровня достигающей земной поверхности интегральной солнечной радиации вслед за извержением вулкана Агунг.

Не меньшую опасность для атмосферы и биосферы представляют аэрозоли антропогенного происхождения, образующиеся при сжигании топлива либо содержащиеся в промышленных выбросах.

Описаны варианты ПИД, позволяющие контролировать в атмосфере аэрозоли. Такой детектор может регистрировать в воздухе аэрозольные частицы ( хлорид натрия, частицы латекса, микробиологические аэрозоли ), начиная от частиц размером 0,15- 0,20 мкм, причем воспроизводимость результатов измерений характеризуется разбросом 5-15%.

Эффектом суммации обладают : ацетон, фенол ; аэрозоли оксида ванадия ( V ) и оксиды марганца ; аэрозоли оксида ванадия ( V ) и оксиды серы ; озон, диоксид азота и формальдегид ; оксид углерода, диоксид азота, формальдегид, гексан ; диоксид серы и аэрозоль серной кислоты ; диоксид серы и сероводород ; диоксид серы и диоксид азота ; сильные минеральные кислоты ( серная, соляная и азотная ) ; этилен, пропилен, бутилен и амилен.

Если анализируемый воздух содержит одновременно газы, дары и аэрозоли вредных веществ ( пестициды, ПХБ, ПАУ и др. ), для получения представительной пробы применяют упоминавшиеся ранее импрегнированные фильтры, а также комбинации фильтра и ловушки с адсорбентом, фильтра и блока из пенополиуретана ( анализ ПАУ, фталатов, полихлорированных нафталинов ).

Жидкие выбросы в атмосферу ( туманы ) представляют собой аэрозоли, образованные мельчайшими капельками распыленных жидкостей ( кислот, масел и др. ).

Значительная часть выбросов предприятий и транспорта в атмосферу представляет аэрозоли — дисперсные твердые или жидкие частицы, витающие в воздухе, которые, взаимодействуя с облаками, уменьшают доступ солнечной радиации к поверхности Земли.

Полиметаллическая Сильное действие на кроветворную систему, физиопыль, аэрозоли никеля логические процессы в организме, действие на цент — и его соединений ральную нервную систему.

Промышленные пыли образуются в процессах дробления и истирания ( аэрозоли дезинтеграции ), испарения с последующей конденсацией в твердые частицы ( аэрозоли конденсации ), горения с образованием в воздухе твердых частиц — продуктов неполного сгорания топлива ( дымы ).

Условные обозначения : п-пары или газы, а - аэрозоли, а — смесь паров и аэрозоля. Знак означает, что вещество опасно при поступлении через кожу ; звездочкой отмечены среднесменные величины предельно допустимых концентраций.

Пестициды применяются в различных формах : растворы, суспензии, аэрозоли, пены, газы, пары, пыль, порошки, пасты, гранулы, капсулы. Наиболее удобным и сравнительно безопасным является внесение их в почву в виде гранул и капсул, растворяющихся при определенной влажности и реакции среды почвенного раствора. Самую обширную группу пестицидов как по масштабам применения ( 40-50 % ), так и по ассортименту выпускаемых препаратов ( около 40 % ) составляют гербициды, т. е. средства борьбы с сорняками.

С помощью конденсационных методов получают высокодисперсные и однородные по дисперсности аэрозоли. Одним из способов генерирования тестовой атмосферы, содержащей аэрозольные частицы, являются химические реакции ( конденсационный метод ), приводящие к появлению новых жидких или твердых фаз ( например, хлорида аммония при взаимодействии газообразного хлороводорода и аммиака ) с низким давлением насыщенного пара.

Выгрузка золы 461 ного пара, в которой присутствуют углеводороды и аэрозоли пиролиз-ных смол ) в паровом котле с топкой при избытке вторичного воздуха. Продукты газификации ( газ и шлак ) выводят из реактора при температуре менее 150 С, что характеризует весьма высокий тепловой КПД реактора. Теплотворная способность синтез-газа при газификации обогащенной фракции ТБО составляет около 5000 кДж/м Перегретый пар из котла является питанием паровой машины с электрогенератором.

Твердые частицы, поступающие в атмосферу вместе с газовыми выбросами, обычно представляют аэрозоли, являющиеся типичными коллоидными или близкими к ним системами ( дымами и пылями ), оказывающими определенное вредное воздействие на организм человека и окружающую среду, сопоставимое с эффектами газовых и жидких загрязнителей.

В результате химического и электрохимического воздействия на металлы в процессе травления и металлопокрытия образуются аэрозоли, содержащие газообразные составляющие, брызги и твердые частицы в мелкодисперсном состоянии.

Главными моментами пробоотбора являются 1 ) получение представительной пробы ( газы, пары, аэрозоли и твердые частицы ), отражающей реальный состав анализируемого воздуха, и 2 ) накопление в ловушке-концентраторе достаточного для аналитического определения количества вещества.

Основными неблагоприятными факторами в производстве электролитических конденсаторов являются пары этиленгликоля и других растворителей, аэрозоли борной и серной кислоты, повышенная температура воздуха производственных помещений.

Физико-механические методы служат в основном для очистки гетерогенных газовых систем, к которым относятся аэрозоли и газовзвесь. В гетерогенных газовых системах сплошной ( дисперсионной ) фазой является газ или смесь газов, а дискретной ( дисперсной ) фазой являются взвешенные твердые или жидкие частицы различного размера.

Установлено, что частицы диаметром более 5 мкм задерживаются в верхней части дыхательных путей человека ; аэрозоли меньшего размера проникают в бронхи, а частицы диаметром 1 мкм и менее — непосредственно в альвеолы.

Агрегатное состояние веществ в условиях производства : п-пары и ( или ) газы, а - аэрозоли, а — смесь паров и аэрозолей ; знак «означает, что вещество опасно также при поступлении через кожу.

Из многочисленных контаминантов атмосферы ( по определению комитета экспертов ВОЗ ) основными являются взвешенные частицы - аэрозоли разных составов, затем следуют сернистые соединения и оксиданты, т.е. вещества, образующиеся в атмосферном воздухе в результате фотохимических превращений.

Ингредиенты загрязнения — это тысячи химических соединений, особенно металлы или их оксиды, токсичные вещества, аэрозоли. По данным Всемирной организации здравоохранения ( ВОЗ ), в практике в настоящее время используется до 500 тыс. химических соединений. При этом около 40 тыс. соединений обладают весьма вредными для живых организмов свойствами, а 12 тыс. — токсичны.

Содержащиеся в атмосфере твердые частицы представляют собой лыль, тесок, золу, сажу, вулканическую пыль и аэрозоли органической ( высокомолекулярные соединения ) и неорганической природы.

Эффектом суммации обладают : ацетон, фенол ; аэрозоли оксида ванадия ( V ) и оксиды марганца ; аэрозоли оксида ванадия ( V ) и оксиды серы ; озон, диоксид азота и формальдегид ; оксид углерода, диоксид азота, формальдегид, гексан ; диоксид серы и аэрозоль серной кислоты ; диоксид серы и сероводород ; диоксид серы и диоксид азота ; сильные минеральные кислоты ( серная, соляная и азотная ) ; этилен, пропилен, бутилен и амилен.

Вредные примеси, выделяемые в атмосферу, можно разделить на следующие группы : твердые частицы ( пыль ) и аэрозоли ; кие-лые компоненты H2S, SO2, SO3, C02, оксиды азота, галогены и их соединения ; фосфор и его соединения ; аммиак и другие азотные соединения ; оксид углерода ; ртуть и другие металлы и их соединения ; летучие растворители & В особую группу следует выделить выхлопные газы автомобилей, содержащие твердые частицы, оксид углерода Зюксиды азота, углеводороды, альдегиды и другие вещества.

При сгорании органической части отходов образуются диоксид и оксид углерода, пары воды, оксиды азота и серы, аэрозоли. Методы сжигания не нуждаются в организации шламового хозяйства, имеют компактное, простое в обслуживании оборудование, низкую стоимость очистки отходящих газов. Однако область их применения ограничивается свойствами продуктов реакции. Их нельзя использовать для переработки отходов, если последние содержат фосфор, галогены, серу. В этом случае могут образовываться продукты реакции, например диоксины и фураны, по токсичности во много раз превосходящие исходные газовые выбросы.

В случае органических соединений можно сформулировать некоторые требования, которым они должны отвечать, чтобы могла происходить их конверсия в аэрозоли. Во-первых, молекулы этих соединений должны легко окисляться. Во-вторых, окисление должно приводить к образованию малолетучих продуктов, чтобы концентрация их в воздухе оказалась выше давления насыщенного пара при температуре окружающей среды.

Недифференцированная по составу пыль ( аэрозоль ), содержащаяся в воздухе населенных пунктов, ПДК взвешенных частиц не распространяется на аэрозоли органических и неорганических соединений ( металлов, их солей, пластмасс ; биологических, лекарственных препаратов и др. ), для которых устанавливаются соответствующие ПДК.

Объемы их составляют : СО — 80 т, СХИУ — около 10 т, NO — 3 т, твердые частицы ( аэрозоли ) — 1,5 т, СО2 — 5,5 т.

Применение традиционных методов измерения уровня загрязненности атмосферы вредными компонентами ( СО, NO, SOX, O3, СЯНЖ, аэрозоли и др. ) сопряжено с трудностями, которые заключаются в том, что отбор проб производится часто в трудных условиях ( внутри объекта, например, дымовой трубы ). Обработка результатов происходит сравнительно длительное время. Кроме того, точность измерений имеет значительные погрешности из-за взаимного влияния измерительного устройства ( зонда ) на объект исследования. Обслуживание измерительной аппаратуры в этих условиях затруднительно. Стандартные методы не позволяют получать оперативную информацию о загрязнении атмосферы.

Промышленные пыли образуются в процессах дробления и истирания ( аэрозоли дезинтеграции ), испарения с последующей конденсацией в твердые частицы ( аэрозоликонденсации ), горения с образованием в воздухе твердых частиц — продуктов неполного сгорания топлива ( дымы ).

Для извлечения из воздуха вредных веществ применяют также аэрозольные фильтры, пропитанные химическими реагентами, которые одновременно улавливают газы, пары,аэрозоли и твердые частицы.

Необходимые концентрации химических веществ создаются с помощью специальных дозаторов, тип и конструкция которых зависят от агрегатного состояния вещества ( пары,аэрозоли ) и особенностей их физических и химических свойств. Основные требования, предъявляемые к дозаторам : создание стабильных концентраций и адекватность агрегатного состояния вещества в камере состоянию его в рабочей зоне. При подаче веществ в камеры и распределении их в воздушной среде внутри камер должна быть максимально уменьшена возможность попадания химических соединений на шерстяной покров животных, а также в органы пищеварения.

В распространенной технологической схеме производства РТИ используется метод неполного сгорания, выбросы в котором составляют ( сажи ) : СО — 805-3005 ; аэрозоли — 2,04- ,04 ; углеводороды — 74-104 ; SO2 — 18 ; H2S — 5-13. В представлены значения удельных выбросов вредных веществ при производстве РТИ.

К самым распространенным веществам — загрязнителям атмосферы относятся оксид углерода, диоксид серы ( 29% ), оксиды азота ( 8% ) и аэрозоли. Среди других техногенных загрязнителей следует отметить триоксид серы, сероводород и сероуглерод, аммиак, галогенсодержащие газы ( в том числе фтористый и хлористый водород ), ряд углеводородов, например бензол, толуол, бенэ ( а ) пирен — всего более 500 соединений, и их количество продолжает увеличиваться.

Как отмечалось выше, на этапе выполнения транспортной работы в основном выбрасываются СОа, СО, СхНу, NOx, твердые частицы ( аэрозоли ), SCh, соединения свинца. На этапах изготовления, обслуживания и ремонта вьщеляются пары растворителей, аэрозоли оксидов металлов, а в водную среду — химикаты, кислоты, щелочи, нефтепродукты. На этапе производства материалов выбрасываются также HiS, AlFj, СгОз.

Как определено в данной инструкции, загрязнитель атмосферы — это изменения естественного состава воздуха, особенно дым, копоть, пыль, газы, аэрозоли, пары, в том числе и водяные, или пахучие вещества.

По своему составу анализируемые соединения могут быть разделены на две группы : газы и пары с температурой кипения ниже 200 С ; твердые и жидкие частицы ( аэрозоли, туманы и т. д. ), размер которых может изменяться от 0,01 до 20 мкм и более. Отбор проб должен производиться в условиях, при которых отбираемая проба наилучшим образом отражала бы природу исследуемого воздуха.

Наиболее распространенные загрязнители — зола и пыль различного состава, оксиды цветных и черных металлов, различные соединения серы, азота, фтора, хлора, радиоактивные газы, аэрозоли и т.п. Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха приходится на долю оксидов углерода — около 200 млн. в год, пыли — около 250 млн. в год, золы — около 120 млн. в год, углеводородов — около 50 млн. в год. Прогрессирует насыщение биосферы тяжелыми металлами — ртуть, гелий, германий, цинк, свинец и т.д. При этом следует отметить, что при сжигании топлива, особенно угля, с золой и отходящими газами в окружающую среду поступает больше, чем добывается их из недр : магния — в 1,5 раза, молибдена — в 3, мышьяка — в 7, урана и титана — в 10, алюминия, йода, кобальта — в 15, ртути — в 50, лития, ванадия, стронция, бериллия, циркония — в сотни раз, гелия и германия — в тысячи раз, иттрия — в десятки тысяч раз.

Наиболее распространенные загрязнители — зола и пыль различного состава, оксиды цветных и черных металлов, различные соединения серы, азота, фтора, хлора, радиоактивные газы, аэрозоли и т.п. Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха приходится на долю оксидов углерода — около 200 млн.. Прогрессирует насыщение биосферы тяжелыми металлами — ртуть, гелий, германий, цинк, свинец и т.д. При этом следует отметить, что при сжигании топлива, особенно угля, с золой и отходящими газами в окружающую среду поступает больше, чем их добывается из недр : магния — в 1,5 раза, молибдена — в 3, мышьяка — в 7, урана и титана — в 10, алюминия, йода, кобальта — в 15, ртути — в 50, лития, ванадия, стронция, бериллия, циркония — в сотни раз, гелия и германия — в тысячи раз, иттрия — в десятки тысяч раз.

Аэрозоли представляют собой коллоидные системы, в которых дисперсионной средой служит, как правило, воздух Диаметр диспергированных частиц, согласно определению коллоидных систем, лежит в пределах 0,1-0,001 мкм В отличие от атмосферной пыли аэрозоли содержат не только твердые, но и. Жидкие капельки могут содержать и растворенные в них вещества.

В связи с этим разрабатываются и проводятся меры непрерывного контроля и уменьшения ( устранения ) опасности пылевых и газообразных ( кремнесодержащей пыли, оксидов бора, фтора, мышьяка, азота, серы и др. ) выбросов, включая аэрозоли и сточные воды ( композиции жидких и твердых углеводородов, жирных спиртов и т.п. ), а также большое количество твердых отходов в виде стеклобоя, стеклонитей, грубых и мягких волокон.

Выше отмечалось, что допущенные при отборе проб ошибки могут полностью исказить результаты химического анализа Поскольку в воздухе индустриальных районов и производственных помещений содержится до нескольких сотен соединений различных классов, в том числе неорганические и органические газы, летучие органические соединения, аэрозоли, мелкодисперсные твердые частицы и др., универсального способа пробоотбора, позволяющего улавливать из воздуха загрязняющие вещества в различных агрегатных состояниях, не существует. Наибольшие методические трудности возникают при отборе проб органических суперэкотоксикантов, так как основная часть их находится в воздухе одновременно в газообразной и аэрозольной фазах и содержится в очень низких концентрациях. Исходя из этого большинство исследователей применяют для отбора проб воздуха одновременно фильтры и сорбенты. При этом определяемое вещество вместе с пылью частично осаждается на фильтре, а частично улавливается сорбентом. Благодаря своей простоте этот прием широко применяется в анализе следовых количеств суперэкотоксикантов.

Сжигание бурого угля, например, в Тульской области и прилегающих к ней районах, где 5- 10 лет назад ежегодно использовалось более 25 млн бурого угля с содержанием серы около 4 %, приводило к выбросам в атмосферу около 100 тыс. сернистого газа, который образует аэрозоли и кислоты, являющиеся сильнодействующими ядами для растительн

Источник: http://ecology.my1.ru/
© Oniya-asitaba.com

.

http://www.korsar-mebel.com.ua/
Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Яндекс.Метрика