ЭГС лекции 2-я часть


ВОЗДУШНАЯ СРЕДА ГОРОДА

Состав, строение, свойства и функции атмосферы.

Атмосфера – внешняя газовая оболочка Земли, механическая смесь различных газов, водяных паров и твердых (аэрозольных) частиц.
Атмосферный воздух необходим для дыхания живых организмов (существ), используется в технологических процессах горения и плавки, как сырье для получения кислорода, азота, инертных газов, оксида углерода. Атмосфера является средой для размещения газообразных выбросов производств. Под воздействием атмосферных осадков, солнечной радиации и в результате переноса воздушных масс атмосферный воздух избавляется от посторонних примесей. Этот процесс называется самоочищением атмосферы.
Атмосфера выполняет следующие функции:
- содержит кислород, необходимый для дыхания живых организмов;
- является источником углекислого газа для фотосинтеза растений;
- защищает живые организмы от космических излучений;
- сохраняет тепло земли и регулирует климат;
- трансформирует газообразные продукты обмена веществ;
- переносит водяные пары по планете;
- является средой обитания летающих форм организмов;
- служит источником химического сырья и энергии;
- принимает и трансформирует газообразные и пылевидные выбросы.
Состав атмосферы находится в состоянии динамического равновесия, поддерживаемого такими климатичекими факторами, как перемещение воздушных масс (ветер и конвекция) и атмосферные осадки; жизнедеятельностью животного и растительного миров, особенно лесов и планктона мирового океана; космическими процессами; геохимическими явлениями; хозяйственной деятельностью человека.
Примерный химический состав атмосферного воздуха ( в объемных процентах в пересчете на сухой воздух:
- азот - 78.1%;
- кислород – 20,85%;
- аргон – 0,93%;
- диоксид углерода – 0,33%;
- неон, гелий, криптон, ксенон, озон, водород и др. – 0,087%;
- водяные пары – 0,01-4%. 15
Общая масса атмосферы составляет 5,14*10 тонн. Около 50% массы атмосферы приходится на нижний слой толщиной около 5 км. Масса слоя толщиной 30 км составляет 99% всей массы атмосферы.
По вертикали атмосфера имеет слоистое строение. Выделение отдельных зон основано на изменении температуры с высотой.

Характеристика основных зон, выделяемых в атмосфере
Зона : Верхняя и нижняя границы : Температура, 0С
атмосферы : зоны от уровня моря, км : нижняя граница : верхняя граница
: : зоны : зоны

Тропосфера : 0 – 11 : +15 : -56
Стратосфера : 11 – 50 : -56 : -2
Мезосфера : 50 – 85 : -2 : -92
Термосфера : 85 – 500 : -92 : +1200

Верхняя граница атмосферы четко не выделяется. Она переходит постепенно в космическое пространство.
Характеристика загрязняющих атмосферу веществ
и классификация источников загрязнения

Загрязнение атмосферы – изменение состава атмосферы в результате попадания в нее примесей.
Примесь в атмосфере – это рассеянное в атмосфере вещество, не содержащееся в ее постоянном составе.
Загрязняющее воздух вещество – это примесь в атмосфере, оказывающая неблагоприятное воздействие на окружающую среду и здоровье населения.
Поскольку примеси в атмосфере могут претерпевать различные превращения, их можно условно разделить на первичные и вторичные.
Первичная примесь в атмосфере – примесь, сохранившая за рассматриваемый интервал времени свои физические и химические свойства.
Превращения примесей в атмосфере – процесс, при котором примеси в атмосфере подвергаются физическим и химическим изменениям под влиянием природных и антропогенных факторов, а также в результате взаимодействия между собой.
Вторичная примесь в атмосфере – это примесь в атмосфере, образовавшаяся в результате превращения первичных примесей.
По воздействию на организм человека загрязнение атмосферы подразделяют на физическое и химическое. К физическому относят: радиоактивное излучение, тепловое воздействие, шум, низкочастотные вибрации, электромагнитные поля. К химическому – наличие химических веществ и их соединений.
Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ характеризуются по 4 признакам:
- по агрегатному состоянию;
- химическому составу;
- размеру частиц;
- массовому расходу выброшенного вещества.
Загрязняющие вещества выбрасываются в атмосферу в виде смеси пыли, дыма, тумана, пара и газообразных веществ.
Источники выбросов подразделяют на естественные, обусловленные природными процессами, и антропогенные (техногенные), являющиеся результатом деятельности человека.
К числу естественных источников загрязнения атмосферного воздуха относят пыльные бури, массивы зеленых насаждений в период цветения, степные и лесные пожары, извержения вулканов.
Примеси, выделяемые естественными источниками:
- пыль растительного, вулканического, космического происхождения, продукты эрозии
почвы, частицы морской соли;
- туманы, дым и газы от лесных и степных пожаров;
- газы вулканического происхождения;
- продукты растительного, животного, бактериального происхождения.
Естественные источники обычно бывают площадными (распределенными) и действуют сравнительно кратковременно. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.
Антропогенные (техногенные) источники загрязнения атмосферного воздуха представлены, главным образом, выбросами промышленных предприятий и автотранспорта и отличаются многочисленностью и многообразием видов.
Источники выбросов бывают стационарными и передвижными.
Источники выбросов в атмосферу подразделяют на точечные, линейные и площадные.
Источники выбросов бывают организованные и неорганизованные.
Наиболее распространенными загрязняющими веществами, поступающими в атмосферу от техногенных источников, являются: оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, углеводороды, пыль.
Основные источники образования и выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу

Антропогенные источники первичного пылеобразования возникают в результате следующих процессов:
- механическая обработка различных веществ (дробление, шлифование, резание);
- транспортировка сыпучих материалов (погрузка, просеивание, перемешивание);
- тепловые процессы и процессы горения (сжигание, сушка, плавление);
- износ и разрушение веществ (тормозные колодки автомобиля, абразивный круг заточного
станка).
Пыль, содержащаяся в атмосфере, классифицируется по времени и форме ее образования:
- первичное пыление – пыль, образующаяся в результате какого-либо естественного или
антропогенного процесса и выбрасываемая в атмосферу;
- вторичное пыление – пыль, образуемая в атмосфере из находящихся в ней жидких и
газообразных веществ в результате химических или физических преобразований;
- поверхностное пыление – переход пыли, сформировавшейся на поверхности земли, в атмосферу.
Жидкие загрязняющие вещества образуются при конденсации паров, распылении и разливе жидкостей, в результате химических или фотохимических реакций. Конденсация паров происходит в результате охлаждения их окружающим атмосферным воздухом. В зависимости от точки плавления сконденсированные пары при низких температурах могут переходить в твердые частицы.
Газообразные загрязняющие вещества образуются в результате химических реакций окисления, восстановления, замещения, разложения, а также в процессе электролиза, выпаривания, дистилляции.
Наибольшую часть газообразных выбросов составляют продукты окисления, образовавшиеся в процессе горения. При окислении углерода образуется СО и СО2, при окислении серы – µО2, азота –
·О и
·О2.
При неполном сгорании в результате неполного окисления образуются альдегиды или органические кислоты.


Источники образования и выбросов в атмосферу
загрязняющих веществ по отраслям промышленности

Тепловые электростанции. Ожидаемое в ближайшие десятилетия истощение запасов нефти и газа ставит перед энергетиками задачу расширения доли использования твердого топлива, в особенности углей и сланцев низкого качества, запасов которых хватит на длительное время.
Эти виды топлива имеют пониженную теплотворную способность, повышенные зольность и содержание серы.
Отсюда следует, что в энергетике намечается тенденция увеличения удельных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
При сжигании углей средняя запыленность дымовых газов составляет 10 – 50 г/мі.
Химический состав пыли (золы) зависит от месторождения угля, толщины пласта, содержания в угле пустой породы. Пыль состоит из SiO2, Al2O3, Fe2O3, Cao, MgO, K2O, Na2O и содержит микропримеси соединений ванадия, ртути, свинца, мышьяка, радиоактивные и канцерогенные вещества.
Добыча минерального сырья. Осуществляется в шахтах или открытых разработках. Источниками загрязнения атмосферы являются терриконы, отвалы, открытые разрезы, участки погрузки, разгрузки и транспортировки сыпучих материалов. Выбросы в атмосферу происходят в результате поверхностного пыления. Тлеющие угольные отвалы и терриконы выделяют в атмосферу газы, содержащие CO, CO2, H2S, NOx. При проведении взрывных работ образуется пылегазовое облако, содержащее пыль измельченной породы, CO, NOx.
Черная металлургия. Предприятия черной металлургии оказывают крайне негативное воздействие на состояние атмосферного воздуха таких крупных городов Украины, как Алчевск, Днепропетровск, Донецк, Запорожье, Кривой Рог, Мариуполь и другие.
Основными источниками образования и выбросов в атмосферу являются следующие технологические процессы: подготовка сырья (обогащение, агломерация), производство кокса, доменное производство, производство стали, производство проката.
Доля неорганизованных выбросов в общем объеме выбросов предприятия достигает
10 – 26 %.
Агломерационное производство сопровождается выбросами агломерационных газов, в состав которых входят пыль, CO2 – 4,2%, CO – 0,6-0,9%, SO2 - 0,05%.
В процессе производства кокса имеют место выбросы в атмосферу коксового газа. Примерный состав коксового газа: CO2 – 1,6-3%, O2 – 0,4-0,8%, CmHn – 2-2,5%, CO – 5-6%, CH4 – 24,5-26,5%, H2 – 58-62%, N2 – 2-3,5%.
В доменном производстве имеют место выбросы в атмосферу продуктов сгорания из доменной печи (колошниковые газы), в процессах загрузки шихты, выпуска чугуна, охлаждения шлака. Колошниковый газ содержит: пыль – до 30 г/м3, CO – 23-40%, CO2 – 15-22%, H2 – 1,5-6%, следы SO2, H2S.
На долю мартеновского производства в общем балансе пылегазовых выбросов сталеплавильных агрегатов приходится 75% пыли, 85% оксидов азота, 90% диоксида серы.
Запыленность дымовых газов составляет 0,5-2 г/м3. Пыль на 85-88% состоит из оксидов железа, являющихся частично продуктами возгонки металла в реакционной зоне ванны, а частично – продуктами механического уноса дымовыми газами капель расплава. Количество частиц меньше 1 мкм достигает 70-85%.
Газы содержат следующие вредные примеси: СО – до 1%, образующегося в результате неполного окисления углерода, содержащегося в чугуне; SO2 – окисление серы, содержащейся в чугуне; NOх – окисление при высоких температурах N2, содержащегося в воздухе.
В прокатном производстве выделение загрязняющих веществ в атмосферу, по сравнению с другими производствами заводов черной металлургии, значительно меньше.
Цветная металлургия. Существенный вклад в загрязнение воздушного бассейна предприятиями цветной металлургии вносят заводы по производству алюминия. Алюминий производят в две стадии: рафинирование бокситов (горная порода, состоящая, в основном, из гидратов глинозема) до оксида алюминия Al2O3 (глинозема); восстановление оксида алюминия в электролизерах.
Производство глинозема сопровождается выделением большого количества запыленных газов. Содержание пыли в газах от различного технологического оборудования может достигать 5-580 г/м3. Кроме пыли, отходящие газы содержат: HCl, HF, CO, SO2.
Электролиз проводят в расплаве оксида алюминия (при температуре более 658єС) и криолита. Требуемый состав электролита поддерживается за счет добавок солей фтора. В ходе электролиза имеются потери из-за термодиссоциации криолита на его составляющие: фториды Na и Al, которые частично испаряются.
Удельный выброс загрязняющих атмосферу веществ: соединения фтора – до 20 кг/т, сернистые соединения – до 10-12 кг/т, смолистые вещества – до 11 кг/т, пыль – 30-85 кг/т.
Машиностроение. На машиностроительных предприятиях основными источниками загрязнения атмосферы являются следующие виды производства: сварка и тепловая резка металла, литейное производство, механическая обработка металлов, нанесение лакокрасочных покрытий.
При выполнении сварочных работ и тепловой резке металла в воздух выделяется сварочный аэрозоль. В составе которого в зависимости от вида сварки, марок электродов и флюса содержатся оксиды металлов (железа, марганца, хрома, ванадия, алюминия, цинка, меди и др.) в виде твердых частиц и газообразные соединения (фтористый водород, оксид углерода, оксиды азота, озон). Образующийся аэрозоль характеризуется мелкой дисперсностью – скорость витания частиц не превышает 0,1 м/с.
Количество образующихся при сварке пыли и газов зависят от количества расходуемых электродов, а при резке – еще и от толщины разрезаемого материала.
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха в литейном производстве являются плавильные агрегаты, шихтовый двор, участки подготовки формовочных и стержневых смесей, разлива металла и очистки литья.
Чугунолитейные вагранки выделяют в атмосферу пыль, окись углерода, сернистый ангидрид, углеводороды, оксиды азота. Химический состав пыли: SiO2 – 20-50%, CaO – 2-12%, Al2O3 – 0,5-6%, MgO – 0,5-4%, Fe2O3 + FeO – 10-36%, C – 30-45%. Размер частиц пыли – 5-150 мкм.
При разливе из вагранок металла в ковши 1 т чугуна в атмосферу выделяется около 130 г СО и 20 г графитовой пыли.
При разливе чугуна в формы в атмосферу выделяется 1 кг СО на 1 т отливки.
При плавке стали или чугуна в электродуговых печах выделяется меньшее количество, чем при плавке в вагранках, пыли, SO2, CO (более 10 раз), NOx.
Механическая обработка металлов (резание и абразивная обработка) сопровождается выделением в атмосферу пыли, туманов масел и эмульсий. Интенсивность пылеобразования при резании зависит от вида и мощности оборудования, скорости резания, величины подачи режущего инструмента, состава материала обрабатываемого изделия. Интенсивность пылеобразования при абразивной обработке зависит от мощности станка, глубины резания, диаметра шлифовального круга. Размер частиц пыли – 15-60 мкм.
При нанесении лакокрасочных покрытий выделение в атмосферу загрязняющих веществ зависит от способа нанесения покрытия, расхода окрасочного материала, доли содержания в нем растворителя, доли компонентов лакокрасочного материала, выделяющегося из него в процессе окраски и сушки.
Считается, что в процессе формирования лакокрасочного покрытия происходит практически полный переход легколетучей части растворителя в парообразное состояние.
Строительная промышленность. Производство кирпича включает: добычу, дроблении, просеивания сырьевых компонентов и составление шихты, формование кирпича, резку, сушку и обжиг.
Выбросы в атмосферу составляют:
- частицы мелкодисперсной сухой глины и ее примесей при погрузочно-разгрузочных
работах, транспортировке, дозировке, хранении;
- выбросы из печей от сгорании топлива, озоления и испарения примесей, находящихся в
глине.
Они содержат аэрозоли, SO2, NOx, CO, фториды. Средний удельный объем выбросов – 30-40 кг/т кирпича.
Производство цемента включает добычу, дробление и смешение исходных материалов, обжиг и дробление клинкера, охлаждение и фасовку готовой продукции. Сырьем для производства цемента является смесь известняка, глины или глинистых сланцев с добавками доменных или котельных шлаков. Смесь сырьевых компонентов (клинкер) обжигается во вращающихся печах, в которых топливо (уголь, нефть или газ) сжигают в нижнем торце печи.
Выбросы загрязняющих веществ происходят в процессе добычи, хранения, дробления, дозировки и транспортировки исходного сырья, при обжиге клинкера и его измельчении, при фасовке и погрузке цемента.
В атмосферу выбрасываются пыль и продукты сгорания, содержащие оксиды серы и азота.
Удельный выброс пыли при производстве извести на 1 т продукции составляет 190 кг.
Производство стекла включает подготовку сырьевых компонентов, получение шихты, ее варку в печи и формование. Распространение получили стекловаренные печи с прямым сжиганием газа или угля. В атмосферу выбрасываются:
- аэрозоли, возникающие при подготовке исходного сырья;
- аэрозоли из стекловаренных печей;
- сернистый ангидрид – образуется при сгорании серы, содержащейся в топливе, и при
разложении сульфатов в стекольной шихте, в основном сульфата натрия;
- диоксид азота – образуется путем термического связывания атмосферного азота в печи;
- фтористые соединения и мышьяк – из минеральных примесей в исходном сырье.
Бетон производят путем смешивания отмеренных доз песка, цемента, заполнителя и воды.
В атмосферу выбрасывается пыль, образующаяся при погрузке, разгрузке, транспортировке материалов, особенно цемента, так как цемент на 10-20% состоит из частиц размером менее 5 мкм.
Основными источниками загрязнения атмосферы при производстве железобетонных изделий являются места разгрузки железнодорожных вагонов с цементом, песком и щебнем, места разгрузки цемента в емкости пневмотранспортером, расходные бункера, бетоносмесители, емкости для приготовления и хранения смазочных материалов, посты ручной и полуавтоматической сварки арматуры.
Переработка нефти и хранение нефтепродуктов. Основные процессы, являющиеся источниками загрязнения атмосферы:
- каталитический крекинг – из регенератора и дожигателя СО выделяются оксиды серы,
азота, аэрозоли, углеводороды, аммиак;
- каталитический гидрокрекинг – при регенерации катализатора в короткие промежутки
времени могут выделяться СО, NH3, H2S;
- обогрев аппаратов – аэрозоли, SO2,CO, NOx, углеводороды, альдегиды;
- сжигание в факеле – CO, SO2, NOx;
- складирование и хранение – все резервуары, в которых находятся жидкости, содержащие легкие углеводороды, включая сырую нефть, являются потенциальными источниками утечки углеводородов в атмосферу. При изменении атмосферного давления резервуар «дышит». Выбросы углеводородов происходят при наполнении и опорожнении резервуаров, через уплотнение крышки.
Химическая промышленность, производство минеральных удобрений. На химических предприятиях производится более 70 000 видов готовой продукции. Вместе с побочными продуктами в производстве используется 500-600 тыс. химических соединений. Часто в качестве сырья для получения химических продуктов используются отходы других производств.
Основные выбросы химических предприятий: аэрозоли, оксиды серы, азота, углеводороды, оксид углерода. Большинство выбросов аэрозолей в химической промышленности образуется в процессах дробления, размола, синтеза (разложения), погрузки, упаковки и транспортировки готовой продукции.
Производство серной кислоты – основной источник выбросов оксидов серы; производство аммиака – оксидов азота; пластмасс – углеводородов; газовой сажи – оксида углерода.
При производстве удобрений главными загрязняющими веществами являются аэрозоли, содержащие соединения азота, фосфора и фтора.
При производстве мочевины выбросы содержат твердые частицы – до 150 кг/т, аммиак – до 14 кг/т, формальдегид – 10 г/т.
Суперфосфат получают путем обработки фосфоритовой руды кислотой. Главное загрязняющее атмосферу вещество – фтористые соединения в газообразном состоянии и в виде аэрозолей. Газообразные фториды могут выделяться из готовой продукции в течение 3-5 дней после изготовления.
Деревообработка. В атмосферу выделяются: при механической обработке древесины – опилки, шлифовальная пыль; при горячем прессовании, склеивании и сушке шпона – пары формальдегида, фенола, аммиака; при отделке изделий – пары ароматических углеводородов.
Складирование и сжигание бытовых отходов. Источниками загрязнения воздушного бассейна служат: мусорные свалки и мусоросжигательные заводы. С продуктами сгорания в атмосферу попадают пыль (150-250 мг/м3), SO2 (50-200 мг/м3), HCl (200-1000 мг/м3), СО (до 0,3%), альдегиды и органические кислоты (0,3-1,5%), канцерогенные вещества (6,5-7 мг/т отходов), присутствуют следы HF и диоксинов.
Пищевая промышленность. Выбросы от данной отрасли существенно меньше, чем в других видах производства. Выбросы обусловлены обработкой сухих сыпучих продуктов (зерно, соль, сахар, крупа, крахмал) и термической обработкой продуктов (копчение, варка).
Выделение аэрозолей происходит при переработке сыпучих материалов при производстве крахмала – около3,7 кг/т готовой продукции; на мельницах при помоле пшеницы и ржи – до 3,2 кг/т; при помоле соевых бобов – до2,2 кг/т; при переработке зерна на пиво и водку – 1,4 кг/т.
Газообразные вещества – это различные спирты, альдегиды, неприятно пахнущие вещества.
Автомобильный транспорт. В автомобиле существует три вида выбросов: отработанные газы двигателей, картерные газы, топливные испарения. Наиболее объемными из них являются отработанные газы. Основными загрязняющими веществами отработанных газов являются оксид углерода, оксиды азота, несгоревшие углеводороды, диоксид серы, сажа, полициклические ароматические углеводороды, бенз(а)пирен.


Рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере

Рассеивание в атмосфере загрязняющих веществ, выбрасываемых из дымовых труб и вентиляционных устройств, подчиняется законам турбулентной диффузии. На процесс их рассеивания существенное влияние оказывают следующие факторы: состояние атмосферы, физические и химические свойства выбрасываемых веществ, высота и диаметр источника выбросов, расположение источников, рельеф местности.
Влияние климатических условий на рассеивание примесей в атмосфере. Метеоусловия оказывают существенное влияние на перенос и рассеивание примесей в атмосфере. Наибольшее влияние оказывает режим ветра и температуры (температурная стратификация), осадки, туманы, солнечная радиация.
Ветер может оказывать различное влияние на процесс рассеивания примесей в зависимости от типа источника и характеристики выбросов.
Если отходящие газы перегреты относительно окружающего воздуха, то они обладают начальной высотой подъема. В связи с этим вблизи источника создается поле вертикальных скоростей, способствующих подъему факела и уносу примесей вверх. Этот подъем обусловливает уменьшение концентраций примесей у земли. Эта концентрация убывает и при очень сильных ветрах, однако это происходит за счет быстрого переноса примесей в горизонтальном направлении. В результате наибольшие концентрации примесей в приземном слое формируются при некоторой скорости, которую называют «опасная».
При низких и холодных источниках выбросов повышенный уровень загрязнения воздуха наблюдается при слабых ветрах (v = 0-1 м\с) вследствие скопления примесей в приземном слое.
Прямое влияние на загрязнение воздуха в городе оказывает направление ветра. Существенное увеличение концентрации примесей наблюдается тогда, когда преобладают ветры со стороны промышленных объектов.
Если температура окружающего воздуха понижается с высотой, нагретые струи воздуха поднимаются вверх (конвекция), а взамен их опускаются холодные. Такие условия называются конвективными.
Если вертикальный градиент температуры будет отрицательным (температура возрастает с высотой), то вертикально поднимающийся поток становится холоднее окружающих масс и его движение затухает. Такие условия называются инверсионными.
Если повышение температуры начинается непосредственно от поверхности земли, инверсию называют приземной, если жн с некоторой высоты над поверхностью земли – приподнятой. Инверсии затрудняют вертикальный воздухообмен и рассеивание примесей в атмосфере.
Для состояния атмосферы в городах наибольшую опасность представляет приземная инверсия в сочетании со слабыми ветрами, т.е. ситуация «застоя воздуха».
Туманы на содержание загрязняющих веществ в атмосфере влияют следующим образом. Капли тумана поглощают примесь, причем не только вблизи подстилающей поверхности, но и из вышележащих, наиболее загрязненных слоев воздуха. Вследствие этого концентрация примесей значительно возрастает в слое тумана и уменьшается над ним. Растворение сернистого газа в каплях тумана приводит к образованию серной кислоты.
Осадки очищают воздух от примесей. После длительных интенсивных осадков высокие концентрации примесей в атмосфере практически на наблюдаются.
Солнечная радиация обусловливает фотохимические реакции в атмосфере с образованием различных вторичных продуктов, обладающих часто более токсичными свойствами, чем вещества, поступающие от источников выбросов. Таким образом происходит окисление сернистого газа с образованием сульфатных аэрозолей.


Смоги
·

Смог (от английского smok – дым, fog – туман) – атмосферное явление, наступающее при совпадении определенных метеорологических условий и высокой степени загрязнения атмосферного воздуха.
Различают следующие виды смогов: фотохимический, лондонский и ледяной.
Фотохимический смог образуется в ясную солнечную погоду, при низкой влажности, температуре выше +30є С, полном отсутствии ветра и высокой загрязненности воздуха. При фотохимическом смоге наблюдается появление голубоватой дымки или беловатого тумана и связанное с этим ухудшение видимости. Основными химическими соединениями, обеспечивающими вышеперечисленные свойства смога, являются озонид углерода и пероксиацилнитраты (ПАН), образующиеся в результате химических реакций находящихся в воздухе углеводородов с оксидами азота и углерода под воздействием солнечной радиации (фотохимический эффект).
Смог вызывает у людей раздражение органов чувств, химически действует как окислитель (усиливает коррозию металлов, приводит к растрескиванию резины).
Фотохимический смог характерен для Днепропетровска, Донецка, Запорожья и других городов.
Лондонский смог формируется при влажности воздуха около 100%, температуре 0є С, длительной штилевой погоде и высокой концентрации продуктов сгорания твердого и жидкого топлива (SO2, сажа, NOx и CO). Наблюдается чаще в осеннее - зимний период, характерен для умеренных широт с влажным морским климатом. Смог получил свое название после происшедшей в столице Великобритании в декабре 1952 года катастрофы, связанной с высокой загрязненностью воздуха и длительным штилем в течение двух недель. В этот период резко повысилось число легочных и сердечно – сосудистых заболеваний, смертность увеличилась более, чем в 10 раз.
Смог типа лондонского характерен для Мариуполя, Одессы и других приморских городов.
Ледяной смог характерен для городов, расположенных в высоких (северных) широтах. Он образуется при температуре ниже -30є С, полном штиле, высокой влажности воздуха и наличии мощных источников загрязнения атмосферы. При низкой температуре капельки водяного пара превращаются в кристаллики льда (размером 5 – 10 мкм) и повисают в воздухе в виде густого белого тумана. Видимость уменьшается до 8 – 10 м. На кристалликах льда адсорбируются частички и молекулы пылегазовых выбросов. Утяжеляясь, кристаллики льда опускаются в приземный слой. Дыхание в таком тумане становится невозможным.
Для Украины ледяной смог не характерен.




Мероприятия по защите воздушного бассейна

Мероприятия по охране атмосферного воздуха городской среды можно условно разделить на следующие группы:
- организация санитарно – защитных зон;
- архитектурно – планировочные решения;
- инженерно – организационные мероприятия;
- безотходные и малоотходные технологии;
- технические средства и технологии очистки выбросов.

Санитарно – защитные зоны.
Объекты, являющиеся источниками выбросов в атмосферу вредных и с неприятным запахом веществ, следует отделять от жилой застройки санитарно – защитной зоной (СЗЗ).
Размеры нормативной СЗЗ до границы жилой застройки устанавливают в зависимости от мощности предприятия, особенностей технологического процесса производства, характера и количества выделяемых в атмосферу вредных и с неприятным запахом веществ. В соответствии с санитарной классификацией промышленных предприятий размеры санитарно – защитных зон устанавливаются в пределах от 50 до 3000 м в зависимости от класса опасности предприятия.

Нормативные размеры санитарно – защитных зон
Класс опасности
предприятия
Размер санитарно -
защитной зоны, м

I.A
I.Б
II
III
IV
V
3000
1000
500
300
100
50


Предприятия с технологическими процессами, не приводящими к выбросам в атмосферу загрязняющих веществ, допускается размещать в пределах жилых районов.
СЗЗ нельзя рассматривать как резервную территорию и использовать ее для расширения промышленной площадки. На территории СЗЗ допускается размещение объектов более низкого класса вредности, чем основное производство, - складов, гаражей, автостоянок и т. Д.
Размер СЗЗ до границы жилой застройки следует устанавливать:
- для предприятий с технологическими процессами, являющимися источниками загрязнения
атмосферы – непосредственно от источника загрязнения (трубы, шахты, аэрационные
фонари зданий, места погрузки – разгрузки сырья и т.д.);
- для предприятий с технологическими процессами, являющимися источниками шума, вибрации, электромагнитных волн, радиочастот – от зданий, сооружений и площадок, где установлено это оборудование.
Территория СЗЗ должна быть благоустроена и озеленена. При проектировании благоустройства СЗЗ необходимо сохранять существующие зеленые насаждения. Со стороны селитебной территории надлежит предусматривать полосу древесно-кустарниковых насаждений шириной не менее 50 м, а при ширине зоны до 100 м – не менее 20 м.
Вблизи предприятий с большим количеством выбросов вредных веществ санитарно – защитная зона формируется в виде аэродинамической системы, состоящей из зеленых защитных полос и открытых пространств между ними. Полосы целесообразно размещать под углом 80 - 90є к основному направлению ветра. При этом зона проветривается по многочисленным каналам в горизонтальном направлении. Завихрение воздуха за полосами способствует образованию восходящих потоков и рассеиванию выбросов в наиболее высоких слоях атмосферы. Одновременно защитные полосы и газонные покрытия задерживают пыль и аэрозоли, поглощают вредные газы.
При нахождении промышленного предприятия внутри жилой застройки и невозможности обеспечить соблюдение размеров СЗЗ в соответствии с нормативами необходимо обеспечить степень очистки пылегазовых выбросов до уровня ПДК на границе предприятия.

Архитектурно – планировочные мероприятия
К архитектурно – планировочным относят мероприятия, связанные с выбором площадки под строительство промышленного предприятия, взаимным расположением предприятия и жилых кварталов, взаимным расположением цехов предприятия, устройством зеленых зон.
Промышленный объект должен быть расположен на ровном, возвышенном, хорошо проветриваемом месте.
Площадка жилой застройки должна быть размещена ниже предприятия, в противном случае преимущество высоких труб для рассеивания вредных выбросов сводится на нет.
Источники загрязнения атмосферы желательно располагать за чертой населенных пунктов и с подветренной стороны от жилых массивов по средней розе ветров теплого периода года, чтобы выбросы уносились в сторону от жилых кварталов.
Расстояние между производственными зданиями при удалении вредных веществ через аэрационные фонари должно быть больше восьми высот впереди отстоящего здания, если оно широкое, и десяти, если оно узкое. В этом случае загрязняющие вещества не будут накапливаться в межкорпусной зоне.
Цеха, выделяющие наибольшее количество загрязняющих веществ, следует располагать на краю производственной территории со стороны, противоположной жилому массиву.
Расположение цехов должно быть таким, чтобы при направлении ветра в сторону жилых кварталов их выбросы не объединялись.
Важное место занимают методы фитомелиорации с использованием зеленых насаждений, облесение и задернение территорий.
При прохождении запыленного воздуха через кроны деревьев и кустарников, травянистую растительность он очищается о пыли благодаря осаждению аэрозольных частиц на поверхности листьев, стеблей, стволов растений.
Зеленые насаждения могут поглощать газообразные примеси. Например, 10 кг листьев дерева ( в пересчете на сухую массу) за период с мая по сентябрь поглощают следующее количество сернистого газа: тополь – 180 г, липа – 100 г, береза – 90 г, клен – 20-30 г. Для лесостепи поглотительная способность зеленых насаждений составляет 700-1000 кг/га. В районах, где выпадает большее количество осадков, поглотительная способность зеленых насаждений возрастает.

Инженерно-организационные мероприятия
Основные виды инженерно-организационных мероприятий:
1) снижение интенсивности и организация движения автотранспорта – строительство объездных и окружных дорог вокруг городов, устройство развязок на пересечениях дорог на разных уровнях, организация на основных городских магистралях движения по типу «зеленая волна»;
2) увеличение высоты дымовых труб - чем выше труба, тем лучше рассеивание пылегазовых выбросов в атмосфере ( труба высотой 100 м рассеивает вредные вещества в радиусе 20 км, высотой 250 м – в радиусе до 75 км); однако, выбросы через высокие трубы повышают общее фоновое загрязнение воздуха, поэтому на практике не рекомендуется строительство труб более 150 м;
3) повышение скорости движения газов в дымовой трубе – это способствует увеличению начального подъема выбросов, улучшению условий их рассеивания; однако, при этом возрастает гидравлическое сопротивление трубы и соответственно удельные энергозатраты на транспортировку газов.

Малоотходные и безотходные технологии
Внедрение безотходных и малоотходных технологий является наиболее перспективным мероприятием, позволяющим коренным образом снизить уровень загрязнения воздушного бассейна.
Наиболее перспективными направлениями в области снижения газообразных выбросов предприятий являются:
- переход предприятий теплоенергетики с твердого топлива на природный газ, что
позволяет значительно снизить выбросы в атмосферу пыли (золы) и сернистых
соединений;
- внедрение в качестве автомобильного топлива природного газа и других альтернативных
видов топлива;
- совершенствование топочного пространства и топливных горелок энергетических котлов,
оптимизация процесса сжигания топлива, что позволит снизить выбросы оксидов азота в
атмосферу;
- снижение энергоемкости производства и использование вторичных энергоресурсов в виде
горячей воды и горячих газов.

Технические средства и технологии очистки выбросов
Очистка пылегазовых выбросов является основным мероприятием по защите и восстановлению воздушного бассейна.
Существуют различные методы очистки выбросов от твердых, жидких и газообразных примесей. На основе этих методов разработано большое количество устройств и аппаратов с высокой эффективностью очистки пылегазовых выбросов. В целях экономии производственных площадей эти устройства и аппараты размещают, как правило, в верхних ярусах цехового пространства.
Для очистки газов от твердых и жидких частиц применяют технологии сухой инерционной очистки газов, мокрой очистки газов, фильтрации, электростатического осаждения.
Для очистки газов от газо- и парообразных компонентов применяют методы абсорбции, адсорбции, термическую и термокаталитическую очистку, биохимические ре не оказывают столь быстрого разрушающего действия на живые организмы, однако отдаленные последствия его воздействия часто оказываются достаточно опасными.
К основным требованиям, предъявляемым к аппаратам пыле - газоочистки, относятся высокая эффективность и эксплуатационная надежность. Следует учитывать, что чем выше требуемая степень очистки газов и чем мельче улавливаемые частицы, тем большими оказываются удельные капитальные затраты на сооружение установок и расходы на их эксплуатацию.


Контроль уровня загрязнения атмосферного воздуха в городах

Мониторинг атмосферного воздуха – слежение за его состоянием и предупреждение и критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей и других живых организмов.
Для обеспечения мониторинга в развитых странах созданы автоматизированные системы контроля загрязненного воздуха (АСКЗВ).
Задачи, решаемые АСКЗВ:
- автоматическое наблюдение и регистрация концентраций загрязняющих веществ;
- анализ полученной информации с целью определения фактического состояния загрязнения
воздушного бассейна;
- принятие экстренных мер по борьбе с загрязнением;
- прогноз уровня загрязнения;
- выработка рекомендаций для улучшения состояния окружающей среды;
- уточнение и проверка расчетов рассеивания примесей.
АСКЗВ рассчитаны на измерение концентраций одного или нескольких ингредиентов из следующего ряда: SO2, CO, NOx, O3, CmHn, H2S, NH3; взвешенных веществ, а также определения влажности, температуры, направления и скорости ветра.
АСКЗВ оснащаются приборами на основе сенсоров. Различают электрохимические, амперометрические, полупроводниковые, пьезокварцевые, фотометрические сенсоры с использованием волоконной оптики и индикаторных трубок, биосенсоры, сенсоры на поверхностно-активных волокнах и др. АСКЗВ функционируют на уровне отдельных предприятий, города, региона, а также на национальном и межгосударственном уровнях.
Частота фиксации результатов измерений – от 3 раз в сутки до 60 раз в час.
В Украине наблюдение за уровнем загрязнения атмосферы осуществляют с помощью постов.
Посты наблюдения размещаются в павильоне или автомобиле, оборудованном соответствующими приборами.
Установлено три категории постов наблюдений: стационарный, маршрутный и передвижной (подфакельный).
Стационарный пост предназначен для непрерывной регистрации содержания загрязняющих веществ или регулярного отбора проб воздуха для последующего анализа.
Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха в фиксированной точке местности при наблюдениях, которые проводят с помощью специально оборудованного автомобиля-лаборатории.
Передвижной (подфакельный) пост предназначен для отбора проб под дымовым факелом с целью выявления зоны влияния данного источника. Наблюдения под факелом производят с помощью лаборатории, смонтированной в автомобиле. Подфакельные посты располагаются в определенных точках на фиксированных расстояниях от источника. Они перемещаются в соответствии с направлением факела обследуемого источника выброса.
Стационарные и маршрутные посты размещаются в местах, выбранных на основе предварительного исследования загрязнения атмосферы, как правило, в центральной части населенного пункта, в жилых районах с различным типом застройки, в первую очередь в наиболее загрязненных, на территориях, прилегающих к магистралям наиболее интенсивного движения транспорта, а также в зонах отдыха.
Подфакельные посты размещают с учетом ожидаемых наибольших концентраций на расстояниях 0,5; 1; 2; 10 км от границы санитарно-защитной зоны или источника загрязнения атмосферы с подветренной стороны от него.
Каждый пост независимо от категории размещается на открытой, проветриваемой со всех сторон площадке с непылящим покрытием (асфальт, твердый грунт, газон) таким образом, чтобы исключить искажение результатов измерений из-за наличия зеленых насаждений, зданий и других объектов.


Вредные физические воздействия

К числу вредных физических воздействий относят:
- ионизирующие излучения – радиационные воздействия высокого уровня энергии (потоки

·-,
·- и
·-частиц, образующиеся при радиоактивном распаде или в ускорителях),
электромагнитные излучения длиной волны менее 10-7 см;
- неионизирующие излучения – часть электромагнитного спектра длиной волны более 10-7
см в диапазоне от низких до лазерных частот, малые дозы радиоактивного излучения;
- акустические воздействия – шум, ультразвук и инфразвук;
- вибрация.
Ионизирующие излучения характеризуются высокой степенью биологического воздействия на уровне молекул и клеток, отдельных органов и организма в целом. При этом происходит поглощение биосубстратом энергии излучения, ионизация атомов и молекул, повреждение молекулярных соединений и образование активных свободных радикалов. Реакции организма зависят от вида излучения, скорости поглощения энергии, поглощенной дозы излучения, распределения энергии облучения в организме, индивидуальных особенностей организма.
Неионизирующие излучения не оказывают столь быстрого разрушающего действия на живые организмы, однако отдаленные последствия его воздействия часто оказываются достаточно опасными.

Радиационное воздействие
При облучении людей от источников радиоактивных излучений в дозах до 1 грея (Гр) повышается вероятность развития онкологических заболеваний и проявления генетических дефектов. Эти последствия значительно удалены во времени от момента облучения. При воздействии больших доз облучения последствия проявляются быстро в форме острой лучевой болезни, причем чем выше полученная доза облучения, тем быстрее и острее проявляется ее губительный эффект.
Воздействующее на организм излучение подразделяется на внешнее и внутреннее.
Внешнее облучение предполагает, источник воздействия находится вне организма. Оно связано в основном с бета- и гамма-излучением, имеющими высокую проникающую способность.
В случае, если радиоактивные вещества с пищей или вдыхаемым воздухом попадают внутрь организма, появляется источник внутреннего облучения. При внутреннем облучении на клетки организма воздействуют альфа-частицы.
Радиоактивное облучение связано с воздействием источников как естественного происхождения, так и созданных человеком.
Основная часть получаемой жителями Земли дозы облучения обусловлена естественными источниками. Средняя годовая индивидуальная доза от них составляет для землян 2 миллизиверта (мЗв). Для жителей Украины этот показатель выше и равен, по данным Министерства здравоохранения Украины, 4,46 мЗв.
Дозы облучения населения от естественных источников радиации зависят от высоты городов над уровнем моря, геологического строения и планировочно-архитектурных особенностей территории.
Для жителей горных местностей возрастает доля космического излучения в полученной за год индивидуальной дозе. Так, при подъеме от уровня моря до 2000 м облучение от космических лучей возрастает в несколько раз.
Повышение дозы облучения может быть вызвано использованием при строительстве зданий, дорог или планировке территорий материалов с высоким содержанием радионуклидов.
Опасным естественным источником внутреннего облучения человека является газ радон. Он в 7.5 раз тяжелее воздуха, не имеет цвета и запаха. Радиоактивными свойствами обладают радон-222 и радон-220, которые являются продуктам распада радия-226. Радон эманирует (выделяется) из горных пород через почву и скапливается в помещениях первых этажей зданий. Особенно при их недостаточной вентиляции. Определенный вклад в поступление радона в жилые помещения вносят материалы, из которых они построены, вода, поступающая из скважин. Радон скапливается в ванных комнатах особенно при пользовании душем.
Проведенные в 18 областных городах Украины замеры активности радона-222 в различных помещениях показали, что на первых этажах многоквартирных домов она составляет в среднем 48 Бк/м3, для этажей выше первого – 22 Бк/м3, а в одноэтажных строениях – 92 Бк/м3. В одном и том же городе концентрации радона могут отличаться на два порядка в зависимости от архитектурно - планировочных решений зданий.
Действующие в Украине нормативы допускают предельную среднегодовую концентрацию радона-222 в помещениях домов 50 Бк/м3. Проектами детских дошкольных учреждений и школ должны обязательно предусматриваться противорадоновые меры.
Источники радиоактивного излучения, созданные человеком, от светящихся циферблатов и аппаратов медицинской диагностики до атомного оружия и атомной энергетики, привели к возрастанию как индивидуальных, так и коллективных доз облучения.
По оценкам международных организаций, основную дозу, получаемую человеком от техногенных источников радиации, вносят медицинские процедуры. Рентгенологическое обследование получило в мире очень широкое распростронения и составляет в развитых странах от 300 до 900 обследований в год на 1000 жителей, не считая «обязательной» флюрографии. Дозы облучения, получаемые пациентами, во многом зависят от квалификации персонала и состояния оборудования. Нормы диагностического медицинского облучения в Украине предусматривают непревышение индивидуальной дозы, получаемой от источника, 1мЗв в год. Большие дозы могут быть получены при лечении с использованием радиационного облучения.
Источники ионизирующего излучения используют во многих приборах, предназначенных для контроля качества продукции, в исследовательских целях и т.п. Годовой лимит индивидуальной дозы для персонала, работающего с источниками радиации, составляет в Украине 20 мЗв в год.
Несмотря на то, что объем испытаний атомного оружия существенно сократился, по сравнению с 50-60 годами ХХ ст., на поверхность Земли с атмосферными осадками продолжают поступать из стратосферы долгоживущие радионуклиды, способствуя повышению радиационного фона. Так, в Харькове индивидуальная эквивалентная доза в 1962 г. Составляла 1,83 мЗв, в 1982г. – 4 мЗв, а в 1992 – уже 6,1 мЗв.
Атомный энергетический цикл вносит существенный вклад в повышение радиационного фона, в частности при складировании объемных радиоактивных отходов, образующихся в процессе добычи и обогащения урановых руд и при захоронении отработанного ядерного топлива и отслужившего срок эксплуатации оборудование АЭС. Однако наибольшую опасность представляют аварии на атомных станциях.
В результате многотонного выброса радиоактивных веществ во время аварии в 1986 г. на Чернобыльской атомной станции произошло загрязнение атмосферы над всей планетой. В составе материала выброса было установлено присутствие более 500 радионуклидов с различными периодами полураспада. Радиационный фон вблизи места аварии составлял тысячи рентген в час. В первые недели после аварийного выброса основную роль в распространении радиоактивного загрязнения играли воздушные потоки. В дальнейшем миграция радионуклидов из зоны загрязнения определялась преимущественно гидродинамикой грунтовых и поверхностных вод. Поступление радиоактивных веществ в Киевское водохранилище в первый период ликвидации последствий аварии привел к радиоактивному загрязнению донных отложений. Как показывают данные мониторинга, происходит неуклонное продвижение к югу фронта повышенной концентрации радионуклидов в донных отложениях.
В Украине принят ряд законодательных актов, в соответствии с которыми предусмотрен обязательный радиационный контроль в строительстве и производстве строительных материалов. Под строгим контролем должна находиться медицинская аппаратура, используемая для рентгенодиагностики.

Магнитные, электрические и электромагнитные поля и излучения
Организм человека реагирует на изменение напряженности магнитного поля. Так, магнитные бури в период солнечной активности вызывают нарушения сердечно-сосудистой системы.
Искусственные магнитные поля создаются постоянным электрическим током большой силы и характеризуются напряженностью до нескольких тысяч ампер на метр.
Нормативная величина напряженности постоянного магнитного поля, образующегося вблизи установок и линий электропередач постоянного тока, в течение рабочего дня составляет 8000 А/м, предельно допустимый уровень напряженности не установлен.
При контактной сварке, где величина тока достигает 1000 А и более, возникает магнитное поле до 10 кА/м.
Постоянный ток создает так же электрическое поле, называемое электростатическим. Электростатическое поле высокой напряженности оказывает негативное воздействие на организм человека, в частности вызывает расстройство нервной системы, отрицательно влияет на репродуктивную функцию организма, особенно у мужчин. Нормативная величина напряженности электростатического поля в течение рабочего дня составляет 20 кВ/м, предельно допустимый уровень напряженности – 60 кВ/м.
Переменный ток является источником электромагнитных полей. Электромагнитное поле характеризуется напряженностью (В/м) и плотностью потока мощности (Вт/м2). Создаваемые электромагнитным полем электромагнитные волны характеризуются частотой колебаний (Гц).
Переменный ток промышленной частоты (50 Гц) передаются по линиям электропередач напряженностью 330, 500, 750 и 1150 кВ. Источниками низкочастотного (50 Гц) электромагнитного излучения являются также открытые распределительные устройства и электроустановки переменного тока. При частоте 50 Гц опасным считается электромагнитное излучение при напряжении тока свыше 400 кВ.
Для защиты населения от воздействия поля, генерируемого воздушными линиями электропередач, устанавливаются следующие санитарно-защитные зоны по обе стороны трассы:

Напряжение в сети линий
электропередач, кВ


Размер санитарно-защитной зоны
от оси линии электропередач, м


330
500
750
1150

20
30
40
55














Источниками электромагнитных излучений являются также радиотехнические и электронные устройства: связь, локация, радио и телевидение. Электромагнитные излучения этих установок находятся в диапазоне радиочастот от 10і до 10№І Гц. Вокруг любого источника электромагнитного излучения образуются три зоны воздействия: ближняя (индукции), промежуточная (интерференции) и дальняя (волновая).
Для защиты населения от воздействия электромагнитного поля высокой частоты радиостанции, телецентры, ретрансляторы и другие источники радиоволнового излучения мощностью свыше 100 кВт должны размещаться за пределами населенных пунктов. Если источники радиоволнового излучения располагаются в городской черте, то вокруг них в обязательном порядке должна быть создана санитарно защитная зона (СЗЗ), состоящая из зоны строго режима и зоны ограниченного пользования. На внешней границе зоны строго режима напряженность электромагнитного поля не должна превышать 20 В/м, а на внешней границе зоны ограниченного пользования – 2 В/м. В зоне строго режима находится источник радиоволнового излучения. Она, как правило, ограждена и охраняется. В пределах СЗЗ не допускается расположение жилых домов. Размеры СЗЗ определяются расчетным путем, исходя из суммарной мощности передатчиков, типа, высоты и коэффициента усиления антенны, рельефа местности. Расчетные размеры СЗЗ составляют от нескольких сот метров до 1 – 2 км.

Акустические воздействия и вибрация
Акустическое воздействие – шум представляет собой беспорядочные колебания сложной спектральной структуры, часто смешанные с периодическими акустическими колебаниями.
Акустические колебания в зависимости о частоты подразделяются на ультразвук, звук и инфразвук. При частоте от 16 до 20000 Гц акустические колебания воспринимаются органами слуха человека. Колебания с частотой более 20000 Гц относят к ультразвуковым, с частотой менее 16 Гц – к инфразвуковым колебаниям. Диапазон частот от 2·104 до 109 Гц, который получил название гиперзвуковых.
Громкость звука зависит от амплитуды звуковых колебаний, а сила (или интенсивность) звука I характеризуется мощностью звука, приходящейся на единицу площади, и выражается в Вт/мІ.
Звуковое воздействие оценивают относительной интенсивностью звука Lp, для числового выражения которой принята единица децибел (дБ).
Источники шума в городах разнообразны. Основной источник, ответственный примерно за 80% общей акустической нагрузки, - транспорт.
На крупных транспортных магистралях уровень шума составляет примерно 85 – 92 дБ с максимумом звукового давления в диапазоне частот 400 – 800 Гц. Интенсивный шум создает железнодорожный транспорт. Даже на расстоянии 200 м от железнодорожной линии его уровень составляет примерно 60 дБ. Мощными источниками шума являются аэропорты. Особенно интенсивный шум создается самолетами при взлете. Так, например, уровень шума на расстоянии 1 км от взлетной полосы при взлете самолета АН-24 достигает 107 – 110 дБ.
Жилые помещения, особенно расположенные в многоэтажных домах, имеют большое число «внутренних» источников шума: работающие лифты, вентиляторы, насосы, телевизоры. Магнитофоны могут создавать шум интенсивностью от 75 до 95 дБ. Громкий разговор по телефону создает акустическое воздействие интенсивностью до 70дБ.
Сильный шум отрицательно воздействует на органы человека, в первую очередь ухудшается восприятие высоких звуков, а затем и низких. Постоянное воздействие шума снижает трудоспособность, может стать причиной неврозов и других заболеваний.
Однако полная изоляция человека от звуков приводит к нервным срывам и потери трудоспособности. Звуки определенной силы стимулируют процесс мышления. Эффект «тихого уличного шума», создаваемого музыкой и негромкими разговорами, наиболее благоприятствует рабочей обстановке.
Санитарные нормы Украины при определении допустимого уровня звука учитывают специфику помещений ( жилые дома, больницы, общежития и т. п.) и время суток. Для жилых домов средний допустимый уровень интенсивности звуков (LАэкв) в дневное время составляет 55 дБ, в ночное время – 45 дБ, максимальный уровень (LАмакс) соответственно 70 и 60 дБ. Для территорий, прилегающих к санаториям и больницам, значение допустимого шумового воздействия на 10 дБ ниже, а для гостиниц и общежитий – на 5 дБ выше.
Вибрация представляет собой механические колебания материальных систем с частотой больше одного герца и с малой амплитудой.
Вибрационные воздействия связаны с акустическими колебаниями низких частот и инфразвуковыми колебаниями. Инфразвуки генерируются многочисленными природными источниками (ураганами, предштормовыми явлениями на море, действующими вулканами и т.д.) и способны распространяться на огромные расстояния, огибая препятствия. Мощность инфразвуковых колебаний естественного происхождения невелика.
Города являются сосредоточением техногенных источников инфразвуковых колебаний и связанной с ними вибрации. К ним относятся компрессорные станции, вентиляторы, виброплощадки, кондиционеры, градирни, турбины дизельных электростанций, внутридомовые технические устройства. Уровень достигает мощности от 80 дБ при работе небольших компрессоров до сотен децибел при испытаниях реактивных двигателей.
Вибрация и инфразвук негативно воздействуют на состояние людей, вызывая ощущение учащенного колебания внутренних органов и болевые ощущения, синдром морской болезни, а также чувство тревоги, страха, затрудняют интеллектуальную деятельность.
Нормирование уровня вибрации в жилых помещениях по показателям виброскорости, виброускорения и вибросмещения (в дБ) производится в диапазоне частот от 2 до 63 Гц с учетом времени суток, характера вибрации и ее продолжительности.
Меры по защите от акустического загрязнения среды и вибрации могут быть подразделены на те, которые:
- связаны со снижением шума в самом источнике;
- обеспечиваются использованием определенных архитектурно-планировочных решений и
специальных звукопоглощающих материалов при строительстве.
Одним из важнейших мероприятий является вынос аэропорта за пределы города, перевод на специальные объездные автодороги грузового и транзитного автотранспорта.
Для акустического комфорта жилых районов устраивается шумозащитное озеленение. Акустический эффект снижения уровня шума зависит от конструкции и ширины полосы и ее дендрологического состава. Наиболее эффективна форма поперечного сечения шумозащитной полосы – это форма треугольника с пологой стороной, обращенной к источнику шума.
В условиях плотной застройки не всегда удается разместить зеленую полосу требуемой ширины. В этих случаях создаются шумозащитные экраны в виде вертикальных и наклонных стен из армированного бетона., профилированного листового металла, пластика или стекловолокна.
Влияние на человека акустических колебаний ультра- и гиперзвукового диапазона нормируется только для рабочей зоны производственных помещений: допустимые уровни звукового давления (на расстоянии 0,5 м от контура источика колебаний и не менее 2 м от отражающих поверхностей – стен, а по высоте – 1,5 м от пола) не должны превышать 100 дБ при частоте 2·104 Гц и 110 Гц при частоте 105 гц. Нормативы допустимого воздействия ультразвуковых колебаний для населенных мест не установлены.






Приложенные файлы

  • doc 372779
    Размер файла: 174 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий