Расчет выбросов загрязняющих веществ от различных источников выделения

Таблица 4 Концентрация ЗВ на определенном расстояние.

Таблица 5 Концентрация ЗВ на определенном расстояние.

Марганец – элемент VIII группы, относится к тяжелым металлам.

Нахождение и миграция в природных средах.

Марганец широко распространен в природе и содержится как в земной коре, так и водах морей и рек. По приблизительным оценкам средняя концентрация марганца в земной коре составляет около 1000 мг/кг.

В атмосферном воздухе содержание марганца незначительно. В сельских районах – примерно 0,01-0,03 мкг/м³, в крупных городах, не имеющих металлургических предприятий, среднегодовые концентрации марганца составляют 0,03-0,07 мкг/м³.

При попадании в почву марганец, благодаря деятельности микроорганизмов подвергается биологическому окислению или восстановлению в формы Мn³⁺ и Mn²⁺ соответственно. Реакции зависят от значения рН, аэрации почвы, температуры. Растения поглощают марганец в форме Mn²⁺.

Антропогенные источники загрязнения.

Марганец поступает в атмосферу от выбросов предприятий черной металлургии (60% всех выбросов марганца), машиностроения и металлообработки (23%), цветной металлургии (9%), многочисленных мелких источников, например, сварочных работ. Марганец является составляющей промышленной пыли и мигрирует в окружающей среде с частичками пыли.

Биологическая роль марганца.

Марганец поступает в организм, в основном, через желудочно-кишечный тракт и частично респираторным путем. Поступление через кожу – незначительно.

Марганец относится к важнейшим из жизненно необходимых микроэлементов и участвует в регуляции главных биохимических процессов. Марганец участвует в основных нейрохимических процессах в центральной нервной системе, в образовании костной и соединительной тканей, регуляции жирового и углеводного обмена, обмене витаминов С, Е, холина и витаминов группы В. В крови человека и большинства животных содержание марганца составляет около 0,02 мг/л. Суточная потребность взрослого организма составляет 3–5 мг Mn. Марганец оказывает влияние на процессы кроветворения и иммунную защиту организма.

Влияние на здоровье человека

Избыточное накопление марганца в организме сказывается, в первую очередь, на функционировании центральной нервной системы. Это проявляется в утомляемости, сонливости, ухудшении функций памяти. Марганец является политропным ядом, поражающим также легкие, сердечно-сосудистую и гепатобиллиарную системы, вызывает аллергический и мутагенный эффект.

Класс опасности вещества – 2. ПДК_мр – 0,01 мг/м³ (10 мкг/м³).

Оксиды железа

В воздух рабочей зоны на металлургических предприятиях поступает пыль, аэрозоли из частиц железа и его соединений.

При воздействии на кожу человека соединений железа возможны аллергические дерматиты, при вдыхании такого воздуха происходит раздражение дыхательных путей, разрушение легких, плевры, нарушения функции печени, желудочные заболевания.

При окислении железа кислородом воздуха при выпуске чугуна из доменной печи в большом количестве образуется бурый дым оксида железа Fe₂O₃, который вызывает патологические изменения функции легких. Среднесуточная предельно допустимая концентрация для него в воздухе (в пересчете на железо) – 0,04мг/м³.Аэрозоли (пыль, дым) железа и его оксидов, руд и других соединений при длительном воздействии откладываются в легких и вызывают специфическое заболевание легких – сидероз.

Различают, так называемый «красный сидероз», вызываемый оксидом железа (III) и «черный сидероз», возникающий от вдыхания пыли железа, его карбонатов и фосфатов.

У рабочих доменного и сталеплавильного производств наблюдается нарушение обоняния, часты воспалительные заболевания верхних дыхательных путей. Встречаются стоматиты, воспаления десен, поражения зубов, поражения слизистой оболочки рта.

Токсичность соединений железа в воде зависит от pH. В щелочной среде токсичность возрастает. От избыточного содержания железа в воде могут гибнуть рыбы, водоросли. Большую опасность представляют сточные воды и шламы производств, связанных с переработкой железосодержащих продуктов.

Соединения железа (II) обладают общим токсическим действием. Соединения железа (III) менее ядовитые, но действуют прижигающе на пищеварительный канал и вызывают тошноту.

Это бурый, обладающий характерным неприятным запахом газ. Он сильно раздражает слизистые оболочки дыхательных путей. Вдыхание ядовитых паров диоксида азота может привести к серьезному нарушению здоровья человека. Предельно допустимая концентрация в воздухе среднесуточная – 0,040 мг/м³; максимально-разовая – 0,085 мг/м³ .

Оксид азота в воздухе при превышении его ПДК вызывает сенсорные, функциональные и патологические эффекты.

К сенсорным эффектам можно отнести обонятельные и зрительные реакции организма на воздействие диоксида азота. Даже при малых концентрациях, составляющих всего 0,023 мг/м3, человек ощущает присутствие этого газа. Эта концентрация является порогом обнаружения диоксида азота. Однако способность организма обнаруживать диоксид азота пропадает после 10 минут его вдыхания, но при этом ощущается чувство сухости и першения в горле. Хотя и эти признаки исчезают при продолжительном воздействии газа в концентрации, в 15 раз превышающей порог обнаружения. Таким образом, диоксид азота ослабляет обоняние, что препятствует его обнаружению.

Кроме этого, диоксид азота ослабляет ночное зрение – способность глаза адаптироваться к темноте. Этот эффект уже наблюдается при концентрации 0,014 мг/м3, что ниже порога обнаружения.

Функциональным эффектом, вызываемым диоксидом азота, является повышение сопротивления дыхательных путей, Человеку становится трудно дышать. Эта реакция наблюдалась у здоровых людей при концентрации диоксида азота 0,056 мг/м³ , что примерно в полтора раза больше принятого в России предела его допустимой концентрации в воздухе (0,040 мг/м³).

Люди с хроническими заболеваниями легких испытывают затрудненность дыхания уже при концентрации диоксида азота в воздухе 0,038 мг/м³.

Патологические эффекты проявляются в том, что диоксид азота делает человека более восприимчивым к патогенам, вызывающим болезни дыхательных путей. У людей, подвергшихся воздействию высоких концентраций диоксида азота, чаще наблюдаются катары верхних дыхательных путей, бронхиты, круп и воспаление легких. Кроме того, диоксид азота сам по себе может стать причиной заболеваний дыхательных путей.

Попадая в организм человека, диоксид азота при контакте с влагой образует азотистую и азотную кислоты, которые разъедают стенки альвеол легких. При этом стенки альвеол и кровеносных капилляров становятся настолько проницаемыми, что пропускают сыворотку крови в полость легких. В этой жидкости растворяется вдыхаемый воздух, образуя пену, препятствующую дальнейшему газообмену. Возникает отек легких, который зачастую ведет к летальному исходу.

Длительное воздействие оксидов азота вызывает расширение клеток в корешках бронхов (тонких разветвлениях воздушных путей альвеол), ухудшение сопротивляемости легких к бактериям, а также расширение альвеол.

В районах с высоким содержанием в атмосфере диоксида азота наблюдается повышенная смертность от сердечных и раковых заболеваний.

Люди, страдающие хроническими заболеваниями дыхательных путей (эмфиземой легких, астмой) и сердечно-сосудистыми болезнями, могут быть более чувствительны к прямым воздействиям диоксида азота. У них легче развиваются осложнения (например, воспаление легких) при кратковременных респираторных инфекциях.

Это бесцветный газ, не имеющий запаха, немного легче воздуха, плохо растворим в воде. Его до окисление кислородом в атмосфере до безвредного углекислого газа невозможно, так как эта реакция происходит при температурах выше 300 град. С.

Оксид углерода в воздухе имеет естественное содержание 0,01-0,9 мг/м³[3].Предельно допустимая концентрация оксида углерода в атмосферном воздухе в РФ установлена: среднесуточная – 3 мг/м³, максимальная разовая (за 20 мин) – 5 мг/м³ .

Оксид углерода чрезвычайно ядовит. Он вдыхается человеком вместе с воздухом и поступает в кровь. Оксид углерода, имея двойную химическую связь, соединяется с гемоглобином более прочно, чем молекула кислорода. Чем больше содержится оксида углерода в воздухе, тем больше гемоглобина связывается с ним и тем меньше кислорода достигает клеток организма. Нарушается способность крови доставлять кислород к тканям, появляются спазмы сосудов, снижается иммунологическая активность человека, что сопровождается головной болью, потерей сознания и даже смертью.

В организме человека оксид углерода также нарушает обменные процессы азота и фосфора. Нарушение азотистого обмена вызывает азотемию, изменение содержания белков плазмы, снижение активности холинэстеразные крови и уровня витамина В6. Это выражается в нарушении мочеиспускания, слабости, сухости во рту, жажде, отёках, нервозности, судорогах, головных болях, тахикардии, нестабильности артериального давления. Угарный газ влияет и на углеводный обмен, усиливает распад гликогена в печени, нарушая утилизацию глюкозы и повышая уровень сахара в крови.

Больше всего при отравлении оксидом углерода страдает центральная нервная система. При вдыхании воздуха с небольшой концентрацией оксида углерода (до 1 мг/л) появляются тяжесть и ощущение сдавливания головы, сильная боль во лбу и висках, головокружение, дрожь, жажда, учащение пульса, тошнота, рвота, повышение температуры тела до 38-40°С. Слабость в ногах свидетельствует о распространении действия угарного газа на спинной мозг.

Чрезвычайная ядовитость оксида углерода, отсутствие у него цвета и запаха, а также очень слабое поглощение его активированным углем обычного противогаза, отсутствие защитных средств делают этот газ особенно опасным.