93370

Химический состав атмосферного воздуха и его гигиеническое значение. Загрязнение и охрана атмосферного воздуха как экологическая проблема в условиях научно-технического прогресса

Доклад

Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

Загрязнение и охрана атмосферного воздуха как экологическая проблема в условиях научно-технического прогресса. Вдыхание воздуха с повышенным содержанием кислорода переносится организмом человека хорошо. В результате произойдет повышение среднегодовой температуры атмосферного воздуха что в свою очередь приведет к таянию полярных...

Русский

2015-08-31

41.52 KB

3 чел.

Химический состав атмосферного воздуха и его гигиеническое значение. Загрязнение и охрана атмосферного воздуха как экологическая проблема в условиях научно-технического прогресса.

Воздух представляет собой механическую смесь газов, состоящую из кислорода (20,93 %), азота (78,1 %), углекислого газа (0,03-0,04 %) и группы инертных газов (около 1 %).

Кислород (О2). Он необходим для поддержания процессов горения, тления и др.окислительных процессов, происходящих в природе, которые обеспечивают существование жизни на земле. Кроме того, все окислительные процессы в самом организме происходят при непосредственном участии кислорода. Опытным путем установлено, что снижение количества кислорода во вдыхаемом воздухе до 16 и даже 15 % (при норм. давлении) переносится организмом довольно безболезненно, хотя компенсаторные механизмы при этом находятся в состоянии напряжения(усиление легочной вентиляции, сердечной деятельности и др.). Кратковременно человек может просуществовать даже в атмосфере с содержанием кислорода около 10 %.При этом компенсаторные механизмы организма находятся в крайней степени напряжения. Дальнейшее снижение содержания кислорода во вдыхаемом воздухе приводит к быстрому истощению компенсаторных механизмов организма и его гибели. Особенно чувствительна к недостатку кислорода центральная нервная система. Компенсация организмом кислородной недостаточности происходит за счет: усиления легочной вентиляции (учащение и углубление дыхательных движений); усиления циркуляции крови (увеличение систолического объема сердечных сокращений и увеличение их частоты); увеличения количества циркулирующей крови (за счет выхода ее из депо); увеличения количества форменных элементов крови, обеспечивающих функцию транспортировки кислорода (увеличение числа эритроцитов и гемоглобина в крови).Вдыхание воздуха с повышенным содержанием кислорода переносится организмом человека хорошо. Вдыхание даже чистого кислорода (при норм. давлении) не приводит к возникновению патологических изменений в организме. Вдыхание чистого кислорода под повышенным давлением (3-4 атмосферы и более) приводит к патологическим явлениям со стороны центральной нервной системы, проявляющиеся в виде судорог (кислородная интоксикация).

Углекислый газ (СО2). В атмосферном воздухе его всего 0,03-0,04%, а в воздухе помещений — до десятых долей процента. Однако он имеет очень большое гигиеническое значение - поддержание экологического равновесия внешней среды в глобальном масштабе.В связи с техническим прогрессом, резко нарастающим количеством двигателей внутреннего сгорания и других энергетических установок значительно возросло количество окислительных процессов на земном шаре. В результате урбанизации и развития промышленности в значительной степени уменьшилось количество зеленых насаждений, являющихся основными потребителями углекислоты. Т. е. в последние годы наметился рост концентрации углекислоты в атмосферном воздухе. Ученые считают, что если нарастание углекислоты будет происходить и далее, то в природе может возникнуть "парниковый эффект. В результате произойдет повышение среднегодовой температуры атмосферного воздуха, что, в свою очередь, приведет к таянию полярных ледников,повышению уровня мирового океана, а следовательно, к затоплению значительной части земной поверхности. Для воздуха помещений содержание углекислого газа имеет санитарно-показательное значение. В помещениях, где находятся люди, в воздух поступают разнообразные продукты жизнедеятельности человеческого организма: выдыхаемый воздух, насыщенный углекислотой и водяными парами; испарения с поверхности кожи и слизистых оболочек дыхательных путей, в составе которых присутствуют продукты разложения слизи, пота,кожного жира и т.д. В результате в воздухе увеличивается концентрация углекислоты, появляются аммиак, альдегиды, кетоны и другие дурно пахнущие газы, увеличивается влажность, пылевая и микробная загрязненность воздуха, что в целом характеризуется как душный (жилой) воздух, оказывающий влияние на самочувствие, работоспособность и здоровье людей. По концентрации углекислоты в таком воздухе можно определить степень общей его загрязненности. Поэтому углекислый газ служит санитарным показателем чистоты воздуха в жилых и общественных помещениях. Воздух считается свежим, если концентрация углекислоты в нем не превышает 0,1%-предельно допустимая величина для воздуха в жилых и общественных помещениях. Углекислый газ тяжелее воздуха и может скапливаться в нижних частях замкнутых пространств, не подвергающихся интенсивной вентиляции. При конц. СО2 больше 3% - существование в такой атмосфере опасно для здоровья. При концентрации 20 % происходит паралич дыхательного центра в течение нескольких секунд.

Азот (N2). Считают, что азот — газ индифферентный и в воздухе играет роль наполнителя, но так только при нормальном давлении. При вдыхании воздуха под повышенным давлением азот начинает оказывать наркотическое действие. Наиболее отчетливо это действие проявляется при давлении воздуха 9 и более атмосфер-при работе водолазов.В таких условиях в поведении водолазов отмечается беспричинная веселость, нарушение координации движений, излишняя болтливостей другие проявления наступившей эйфории(наркотические проявления).

В состав воздушной среды постоянно входят разнообразные посторонние включения, попадающие в него из различных источников. С течением времени в результате деятельности человека, направленной на развитие технического прогресса, количество таких посторонних примесей к воздушной среде увеличивается.

Все загрязнения воздушной среды можно разделить на три вида:

  1.  Твердые (пыль).2. Жидкие (пары).3. Газообразные.

Наибольшее практическое значение имеют пылевые загрязнения, выбрасываемые в воздух энергетическими системами, поскольку количество последних постоянно возрастает. Особенно много твердых загрязнений поступает в воздух при сжигании твердого топлива (угля). При этом в воздух выбрасываются: 1) зола(негорючие примеси к углю);2) недожог(несгоревшие частицы угля);3) сажа (продукт неполного сгорания угля. Она является наиболее патогенным компонентом из твердых выбросов, так как содержит смолистые вещества, среди которых имеют место и канцерогенные).

Атмосферную пыль разделяют на следующие категории:

а) собственно пыль (оседает с ускорением, величина частиц 100-10 микрон);

б) облака или туманы (оседает с постоянной скоростью, величина частиц 10-0,1 микрон);

в) дым (не оседает, а находится постоянно в состоянии броуновского движения, величина частиц менее 0,1 микрона).

Степень дисперсности пылевых частиц имеет также значение с точки зрения проникновения их в дыхательные пути. Самая крупная пыль (величина частиц более 10 микрон) в основном задерживается в верхних дыхательных путях и выводится с секретом слизистых оболочек. Более глубоко проникает пыль с величиной частиц от 5 до 10 микрон. Наиболее опасной считается пыль с величиной частиц менее 5 микрон, которая проникает в альвеолы.

Источниками газообразных загрязнений воздуха являются в основном промышленные предприятия и отопительные системы, в которых сгорает уголь, также транспорт, использующий двигатели внутреннего сгорания. Уголь содержит в себе в качестве постоянной примеси серу, которая при сгорании угля окисляется до сернистого газа. Автомобильный транспорт, широко распространенный в современных городах, является основным источником загрязнения воздуха окисью углерода.Кроме этого, транспорт выбрасывает в воздух разнообразные окислы азота,двуокись углерода, недосгоревшие углеводороды, озон и др. газы. Число автомобильного транспорта постоянно растет, и в настоящее время количество автомобилей в мире сопоставимо с количеством населения.В результате этого в воздухе крупных городов с интенсивным автомобильным движением концентрация окиси углерода значительно превышает предельно допустимые нормы. Жидкие загрязнения образуются в воздухе за счет взаимодействия газообразных загрязнений с атмосферной влагой. В результате, например, из сернистого газа, образуются кислоты, содержащие серу, которые затем выпадают из атмосферы в виде кислотных дождей.Высокие степени загрязнения атмосферы принято называть сейчас токсическими туманами или смогами.

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ АТМОСФЕРЫ

1. Экономический ущерб. При выбросах загрязнений в атмосферу происходит значительная потеря топлива, продукции и других ценных компонентов (недожога, продуктов неполного сгорания, цемента, сернистого газа, окиси углерода и т.д.). Выбрасываемые продукты часто являются агрессивными и способствуют более быстрому разрушению строительных конструкций. При этом происходит повреждение растительности.

2. Влияние на микроклимат населенных мест. Так как пылевые частицы в воздухе являются ядрами конденсации влаги, при увеличении количества выбрасываемых загрязнений увеличивается число туманов, снижается интенсивность солнечной радиации.В результате снижается биологическое влияние солнечной радиации, общая резистентность организма, а также степень освещенности.

3. Влияние на санитарно-гигиеническое состояние населения. Загрязнения атмосферы увеличивают загрязнение окон, квартир, одежды, белья, что в конечном счете также сказывается на состоянии здоровья людей.

4. Самое важное — это непосредственное влияние на состояние здоровья человека. Увеличивается число кожных заболеваний, заболеваний слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, злокачественных новообразований в легких, резко обостряются различные хронические заболевания, снижается общая резистентность организма.

ПДК (предельно допустимые концентрации)— это концентрации, которые не оказывают на человека ни прямого, ни косвенного вредного и неприятного действия, не снижают его трудоспособности, не влияют отрицательно на его самочувствие и настроение. Существуют две категории ПДК: максимально разовые и среднесуточные. САМООЧИЩЕНИЕ ВОЗДУХАза счет следующих факторов:

1 ) разбавление (прямо пропорционально квадрату расстояния);

2) седиментация (крупные частицы оседают ближе, мелкие — дальше от

источника выбросов);

3) извлечение атмосферными осадками;

4) извлечение зелеными насаждениями;

5) химические процессы нейтрализации.

Меры по охране чистоты атмосферного воздуха:

1. Планировочные.

2. Технологические.

3. Санитарно-технические.

Планировочные мероприятия включают в себя борьбу с почвенной пылью (благоустройство дорог, озеленение, обводнение), правильную планировку городов (с учетом "розы ветров"), соблюдение санитарно-защитных зон.

В качестве технологических мероприятий следует назвать:

1) усовершенствование сгорания топлива;

2) обогащение углей;

3) замена одного вида топлива другим (газификация, электрификация);

4) увеличение эффективности разбавления (высокие трубы).

Наиболее эффективными следует считать замену одного вида топлива на другой, а также изменение энергетических установок. В частности, наиболее эффективными, с экологической точки зрения, являются электрические двигатели. Усовершенствования сгорания топлива можно добиться более интенсивной аэрацией энергетических установок, а также большей степенью дисперсности топлива. К санитарно-техническим устройствам относят устройство различных пыле-, золо-, газоулавливателей(циклоны, мультициклоны, мокрые скрубберы, тканевые фильтры,электрические фильтры).Благодаря благоустройству дорог повысится скорость движения автомобилей и уменьшится необходимость их остановки. Что приведет к уменьшению количества выхлопных газов. Кроме того, в настоящее время созданы и интенсивно внедряются в практику каталитические нейтрализаторы токсических компонентов в автомобильных выбросах(они производят досжигание окиси углерода в выхлопных газах до менее токсичной двуокиси углерода).Наибольший экологический эффект будет получен при переводе автомобилей на электрические двигатели — создание электромобилей.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19033. Задача двух тел. Движение в центральном поле. Общие свойства движения в центральном поле. Вырождение по проекции и случайное вырождение 1.04 MB
  Лекция 15 Задача двух тел. Движение в центральном поле. Общие свойства движения в центральном поле. Вырождение по проекции и случайное вырождение. Уравнение для радиальной волновой функции. Классификация стационарных состояний дискретного спектра в центральном поле ...
19034. Водородоподобный атом. Уровни энергии и волновые функции. Кратность вырождения. Сферический осциллятор. Решение уравнения Шредингера в декартовых и сферических координатах 800.5 KB
  Лекция 16 Водородоподобный атом. Уровни энергии и волновые функции. Кратность вырождения. Сферический осциллятор. Решение уравнения Шредингера в декартовых и сферических координатах Найдем уровни энергии и общие собственные функции операторов и . для частицы масс...
19035. Спин элементарных частиц. Спиновые волновые функции и операторы спина 1.1 MB
  Лекция 17 Спин элементарных частиц. Спиновые волновые функции и операторы спина Рассмотрим составную частицу состоящую из двух элементарных частиц и совершающую некоторое пространственное движение примером такой составной частицы может быть ядро дейтерия состо
19036. Спин 1/2. Спиновые функции, операторы спина. Матрицы Паули и их свойства. Разложение по спиновым функциям 1.1 MB
  Лекция 18 Спин 1/2. Спиновые функции операторы спина. Матрицы Паули и их свойства. Разложение по спиновым функциям Целый ряд элементарных частиц – электроны нейтроны протоны и другие – обладают спином . По этой причине рассмотрим подробно свойства спиновых функций и
19037. Собственный магнитный момент. Уравнение Паули. Движение заряженной частицы в магнитном поле. Уровни Ландау 416.5 KB
  Лекция 19 Собственный магнитный момент. Уравнение Паули. Движение заряженной частицы в магнитном поле. Уровни Ландау Многие элементарные частицы в том числе и незаряженные имеют магнитный момент не связанный с ее движением в пространстве а связанный с внутренними ...
19038. Сложение моментов. Коэффициенты Клебша-Гордана 1.3 MB
  Лекция 20 Сложение моментов. Коэффициенты КлебшаГордана Поскольку в классической механике суммарный момент импульса системы из двух частиц равен векторной сумме моментов частиц квантовомеханический оператор суммарного момента двух частиц определяется как
19039. Примеры построения собственных функций оператора суммарного момента двух частиц. Сложение двух спинов ½. Классификация спиновых функций в системе из двух частиц 660.5 KB
  Лекция 21 Примеры построения собственных функций оператора суммарного момента двух частиц. Сложение двух спинов . Классификация спиновых функций в системе из двух частиц Покажем как вычисляются коэффициенты КлебшаГордана на нескольких примера. Пусть система из ду...
19040. Квазиклассическое приближение. Квазиклассические решения уравнения Шредингера, сшивка квазиклассических решений 664.5 KB
  Лекция 22 Квазиклассическое приближение. Квазиклассические решения уравнения Шредингера сшивка квазиклассических решений Число случаев когда удается точно решить стационарное уравнение Шредингера то есть найти собственные значения и собственные функции операт...
19041. Правило квантования Бора-Зоммерфельда. Примеры. Квазиклассический коэффициент прохождения через барьер. Вероятность альфа распада в квазиклассическом приближении 384.5 KB
  Лекция 23 Правило квантования БораЗоммерфельда. Примеры. Квазиклассический коэффициент прохождения через барьер. Вероятность альфа распада в квазиклассическом приближении Квазиклассические решения и условия их сшивки в точках поворота позволяют получить в кв...