Сжигание топлива как первоисточник загрязнения воздуха

Продукты сжигания топлива во все возрастающих количествах выбрасываются в атмосферу в результате использования угля, нефти, газа для отопления жилых, общественных и промышленных зданий. При полном сгорании топлива в атмосферу поступает С02 и пары воды, при неполном — твердые частички, сажа, окислы серы, углерода, азота.
При сжигании твердого топлива, например угля, образуется летучая зола, которая на 55—77 % состоит из мельчайших твердых частичек размером до 5 мкм. Количество золы, выбрасываемой с дымовыми газами, зависит от зольности топлива — процента минеральных примесей во всей массе топлива, т. е. процента балласта, не участвующего в процессе горения. Зольность углей различна. Например, зольность донецкого антрацита составляет 4,5 %, а бурого подмосковного угля — 40 %. Самую малую зольность имеют дрова — 1 %, а самую большую сланцы — около 50 %. Следовательно, чем больше зольность твердого топлива, тем значительнее выброс золы в атмосферу. Зола включает в себя 42—49 % оксида кремния (IV), 23—37 % алюмосиликата, 9,8—16 % соединений железа, кальция, магния.
Кроме золы в дыме всегда присутствуют твердые частицы, зависящие от недожога топлива и представляющие собой частицы несгоревшего углерода. Недожог зависит от конструкции печи и режима горения. Так, при сжигании твердого топлива на колосниковых решетках основная часть золы переходит в большое количество недожога и сажи. Дым при этом способе сжигания имеет густую черную окраску. Если же уголь предварительно превратить в пыль и вдувать в топку через форсунку, то вместе с дымом в воздух выбрасывается больше золы, чем недожога.
В составе золы больше всего содержится оксида кремния (IV). Частицы ЗЮг могут глубоко проникать в легкие и являться причиной возникновения силикоза.
Сажа сама по себе не обладает токсичностью, но из-за наличия в ней смолистых веществ (3,4-бензпирен) приобретает свойства канцерогена, длительное воздействие которого может способствовать увеличению заболеваемости населения раком легких.
Среди загрязнений атмосферного воздуха продуктами сжигания топлива наибольшее значение имеют оксиды серы. Так, при сжигании угля и нефти на каждую тонну топлива образуется соответственно 40 и 30 кг оксидов серы в пересчете на оксид серы (IV), что объясняется высоким содержанием серы в угле. Сера может быть в топливе органической, сульфатной и сульфидной. При горении сульфатная сера переходит в золу, а сульфидная и органическая сгорают, образуя оксид серы (IV) (из 1 г серы образуется 2 г оксида серы).
Оксид серы (IV) (сернистый ангидрид) — бесцветный, со специфическим неприятным запахом газ, поражающий преимущественно органы дыхания. При вдыхании воздуха, загрязненного оксидом серы, поражается и пищевой канал, нарушаются окислительно-восстановительные процессы, угнетается ферментативная активность, снижается иммунобиологическая реактивность организма и наблюдаются сдвиги со стороны высшей нервной деятельности. Предельно допустимая среднесуточная концентрация оксида серы (IV) в атмосферном воздухе составляет 0,05 мг/м3, а максимально разовая — 0,5 мг/м3.
Оксид серы — яд зеленых насаждений, но особенно чувствительны к нему хвойные и фруктовые деревья. Этот газ может также вызывать коррозию металлических покрытий (крыш, памятников и др.).
При сжигании топлива в атмосферу выбрасывается также много оксида углерода (II) (угарный газ) —продукта неполного сгорания (при сжигании 1 т топлива образуется 20 кг оксида углерода). Этот газ является чрезвычайно токсичным. Он не имеет цвета и запаха, не раздражает слизистую оболочку, что усиливает опасность отравления им. Обладая повышенным сродством к гемоглобину крови, в 200— 300 раз превышающим сродство гемоглобина к кислороду, оксид углерода связывает его, образуя карбоксигемоглобин, вследствие чего в тканях развивается кислородное голодание. Из крови оксид углерода диффундирует в ткани, нарушая в них активность дыхательных ферментов и, следовательно, тканевое дыхание. Особенно чувствительны к кислородному голоданию клетки нервной системы.
В легких случаях отравления наблюдается головная боль, тяжесть в голове, слабость, головокружение, тошнота, рвота, в более тяжелых — потеря сознания, судороги (табл. 2).
Среднесуточная ПДК оксида углерода (II)’ в атмосферном воздухе составляет 1 мг/м3, максимально разовая — 6 мг/м3.
При сжигании топлива в двигателях внутреннего сгорания (автомобили) в атмосферный воздух возможно поступление  большого  количества оксида углерода (II).
Оксид углерода легче воздуха, поэтому значительная часть его уносится в верхние слои воздуха и приземный слой атмосферы загрязняется сравнительно мало. Однако иногда вблизи крупных промышленных предприятий можно обнаружить оксид углерода, концентрация которого равна 100—300 мг/м3.

Facebook Vk Ok Twitter LinkedIn Telegram Whatsapp Pocket

Похожие записи:

Атмосферный воздух всегда содержит определенное количество пыли и микроорганизмов. Содержа...
Влажность воздуха обусловлена содержанием водяных паров в нем. Как и температура, влажность ...
Углекислый газ — бесцветный газ без запаха, в 1,5 раза тяжелее воздуха (1 г С02 занимает объем 506 ...