Атмосфера Земли и её загрязнение

189) Для чего Земле нужна атмосфера?

Атмосфера Земли содержит кислород, используемый большинством живых организмов для дыхания, и диоксид углерода, потребляемый растениями, водорослями и цианобактериями в процессе фотосинтеза. Атмосфера также является защитным слоем планеты, защищая её обитателей от солнечного ультрафиолетового излучения.

190) Назовите газовый состав атмосферы.

Приблизительный состав атмосферы Земли: 78.08% азота, 20.95% кислорода, изменяющееся количество водяного пара (в среднем около 1%), 0.93% аргона, 0.038% двуокиси углерода и небольшое количество водорода, гелия, других благородных газов и загрязнителей

191) Из каких слоев состоит атмосфера?

· Тропосфера (~15 км, 80% воздуха)

· Тропопауза

· Стратосфера (~40 км)

· Стратопауза

· Мезосфера (~80 км)

· Мезопауза

· Термосфера/ионосфера (~800–1300 км)

· Ионопауза

· Экзосфера (~10000 км)

192) Какой слой атмосферы определяет погоду?

Определяет погоду тропосфера

193) В каком слое атмосферы находится озоновый слой?

Озоновый слой находится в стратосфере

194) Почему в термосфере тела не нагреваются?

Верхний предел – около 800 км. Температура растёт до высот 200–300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот.

195) Как изменяется температура в тропосфере?

При подъёме на каждые 100 метров температура в тропосфере понижается в среднем на 0.65° и достигает 220 К (–53° C) в верхней части данного слоя

196) Назовите глобальные проблемы, связанные с загрязнением атмосферы?

· Парниковый эффект

· Разрушение озонового слоя

· Кислотные дожди

197) В чём заключается парниковый эффект?

Парниковый эффект заключается в нагревании Земли, вызываемом CO₂, метаном, фреонами

198) Каковы последствия парникового эффекта?

Последствия: затопление низинных областей планеты; увеличение осадков, тяжести и частоты чрезвычайных ситуаций; перемещение климатических зон к полюсу; учащение жарких периодов; нехватка продовольствия и голод; ухудшение качества воды; бурное развитие патогенных организмов.

199) В чём заключается нарушение озонового слоя?

Заключается в образовании дыр в озоновом слое, приводит к нарушению фотосинтеза и защите живых организмов от ультрафиолетового излучения

200) Чем вызваны кислотные дожди?

Кислотные дожди вызваны главным образом диоксидом серы и оксидами азота, в результате происходит закисление озер

201) Как влияют кислотные дожди на экосистемы?

· Изменения в водных экосистемах

· Изменения в почве

· Изменение растительности

· Разрушение стекла, бетона и других стройматериалов

· Коррозия металла

· Заболевания животных

· Сердечно-сосудистые, лёгочные и другие заболевания человека

202) Назовите парниковые газы.

Парниковые газы: СО₂, метан (СН₄), фреоны, оксиды азота

203) Какие вещества приводят к нарушению озонового слоя?

К нарушению озонового слоя приводят хлорофторуглероды, бромсодержащие холоны (СН₃Br₆)

204) Назовите источники загрязнения атмосферы.

Существуют два разных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный.

От естественных источников в атмосферу поступают: космическая, вулканическая, растительная пыль, морская соль, дым от пожаров, вулканические газы, газы от разложения растений и животных, газы от жизнедеятельности растений и животных.

Основными источниками антропогенного загрязнения атмосферы являются: теплоэнергетика, транспорт, промышленность, нефтепереработка и газопереработка, испытания оружия. Самые распространённые загрязнители атмосферы: оксиды углерода, диоксид серы, пыль, оксиды азота, углеводороды.

205) Классификация промышленных выбросов в атмосферу по организации отвода.

· Организованный (выброс через специально созданные газоходы, воздуховоды и шахты).

· Неорганизованный

206) Классификация промышленных выбросов в атмосферу по температуре.

· Нагретые выбросы (когда температура выбросов больше температуры окружающей среды)

· Холодные выбросы (когда температура выбросов равна температуре окружающей среды)

207) Как классифицируются источники выбросов в атмосферу по геометрической форме?

· Точечные (трубы, шахты)

· Линейные (открытые окна, аэрационные фонари)

208) Какие отрасли промышленности являются главными загрязнителями атмосферы?

· чёрная металлургия

· цветная металлургия

· угольная промышленность

· нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность

· химическая промышленность

209) Что такое затенённый источник выбросов в атмосферу?

Затенённые источники – источники, расположенные на высоте от 2 до 2.5 метров высоты окружающих зданий

210) Что такое незатененный источник выбросов в атмосферу?

Незатенённые источники – источники, находящиеся в зоне недеформированного воздушного потока с высотой более 2.5 метров относительно высоты окружающих зданий.

211) Химическое превращение вредных веществ в атмосфере.

А + hν → А* (А* – возбужденное состояние)

Дезактивация:

1. А* → А + hν

2. А* + D → А + D* (при соударении)

3. А* → B + C (диссоциация)

212) Какая отрасль промышленности России вносит основной вклад в загрязнение атмосферы?

Предприятия топливно–энергетического комплекса, предприятия цветной и чёрной металлургии

213) Назовите основные вещества–загрязнители атмосферного воздуха.

Основные вещества–загрязнители атмосферного воздуха: СО, СО₂, SO₂, пылевые частицы

214) Что такое ПДК атмосферного воздуха?

ПДК атмосферного воздуха – это предельно допустимая концентрация вредных веществ, которая на протяжении всей жизни человека не должна оказывать на него вредного влияния, включая отдалённые последствия на окружающую среду в целом

215) Назовите типы ПДК. Единица измерения ПДК.

· ПДК рабочей зоны

· ПДК для атмосферного воздуха

Единица измерения ПДК: мг/м³

216) В каких случаях вводится показатель ОБУВ и что это такое?

ОБУВ – ориентировочно безопасный уровень воздействия. Процедура разработки и утверждения нормативов ПДК достаточно длительна, трудоёмка и дорога, поэтому действующими в нашей стране правилами предусматривается после получения предварительных результатов исследований устанавливать норматив ориентировочно безопасного уровня воздействия (ОБУВ)

217) Сравните ПДК_в.р.з. и ПДК_атм.в. для одного и того же вещества.

ПДК_в.р.з. > ПДК_атм.в.

218) В чём заключается правило суммации?

Правило суммации: ∑C_i/ПДК_i ≤1, где n – количество веществ в группе суммации, С – концентрация загрязняющих веществ, ПДК – предельно допустимая концентрация

219) Что такое фоновая концентрация?

Фоновая концентрация – концентрация загрязняющего вещества без учёта вклада исследуемого источника или группы источников загрязнения

₂₂₀₎ Виды ПДК_атм.в.

· ПДК_м – максимальное

· ПДК_с.с. – среднесуточное

· ПДК_с.м. – среднемесячное

221) Характер действия вредных веществ на организм человека.

· Раздражающие

· Общее отравление

· Аллергическое

· Канцерогенное

· Мутагенное

222) Действие СО на организм человека.

Общее отравление

223) В чём состоит мутагенное действие вредных веществ на организм человека?

Мутагенное действие вредных веществ вызывает мутации и изменения ДНК

224) Какие вредные вещества оказывают мутагенное действие на организм человека?

· окислители и восстановители (нитраты, нитриты, активные формы кислорода);

· алкилирующие агенты (иодацетамид);

· пестициды (гербициды, фунгициды);

· некоторые пищевые добавки (ароматические углеводороды, цикламаты);

· продукты переработки нефти;

· органические растворители;

· лекарственные препараты (цитостатики, препараты ртути, иммунодепрессанты)

225) Какие вредные вещества оказывают канцерогенное действие на организм человека?

· Нитраты и нитриты

· Бензопирены

· Пероксиды

· Афлатоксины

· Транс–жиры

· Диоксины

226) Какие вредные вещества оказывают общетоксическое действие на организм человека?

· Синильная кислота

· Хлорциан

· Фтористый водород

227) Какие вещества оказывают раздражающее действие на организм человека?

Аммиак, муравьиная кислота, этиловый спирт, дихлорэтилсульфид (иприт), трихлортриэтиламин, метилсалицилат, производные никотиновой кислоты (b-бутоксиэтиловый эфир никотиновой кислоты, этилникотинат) и другие

228) В чём состоит канцерогенное действие вредных веществ на организм человека?

Повышает вероятность появления злокачественных образований

229) Какими веществами химическая промышленность загрязняет атмосферу?

Оксиды серы, азота, углерода, пыли и сажи, сложные органические, хлорорганические и нитросоединения, техногенные радионуклиды

230) Действие сернистого ангидрида на организм человека.

В лёгких случаях отравления сернистым ангидридом появляется кашель, насморк, слезотечение, чувство сухости в горле, осиплость, боль в груди; при острых отравлениях средней тяжести – головная боль, головокружение, общая слабость, боль в подложечной области; при осмотре – признаки химического ожога слизистых оболочек дыхательных путей. При длительном воздействии может вызвать хроническое отравление. Оно проявляется атрофическим ринитом, поражением зубов, часто обостряющимся токсическим бронхитом с приступами удушья. Возможны поражение печени, системы крови, развитие пневмосклероза

231) Действие тяжёлых металлов на организм человека.

Достигая определенной концентрации в организме, они начинают свое губительное воздействие - вызывают отравления, мутации. Кроме того, что сами они отравляют организм человека, они еще и чисто механически засоряют его – ионы тяжелых металлов оседают на стенках тончайших систем организма и засоряют почечные каналы, каналы печени, таким образом, снижая фильтрационную способность этих органов. Соответственно, это приводит к накоплению токсинов и продуктов жизнедеятельности клеток нашего организма, т.е. самоотравление организма, так как печень отвечает за переработку ядовитых веществ, попадающих в наш организм, а почки – за их выведение наружу

232) Что такое ПДВ? Единицы измерения ПДВ.

ПДВ – Предельно Допустимые Выбросы, сумма выбросов, не превышающая ПДК

233) Что такое ВСВ и когда этот показатель вводится.

ВСВ – Временно Согласованные Выбросы, временный лимит выброса вредных веществ в атмосферный воздух, который устанавливается для действующих стационарных источников выбросов с учётом качества атмосферного воздуха и социально-экономических условий развития соответствующей территории в целях поэтапного достижения установленного предельно допустимого выброса

234) Перечислите мероприятия по защите атмосферы.

Экологизация техпроцессов (замкнутые циклы, безотходное производство), рассеивание газовых выбросов в атмосфере

235) Что такое санитарно–защитная зона и от чего зависит ее протяженность?

Санитарно-защитная зона – специально выделенная территория между промышленными предприятиями и близлежащими жилыми или общественными зданиями, создающаяся для защиты населения от влияния вредных производственных факторов (шум, пыль, газообразные и другие вредные выбросы). Размер зоны может составлять от 50 до 1000 метров и устанавливается в зависимости от того, к какому классу принадлежит предприятие. Все предприятия разделяются по законодательству на 5 классов в зависимости от ряда причин

236) Каким параметром оценивается размер частиц пыли?

Размер частиц пыли оценивается седиментационным размером

237) Как классифицируют механические аппараты для очистки газа от пыли?

· Сухие (гравитационные, центробежные, инерционные)

· Фильтрующие (зернистые, волокнистые, тканевые)

· Мокрые (плёночные, капельные, барботажные)

238) Назовите виды фильтрующих пылеуловителей.

Фильтрующие пылеуловители – зернистые, волокнистые, тканевые

239) Назовите виды сухих пылеуловителей.

Сухие пылеуловители – гравитационные, центробежные, инерционные

240) Назовите виды мокрых пылеуловителей.

Мокрые пылеуловители – плёночные, капельные, барботажные

241) На чём основана электрическая очистка газа от пыли?

Процесс электрической очистки основан на ударной ионизации газа

242) От чего зависит выбор пылеулавливающего аппарата?

· объёма расхода пылегазовой смеси

· влажности пылегазовой смеси

· наличия опасных примесей

· температуры

· требуемой степени очистки

243) От каких свойств пыли зависит выбор пылеулавливающего аппарата?

· дисперсность (степень измельчения вещества)

· плотность частиц пыли

· смачиваемость

· электрическая заряженность пылевых частиц

· адгезионные свойства (способность к слипанию)

· фракционный состав (присутствие пыли разных размеров)

244) От каких свойств пылегазового потока зависит выбор пылеулавливающего аппарата?

· объёмный расход или скорость газопылевого потока

· влажность газопылевой смеси

· температура газопылевой смеси

· наличие горючих и взрывоопасных примесей

· ресурсный цикл как антропогенный круговорот веществ

245) Приведите пример гравитационного аппарата очистки газа от пыли.

К гравитационным аппаратам относятся вертикальные и горизонтальные пылевые камеры (камера Говарда). В этих аппаратах эффект достигается резким снижением скорости газового потока.

246) Приведите пример инерционного аппарата очистки газа от пыли.

К инерционным аппаратам относятся различные циклоны и жалюзийные пылеуловители. В циклонах инерционный эффект создаётся вращательным движением запыленного газового потока. В жалюзийных пылеуловителях инерционный эффект проявляется при обтекании запылённым газовым потоком различных препятствий.

247) Нарисуйте схему циклона и объясните принцип его работы.

Газ поступает на очистку через трубу 1, по касательной к внутренней поверхности корпуса 2 и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса к бункеру 3. Под действием центробежных сил пылевые частицы отбрасываются к стенкам корпуса, тормозятся и образуют на стенках пылевой слой 5, который постепенно стекает в бункер. Отделение частиц пыли от газа происходит в герметичном бункере при повороте газового потока на 1800. Очищенный газ выходит через трубу 4.

248) Назовите недостатки пылеуловителя–циклона.

· большие энергетические расходы

· невозможность улавливания пыли с малыми размерами частиц

· малая долговечность (особенно при очистке газов от пылей с высокими абразивными свойствами)

249) Какие силы действуют на частицу пыли в циклоне?

На частицу пыли в циклоне действуют силы инерции (центробежные силы)

250) Что в конструкции циклона предусмотрено для увеличения центробежной силы?

Перепад давлений между входом и выходом аппарата

251) Как называется аппарат пылеулавливания, действие которого основано на центробежной силе?

Ротационный аппарат

252) Нарисуйте схему ротационного пылеуловителя.

Вентиляторное колесо 1. Загрязнённый газ подаётся перпендикулярно плоскости рисунка. При работе вентиляторного колеса пылевые частицы за счёт центробежных сил отбрасываются к стенкам спиралеобразного корпуса 2 и движутся вдоль них к выходному отверстию 3, откуда попадают в специальный бункер. Очищенный газ выходит через трубу 4.

253) Нарисуйте схему форсуночного скруббера и объясните принцип его работы.

Поток запылённого газа пропускают через определённый объём жидкости. Улавливание пыли распылённой жидкостью заключается в том, что орошающая жидкость вводится в запылённый объём (поток) газа в распылённом или дисперсном виде. Распыление орошающей жидкости производится с помощью форсунок под давлением.

254) Назовите недостатки фильтрующих аппаратов.

· стоимость очистки в фильтрах выше, чем в большинстве других пылеуловителей, в частности, в циклонах

· большой расход электроэнергии

· многие конструкции фильтрационных пылеуловителей более сложны в эксплуатации и требуют квалифицированного обслуживания

· существует ограничение по температуре

255) Нарисуйте схему механического фильтра для очистки газа от пыли и объясните принцип его работы.

Механические фильтры задерживают относительно крупные частицы пыли, шерсти животных и волокон ткани. Загрязнённый воздух проходит через мелкую сетку (фильтрующую перегородку 1), на которой и оседают частицы.

2 – дополнительный слой, образующийся при прохождении газопылевого потока через аппарат

256) В каких пылеуловителях используется сила тяжести?

Сила тяжести используется в гравитационных аппаратах (пылеосадительных камерах)

257) Как определяется степень очистки пылеулавливающего аппарата?

Степень очистки = (C₁ – C₂)/ C₂ , где C₁ и C₂ соответственно концентрация пыли до и после работы аппарата.

258) От какого свойства пыли зависит эффективность скруббера?

· концентрации и дисперсного состава пыли в газовом потоке

· физико–химических свойств пыли (например, от адгезионных свойств)

259) Какой применяется способ для очистки мелкодисперсной пыли?

Для очистки от мелкодисперсной пыли широко применяются скрубберы Вентури (коагуляционные мокрые пылеуловители)

260) В каких аппаратах очищают взрывоопасные газы?

Взрывоопасные газы очищают в аппаратах мокрой очистки

261) Перечислите методы очистки воздуха от вредных газов?

· Абсорбция

· Адсорбция

· Термическая очистка

262) Что такое абсорбция?

Абсорбция – поглощение газа в объёме твёрдого или жидкого поглотителя, чаще всего – жидкости.

263) Что такое адсорбция?

Адсорбция – поглощение газа на поверхности твёрдого или жидкого поглотителя

264) Принцип очистки газов биохимической абсорбцией.

Биохимические методы очистки основаны на способности микроорганизмов разрушать и преобразовывать различные соединения. Разложение веществ происходит под действием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами в среде очищаемых газов

265) В каких случаях применяется прямоточная абсорбция?

Когда газ и жидкость движутся в одном направлении

266) В каких случаях применяется противоточная абсорбция?

Когда газ и жидкость движутся в разных направлениях

267) Что является абсорбентом при очистке газа?

· метанол

· N-метилпирролидон

· алкиловые эфиры полиэтилен гликоля

· пропиленкарбонат

268) За счет каких сил осуществляется адсорбция вредных газов?

Удержание газа осуществляется либо химическими силами, либо с помощью сил Ван-дер-Ваальса

269) Назовите вещества–адсорбенты.

Простые (активированный уголь) и комплексные оксиды

270) Как осуществляется десорбция?

Для осуществления десорбции над раствором должно быть заметное давление компонента, чтобы он мог выделяться в газовую фазу

271) Назовите схемы термической нейтрализации вредных газов?

· прямое сжигание

· термическое окисление

· каталитическое окисление

272) На чём основаны термические методы очистки газа?

Все термические методы основаны на способности вредных газовых примесей окисляться до менее токсичных

273) В чём заключается прямое сжигание вредных газов в пламени?

Применяется для удаления органических отходов, результат – сгорание с образованием менее токсичных веществ

274) В чём состоит основной недостаток прямого сжигания в пламени?

При избытке воздуха и высокой температуре приводит к образованию оксидов азота

275) При каких температурах осуществляется прямое сжигание газов в пламени?

600–8000 градусов по Цельсию

276) В чём заключается термическое окисление?

Термическое окисление применяется тогда, когда выбрасываемые газы имеют достаточно высокую температуру, однако концентрация кислорода или горючих компонентов низка для поддержания открытого пламени. Эта схема проводится, в основном, в закрытых аппаратах с хорошим перемешиванием газового потока. При такой схеме отсутствует пламя, и, следовательно, можно снизить расходы на изготовление аппарата, а также отсутствуют выделения окислов азота.

277) В чём заключается каталитическое окисление?

Каталитическое окисление используется для превращения токсичных компонентов в менее токсичные за счёт введения в систему дополнительных веществ катализаторов. Катализатор, взаимодействуя с одним из компонентов газовой смеси, образует промежуточное соединение, которое затем распадается с образованием менее токсичного вещества и катализатора.

278) Назовите катализаторы, применяемые для очистки вредных газов.

В большинстве случаев катализаторами являются металлы: серебро, платина, палладий или оксиды металлов: оксид меди, оксид ванадия

279) Назовите область применение каталитического окисления вредных газов.

Такие методы, например, используются в каталитических коробках для очистки выхлопных газов автомобиля