Plan wykładu: Wstęp. Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego. Zanieczyszczenia wód. Odpady stałe

Transkrypt

1 Plan wykładu: Wstęp Klasyfikacja odpadów i zanieczyszczeń Drogi przepływu substancji odpadowych Analiza instalacji przemysłowej w aspekcie ochrony środowiska Parametry charakterystyczne procesu oczyszczania i emisji Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego Rodzaje zanieczyszczeń atmosfery i ich wpływ na środowisko Źródła zanieczyszczeń Metody zapobiegania zanieczyszczeniu atmosfery Zanieczyszczenia wód Rodzaje zanieczyszczeń wód i ich wpływ na środowisko Źródła zanieczyszczeń Metody oczyszczania ścieków Odpady stałe Źródła i rodzaje odpadów stałych Działania prowadzące do likwidacji odpadów stałych

2 W pierwszym okresie przed 0 r. człowiek walczył o przetrwanie i jego ingerencja w środowisko przyrodnicze była znikoma. W drugim okresie rozwinęło się rolnictwo, potem rzemiosło, powstały manufaktury : (0 r 150 mln, 1000 r mln, 1600 r 500 mln.). Trzeci okres rozpoczyna rewolucja techniczna w czasie, której nastąpił jakościowy skok w rozwoju sfery technicznej w życiu człowieka (1850 r mln, 1950 r mln, 2000 r ponad mln )

3 Starożytne Chiny, Egipt, Grecja, Rzym produkcja chem. w setkach kilogramów, np. leki, barwniki. Lata trzydzieste XX w. produkcja chem. 1 mln ton Rok Produkcja chem mln ton; Paliwa 700 mln ton; Petrochemikalia 400 mln ton.

4 Katastrofy ekologiczne 1930 r Belgia, dolina rzeki Mozy, ponad 6 tys chorych, 63 osoby zmarły. (dwutlenek siarki, siarkowodór, tlenki azotu, tlenek węgla w znacznie wyższych stężeniach). 1948r w ośrodku w stanie Pensylwania w Stanach Zjednoczonych zachorowało około 13 tys. 28 osób zmarło na - szkodliwe składniki wydzielane przez liczne huty ołowiu i żelaza r -w Londynie od 5 do 8 grudnia - zgon 4000 osób i wzrost stężenia dwutlenku siarki oraz dymu w powietrzu - smog londyński (II smog 1 tys. ofiar). 1967r - katastrofa tankowca w Kanale la Manche tys. ton ropy - około 60km od wybrzeży Wielkiej Brytanii na obszarze około 850 km 2

5 Raport Sekretarza Organizacji Narodów Zjednoczonych U Thanta pt. Człowiek i jego środowisko r. Apelował do wszystkich krajów o zjednoczenie się w wysiłkach na rzecz ochrony środowiska. 5 czerwca 1972r. Pierwsza konferencja Narodów Zjednoczonych pt. Mamy tylko jedną Ziemię w Sztokholmie: Deklaracja Sztokholmska Program Narodów Zjednoczonych do spraw ochrony środowiska Dla podkreślenia wagi tej konferencji 5 czerwca jest obchodzony jako Międzynarodowy Dzień Ochrony Środowiska.

6 Środowiskiem jest ogół elementów przyrodniczych : powierzchnia ziemi, kopaliny, wody, powietrze, świat roślinny i zwierzęcy, krajobraz a także klimat. Ochrona środowiska polega na działaniu lub zaniechaniu umożliwiającym zachowanie bądź przywrócenie równowagi przyrodniczej. Zrównoważony rozwój jest to taki rozwój, który zapewnia zaspokojenie potrzeb obecnych pokoleń, nie przekreślając możliwości zaspokojenia potrzeb pokoleń następnych.

7 Migracja zanieczyszczeń w środowisku Emisja odpadów i zanieczyszczeń (skażenie środowiska)- to wprowadzanie do środowiska wytworów działalności człowieka a w szczególności: substancji (stałych, ciekłych lub gazowych) energii (np.: hałasu, wibracji, pola elektromagnetyczne, ciepła, światła) Imisja zanieczyszczeń - ilość zanieczyszczeń odbierana przez środowisko.

8 Człowiek jako producent odpadów: - dziecko urodzone dzisiaj do 75 lat: wytworzy 52 tony odpadów zużyje 182 mln l wody zużyje 2275 baryłek ropy naftowej

9

10

11 KLASYFIKACJA ODPADÓW i ZANIECZYSZCZEŃ Podział odpadów ze względu na możliwości ich wykorzystania: odpady przejściowe odpady końcowe Podział odpadów według źródeł ich pochodzenia: naturalne sztuczne

12 KLASYFIKACJA ODPADÓW (ZANIECZYSZCZEŃ) Podział odpadów ze źródeł sztucznych: komunalne przemysłowe i energetyczne transportowe rolnicze Szacuje się, że tyko 1/3 ogólnej masy wydobytych surowców jest przekształcana w pożądane produkty, a 2/3 daje odpad pierwotny. Natomiast każdy trwały produkt po pewnym okresie użytkowania staje się odpadem drugiego rzędu.

13 KLASYFIKACJA ODPADÓW (ZANIECZYSZCZEŃ) Podział odpadów i zanieczyszczeń według elementów, którym zagrażają: atmosfera (powietrze) woda ziemia (gleba)

14 Drogi przepływu substancji odpadowych

15 Analiza instalacji przemysłowej w aspekcie ochrony środowiska

16 Parametry charakterystyczne procesu oczyszczania i emisji Na wlocie do urządzenia oczyszczającego m& w = V & w S Na wylocie m& o = V & o w S o mz. strumień masy zanieczyszczeń zatrzymany w urządzeniu oczyszczającym Skuteczność ogólna oczyszczania Dla: V w = V o

17 Rozcieńczanie Kierunki działań na rzecz ochrony środowiska w przemyśle Oczyszczanie nośników Recyrkulacja medium nośnego rodzaj i charakter procesu zbyt wysokie koszty eksploatacyjne wymagania odnośnie stopnia czystości powietrza Zmiana technologii Czyste technologie

18 Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego Zanieczyszczeniem powietrza atmosferycznego jest wprowadzenie do powietrza substancji stałych, ciekłych lub gazowych w ilościach, które mogą ujemnie wpłynąć na zdrowie człowieka, klimat, przyrodę żywą, glebę, wodę lub spowodować inne szkody w środowisku Taką definicję podano w Ustawie z dnia r O ochronie i kształtowaniu środowiska (Dz.U.Nr 3, poz. 6).

19 Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego można podzielić ze względu na sposób w jaki dane zanieczyszczenie znalazło się w atmosferze: - zanieczyszczenie pierwotne, - zanieczyszczenie wtórne. Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego można podzielić ze względu na ich stan skupienia: aerozole (0, µm) pyły (powyżej 100 µm) zanieczyszczenia gazowe.

20 Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego Jest pięć zasadniczych zanieczyszczeń, które stanowią nieco więcej niż 90% zanieczyszczeń środowiska atmosferycznego : 1. Cząstki stałe w postaci dymów i pyłów 2. Tlenki azotu 3. Tlenki siarki 4. Tlenki węgla 5. Węglowodory

21 WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERY NA ŚRODOWISKO Ditlenek siarki Ditlenek siarki jest przyczyną powstawania - smogu kwaśnego SO 2 + 1/2O 2 SO 3 SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 - kwaśnych deszczy

22 WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERY NA ŚRODOWISKO Tlenki azotu N 2 O, NO, N 2 O 3, NO 2, N 2 0 4, N 2 O 5, NO 3, N 2 O ó. dolne warstwy atmosfery - utleniający smog fotochemiczny. Reakcje NO 2 z węglowodorami znajdującymi się w atmosferze powodują powstawanie azotanu nadtlenku acetylu oraz ozonu NO 2 +hv (A <415nm) NO+O O + O 2 O 3 NO 2 + LZO + O 2 CH 3 COONO 2 + inne produkty

23 WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERY NA ŚRODOWISKO Tlenki azotu górne warstwy atmosfery -tlenki azotu reagują z ozonem NO + O 3 NO 2 + O 2 NO 2 + O 3 N 2 O 5 + O 2 Zanika warstwa ozonu, która zatrzymuje bardzo niebezpieczne dla życia promieniowanie nadfioletowe dziura ozonowa

24 WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERY NA ŚRODOWISKO kwaśne deszcze 180 lat temu wartość ph opadów wynosiła 6-7,6. Za granicę kwaśnych opadów przyjmuje się wartość ph 5,7 W krajach uprzemysłowionych ph opadów zawiera się w granicach 3-5, a nawet poniżej 3. W Szkocji w roku 1974 w jednej miejscowości ph wynosiło 2,4. W Stanach Zjednoczonych takim regionem była Wirginia, ph wynosiło 1,5. ph chmur nad Nowym Jorkiem ustala się w zakresie 3-3,5. ph kwaśnych opadów w Polsce to jest rząd wielkości 4,2-4,6.

25 WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERY NA ŚRODOWISKO Dwutlenek węgla - materiał do budowy substancji organicznej w roślinach zawierających chlorofil. - tworzy naturalną warstwę izolacji termicznej wokół kuli ziemskiej. - powyżej stężenia 300 cm 3 /m 3 staje się on zanieczyszczeniem - tzw. efekt cieplarniany. Średnia roczna temperatura ziemi w ciągu ubiegłego stulecia wzrosła o 0,5 o C modele komputerowe przewidują przy podwojeniu obecnego poziomu CO 2 wzrost temperatury o 3 o C.

26 WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERY NA ŚRODOWISKO Gazy cieplarniane Udział w powstawaniu efektu cieplarnianego: Para wodna 60% a pozostałe 40%: dwutlenek węgla 50%. metan 19%. freony17% tlenki azotu 4% ozon 8%

27 WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERY NA ŚRODOWISKO OZON Ozon w stężeniach do 80 µg/m 3 jest składnikiem czystego powietrza atmosferycznego. 10% ozonu - w niższej warstwie atmosfery - troposferze niebezpieczny dla ludzi 90% ozonu w górnej warstwie atmosfery - stratosferze - tworzy warstwę ochronną dla życia tzw. dziura ozonowa powód zmian klimatu

28 WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERY NA ŚRODOWISKO OZON Rodnik wodorotlenowy (HO ) - udział w niszczeniu ozonu oceniany na 30 50%. Tlenki azotu (NO x ) - niszczenie ozonu w niecałych 20%. Chlor, fluor i brom (Cl, F i Br) - niszczenie ozonu w 20 25%. CH 3 F + hv CH 3 * + F* F* + O 3 FO* + O 2

29 WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERY NA ŚRODOWISKO Węglowodory Do szkodliwych związków organicznych zaliczamy węglowodory nasycone, nienasycone, aromatyczne, zawierające grupy funkcyjne. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) powodują choroby nowotworowe. Międzynarodowa Agencja do Badań nad Rakiem (IARC) w 1983 uznała za rakotwórcze w stosunku do ludzi i zwierząt 30 WWA, między innymi benzo[a]piren i benzo[a]antracen. Wykazują silną tendencję do adsorpcji na powierzchni cząstek pyłowych

30 WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERY NA ŚRODOWISKO Węglowodory Dioksyny to grupa związków w skład której wchodzą polichloro- i polibromopochodne dibenzo-p-dioksyny i dibenzofuranu. Dioksyny działają silnie mutagennie, naruszając właściwą strukturę kodu genetycznego rozmnażających się komórek żywych organizmów Działają również teratogennie czyli uszkadzają płód.