ПӘннің ОҚУ Әдістемелік кешені «Инженерлік экология»

Дәріс 7

1. Зиянды заттар мөлшері.

2. Зиянды заттардың адам ағзасына әсері.

3. Азот оксидінің шығуы.

Электростанцияларының зиянды заттарын бағалау үшін қоршаған ортаға уақыт бірлігіндегі зиянды зат шығынының сандық анализін жүргізу қажет. Түтін газдарымен шығарылатын күл, ыс, кокс бөлшектері микрон бөлшектерінен 10-даған, жүздеген микрондарға дейінгі өлшемде болады.

Отынның механикалық толық жанбауы есебінен 1 кг жанған отынға түтінді газдар (ġ_эл) көмегімен әкетілетін күл мөлшері.

Мұндағы - отынның жануның ең төмен жылуы, мДж/кг; =32,7 МДж/кг - әкетілудегі жанған заттардың жануының орташа жылуы; 0,9÷0,95 – қатты шлактарды әкетуде, 0,7÷0,85 сұйық шлактарды әкетуде.

Атмосфераға уақыт бірлігінде шығарылатын күл бөлшектері , г/с электр станциясының күл ұстағыштарында оны ұстауды келесідей формуламен анықтаймыз

, (22.2)

Мұндағы В - электростанцияға кеткен отын шығыны, кг/с; - күл ұстағыштарды қатты бөлшектерді ұстау деңгейі; 0,98÷0,995. Қуаты 2400 МВт электр станциясы үшін отын күлі орташа болғанда 17÷20% түтіндік құбыр арқылы ұшқыш күлді шығару 700 г/с (2,5 т/сағ) құрайды. Неғұрлым қиын жағдайлар жұмысшы массаның күлді отындарын жағуда тиімді күл ұстауды қамтамасыз етуде туындайды. Мысалы, Екібастұз тас көмірі 48÷52%. Қоршаған аумақтық санитарлық нормаларын қамтамасыз ету түтін газдары ағынынан күл бөлшектерін ұстау дәрежесі 0,995 болуы керек.

Отын құрамында болатын күкірттің негізгі мөлшері -ге жанып кетеді. Оның атмосфераға көптеп шығарылуын , г/с келесі формуламен анықтауға болады.

, (22.3)

Мұндағы - қазандық газ жолдарында қышқылдық қасиетке ие күл бөлшектерінің бетіндегі күкірт оксидін бейтараптандыру дәрежесі; - күл ұстағыштарда тұтылған күкірт оксидінің мөлшері. Құрғақ күл ұстағыштарда күкірт оксидтері тұтылмайды. Дымқыл күл ұстағыштарда қышқылдарының ерітіндісімен шайғанда -жұтылуының жоғары дәрежесін алуға болады. 0,8÷0,9. Бұл -нің атмосфераға шығарылуын төмендетудің ең тиімді әдістерінің бірі (22.3) формуладағы екі коэффициент S күкірт массасының молекулалық массасының артуын есеептейді. Қуаты 2400 МВт болатын мазут жағатын электр станцияларда -нің түтін құбырлары арқылы көлемді шығарылуы 9300 г/с құрайды. Бұл ауа бассейнінің зиянды заттармен ластануынң басты факторларының бірі.

Азот оксидтерінің шығарылуын мөлшерінде есептейді. Пеште және газ жолдарында азот оксидінің негізгі бөлігі түрінде болады, бірақ атмосферада болғандықтан -ге тотығады. Газ немесе мазутты жағу кезінде шығатын газдарда колнцентрациясы 0,6-0,8 г/м³ болады, қатты отын жанғанда 1г/м³ шамасында.

Қуаты 2400 МВт, мазут жағатын электр станциясында жану аймағында газ рециркуяциясы кезінде (τ=7%) -нің көлемді шығарылуы2100г/с (7,56 т/сағ) құрайды. Бұл сан көлемді шығарылуынан 4,4 есе аз болса да, ауадағы азот концентрациясы 6 есе көп. Сондықтан шығарындылары, әсіресе оның басқа зиянды қоспаларымен араласуы атмосфераға басты қауіп төндірушілер болып табылады. ЖЭС-тің зиянды шығындыларының әсері қоршаған ауданда биік түтін құбырлары болғанда және ЖЭС-ке 20-50 км қашықтықта байқалады. Түтінді газдар құрамында болатын улы заттар өсімдіктерге, жануарлар әлеміне және адамдарға, сондай-ақ ғимарат құрылыс құрастырмаларына белгілі бір мөлшерде әсер етеді.

Диффузия нәтижесінде атмосфераның төменгі қабатына қоса, осыдан жер үсті қабатындағы концентациясы электр станцияларынан алыстаған сайын төмендейді, күл бөлшектері жерге шөгеді. Жер беті ауасының ластануына жалпы әсерінен басқа, отын күлінде улылығы жоғары метал қоспалары болады, мысалы, мышьяк, қорғасын, мырыш, ванадий, сынап.

Ауадағы -ге өсімдіктер сезімтал келеді. Ауада және ылғал болған кезде күкірт қышқылы булары түзіледі, ол метал коррозиясын тездетеді, бетон ақырындап бұзыла бастайды.

Адам ағзасына әсер ету деңгейіне байланысты зиянды заттар бірнеше класқа бөлінеді. Төтенше зиянды заттарға бенз(а)пирен және (ванадидің 5 валентті оксиді) жатады. мазутты жаққанда біршама мөлшерде түзіледі. Бенз(а)пирен кез-келген отын жанғанда түтін газдарында жанудың жеке аудандарында жетіспегенде пайда болуы мүмкін. Жоғары қауіпті заттарға азот оксиді және күкірт ангидриді жатады. Күкіртті ангидрид және орташа қауіпті заттарға жатады. КСРО-да ауа сапасы стандарты үшін улы заттар үшін адам тыныс алуы деңгейінде шекті рұқсат етілген концентрациялар (ШРК) қабылданған. ШРК мәндері екі көрсеткішпен бағаланады: максималды бірлік (20 млн көлемінде байқалады) және орташа тәуелділік (24 сағат ішінде орташа мәні байқалатын). Орташа тәуліктік ШРК негізгі болып саналады, олардың қызметі ұзақ уақыт әсер нәтижесінде адамға жағымсыз әсердің болуына жол бермеу.

Кез-келген заттың тірі ағзаға әсері қауіпінің деңгейі заттың нақты концентрациясының (с, мг/м³) ШРК-ге (мг/м³) қатынасымен анықталады:

, (22.4)

Бұл қатынас белгілі «і» заттың улылық қысқашалығы деп аталады. Ол 1-ден кіші болуы керек. Ауада тірі ағзаға әсері биологиялық жағынан ұқсас бірнеше зиянды зат болса, уландыру әсері артады. Сондықтан КСРО денсаулық министрлігі осындай заттардың улылық қысқашалығының жиыны қажет деп тапты. Мысалы:

шартымен көрсетілетін күкірт және азот оксидтері.

Қатты бөлшектер шығарындылары үшін бұл формула келесі түрде болады

, (22.6)

Мұндағы «зл», «с» индекстері шығарындылардағы күл және ыс бөлшектерін анықтайды.

Күннің ультракүлгін сәулесінің әсерінен ыдырайды. Атмосфералық жауын-шашындар жерге шөккен және заттарын жояды, ауада қалған қышқыл тамшылары және ауада қалған ұсақ күл бөлшектері жай көзге көрінбейтін болғандықтан байқалатын өлшемдерде жиналуы байқалмайды.
Өздік бақылау сұрақтары

1. Зиянды заттар мөлшері қандай және ол неге байланысты?

2. Зиянды заттардың адам ағзасына қандай әсер тигізеді?

3. Азот оксиді туралы не білесіз?


Қолданылған оқулықтар

1. Карабасов Ю.С. Экология и управление: Термины и определение.- М.: МИСИС,2001.-378с

2. Повышение экологической безопасности ТЭС/Под ред. А.И. Абрамова.-М.: МЭИ,2002.-378с.

3. Еремкин А.И. Нормирование выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.-М.: АСВ, 2001.-176с.

4. Рихтер Л.А. Охрана водного и воздушного бассейна от выбросов ТЭС.- М.: Энергоатомиздат, 1981.- 253 с.


Практикалық сабақтар
Практикалық сабақтар – студенттердің дербестігін және дағдылар мен іскерлікке ие болуын дамытуға бағытталған, оқу сабақтарының бір формасы.

Практикалық сабақтар, пәннің қиын сұрақтарын терең оқып үйренуге жағдай жасауы және студенттердің өздік жұмыстарына қортынды жасаудың негізгі формасы ретінде қызмет етуі керек. Осы сабақтарда студентер мәлелелерді сауатты баядауға оқып үйренеді және кәсіптік жете білуін дамытуға жағдай жасайтын жағдайларды қарастырады, өз ойларын мен пікірлерін еркін айтады. Осының бәрі қазіргі маманға қажетті, дағдылар мен іскерлікке ие болуына көмектеседі.