Oro teršalai: oro teršalų tipai, šaltiniai, poveikis ir kontrolė
Perskaitykite šį straipsnį, kad sužinotumėte apie oro taršos tipus, šaltinius, poveikį ir kontrolę!
Oro tarša - tai fizinės, cheminės ir biologinės oro savybės, sukeliančios neigiamą poveikį žmonėms ir kitiems organizmams. Galutinis rezultatas - natūralios aplinkos ir (arba) ekosistemos pokyčiai.
Image Courtesy: giglig.com/wp-content/uploads/2011/05/pollution.jpg
Medžiagos, atsakingos už oro taršą, vadinamos oro tarša. Šie oro teršalai gali būti natūralūs (pvz., Laukiniai gaisrai) arba sintetiniai (dirbtiniai); jie gali būti dujų, skysčio arba kietos formos.
1. Oro teršalų tipai:
Oro teršalas yra žinomas kaip ore esanti medžiaga, galinti pakenkti žmonėms ir aplinkai. Teršalai gali būti kietų dalelių, skystų lašelių arba dujų pavidalu. Be to, jie gali būti natūralūs arba dirbtiniai. Teršalai gali būti klasifikuojami kaip pirminiai arba antriniai. Paprastai pirminiai teršalai yra medžiagos, tiesiogiai išsiskiriančios iš proceso, pvz., Ugnikalnio išsiveržimo pelenų, anglies monoksido dujų iš variklinių transporto priemonių išmetamųjų dujų arba sieros dioksido, išleisto iš gamyklų.
Antriniai teršalai tiesiogiai neišskiriami. Greičiau jie susidaro ore, kai pirminiai teršalai reaguoja arba sąveikauja. Svarbus antrinio teršalo pavyzdys yra žemės lygio ozonas - vienas iš daugelio antrinių teršalų, kurie sudaro fotocheminį smogą.
Pagrindiniai žmogaus veiklos sukeliami pirminiai teršalai yra:
i. Sieros oksidai (SO x ):
SO 2 gamina ugnikalniai ir įvairūs pramoniniai procesai. Kadangi anglis ir nafta dažnai turi sieros junginių, jų deginimas sukelia sieros dioksidą. Tolesnis SO 2 oksidavimas, paprastai esant katalizatoriui, pvz., NO2, sudaro H2S04 ir taip rūgštus lietus. Tai viena iš priežasčių, dėl kurių kyla susirūpinimas dėl šių degalų naudojimo kaip energijos šaltinių poveikio aplinkai.
ii. Azoto oksidai (NO x ):
Ypač azoto dioksidas išsiskiria iš aukštos temperatūros degimo. Azoto dioksidas yra cheminis junginys, kurio formulė N0 2 . Jis yra atsakingas už fotocheminį smogą, rūgštų lietų ir kt.
iii. Smalkės:
Tai bespalvis, bekvapis, nedirginantis, bet labai nuodingas dujų kiekis. Tai produktas, kurio degalai yra neišsamūs, pvz., Gamtinės dujos, anglis ar mediena. Transporto priemonių išmetamieji teršalai yra pagrindinis anglies monoksido šaltinis.
iv. Anglies dioksidas (CO 2 ):
Šiltnamio efektą sukeliančios dujos, išmetamos deginant, bet taip pat yra gyvoms organizmams gyvybiškai svarbios dujos. Tai gamtinės dujos atmosferoje.
v. Lakieji organiniai junginiai:
LOJ yra svarbus lauko oro teršalas. Šioje srityje jie dažnai skirstomi į atskiras metano (CH 4 ) ir ne metano (NMVOC) kategorijas. Metanas yra labai veiksminga šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisija, kuri prisideda prie visuotinio atšilimo.
Kiti angliavandenilių LOJ taip pat yra svarbios šiltnamio efektą sukeliančios dujos, nes jos atlieka vaidmenį kuriant ozoną ir pailgindamos metano gyvenimą atmosferoje, nors poveikis skiriasi priklausomai nuo vietos oro kokybės. Manoma, kad įtariama, jog aromatiniai junginiai benzene, toluene ir ksilene yra kancerogenai ir gali sukelti leukemiją ilgą laiką. 1, 3-butadienas yra dar vienas pavojingas junginys, dažnai susijęs su pramoniniu naudojimu.
vi. Kietosios dalelės:
Kietosios dalelės (PM) arba smulkios dalelės - tai mažos kietos arba skystos dalelės, suspenduotos į dujas. Priešingai, aerozolis reiškia daleles ir dujas kartu. Kietųjų dalelių šaltiniai gali būti dirbtiniai arba natūralūs.
Kai kurios kietosios dalelės natūraliai atsiranda dėl ugnikalnių, dulkių audrų, miško ir pievų gaisrų, gyvos augalijos ir jūros purškimo. Žmonių veikla, pvz., Iškastinio kuro deginimas transporto priemonėse, elektrinėse ir įvairiuose pramoniniuose procesuose taip pat sukuria daug aerozolių.
Antropogeniniai aerozoliai, pagaminti iš žmogaus veiklos pasaulyje, vidutiniškai sudaro apie 10 procentų mūsų atmosferoje esančių aerozolių. Padidėjęs smulkių dalelių kiekis ore yra susijęs su pavojais sveikatai, pvz., Širdies liga, pakeista plaučių funkcija ir plaučių vėžiu.
vii. Nuolatiniai laisvieji radikalai, susiję su ore esančiomis smulkiomis dalelėmis, gali sukelti širdies ir plaučių ligas.
viii. Toksiški metalai, tokie kaip švinas, kadmis ir varis.
ix. Chlorfluorangliavandeniliai (CFC) - kenksmingi ozono sluoksniui, kurį išskiria šiuo metu uždrausti naudoti produktai.
x. Amoniakas (NH 3 ) - išmetamas iš žemės ūkio procesų. Amoniakas yra junginys, kurio formulė NH3. Paprastai jis susiduria su dujų, turinčių būdingą aštrų kvapą. Amoniakas labai prisideda prie sausumos organizmų mitybos poreikių, nes tai yra maisto ir trąšų pirmtakas. Amoniakas tiesiogiai arba netiesiogiai taip pat yra daugelio vaistų sintezės pagrindas. Nors plačiai naudojamas amoniakas yra ir šarminis, ir pavojingas.
xi. Kvapai - pavyzdžiui, iš šiukšlių, nuotekų ir pramoninių procesų
xii. Radioaktyvieji teršalai - pagaminti branduolinio sprogimo, karo sprogmenų ir natūralių procesų, pvz., Radono radioaktyvaus skilimo metu.
Antriniai teršalai apima:
i. Kietosios dalelės, susidarančios iš dujinių pirminių teršalų ir junginių fotocheminėje smogoje. Smogas yra oro tarša; žodis „smogas“ - tai dūmų ir rūko prigimtis. Klasikinis smogas atsiranda dėl didelių anglies degimo vietų, kurias sukelia dūmų ir sieros dioksido mišinys. Šiuolaikinė smoga paprastai nėra gaunama iš anglies, bet iš transporto priemonių ir pramoninių išmetamųjų teršalų, kurie saulės šviesoje veikia atmosferoje, kad susidarytų antriniai teršalai, kurie taip pat sujungiami su pirminiais teršalais, kad susidarytų fotocheminis smogas.
ii. Antžeminis ozonas (O 3 ), sudarytas iš NO x ir LOJ. Ozonas (O 3 ) yra pagrindinė troposferos sudedamoji dalis (ji taip pat yra svarbi tam tikrų stratosferos regionų, paprastai vadinamų ozono sluoksniu, sudedamoji dalis). Fotocheminės ir cheminės reakcijos, apimančios daugelį cheminių procesų, kurie vyksta atmosferoje dieną ir naktį. Neįprastai didelės koncentracijos, kurią sukelia žmogaus veikla (daugiausia deginant iškastinį kurą), yra teršalas ir smogo sudedamoji dalis.
iii. Peroksiacetilo nitratas (PAN) - panašiai susidaro iš NO x ir VOC.
2. Oro taršos šaltiniai:
Oro taršos šaltiniai nurodo įvairias vietas, veiklą ar veiksnius, kurie atsakingi už teršalų išleidimą į atmosferą. Šiuos šaltinius galima suskirstyti į dvi pagrindines kategorijas:
Antropogeniniai šaltiniai (žmogaus veikla), daugiausia susiję su įvairių rūšių kuro deginimu:
i. „Stacionarūs šaltiniai“ apima elektrinių, gamybos įrenginių (gamyklų) ir atliekų deginimo įrenginių dūmų kaminus, taip pat krosnis ir kitų rūšių kurą deginančius šildymo įrenginius.
ii. „Mobilieji šaltiniai“ apima motorines transporto priemones, jūrų laivus, orlaivius ir garso efektą ir kt.
iii. Cheminės medžiagos, dulkės ir kontroliuojamos deginimo praktikos žemės ūkyje ir miškininkystėje. Kontroliuojamas ar nustatytas deginimas yra metodas, kurį kartais naudoja miškų tvarkymas, ūkininkavimas, prerijų atkūrimas arba šiltnamio efektą sukeliančių dujų mažinimas. Ugnis yra natūrali miško ir pievų ekologijos dalis, o kontroliuojama ugnis gali būti miškininkų įrankis. Kontroliuojamas deginimas skatina kai kurių pageidaujamų miško medžių daigumą, tokiu būdu atnaujindamas mišką.
iv. Dažų, plaukų lako, lako, aerozolių purškiklių ir kitų tirpiklių garai.
v. Atliekų nusodinimas sąvartynuose, kuriuose susidaro metanas. Metanas nėra toksiškas; tačiau jis yra labai degus ir gali sudaryti sprogius mišinius su oru. Metanas taip pat yra asfiksiškas ir gali išstumti deguonį uždaroje erdvėje. Jei deguonies koncentracija sumažėja iki 19, 5%, gali atsirasti asfiksija arba uždusimas.
v. Karinė, pavyzdžiui, branduoliniai ginklai, toksiškos dujos, gemalų karas ir Rocketry.
Natūralūs šaltiniai:
i. Dulkės iš natūralių šaltinių, paprastai didelių žemės plotų, kuriuose augalija yra nedidelė arba jos nėra.
ii. Metanas, kurį skleidžia gyvūnai, pvz., Galvijai, virškinant maistą.
iii. Radono dujos iš radioaktyvaus skilimo Žemės plutoje. Radonas yra bespalvis, bekvapis, natūraliai atsirandantis radioaktyvus tauriųjų dujų kiekis, susidarantis dėl radžio degradacijos. Manoma, kad tai yra pavojus sveikatai. Gamtinių šaltinių radono dujos gali kauptis pastatuose, ypač uždarose vietose, pvz., Rūsyje, ir tai yra antra dažniausia plaučių vėžio priežastis po rūkymo.
iv. Dūmai ir anglies monoksidas iš laukinių gaisrų.
v. Vulkaninis aktyvumas, kuris gamina sierą, chlorą ir pelenų daleles.
3. Oro teršalų poveikis:
Yra įvairių kenksmingų oro poveikių Teršalai:
i. Anglies monoksidas (šaltinis - automobilių išmetamieji teršalai, fotocheminės reakcijos atmosferoje, biologinis jūros organizmų oksidavimas ir kt.) - veikia kvėpavimo takų aktyvumą, nes hemoglobinas turi daugiau afiniteto CO nei deguonies. Taigi CO jungiasi su HB ir taip sumažina kraujo deguonies talpą. Dėl to atsiranda neryškus matymas, galvos skausmas, sąmonės netekimas ir mirtis dėl dusuliavimo (deguonies trūkumo).
ii. Anglies dioksidas (šaltinis - iškastinio kuro anglies deginimas, miškų išeikvojimas (pašalinantis anglies dioksido perteklių ir padedantis išlaikyti deguonies ir anglies dioksido santykį) - sukelia visuotinį atšilimą.
iii. Sieros dioksidas (šaltinis - pramonės šakos, iškastinio kuro deginimas, miškų gaisrai, elektros gamybos įrenginiai, lydymo įmonės, industnal katilai, naftos perdirbimo įmonės ir ugnikalnių išsiveržimai)., geltonumas ir kalkių bei marmuro pažeidimas, odos pažeidimas, padidėjęs geležies, plieno, cinko ir aliuminio korozijos greitis.
iv. Angliavandeniliai Poly-branduoliniai aromatiniai junginiai ir polimeriniai aromatiniai angliavandeniliai (PAH) (šaltinis - automobilių išmetamieji teršalai ir pramonė, nesandarūs degalų bakai, išleidimas iš toksiškų atliekų sąvartynų ir akmens anglių dervos pamušalas). sukelti leukemiją).
v. Chlorfluorangliavandeniliai (CFC) (šaltinis - šaldytuvai, oro kondicionieriai, putų skutimosi kremas, purškiamieji indai ir tirpikliai) - sunaikinti ozono sluoksnį, kuris leidžia į atmosferą patekti į kenksmingus UV spindulius. Ozono sluoksnis apsaugo žemę nuo saulės nukreiptų ultravioletinių spindulių. Jei ozono sluoksnis yra išeikvotas žmogaus veiksmų, poveikis planetai gali būti katastrofiškas.
vi. Azoto oksidai (šaltinis - automobilių išmetamieji teršalai, iškastinio kuro deginimas, miškų gaisrai, elektros energijos gamybos įrenginiai, lydymo įrenginiai, pramoniniai katilai, naftos perdirbimo įmonės ir ugnikalnių išsiveržimai). žinduoliams sukelia kvėpavimo sutrikimų.
vii. Kietosios dalelės Švino halogenidai (švino tarša) (šaltinis - Švino benzino produktų deginimas) - Toksiškas poveikis žmogui.
viii. Asbesto dalelės (šaltinis - kasybos veikla) - asbestozė - vėžinė plaučių liga.
ix. Silicio dioksidas (šaltinis - akmens pjovimas, keramika, stiklo gamybos ir cemento pramonė) - silikozė, vėžinė liga.
x. Gyvsidabris (iškastinio kuro ir augalų deginimas) - smegenų ir inkstų pažeidimai.
Oro teršalai daro poveikį augalams patekę per stomatas (lapų poros, per kurias pasklinda dujos), sunaikina chlorofilą ir paveikia fotosintezę. Dienos metu stomata yra atvira, kad palengvintų fotosintezę. Dienos metu oro teršalai paveikia augalus, per lapus per šiuos stomatus daugiau nei naktį.
Teršalai taip pat mažina lapų vaškinę dangą, vadinamą kutikulą. Odelė apsaugo nuo pernelyg didelio vandens praradimo ir žalos nuo ligų, kenkėjų, sausros ir šalčio. Lapų struktūros pažeidimas sukelia nekrozę (mirusias lapų vietas), chlorozę (chlorofilo praradimą arba sumažėjimą, sukeliantį lapų geltonumą) arba epinastį (lapų sulenkimą) ir abscisiją (lapų nuleidimą).
Kietosios dalelės, nusodintos ant lapų, gali sudaryti apvalkalus ir prijungti stomatas, taip pat sumažinti saulės šviesos prieinamumą. Žala gali sukelti augalo mirtį.S02 sukelia lapų, chlorozės, sužalojimų ir lapų nekrozės balinimą. N02 padidina abscisiją ir slopina augimą. O3 sukelia lapų paviršių, priešlaikinį senėjimą, nekrozę ir balinimą.
Peroksiacetilo nitratas (PAN) sukelia apatinio lapo paviršiaus sidabrą, pažeidžia jaunus ir jautresnius lapus ir slopina augimą. Fluoridai sukelia lapų antgalio nekrozę, o etilenas sukelia epinastį, lapų atsitraukimą ir gėlių nuleidimą.
4. Oro taršos kontrolė:
Šiuos elementus paprastai naudoja taršos kontrolės įtaisai pagal pramonės ar transporto priemones. Jie gali sunaikinti teršalus arba pašalinti juos iš išmetamųjų teršalų srauto, kol jie patenka į atmosferą.
i. Kietųjų dalelių valdymas:
Mechaniniai kolektoriai (dulkių ciklonai, daug ciklonai). Cikloninis atskyrimas - tai dalelių pašalinimas iš oro, dujų ar vandens srauto be filtrų, naudojant sūkurinį atskyrimą. Skirtingų kietųjų dalelių ir skysčių mišiniams naudojami sukimosi efektai ir sunkumas.
Didelio greičio sukamasis (oro) srautas nustatomas cilindriniame arba kūginiame inde, vadinamame ciklonu. Oras teka spirale, pradedant nuo ciklono viršaus (plataus galo) ir baigiantis apačioje (siaurame) gale prieš išeinant iš ciklono tiesiu srautu per ciklono centrą ir iš viršaus.
Didesnės (tankesnės) dalelės besisukančiame sraute turi per daug inercijos, kad galėtų sekti siaurą srauto kreivę ir stumti išorinę sieną, tada nukritus į ciklono dugną, kur jie gali būti pašalinti.
Kūginėje sistemoje, kai besisukantis srautas juda siaurą ciklono galą, srauto sukimosi spindulys sumažėja, atskiriant mažesnes ir mažesnes daleles. Ciklono geometrija kartu su srauto greičiu apibrėžia ciklono pjūvio tašką. Tai yra dalelių dydis, kuris bus pašalintas iš srauto 50% efektyvumo. Didesnės nei pjūvio vietos dalelės bus pašalintos didesnio efektyvumo ir mažesnių dalelių, mažesnio efektyvumo.
ii. Elektrostatiniai nusodintuvai:
Elektrostatinis nusodintuvas (ESP) arba elektrostatinis oro filtras yra kietųjų dalelių surinkimo įtaisas, kuris pašalina daleles iš tekančio dujų (pvz., Oro), naudojant elektrostatinio krūvio jėgą. Elektrostatiniai nusodintuvai yra labai efektyvūs filtravimo įrenginiai, kurie minimaliai trukdo dujų srautui per prietaisą ir lengvai pašalina smulkias daleles, pvz., Dulkes ir dūmus iš oro srauto.
Skirtingai nuo šlapių skruberių, kurie naudoja energiją tiesiogiai tekančioje skysčio terpėje, ESP taiko energiją tik surinktoms kietosioms dalelėms ir todėl yra labai efektyvus energijos suvartojimas (elektros energija).
iii. Kietosios dalelės:
Terminas „Wet scrubber“ apibūdina įvairius prietaisus, kurie pašalina teršalus iš krosnies išmetamųjų dujų arba iš kitų dujų srautų. Drėgname skruberyje užterštas dujų srautas patenka į šveitimo skystį, purškiant jį skysčiu, priverčiant jį per skysčio baseiną arba kitokiu kontakto metodu, kad pašalintumėte teršalus.
Šlapių skruberių ar bet kokio oro taršos kontrolės įtaiso projektavimas priklauso nuo pramoninių procesų sąlygų ir susijusių oro teršalų pobūdžio. Svarbiausios yra įleidimo dujų charakteristikos ir dulkių savybės (jei yra dalelių).
Smulkintuvai gali būti suprojektuoti taip, kad būtų surinktos kietosios dalelės ir (arba) dujiniai teršalai. Šlapias skruberiai pašalina dulkių daleles, užfiksuodami jas skystose lašelėse. Drėgni skruberiai pašalina teršalų dujas ištirpindami arba absorbuodami juos į skystį.
Bet kokie lašeliai, esantys skruberio įleidimo dujose, turi būti atskirti nuo išleidimo dujų srauto naudojant kitą prietaisą, vadinamą rūko šalinimo įrenginiu arba įsiurbimo separatoriumi (šie terminai yra keičiami). Be to, gautas šveitimo skystis turi būti apdorotas prieš galutinį išleidimą arba pakartotinį naudojimą įmonėje:
i. Transporto priemonių taršą galima patikrinti reguliariai reguliuojant variklius; labiau teršiančių senų transporto priemonių keitimas; katalizinių konverterių įrengimas; keičiant variklius, kad degalų taupymo (liesos) mišiniai sumažintų išmetamo CO ir angliavandenilių kiekį; ir lėtas ir vėsesnis degalų deginimas, siekiant sumažinti NOx emisiją.
ii. Mažai sieros turinčių anglių naudojimas pramonėje.
iii. Sumažinkite / pakeiskite taršą, pvz., Transportavimą ir energijos gamybą.
