Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Загрязнение атмосферы. Загрязняющие вещества

Читайте также:
  1. IX.3.1.3. Основные химические вещества
  2. А) В процессе плавления вещества его энтропия возрастает
  3. Абиотическая миграция вещества
  4. Аварийно химически опасные вещества (АХОВ).
  5. Агрегатные состояния вещества.
  6. Азотсодержащие вещества
  7. Аморфное состояние вещества
  8. Аморфный компонент межклеточного вещества
  9. АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
  10. Антихолинэстеразные вещества

 

Загрязнение атмосферы — привнесение в атмосферный воздух новых нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение естественной среднемноголетней концентрации этих веществ в нём.

Загрязняющее вещество (также поллютант) — один из видов загрязнителей, любое химическое вещество или соединение, которое находится в объекте окружающей природной среды в количествах, превышающих фоновые значения и вызывающие тем самым химическое загрязнение.

По происхождению загрязняющие вещества делятся на:

- загрязняющие вещества природного происхождения — попадающие в природную среду в результате естественных, обычно катастрофических процессов (пример — загрязнение прилегающих территорий пеплом при извержении вулкана)

- загрязняющие вещества антропогенного происхождения.

По характеру загрязняющие вещества делятся на:

- первичные (поступившие в окружающую среду непосредственно из источников загрязнения)

- вторичные, образующиеся из первичных в объектах окружающей среды в результате биогенных и абиогенных трансформаций.

При рассмотрении загрязнения атмосферного воздуха газами следует учитывать факторы эмиссии (выброс) вредных газов, трансмиссии (перенос) газов и имиссии (ввод) вредных веществ в организмы и растения.

Среди газов, имеющих тенденцию к глобальному распространению, можно назвать диоксид углерода, метан, фреоны, в то время как диоксид серы и диоксид азота подобно пыли в тропосфере, сохраняются в атмосфере от нескольких дней до нескольких недель. Перенос газовых загрязнений связан с метеорологическими условиями, особенностями земной поверхности, значениями температуры отдельных слоев воздуха, а также определяется их растворимостью в воде и способностью к химическому взаимодействию с компонентами атмосферы.

По «времени жизни» в атмосфере вещества в первом приближении могут быть разделены на: долгоживущие вещества (с временем жизни около года и более), короткоживующие вещества (с временем жизни до 10 суток) и среднеживущие (табл. 2.1).

 

Таблица 2.1 - Пребывание (τ) следовых газов в атмосфере

Газ τ Газ τ
Водород 6-8 лет Формальдегид 5-10 сут.
Диоксид углерода 4 года Оксид азота 4 сут.
Метан 3,6 года Диоксид азота 4 сут.
Метилхлорид 3 года Диоксид серы 3-7 сут.
Карбонил сульфид 1 год Хлороводород 4 сут.
Сероуглерод 40 сут. Аммиак 2 сут.
Монооксид углерода 36 сут. Диметилсульфид 1 сут.

Скорость распространения воздушных масс при дальнем переносе обычно состав­ляет от нескольких сотен до тысячи километров в сутки. Поэтому на большие рассто­яния могут распространяться вещества со временем жизни в атмосфере более 0,5 суток. Заметное пополнение при поступлении вещества из атмосферы в воды и почвы происходит, если его время жизни в этих средах не менее года.



Среди основных вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу от источников выбросов предприятий горного комплекса, различают:

- твердые— угольная, рудничная и породная пыль, зола, сажа;

- газообразные— сернистый ангидрид, сероводород, оксиды азота и углерода, углеводороды.

По подсчетам специалистов общая годовая стоимость потерь от загрязнения атмосферы только во Франции составляет 4 % нацио­нального дохода, в США — 3 %, в Японии — до 8 %. Это одна сторона экономического ущерба. Другая сторона связана с потерей большого количества ценного сырья, поступающего в воздух вместе с промыш­ленными выбросами. Подсчитано, что если добиться полной очист­ки выбрасываемых газов от сернистого ангидрида, то можно получить дополнительное количество серы, которое перекроет все потребнос­ти в ней.



В шахтах основная масса углекислого газа (90...95 %) образуется при окислении древесины и угля, разложении горных пород кислы­ми рудничными водами, выделении углекислого газа из угля и пород. Определяющим фактором является длина горных выработок и объем выработанного пространства. Состав и дебит газа, вьщеляющегося из горного массива, зависит от газовой зональности месторождения, глубины разработки и объема добычи.

К основным источникам загрязнения оксидом углерода относят­ся рудничные пожары, взрывы угольной пыли и метана, взрывные работы. Особую опасность представляют пожары от самовозгорания углей, так как затруднено их обнаружение.

Сероводород в шахтах выделяется при гниении органических ве­ществ, разложении водой сернистого колчедана и гипса, а также при пожарах и взрывных работах. Сернистый газ выделяется в небольших количествах из пород и угля вместе с другими газами на горящих породных отвалах.

Оксиды азота образуются при взрывах в шахтах и при сжигании угля или метана в шахтных котельных.

Метан — основной газ, выделяющийся из угля и вмещающих по­род, в незначительных количествах могут выделяться и тяжелые уг­леводороды. Если угольные пласты подвергались термометаморфиз­му, содержание тяжелых углеводородов значительно увеличивается. Большая часть метана в угольных плас­тах находится в связанном состоянии, в свободном — не более 10... 15 %. При разрушении угля в первую очередь интенсивно выде­ляется свободный газ, а затем десорбируется связанный. Различают обыкновенное, суфлярное и внезапное выделение метана:

− обыкновенное — происходящее из невидимых трещин и пор в угле и породах;

− суфлярное — местное концентрированное выделения газа из природных или эксплуатационных трещин с дебитом 1м3/мин и более на участке выработки протяженностью до 20 м;

− внезапное — местное выделение больших объемов газа, сопровождающееся разрушением призабойной части угольного пласта.

Обыкновенное выделение метана происходит с обнаженной поверхности угольного массива через мелкие, невидимые трещины. Величина этого газовыделения тем больше, чем выше газоносность и газопроницаемость угля, а также газовое давление.

В первые моменты после вскрытия пласта газовыделение происходит весьма интенсивно. Затем быстро падает и, через 6÷10 месяцев, оно практически прекращается. Время после обнажения пласта, по истечении которого газовыделение с обнаженной поверхности практически прекращается, называется периодом дренирования. В результате выделения метана с обнаженной поверхности в массиве угля образуется зона дренирования, метаноносность угля в которой изменяется от минимальной величины на кромке обнажения пласта до природной метаноносности на некотором расстоянии от обнаженной поверхности пласта.

Выделение метана с обнаженной поверхности пласта зависит также от производственных процессов, изменяющих условия выделения газа с поверхности пласта: зарубка, отбойка угля, управление кровлей.

Суфлярное метановыделение происходит из крупных, видимых на глаз трещин и пустот в угле и породах или из эксплуатационных трещин. Дебит их может быть до десятков тысяч кубических метров в сутки, продолжительность действия от нескольких часов до нескольких лет. Суфляры представляют опасность вследствие неожиданности их проявления и сопутствующего им увеличения концентрации газа в выработке. Суфляры бывают природного и эксплуатационного происхождения. Природные суфляры (первого рода) обычно встречаются в зонах геологических нарушений. Суфляры эксплуатационного происхождения (второго рода) появляются вследствие нарушения целостности боковых пород при выемке угля.

Борьба с суфлярами ведется путем дегазации массива (для этого применяется передовое бурение скважин, опережающая отработка защитных пластов, соответствующий способ управления кровлей) и увеличением подачи воздуха в выработки.

При внезапном выбросе из угольного пласта в выработку за короткий промежуток времени может выделиться большое количество газа вместе со значительным количеством угольной мелочи. В пласте угля образуются характерные пустоты, а выработка заполняется углем и газом на десятки и сотни метров от забоя.

Количество метана, выделяющегося при выбросе, находится в пределах от нескольких сотен до 500 тыс. м3 и более, горной массы — от 1÷2 до 15000 т.

Внезапные выбросы обычно происходят в забоях подготовительных и очистных выработок, при вскрытии опасных пластов, при пересечении зон геологических нарушений.

Внезапным выбросам обычно предшествуют предупредительные признаки: удары, толчки, гул в массиве угля, осыпание забоя, отскакивание кусочков угля (стреляние), выжимание угля, повышенное газовыделение.

 

 


Дата добавления: 2015-04-05; просмотров: 7; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Загрязняющих веществ | Санитарно-гигиенические критерии
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2018 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты