|
|
| Воздухоочистители
ru > Словарь терминов: воздух, окружающая среда, очистители
воздуха > Оксид серы (IV) и взвешенные частицы
Оксид серы (IV) и взвешенные частицы
Источники. В основном процессы, приводящие к образованию взвешенных частиц, - это процессы
горения, осуществляемые на ТЭЦ, мусоросжигательных заводах, в бытовых печах, двигатели внутреннего
сгорания, печи обжига цемента, лесные пожары, вулканическая деятельность. Частицы, образующиеся
в результате сгорания, обычно имеют размер менее 1 мкм, так что они могут легко приникать
в легочные альвеолы. Они также могут содержать опасные вещества, такие как асбест, тяжелые
металлы, мышьяк. Оксиды металлов являются основным классом неорганических частиц в атмосфере.
Они образуются в любых процессах, связанных со сжиганием топлива, содержащего металлы (главным
образом уголь и нефть). В общем же химический состав взвешенных частиц в атмосфере достаточно
разнообразен. Среди компонентов неорганических частиц, обнаруженных в загрязненной атмосфере,
присутствуют соли, оксиды, соединения азота, серы, различные металлы и радионуклиды. Следовыми
компонентами, встречающимися в количествах менее 1 мкг/м3, являются алюминий, кальций, углерод,
железо, калий, натрий, кремний. Часто присутствуют также небольшие количества меди, свинца,
титана и цинка, и еще более низкие содержания сурьмы, бериллия, висмута, хрома, кобальта,
цезия, лития, магния, никеля, рубидия, селена, стронция и ванадия. Возможные источники этих
элементов:
Al, Fe, Ca, Si - эрозия почвы, сжигание угля
C - неполное сгорание топлива
Sb, Se - сжигание угля, нефти или отходов
V - сжигание нефтяного кубового остатка
Zn - сжигание угля
Pb - сжигание этилированного бензина и свинецсодержащих отходов.
Примерами процессов диспергирования могут быть выброс в воздух твердых побочных продуктов
литейного производства, пыль, образующаяся на улицах города в результате движения транспорта,
и т.д. Кроме того, аэрозоли могут образовываться в воздухе в результате фотохимических превращений
атмосферных загрязнений (образование аэрозолей серной кислоты, сульфатов, нитратов).
Значительная часть органических веществ во взвешенных частицах происходит из выбросов двигателей
внутреннего сгорания. Основное внимание привлекают полиядерные ароматические углеводороды.
Диоксид серы - бесцветный газ. Источники те же, что и для взвешенных частиц, особенно сжигание
угля и нефти. Вступает в каталитические или фотохимические реакции с другими загрязняющими
веществами с образованием SO3, серной кислоты и сульфатов. Типичные процессы образования
дисперсионных аэрозолей - измельчение угля, ветровая эрозия почвы.
Атмосфера. В промышленных районах концентрация диоксида серы обычно достигает 0,05-0,1 мг/м3;
в сельских районах она в несколько раз меньше, а над океаном меньше в 10-100 раз. В сельской
местности фоновая концентрация близка к 0,5 мкг/м3, а концентрация в городах в 50-100 раз
выше. Из-за химических превращений время жизни диоксида серы в атмосфере невелико (порядка
нескольких часов). В связи с этим возможность загрязнения и опасность воздействия непосредственно
диоксида серы носят, как правило, локальный, а в отдельных случаях региональный характер.
Термин "взвешенные частицы" относится к ряду тонкодисперсных твердых веществ или
жидкостей, диспергированных в воздухе в результате процессов горения (отопление и производство
энергии), производственной деятельности и естественных источников. Размеры частиц варьируют
от 0,1 до примерно 25 мкм в диаметре. Составляющие эти частицы вещества различны, но для
урбанизированных территорий типичны углерод или высшие углеводороды, образующиеся при неполном
сгорании топлива. До 20 % общего количества взвешенных частиц может состоять из серной кислоты
и сульфатов (частицы до 1 мкм в диаметре состоят из них на 80 %). Аэрозоли состоят главным
образом из углеродсодержащих частиц, оксидов металлов и силикатов, растворенных электролитов
и твердых солей. Преобладающими компонентами являются углеродные частицы, вода, сульфаты,
нитраты, соли аммония и соединения кремния. Состав аэрозольных частиц значительно изменяется
в зависимости от размера. Очень мелкие частицы обычно являются результатом конденсации веществ
из газовой фазы и имеют кислую реакцию (например, аэрозоль серной кислоты). Частицы большего
размера обычно являются результатом механического измельчения материалов и часто имеют щелочную
реакцию.
Дисперсионные аэрозоли, такие как пыль, образуются при измельчении частиц большего размера
и обычно имеют диаметр более 1 мкм.
Для отдельных видов частиц в зависимости от размеров, формы и характерных особенностей поведения
условно используют различные термины - пыль, сажа, дым, туман, дымка и пр.
Пыль - общий термин, применяемый лишь к твердым частицам. Различают оседающую пыль, т.е.
частицы с размером более 10 мкм и механически устойчивые аэросуспензии с размером частиц
5-0,1 мкм.
Дымы содержат как твердые, так и жидкие частицы размером от 0,01 до 1 мкм в диаметре. Они
образуются либо из веществ, улетучивающихся при высокой температуре, либо в результате химических
реакций (окисления).
Туман состоит из жидких частиц диаметром 0,01-3 мкм.
Влияние на окружающую среду. Высокие концентрации диоксида серы вызывают серьезное повреждение
растительности. Острое повреждение, вызванное диоксидом серы, отражается в появлении белесых
пятен на широколистных растениях или обесцвеченных некротических полос на листьях с продольным
жилкованием. Хронический эффект проявляется как обесцвечивание хлорофилла, приводящее к
пожелтению листьев, появлению красной или бурой окраски, которая в нормальных условиях маскируется
зеленой. Независимо от формы проявления, результатом является снижение продуктивности и
замедление роста. Лишайники особенно чувствительны к SO2 и используются как биоиндикаторы
при определении его избыточных количеств в воздухе. Однако диоксид серы не всегда вызывает
повреждение: в сульфатдефицитных местностях дополнительные небольшие уровни SO2 могут благотворно
влиять на растения, однако происходящее параллельно некоторое подкисление почвы может потребовать
дополнительного известкования.
Ожидаемое влияние загрязнения воздуха на здоровье (ВОЗ): Повышенная смертность среди пожилых
людей или хронических больных. Ухудшение состояния пациентов с респираторными заболеваниями.
Повышение частоты респираторных симптомов у основной популяции и повышенная частота респираторных
заболеваний у детей.
|
|
•