Раздел 3.
Меры по предотвращению образования кислотных осадков
Пути сокращения эмиссии кислотообразующих веществ в атмосферу можно условно разделить на две группы: первая включает технические меры (такие как десульфуризация выбросов угольных теплоэлектростанций), вторая включает структурные меры (такие как более эффективное использование энергии).
3.1. Технические меры
Поступления в атмосферу промышленных выбросов могут быть непрерывными, периодическими, залповыми или мгновенными. Непрерывные или периодические определяются технологическими особенностями производства и учитываются технологическим регламентом. Залповые выбросы возможны при авариях, взрывных работах, при сжигании быстрогорящих отходов производства. При мгновенных выбросах загрязнения выбрасываются в доли секунды, иногда на значительную высоту.
Для обезвреживания аэрозолей (пылей и туманов) используют сухие, мокрые и электрические методы. В основе сухих аппаратов (циклоны, пылеуловители, фильтры) лежат гравитационные, инерционные и центробежные механизмы осаждения или фильтрационные механизмы. В мокрых пылеуловителях (различные газопромыватели) осуществляется контакт запылённых газов с жидкостью. В электрофильтрах отделение загрязнённых частиц аэрозоля происходит на осадительных электродах.
Очистка газа подразумевает отделение от газа или превращение в безвредное соединение загрязняющего вещества, поступающего от промышленного источника. Существует несколько методов выделения из отходящих газов газообразных и парообразных токсичных веществ:
Выбор метода обработки определяется параметрами газового потока и концентрации загрязняющих веществ. [21]
Для защиты воздушного бассейна от выбросов кислотообразующих веществ возможно использование следующих методов обработки отходящих газов:
Абсорбция – поглощение веществ из растворов или газов твёрдыми телами или жидкостями. Поглощаемое вещество перемещается из газа в направлении градиента конденсации. Абсорбент должен быть высокоселективным по отношению к определяемому компоненту и инертным к остальным составляющим. На скорость абсорбции воздействуют главным образом давление и температура. С ростом давления и снижения температуры скорость абсорбции увеличивается.
Выделяется физическая абсорбция и хемосорбция. Для физической абсорбции Применяют воду и органические растворители, не вступающие в реакцию с извлекаемым газом, их водные растворы. При хемосорбции в качестве абсорбента используют водные растворы солей и щелочей, органические вещества и водные суспензии различных веществ.
Основным абсорбционным оборудованием являются беспосадочные распылители, абсорберы, абсорбционные колонны с насадкой, скрубберы.
В последних газообразные продукты сгорания пропускаются через водный раствор извести, в результате образуется нерастворимый сульфат кальция СаSО4. Этот метод позволяет удалить до 95% SО2, но является дорогостоящим (снижение температуры дымовых газов и понижение тяги требует дополнительных затрат энергии на их подогрев; кроме того, возникает проблема утилизации СаSO4) и экономически эффективен лишь при строительстве новых крупных предприятий.
Абсорбционные методы применяют для очистки газов от диоксида серы на заводах по производству серной кислоты; газов, содержащих оксида азота, образующиеся в процессах нефтеперегонки, при сжигании топлива. Для абсорбции оксидов азота используют воду, растворы щелочей и селективные сорбенты, кислоты и окислители.
Например существует метод очистки дымовых газов от оксидов азота с помощью изоциановой кислоты НNСО (удаляется до 99% оксидов азота, превращающихся в нетоксичные вещества - азот и воду), однако метод является сравнительно дорогостоящим.
Адсорбционные методы используют для очистки газов с невысоким содержанием газообразных и парообразных примесей. Различают физическую и химическую адсорбцию. Методы основаны на поглощении примесей пористыми телами – адсорбентами. Процессы очистки проводят в периодических или непрерывных адсорберах. При использовании метода достигается высокая степень очистки, но невозможно очищать запылённые газы.
Адсорбционные методы в отличие от абсорбционных позволяют проводить очистку газов при повышенных температурах. Для адсорбции загрязняющих газов и паров полезны вещества с очень большой активной поверхностью. К основным промышленным адсорбентам относятся активированные угли, силикагели, алюмогели (активный оксид алюминия), уголиты, глинозём, бентонит.
Наиболее широкое распространение в качестве адсорбента получил активированный уголь. Он является одним из немногих веществ, которые можно использовать для очистки влажных газов. Особенностью угля является то, что наряду с газом, который нужно уловить, адсорбируются и другие примеси. Методы адсорбции имеют не только экологическое, но и экономическое значение, поскольку позволяют возвращать в производство значительные объёмы паров летучих растворителей.
Для получения полной версии работы перейдите по ссылке.
Относительная влажность воздуха в зимние месяцы изменяется от 60% в предгорьях до 75% в горах, летом от 40% в предгорьях до 55% в горах и на морском побережье. Сравнивая Севастополь с другими регионами Черноморского побережья, можно сказать, что в целом влажность воздуха низкая [19].
В связи со сложным строением рельефа распределение атмосферных осадков очень неравномерно: 300 мм/год на западном побережье (по данным [10] 300-350 мм на северо-западном побережье региона), 700 мм/год на Ай-Петринской яйле, 800-1000 мм/год в области Главной гряды, около 450 мм/год в предгорьях. Таким образом, западное побережье характеризуется недостаточным увлажнением, в Балаклавской и Байдарской долинах выпадает 400-500 мм/год.
Ветровой режим в Севастопольском регионе характеризуется преобладанием в течение всего года северных (24%), южных (23%), северо-восточных (14%) и западных (11%) [8, 9]. Северные и северо-восточные ветры возникают при обширном антициклоне, располагающемся над Западной Европой. Ветры южных направлений возникают при усилении циклонической деятельности над Балканами и Средиземным морем.
Влияние Крымских гор на ветровой режим региона проявляется в наличии зоны затишья или слабых ветров при сильных восточных ветровых потоках. Годовой цикл переноса воздушных масс можно представить в виде трех сезонов: осенне-зимнего (октябрь - март) с преобладанием северных, южных и северо-восточных ветров; весеннего (апрель - июнь) с преобладанием южных, северных и западных ветров и летнего (июль - сентябрь) с преобладанием северного, северо-восточного и западного ветров.
Внутренние воды
Территория Севастопольского региона бедна поверхностными водами. Самые крупные реки – Кача, Бельбек, Чёрная. Сток всех рек региона зарегулирован созданием больших и малых водохранилищ для водоснабжения населённых пунктов и орошения. Из всех рек только река Чёрная полностью расположена в пределах Севастопольского региона. Река начинается в Байдарской долине, в центре которой находиться Чернореченское водохранилище – главный источник водоснабжения г. Севастополя.
Геологические особенности Севастопольского региона обуславливают накопление подземных вод, добыча которых в регионе ведётся через 230 скважин.
Почвы
В предгорных районах Севастопольского региона распространены предгорные чернозёмы, на склонах гряд Крымских гор в пределах Севастополя бурые горно-лесные, под зарослями шибляка дерново-карбонатные, на вершинной части (яйлах) – горно-луговые чернозёмовидные и горно-степные чернозёмовидные. Для юго-западного побережья Севастополя характерны коричневые почвы, сформировавшиеся под субсредиземноморскими сухими лесами и кустарниковыми зарослями.
Чернозёмные предгорные почвы сформировались преимущественно на продуктах выветривания известняков, мергелей и песчаников куэстовых гряд крымских гор.
Бурые гороно-лесные почвы сформировались на продуктах выветривания известняков, глинистых сланцев, песчаников и других горных пород под буковыми, дубовыми, сосновыми и смешанными лесами.
Почвообразующая порода дерново-карбонатных почв образована продуктами выветривания плотных известняков, мергелей и других карбонатных пород под шибляковыми зарослями.
Горно-луговые чернозёмовидные и горно-степные чернозёмовидные почвы сформировались на продуктах выветривания прокарстованных известняков в условиях прохладного влажного климата под луговой растительностью яйл.
Коричневые почвы имеют красноватый оттенок, сформировались на продуктах выветривания известняков, а также мергелей, глинистых сланцев, песчаников, конгломератов, магматических пород под сухими лесами и кустарниковыми зарослями средиземноморского типа [4, 10]
Растительность
В системе ботанико-географического районирования территорию Крыма обычно делят на две неравные части относят к различным крупным областям: степную часть включают в Евразиатскую степную область (в так называемую Понтическую провинцию), а горную – в Средиземноморскую область (Эвксинскую провинцию).
В горном Крыму, к которому относится Севастопольский регион, в характере размещения растительного покрова выражена высотная поясность. На северном макросклоне выделяют три пояса растительности: предгорной лесостепи, дубовых лесов, буковых и буково-грабовых лесов. И кроме того, пояс горных степей и лугов.