Соединения серы.

Оксиды серы поступают в атмосферный воздух в результате сжигания топлива, плавки руд, содержащих серу, переработки серосодержащих сортов нефти. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха соединениями серы являются энергетические установки, предприятия цветной металлургии, химическое производство, нефтеперерабатывающие предприятия.

Сжигание топлива – оксиды серы выделяются в результате его сгорания. Количество оксидов серы зависит от содержание серы в топливе: кузнецкие угли - 0,4%, подмосковные угли – 2,9%, мазут - 3,5% серы. В атмосферный воздух промышленного города в результате сжигания топлива выделяется ежегодно 180 тыс.т оксидов серы.

Черная металлургия: завод по производству 1 млн.т. стали в год выбрасывает в сутки 200 т оксидов серы. Они обнаруживаются в воздухе на расстоянии 10 км от металлургических заводов.

Предприятия цветной металлургии – при выплавке 1т. свинца выделяется 540 кг оксидов серы, 1 т. цинка – 880 кг, 1 т. олова – 940 кг. В окрестностях медеплавильных комбинатов отмечается загрязнение оксидами серы в радиусе 5 км.

При производстве серной кислоты в атмосферный воздух поступает 45 кг оксидов серы на 1 т. выпускаемой кислоты.

В процессе нефтепереработки образуется оксидов серы до 10% серы, содержащейся в сырье. Нефтеперерабатывающий завод мощностью 12 млн.т. в год, в сутки выбрасывает 310 т. оксидов серы.

Сероводород выбрасывается предприятиями нефтедобычи, при потерях нефтяного газа выделяется 95 кг на 2 м³ газа. В вискозном производстве в атмосферный воздух выбрасывается с вентиляционными выбросами до 20 мг/м³ сероводорода. Предприятия по переработке нефти выбрасывают сероводород в концентрациях, которые позволяют ему определяться на расстояниях трех км от предприятия.

Оксиды азота

Источниками загрязнения атмосферного воздуха оксидами азота являются предприятия химической промышленности, транспорт. Оксиды азота используются в качестве катализатора при производстве серной кислоты, при этом теряется 40 кг оксидов азота на 1 т. продукции. Предприятия по выпуску азотных удобрений выбрасывают в сутки до 12 т оксидов азота и азотной кислоты.

Автотранспорт США выбрасывает в атмосферный воздух до 6 млн.т. оксидов азота. На 1 т. горючего бензиновые двигатели выбрасывают 12,3 кг оксидов азота, дизельные двигатели – 24,5 кг.

Углеводороды

Они поступают в атмосферный воздух от нефтеперерабатывающих предприятий и транспорта. Среди углеводородов обнаруживаются компоненты исходного топлива, продукты фотохимического окисления и полимеризации углеводородов. В атмосферном воздухе обнаруживаются парафины, олефины, этилен, бензол, бензапирен. Общий выброс углеводородов составляет 12 млн.т. в год.

Оксид углерода – продукт неполного сгорания топлива, его выделяют в воздух энергетические установки, предприятия черной металлургии, нефтеперерабатывающие заводы, транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания. В крупном городе ежесуточное поступление оксида углерода в атмосферный воздух составляет 9 000 т. В городах США его концентрация в воздухе составляет 300 мг/м³, в городах России – 160 мг/м³.

При работе энергетических установок при сжигании 1т топлива образуется 20 кг оксида углерода, на 1 т чугуна выделяется 960м³, мартеновские печи выбрасывают 60 кг СО на 1т стали.

Нефтеперерабатывающий завод мощностью 12 млн.т. выбрасывает в сутки 600 т оксида углерода. Городской транспорт с двигателями внутреннего сгорания выбрасывает на 1 двигатель в час – 45 кг. Оксид углерода составляет 12% объема отработанных газов карбюраторного двигателя. Средства внешнего транспорта – двигатели теплоходов выбрасывают отработанные газы с концентрацией СО 80 мг/м³.

Выброс одного двигателя реактивного пассажирского самолета составляет 640 кг/час. При посадках реактивных самолетов в аэропортах концентрация СО превышает фоновую в 4 раза, в при взлетах – в 8 раз.

При поступлении в атмосферный воздух углеводородов, оксидов серы и азота, оксида углерода в результате взаимодействия соединений с солнечным излучением происходят фотохимические реакции. Под действием УФЛ активизируются молекулы оксидов серы и азота, образуется озон, который окисляет углеводороды. В результате образуются перекисные соединения и формируется аэрозоль - смог.

В результате загрязнения атмосферного воздуха формируются токсические продукты, отрицательно воздействующие на состояние здоровья человека; кислотные осадки нарушают биопродуктивность естественных ( растительных, водных) и антропогенных экосистем, к разрушают здания, сооружения, исторические памятники.

Факторами, влияющими на концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе являются величина выброса, режим работы предприятия, направление и скорость ветра, температура воздуха и его вертикальный градиент (инверсии), барометрическое давление, влажность воздуха, рельеф местности, расстояние от источника загрязнения.

Технологические меры борьбы с загрязнением атмосферного воздуха:

замена вредных веществ в производстве на менее вредные;

очистка сырья от вредных примесей;

замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми способами;

замена пламенного нагрева электрическим;

герметизация процессов;

замена прерывистых процессов непрерывными.