8. Мониторинг и расчет выбросов твердых частиц, оксида углерода (II), оксидов серы, оксидов азота, органических веществ.
Выброс твердых частиц при горении топлива зависит от состава топлива, конструкции устройства, где происходит горение, эффективности работы пылеулавливающих установок.
При сжигании угля с содержанием минеральной части до 15% вынос твердых частиц за пределы топочной камеры составляет 10-13% от массы топлива, а остальная зола удаляется со шлаком, при сжигании угля, дров в атмосферу поступает в 10-20 раз больше твердых частиц, чем при сжигании жидкого топлива. Выброс оскида углерода (II) в основном зависит от неудовлетворительного регулирования процесса горения. В небольших топливных установках, печах выброс оксида углерода (II) достигает 2 % от массы топлива.
Содержащаяся в топливе сера переходит в сернистый ангидрид, поэтому количество оксилов серы, поступивших в атмосферу, определяется содержанием серы и ее соединений в топливе. Оксиды азота образуются от сгорания азотосодержащих соединений и в реакциях взаимодействия кислорода воздуха с азотом.
В процессе пиролиза углеводородных топлив получается канцерогенное вещество-бензпирен С20Н12 . Образование бенспирена зависит от режима горения- температуры и количества кислорода. Загрязнение атмосферы бенспиреном значительно возросло в связи с развитием автомобильного транспорта. Ежегодно в атмосферу попадает несколько тысяч тонн бенспирена, 1 мг которого достаточно для того, чтобы вызвать рак легких или кожи. Бенспирен содержится в табачном дыме и является причиной заболевания многих курильщиков.
Формальные схемы химических реакций, протекающих при горении предельных углеводородов топлива:
2СnH2n+2+(3n+1)O2=2nCO2+2(n+1)H2O-основная реакция горения
2СnH2n+2+(2n+1)O2=2nCO+2(n+1)H2O- образование оксида углерада (II)
2СnH2n+2+(2n+1)O2=nCO2+2(n+1)H2O+nC-образование сажи
N2+O2=2NO; N2+2O2=2NO2-образование оксодов азота
S+O2=SO2-образование оксида серы (IV)
СnH2n+2+O2→CO2+H2O+ С20Н12+ продукты пиролиза-образлвание бенспирена.
Мониторинг за соблюдением пдк. Расчеты предельно-допустимых концентраций.
ПДК - такая концентрация элементов и их соединений, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений. В России установлены два типа ПДК – ПДКм.р, ПДКс.с
ПДКм.р при вдыхании в течении 20 – 30 мин не должна вызывать у человека рефлекторных реакций. ПДКс.с не должна оказывать прямого или косвенного воздействия на человека на протяжении длительного времени. В течение суток человек находится в различных условиях поэтому введены ПДКр.з, ПДКн.м. (рабочей зоны и населенных мест).
Основой расчетов ПДК является физиологическое и биологическое воздействие вещества на человека: порог обонятельного ощущения; порог изменения световой чувствительности глаза; порог изменения биоэлектрической активности коры головного мозга; среднесмертельная доза отравляющего вещества ЛД50.
Уравнения
линейной регрессии для расчета
ориентировочных величин ПДКм.р
имеют вид: где x1
- порог обоняния у наиболее чувствительных
лиц; x2
– порог световой чувствительности
глаза, мг/м3;
x3
– порог изменения биоэлектрической
активности коры головного мозга, мг/м3.
Сравнив ПДК, найденные с помощью различных методов, берут наиболее чувствительный критерий и находят расчетное значение ПДКм.р по уравнению: lgПДКм.р = 0,97*lgx4 - 0,21, где x4 – пороговая концентрация по наиболее чувствительному тесту, мг/м3.
Для
расчета ПДКс.с.
используют следующие формулы: 
Определение ПДК вещества в воде водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования также основано на комплексном санитарно- гигиеническом исследовании: определение ПДК по органолептическому показателю вредности; определение ПДК по санитарно-токсическим показателям; определение ПДК по общесанитарным показателям (окисляемость, самоочищение водоема). Из трех значений ПДК берут наименьший норматив. Расчет ПДК для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования можно провести по формуле:
lgПДК = 0, 61lg ПДКр.з. - 1, 6, где – ПДК, мг/л; – ПДКр.з., мг/м3.