1328

Атмосфера: основные понятия и определения, физико- химические свойства пылей и газов

Лекция

Экология и защита окружающей среды

ФАКТОРЫ, ОБУСЛОВЛИВАЮЩИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ВОЗДУШНЫХ МАСС. ХАРАКТЕРИСТИКА И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПРИМЕСЕЙ АТМОСФЕРЫ. ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ (ТРАНСФОРМАЦИЯ) ПРИМЕСЕЙ В АТМОСФЕРЕ. ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЫЛЕЙ И ГАЗОВ.

Русский

2013-01-06

574.08 KB

192 чел.

 
  2 
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ 
Конспект  лекций  по  разделу  «Атмосфера:  основные  понятия  и 
 
определения,  физико-химические  свойства  пылей  и  газов» 
ХАРЬКОВСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ГОРОДСКОГО 
дисциплины  «Прикладная  аэроэкология», (для  студентов 2 курса 
ХОЗЯЙСТВА 
дневной  формы  обучения  спец. 7.070801 «Экология  и  охрана 
 
окружающей  среды»).  Авт.  Бекетов  В.Е.,  Евтухова  Г.П.,  Коваленко 
 
Ю.Л.- Харьков: ХНАГХ, 2009.-  46 с. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Авторы: В.Е.Бекетов, 
 
Г.П. Евтухова, 
 
Ю.Л. Коваленко. 
 
 
 
 
 
Рецензент:  _________________ 
 
 
Конспект лекций  
 
 
«Атмосфера: основные понятия и определения, физико-
 
химические свойства пылей и газов.» по разделу дисциплины  
 
 
«Прикладная аэроэкология» 
Рекомендовано кафедрой ИЭГ, протокол № __ 
 
(для студентов 2-го курса дневной  формы обучения  
спец. 7.070801 «Экология и охрана окружающей среды») 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ХАРЬКОВ-ХНАГХ-2009 
 

 
  3
 
  4 
СОДЕРЖАНИЕ 
ВВЕДЕНИЕ 
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................................. 4 
Дисциплина «Прикладная аэроэкология» входит в программу подго-
1. АТМОСФЕРА, ЕЕ СОСТАВ, СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ............................................. 5 
товки бакалавра по специальности «Экология и охрана окружающей среды». 
1.1. ФАКТОРЫ, ОБУСЛОВЛИВАЮЩИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ВОЗДУШНЫХ МАСС......................... 7 
1.2. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ АТМОСФЕРЫ................................................................................ 8 
В конспекте рассмотрены вопросы, касающиеся атмосферы, ее состава 
2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ И УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ  
строения и функций, приведена характеристика и классификация источников 
АТМОСФЕРЫ.......................................................................................................................... 10 
2.1.
загрязнения атмосферы, описаны физические и химическте загрязнители ат-
 КЛАССИФИКАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ .................................... 10 
3. ФИЗИЧЕСКИЕ И  ХИМИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ АТМОСФЕРЫ ................... 13 
мосферы, дана характеристика основных примесей в атмосфере, рассмотрены 
3.1. ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ АТМОСФЕРЫ .................................................................. 13 
основные физико-химические свойства пылей и газов. 
3.2. ХИМИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ АТМОСФЕРЫ ................................................................. 14 
4. ХАРАКТЕРИСТИКА И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПРИМЕСЕЙ АТМОСФЕРЫ 17 
Дисциплина дает студенту знания, с помощью которых можно выпол-
4.1. ОКСИД УГЛЕРОДА (СО)................................................................................................... 17 
нить расчеты параметров атмосферы в различных ее точках, расчитать пара-
4.2. ДИОКСИД СЕРЫ (SО2)...................................................................................................... 18 
4.3. УГЛЕВОДОРОДЫ (C
метры палегазовой смеси, необходимые для определения эффективности га-
MHN).................................................................................................. 18 
4.4. ОКСИДЫ АЗОТА (NOX) .................................................................................................... 19 
4.5. АЭРОЗОЛИ ........................................................................................................................ 19 
зоочистного оборудования. 
4.6. ДИОКСИД УГЛЕРОДА (СО2)............................................................................................. 21 
 
5. ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ (ТРАНСФОРМАЦИЯ) ПРИМЕСЕЙ В 
АТМОСФЕРЕ........................................................................................................................... 22 
5.1. ТРАНСФОРМАЦИЯ СОЕДИНЕНИЙ УГЛЕРОДА ................................................................. 23 
5.2. ТРАНСФОРМАЦИЯ МЕТАНА............................................................................................. 23 
5.3. ТРАНСФОРМАЦИЯ СОЕДИНЕНИЙ СЕРЫ ......................................................................... 24 
5.4. ТРАНСФОРМАЦИЯ СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА ........................................................................ 26 
6. СМОГ И ЕГО ВИДЫ .......................................................................................................... 28 
6.1. ФОТОХИМИЧЕСКИЙ СМОГ.............................................................................................. 28 
6.2. ЛОНДОНСКИЙ СМОГ........................................................................................................ 29 
6.3. ЛЕДЯНОЙ СМОГ ............................................................................................................... 29 
7. ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЫЛЕЙ И ГАЗОВ............. 31 
7.1. ПЛОТНОСТЬ ПЫЛИ .......................................................................................................... 31 
7.2. ДИСПЕРСНЫЙ СОСТАВ ПЫЛИ И СПОСОБЫ ЕГО ЗАДАНИЯ............................................. 31 
7.2.1. Табличный способ..................................................................................................... 32 
7.2.2. Графический способ................................................................................................. 32 
7.2.3. Аналитический способ............................................................................................. 35 
7.3. АУТОГЕЗИОННЫЕ СВОЙСТВА ПЫЛИ .............................................................................. 36 
7.4. СЫПУЧЕСТЬ ПЫЛИ.......................................................................................................... 37 
7.5. АБРАЗИВНОСТЬ ПЫЛИ..................................................................................................... 38 
7.6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЫЛИ ............................................................................... 38 
7.7. СМАЧИВАЕМОСТЬ ПЫЛИ ................................................................................................ 38 
7.8. ПОЖАРО- И ВЗРЫВООПАСНЫЕ СВОЙСТВА ПЫЛИ.......................................................... 39 
8. СВОЙСТВА ГАЗОВ ............................................................................................................ 40 
8.1. СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА ГАЗОВ ............................................. 40 
8.2. ПЛОТНОСТЬ, ВЯЗКОСТЬ И ТЕПЛОЕМКОСТЬ СМЕСИ ГАЗОВ........................................... 41 
8.3. ВЛАЖНОСТЬ ГАЗОВ И СПОСОБЫ ЕЕ ЗАДАНИЯ. СВЯЗЬ МЕЖДУ ПАРАМЕТРАМИ 
ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА, «Н-D» 
ДИАГРАММА............................................................................ 42 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ...................................................................................................... 45 
 
 

 
  6 
1. Атмосфера, ее состав, строение и функции 
Таблица 1.1. 
Атмосфера — внешняя газовая оболочка Земли, механическая смесь раз-
Характеристика основных зон, выделяемых в атмосфере 
личных газов, водяных паров и твердых (аэрозольных) частиц. 
Состав  атмосферы  находится  в  состоянии  динамического  равновесия, 
поддерживаемого такими климатическими факторами, как перемещение воз-
душных масс (ветер и конвекция) и атмосферные осадки, жизнедеятельность 
животного  и  растительного  миров,  особенно  лесов  и  планктона  мирового 
океана, а также в результате космических процессов, геохимических явлений 
 
Осредненная температура атмосферы на средних широтах уменьшается 
и хозяйственной деятельности человека. 
линейно с высотой до отметки 11 км. При этом средняя температура на уров-
Примерный  химический  состав  атмосферного  воздуха    (в  объемных 
не моря принимается равной 288 К, а на высоте 11 км — 216,7 К (рис.2). 
процентах в пересчете на сухой воздух) выглядит следующим образом: 
 
Рис. 1.1. Химический состав атмосферного воздуха (в объемных процентах): 
азот (N2) — 78,1%; кислород (О2) — 20,85%; аргон (Ar) — 0,93%; ,диоксид 
 
углерода (СО2)— 0,033%; на долю остальных компонентов — неон (Nе), ге-
Рис.1.2. Распределение давления и температуры атмосферного воздуха 
лий (Не), криптон (Кг), ксенон (Хе), озон (Оз), водород (Н2) и др. приходится 
по высоте (при некоторых средних условиях) 
не более чем 0,04%; содержание водяных паров колеблется в пределах 0,01-
Исходя из этого стандартный, или нормальный температурный градиент 
4%. 
равен: 
Общая масса атмосферы составляет 5,14х1015 т. Около 50% массы атмо-
dT
сферы приходится на нижний слой толщиной около 5 км. Масса слоя толщи-
-(
)
dH станд= (288 — 216,7)/10,8х103 = 0,0066 К/м. 
ной 30 км составляет 99% всей массы атмосферы. 
Среднее атмосферное давление на уровне моря составляет 101,3 кПа. 
По вертикали атмосфера имеет слоистое строение. Выделение отдель-
При  условиях,  соответствующих  среднему  давлению  на  уровне  моря  и 
ных зон (табл.) основано на изменении температуры с высотой. 
многолетней  среднегодовой  температуре  атмосферного  воздуха  на  уровне 
Верхняя граница атмосферы четко не выделяется. Она переходит посте-
моря, равной 150С, распределение давления с высотой определяется по меж-
пенно в космическое пространство. 
дународной барометрической формуле: 
 

 
  7
 
  8 
Р(Н) = 101,3(1 — 6,5Н/288)5,255 , кПа 
4.  силы  трения,  замедляющие  движение  воздуха  вблизи  земной  по-
где Р — давление, кПа; Н — высота над уровнем моря, км. 
верхности. 
Солнце,  Земля  и  земная  атмосфера  образуют  одну  большую  динамиче-
Атмосфера выполняет следующие функции: 
скую систему.  
• содержит кислород, необходимый для дыхания живых организмов; 
1.1. Факторы, обусловливающие перемещение воздушных масс 
• является источником углекислого газа для фотосинтеза растений; 
• защищает живые организмы от космических излучений; 
Перемещение  воздушных  масс  является  результатом  воздействия 
• сохраняет тепло Земли и регулирует климат; 
следующих факторов: 
• трансформирует газообразные продукты обмена веществ; 
1.  горизонтальные градиенты давления - возникают вследствие разли-
• переносит водяные пары по планете; 
чия  в  нагревании  воздуха  и  являются  причиной  конвекций  и  гори-
• является средой обитания летающих форм организмов; 
зонтальных перемещений воздушных масс;  
• служит источником химического сырья и энергии; 
2.  сила Кориолиса, возникающая вследствие вращения Земли;  
• принимает и трансформирует газообразные и пылевидные отходы. 
КОРИОЛИСА  СИЛА  -  сила  инерции,  с  помощью  которой  учитывается  влияние 
вращения  системы  отсчёта  на  относительное  движение  материальной  точки.  Это 
1.2. Природные ресурсы атмосферы 
влияние проявляется  в  том, что  во  вращающейся  системе отсчёта  движущаяся  мате-
риальная точка либо отклоняется в направлении, перпендикулярном к её относительной 

Атмосфера  служит  источником  получения  таких  промышленных  газов 
скорости, либо оказывает давление на связь, препятствующую такому отклонению.  
как О2, N2, Ar, CO2. 
Например, суточное вращение Земли приводит и тому, что реки, текущие в мери-
Основными потребителями кислорода являются: 
диональном направлении, подмывают в Северном полушарии правый (по течению) берег, 
в  Южном — левый. 

1.  процессы искусственного и естественного сгорания; 
3.  центробежное  ускорение,  возникающее  в  районах,  прилегающих  к 
2.  дыхание живых организмов. 
областям высокого и низкого давления;  
Основной источник кислорода – реакция фотосинтеза – восстановление 
Движение воздушных потоков вокруг центров высокого давления (в се-
СО2 светочувствительным веществом (хлорофиллом) под действием солнеч-
верном полушарии) осуществляется по часовой стрелке с отклонением нару-
ного света. 
жу и вниз от кругового движения. Этот поток получил название нисходящего 
Механизм фотосинтеза из-за сложности природы многих промежуточ-
и является одним из возможных препятствий для рассеивания загрязняющих 
ных реакций полностью не выяснен. Однако известно, что реакция усилива-
веществ в атмосфере. При движении воздуха вокруг центра высокого давле-
ется при увеличении парциального давления углекислого газа РСО2 и умень-
ния в северном полушарии в направлении часовой стрелки формируется ан-
шении парциального давления кислорода РО2 . Скорость реакции фотосинтеза 
тициклон. 
зависит от интенсивности света и температуры
При  движении  воздушных  потоков  вокруг  центров  низкого  давления 
В темноте скорость реакции фотосинтеза равна нулю. По мере увели-
вектор скорости направлен внутрь и вверх от кругового движения против ча-
чения  интенсивности  света  скорость  реакции  вначале  возрастает  линейно,  а 
совой стрелки. В этом случае загрязняющие вещества из нижних слоев атмо-
сферы  переносятся  вверх  и  рассеиваются  в  больших  объемах  воздуха.  При 
затем  по  асимптоте  стремится  к  максимальному  значению  Rmax.  Положение 
движении  воздуха  вокруг  центра  низкого  давления  в  северном  полушарии  в 
Rmax зависит от РСО2 и РО2 . 
направлении против часовой стрелки формируется циклон.  
 
 

 
  9
Установлено, что в процессе фотосинтеза участвует 22,5х1010т органи-
2. Общая характеристика источников и уровня загрязнения  
ческого вещества в год, причем 50% этого вещества принадлежит планктону 
атмосферы 
океанов.  В  океане  протекают  две  конкурирующие  реакции – дыхание  (на 
Загрязнение  атмосферы — изменение  состава  атмосферы  в  результате 
глубине) и фотосинтез (на поверхности). Равновесная точка расположена на 
попадания в нее примесей. 
глубине до 160 м в чистой воде и 1-2см – в мутной воде. 
Примесь  в  атмосфере — это  рассеянное  в  атмосфере  вещество,  не  со-
Выработка  фитопланктоном  кислорода  снижается  в  результате 
держащееся в ее постоянном составе. 
уменьшения количества падающего на океан света. Это уменьшение являет-
Загрязняющее  вещество—  это  примесь  в  атмосфере,  оказывающая  не-
ся следствием рассеивания света атмосферной пылью и дымом, а также про-
благоприятное воздействие на окружающую среду и здоровье населения. 
литой на водную поверхность нефтью. 
Поскольку примеси в атмосфере могут претерпевать различные превра-
Увеличение  выделения  СО2  и  повышение  температуры  наоборот  спо-
щения, их можно условно разделить на первичные и вторичные. 
собствует ускорению реакций фотосинтеза. 
Первичная  примесь  в  атмосфере - примесь,  сохранившая  за  рассматри-
Наибольшую  угрозу  процессу  выработки  О2 представляет образование 
ваемый интервал времени свои физические и химические свойства. 
газонепроницаемого слоя между источником фотосинтеза и атмосферой. Га-
Вторичная  примесь  в  атмосфере — это  примесь  в  атмосфере,  образо-
зонепроницаемый слой может возникнуть в результате розлива нефтепродук-
вавшаяся в результате превращения первичных примесей. 
тов.  Он  подавляет  фотосинтез,  т.к.  образующаяся  пленка  препятствует  по-
Превращения примесей в атмосфере — процесс, при котором примеси в 
ступлению СО2 из воздуха в воду и выходу из воды образующегося кислоро-
атмосфере подвергаются физическим и химическим изменениям под влияни-
да. Это явление может стать причиной гипотетических проблем, с которыми 
ем природных и антропогенных факторов, а также в результате взаимодейст-
человечество столкнется в будущем. В настоящее время нет непосредствен-
вия между собой. 
ных признаков серьезного нарушения цикла фотосинтеза. 
Для  количественной  оценки  содержания  примеси  в  атмосфере  исполь-
Расчеты показывают, что по сравнению с количеством углерода в орга-
зуют понятие ее концентрации – количества вещества, содержащееся в еди-
нической материи и ископаемом топливе запасы кислорода велики. 
нице массы или объема воздуха, приведенного к нормальным условиям. 
На 1м2 земной поверхности приходится 60000 молей кислорода при об-
В  различных  точках  урбанизированного  пространства  концентрации 
щем  его  расходе 8 моль/1м2  в  год.  На  окисление 200 моль  углерода,  содер-
примесей  в  атмосфере  могут  существенно  отличаться.  Для  описания  этого 
жащегося  в  каждом  м2  земной  поверхности  в  виде  живой  ткани  и  гумуса, 
явления используют понятие поле концентрации примеси в атмосфере – гра-
расходуется лишь 1% запасов атмосферного кислорода. 
фическое  изображение  пространственной  изменчивости  концентрации  при-
Если мы сожжем все известные запасы ископаемого топлива, то исполь-
месей в атмосфере, отнесенное к установленному времени осреднения. 
зуем всего 3% имеющегося кислорода.  
Загрязняющие вещества выбрасываются в атмосферу в виде смеси пыли, 
В  то  же  время  при  оптимальных  условиях  1л  хлореллы  может  обеспе-
дыма, тумана, пара и газообразных веществ. 
чить 560 л кислорода – необходимое количество для дневного дыхания чело-
2.1. Классификация источников загрязнения атмосферы 
века. 
Источники  примесей  бывают  естественными,  обусловленными  природ-
ными процессами, и антропогенными, обусловленными деятельностью чело-
века. 
 

 
  11
 
  12 
К  числу  естественных  источников  загрязнения  атмосферного  воздуха 
времени,  и  передвижными  (нестационарными) (источник 7 — автотранс-
относят  пыльные  бури,  массивы  зеленых  насаждений  в  период  цветения, 
порт). 
степные и лесные пожары, извержения вулканов. Примеси, выделяемые есте-
Источники выбросов в атмосферу подразделяют на: точечные, линейные 
ственными источниками: 
и площадные. Каждый из них может быть затененный и незатененный. 
•  пыль  растительного,  вулканического,  космического  происхождения, 
Точечные источники (на рис. 3 – 1, 2, 5, 7) — это загрязнения, сосредо-
продукты эрозии почвы, частицы морской соли; 
точенные в одном месте. К ним относятся дымовые трубы, вентиляционные 
• туманы, дым и газы от лесных и степных пожаров; 
шахты, крышные вентиляторы. 
• газы вулканического происхождения; 
Линейные источники (3) имеют значительную протяженность. Это аэра-
• продукты растительного, животного, бактериального происхождения. 
ционные  фонари,  ряды  открытых  окон,  близко  расположенные  крышные 
Естественные источники обычно бывают площадными (распределенны-
вентиляторы. К ним могут быть также отнесены автотрассы. 
ми)  и  действуют  сравнительно  кратковременно.  Уровень  загрязнения  атмо-
Площадные источники (4, 6). Здесь удаляемые загрязнения рассредото-
сферы  естественными  источниками  является  фоновым  и  мало  изменяется  с 
чены по плоскости промышленной площадки предприятия. К площадным ис-
течением времени. 
точникам  относятся  места  складирования  производственных  и  бытовых  от-
Антропогенные  (техногенные)  источники  загрязнения  атмосферного 
ходов, автостоянки, склады горюче-смазочных материалов. 
воздуха, представленные главным образом выбросами промышленных пред-
Незатененные (1), или  высокие,  источники  расположены  в  недеформи-
приятий и автотранспорта, отличаются многочисленностью и многообразием 
рованном  потоке  ветра.  Это  дымовые  трубы  и  другие  источники,  выбрасы-
видов (рис. 3). 
вающие  загрязнения  на  высоту,  превышающую 2,5 высоты  расположенных 
поблизости зданий и других препятствий. 
Затененные  источники (2-7) расположены  в  зоне  подпора  или 
аэродинамической тени здания или другого препятствия. 
Источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу подразделяют 
на организованные и неорганизованные. 
Из  организованного  источника (1, 2, 7) загрязняющие  вещества  посту-
пают  в  атмосферу  через  специально  сооруженные  газоходы,  воздуховоды  и 
трубы. 
 
Неорганизованный  источник  выделения  загрязняющих  веществ (5, 6) 
Рис.2.1.. Источники загрязнения атмосферы 
образуется в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия 
1 - высокая  дымовая  труба; 2 - низкая  дымовая  труба; 3 - аэрационный 
фонарь  цеха; 4- испарения  с  поверхности  бассейна; 5 -утечки  через  не-

или  неудовлетворительной  работы  оборудования  по  отсосу  пыли  и  газов,  в 
плотности оборудования; 6-пыление при разгрузке сыпучих материалов; 7- 
местах загрузки,  выгрузки  или хранения продукта. К неорганизованным ис-
выхлопная труба автомобиля; 8 - направление движения потоков воздуха 
точникам  относят  автостоянки,  склады  горюче-смазочных  или  сыпучих  ма-
Источники  выбросов  промышленных  предприятий  бывают  стационар-
териалов и другие площадные источники. 
ными (источники 1-6), когда координата источника выброса не изменяется во 
 
 

 
  14 
3. Физические и  химические загрязнители атмосферы  
Сильный  шум  отрицательно  воздействует  на  органы  слуха  человека, 
3.1. Физические загрязнители атмосферы 
ухудшается  восприятие звуков.  Постоянное его  воздействие снижает трудо-
способность, является причиной неврозов и многих других заболеваний. 
Организм  человека  в  процессе  жизнедеятельности  подвергается  вред-
Вибрация и инфразвук негативно воздействуют на состояние людей, вы-
ным химическим и физическим воздействиям. 
зывая  ощущения  учащенного  колебания  внутренних  органов  и  болевые 
К  числу  вредных  физических  воздействий  (физическое  загрязнения) 
ощущения,  синдром  морской  болезни,  а  также  чувство  тревоги,  страха,  за-
относят загрязнение, связанное с изменением физических параметров среды 
трудняют интеллектуальную деятельность. Источниками инфразвуковых ко-
–радиационных,  шумовых,  световых,  температурных,  электромагнитных  и 
лебаний  и  связанных  с  ними  вибраций  являются  компрессорные  станции, 
др.  Ионизирующие  излучения — радиационные  воздействия  высокого 
вентиляторы,  кондиционеры,  градирни,  турбины  дизельных  электростанций 
уровня энергии (потоки α-, β- и γ-частиц, образующиеся при радиоактивном 
и т. д. 
распаде или в ускорителях), электромагнитные излучения длиной волны ме-
3.2. Химические загрязнители атмосферы 
нее 10-7 см. 
Химическое  загрязнение  воздуха – это  выбросы  в  атмосферу  химиче-
Ионизирующие  излучения  характеризуются  высокой  степенью  биологи-
ских элементов и их соединений. Выбросы эти характеризуются по 4-м при-
ческого воздействия на уровне молекул и клеток, отдельных органов и орга-
знакам: 
низма в целом. При этом происходит поглощение биосубстратом энергии из-
1.  По агрегатному состоянию: газообразные, жидкие и твердые. 
лучения, ионизация атомов и молекул, повреждение молекулярных соедине-
2.  По химическому составу: 
ний и образование активных свободных радикалов.  
-сернистый ангидрид; 
Неионизирующие излучения — часть электромагнитного спектра дли-
-углерода окись; 
ной волны более 10-7 см в диапазоне от низких до лазерных частот, малые до-
-оксиды азота; 
зы радиоактивного излучения.  
- и т.д. 
Неионизирующие излучения не оказывают столь быстрого разрушающего 
Перечень веществ, для которых установлены уровни ПДК и 
действия  на  живые  организмы  как  ионизирующее  излучение,  однако  отда-
ОБУВ, включает более 2000 наименований. 
ленные последствия его воздействия часто оказываются достаточно опасны-
3.  По размеру частиц: 
ми. 
-менее 0,5 мкм; 
Акустические воздействия — шум, ультразвук, инфразвук и вибрация.  
-от 0,5 до 3 мкм; 
Акустическое  воздействие — шум  представляет  собой  беспорядочные 
-от 3 до 10 мкм; 
колебания сложной спектральной структуры. Интенсивность и спектральный 
-от 10 до 50 мкм;  
состав шума определяют степень воздействия на организм в целом. 
-от 50 мкм и более. 
Акустические  колебания  в  зависимости  от  частоты  подразделяются  на 
4.  По массе выбрасываемого вещества: 
ультразвук  (с  частотой  более 20 000 Гц),  звук - воспринимается  органами 
-менее 1 кг/час; 
слуха человека (от 16 до 20000 Гц) и инфразвук (частота менее 16-25 Гц).  
 

 
  15
 
  16 
-от 1 до 10 кг/час; 
в 10 раз -  сельской местности; 
-от 10 до 100 кг/час; 
в 35 раз – над поселками и малыми городами: 
-от 100 до 1000 кг/час; 
в 150 раз – над крупными промышленными центрами. 
-от 1000 до 10000 кг/час; 
Превышение концентрации загрязняющих веществ над фоновыми может 
-от 10000 кг/час и более. 
достигать: 
Наиболее распространенными загрязняющими веществами, поступаю-
для СО от 80 до 1250 раз;  
щими в атмосферный воздух от техногенных источников, являются:  
для SО2 от 50 до 300 раз; 
1.  оксид углерода -   СО;  
для NOx,    до 25 раз; 
2.  диоксид серы - 
 SО2;  
для О3 до 7 раз. 
3.  оксиды азота –  
NOx,  
Средние ежегодные выбросы примесей в атмосферу (млн.т/год) от антропо-
4.  углеводороды –   СmНn,  
генных и естественных источников представлены в таблице. 
5.  пыль. 
Табдица 3.2. 
Из  всей  массы  загрязняющих  вредных  веществ,  поступающих  в  атмо-
Средние ежегодные выбросы примесей в атмосферу 
сферу  от  антропогенных  источников,  около 90% составляют  газообразные, 
10% - твердые и жидкие вещества. 
Естественные ис- Антропогенные 
% антропогенного 
Вещество 
точники 
источники 
выброса 
Таблица 3.1  
Пыль 3700  1000 
27 
Выбросы от различных источников 
СО 5000  304 
5,7 
Доля выбросов вредных веществ  в % 
1987 год 1999 
год 
СmНn 2600 
88 
3,3 
Источники загрязнения 
Общие ми-
Из них 
NOx 770 
53 
6,5 
ровые вы-
РФ 
СССР 
США 
бросы 
SО2 650  100 
13,3 
Энергетика с топливодо-
44 31 25  25 
СО
бычей 
2 485 
18,3 
3,6 
Промышленность (без 
35 24 20  18 
энергетики) 
Автотранспорт 
13 37 42  38 
Прочие (ж/д транспорт, 
8 8 13  19 
авиа, водн.тр. и др.) 
РФ в настоящее время дает 5%  (50 млн.т.) мировых выбросов ( более 1 
млрд.т/год) 
Самый чистый воздух на земле находится над океаном. Уровень 
загрязнения превышает этот показатель: 
 
 


 
  18 
4. Характеристика и основные свойства примесей атмосферы 
рушения, приведенные в п.1, а при экспозиции от 12 часов до 6 недель — в 
4.1. Оксид углерода (СО) 
п.2. При тяжелой физической работе отравление наступает в 2÷3 раза быст-
рее. Образование карбоксигемоглобина - процесс обратимый, через 3-4 ч со-
Оксид углерода (СО) - (337-5/3-4) 1-  самая распространенная и наиболее 
держание его в крови уменьшается в 2 раза. Время пребывания СО в атмо-
значительная примесь атмосферы, называемая в быту угарным газом. Содер-
сфере составляет 2—4 месяца. 
жание СО в естественных условиях от 0,01 до 0,2 мг/м3. 
4.2. Диоксид серы (SО2) 
Основная масса выбросов СО образуется в процессе сжигания органиче-
ского топлива, прежде всего в двигателях внутреннего сгорания. Содержание 
Диоксид  серы  (SО2) - (330-0,5/0,05-3)—  бесцветный  газ с острым  запа-
СО в воздухе крупных городов колеблется в пределах 1÷250 мг/м3 при сред-
хом. На его долю приходится до 95% от общего объема сернистых соедине-
нем значении 20 мг/м3. Наиболее высокая концентрация СО наблюдается на 
ний,  поступающих  в  атмосферу  от  антропогенных  источников.  До 70% вы-
улицах и площадях городов с интенсивным движением, особенно у перекре-
бросов SО2 образуется при сжигании угля, около 15% - при сжигании мазута. 
стков.  
При  концентрации  диоксида  серы 20-30 мг/м3  раздражается  слизистая 
Высокая концентрация СО в воздухе приводит к физиологическим из-
оболочка рта и глаз, во рту возникает неприятный привкус. Весьма чувстви-
менениям в организме человека, а концентрация более 750 мг/м3 - к смерти. 
тельны  к  SО2  хвойные  леса.  При  концентрации  SО2  в  воздухе 0,23—0,32 
СО - исключительно агрессивный газ, легко соединяющийся с гемоглобином 
мг/м3  в  результате  нарушения  фотосинтеза  происходит  усыхание хвои  в  те-
крови, образуя карбоксигемоглобин. Состояние организма при дыхании воз-
чение 2-3 лет.  Аналогичные  изменения  у  лиственных  деревьев  происходят 
духом, содержащим угарный газ, характеризуется данными, приведенными в 
при концентрациях SО2 0,5-1 мг/м3. 
таблице 4.1. 
4.3. Углеводороды (CmHn) 
Таблица 4.1. 
Углеводороды (СmНn,. m=С12-С19)- (2754-1/_-4) Основной техногенный 
Действие угарного газа на организм человека 
источник выбросов углеводородов (СmНn) - пары бензина, метан, пентан, гек-
сан) - автотранспорт. Его удельный вес составляет более 50% от общего объ-
ема  выбросов.  При  неполном  сгорании  топлива  происходит  также  выброс 
циклических углеводородов, обладающих канцерогенными свойствами. Осо-
бенно много канцерогенных веществ содержится в саже, выбрасываемой ди-
зельными двигателями.  
 
Из  углеводородов  в  атмосферном  воздухе  наиболее  часто  встречается 
Степень воздействия СО на организм человека зависит также от дли-
метан, что является следствием его низкой реакционной способности. Угле-
тельности воздействия (экспозиции) и вида деятельности человека. Напри-
водороды обладают наркотическим действием, вызывают головную боль, го-
мер, при содержании СО в воздухе 10-50 мг/м3, которое наблюдается на пе-
ловокружение. При вдыхании в течение 8 часов паров бензина с концентра-
рекрестках улиц больших городов, при экспозиции 60 мин отмечаются на-
                                                 
цией более 600 мг/м3 возникают головные боли, кашель, неприятные ощуще-
1 337 – код вещества; 
5/3-4 – означает ПДК м.р.=5мг/м3; ПДК с.с=3мг/м3; класс опасности – 4-й. 
ния в горле. 
 

 
  19
 
  20 
4.4. Оксиды азота (NOx) 
тиц в дымах, во втором - к пыли. Образуются при окраске, при закалке изде-
Оксиды  азота (NO, NO
лий в масле. 
2)  образуются  в  процессе  горения  при  высокой 
температуре  в  результате  окисления  части  азота,  находящегося  в  атмосфер-
Особое место занимают продукты сгорания топлива: сажа и зола. 
ном воздухе. Под общей формулой NO
Сажа - токсичный высокодисперсньий порошок, на 90-95% состоящий 
x обычно подразумевают сумму NO и 
NO
из  частиц  углерода.  Образуется  при  неполном  сгорании  или  термическом 
2.  Основные  источники  выбросов NOx:  двигатели  внутреннего  сгорания, 
топки промышленных котлов, печи. 
разложении углеводородов. Обладает большой адсорбционной способностью 
NO
по  отношению  к  тяжелым  углеводородам,  в  том  числе  к  бенз(а)пирену,  что 
2 - (301-0,085/0,04-2)  газ  желтого  цвета,  придающий  воздуху  в  горо-
дах коричневатый оттенок. Отравляющее действие NO
делает сажу опасной для человека: ПДК
2 начинается с легкого 
м.р. = 0,15 мг/м3 ПДКс.с. = 0,05 мг/м3. 
кашля.  При  повышении  концентрации  кашель  усиливается,  начинается  го-
Зола - несгораемый остаток, образующийся из минеральных примесей 
ловная боль, возникает рвота. При контакте с водяным паром, поверхностью 
топлива  при  его  полном  сгорании.  Состав  во  многом  определяется  видом  и 
слизистой оболочки образуются кислоты НNO3 и НNO2, что может привести 
составом топлива. 
к отеку легких. Продолжительность нахождения NO2 в атмосфере - около 3-х 
Влияние    взвешенных  веществ  на  человека  и  на  окружающую  среду 
суток. 
NO – (304-0,4/0,06-3) бесцветный газ, без запаха, без вкуса, негорючий, 
определяется их составом и свойствами. 
слабо растворяется в воде. На воздухе NO окисляется до NO
Особую опасность для здоровья человека представляют токсичные тон-
2   
4.5. Аэрозоли 
кодисперсные пыли с размером частиц 0,5-10 мкм, которые легко проникают 
в органы дыхания. 
Взвешенные  вещества  образуют  двухфазную  (бинарную)  полидисперс-
Средний  размер  частиц  пыли  в  атмосферном  воздухе - 7÷8 мкм.  Пыль 
ную  систему,  которая  получила  название  аэрозоли.  Общее  число  разновид-
оказывает вредное воздействие на человека, растительный и животный мир, 
ностей загрязняющих атмосферу аэрозолей составляет несколько сотен. 
поглощает солнечную радиацию и тем самым влияет на термический режим 
Аэрозоли принято делить на три класса: пыли, дымы и туманы. 
атмосферы  и  земной  поверхности.  Частицы  пыли  служат  ядрами  конденса-
Пыли - полидисперсные  системы  твердых  взвешенных  частиц  разме-
ции при образовании облаков  и туманов. Основная  масса пыли вымывается 
ром  от 5 до 100 мкм.  Иногда  пылью  называют  непосредственно  твердые 
из атмосферы осадками.  
взвешенные частицы. 
Основные антропогенные источники пыли: 
Дымы  —  аэрозоли,  образующиеся  при  горении  или  возгонке,  содер-
•  промышленность добычи и переработки стройматериалов (произ-
жатся  в  выбросах  электропечей,  вагранок,  электросварочных  участков.  Раз-
водство цемента, дробление щебня и т.д.); 
меры взвешенных частиц от 0,1 до 5 мкм. 
•  сталелитейная промышленность (бурый дым – оксиды железа); 
Туманы  состоят  из  капелек  жидкости,  диспергированных  в  газовой 
•  цветная металлургия (частицы Al, Cu, Zn, …); 
среде. В каплях могут содержаться растворенные вещества или суспендиро-
•  автотранспорт, сжигание отходов, топлива (сажа, зола).  
ванные  твердые  частицы.  Образуются  в  результате  конденсации  паров  или 
Примерный состав пыли воздуха крупных промышленных центров: 
распыления жидкости. В первом случае размер капель близок к размеру час-
  20% - оксиды железа; 
 
 

 
  21
 
  22 
  15% - силикаты; 
5. Химические превращения (трансформация) примесей в атмосфере 
  5% - сажа; 
Тропосфера  является  неравновесной  химически  активной  системой.  В 
остальное – оксиды металлов: As, Mo, Sb, и др. 
ней  непрерывно  идут  процессы  изменения  концентрации  примесей  в 
Ориентировочные значения  содержания  пыли  в воздухе,  мг/м3 (средне-
атмосферном воздухе. 
суточные): 
Знания  о  механизмах  и  скорости  процессов  поступления  выбросов  из 
  сельский воздух – 0,02; 
  воздух городов – 0,1-0,4; 
природных  и  антропогенных  источников,  переноса  в  другие  сферы  (воду, 
  в промышленных районах (максимальные значения) – до 15; 
почву)  или  трансформации  в  атмосфере  позволяют  составить  баланс  атмо-
  магазины – 5-8; 
сферной части глобального кругооборота веществ в природе. 
  литейные цеха – 15-50; 
Большинство газообразных примесей, выбрасываемых в атмосферу, на-
  угольные шахты – 100-200; 
  участок упаковки цемента в мешки – 100-500. 
ходятся  в  восстановленной  форме  или  в  виде  окислов  с  низкой  степенью 
4.6. Диоксид углерода (СО
окисления  (сероводород,  метан,  оксид  азота).  Анализ  атмосферных  осадков 
2) 
показывает, что возвращенные на поверхность земли примеси представлены 
Диоксид  углерода  (СО2)  или  углекислый  газ  не  является  примесью  в 
в  основном  соединениями  с  высокой  степенью  окисления  (серная  кислота, 
атмосфере, поскольку входит в ее постоянный состав (0,03% об.). Естествен-
сульфаты, азотная кислота, нитраты, диоксид углерода). 
ные пути попадания  его в атмосферу – дыхание и распад организмов, расте-
Таким  образом,  тропосфера  играет  роль  глобального  окислительного 
ний и гумуса. Антропогенные - сжигание углеводородсодержащих веществ.  
резервуара. 
СО2 содержится в атмосфере в таких количествах, что играет роль в те-
Процессы  окисления  примесей  в  тропосфере  могут  протекать  по  трем 
пловом балансе Земли как при поглощении, так и при излучении инфракрас-
различным направлениям: 
ной радиации. Увеличение содержания СО2 в атмосфере приводит к увеличе-
1.  окисление непосредственно в газовой фазе; 
нию температуры поверхности Земли (парниковый эффект). СО2 не токсичен 
2.  окислению  предшествует  абсорбция  примесей  частицами  воды,  в 
на  уровнях,  предсказываемых  на  конец  столетия  и  даже  при  более  высоких 
дальнейшем процесс окисления протекает в растворе; 
концентрациях. 
3.  окислению  предшествует  адсорбция  примесей  на  поверхности 
ПАРНИКОВЫЙ  ЭФФЕКТ  атмосферы,  свойство  атмосферы  пропускать  солнечную 
радиацию, но задерживать земное излучение, способствует аккумуляции тепла Землёй. 
взвешенных в воздухе частиц. 
Земная  атмосфера  сравнительно  хорошо  пропускает  солнечную  коротковолновую 
В роли окислителя могут выступать молекулы кислорода, перекись водо-
радиацию,  которая  почти  полностью  поглощается  земной  поверхностью,  т.  к.  альбедо2 
рода, озон. Основную роль в процессах окисления, протекающих в атмосфе-
земной  поверхности  мало.  Нагреваясь  за  счёт  поглощения  солнечной  радиации,  земная 
поверхность  становится  источником  земного,  в  основном  длинноволнового,  излучения, 
ре,  играют  свободные  радикалы,  прежде  всего  гидроксильный  радикал  ОН-
прозрачность  атмосферы  для  которого  мала  и  которое  почти  полностью  поглощается  в 
Он  образуется  в  верхних  слоях  атмосферы  путем  фотодиссоциации  воды  и 
атмосфере.  Благодаря парниковому  эффекту  при  ясном  небе  только 10÷20% земного  из-
при  других  реакциях,  протекающих  с  участием  синглетно-возбужденного 
лучения может, проникая сквозь атмосферу, уходить в космическое пространство. 
атома кислорода. 
                                                 
АЛЬБЕДО – характеристика отражательных свойств поверхности тела: отношение рассеянного пото-

ка излучения поверхностью к потоку излучения, падающему на поверхность. 
2О → 2ОН─+ Н2 
 
 

 
  23
 
  24 
О + Н2О = 2ОН─ 
При взаимодействии метоксильного радикала с кислородом происходит 
О + СН
образование формальдегида: 
4 → СН3 + ОН─ 

Согласно экспериментальным данным концентрация гидроксильных ра-
СН3О─ + О2  → СН2О + НО2  
дикалов в тропосфере составляет (0,5 - 5)х106 1/см3. 
Молекулы  СН2О  подвергаются  фотолизу  при  поглощении  света  в 
ближайшей  ультрафиолетовой  области  с  образованием  формильного 
В  основных  состояниях  обычных  молекул  все  электроны  спарены;  в  возбужденных 
традикала: 
ν
состояниях  все  электроны  также  могут  быть  спаренными.  Такие  возбужденные  со-
СН2О  →  НСО + Н 
стояния, в которых электроны спарены, называются синглетными
ν
 
СН2О   →  СО + Н2 
Формильный радикал НСО─  образуется также при взаимодействии фор-
Схематическое изображение электрон-
мальдегида с гидроксилрадикалом: 
ных конфигураций основного и низшего 
возбужденного состояния (синглетного) 
СН2О + ОН─  → НСО─  + Н2О 
молекулы с четырьмя электронами и че-
Реагируя с ОН-радикалом, формильный радикал образует оксид углеро-
тырьмя молекулярными орбиталями (ψ1, 
ψ
да, который является конечной стадией окисления органических соединений 
 
2, ψ3, ψ4 ) 
в атмосфере: 
5.1. Трансформация соединений углерода 
НСО─  + ОН─  → СО  + Н2О 
СО - В  большинстве  случаев  СО  можно  рассматривать  как  химически 
Цепь  превращений  метана  в  атмосфере  может  быть  представлена 
неактивный  компонент  воздуха.  Однако  в  стратосфере  и  при  фотохимиче-
следующим образом: 
ском смоге СО может окисляться до СО
 
2,  взаимодействуя со свободным ра-


дикалом ОН─: 
ОН
ОН
   
 
 
 
 
 
 
 
     →  
НСО─ →  
СО+ ОН─ → СО2 + Н+ 
СО 
5.2. Трансформация метана  

ОН
О
ν

2
NO
2
ОН
СН →
─ →




 СН3   
 СН3ОО─  
 СН3О─ 
 СН2О               →  НСО─
 
СН4 -  Фотохимическое окисление метана в тропосфере протекает в ос-
СО 
новном по радикальному механизму: 
ν
НСН

3 + ОН─ → НСН2  + Н2О 
   
 
 
 
 
 
 
 
      →     
 СО + Н2 
Образовавшийся  на  первой  стадии  метильный  радикал  при  столкнове-
5.3. Трансформация соединений серы  
нии  с  молекулой  кислорода  дает  другую  неустойчивую  частицу - метилпе-
роксидный радикал. 
SO2  -  Детальный  механизм  трансформации  соединений  серы  в  тропо-
НСН ─
сфере до настоящего времени не установлен. Наиболее вероятным представ-
2  + О2 → СН3ОО─ 
Метилпероксидный радикал в атмосфере разлагается с образованием ме 
ляется протекание реакций окисления с участием свободных радикалов: 
токсильного радикала: 
Н2S+OH-→H2O+HS 
СН3ОО─ + NО → СН3О─ + NО2 
HS+O2→OH-+SO 
2 СН3ОО─ → СН3О─ + О2 
SO+HO2→SO2+OH- 
 
 

 
  25
 
  26 
Полученный из сероводорода диоксид серы (как и SO2, поступающий из 
лей. Аэрозоли вымываются из атмосферы осадками и адсорбируются на по-
антропогенных источников) окисляется далее; 
верхности  земли.  Такие  явления  называются  кислотными  дождями.  Водо-
SO2+ OH-→ HSO3  
родный показатель (рН) воды кислотных дождей менее 5,6. 
HSO3+ HO2→SO3+2OH- 
В первые моменты после выброса диоксида серы в атмосфере практиче-
SO2+ HO2→ SO3+OH- 
ски  отсутствуют  частицы  серной  кислоты  и  сульфатов.  Со  временем  доля 
Скорость трансформации диоксида серы при средних значениях концен-
SO2 в воздухе уменьшается, одновременно растет доля серы в виде H2SO4 и 
траций свободных радикалов в воздухе составляет примерно 0,1% в час, что 
сульфатов.  Количество  серной  кислоты  в  атмосфере  достигает  максимума 
соответствует времени пребывания SO2 в атмосфере, равному 5 сут. Процесс 
спустя 10 часов после выброса, а сульфатов — через 30—40 часов. 
трансформации диоксида серы в воздухе резко ускоряется в промышленных 
5.4. Трансформация соединений азота 
регионах, где имеет место увеличенное содержание свободных радикалов. 
 Соединения азота в атмосфере в основном представлены оксидами азо-
Триоксид  серы  (серный  ангидрид)  легко  взаимодействует  с  частицами 
та, аммиаком и солями аммония, а также азотной кислотой и нитритами. 
атмосферной влаги и образует растворы серной кислоты: 
Большинство  естественных  и  антропогенных  выбросов  содержат  оксид 
SO3+ H2O→ H2SO4 
азота NO. В  тропосфере NO, взаимодействуя  с  гидропероксил-радикалом, 
Реагируя с аммиаком или нонами металлов, присутствующими в части-
переходит в диоксид азота: 
цах атмосферной влаги, серная кислота частично переходит в соответствую-
NO +HO -2→ NO+OH- 
щие сульфаты. В основном это сульфаты аммония, натрия, кальция. 
Окисление  оксида  азота  происходит  также  при  взаимодействии  с  озо-
Образование  сульфатов  происходит  и  в процессе  окисления  на  поверх-
ном: 
ности твердых частиц, взвешенных в воздухе. В этом случае стадии окисле-
NO +O3. → NO2+ O2 
ния предшествует адсорбция, сопровождающаяся химическими реакциями с 
Под  действием  солнечного  излучения  происходит  обратная  реакция — 
образованием сульфитов: 
часть  диоксида  азота  разлагается  с  образованием  оксида  азота  и  атома 
SO2+ СаО→ Са SO3 
кислорода: 
SO2+МgО→ МgSO3 
NO2→ NO +O+ 
В  дальнейшем  при  взаимодействии  с  молекулярным  кислородом  суль-
Атомарный кислород приводит к образованию в атмосфере озона. 
фиты переходят в соответствующие сульфаты. 
В  результате  взаимодействия  диоксида  азота  с  гидроксильным  радика-
В дождливую погоду возможен процесс окисления SO2 после предвари-
лом происходит образование азотной кислоты: 
тельной  абсорбции  их  каплями  атмосферной  влаги.  В  процессе  окисления 
NO2 + OH-→ НNO3   
SO
3-
2 в  жидкой  фазе активное участие  принимают ионы  ОН-  и  НО2 ,  которые 
Образование  азотной  кислоты  по  вышеприведенной  реакции  является 
образуются  в  результате  фотохимических  превращений  в  слое  облаков.  Ко-
важной частью атмосферного цикла соединений азота. Около 44% НNO3  в 
нечными продуктами окисления SO2 как в растворе, так и в газовой фазе, яв-
тропосфере образуется в результате именно этой реакции. 
ляется  серная  кислота,  которая  образуется  в  виде  мелкодисперсных  аэрозо-
 
 

 
  27
 
  28 
Основное  количество  азотной  кислоты  выводится  из  тропосферы  с  ат-
М NO2, М NO – молекулярная масса двуокиси и окиси азота (46 и 30). 
мосферными осадками в виде растворов НNO3 и ее солей. 
3.Общее количество NO2, которое необходимо учитывать при расчетах 
Часть азотной кислоты разлагается с образованием диоксида или триок-
загрязнения атмосферы: 
сида азота, которые вновь включаются в атмосферный цикл его соединений: 
М NO2=3 г/с+119г/с =122 г/с; 
НNO3 → ОН + NO2  
4. .Общее количество NO , которое необходимо учитывать при расче-
НNO3+ OH-→ Н2О + NO3 
тах загрязнения атмосферы: 
Среди нитратов, присутствующих в атмосфере, основное количество со-
М NO= М NO *(1-А)=97*(1-0,8)=19,4 г/с. 
ставляет  азотнокислый  аммоний NH4NO3,  который  образуется  при  взаимо-
5.Общее  количество NOх  в  атмосферном  воздухе  в  результате  транс-
действии  соответствующих аэрозолей кислот и аммиака. Соединения аммо-
формации: 
ния выводятся из атмосферы с атмосферными осадками и в результате про-
М NOх= М NO2+ М NO=122 г/с+19,4 г/с=141,4 г/с. 
цессов сухого осаждения. 
6. Смог и его виды 
Следует  отметить,  что  оксиды  азота  поступают  в  атмосферу  в  форме 
Трансформация  примесей  в  атмосфере  может  привести  к  образованию 
NO, который на последующих стадиях превращается в NO2. Двуокись явля-
смога. 
ется  более  токсичным  соединением:  ПДКNO2=0,085мг/м3;  ПДКNO=0,4  мг/м3 . 
Смог (от английских слов “smoke” — дым, fog — туман) — атмосферное 
Это  обстоятельство  необходимо  учитывать  при  разработке  мероприятий  по 
явление, наступающее при совпадении определенных метеорологических ус-
защите атмосферного воздуха и производит соответствующий пересчет. 
ловий  и  высокой  степени  загрязненности  воздушного  бассейна.  Различают 
Например, оксиды азота в дымовых газах, поступающих в атмосферу с 
следующие виды смогов: фотохимический, лондонский и ледяной. 
продуктами сгорания топлив, приблизительно на 97% состоят из NO. В атмо-
сферном воздухе около 80% NO окисляется в NO
6.1. Фотохимический смог  
2. Поэтому состав выбросов 
необходимо привести в соответствие с учетом превращения части  NO в NO2. 
Фотохимический  смог  образуется  в  ясную  солнечную  погоду,  при  низ-
Пример: От нагревательной печи в атмосферу выбрасываются оксиды 
кой влажности, температуре выше +300 С, полном отсутствии ветра и высо-
азота NOх в количестве 100 г/с. Определить количество NO и NO2 , ко-
кой загрязненности воздуха. При фотохимическом смоге наблюдается появ-
торое необходимо учитывать в атмосферном воздухе. 
ление голубоватой дымки или беловатого тумана и связанное с этим ухудше-
Решение: 
ние видимости.  Основными химическими  соединениями, обеспечивающими 
1.Количество NO2,  NO  содержащееся  в  массе NOх    дымовых  газов: 
вышеперечисленные  свойства  смога,  являются  озонид  углерода  и  пероксиа-
М NO2=100 * 0,03 = 3 г/с  
цилнитраты  (ПАН),  образующиеся  в  результате  химических  реакций  нахо-
М NO=100 * 0,97 =97 г/с.. 
дящихся в воздухе углеводородов с оксидами азота и углерода под воздейст-
2.Масса NO2, образующаяся при трансформации NO : 
вием солнечной радиации (фотохимический эффект). 
М NO2= М NO *А*(М NO2 /М NO )=97*0,8*(46/30) = 119 г/с. 
где:А=0,8 – доля NO, окисляющаяся в атмосферном воздухе вNO2. 

 
 

 
  29
 
  30 
Смог вызывает у людей раздражение органов чувств, химически дейст-
ния атмосферы. При низкой температуре капельки водяного пара превраща-
вует как окислитель (усиливает коррозию металлов, приводит к растрескива-
ются в кристаллики льда (размером 5—10 мкм) и повисают в воздухе в виде 
нию резины). 
густого белого тумана. Видимость уменьшается до 8—10 м. На кристалликах 
Фотохимический  смог  характерен  для  таких  городов,  как  Днепропет-
льда адсорбируются частички и молекулы пылегазовых выбросов. Утяжеля-
ровск, Донецк, Запорожье. 
ясь, кристаллики льда опускаются в приземный слой. Дыхание в таком тума-
6.2. Лондонский смог  
не становится невозможным. 
Для Украины ледяной смог не характерен. 
Лондонский  смог  формируется  при  влажности  воздуха  около 100%, 
темпе  ратуре  0о  С,  длительной  штилевой  погоде  и  высокой  концентрации 
продуктов  сгорания  твердого  и  жидкого  топлива (S02,  сажа, NOx  и  СО). 
Наблюдается  чаще  в  осенне-зимний  период,  характерен  для  умеренных 
широт  с  влажным  морским  климатом.  Смог  получил  свое  название  после 
происшедшей  в  столице  Великобритании  в  декабре 1952 г.  катастрофы, 
связанной  с  высокой  загрязненностью  воздуха  и  длительным  штилем  в 
течение  двух  недель.  В  этот  период  резко  повысилось  число  легочных  и 
сердечно-сосудистых  заболеваний,  смертность  увеличилась  более  чем  в 10 
раз. Подобные ситуации повторялись в декабре 1956 и январе 1957 г.  
Благодаря  принятым  мерам  по  ограничению  пылегазовых  выбросов  за-
грязнение  атмосферного  воздуха  в  Лондоне  значительно  снизилось.  Так,  в 
период 1952—1970 гг. выбросы сажи при отоплении жилых домов сократи-
лись с 130 тыс.т в год до 10 тыс.т, а от промышленных предприятий  - с 50 
тыс.т до 5,0 тыс.т в год. Сильный туман, который образовался в декабре 1972 
г., висевший над городом на протяжении двух недель, на этот раз не вызвал 
серьезных последствий для населения. 
Смог  типа  лондонского  характерен  для  Мариуполя,  Одессы  и  других 
при морских городов. 
6.3. Ледяной смог  
Ледяной  смог  характерен  для  городов,  расположенных  в  высоких  (се-
верных) широтах. Он образуется при температурах ниже минус 300С, полном 
штиле, высокой влажности воздуха и наличии мощных источников загрязне-
 
 

 
  32 
7. Основные физико-химические свойства пылей и газов 
2.  размеры агрегатированных частиц – образуются при коагуляции в 
пылегазовых трактах; 
7.1. Плотность пыли 
3.  размеры частиц  после выделения их из газовой фазы (хлопья, ко-
мочки). 
Плотность  пылей  (частиц) – масса  единицы  объема - бывает  истинная, 
 
кажущаяся и насыпная. 
Для  первых  двух  случаев  используют  понятие  «стоксовские  размеры 
Истинная  плотность  твердой  частицы  определяется  как  отношение 
массы ее вещества к занимаемому ею объему за вычетом объема пор и газо-
частиц» - размеры  сферической  частицы  плотностью  1г/см3,  имеющей  та-
вых включений, которые может иметь частица. 
кую же скорость седиментации (осаждения) в газовой фазе, как  и данная не-
Кажущаяся  плотность  определяется  как  отношение  массы  частицы  к 
сферическая частица или агрегат.  
занимаемому ею объему, включая объемы пор и газовых включений.  
Фракция – относительная доля частиц, размеры которых находятся в оп-
Для  монолитных  твердых  и  для  жидких  частиц  кажущаяся  плотность 
ределенном интервале  значений, принятых в качестве  верхнего и нижнего 
совпадает с истинной. 
пределов. 
Ощутимое  снижение  кажущейся  плотности  по  сравнению  с  истинной 
Используют три способа задания дисперсного состава пыли: 
наблюдается  у  пылей,  склонных  к  коагуляции,  к  спеканию  частиц ( сажа, 
1).  табличный; 
окислы цветных металлов и др). Например, истинная плотность частиц газо-
2).  графический; 
вой сажи составляет 1,8÷1,9 г/см3 а кажущаяся — около 0,13 г/см3.   
3).  аналитический. 
Для  расчетов  пыле-  и  золоулавливающих  аппаратов  используют  кажу-
7.2.1. Табличный способ 
щаяся плотность, поскольку именно она  определяет поведение частиц в га-
Табличное  представление.  Дисперсный  состав  может  быть  дан  в  виде 
зовых потоках. 
таблицы с указанием  
Насыпная  плотность  определяется  отношением  массы  свеженасыпан-
a). фракций, выраженных в процентах от общей  массы (Табл.7.1а); 
ных твердых частиц к занимаемому ими объему, при этом учитывается нали-
чие воз душных промежутков между частицами.  
b). доли частиц с размером крупнее (мельче) данного(Табл.7.1b). 
Величиной  насыпной  плотности  пользуются  для  определения  объема 
Таблица 7.1а. 
бункеров газоочистных аппаратов.  
Дисперсный состав золы Донецкого угля 
С  увеличением  однородности  частиц  по  размерам  их  насыпная  плот-
Размер частицы, мкм 0-5 5-10 10-20 20-30 30-40 40-50 >50
ность уменьшается, так как увеличивается относительный объем воздушных 
Фракционный состав, % 12 
20 
30 
12 


13 
прослоек.  Насыпная  плотность  слежавшейся  пыли  оказывается  в 1,2—1,5 
Таблица 7.1b. 
раза больше, чем свеженасыпанной. 
Размер частицы, мкм >5 >10 >20 >30 >40 >50
7.2. Дисперсный состав пыли и способы его задания 
Доля частиц с размерами  88 68 38 26 18 13 
крупнее данного, % 
Размеры частиц золы и пыли характеризуются дисперсным составом. 
7.2.2. Графический способ 
Принято различать: 
1.  первичные размеры частиц - характерны в момент их образования; 
Графическое  представление.  Дисперсный  состав  графически  может 
быть представлен в виде: 
 




 
  33
 
  34 
a)  гистограммы; 
Размер части-
0-5 5-10 10-20 20-30 30-40 40-50 
b)  дифференциальной кривой; 
цы, мкм 
(0+5)/2=  (10+5)/2=  (10+20)/2=  (20+30)/2=  (30+40)/2=  (40+50)/2= 
c)  интегральной кривой. 
Абсцисса 
2,5 
7,5 
15 
25 
35 
45 
Гистограмму (ступенчатый график) строят, принимая равномерное рас-
 
пределение частиц по размерам внутри каждой фракции. По оси абсцисс от-
кладывают  размер  частиц  фракции,  по  оси  ординат - процент  содержания 
фракции.  
 
Рис.7.2.  Дифференциальная  кривая  распределения  частиц  по  разме-
 
рам для золы Донецкого угля 
Рис.7.1. Гистограмма дисперсного состава золы Донецкого угля 
Интегральная  кривая.  Наиболее  удобная  форма  графического  изобра-
Дифференциальная  кривая.  Для  построения  дифференциальной  кривой 
жения  результатов  дисперсного  анализа.  Каждая  точка  кривой R(dч)  или 
распределения частиц по размерам необходимо: 
D(dч) показывает относительное содержание частиц с размерами больше (или 
процентное содержание каждой фракции разделить на разность гранич-
меньше) данного размера. (Кривая R(dч) построена по данным таблицы 7.1.b.) 
ных  размеров частиц соответствующей фракции; 
найденные  значения  отложить  как  ординаты  точек,  абсциссы  которых 
равны среднему размеру каждой фракции. 
Таблица 7.2. 
Данные дисперсного состава для построения дифференциальной кривой 
Размер части-
0-5 5-10 10-20 20-30 30-40 40-50 
цы, мкм 
Фракционный 
12 20  30  12  8 

состав, % 
12/(5-
20/(10-
30/(20-
12/(30-
8/(40-
5/(50-
 
Ордината 
0)=2,4 
5)= 4 
10)=3 
20)=1,2 
30)=0,8 
40)=0,5 
Рис.7.3. Интегральная кривая распределения частиц по размерам для 
золы Донецкого угля 
 
 


 
  35
 
  36 
7.2.3. Аналитический способ 
прямых  линий.  Для  построения  такой  системы  координат  по  оси  абсцисс  в 
Распределение частиц по размерам в газовых потоках с учетом их агре-
логарифмическом  масштабе  откладывают  значения  dч  ,  а  по  оси  ординат – 
гации в большинстве случаем оказывается логарифмически нормальным да-
значения R(dч) или  D(dч). 
же если распределение первичных частиц не являлось таковым.  
Логарифмически нормальное распределение можно записать в виде: 
2
lg (dч dm )
1

2
2 lg
ч
ξ =
e
σ
π
2 lgσ
 
ч
где  ξ - удельное содержание частиц с размерами dч; 
d
 
m – медианный размер частиц для данного распределения (размер, при 
Рис.7.4. Интегральное распределение частиц по размерам в  вероятност-
котором количество частиц с размерами > dm равно количеству частиц 
но-логарифмической системе координат 
с размерами < dm; 
σч – среднеквадратичное  отклонение  в  функции  данного  распределе-
В этом случае функцию распределения частиц по размерам можно выра-
ния. 
зить в виде двух параметров: dm. и lgσч. 
Интегральная  кривая  для  частиц  с  логарифмически  нормальным 
Значение dm соответствует абсцисса точки пересечения полученной пря-
распределением может быть записана в виде: 
мой с линией R(dч)=50%. 
2
lg d
lg (d
Значение lgσ
ч dm )
ч

100
ч  находят  из  выражения,  которое  является  свойством 
R() =
2lg2 σ ч
e
lgd
интеграла вероятности: 
ч
ч)

2π lgσ
 
ч +∞
lgσч  = lgd15,9 – lgdm = lgdm – lgd84,1 , 
Если прибегнуть к подстановке: 
где: lgd84,1 и lgd15,9 - абсциссы точек, ординаты которых имеют значения 
lg(d
84,1 и 15,9 соответственно.  
ч
)
=
lgσ

При  нарушении  логарифмически  нормального  распределения  дисперс-
ч
ный состав в вероятностно-логарифмических координатах не будет выражен 
то уравнение примет вид: 
прямой линией и описываться вышеприведенными уравнениями. 
t
100
Для подобных случаев имеется ряд более общих формул. 
R()
2 /2dt
ч
∫ −
=
t
2π lgσ

ч +∞
7.3. Аутогезионные свойства пыли 
где  R(dч) - относительное содержание частиц с размерами, большими dч.  
Аутогезионные  свойства  (аутогезия – слипаемость) – характеризуют 
Для  частиц  с  логарифмически  нормальным  распределением  интеграль-
сцепление частиц пыли друг с другом. 
ные кривые распределения частиц по размерам удобно строить в вероятност-
Одной  из  наиболее  распространенных  неполадок  пылегазоочистного 
но-логарифмической системе координат, в которой кривые приобретают вид 
оборудования  является  частичное  или  полное  забивание  аппаратов  или  их 
 
 



 
  37
 
  38 
отдельных элементов улавливаемым продуктом. Поэтому слипаемость явля-
7.5. Абразивность пыли 
ется  основным  критерием  определения  области  применения  того  или  иного 
Абразивность пыли – определяет износ внутренних поверхностей пыле-
типа пылеуловителя. 
газоочистных аппаратов. Зависит от твердости, размера, плотности и формы 
Золу и пыль условно делят на 4 группы по степени слипаемости. В осно-
частиц. Оценивается по коэффициенту абразивности – определяется потерей 
ве  деления  лежит  значение  разрывной  прочности  (силы  сцепления  между 
веса образца, истираемого частицами, взвешенными в потоке воздуха. 
частицами) специально сформированных пылевых слоев (прибор Андриано-
7.6. Электрические свойства пыли 
ва): 
1.  неслипающаяся, Р≤60Па; (глиноземная, доломитовая). 
Удельное электрическое сопротивление (УЭС) [Ом*м] слоя пыли- оми-
2.  слабослипающаяся, 60<Р≤300Па; 
ческое  сопротивление  куба  пыли  со  стороной,  равной  1м,  прохождению 
3.  среднеслипающаяся, 300<Р≤600Па; 
электрического тока. УЭС пыли влияет на эффективность работы установок 
4.  сильнослипающаяся, Р>600Па.(цементная  пыль  с большим влаго-
электрической  очистки  газов,  зависит  от  физико-химических  свойств  пыли, 
содержанием). 
температуры, влажности.  
7.4. Сыпучесть пыли 
Электрическая заряженность частиц (ЭЗЧ– характеризуется идеаль-
Сыпучесть  пыли  (тесно  связана  с  понятием  слипаемости)  является  ис-
ным избыточным зарядом на единицу массы пыли, [Ку/г]. ЭЗЧ влияет на эф-
ходным  параметром  для  определения  крутизны  стенок  бункеров  пылегазо-
фективность  улавливания  частиц,  аутогенные  свойства  и  взрывоопасность 
очистных аппаратов и диаметров выпускных отверстий. 
пыли. Частицы  пыли  могут приобретать  заряд при  адсорбции ионов естест-
Сыпучесть определяет статический и динамический угол естественно-
венного происхождения, при трении друг о друга или о стенки газоходов. 
го откоса. 
Статический  угол  естественного  откоса  α
7.7. Смачиваемость пыли 
ст  образуется  в  результате 
обрушения  слоя  частиц  при  удалении  подпорной  стенки.  Определяется  с 
Смачиваемость  пыли  (СП)(%) – характеризует  ее  способность  смачи-
помощью  прибора – стеклянный  прямоугольный  сосуд,  одна  из  стенок 
ваться водой. Определяют путем измерения доли смоченного и погрузивше-
которого  съемная.  У  заполненного  пылью  сосуда  стенка  удаляется,  часть 
гося на дно сосуда порошка, насыпанного тонким слоем на поверхность воды 
пыли  высыпается.  Оставшаяся  в  сосуде  пыль  имеет  поверхность  под 
(метод пленочной флотации). СП влияет на работу мокрых пылеуловителей. 
некоторым  углом  к  горизонту.  Этот  угол  является  статическим  углом 
При соприкосновении с поверхностью жидкости несмачиваемые частицы ос-
естествен
Дин н
а ого
ми  
чеотко
скийса
  
угол естественного откоса αдин  представляет угол меж-
таются на поверхности, а смачиваемые погружаются в жидкость (гидрофоб-
ду  горизонтальной  плоскостью  и  образующей  конуса,  полученного  при  на-
ные и гидрофильные частицы). После заполнения поверхности жидкости пы-
сыпании пыли на плоскость. 
линками очистка газов ухудшается, т.к. в результате упругого соударения (с 
 
ранее  осевшими  на  поверхности  жидкости  частицами)  частицы  пыли  воз-
 
вращаются в поток газа и оказываются неуловленными. 
 
По смачиваемости пыль классифицируют на три группы: 
 
1.  не смачиваемые -0÷30%; 
 
2.  средне смачиваемые -30÷80%; 
Рис.7.5. Статический и динамический угол естествкеенного откоса 
3.  хорошо смачиваемые – 80÷100%. 
 
 

 
  39
Многие виды пыли из-за сильно развитой поверхности частиц способ-
8. Свойства газов 
ны гореть, самовоспламеняться и образовывать с воздухом пожаро- и взры-
Газами, подлежащими очистке, как правило, являются воздух или ды-
воопасные смеси. Подобные свойства наблюдаются даже в том случае, когда 
мовые газы. Свойства газов характеризуются следующими параметрами: 
исходный материал, из которого  получена пыль, является негорючим.  
  химический состав; 
7.8. Пожаро- и взрывоопасные свойства пыли 
  температура; 
  давление; 
Основными характеристиками пожаро- и взрывоопасных свойств пы-
  вязкость; 
ли являются: 
  плотность; 
Температура  воспламенения  –  наименьшая  температура  горючего  ве-
  удельная теплоемкость; 
щества, при которой скорость выделения горючих паров обеспечивает устой-
  энтальпия; 
чивое горение после воспламенения от внешнего источника. 
  влажность; 
Температура  самовоспламенения - наименьшая  температура  (смесь 
  запыленность; 
  расход (массовый или объемный). 
пыли с воздухом) при которой происходит резкое увеличение скорости экзо-
Плотность, вязкость, теплоемкость, газовая постоянная и другие суще-
термических реакций, приводящее к возникновению пламенного горения. 
ственные показатели  для  процессов пыле-  и золоулавливания  для воздуха и 
Пыль,  взвешенная  в  воздухе,  может  воспламеняться  только  при  опре-
для дымовых газов, мало отличаются между собой. Поэтому при отсутствии 
деленных концентрациях. 
Диапазон  воспламенения – область  концентраций  между  верхним  и 
данных  для  дымовых  газов  значения  перечисленных  величин  могут  быть 
нижним пределами воспламенения аэровзвесей твердых веществ в воздухе. 
приняты по табличным данным для воздуха. 
Воспламенение  различают  по  скорости  распространения  фронта  пла-
8.1. Способы задания компонентного состава газов 
мени: 
Химический  состав.  Компонентный  состав  смеси n газов  может  быть 
спокойное пламя – W=4÷10 м/с; 
задан  массовыми  или  объемными  долями  (или  процентами).  Для  определе-
взрыв – W>100 м/с; 
ния и пересчета этих величин используют следующие соотношения: 
детонация - W>1000 м/с. 
ρ
ρ
Взрыв характеризуется  максимальным давлением (Рмах),  которое  воз-
G
V
M
i
i
i
i
i
=
=
r
r
i
i
i
 
G
ρ
ρ
M
никает при взрыве наиболее пожаро-, взрывоопасной смеси в замкнутом со-
см
см
см
см
см
суде. Рмах используют при расчете оборудования на взрывоустойчивость
Gi
Vi
ρ
G
ρ
ρ
M
Взрыв может быть первичным и вторичным. 
i
см
см
см
i
=
=
=
*
*
*
i
i
i
G
 
V
см
G
ρ
ρ
M
см
см
i
i
i
Первичный взрыв при наибольших скоплениях пыли вблизи источника 
ρсм
воспламенения. 
где  Gi, Vi, ρi, Mi – масса, объем, плотность, молекулярная масса i-го ком-
Вторичный  взрыв – взрыв  пыли,  поднятой  в  воздух  первичным  взры-
понента газовой смеси соответственно; 
вом. 
Gсм, Vсм, ρсм, Mсм – масса, объем, плотность, молекулярная масса газовой 
смеси соответственно 
gi, ri – массовая и объемная доля i-го компонента смеси соответственно. 
 

 
  41
 
  42 
8.2. Плотность, вязкость и теплоемкость смеси газов 
Н C t
 
Плотность(ρ), вязкость(µ) и теплоемкость(С) смеси газов, состоящей 
Количество  теплоты,  сообщаемое 1 кг  газа  при  постоянном  давлении 
из  n  компонентов,  концентрации  которых  известны,  находят  из  соотноше-
равно разности энтальпий начального и конечного состояний газа: 
ний: 
Н − Н
ρ = ρ + ρ + ... + ρ
2
1  
см
1 1
2
2
n
, кг/м3 
 µ
µ
µ 
8.3. Влажность газов и способы ее задания. Связь между параметрами 
µ =
1
2
n
ρ
...
см
см 
+
+ +

 , н*с/м2; 
 ρ
ρ
ρ
влажного воздуха, «Н-d» диаграмма 
1 1
2
2
n

С g C g C + ...g C
g
1 1
2
2
n
n
Водяной пар практически всегда присутствует в воздухе и дымовых га-
, Дж/кг оК (задача состава массовыми доля-
зах. Влажность газов можно задать пятью способами. 
ми); 
1.  Концентрация водяных паров, отнесенная к 1м3 газа
I
I
I
С rC r C r
... C
r
1 1
2
2
n
, Дж/м3 оК(задача состава объемными до-
f, г/м3 – сухой газ при нормальных условиях: 0оС, 101,3 кПа; 
лями) 
fI , г/см3 – влажный газ при нормальных условиях: 0оС, 101,3 кПа; 
fII , г/см3 - влажный газ при фактической температуре и давлении. 
Теплоемкость (удельная теплоемкость) – количество теплоты, которое 
2.  Парциальное давление водяных паров (Рw)– произведение объем-
необходимо для нагревания единицы количества вещества (1кг, 1м3, 1кмоль) 
ной доли пара (r) на общее давление смеси (P): 
на 1 оК. 
Рw = r * P 
Количество газа может быть выражено в кг, м3, молях. Соответственно 
3.  Объемный процент : 
теплоемкость бывает: 
P
С -массовая, Дж/кг К; 
r
w
=
100
%
P
, % 
СI – объемная, Дж/м3 К; 
Cµ - молярная, Дж/кмоль К.  
4.  Абсолютная  влажность (d) - количество  водяных  паров (Gвп), 
Различают теплоемкость при постоянном давлении (изобарная) – Ср и 
отнесенное к единице массы сухого газа (Gсг): 
при постоянном объеме Cv (изохорная). Ср > Cv. 
Gвп
=
, кг Н2О/кг сухого газа. 
Теплоемкость  реальных  газов  зависит  от  температуры  и  давления.  На 
Gсг
практике при проведении расчетов С можно считать постоянной. 
5.  Относительная  влажность(φ) –  степень  приближения  к  насы-
Плотность и вязкость дымовых газов при сжигании топлив с достаточ-
щенному состоянию при данных условиях (отношение количест-
ной  для  практических  расчетов  точностью  могут  быть  приняты  равными 
ва  водяных  паров  при  данных  условиях  к  количеству  водяных 
плотности и вязкости воздуха при тех же значениях температуры и давления. 
паров при насыщении для тех же условий). 
Энтальпия(Н) – количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг 
II
I
f
f
Pw
ϕ =
=
=
 
вещества от 0оС до заданного значения при постоянном давлении: 
II
I
f
f
P
нас
нас
w нас
K
 
 


 
  43
 
  44 
Связь  между  различными  способами  задания  влажности 
стояние  насыщенного  влажного  воздуха,  делит  диаграмму  на  две  
выражается следующими соотношениями: 
части:  выше  линии  расположена  область  ненасыщенного  влажного 
1
1
1
воздуха, она является основной, рабочей частью диаграммы, ниже - 
I
P
=

f
w
= 804
=
36
,
0
P
f II
I
f
f
804 ;     
;     
 
(
область  пересыщенного  влажного  воздуха  (здесь  избыточная  влага 
273 + t) 1   1 

+ 


 

   804 
находится в капельном состоянии). 
В расчетах часто используют понятие «точка росы». 
Точка росы - это температура, при которой газ находится в со-
стоянии насыщения парами воды или другой жидкости и при кото-
рой начинается выпадение конденсата. 
Наиболее  распространенной  конденсирующейся  жидкостью  в 
дымовых  газах  является  серная  кислота.  Кислота  образуется  при 
сжигании угля и других серосодержащих топлив в результате реак-
ции оксидов серы с парами воды. 
Если  влажность  газов  задана,  то  их  плотность  может  быть  оп-
ределена по уравнению: 
ρ
f
осух
ρ =
овл
f
, кг/м3 
1+ 804
,
0
где  ρ
 
осух – плотность сухого газа при нормальных условиях; 
0,804 – плотность  водяного  пара  при  нормальных  условиях, 
Рис.7.6. «Н-d»-диаграмма влажного воздуха 
кг/м3. 
Любая  точка  на  диаграмме  обозначает  определенное  физиче-
Связь между параметрами влажного воздуха можно определить 
ское состояние влажного воздуха. 
при  помощи  «Н-d»  диаграммы  (рис.7.6.).  Данная  диаграмма  позво-
Диаграмма  позволяет  по  известным  температуре  ()  и  относи-
ляет быстро определять параметры влажного воздуха. 
тельной влажности (φк) найти значения энтальпии (Hк), влагосодер-
В «Н-d»-диаграмме (рис.7.6) по оси абсцисс откладывается вла-
жания  (),  парциального  давления  водяного  пара  (pКвп)  и  темпера-
госодержание (г/кг сухого воздуха), а по оси ординат - энтальпия 
туру точки росы (tКр). Определение этих величин для точки К пока-
Н  (кДж/кг)  сухого  воздуха.  Линии  d=соnst  располагаются  верти-
зано на «Н-d»-диаграмме. 
кально, а линии Н=соnst – под углом 45° (диаграмма построена в ко-
 
соугольной системе координат с углом между осями 135°).  
Линии φ=соnst  представляют собой расходящиеся кривые вы-
пуклостью вверх. Линия  насыщения  φ=100%, характеризующая со-
 
 

 
  46 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
Конспект лекций по разделу «Атмосфера: основные понятия и 
определения, физико-химические свойства пылей и газов» дисциплины 
1. Экология  города:  Учебник/Под  ред.  Ф.В.Стольберга. – К.:  Либра, 
2000. – 464с. 
«Прикладная аэроэкология», (для студентов 2 курса дневной формы 
2. Справочник 
по 
пыле- 
и 
золоулавливанию./ 
М.И.Биргер, 
обучения спец. 7.070801 «Экология и охрана окружающей среды»). 
А.Ю.Вальдберг, Б.И.Мягков и др. Под общ. ред.А.А.Русанова.-2-е изд., 
Авт. Бекетов В.Е., Евтухова Г.П., Коваленко Ю.Л.- Харьков: ХНАГХ, 
перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 312с. 
2009.- 46с. 
3. Старк  С.Б.  Пылеулавливание  и  очистка  газов  в  металлургии. – М.: 
Металлургия, 1977.- 328с.  
 
4. Алиев Г.М.-А. Техника пылеулавливания и очистки промышленных 
 
газов. Справочное издание.-М.:Металлургия, 1986. – 544с. 
 
 
 
 
Авторы: В.Е.Бекетов, 
Г.П. Евтухова, 
Ю.Л. Коваленко 
 
 
Рецензент:                   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Редактор: 
 
 
 
План 2004, поз 
 
Подп. к печати 
Формат 60х80 1/16 
Бумага офисная 
Печать на ризографе 
Усл.-печ.л. 
Уч.-изд.л. 
Тираж           экз. 
Заказ № 
Цена договорная 
 
 
 
 
ХГАГХ, 61002,Харьков, ул.Революции, 12 
 
Сектор оперативной полиграфии ИВЦ ХГАГХ 
61002,Харьков, ул. Революции, 12 
 
 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43665. Построение твердотельных моделей в системе Unigraphics 7.25 MB
  Добавляем бобышки с двух сторон затем ставим фаски на них. Добавляем отверстие с одной стороны. Добавляем фаски и отверстия. Добавляем фаски.
43666. Проектирование технологических процессов ремонта деталей вагонов 2.85 MB
  Технологический процесс технологическая операция наплавка электрод флюс коэффициент наплавки фрикционный клин. Цель работы: Разработать технологию ремонта фрикционного клина провести подбор оборудования для ремонта В курсовом проекте произведен выбор действующего типового технологического процесса – способа восстановления изношенной поверхности детали составлен технологический процесс ремонта и произведена разработка технологических операций рассчитаны параметры режима ручной дуговой наплавки и автоматической наплавки под плавленым...
43667. Функции программ MSPowerPoint и MSExcel 2.03 MB
  Например в виде презентации можно сделать более доступной сложную правовую информацию которой социальные работники информируют своих клиентов. Создание презентации на тему Дети это наше будущее Открыть MS Word В книге Excel выделить диаграмму Вызвать контекстное меню Копировать В документе MSWord вызвать контекстное меню Вставить Файл Печать Предварительный просмотр Создание презентации средствами MS Power Point на тему Дети это наше будущее Презентация это целенаправленный информационный процесс...
43668. РАЗРАБОТКА ДИЗАЙНА САЙТА ФИТНЕС-КЛУБА 15.44 MB
  Обратите внимание, как мы структурировали тэги по строкам (с помощью клавиши Enter) и какие сделали отступы (клавишей Tab). В принципе не важно, как вы структурируете ваш HTML-документ. Но, для облегчения чтения кода, настоятельно рекомендуем структурировать ваш HTML с помощью перевода строк и отступов, как в нашем примере.
43669. Изучение особенностей отражения в учете договоров финансовой аренды (лизинга) 1.2 MB
  Лизингодатель представляет собой хозяйствующий субъект (лизинговая компания, банк и т.п.) или индивидуального предпринимателя, осуществляющего лизинговую деятельность, т.е. передачу по договору в лизинг специально приобретенного для этого имущества. Иначе говоря, лизингодатель — это арендодатель данного имущества
43670. Підвищення надійності різання деревини за рахунок удосконалення електричної схеми шляхом впровадження сучасних енергозберігаючих технологій 4.8 MB
  Одним з основних видів різання деревини є пиляння. Це операція ділення деревини на частини багаторізцевими зубчастими інструментами  пилками, які здатні видаляти з колоди або заготовки шар деревини, перетворюючи її в стружку. Існує три основних види пил - рамні, стрічкові і дискові. Стрічкові пили представляють собою сталеву нескінченну (у вигляді кільця) смугу з зубами на одній (рідше двох) кромці.
43671. ОСОБЕННОСТИ ВОЕННО-ПАТРИОТИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ С МОЛОДЕЖЬЮ 14-18 ЛЕТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ 584.5 KB
  Психология юношеского возраста – один из самых сложных и наименее разработанных разделов возрастной психологии. Еще в 20-е годы Л.С. Выготский отмечал, что в психологии юношеского возраста значительно больше общих теорий, чем достоверно установленных фактов.
43672. Інвентаризація інформаційних активів 82.46 KB
  Оглядова частина Визначення поняття інформації. Термін цінність інформації перш за все визначає саме поняття інформації а вже потім її цінності. Єдиного визначення інформації на даний час немає. Труднощі що виникають при спробах знаходження єдиного та вичерпного визначення інформації цілком зрозумілі: поняття інформація являється одним з первісних філософських понять таких як матерія свідомість час простір та ін.
43673. Разработка программного модуля расчета статистических данных «Statistics» для Web – приложения «Office Planning System» 1.25 MB
  Данный дипломный проект посвящен разработке программного модуля расчета статистических данных Sttistics для Web – приложения Office Plnning System. В данной пояснительной записке к дипломному проекту содержится подробное изложение всех этапов разработки программного модуля: изучение предметной области; постановка задачи включающая в себя анализ требований предъявляемых к программному модулю расчета статистических данных Web – приложения Office Plnning System ознакомление с архитектурой Web – приложения изучение...