Реферат ОХОРОНА АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ У ВІЙСЬКАХ, ДЖЕРЕЛА ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ
Реферат ОХОРОНА АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ У ВІЙСЬКАХ, ДЖЕРЕЛА ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ
Великої шкоди навколишньому середовищу завдає забруднення атмосфери. Атмосфера - газова оболонка Землі, яка складається в основному, з азоту та кисню, невеликої кількості вуглекислого газу, озону та інших газів. Внесення нових, нехарактерних для атмосфери фізичних, хімічних і біологічних речовин називається Забрудненням. Забруднення атмосфери поділяється на Матеріальне (пил, аерозоль, гази і пари) та Енергетичне (теплове, іонізуюче, електромагнітне, игумове та вібраційне). Джерела забруднення можуть бути природні (лісові пожежі, пил з ерозійних грунтів, піщані бурі і т. п.) та штучні (антропогенні), створені господарською діяльністю людини. Останні включають шкідливі викиди промислових, енергетичних і транспортних джерел. Тільки автомобілі у кількості 300-320 млн. одиниць щодобово викидають в атмосферу планети близько 1,0 млн. т оксиду вуглецю і майже 1000 т свинцю. В той же час ці автомобілі споживають більше кисню, ніж усе населення Землі. Викиди автотранспорту в Україні в 1993 р. становили 2,7 млн. т за рік. У більш ніж половині областей автотранспорт - це основне джерело забруднення повітряного басейну. В цілому в Україні понад 37 тисяч різних промислових об'єктів щорічно викидають в атмосферу 19 млн. т шкідливих речовин. Основний внесок у викиди забруднюючих речовин в атмосферу від стаціонарних джерел вкладають підприємства енергетики та металургії.
На порівняно невеликій території України десятиліттями відбувалось гіпертрофічне зростання виробництва без урахування екологічних факторів, була збудована найбільша кількість атомних електростанцій. У квітні 1986 р. внаслідок вибуху 4-го блоку Чорнобильської АЕС близько 50 т ядерного палива випарувалось і було викинуто в атмосферу у вигляді дрібних частинок діоксиду урану, високорадіоактивних продуктів розщеплення палива.
Внаслідок погіршення якості атмосферного повітря населення України опинилось у незавидному екологічному стані. Зростає смертність від злоякісних пухлин, захворювань ендокринної системи і кровотворення, хвороб органів дихання тощо.
Характерними забруднювачами повітря у військах є пил, зола, сажа, дим, окиси вуглецю, сірки, азоту, вуглеводні та смолисті речовини. В табл.4.1. наводяться основні джерела викидів цих та інших шкідливих речовин.
Матеріали таблиці свідчать про великий спектр викидів при роботі двигунів автомобільного та авіаційного транспорту, ремонтно-поновлювальних майстерень, в яких у великих об'ємах використовуються найрізноманітніші розчинники, а також викидів лакофарбових, асфальтобетонних та деревообробних установок.
Концентрація забруднювачів в атмосферному повітрі залежить в першу чергу від величини викиду їх джерелом, від віддаленості від місця викиду ( від факелу викиду ), від здатності
Самого забруднення до розсіювання, тобто від фізико-хімічних властивостей сполуки. Концентрація забруднювачів також залежить від кліматичних факторів - барометричного тиску, температури, вологості і швидкості вітру. Детальніше дія цих факторів на поширення шкідливих речовин розглядалась у розділі про отруйні речовини. Практично перше місце за об'ємом викидів в атмосферне повітря посідає окис вуглецю. Це продукт неповного згоряння палива, який у військах в основному викидається транспортними засобами загального та спеціального призначення, котельними та іншими енергетичними установками, ремонтно-поновлювальними майстернями та ін. Це легкий газ, який досить швидко розсіюється в атмосфері. Окис вуглецю становить 0,5 - 12% об'єму відпрацьованих газів карбюраторних двигунів і 0,05 - 0,5% об'єму дизельних двигунів. При несприятливих режимах роботи автомобіль ЗИЛ-130 може викинути до 40 кг окису вуглецю за годину.
Велику кількість окису вуглецю викидають літаки. В цілому цей викид залежить від тяги двигунів, тобто здатності літака піднімати в повітря корисний вантаж. Так найменший індекс емісії окису вуглецю у літака ЯК-42, значний - у ЯК-40, проміжну позицію займає Боінг-707 і Боінг-747.
Значна кількість окису вуглецю утворюється при роботі котельних установок на вугіллі. Але з огляду на високі труби котельних, які розсіюють його високо над землею, можливість забруднення приземного шару повітря суттєво зменшується.
Окис вуглецю характеризується великою подібністю з гемоглобіном крові людини і легко утворює з ним сполуки, які сприяють виникненню гіпоксії і зниженню забезпеченості тканин організму киснем. При цьому виникає небезпека для серцево-судинної системи. Окис вуглецю також вступає у взаємодію з дихальними ферментами, порушує вуглеводний і фосфорний обмін. Спостерігаються несприятливі наслідки хронічної дії малих концентрацій цієї сполуки на світлову чутливість зорових аналізаторів, порушення біопотенціалів головного мозку, психомоторних реакцій, дещо змінюється склад крові. Людина відчуває головний біль, болі в серці, запаморочення, швидко втомлюється.
Сірнистий ангідрид — безколірний газ з різким запахом у поєднанні з водою утворює сірнисту кислоту. Характерною його рисою є подразлива дія на слизові оболонки верхніх дихальних шляхів (концентрація 16-32 мг/м3) і на слизові оболонки очей (концентрація більша 50 мг/м3 ). Хронічний вплив цього газу на органи дихання викликає бронхіти, астму, респіраторні захворювання. В цілому сірнистий ангідрид пригнічує окислювальні процеси в організмі, знижує імунітет.
Газ потрапляє в атмосферне повітря при спалюванні палива, яке містить сірку. Головними джерелами його у військах є котельні установки, які працюють на вугіллі та автотранспорт.
Оксиди азоту представлені газом N0» жовто-бурого кольору і в меншій мірі безколірними газами N^0 . та N0, у поєднанні з водою, частина яких утворює азотну кислоту. Вони присутні у викидах автотранспорту, авіаційного та залізничного транспорту. Для авіадвигунів спостерігається наступна залежність викиду окисів азоту від тяги двигунів - чим більша максимальна тяга, тим більший викид окисів азоту. Значну кількість окисів азоту викидають енергетичні установки.
При дії малих концентрацій двоокису азоту у людини виникає неприємний специфічний присмак і подразнення ротової порожнини. Запах відчувається при концентрації 1 мг/м3. В цілому окиси азоту мають подразливу дію на оболонку ока, проникають в легені, вражають бронхи.
Вуглевоводні викидаються в атмосферу у значній кількості армійським транспортом, а також в результаті використання різних розчинників у ремонтно-поновлювальних майстернях. Сюди відносяться альдегіди, етан, метан, етилен, бензол, пропан, ацетилен, толуол, бутан, акролеїн, ацетон та ін., а також канцерогенний бенз(а)пірен. Значна кількість вуглеводнів викидається авіадвигунами в режимі малого газу, тобто на етапі рулювання. Так в цьому режимі орієнтовно викидається двигуном 2 мг/хв канцерогенного бенза(а)пірену.
Проблема канцерогенної дії атмосферних забруднювачів особливо загострилась сьогодні. За даними багатьох досліджень, спалювання палива спричиняє надходження в навколишнє середовище 3,4 - бензпірену, який сприяє ураженню легенів людини раком. В цьому аспекті вимагають особливої уваги і заходи боротьби із курінням.
В цілому спостерігається підвищена захворюваність людей респіраторними захворюваннями в умовах забрудненого повітря, бронхітами та астмами. В багатьох випадках при дії забруднювачів у людей виникають алергічні реакції. Алергенами можуть бути як неорганічні, так і органічні речовини. До неорганічних алергенів належать сірнистий ангідрид, кобальт, берилій, до органічних - ряд поліциклічних ароматичних вуглеводнів.
Крім перечислених забруднювачів, у повітря військових частин викидається значна кількість завислих твердих часток, до яких належать дим, зола, пил, сажа. Це можуть бути різнофракційні частки диму, смол, мазуту, тютюнового диму, сажі, вуглецю, пігментів фарб, диму окисів, розпиленого вугілля, летючої золи, вугільного та цементного пилу, дробленого вапняку, пилу хімдобрив і т. д. Тверді частки в повітрі утворюють аеродисперсну систему, в склад якої відповідно розмірам фракцій входять:
Аеросуспензії (фракції > 10 мкм) - грубий пил;
Аерочастки (фракції < 10 мкм) - тонкий пил;
Аерозолі (фракції < 0,1 мкм) - дим.
У військах техніка, яка працює на дизельному паливі, дає значні викиди сажі (100 -1100 мг/м3). При концентрації 130 мг/м3 викид стає видимим, а при концентрації 500 мг/м3 -
Набирає темного забарвлення. Причому викид сажі на протязі всього циклу руху є нерівномірним - найбільшим він буває при перегазуванні. Димні "шлейфи" можна спостерігати при роботі тепловозів, морських суден, літаків. Вони викидають у навколишнє середовище сажу вуглецю, дим смол, летючі золи, дим мазуту та вихідне паливо, яке не прогоріло. Величина цих викидів залежить від цілого ряду факторів: якості палива, особливостей конструкції та експлуатації двигуна, його справності, технологічних процесів і т. д.
Котельні установки військових частин є одним із головних джерел забруднення атмосферного повітря. Котельні, які працюють на вугіллі, викидають у повітря значну кількість золи, сажі вуглецю, диму окисів та смол, чим пояснюється наявність "факелів" диму, забарвлення яких залежать від складу та кількості речовин, які виносяться з труби.
В цілому ступінь забруднення атмосфери продуктами згоряння палива залежить від виду і якості палива та технічних характеристик паливного устаткування. Основними викидами при цьому є продукти повного (окиси сірки та азоту) та неповного згоряння (головним чином, окис вуглецю, сажа і вуглеводні). Спостерігаються значні викиди окисів азоту, які утворюються, в основному, з азоту повітря при високих температурах горіння. Теплові електростанції, які спалюють нафту, майже не викидають золи, зате викидають в З рази більше сірчаного ангідриду. Найчистішим із всіх видів палива вважається природний газ.
Склад викидів в атмосферу котельних, які працюють на твердому (вугіллі, торфі, дровах), рідкому( мазуті, солярці, дизельному паливі) і газоподібному паливі різний. Так з димовими газами котелень, які працюють на твердому та рідкому паливі відбувається значний викид твердих частинок, а саме золи і палива, яке не прогоріло. Причому різні види вугілля характеризуються своїми коефіцієнтами шкідливих викидів при їх згорянні, особливо виділення окисів сірки, що пояснюється різним вмістом включень колчедану. Котельні, які працюють на рідкому паливі, крім твердих часток, викидають велику кількість окисів сірки та вуглецю. При роботі котелень на газі проходить значний викид окисів азоту. Об'єм викидів залежить, крім виду палива, від типу котлоагрегатів, теплового навантаження на годину, кількості пальників, наявності очисних споруд, технічного стану обладнання та ін.
Згідно з розпорядженням МО України всі котельні установки в місцях, де доступний природний газ, повинні бути переведені на роботу на цьому екологічно найчистішому виді палива. Особливо це стосується військових частин, які розташовані в обласних і районних центрах.
Автотранспорт та інша техніка спеціального призначення робить значні викиди в атмосферу суміші близько 200 речовин. Вони утворюються з викидів двигунів і картерів автомобілів та бронетехніки, продуктів зносу механічних частин, покришок, дорожного покриття. Склад вихлопних газів залежить від ряду факторів: типу двигуна (карбюраторний чи дизельний), режиму його роботи та навантаження, технічного стану, якості палива, а також від кваліфікації водія.
В табл.4.2. показані основні компоненти вихлопних газів автомобільних двигунів. При¬чому в бензинових двигунах основну частину шкідливих сполук становить окис вуглецю, вуглеводні та окиси азоту, в той час як у дизельних двигунів головними шкідливими компонентами є окиси азоту, сажа та вуглеводні. У вихлопних газах автотранспорту міститься також значна кількість альдегідів, парів води, неканцерогенних вуглеводнів. В результаті неповного згоряння в двигуні автомобіля частина вуглеводнів перетворюється в сажу, яка містить смолисті речовини, в т. ч. канцерогенний бенз(а)пірен. Надзвичайно шкідливими у вихлопах є сполуки неорганічного свинцю. Так, віл бензину міститься 1 г тетраетилсвинцю, який після згоряння викидається в атмосферу, зате у викидах дизельного транспорту свинець відсутній.
Частка вуглеводнів у викидах різко зростає при роботі двигуна на малих обертах; в момент натискання на акселератор спостерігається в 10 разів більше викидів, ніж при роботі двигуна в нормальному режимі. Тобто при роботі двигуна на холостих обертах і в момент зрушення з місця відбувається значний викид шкідливих речовин у навколишнє середовище.
Значні викиди в навколишнє середовище чинить армійська бронетехніка. Практично вся бронетехніка працює на дизельних двигунах, тому в складі її вихлопів основне місце займає сажа, а також окиси вуглецю та вуглеводні.
В авіаційних військових частинах основним джерелом забруднення атмосфери є авіаційна техніка (75% викидів), а також спецавтотранспорт, енергетичні установки, склади ПММ, спеціальні та миючі рідини, спецобладнання ремонтно-поновлювальних майстерень, котельні установки, тощо. В авіації використовують два види палива - гас і бензин, які різняться за складом продуктів згоряння. Етильований бензин, який використовується у літаках з поршневими двигунами, дає у викидах велику кількість свинцю. Серед продуктів згоряння гасу є такі забруднювачі навколишнього середовища як метан, ацетилен, етан, пропан, бензол, альдегіди, окиси азоту та сірки, сажа (у великій кількості), а також вихідне паливо.
Значна частина викидів авіадвигуна відбувається на етапі рулювання та складає біля 90% сумарної маси шкідливих викидів при злітно-посадковому циклі, який включає рулювання, зліт, набір висоти, зниження і пробіг, руління після посадки. При рулінні двигуни працюють в режимі малого газу, паливо згоряє неповністю, тому проходить викид вуглецю і вуглеводнів, які не згоріли. При розбігу переважає викид оксидів азоту.
Спецавтотранспорт, до якого належать "вітрові" машини для очищення злітно-посадкових смуг, паливозаправники, тягачі, підігрівачі, забруднює навколишнє середовище окисами вуглецю, азоту, сірки, вуглеводнями, сажею та ін.
Наявність в атмосферному повітрі викидів, які містять вуглеводні, окиси азоту, вуглецю та інших речовин обумовлює виникнення фотохімічних реакцій, в результаті яких
Утворюються шкідливі для організму людини речовини - фотооксиданти. Під впливом енергії сонячного випромінювання (ультрафіолету) в повітрі активуються молекули двоокису сірки та азоту, в результаті чого утворюється озон. Озон взаємодіє з ароматичними вуглеводнями, олефінами та іншими речовинами. Фотооксиданти значно забруднюють повітря великих міст в Японії, Англії, Італії, утворюючи там фотохімічний туман (смог). Це пояснюється тим, що в результаті фотохімічних реакцій утворюються тонкодисперговані аерозолі, які спричиняють формування блакитної пелени. Вирізняють два типи смогу - лос-анджелеський (як результат значних викидів великої кількості автотранспорту) і лондонський (як результат викидів в атмосферу сірнистого та сірчаного ангідридів і золи, які конденсують водяний пар в умовах вологого клімату).
На сьогоднішній день внаслідок експлуатації у військах технічно зношених і морально застарілих природоохоронних споруд та устаткування, застарілої та технічно несправної техніки забруднення атмосферного повітря набрало значних розмірів. Як свідчать результати щорічних перевірок військових частин, заходи щодо зменшення розмірів забруднення атмосферного повітря проводяться лише частково, що пояснюється рядом матеріальних труднощів, організаційних недоробок та екологічною безграмотністю відповідальних осіб. Так, пилогазоочисним устаткуванням обладнано лише біля 10% котелень, що експлуатуються у військах ( з наказу МО України №65 від 1995 року). Фактично не організовано контроль за токсичністю вихлопних газів дизельної та карбюраторної техніки, яка працює із значним перевищенням встановлених норм викидів забруднюючих речовин. Практично відсутні прилади діагностики для токсичності вихлопів автотранспорту та бойової техніки. Сьогодні відчувається гостра потреба в газоаналізаторах, димомірах, приладах для контролю за масою викидів у навколишнє середовище та іншою контрольно-вимірювальною апаратурою і пристроями.
