При различных технологических процессах в воздух выделяются твердые и жидкие частицы, а также пары и газы. Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы – аэродисперсные системы – аэрозоли.
Физико-химические свойства промышленной пыли зависят в основном от ее природы, т. е. материала или вещества, из которого она образовалась, а также механизма образования (размельчение, сгорания и т.п.).
Аэрозолями называют воздух или газ, содержащие в себе взвешенные твердые или жидкие частицы. Аэрозоли принято делить на пыль, дым, туман.
Пыли или дым – это системы, состоящие из воздуха или газа и распределенных в них частиц твердого вещества, а туманы – системы, образованные воздухом или газом и частицами жидкости.
Таблица 3.1
Основные загрязняющие вещества и источники их образования
|
Природа загрязнения |
Источник загрязнения |
|
|
Газы |
||
|
Углекислый газ |
|
Вулканическая деятельность Дыхание живых организмов Сжигание ископаемого топлива |
|
Окись углерода |
|
Вулканическая деятельность Двигатели внутреннего сгорания |
|
Углеводороды |
|
Растения, бактерии Двигатели внутреннего сгорания |
|
Органические соединения |
|
Химическая промышленность Сжигание отходов Разнообразное топливо |
|
Сернистый газ и другие производные серы |
|
Вулканическая деятельность Морские бризы бактерии Сжигание ископаемого топлива |
|
Производные азота |
|
Бактерии Горение |
|
Радиоактивные вещества |
|
Атомные электростанции Ядерные взрывы |
|
Частицы |
||
|
Тяжелые металлы Минеральные соединения |
|
Вулканическая деятельность Ветровая эрозия — водяная пыль Промышленность Двигатели внутреннего сгорания |
|
Органические вещества, естественные и синтетические |
|
Лесные пожары Химическая промышленность Разнообразное топливо Сжигание отходов Сельское хозяйство (пестициды) |
|
Радиоактивные вещества |
Ядерные взрывы |
Механизм образования пыли влияет в основном на ее дисперсный состав. Дисперсность пыли определяется размером ее частиц. Размеры твердых частиц пылей превышают 1 мкм (10-6 м), а размеры твердых частиц дыма меньше этого значения. Различают пыли:
1. крупнодисперсную (размер твердых частиц более 50 мкм),
2. среднедисперсную (от 10 до 50 мкм),
3. мелкодисперсную (размер частиц менее 10 мкм).
Размер жидких частиц, образующих туманы, обычно лежит в пределах от 0,3 до 5 мкм.
Дисперсный состав пыли определяет скорость ее седиментации (осаждения частиц) – она тем меньше, чем меньше пылинки. При высокой дисперсности пыль отличается повышенной химической активностью благодаря большей поверхности.
В физиологическом отношении особое внимание следует уделять частицам менее 5 мкм, так как поведение таких частиц подобно газам: они не задерживаются в бронхах и не вымываются из воздуха дождями. Различают пыль природного и техногенного происхождения. Атмосферная пыль в основном имеет минеральный состав, но может включать и органические компоненты, споры растений, тяжелые металлы. Пыль производственных помещений более однородна и определяется особенностями производственного процесса. Атмосферная пыль в основном природного происхождения. Пыль и аэрозоли ослабляют солнечное УФИ, что может влиять на климат и здоровье людей. УФ лучи необходимы для образования витамина D3 из провитамина D3, содержащегося в коже. Пыль и аэрозоли, удерживающие серную кислоту, вызывают усиленную коррозию калия, стекла, метана.
Кварцевая пыль с диаметром частиц ~3 мкм вызывает силикоз, а асбестовая с иглами длиной ~5 мкм и толщиной более – 3 мкм – асбестоз. Действие этих пылей имеет механический характер.
Воздействие металлических пылей носит химический характер. Наиболее опасным ядовитым металлом является свинец. Опасность представляют также пыли кадмия, алюминия, бериллия, их соединений. Пыль разного вида может вызывать у людей аллергию, отрицательно влиять на фотосинтез растений. При определенных концентрациях пыль может взрываться.
Таким образом, пыль оказывает отрицательное влияние на разные стороны жизнедеятельности. Поэтому необходимо снижать выбросы пыли в атмосферу. Наиболее правильный путь состоит в том, чтобы предупреждать и снижать образование пыли в источнике. Но только этим методом обеспечить требуемую чистоту воздуха невозможно. Поэтому воздух от промышленных пылей очищают при помощи пылеулавливания.