Безопасность жизнедеятельности с учетом аспектов экономики (стр. 12 )

Гидроэлектростанции (ГЭС) оказывают влияние на ОПС и в период строительства, и при их эксплуатации. Затапливаются значительные лесные и сельскохозяйственные угодья, жилые посёлки, месторождения полезных ископаемых, меняется рельеф местности, возможны изменения климата, развитие сейсмической активности и др.

Воздушные линии электропередачи также представляют собой экологическую опасность: нарушают целостность полей, кормовых угодий, способствуют росту сорняков, создают помехи для обработки полей с воздуха, применения агротехники. Большой ущерб наносится лесным угодьям, уменьшается воспроизводство кислорода из-за периодической (1 раз в 5 лет) расчистки трасс линий механическими и химическими способами. Вредное воздействие на ОПС оказывают шумовые (корона) и электромагнитные характеристики линий электропередачи.

Доля выбросов в ОПС от машиностроительных предприятий составляет лишь 1 – 2%. Однако на этих предприятиях имеются технологические процессы и производства, которые могут существенно загрязнять отдельные регионы. К ним относятся: внутризаводские процессы сжигания топлива; литейное производство; металлообработка; сварочное производство; гальваническое производство; лакокрасочное производство. Представление о характере загрязнений сбросов машиностроительных предприятий можно получить из данных табл. 3.6 [8].

Таблица 3.6. Характеристика сбросов машиностроительных предприятий

Тип цеха (участка)

Виды сточных вод

Основные примеси

Концентрация, кг/м3

Т ºС

Металлургический

Для охлаждения печей.

Взвешенные вещества

Масла.

0,01-0,05

0,01

40-45

Литейный

От влажной газоочистки

От грануляторов стержневых смесей

От гидровыбивки литья и регенерации земель.

Мелкодисперсная минеральная пыль

Песок, частицы шлака

Песок, окалина, глина

Органические вещества.

2−4

20−40

0,5−15

0,05

65

50

15−30

Кузнечно-прессовый

От охлаждения поковок и оборудования

Взвешенные вещества минерального происхождения

Окалина

Масла

0,1−0,2

5−8

0−15

30−40

Механический

Отработанные СОЖ

Из гидрокамер окрасочных отделений.

Из отделений гидравлических испытаний

Взвешенные вещества

Сода

Масла

Органические растворители

Масла, краска.

Взвешенные вещества

Масла

0,2−1

5−10

0,5−2

0,1−0,2

0,1−0,3

0,1−0,2

0,03−0,05

15−20

15−25

15−20

Термический

Промывочные растворы

Из закалочных ванн.

Окалина

Щелочи

Масла

Взвешенные вещества минерального происхождения

Тяжелые металлы

Масла,

Цианиды.

0,02−0,03

0,02−0,03

0,01−0,02

0,05−0,25

0,03−0,15

0,001−0.01

0,002−0,05

50−60

30−40

Травильный

Промывочные воды

Отработанные растворы.

Механические

Маслоэмульсии

Щелочи

Кислоты.

Механические

Маслоэмульсии

Щелочи

Кислоты

0,4

0,05−0,1

0,02−0,2

0,02−0,25

10−20

10

20−30

30−50

15−25

15−25

Гальванический

Промывочные воды

Отработанные электролиты

Хром

Циан

Тяжелые металлы

Кислоты

Щелочи

Масла

Хром, циан.

0,005−0,2

0,005−0,15

0−10

0,02−30

0,02−0,05

5−200

10−100

20−30

20−25

Твёрдые отходы машиностроительного производства содержат амортизационный лом, стружки и опилки металлов, древесины, пластмасс и т. п., шлаки, золы, шламы, осадки и пыли. На предприятиях машиностроения отходы составляют до 260 кг на одну тонну металла, иногда до 50% массы обрабатываемых заготовок (при листовой штамповке – до 60%).

Шламы из отстойников очистных сооружений и прокатных цехов после обезжиривания и сушки могут использоваться в качестве добавок к агломерационной шихте. Однако многие компоненты твёрдых отходов представляют собой токсичные соединения свинца, хрома, меди, цинка, ртути. Они требуют захоронения или складирования (хранения) до появления новых технологий их переработки. Экологически безвредная обработка твёрдых и жидких отходов, токсичного мусора специального происхождения, а также переработка осадков или регенерация ценных веществ из отходов представляет особый интерес.

Схематически процесс обработки отходов представлен на рис.3.2.

Концепция интегральных систем утилизации охватывает переработку ценных веществ, компостирование, выработку энергии в результате термической обработки, хранения шлаков и пыли из фильтров, а также логическую связь этих элементов. Оптимальное использование всех возможностей утилизации отходов предполагает исследования процессов их образования, транспортировки, учета региональной нагрузки на ОПС, экономической целесообразности.

Рис. 3.2. Схема утилизации отходов

Обычно твёрдые отходы машиностроительного предприятия составляют т /г:

Шлак, окалина, зола − 40000;

древесные отходы −100 ÷ 1500;

горелая формовочная земля −3800;

пластмасса −780;

шламы, флюсы −600;

бумага, картон −2.6÷12;

абразивы −0.5÷ 48;

мусор −150 ÷

Экологические проблемы, связанные с нефтехимической промышленностью охватывают производства синтетического каучука, автомобильных и прочих шин, технического углерода, полиэтилена, продуктов переработки нефти, попутного газа и т. д. Такие производства могут сильно загрязнять ОПС отдельных регионов. Например, в воздухе г. Нижнекамска из общего числа загрязняющих ингредиентов более 60% составляют газообразные углеводороды, отрицательно действующие на здоровье человека.

Среди общей проблемы загрязнения ОПС химическими веществами особо следует отметить потенциальную опасность производства и хранения химического оружия. В России общая масса снарядов с химическим оружием составляет 40 тыс. т, в США – 30 тыс. т.[16].Уничтожение этого оружия требует больших материальных затрат.

При выборе оптимального метода обеспечения экологической безопасности промышленного производства руководствуются обычно следующими критериями:

- эффективность очистки (удаление, ликвидация) загрязнений, характерных для данного производства;

- токсичность загрязнителей;

- область рационального применения каждого метода;

- экономические показатели.

Схема материальных потоков на примере регулирования сброса предприятием сточных вод показана на рис. 3.3 [13].

В качестве декларируемой эффективности регулирования берётся степень очистки сброса (выброса) в номинальных режимах. Фактическая эффективность регулирования (процентное отношение организованно размещаемых и удаляемых отходов очистки к общему объёму выделения загрязняющих веществ) будет намного ниже, поскольку зависит от организации потоков, разовых сбросов и выбросов, способов размещения и удаления отходов очистки. Например, степень очистки стоков может стремиться к 100%, но при этом фактическая эффективность регулирования будет близка к нулю, поскольку отсутствует организованное размещение отходов очистки или общее воздействие определяется аварийными и “ночными” сбросами.

Учет основных видов воздействия на окружающую среду производится в экологических паспортах (ЭП) предприятий. ЭП - это нормативно-технический документ, включающий данные по ресурсам, используемым предприятием. Он разрабатывается предприятием за счет своих средств и утверждается руководителем предприятия, согласуется с органами местного управления и территориальным органом Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов (Минприроды), где и регистрируется.

Основой для разработки ЭП являются основные показатели производства, проекты расчетов ПДВ, нормы ПДС, разрешение на природопользование, паспорта газо - и водоочистных сооружений и установок по утилизации и использованию отходов, формы государственной статистической отчетности и другие нормативные и нормативно-технические документы. ЭП не заменяет и не отменяет действующие нормы и виды государственной отчетности. Хранят ЭП на предприятии и в территориальном органе охраны природы.

Рис. 3.3. Схема материальных потоков

Номера на стрелках обозначают:

1 − загрязняющие вещества с отходящими газами;

2 − загрязняющие вещества со сточными водами;

3а – готовая продукция, 3б – отходы производства;

4 − номинальные потоки на очистку;

5а – номинальные сбросы, 5б – аварийные сбросы, 5в – «ночные» сбросы;

6 − неорганизованные сбросы;

7 − сточные воды со стороны;

8 − реагенты очистки;

9 − разовые потоки на очистку;

10 − отходы со стороны;

11 − отходы очистки;

12 − вода на повторное использование;

13 − очищенная вода;

14а – залповые сбросы, 14б – аварийные сбросы, 14в − «ночные» сбросы;

15 − разовые потоки на размещение;

16 − неорганизованные сбросы;

17а – сброс в городскую канализацию, 17б – сброс в ливневую канализацию;

18а – неорганизованные сбросы, 18б – организованные сбросы;

19а – отходы на неорганизованное захоронение, 19б − отходы на организованное захоронение, 19в − отходы на использование, переработку.

ЭП состоит из разделов в соответствии с ГОСТ 17.0.0.04−90: титульный лист; общие сведения о предприятии и его реквизиты; краткая природно-климатическая характеристика района расположения предприятия, краткое описание технологии производства и сведения о продукции, балансовая схема материальных потоков; сведения об использовании земельных ресурсов; характеристика сырья, используемых материальных и энергетических ресурсов; характеристика водопотребления и водоотведения, характеристика отходов; сведения о рекультивации нарушенных земель; сведения о транспорте предприятия, сведения об эколого-экономической деятельности предприятия.

Общие направления повышения безопасности и экологичности технических средств и технологических процессов установлены, например, Санитарными нормами № 000 − 73. Они предусматривают:

- замену вредных веществ менее опасными;

- замену сухих способов переработки пылящих материалов на увлажнённые;

- применение гидро - и пневмотранспорта при транспортировке пылящих материалов;

- замену шумящих и других вредных процессов и технологий на менее шумящие, и с меньшим значением вредных факторов;

- замену пламенного нагрева деталей электрическим, твердого и жидкого топлива (для этих целей) - газообразным;

- герметизацию оборудования и аппаратуры;

- применение оборудования со встроенными отсосами; автоблокировку технологического оборудования и санитарно - технических устройств; сигнализацию при неисправности систем отсосов;

- максимальное улавливание и очистку технологических выбросов, а также удаляемого вентиляцией загрязненного воздуха;

- очистку промстоков от загрязнения;

- тепловую изоляцию нагретых поверхностей оборудования;

- разработку малоотходных технологий и утилизацию отходов;

- ежегодную проверку состояния всего парка станков, машин и агрегатов цеха, составление планов ремонта и модернизации;

- текущий контроль правильности функционирования технической системы (функциональная диагностика), например, акустической и вибрационной непосредственно на этапе ее эксплуатации.

Чрезвычайные ситуации, обусловленные техногенным воздействием, бурным ростом промышленного производства, внедрением новейших технологий с повышенным риском влекут тяжелые последствия, связанные с загрязнением ОПС.

Наиболее часто чрезвычайные ситуации происходят в виде химических аварий, пожаров и взрывов из-за нарушения технологических режимов производства, разрушений зданий из-за дефектов проектирования, землетрясений, ураганов и пр., ядерных аварий на АЭС.

Масштабы чрезвычайных ситуаций оценивают по показателям:

- число погибших при катастрофе непосредственно и в последующий период из-за травм и заболеваний;

- число травмированных до уровня инвалидности;

- нарушение уровня жизни населения;

- характер ущерба ОПС;

- экономический ущерб.

Статистические материалы в химической промышленности США показывают, что 40% случаев чрезвычайных ситуаций происходят из-за нарушений технологий обслуживания оборудования; 25% − из-за ошибок проектирования; 15% − в результате отклонения от штатных режимов работы; 10% − из-за конструкционных недостатков; 5% − вследствие развития аварий по цепочке “падающей костяшки” или “перехода количества в качество”; 2% − от стихийных бедствий, саботажа и пр.

Данные официальной статистики США по исследованию пожаров и взрывов свидетельствуют о причинах чрезвычайных ситуаций: 23% случаев − неисправности электрооборудования; 18% − курение в неположенных местах; 10% − неисправность в узлах трения механизмов; 8% − перегрев горючих материалов; 7% - неисправность котлов, печей, дымоходов; 7% − контакты с пламенем горелок; 5% − искрение устройств и установок; 4% − самовозгорание горючих материалов; 4% − загорание материалов при резке и сварке металлов. Более 63% пожаров в промышленности и торговле обусловлены ошибками людей, их некомпетентностью.

3.6. Специфика геоэкологии агропромышленного комплекса

Рождаемая землёй сельскохозяйственная продукция всегда была и остаётся материальной основой жизни. Повышение плодородия земли и экологизация агропромышленного комплекса (АПК) – важнейшие проблемы современности. Развитие производительных сил и уровень агрокультуры позволяет существенно увеличить первоначальное (природное) плодородие. Таким образом, создаётся дополнительное (искусственное) плодородие, определяющее, в свою очередь, антропогенное воздействие на ОПС. Суммирование естественного и искусственного плодородия образует экономическое плодородие.

Ориентация на воспроизводство только экономического плодородия часто приводит к негативным экологическим и экономическим последствиям. Сначала наблюдается определённый рост урожайности, а затем её стабилизация. Снижение урожайности происходит при значительном росте применения искусственных средств производства и одновременном падении капитальных запасов почвенного плодородия, росте процесса деградации земли. Результативность техники, минеральных удобрений, пестицидов становится всё меньше по мере деградации агросистем, снижения естественного плодородия. Начиная с середины 80-х годов прошлого века в мире произошло снижение производства зерна на душу населения. Если в конце 60-х годов мировые запасы зерна приближались к 500 млн. т, то через 20 лет они уменьшились почти вдвое, что обусловило дефицит зерна в размере 150 млн. т.

Для максимизации экономического плодородия распределение инвестиций в увеличение естественного (Пе) и искусственного (Пи) видов плодородия должно быть таким, чтобы естественное плодородие не уменьшалось во времени. Для устойчивого развития сельского хозяйства необходимо выполнять условия:

Пэ(К, t) = Пе(К, t) + Пи(К, t) и Пе(К, t) ≤ Пе(К, t + 1),

где К – инвестиции; t – время.

Происходит загрязнение как поверхностных и грунтовых вод, так и самого почвенного слоя, что влечёт за собой гибель многих видов микрофлоры и микрофауны. Почвы утрачивают плодородие. Из минеральных удобрений и ядохимикатов в почву, а затем и в растения поступают стронций, фтор, уран, мышьяк, кадмий, ртуть, свинец и другие токсичные элементы, что ведёт к утрате капитальных почвенных резервов, уменьшению запасов гумуса. В результате обработки почв и расчистки территорий под сельхозугодья мир ежегодно лишается более 6 млн. га земель, теряя при этом свыше 20 млрд. т гумуса. Компенсацию потерь плодородия почвы пришлось осуществлять путём возрастающего применения минеральных удобрений в сочетании с пестицидами. С 50-х до середины 80-х годов потребление минеральных удобрений ежегодно увеличивалось на 10% (с 15 млн. т до 125 млн. т).

Земельный фонд России насчитывает 1710 млн. га. Его распределение (на январь 1996 г.) показано в табл. 3.7 [7]. Только за семилетний период с 1990 г. выбыло из сельскохозяйственного оборота 25.6 млн. га сельхозугодий, в том числе 8.2 млн. га пашни.

В результате переуплотнения почвы из-за применения тяжёлой сельскохозяйственной техники в ближайшие годы может быть утрачено до 10 – 15% пашни и 5 – 10% пастбищ, что представляет собой реальную угрозу национальной безопасности России.

Необходим переход к устойчивому развитию аграрного сектора, его экологизации с учётом природных особенностей и рыночного регулирования РЭЭС (льготы, кредиты, налоги и пр.). Экологизация сельского хозяйства – это, прежде всего борьба с эрозией почв, применение органических удобрений, агролесомелиорация, травосеяние, известкование кислых почв, минимизация техногенного воздействия на почвы, почвозащитные технологии, биологические методы защиты растений, оптимальные севообороты, чистые пары и т. д.

Таблица 3.7. Распределение земельного фонда России

Вид земельных угодий

Площадь,

млн. га

Процент к общей площади

Сельскохозяйственные угодья

в том числе пашни.

Леса и древесно-кустарниковые насаждения.

Болота.

Под водой.

Под постройками, дорогами, улицами.

Оленьи пастбища.

Нарушенные земли.

Прочие земли.

222.0

130.2

785.5

107.6

72.0

12.5

328.1

1.1

180.9

13

8

46

6

4

1

19

0.1

11

Всего

1709,8

Большую роль в экологизации АПК играет ускорение развития производственно-сбытовой сферы: уменьшение потерь сельскохозяйственного сырья, развитие инфраструктуры (дороги, хранилища, торговля и т. д.), перерабатывающих отраслей промышленности (пищевой, лёгкой). Иначе говоря, для экономии земельных и водных ресурсов следует широко использовать альтернативные варианты увеличения конечного потребления продукции АПК.

  3.7. Источники и виды загрязнений воздуха

По существующим у нас в стране нормам (СН 245-71) концентрации вредных примесей в местах воздухозабора на промышленных предприятиях не должны превышать 0,3 ПДК для внутреннего воздуха. В на­стоящее время установлены ПДК для более чем 1300 вредных веществ, загрязняющих воздух. Ещё приблизительно для 500 вредных веществ установлены ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ). В приложении 7 приведены данные о ПДК некоторых вредных веществ для атмосферного воздуха населенных мест и рабочей зоны производственных помещений. К сожалению, го­сударственные стандарты для жилых, рекреационных помещений и транспортных средств в нашей стране не разработаны.

По степени опасности воздействия вредных веществ на организм человека в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 выделяют четыре класса: 1 − чрез­вычайно опасные вещества (ПДК < 0,1 мг/м3); 2 − высокоопас­ные (ПДК = 0,1÷1,0 мг/м3); 3 − умеренно опасные (ПДК = 1,1÷10,0 мг/м3); 4 − малоопасные (ПДК > 10,0 мг/м3).

При совместном присутствии в воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма их концентраций должна удовлетворять условию:

,

где С и ПДК − фактические концентрации и пре­дельно допустимые концентрации i-го загрязнителя воздуха; n − число загрязняющих веществ.

При одновременном совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией вредного действия, рассчитывается безразмерная суммарная концентрация. В некоторых случаях используется значение приведенной концентрации С, которая рассчитывается по формуле

С=С1+С2 ПДК1/ПДК2 + ……+ Сn ПДК1/ПДКn , (3.5)

где С1 - концентрация вещества, к которому осуществляется приведение; ПДК1 − его ПДК; С2÷Сn и ПДК2÷ПДКn − концентрация и ПДК других веществ, входящих в рассматриваемую группу суммации.

Степень опасности загрязнения атмосферного воздуха характеризуется наибольшим рассчитанным значением концентрации Сm, соответствующим неблагоприятным метеорологическим условиям, в том числе опасной скорости ветра.

Расчет концентраций загрязняющих веществ (ЗВ), претерпевающих полностью или частично химические превращения в более вредные вещества, проводится по каждому исходному и образующемуся веществу отдельно. При этом мощность источников для каждого вещества устанавливается с учетом максимально возможной трансформации исходных веществ в более токсичные. Расчетами определяются кон­центрации ЗВ, соответствующие разо­вым концентрациям с интервалом определения 20−30 минут.

В зависимости от высоты Н устья источника выброса ЗВ над уровнем земной поверхности указанный источник относится к одному из следующих четырех классов:

а) высокие источники (Н ³ 50 м); б) источники средней высоты (Н=10÷50 м); в) источники низкие (Н=2÷10 м); г) наземные источники, Н£2м.

При неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хm от источника максимальное значение приземной концентрации ЗВ в газовоздушной смеси, выброшенной из одиночного точечного источника с круглым устьем, определяется по формуле

Cm = AMFmnh/ H2(V1DT)1/3 (мг/м3), (3.6)

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, принимается равным:

а) 250 − для районов Средней Азии южнее 40˚ с. ш., Читинской области;

б) 200 − для европейской территории СНГ, для районов РФ южнее 50˚ с. ш., для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа, Молдавии, для азиатской территории РФ, Казахстана, Дальнего Востока, остальной территории Сибири и Средней Азии;

в) 180 − для европейской территории СНГ и Урала от 50 до 52˚ с. ш., за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов и Украины;

г) 160 − для европейской территории СНГ и Урала севернее 52˚ с. ш. (за исключением Центра ЕТС), а так же для Украины;

д) 140 − для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской, Ивановской областей;

М − масса ЗВ, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с; F − безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания ЗВ в атмосферном воздухе (для газообразных ЗВ и мелкодисперсных аэрозолей принимается равным 1; для пыли и золы, если средний эксплуатационный коэффициент очистки ра­вен 90% и более, F=2, (при 75÷90% F=2,5 , менее 75% − F=3; если выбросы сопровождаются выделением водяного пара и он конденсируется, а так же коагулируются влажные пылевые частицы, то F=3); m и n − коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; Н − высота источника выброса над уровнем земли, м (для наземных источников при расчетах принимается Н=2 м); h − безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае слабопересеченной местности с перепадом высот £ 50 м на 1 км, h=1; DТ (˚С) − разность температур выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и окружающей атмосферы Тв; V1− расход газовоздушной смеси, м3/с, определяемой по формуле

V1=(pD2/4) w0, (3.7)

D − диаметр устья источника, м; w0 − средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с.

Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров газовоздушной смеси в устье источника выброса и скорости ветра (расчёт величины Cm дан в разделе 3.8.1).

Среди наиболее распространенных вредных веществ, попадающих внутрь помещений из наружного возду­ха, являются: окись углерода, сернистый ангидрид, сероводород, аммиак, окислы азота, пары углеводоро­дов, кислот, металлов и разнообразные пыли, имею­щие органическое и неорганическое происхождение. При соприкосновении вредных веществ с поверхно­стями тел и стен внутри помещения происходит их адсорбция, степень и интенсивность которой зависят от свойств соприкасающихся веществ. При повышении температуры внутри помещения эти вещества могут десорбировать и снова загрязнять воздушную среду. Экспериментальная оценка адсорбционно-термической десорбции органических загрязняющих веществ показывает, что органические соединения стабильны на сорбенте в течение 7 дней, а их концентрация в воз­духе помещений равна 1÷10 мг/м3.

Системы кондиционирования или вентиляционные фильтры могут быстро снизить содержание ряда за­грязнителей еще до поступления воздуха в помещение. Однако последнее из экономических соображений ча­сто не практикуется, поэтому всегда необходимо учи­тывать уровень наружного загрязнения. В табл. 3.8 приведены значения некоторых загрязнителей наруж­ного воздуха в городах.

Загрязнение воздуха внутри помещений происхо­дит частично за счет внутренних источников, причем концентрация некоторых загрязняющих веществ внут­ри помещений может быть выше, чем в наружном воздухе. Среди наиболее опасных загрязнителей воздуха внутри бытовых помещений являются: табач­ный дым (пассивное курение), радон и продукты его распада, окись углерода, окислы азота, формальдегид, волокна асбеста, микроорганизмы и аллергены. Неко­торые из применяемых красок в помещении содержат свинец, который является загрязнительным фактором, ответственным за рост риска токсичности в крови детей [21].

Попытки улучшить процесс сжигания газа в бы­товых плитах применением горелок полного предва­рительного смешения (с «беспламенным» горением вблизи от керамической насадки) не дали пока резуль­татов, пригодных для широкого практического приме­нения. Из-за сложности устройства также не нашли применения в жилых домах газовые плиты с отводом продуктов сгорания в дымовую трубу. Поэтому про­дукты сгорания от бытовых плит загрязняют кухни и распространяются в другие помещения. Применение электроплит частично решает проблему загрязнения воздуха в помещениях, но при этом отмечается повы­шенное содержание в воздухе озона и окислов азота, а также вредное влияние на людей электромагнитных полей низких частот.

Таблица 3.8. Загрязнение воздуха в городах [21, 27]

Примесь

Число контролируе­мых городов

Средняя концентрация

мг/м3

СНГ

США

СНГ

США

Пыль

Двуокись серы

Окись углерода Окись. азота

Двуокись азота

Сульфаты раствори­мые

Озон

Сероводород

Сероуглерод

Аммиак

Фенол

Формальдегид

Фтористый водород

Сажа

Хлор

Серная кислота Бенз(а)пирен

Асбестовая пыль

Ванадий

Железо

Марганец

Медь

Никель

Свинец

Хром

Цинк

400

410

363

256

411

227

146

27

113

140

130

60

44

28

37

267

41

133

196

190

196

196

179

198

23

24

23

22

10

0,209

0,041

1 ,485

0,032

0,041

0,016

0,002

0,018

0,064

0,004

0,009

0,005

0,059

0,013

0,013

3,653∙10-6

0,00012

0,0087

0,00017 0,00051

0,00031

0,00015

0,00026

0,00047

0,055—0,107

2,36

0,072

0,0348

20,3∙10-6

При пользовании газовыми плитами (горелками) возможно загрязнение воздуха сульфатами, которые образуются за счет меркаптанов, добавляемых в газ в качестве одоранта, а также ионизирующим излуче­нием от источника Rn— 222, концентрация которого колеблется в пределах (8÷50) нКи/л.

Масса загрязняющего вещества Мi(t), выбрасываемого из производственного помещения через систему вентиляции, определяется по формуле:

Mi(t)=q·Ci(t), (3.8)

концентрация i-го загрязнителя в помещении, обусловленная технологическим процессом:

(3.9)

где 1 – расход воздуха на рециркуляцию с концентрацией загрязнителя Ci; q2 – расход воздуха на инфильтрацию с концентрацией загрязнителя С0; q0 – приток вентиляционного воздуха с концентрацией загрязнителя С0; V – объём помещения; t – время; - коэффициент, учитывающий неполное перемешивание поступающего в помещение воздуха с воздухом, находящимся в помещении; F0, F1 – соответственно эффективность фильтров для очистки воздуха вентиляционного и рециркуляционного; S(t) – эмиссия внутренних источников загрязнения (включая тепловое и ионизирующее); R(t) – возможная потеря загрязнителя в помещении; Cs=Ci при t=0.

Расчёт Ci(t) по формуле (3.9) позволяет экономить энергоресурсы для принудительной вентиляции, поскольку позволяет (в отличие от традиционного подхода) включать вентиляцию в помещении лишь при достижении концентраций, равных ПДК или НКПВ.

Величину эмиссии загрязняющих воздух ингредиентов от топочных газов можно определить для постоянных значений теплоёмкости ср по формуле

, (3.10)

где ri, μi – мольная доля и молекулярный вес i - го ингредиента; Q – общая тепловая нагрузка горелки; μ – молекулярный вес продуктов сгорания; ΔТ – разница между температурой продуктов сгорания и стандартной температурой для определения теплоты образования вещества.

Формула (3.9) может быть использована для оценки концентрации загрязняющих веществ в зоне аэродинамической тени зданий [22].

Опасным неорганическим загрязнителем атмосфер­ного воздуха вне и внутри помещений является асбест, который в силу своих исключительных свойств уже с начала XX века нашел многочисленное применение в промышленности и в строительстве. В воздухе неко­торых городов обнаруживается ~103 волокон в 1 м3. Загрязнение достигает даже области Альп. Асбест − волокнистая форма силиката Мg, содер­жащего и другие вещества, например, Fе, Са, А1, Nа. Добавление асбеста более 1% по объему в различные строительные материалы существенно увеличивает их прочность. Существует шесть различных форм асбеста: хризотил, амозит, крокидолит, антофилит, тремолит и актинолит, различающихся по своей кристалличе­ской структуре, химическому составу, геологическому происхождению и степени применения в строительст­ве. Асбест применяется также в виде напыления на поверхности конструкций с целью создания термо­изоляционных прослоек. Наиболее опасными для че­ловека являются волокна амозита и крокидолита.

Загрязнение асбестом воздуха в помещении может происходить при осыпании строительного материала, сжатии, ударе и в других ситуациях, связанных с экс­плуатацией зданий. Количество волокон в воздухе помещений может меняться от наличия вибраций, влажности и подвижности воздуха и составлять зна­чения от нуля для цементированных изделий в хоро­шем состоянии до 100 мг/м3 или 2000 волокон в 1 м3 для изношенных изделий, полученных сухим смеше­нием. Выделение волокон во время обычной эксплуата­ции помещений может достигать значений 2∙107 м-3 , а при извлечении сухих пылящих изделий может об­разоваться 108 волокон в 1 м3.

Экономический ущерб, связанный с необходимо­стью регламентированного содержания асбеста в воз­духе, зависит от срока выполнения таких работ, объ­ема использованных материалов, содержащих асбест, цены здания. С учетом нормативов, принятых в США, затраты для частных строений при их 10% амортизации могут составить 2,5÷14,4%, а для коммерческих строе­ний − от 0,3 до 1,7% их стоимости. Немедленная реали­зация в национальном масштабе действующих норм потребует около 6 млрд. долларов [30].

Одним из источников загрязнения воздушной сре­ды является деятельность людей в помещении. При дыхании человек выделяет углекислый газ, водяной пар, аммиак, водород, фосфор, серу и ряд других веществ.

Некоторые параметры легочной вентиляции в зависимости от состояния че­ловека приведены в табл. 2.2, а в табл. 3.9 показаны типичные концентрации веществ, выделяемых человеком в лекционной ауди­тории.

Таблица 3.9. Вещества, выделяемые человеком [30]

Вещества

Типичная концентрация, млн.-1

Количество выделений,

мг/сут ∙ чел

Лекции

Ээкзамен

Органические:

Ацетон

Ацетальдегид

Уксусная кислота

Аллиловый спирт

Амиловый спирт

Масляная кислота

Диэтилкетон

Этилацетат

Этиловый спирт

Метиловый спирт

Фенол

Толуол

Неорганические:

Оксид углерода

Аммиак

Сероводород

Диоксид углерода (следует учитывать активность деятельности человека)

0,0206±0,002

0,0042±0,0021

0,0099±0.0011

0,0017±0,0017

0,0076± 0.0072

0,0151 ± 0,0073

0,0057 ± 0,005

0,0086 ± 0,0026

0,0228 ± 0,01

0,0548 ± 0,0293

0.0046 ± 0,0019

0.0018 ± 0,0017

_

_

—

50,7± 27.3

6,2 ± 4,5

19,9 ± 2,3

3,6 ± 3,6

21,9 ± 20,8

44,6 ± 21,5

20,8 ± 11,4

25,4 ± 4,8

44,7 ± 21

74,4 ± 5,0

9,5 ± 1.5

7,4 ± 4,9

4,84∙103 ± 1,2∙103

32,2 ± 5,0

2,73 ± 1,32

642∙103 ± 34∙103

86,6±42,1

8,6±4,6

26,1± 25.1

6,1±4,4

20,5 ± 16.5

59,4 ± 52,2

11,0 ± 7,7

12,7 ± 15,4

109 ± 31,5

57,8 ± 6,3

8,7 ± 5,3

8,0

_

—

2,96 ± 0,68

930∙103 ±

± 52∙103

Примечание. Соотношение между массовой концентрацией С, мкг/м3 и объёмной, млн-1 при температуре 0 ˚С и давлении 760 мм рт. ст. имеет вид: (М – молекулярная масса примеси; V(t)=V0(t+T)/T; V0 =22,41; t – температура, ˚С; Т=273 К).

Различные предметы домашнего обихода, такие как одежда, приборы для сушки волос, ароматизаторы, мебельные лаки, краски и др.,− являются загряз­нителями воздуха в помещениях. Распылителями аэрозолей являются, как правило, пропан, изобутан, трихлорфторметан и дихлордифторметан. Размер аэро­зольных частиц очень мал (0,04÷0,06 мкм), поэтому высока вероятность отложения их в легочных альвеолах.