Проблема ликвидации озона на промышленном предприятии

Атмосферный озон играет важную роль для всего живого на планете. Образуя озоновый слой в  стратосфере он защищает растения и животных от жёсткого ультрафиолетового излучения. Поэтому проблема образования озоновых дыр имеет особое значение. Однако тропосферный озон является загрязнителем, который может угрожать здоровью людей и животных, а также повреждать растения.

В природе озон интенсивно образуется во время грозы. И это действительно так. Но существует и еще один крайне важный источник образования этого удивительного газа. Его порождает солнечный свет, который в стратосфере превращает кислород в озон. Благодаря непрерывному образованию стратосферного озона все живое на земле находится под постоянной защитой от пагубного действия жесткого ультрафиолетового излучения.

В зависимости от местонахождения  в атмосфере озон может и помогать жизни на Земле, и наносить ей ущерб. В тропосфере озон выступает главным образом в качестве загрязнителя, входя в состав смога, который вредит дыхательной системе животных и замедляет рост растений. Количество естественно возникающего озона в тропосфере слишком невелико, чтобы угрожать здоровью человека или окружающей среде. Большая часть вредного озона, входящего в состав смога, образуется при воздействии солнечных лучей на углеводороды и окислы азота – побочные продукты работы автомобилей и электростанций на ископаемом топливе.

3. Озон в повседневной жизни.

Применение озона обусловлено  его свойствами сильного окисляющего  агента:

Озон используется для  стерилизации изделий медицинского назначения, при получении многих веществ в лабораторной и промышленной практике, для отбеливания бумаги, очистки масел.

Озон обладает и сильным  дезинфицирующим эффектом. Поэтому  его широко применяют для очистки  воды и воздуха от микроорганизмов (озонирование), для дезинфекции  помещений и одежды, для озонирования инфузионных растворов применяемых  в медицине, как для внутривенного, так и для контактного применения.

Озонотерапия - польза или  вред?

По заявлениям озонотерапевтов, здоровье человека значительно улучшается при лечении озоном (наружно, перорально, внутривенно и экстракорпорально), однако ни одно объективное клиническое исследование не подтвердило сколько-нибудь выраженный терапевтический эффект. Более того, при использовании озона в качестве лекарственного средства (особенно при непосредственном воздействии на кровь пациента) доказанный риск его мутагенного, канцерогенного и токсического воздействия перевешивает любые теоретически возможные положительные эффекты, поэтому практически во всех развитых странах озонотерапия не признается лекарственным методом, а ее применение в частных клиниках возможно исключительно с информированного согласия пациента.

Бытовые озонаторы.

Считается, что озон полезен для нашего окружения, и он избавит нас от вредоносных бактерий и очистит воздух в наших помещения. Но во всем хорошем надо искать золотую середину. Применять озонирование нужно с особой осторожностью. Озон оказывает пользу в определенных дозах, а вот излишнее применение озона может нанести вред для живых существ. Если озона в помещении столько, сколько положено нормами, то дыхание становится легче, легкие проходят очищение, а воздух становится свободным от вредоносных микробов и микроорганизмов. Но в случае превышения концентрации озона в воздухе, происходит затруднение дыхания, начинается кашель и головокружение.

 Еще раз напомним: озон в Российской Федерации  отнесён к первому, самому высокому классу опасности вредных веществ.

В высоких концентрациях  озон обжигает слизистые оболочки, разрушительно действует на белковую структуру человеческого организма, на кровеносную и центральную  нервную систему, вызывает головную боль и боли в груди, респираторные нарушения, а также может являться причиной обострения астмы и общего ослабления функции легких. Попадая в организм, он оказывает общетоксическое и канцерогенное действие на организм, вызывает общее недомогание с головной болью, тошнотой, раздражающим кашлем.

Нормативы по предельной концентрации озона:

максимальная разовая  предельно допустимая концентрация (ПДК м.р.) в атмосферном воздухе  населённых мест 0,16 мг/м³

среднесуточная предельно  допустимая концентрация (ПДК с.с.) в  атмосферном воздухе населённых мест 0,03 мг/м³

предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м³

Запах озона фиксируется  человеком в концентрациях 0,01-0,02мг/м3, что в 5-10раз меньше ПДК, поэтому  появление слабого запаха озона  в помещении не является тревожным сигналом. Для обеспечения надежного контроля содержания озона в помещении необходимо пригласить специалистов, провести  исследования воздуха и в случае превышения ПДК принять своевременные меры по ее снижению до безопасного уровня.

4.Способы очистки газовых выбросов в атмосферу.

Абсорбционный способ очистки  газов, осуществляемый в установках-абсорберах, наиболее прост и дает высокую  степень очистки, однако требует  громоздкого оборудования и очистки  поглощающей жидкости. Основан на химических реакциях между газом, например, сернистым ангидридом, и поглощающей суспензией (щелочной раствор: известняк, аммиак, известь). При этом способе на поверхность твердого пористого тела (адсорбента) осаждаются газообразные вредные примеси. Последние могут быть извлечены с помощью десорбции при нагревании водяным паром.

Способ окисления горючих  углеродистых вредных веществ в  воздухе заключается в сжигании в пламени и образовании СО2 и воды, способ термического окисления  – в подогреве и подаче в  огневую горелку.

Каталитическое окисление  с использованием твердых катализаторов  заключается в том, что сернистый  ангидрид проходит через катализатор  в виде марганцевых составов или  серной кислоты.

Для очистки газов  методом катализа с использованием реакций восстановления и разложения применяют восстановители (водород, аммиак, углеводороды, монооксид углерода). Нейтрализация оксидов азота NOx достигается применением метана с последующим использованием оксида алюминия для нейтрализации на втором этапе образующегося монооксида углерода.

Перспективен сорбционно-каталитический способ очистки особо токсичных  веществ при температурах ниже температуры  катализа.

Адсорбционно-окислительный  способ также представляется перспективным. Он заключается в физической адсорбции  малых количеств вредных компонентов с последующим выдуванием адсорбированного вещества специальным потоком газа в реактор термокаталитического или термического дожигания.

В крупных городах  для снижения вредного влияния загрязнения  воздуха на человека применяют специальные градостроительные мероприятия: зональную застройку жилых массивов, когда близко к дороге располагают низкие здания, затем – высокие и под их защитой – детские и лечебные учреждения; транспортные развязки без пересечений, озеленение.

Охрана  атмосферного воздуха.

Атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды.

Закон «О6 охране атмосферного воздуха» всесторонне охватывает проблему. Он обобщил требования, выработанные в предшествующие годы и оправдавшие  себя на практике. Например, введение правил о запрещении ввода в действие любых производственных объектов (вновь созданных или реконструированных), если они в процессе эксплуатации станут источниками загрязнений или иных отрицательных воздействий на атмосферный воздух. Получили дальнейшее развитие правила о нормировании предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

Государственным санитарным законодательством только для атмосферного воздуха были установлены ПДК  для большинства химических веществ при изолированном действии и для их комбинаций.

Гигиенические нормативы  – это государственное требование к руководителям предприятий. За их выполнением должны следить органы государственного санитарного надзора Министерства здравоохранения и Государственный комитет по экологии.

Большое значение для  санитарной охраны атмосферного воздуха  имеет выявление новых источников загрязнения воздушной среды, учет проектируемых, строящихся и реконструируемых объектов, загрязняющих атмосферу, контроль за разработкой и реализацией генеральных планов городов, поселков и промышленных узлов в части размещения промышленных предприятий и санитарно-защитных зон.

В Законе «Об охране атмосферного воздуха» предусматриваются требования об установлении нормативов предельно  допустимых выбросов загрязняющих веществ  в атмосферу. Такие нормативы  устанавливаются для каждого  стационарного источника загрязнения, для каждой модели транспортных и других передвижных средств и установок. Они определяются с таким расчетом, чтобы совокупные вредные выбросы от всех источников загрязнения в данной местности не превышали нормативов ПДК загрязняющих веществ в воздухе. Предельно допустимые выбросы устанавливаются только с учетом предельно допустимых концентраций.

Очень важны требования Закона, относящиеся к применению средств защиты растений, минеральных  удобрений и других препаратов. Все  законодательные меры составляют систему профилактического характера, направленную на предупреждение загрязнения воздушного бассейна.

Закон предусматривает  не только контроль за выполнением  его требований, но и ответственность  за их нарушение. Специальная статья определяет роль общественных организаций и граждан в осуществлении мероприятий по охране воздушной среды, обязывает их активно содействовать государственным органам в этих вопросах, так как только широкое участие общественности позволит реализовать положения этого закона. Так, в нем сказано, что государство придает большое значение сохранению благоприятного состояния атмосферного воздуха, его восстановлению и улучшению для обеспечения наилучших условий жизни людей – их труда, быта, отдыха и охраны здоровья.

Предприятия или их отдельные здания и сооружения, технологические процессы которых являются источником выделения в атмосферный воздух вредных и неприятно пахнущих веществ, отделяют от жилой застройки санитарно-защитными зонами. Санитарно-защитная зона для предприятий и объектов может быть увеличена при необходимости и надлежащем обосновании не более чем в 3 раза в зависимости от следующих причин: а) эффективности предусмотренных или возможных для осуществления методов очистки выбросов в атмосферу; б) отсутствия способов очистки выбросов; в) размещения жилой застройки при необходимости с подветренной стороны по отношению к предприятию в зоне возможного загрязнения атмосферы; г) розы ветров и других неблагоприятных местных условий (например, частые штили и туманы); д) строительства новых, еще недостаточно изученных вредных в санитарном отношении производств.

Размеры санитарно-защитных зон для отдельных групп или  комплексов крупных предприятий  химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, машиностроительной и других отраслей промышленности, а также тепловых электрических станций с выбросами, создающими большие концентрации различных вредных веществ в атмосферном воздухе и оказывающими особо неблагоприятное влияние на здоровье и санитарно-гигиенические условия жизни населения, устанавливают в каждом конкретном случае по совместному решению Минздрава и Госстроя России.

Для повышения эффективности  санитарно-защитных зон на их территории высаживают древесно-кустарниковую  и травянистую растительность, снижающую  концентрацию промышленной пыли и газов. В санитарно-защитных зонах предприятий, интенсивно загрязняющих атмосферный воздух вредными для растительности газами, следует выращивать наиболее газоустойчивые деревья, кустарники и травы с учетом степени агрессивности и концентрации промышленных выбросов. Особо вредны для растительности выбросы предприятий химической промышленности (сернистый и серный ангидрид, сероводород, серная, азотная, фтористая и бромистая кислоты, хлор, фтор, аммиак и др.), черной и цветной металлургии, угольной и теплоэнергетической промышленности.

Из-за неблагополучного состояния окружающей среды в  России ежегодно погибают более 300 тыс. человек. К традиционным, существовавшим в нашей стране много лет экологическим  проблемам прибавилась еще одна - проблема тропосферного (приземного) озона.

Трудно найти человека, который не знал бы о существовании  в стратосфере  Земли озоновых дыр, лишающих нас защиты от избыточного  ультрафиолета Солнца, губительного для всего живого. На фоне этой глобальной проблемы, казалось бы, совершенно невинно выглядит влияние на  наше здоровье другого озона, находящегося в приземном  воздухе, которым мы дышим. Люди обращают внимание на загрязнение атмосферы  выбросами промышленных предприятий и выхлопами автомобилей, но мало кто знает, как опасен приземный озон для  человеческого организма.

Токсичность озона (О3) проявляется  в результате его действия на дыхательную  систему человека и животных. Озон обладает высокой химической активностью, для проявления его токсического действия достаточно минимальных  концентраций. Он является почти идеальным боевым отравляющим веществом, и только по причине трудности его

получения он не оказался в числе примененных боевых газов  в период Первой мировой войны. К  числу его недостатков военные относят резкий запах.

Опасность приземного озона, условия его возникновения и  необходимость разработки способов защиты давно тревожат общественность и правительства промышленно  развитых стран.

Существует международный  термин «доиндустриальный озон». Его концентрация в воздухе составляла 10-20 мкг/м3. Развитие автотранспорта привело к значительному увеличению концентрации озона в тропосфере. Этот приземный озон американцы называют «плохим», в отличие от хорошего - стратосферного. Индустриально развитые страны столкнулись с этой бедой несколько десятилетий назад, а Россия - только в конце 1990-х годов.

Как образуется озон?

Повышенный уровень  приземного озона возникает лишь при определенных метеорологических  условиях - в жаркую погоду.