Антропогенний вплив на довкілля

Національний технічний університет України

Київський політехнічний інститут

Модульна контрольна робота

з дисципліни: «Інформаційні технології в екології»

Виконав: Потапов Д.П.

ПН-62, ПБФ

Київ 2011

Зміст

1. Антропогенний вплив на довкілля

1.1 Вплив діяльності людини на довкілля

1.2 Визначення ступеня забрудненості атмосфери

1.3 Очищення викидів в атмосферу

2. Волоконно-оптичні сенсори

2.1 Характеристики оптичного волокна як структурного елемента датчика

2.2 Волоконні світловоди і вимірювальні пристрої на їхній основі

3. Техногенне навантаження на природне середовище. Медико-демографічні проблеми сучасної України, пов’язані з цим навантаженням

Висновки

Перелік посилань

1. Антропогенний вплив на довкілля

1.1 Вплив діяльності людини на довкілля

Господарська діяльність людини зумовила пошкодження і вичерпування природних ресурсів, що призводить до деформації сформованих протягом багатьох мільйонів років природного кругообігу речовин та енергетичних потоків на планеті. Внаслідок цього почалося прогресуюче руйнування біосфери Землі, що може набути характеру незворотних процесів і навколишнє середовище може стати непридатним для існування.

Основні джерела антропогенного забруднення довкілля.

З появою людини на планеті Земля велику роль у глобальній екосистемі стали відігравати взаємовідносини суспільства і природи. Особливо швидко посилюється вплив суспільства на природу у зв'язку з розвитком машинного виробництва.

Завдяки цьому масштаби впливу суспільства на природу поширюються так швидко, що людство поступово перетворюється у потужну геологічну силу, яка впливає на природні процеси. На всі кругообіги, що здійснюються у природі, людина прямо чи опосередковано мас вплив. Під впливом антропогенних факторів відбуваються зміни у природі.

Завойовуючи природу, людство значною мірою підірвало природні умови власної життєдіяльності.

Достатньо навести деякі цифри і факти. Відомо, що за останні 100 років людство більше ніж у тисячу разів збільшило чисельність енергетичних ресурсів; за останні 35 років відбулося зростання більше ніж у 2 рази обсягів індустріальної і сільськогосподарської продукції. Загальний обсяг товарів;! послуг у розвинутих країнах через кожні 15 років зростає у 2 рази. Звідси відповідно збільшується і кількість відходів господарської діяльності, які забруднюють атмосферу, водойми, ґрунт.

Взявши у природи 100 одиниць речовини, людство використовує 3—4, а 96 одиниць потрапляє у відходи. У розрахунку на кожного мешканця індустріальне розвинутих країн, щорічно добувається близько ЗО тонн природних ресурсів, з них лише 1—1,5% набирає форми продукту, що споживається, а решта потрапляє у відходи. .

Внаслідок спалювання палива частка вуглекислого газу в атмосфері збільшилася за останні 30 років на 25—30 %. За передбаченням футурологів, це може призвести на початку XXI століття до підвищення середньої температури на 1,5-2 °С і зростання площі пустель.

Щорічно світова промисловість скидає в річки понад 160 куб. м шкідливих стоків, щорічно в ґрунти людством вноситься 500 млн. тонн мінеральних добрив і близько 4 млн. тонн пестицидів, більша частина яких осідає в ґрунтах та виноситься поверхневими водами в річки, озера, моря та океани, в дуже значних кількостях накопичується в штучних водосховищах, які живлять водою промислові центри.

Пестициди (включаючи гербіциди, інсектициди та фунгіциди) — хімічні речовини, що використовуються для знищення бур'янів, грибків, бактерій, різноманітних комах та тварин. Більшість пестицидів є синтетичними хіміка тами, що мають токсичні властивості. Головна їхня властивість і роль — знищувати різні форми життя. Всі пестициди є небезпечними.

На всіх стадіях виробництва, транспортування, зберігання та утилізації пестициди забруднюють навколишнє середовище. Вони проникають у водойми, де накопичуються у рибі та в інших водних організмах. Річки та дощі переносять пестициди в інші регіони, де вони отруюють ґрунти, джерела питної води, моря, вбивають рослин і тварин. Людина завершує цикл отруєння, страждаючи від своїх не виважених дій. Зараз на Землі не залишилося куточка, не забрудненого пестицидами. Рівень забруднення 65 % сільськогосподарських угідь країн Західної Європи перевищив допустимі норми.

Птахи, ссавці, риби та корисні комахи гинуть під час застосування пестицидів на полях, особливо при їх внесенні за допомогою авіації.

На сьогодні в Україні накопичено 11 тис. тонн застарілих пестицидів. Проблема Їхньої утилізації не вирішена. Багато сховищ, де вони зберігають ся, знаходяться в незадовільному стані.

У світі близько 25 млн. сільськогосподарських робітників щороку отруюються пестицидами. Безпосередній вплив їх на людину полягає в ураженні та зміні функцій печінки, захворюваннях центральної нервової, серцево-су динної та дихальної систем. Пестициди негативно впливають на репродуктивну функцію людини.

Дуже уразливі до дії пестицидів діти. Споживаючи продукти із залишками пестицидів та забруднену питну воду, дитячий організм реагує структур ними змінами систем та окремих органів. Накопичення пестицидів в організмі призводить до появи різноманітних захворювань, включаючи онкологічні.

Ефект спільної дії пестицидів та радіонуклідів наукою вивчений недостатньо. Для умов України, територія якої сильно забруднена внаслідок Чорнобильської катастрофи, цей фактор має особливе значення. Отруйні речовини потрапляють у навколишнє середовище. У різних областях України виявлено значне забруднення пестицидами ґрунтів. Навіть після припинення їх застосування проблема не вирішується. Ці отрути можуть зберігатися в навколишньому середовищі десятки років, продовжуючи свою згубну дію на всі ланки екосистеми.

Вся планета нині страждає від антропогенного тиску, він виявляється через забруднення навколишнього природного середовища, виснаження природних ресурсів і деградацію екосистем, ґрунтів, хижацьке винищення лісів.

До основних антропогенних забруднювачів довкілля, крім шкідливих речовин, що викидаються промисловими підприємствами, пестицидів і мінеральних добрив, що застосовуються в сільському господарстві, забруднень усіх видів транспорту, належать також транспортні та виробничі шуми, іонізуюче випромінювання, вібрації, світлові та теплові впливи, які детальніше будуть розглянуті далі.

1.2 Визначення ступеня забрудненості атмосфери

Згідно з нормативно-технічною документацією нормування якості навколишнього природного середовища здійснюється з метою встановлення гранично допустимих норм впливу на навколишнє середовище, що гарантує екологічну безпеку населення та збереження генетичного фонду, забезпечує раціональне використання і відтворення природних ресурсів за умов стійкого розвитку господарської діяльності. В Україні розроблені та діють нормативи ГДК, перевищення котрих за певних умов негативно впливає на здоров'я людини.

У табл. 8.29 наведено ГДК деяких найбільш поширених шкідливих речовин. Як видно навіть з цього невеликого переліку, нижня межа токсичності шкідливих речовин, тобто їх ГДК, сильно відрізняється.

Таблиця 8.29. Гранично допустимі концентрації (мг/м3) деяких шкідливих речовин для повітря населених місцевостей

Примітка:На територіях, які підлягають посиленій охороні, встановлюються більш жорсткі вимоги — ГДК повинні бути зменшені на 20 %.

У випадку присутності в атмосферному повітрі декількох речовин, які мають здатність до сумарної дії, сума їхньої Концентрації не повинна перевищувати одиниці при розрахунку за виразом:

Де— фактичні концентрації речовин в атмосферному повітрі;

— гранично допустимі концентрації тих самих речовин.

У табл. 3.29 ГДКсд — середньодобова гранично допустима концентрація забруднювача в повітрі, котра не справляє на людину опосередкованої шкідливої дії при цілодобовому вдиханні;

ГДК м.р — максимально разова гранично допустима — концентрація забруднювача в повітрі (населених місць), що не викликає рефлекторних реакцій в організмі людини.

Ефект сумації мають:

— ацетон, акролеїн, фталевий ангідрид;

— ацетон та фенол;

— ацетон та ацетофенол;

— ацетон, фурфурол, формальдегід, фенол;

— ацетальдегід та вінілацетат;

— аерозолі п'ятиокису ванадію та окисів марганцю;

— аерозолі п'ятиокису ванадію та сірчистий ангідрид;

— аерозолі п'ятиокису ванадію та триокису хрому;

— бензол та ацетофенон;

— вольфрамовий та сірчистий ангідриди;

— гексахлоран та фазолон;

— 1, 2-дихлорпропан, 1, 2, 3-трнхлорпропан та тетра-хлоретилен;

— ізобутенилкарбінол, ди метил вініл каринол;

— метил гід ропіран та метилентетра гідропірея;

— озон, двоокис азоту та формальдегід;

— окис вуглецю, двоокис азоту, формальдегід, гексан;

— сірчистий ангідрид та аерозоль сірчаної кислоти;

— сірчаний ангідрид та нікель металевий;

— сірчистий ангідрид та сірководень;

сірчистий ангідрид та двоокис азоту;

— сірчистий ангідрид, окис вуглецю, пил конверторного виробництва;

— сірчистий ангідрид, окис вуглецю, двоокис азоту та фенол;

— сірчистий ангідрид та фенол;

— сірчистий ангідрид та фтористий водень;

— сірчаний та сірчистий ангідриди, аміак та окиси азоту;

— сильні мінеральні кислоти (сірчана, соляна та азотна);

— фенол та ацетофенон;

— фурфурол, метиловий та етиловий спирти;

— циклогексан та бензол;

— етилен, пропілен, бутилен, амілен.

Ефект потенціювання притаманний таким речовинам:

— бутилакрилат та метилметакрилат з коефіцієнтом 0,8;

— фтористий водень та фторсолі з коефіцієнтом 0,8. Потенціювання — взаємне посилення впливу двох або

більшої кількості агентів навколишнього середовища, при котрому сумарний ефект їхнього взаємного впливу перевищує суму ефектів, що виникають при ізольованій дії кожного з цих агентів зокрема.

Речовини, для котрих не визначені ГДК населених місць, оцінюються за орієнтовними безпечними рівнями впливу ОБРВ.

Для того, щоб визначити стан забруднення повітря декількома речовинами, що діють одночасно, часто використовують комплексний показник — індекс забруднення атмосфери (ІЗА). Для його розрахунку, нормовані на відповідні значення ГДК, середні концентрації домішок за допомогою розрахунків приводять до концентрації двоокису сірки (коефіцієнт К в табл. 3.8), а отримані значення додають. Отриманий таким чином показник ІЗ А вказує, у скільки разів сумарний рівень забрудненості атмосфери кількома речовинами перевищує ГДК двоокису сірки.

Для кожного населеного пункту визначено конкретний перелік п'яти пріоритетних домішок, за котрими розраховується індекс забруднення атмосфери ІЗАГ).

Викиди характеризуються кількістю забруднюючих речовин, їхнім хімічним складом, концентрацією, агрегатним станом.

Промислові викиди поділяються на організовані та неорганізовані. Організовані промислові викиди — це викиди, що надходять в атмосферу через спеціально споруджені газоходи, повітропроводи та труби.

Неорганізовані викиди надходять в атмосферу у вигляді не напрямлених потоків внаслідок порушення герметизації, невиконання вимог охорони атмосфери при навантаженні та розвантаженні, порушення технології виробництва або несправності обладнання.

За агрегатним станом викиди поділяються на IV класи: І — газоподібні та пароподібні; II — рідкі; III — тверді; IV — змішані.

За величиною маси викиди об'єднані в 6 груп, т/доб: 1 група — маса менше 0,01 включно; 2 група — від 0,01 до 0,1; 3 група — від 0,1 до 1; 4 група — від 1 до 10; 5 група — від 10 до 100; 6 група — понад 100.

Викиди підлягають періодичній інвентаризації, під котрою слід розуміти систематизацію відомостей про розподіл джерел викидів на території об'єкта, їхню кількість та склад.

Метою інвентаризації (рис. 3.7) є: визначення викидів шкідливих речовин, що надходять в атмосферу від об'єктів; оцінка впливу викидів на навколишнє середовище, встановлення ГДВ або ТПВ; вироблення рекомендацій з організації контролю викидів; оцінка стану очисного обладнання та екологічності технологій і виробничого обладнання; планування черговості природоохоронних заходів.

Рис. 3.7. Схема алгоритму інвентаризації викидів в атмосферу

Інвентаризація здійснюється один раз на 5 років згідно з Інструкцією з інвентаризації викидів забруднюючих речовин в атмосферу. Джерела забруднення атмосфери визначаються на основі схем виробничого процесу підприємства. Для діючих підприємств контрольні точки встановлюються по периметру санітарно-захисної зони. Заміри параметрів викидів здійснюють працівники лабораторії підприємства або лабораторії санітарно-епідеміологічної станції.

Основними параметрами, котрі характеризують викиди забруднюючих речовин в атмосферу, є вид виробництва, джерело виділення шкідливих речовин, джерело викиду, число джерел викидів, координати розташування викиду, висота джерела викиду, діаметр устя труби, параметри газоповітряної суміші на виході з джерела викиду (швидкість, об'єм, температура), характеристика газоочисних пристроїв, види та кількість шкідливих речовин тощо.

Шкідливі речовини, що потрапляють в атмосферу від промислових та транспортних підприємств, енергетичних установок, транспортних засобів, розчиняються в повітрі та переносяться рухомими потоками повітря на великі віддалі. Розсіювання забруднень призводить до зниження концентрації шкідливих речовин в зонах їхнього викиду та до одночасного збільшення площ із забрудненими повітрям.

На характер поширення шкідливих речовин в атмосфері та на величину зон забруднення впливають метеорологічні умови (горизонтальний та вертикальний рух мас повітря, їх швидкість, температура, вологість, дощ, сніг, наявність хмар).

Крім метеорологічних факторів, на розсіювання забруднень впливає рельєф місцевості, наявність лісів, водоймищ, гір тощо. На забрудненість міст та населених пунктів впливає їхнє планування та озеленення.

Розрахунок забруднення атмосфери викидами промислових підприємств виконується згідно з Методикою розрахунку концентрацій в атмосферному повітрі шкідливих речовин, що містяться у викидах підприємств (ОНД-86) або за Збірником методик розрахунку концентраційних викидів в атмосферу забруднюючих речовин різними виробництвами.

1.3 Очищення викидів в атмосферу

Методи та засоби очищення викидів в атмосферу.

Однією з особливостей атмосфери є її здатність до самоочищення. Самоочищення атмосферного повітря відбувається внаслідок сухого та мокрого випадання домішок, абсорбції їх земною поверхнею, поглинання рослинами, переробки бактеріями, мікроорганізмами та іншими шляхами. Садіння дерев та кущів сприяє очищенню повітря від пилу, оксидів вуглецю, діоксидів сірки та інших речовин. Найкращі поглинальні властивості стосовно діоксиду сірки має тополя, липа, ясен. Одне доросле дерево липи може акумулювати протягом доби десятки кілограмів діоксиду сірки, перетворюючи його в нешкідливу речовину. Велика роль в очищенні атмосферного повітря належить ґрунтовим бактеріям та мікроорганізмам. При температурі 15—35 °С мікроорганізми переробляють на 1 м2 до 81 т на добу оксидів та діоксидів вуглецю. Однак можливості природи щодо самоочищення мають обмеження, що слід враховувати при розробці нормативів ГДВ.

Одним з основних показників очищення викидів є ступінь їхнього очищення від шкідливих речовин К :

де М у — маса шкідливих речовин, які вловлюються в очисному пристрої;

М заг — загальна маса шкідливих речовин у викидах.

Ступінь очищення повинен визначатися за кожною забруднюючою речовиною. Ступінь очищення поділяється на проектний та фактичний, а за рівнем — на максимальний та експлуатаційний.

Для оцінки забезпеченості підприємств очищенням в часі використовується коефіцієнт забезпеченості технологічних процесів газоочищенням:

де Т то— час роботи технологічного обладнання; Т r — час роботи газоочисних установок.

За несприятливих метеорологічних умов, коли викиди із забрудненнями можуть бути шкідливими для здоров'я населення, підприємства повинні знизити викиди шкідливих речовин за рахунок технічних засобів або повної (часткової) зупинки джерел забруднення.

Сучасні вимоги до якості та ступеня очищення викидів досить високі. Для їхнього дотримання необхідно використовувати технологічні процеси та обладнання, котрі знижують або повністю виключають викид шкідливих речовин в атмосферу, а також забезпечують нейтралізацію утворених шкідливих речовин; експлуатувати виробниче та енергетичне обладнання, котре виділяє мінімальну кількість шкідливих речовин; закрити невеликі котельні та підключити споживачів до ТЕЦ; застосовувати антитоксичні присадки, перевести теплоенергетичні установки з твердого палива на газ.

Способи очищення викидів в атмосферу від шкідливих речовин можна об'єднати в такі групи:

— очищення викидів від пилу та аерозолів шкідливих речовин;

— очищення викидів від газоподібних шкідливих речовин;

— зниження забруднення атмосфери вихлопними газами від двигунів внутрішнього згоряння транспортних засобів та стаціонарних установок;

— зниження забруднення атмосфери при транспортуванні, навантаженні і вивантаженні сипких вантажів.

Для очищення викидів від шкідливих речовин використовуються механічні, фізичні, хімічні, фізико-хімічні та комбіновані методи.

Механічні методи базуються на використанні сил ваги (гравітації), сил інерції, відцентрових сил, принципів сепарації, дифузії, захоплювання тощо.

Фізичні методи базуються на використанні електричних та електростатичних полів, охолодження, конденсації, кристалізації, поглинання.

У хімічних методах використовуються реакції окислення, нейтралізації, відновлення, каталізації, термоокислення.

Фізико-хімічні методи базуються на принципах сорбції (абсорбції, адсорбції, хемосорбції), коагуляції та флотації.

Гравітаційні пилоочисні камери працюють за принципом зниження швидкості руху газів до рівня, коли пил та частинки рідини осідають під впливом сил ваги. Ефективність роботи пилоочисних камер

Гравітаційні пилоосаджувальні камери — це порожнинна або з полицями коробка з листової сталі з бункером для збирання пилу. Довжина коробки:

При зниженні висоти камери процес очищення поліпшується, тому порожнину камери розділяють полицями, котрі проектуються під кутом або з можливістю регулювання. Гравітаційні пилоосаджувальні камери придатні для осадження частинок пилу діаметром понад 50 мкм. Гідравлічний опір гравітаційних камер лежить в межах 50—150 Па. Швидкість газу — 0,2—1,5 м/с. Камери забезпечують ступінь очищення не більше 50 %, тому їх використовують як попередній ступінь пиловловлювання.

Інерційні сепаратори працюють на принципі різкої зміни напрямку потоку газів. У місцях зміни напрямку відбувається осідання твердих частинок забруднюючих речовин. Сепаратори дозволяють осаджувати частинки діаметром 25— ЗО мкм. Інерційні газоочисники мають продуктивність від 45 до 582 м3/год. До цього типу можна віднести і жалюзійні пиловловлювачі, котрі мають гідравлічний опір 100—400 Па, допускають температуру газу, що очищається, до 450 °С, швидкість на підході до решітки — 15—25 м/с.

Циклонні сепаратори працюють за принципом використання відцентрового ефекту. Відокремлення твердих частинок в них відбувається під дією відцентрових сил:

Практично використовуються такі типи циклонних сепараторів:

— горизонтальні пиловловлювачі, котрі працюють за принципом надання газам вихороподібного кругового руху за допомогою вертушки з системою невідхилюваних лопатей;

— вертикальні сепаратори, що працюють за принципом подавання газу зверху через горизонтально встановлену кільцеву крильчатку, котра надає газові обертового руху; тверді частинки осідають на дні, а очищений газ відводиться через центральну трубу;

— вертикальні сепаратори з тангенціально розташованою вхідною частиною. У цьому сепараторі затриманий газ надходить збоку або знизу і набуває тангенціального руху, котрий виносить тверді частинки до стінок, а потім в пило збирачі;

— ротаційні струменеві пиловловлювачі є різновидом відцентрового циклонного сепаратора, в котрому вихороподібність руху газу посилена тангенціальним повітряним потоком. У них пил накопичується в середині повітряного середовища і під дією гравітаційних сил падає на дно пило-збирача.

Апарати мокрого очищення газів від пилу працюють за принципом промивання газів. Ці види очисних пристроїв застосовуються на дільницях фарбування виробів, нанесення полімерних покриттів, в замкнених системах повітрокористування. Такі пристрої дозволяють очищати гази від дрібних механічних забруднень. Існує велика кількість апаратів мокрого очищення газів. Застосовуються і прості водяні завіси, через котрі пропускаються забруднені потоки повітря.

За принципом роботи апарати мокрого очищення газів поділяються на порожнинні і насадкові; барботажні та пінні; ударно-інерційні; відцентрові; динамічні та турбулентні промивачі.

Порожнинні та насадкові апарати-скрубери працюють за принципом пропускання газів через потік розпиленої розбризканої або стікаючої по насадках води. Швидкість потоку газів не перевищує 1—1,2 м/с, гідравлічний опір апаратів не перевищує 250 Па. Витрата води складає до 10 м3 на 1 м апарата. Найбільш повно скрубери видаляють частки розміром більше 10 мкм. Недоліком скруберів є часте забивання отворів розпилювачів.

При роботі барботажних та пінних апаратів забруднені гази проходять через шар рідини або піни. Апарати мають великий гідравлічний опір (до 2000 Па). Вони дозволяють вловлювати частки розміром до 2 мкм. Продуктивність апаратів конструкції ЛТІ — від 2 до 45 тис. м3/год, швидкість проходження газів — до 2 м/с, ступінь очищення — до 99 %.

Апарати ударно-інерційного типу працюють за принципом інерційного осаджування механічних забруднень під час зміни напрямку газового потоку над поверхнею рідини. Найбільшого застосування набули статичні пиловловлювачі типу ПВМ, ротоклони та скрубери ударної дії. Продуктивність ударно-інерційних апаратів — 2500—90 000 м3/год. Швидкість потоку газу — до 56 м/с, ступінь очищення — до 98 %. Витрата води — 0,8—4 м3/год на 1000 м3газу.

Відцентрові апарати мокрого очищення газів працюють за принципом завихрення газів спеціальними лопатками або за рахунок тангентального підведення газу з одночасним зрошенням з форсунок. їх використовують для очищення димових газів з великим вмістом сірчаних газів, забезпечуючи ступінь очищення до 90 %. Використовуються також динамічні та турбулентні промивачі.

При роботі електростатичних установок очищуванні гази пропускають через електростатичне поле високої напруги (до 50 кВ), створюване спеціальними електродами. При проходженні через електричне поле частинки набувають негативного заряду і притягуються до електродів, котрі з'єднані із землею, тому мають позитивний заряд відносно частинок. Для очищення електродів передбачена спеціальна механічна система. Електростатичний метод очищення газів дозволяє вловлювати частинки розміром до 0,1 мкм. Початкові видатки на створення електростатичних фільтрів вищі, ніж для апаратів інших типів, однак експлуатаційні видатки нижчі. Споживання енергії цими пристроями складає 0,8—0,6 кВт на 10 000 м3 газу.

У пористих фільтрах забруднені гази пропускають через тканину, сукно, повсть, синтетичні матеріали (нітрон, лавсан, хлорин), металеві сітки, гравій тощо. Ці фільтри забезпечують високу якість очищення. Основний їхній недолік — зниження тиску газу після фільтрації, висока вартість експлуатації, часта заміна фільтрувальних елементів.

Найбільш поширеними апаратами для очищення газів від механічних частинок е рукавні фільтри, основним елементом котрих є рукавоподібний мішок, натягнений на трубчасту раму. При проходженні газів через мішок пилові частинки залишаються на тканині. Видалення пилу з мішків здійснюється механічним витрушуванням, продуванням його в зворотному напрямку, очищенням струменями повітря, використанням низькочастотних акустичних генераторів для відокремлення твердих частинок від мішка.

Використовуються також зернисті фільтри, в тому числі з металокераміки, а також тканинні рулонні фільтри, котрі забезпечують високу якість очищення. Однак їхнім недоліком є невисока пилоємність та швидке засмічування.

У технологічних вентиляційних та енергетичних викидах на підприємствах найбільш часто зустрічаються діоксид сірки, оксиди азоту, оксиди та діоксиди вуглецю, мінеральні речовини від виробництва будівельних матеріалів, сполуки металів, феноли, синтетичні матеріали, лакофарбові матеріали тощо.

Методи очищення викидів від газоподібних речовин за характером фізико-хімічних процесів з очищуваними середовищами поділяються таким чином:

— промивання викидів розчинниками, що не сполучаються із забруднювачами (метод абсорбції);

— промивання викидів розчинами, що вступають в хімічне з'єднання з забруднювачами (метод хемосорбції);

— поглинання газоподібних забруднювачів твердими активними речовинами (метод адсорбції);

— поглинання та використання каталізаторів;

— термічна обробка викидів;

— осаджування в електричних та магнітних полях;

— виморожування.

Метод абсорбції базується на розділенні газоповітряної суміші на складові частини шляхом поглинання шкідливих компонентів абсорбентом. В якості абсорбентів вибирають рідини, здатні поглинати шкідливі домішки. Для видалення з викидів аміаку, хлористого та фтористого водню використовується вода. Один кілограм води здатен розчинити сотні грамів хлористого водню та аміаку. Сірчисті гази у воді розчиняються погано, тому витрата води у цьому випадку дуже велика. Для видалення з викидів ароматичних вуглеводнів, водяної пари та інших речовин застосовується сірчана кислота. Для здійснення процесу очищення газових викидів

методом абсорбції застосовуються плівкові, форсункові, трубчасті апарати — абсорбери. Об'ємна витрата рідини

де m — маса домішок, що підлягають видаленню;

— початкова і кінцева концентрації шкідливої домішки в рідині.

Площа контакту газу з рідиною

Значенняє вищим при зустрічному русі газу та рідини, ніж при русі в одному напрямку. Процес абсорбції повинен обов'язково передбачати застосування десорбції — регенерації рідини з метою вилучення розчинених домішок.

Метод хемосорбції базується на поглинанні газів та пари рідкими і твердими поглиначами з утворенням хімічних сполук. Цей метод використовується при очищенні викидів через вентиляції гальванічних дільниць. При цьому розчинником для очищення викидів від хлористого водню є 3 %-й розчин їдкого натру. Цей метод використовується також для очищення викидів від окисів азоту.

Метод адсорбції базується на селективному вилученні з газових сумішей шкідливих домішок за допомогою твердих адсорбентів. Найбільш широко як адсорбент застосовується активоване вугілля, іонообмінні смоли тощо.

Необхідна маса адсорбента:

Геометричні параметри адсорбента вибираються та розраховуються за номограмами або за аналітичними залежностями.

Каталітичний метод базується на перетворенні токсичних компонентів викидів у менш токсичні або нешкідливі за рахунок використання каталізаторів. Швидкість каталітичних реакцій можна визначити згідно з рівнянням

В якості каталізаторів використовують платину, метали платинового ряду, окиси міді, двоокис марганцю, п'ятиокис ванадію тощо.

Каталітичний метод використовується для очищення викидів від окису вуглецю за рахунок його окислення до двоокису вуглецю.

Термічний метод базується на допалюванні та термічній нейтралізації шкідливих речовин у викидах.

Цей метод використовується тоді, коли шкідливі домішки у викидах піддаються спаленню. Термічний метод ефективний у випадку очищення викидів від лакофарбових та просочувальних дільниць. Системи термічного та вогневого знешкодження забезпечують ефективність очищення до 99 %.

Загалом послідовність вибору типу очисних пристроїв та фільтрів така:

— виявлення характеристик викидів (температура, вологість, вид та концентрація домішок, токсичність, дисперсність тощо);

— визначення типу очисного пристрою або фільтра за витратою газу, необхідним ступенем очищення, можливостями виробництва та іншими факторами;

— знаходження робочої швидкості газів;

— техніко-економічний аналіз можливих варіантів очищення;

— розрахунок параметрів очисного пристрою;

— проектування та вибір очисного пристрою або фільтра. При виборі засобів очищення викидів в атмосферу слід

керуватися такими рекомендаціями:

сухі механічні способи та пристрої не ефективні при видаленні дрібнодисперсного та липкого пилу;

— мокрі методи не ефективні при очищенні викидів, в котрих містяться речовини, що погано злипаються і утворюють грудки;

— електроосаджувачі не ефективні у випадку видалення забруднень з малим питомим опором і котрі погано заряджаються електрикою;

— рукавні фільтри не ефективні для очищення викидів з липкими та зволоженими забрудненнями;

— мокрі скрубери не можна застосовувати для роботи поза приміщеннями в зимових умовах.

Зниження забруднення атмосфери вихлопними газами від двигунів внутрішнього згоряння

У викидах двигунів внутрішнього згорян