Вещества, загрязняющие атмосферный воздух населенных мест

Вещества загрязняющие атмосферный воздух населенных мест многочисленны, разнообразны и неодинаковы в отношении вредности. Вещества, которые загрязняют атмосферный воздух, встречаются в различном агрегатном состоянии: в виде твердых частиц, пара, капель жидкости, газов.

В твердом агрегатном состоянии находятся пыль, сажа, несгоревшие частицы угля (недожег), зола; в жидком и парообразном состоянии — серная и соляная кислоты, а также смолистые вещества. Из газов чаще всего встречаются сернистый газ,сероводород, окись углерода, окислы азота. Вследствие токсичности и вредности велико значение поступления в воздух свинца, мышьяка, ртути, фенола, фтора, марганца.

Среди загрязнений атмосферного воздуха городов наиболее часто встречаются пыль нетоксическая, сажа и соединения серы (сернистый газ). Санитарное значение этих загрязнений определяется тем, что они имеют повсеместное распространение, дают массивные загрязнения воздуха, причиняют явный вред населению. Борьба с ними при современном состоянии науки и техники вполне возможна.

Горение угля . Количество и состав выбросов за счет горения каменного угля зависят от его качества, а также от способа и полноты сжигания. В тех случаях, когда в топку подается достаточное количество воздуха и температура в ней поддерживается на высоком уровне (не ниже 600—700°С), сгорание бывает полным, до конечных продуктов, т. е. двуокиси углерода и водяных паров. Когда в топку воздуха вводится недостаточно и температура понижена, сгорание топлива идет не до конца, образуются и
поступают в воздух окись углерода, непредельные углеводороды, несгоревшие частицы угля, сажа продукт неполного сгорания) и смолистые вещества.
Полнота сгорания зависит и от вида топлива. Богатые золой бурые, а также битумипозпые угли сгорают плохо и дают много дыма. При сжигании угля в колосниковых топках (слоевое сжигание) горение ухудшается, дым содержит много сажи и смолистых веществ. При пылеугольных топках достигается высокая полнота
сгорания.

Большую роль в загрязнении атмосферного воздуха играет сера, содержащаяся во всех сортах угля (от 1 до 6%) в виде:

а) сернистых соединений с металлами, например, с железом (серный колчедан);

б) органических соединений;

в) сульфатных соединений.

При горении угля только небольшая часть серы (около 10%), а именно сульфатная сера, не горит и остается в топке вместе с золой и шлаком. Большая часть серы (до 90%) — так называемая горючая (сульфидная и органическая) — при горении соединяется с кислородом воздуха, образуя сернистый газ (SO2) и небольшие количества серного ангидрида (SO3), которые выбрасываются в атмосферу. Эти сернистые соединения принадлежат к числу вредных и загрязняют воздух.

В выбросах тепловых электростанций и предприятий количество сернистого газа бывает весьма значительным. Подсчитать его нетрудно. Если взять 1 кг каменного угля, содержащего в среднем 2% серы, и сжечь его, на это потребуется 10 м3 воздуха, то серы в нем будет 20 г, из пих летучей — 18 г (90%). Эти 18 г дадут 36 г сернистого газа (SO2). При распределении в 10 м3 воздуха в 1 м3 дымовых газов будет содержаться 3,6 г сернистого газа.
Минеральным остатком от сжигания угля, участвующим в загрязнении атмосферного воздуха, является зола (от 6 до 35 %). Больше всего ее в бурых углях и горючих сланцах (до 50—65%).

Зола — вещество минеральное, не горит и резко снижает качество угля как топлива.
При сжигании каменных углей зола распределяется па две части: одна оседает, остается в топке и периодически оттуда уда- ляется, другая выносится через трубы вместе с газами в атмосферу. Унос золы зависит от характера топлива и метода сжигания. При слоевом сжигании в воздух выбрасывается 10—30% золы. В тех же случаях, когда применяется пылевидное топливо (штыб), унос золы в атмосферу достигает 65—90% и загрязнение воздуха бывает очень велико. Если взять каменный уголь, то в 1 т такого угля будет содержаться 200 кг золы и при сжигании этой тонны в воздух поступит в среднем 80% золы, т. е. 160 кг.
Зная количество угля, сжигаемого каким-либо предприятием или электростанцией в сутки, и зольность этого угля, можно подсчитать, какое количество золы выбрасывает ежедневно в воздух данное предприятие