Hava Kirleticileri: Tipleri, Kaynakları, Hava Kirleticileri Etkileri ve Kontrolü

Hava kirliliğinin türleri, kaynakları, etkileri ve kontrolü hakkında bilgi edinmek için bu makaleyi okuyun!

Hava kirliliği, havanın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinde, insanlar ve diğer organizmalar üzerinde olumsuz etkilere neden olan bir değişikliktir. Nihai sonuç, doğal çevre ve / veya ekosistemdeki bir değişikliktir.

Resim Nezaket: giglig.com/wp-content/uploads/2011/05/pollution.jpg

Hava kirliliğine neden olmaktan sorumlu olan maddelere hava kirliliği denir. Bu hava kirleticiler doğal (ör. Orman yangınları) veya sentetik (insan yapımı) olabilir; gaz, sıvı veya katı halde olabilirler.

1. Hava Kirletici Çeşitleri:

Hava kirletici, havadaki insanlara ve çevreye zarar verebilecek bir madde olarak bilinir. Kirleticiler katı parçacıklar, sıvı damlacıkları veya gazlar şeklinde olabilir. Ayrıca, doğal veya insan yapımı olabilirler. Kirleticiler birincil veya ikincil olarak sınıflandırılabilir. Genellikle birincil kirleticiler, bir volkanik patlamadan kaynaklanan kül, bir motorlu taşıttan çıkan karbon monoksit gazı veya fabrikalardan salınan kükürt dioksit gibi bir işlemden doğrudan yayılan maddelerdir.

İkincil kirleticiler doğrudan yayılmaz. Aksine, birincil kirleticiler reaksiyona girdiğinde veya etkileşime girdiğinde havada oluşurlar. İkincil bir kirleticinin önemli bir örneği, fotokimyasal smogu oluşturan ikincil kirleticilerden biri olan yer seviyesi ozonudur.

İnsan aktivitesi tarafından üretilen başlıca kirleticiler şunlardır:

ben. Kükürt oksitler (SO _x ):

SO ₂, volkanlar tarafından ve çeşitli endüstriyel işlemlerde üretilir. Kömür ve petrol sıklıkla sülfür bileşikleri içerdiğinden, yanmaları sülfür dioksit üretir. S02'nin daha da yükseltilmesi, genellikle N02 gibi bir katalizör varlığında, H2S04 oluşturur ve bu nedenle asit yağmuru oluşturur. Bu, bu yakıtların güç kaynağı olarak kullanılmasının çevresel etkileri ile ilgili endişelerin sebeplerinden biridir.

ii. Azot oksitler (NOx):

Özellikle azot dioksit yüksek sıcaklıktaki yanmalardan yayılır. Azot dioksit, N02 formülüne sahip kimyasal bileşiktir. Fotokimyasal smog, asit yağmuru vb.

iii. Karbonmonoksit:

Renksiz, kokusuz, tahriş edici olmayan ama çok zehirli bir gazdır. Doğal gaz, kömür veya odun gibi yakıtların tamamen yanmaması sonucu ortaya çıkan bir üründür. Araç egzozu önemli bir karbon monoksit kaynağıdır.

iv. Karbondioksit (C02):

Yanma sonucu yayılan bir sera gazı ancak canlı organizmalar için hayati bir gazdır. Atmosferdeki doğal bir gazdır.

v. Uçucu organik bileşikler:

VOC'ler önemli bir dış hava kirleticidir. Bu alanda genellikle metan (CH4) ve metan dışı (NMVOC) ayrı kategorilere ayrılırlar. Metan, küresel ısınmanın artmasına katkıda bulunan son derece verimli bir sera gazıdır.

Diğer hidrokarbon VOC'ler de, ozon yaratma ve atmosferdeki metan ömrünü uzatmadaki rolleri nedeniyle önemli sera gazlarıdır, ancak etki yerel hava kalitesine bağlı olarak değişmektedir. NMVOC'lerde, aromatik bileşiklerin benzen, toluen ve ksilen olduğundan şüphelenilen kanserojen maddelerden şüphelenilir ve uzun süre maruz kalmaları lösemiye neden olabilir. 1, 3-bütadien, genellikle endüstriyel kullanımlar ile ilişkilendirilen başka bir tehlikeli bileşiktir.

vi. Partikül madde:

Alternatif olarak partikül madde (PM) veya ince partiküller olarak adlandırılan partiküller, bir gaz içinde süspanse edilmiş küçük katı veya sıvı partiküllerdir. Buna karşılık, aerosol parçacıkları ve birlikte gazı ifade eder. Parçacıklı madde kaynakları insan yapımı veya doğal olabilir.

Bazı parçacıklar, doğal olarak volkanlardan, toz fırtınalarından, orman ve otlak yangınlarından, canlı bitki örtüsünden ve deniz spreyinden kaynaklanmaktadır. Taşıtlarda, enerji santrallerinde ve çeşitli endüstriyel işlemlerde fosil yakıtların yanması gibi insan faaliyetleri de önemli miktarda aerosol üretir.

Dünyanın her yerinde, antropojenik aerosoller - insan faaliyetleri tarafından yapılanlar - şu anda atmosferimizdeki toplam aerosollerin yaklaşık yüzde 10'unu oluşturuyor. Havadaki ince parçacıkların artan seviyeleri, kalp hastalığı, değişmiş akciğer fonksiyonu ve akciğer kanseri gibi sağlık tehlikeleriyle bağlantılıdır.

vii. Kalıcı serbest radikaller - havadaki ince parçacıklara bağlı kardiyopulmoner hastalığa neden olabilir.

viii. Toksik metaller - kurşun, kadmiyum ve bakır gibi.

ix. Kloroflorokarbonlar (CFC'ler) - şu anda kullanımı yasaklanmış ürünlerden yayılan ozon tabakasına zararlıdır.

x. Amonyak (NH ₃ ) - tarımsal işlemlerden yayılır. Amonyak, NH3 formülüne sahip bir bileşiktir. Normalde karakteristik keskin kokulu bir gaz olarak karşılaşılır. Amonyak, gıda maddelerine ve gübrelere öncü olarak hizmet ederek karasal organizmaların beslenme ihtiyaçlarına önemli ölçüde katkıda bulunur. Amonyak, doğrudan veya dolaylı olarak, birçok farmasötik maddenin sentezi için bir yapı taşıdır. Geniş kullanımda olmasına rağmen, amonyak hem yakıcı hem de tehlikelidir.

xi. Kokular - çöp, kanalizasyon ve endüstriyel işlemler gibi

xii. Radyoaktif kirleticiler - nükleer patlamalar, savaş patlayıcıları ve radonun radyoaktif bozunması gibi doğal süreçler tarafından üretilir.

İkincil kirleticiler şunlardır:

ben. Gaz halindeki birincil kirleticilerden ve fotokimyasal smogdaki bileşiklerden oluşan partikül madde. Smog bir çeşit hava kirliliğidir; “smog” kelimesi duman ve sisin bir karışımıdır. Klasik duman, duman ve kükürt dioksit karışımının neden olduğu bir alanda büyük miktarda kömür yanması sonucu ortaya çıkar. Modern smog genellikle kömürden değil, güneş ışığında atmosferde etkilenen taşıt ve endüstriyel emisyonlardan, fotokimyasal smog oluşturmak için birincil emisyonlarla birleşen ikincil kirleticiler oluşturur.

ii. NOx ve VOC'lerden oluşan zemin seviyesinde ozon (O ₃ ). Ozon (O ₃ ) troposferin temel bir bileşenidir (aynı zamanda genel olarak Ozon tabakası olarak bilinen stratosferin belirli bölgelerinin önemli bir bileşenidir). İçerdiği fotokimyasal ve kimyasal reaksiyonlar, atmosferde gündüz ve gece meydana gelen kimyasal işlemlerin çoğunu yönlendirir. İnsan faaliyetlerinin (büyük ölçüde fosil yakıtın yanması) yol açtığı, anormal derecede yüksek konsantrasyonlarda, bir kirletici ve smog bileşenidir.

iii. Peroksiasetil nitrat (PAN) - benzer şekilde NOx ve VOC'lerden oluşturulmuştur.

2. Hava Kirliliği Kaynakları:

Hava kirliliği kaynakları, kirleticilerin atmosferde serbest bırakılmasından sorumlu olan çeşitli yerler, faaliyetler veya faktörleri ifade eder. Bu kaynaklar, iki ana kategoride sınıflandırılabilir:

Antropojenik kaynaklar (insan faaliyeti) çoğunlukla farklı yakıt türlerinin yakılmasıyla ilgilidir:

ben. “Sabit Kaynaklar” arasında enerji santrallerinin, üretim tesislerinin (fabrikalar) ve atık yakma tesislerinin duman yığınlarının yanı sıra fırınlar ve diğer tip yakıt yakan ısıtma cihazları bulunur.

ii. “Mobil Kaynaklar” motorlu taşıtlar, deniz taşıtları, uçak ve sesin etkisini içerir.

iii. Tarım ve ormancılık yönetiminde kimyasallar, toz ve kontrollü yanma uygulamaları. Kontrollü veya öngörülen yanma, bazen orman yönetimi, çiftçilik, kır restorasyonu veya sera gazı azaltımında kullanılan bir tekniktir. Yangın orman ve otlak ekolojisinin doğal bir parçasıdır ve kontrollü ateş ormancılar için bir araç olabilir. Kontrollü yanma, arzu edilen bazı orman ağaçlarının çimlenmesini uyarır, böylece ormanı yeniler.

iv. Boya, saç spreyi, vernik, aerosol spreyleri ve diğer solventlerden çıkan dumanlar.

v. Metan üreten atık depolama alanlarındaki atık biriktirme. Metan toksik değildir; Bununla birlikte, oldukça yanıcıdır ve hava ile patlayıcı karışımlar oluşturabilir. Metan ayrıca bir asfiksiattır ve kapalı bir alanda oksijenin yerini alabilir. Asfiksi veya boğulma, oksijen konsantrasyonunun yer değiştirmeyle% 19, 5 altına düşürülmesiyle sonuçlanabilir.

v. Nükleer silahlar, toksik gazlar, mikrop savaşı ve roket gibi askeri.

Doğal Kaynaklar:

ben. Doğal kaynaklardan gelen toz, genellikle çok az bitki örtüsü olan veya hiç bitki örtüsü olmayan geniş araziler.

ii. Sığır gibi hayvanların besinlerle sindirimi ile yayılan metan.

iii. Yerkabuğunda radyoaktif bozunan radon gazı. Radon renksiz, kokusuz, doğal olarak oluşan, radyoaktif asitli bir gazdır ve bu, radyumun çürümesinden oluşur. Sağlık için tehlike olarak kabul edilir. Doğal kaynaklardan elde edilen radon gazı binalarda, özellikle bodrum gibi kapalı alanlarda birikebilir ve sigara içmeden sonra en sık görülen akciğer kanseri nedenidir.

iv. Yangınlardan kaynaklanan duman ve karbon monoksit.

v. Sülfür, klor ve kül parçacıkları üreten volkanik aktivite.

3. Hava Kirleticilerin Etkileri:

Havanın Kirletici Maddelerinin Çeşitli Zararlı Etkileri vardır:

ben. Karbon monoksit (kaynak - Otomobil egzozu, atmosferdeki fotokimyasal reaksiyonlar, deniz organizmalarının biyolojik oksidasyonu, vb.) - Solunum aktivitesini etkiler, çünkü hemoglobin, CO için oksijenden daha fazla afiniteye sahiptir. Böylece CO, HB ile birleşir ve böylece kanın oksijen taşıma kapasitesini azaltır. Bu bulanık görme, baş ağrısı, bilinç kaybı ve boğulma (oksijen eksikliği) nedeniyle ölümle sonuçlanır.

ii. Karbon di oksit (kaynak - Fosil yakıtların karbonla yanması, ormanların tükenmesi (aşırı karbondioksiti gideren ve oksijen-karbon dioksit oranını korumaya yardımcı olan) - küresel ısınmaya neden olur.

iii. Sülfür dioksit (kaynak - Endüstriler, fosil yakıtların yanması, orman yangınları, elektrik üretim tesisleri, eritme tesisleri, endüstriyel kazanlar, petrol rafinerileri ve volkanik patlamalar) - Solunum problemleri, şiddetli baş ağrısı, bitkilerde sararma, sararma ve kağıt için düşük depolama süresi sararma ve kireçtaşı ve mermerde hasar, deride hasar, demir, çelik, çinko ve alüminyum korozyon oranının artması.

iv. Hidrokarbonlar Poly-nükleer Aromatik Bileşikler (PAC) ve Poly-nükleer Aromatik Hidrokarbonlar (PAH) (kaynak - Otomobil egzoz ve endüstrileri, yakıt depolarını sızdıran, toksik atık boşaltma alanlarından sızıntı ve bazı su tedarik borularının kömür katranı astarı) - Kanserojen (mayıs lösemiye neden olur).

v. Kloro-floro karbonlar (CFC'ler) (kaynak - Buzdolapları, klimalar, köpüklü tıraş kremi, sprey kutuları ve temizleme çözücüleri) - Zararlı UV ışınlarının atmosfere girmesine izin veren ozon tabakasını yok edin. Ozon tabakası dünyayı güneşin yol açtığı ultraviyole ışınlarından korur. Ozon tabakası insan eylemiyle tükenirse, gezegen üzerindeki etkiler felaket olabilir.

vi. Azot Oksitler (kaynak - Otomobil atıkları, fosil yakıtların yanması, orman yangınları, elektrik üretim tesisleri, eritme tesisleri, endüstriyel kazanlar, petrol rafinerileri ve volkanik püskürmeler) - Fotokimyasal smog oluşturur, yüksek konsantrasyonlarda yaprak hasarına neden olur veya bitkilerin fotosentetik faaliyetlerini etkiler ve memelilerde solunum problemlerine neden olur.

vii. Partikül madde Kurşun halojenürler (kurşun kirliliği) (kaynak - Kurşunlu benzin ürünlerinin yanması) - İnsanda toksik etki.

viii. Asbest partikülleri (kaynak-Madencilik aktiviteleri) - Asbest - akciğerlerin kanserli bir hastalığı.

ix. Silisyum dioksit (kaynak - Taş kesme, seramik, cam imalatı ve çimento endüstrisi) - Silikoz, kanserli bir hastalık.

x. Civa (kaynak - fosil yakıt ve tesislerin yanması) - beyin ve böbrek hasarı.

Hava kirleticiler, bitkileri stomaya (gazların dağıldığı yaprak gözenekleri) girerek etkiler, klorofili tahrip eder ve fotosentezi etkiler. Gün boyunca stomalar fotosentezi kolaylaştırmak için tamamen açıktır. Gün içerisinde hava kirleticiler, bu stomalar içinden yaprağa geceden fazla yaprak girerek bitkileri etkiler.

Kirleticiler ayrıca kütikül adı verilen yaprakların mumlu kaplamasını aşındırır. Kütikül aşırı su kaybını ve hastalıklardan, zararlılardan, kuraklıktan ve dondan zararları önler. Yaprak yapısına verilen hasar nekroz (yaprakların ölü bölgeleri), kloroz (klorofilin kaybına veya azalmasına neden olur), yaprakların sararmasına neden olur) veya epinasty (yaprakların aşağı doğru kıvrılması) ve abscission (yaprakların düşmesi).

Yapraklarda biriken parçacıklar kabuklanmalar meydana getirebilir ve stomaları tıkayabilir ve ayrıca güneş ışığının kullanılabilirliğini azaltabilir. Hasar bitkinin ölümüne neden olabilir. 02 yaprakların ağartılmasına, kloroz, yaralanma ve yaprak nekrozuna neden olur. N02, artan abscission ve bastırılmış büyüme ile sonuçlanır. O3 yaprak yüzeyinde lekelenmelere, erken yaşlanmaya, nekroz ve ağartmaya neden olur.

Peroksiasetil nitrat (PAN), alt yaprak yüzeyinin gümüşleşmesine, genç ve daha hassas yapraklara zarar vermesine ve büyümenin baskılanmasına neden olur. Floridler, yaprak ucunun nekrozuna neden olurken, etilen epinasty, yaprak dökülmesi ve çiçeklerin düşmesi ile sonuçlanır.

4. Hava Kirliliğinin Kontrolü:

Aşağıdaki öğeler, endüstri veya ulaşım cihazları tarafından kirlilik kontrol cihazları olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Kirleticileri tahrip edebilir veya atmosfere yayılmadan önce bir egzoz akımından çıkarabilirler.

ben. Partikül Kontrolü:

Mekanik kollektörler (toz siklonları, çoklu siklonlar) - Siklonik ayırma, partiküllerin filtreleri kullanmadan, girdaplı ayırma yoluyla bir hava, gaz veya su akışından partiküllerin çıkarılması yöntemidir. Dönme etkileri ve yer çekimi, katı ve sıvı karışımlarını ayırmak için kullanılır.

Siklon adı verilen silindirik veya konik bir kabın içine yüksek hızlı dönen (hava) bir akış sağlanır. Hava, siklonun üstünden (geniş ucunda) başlayarak ve siklonun ortasından düz bir akışta çıkıp çıkmadan önce üst kısmından (dar) biten bir spiral düzende akar.

Dönen akımdaki daha büyük (daha yoğun) partiküller, akımın sıkı eğrisini takip etmek ve daha sonra çıkarılabilecekleri siklonun dibine düşen dış duvara çarpmak için çok fazla atalete sahiptir.

Konik bir sistemde, dönen akış siklonun dar ucuna doğru ilerledikçe, akışın dönme yarıçapı küçülür ve daha küçük ve daha küçük parçacıkları ayırarak. Siklon geometrisi, akış hızı ile birlikte siklonun kesme noktasını tanımlar. Bu, % 50 verimle akıştan çıkarılacak partikül boyutudur. Kesim noktasından daha büyük olan parçacıklar, daha yüksek verimli ve daha düşük verimli daha küçük parçacıklar ile ayrılacaktır.

ii. Elektrostatik çöktürücüler:

Bir elektrostatik çökeltici (ESP) veya elektrostatik hava temizleyici, indüklenmiş bir elektrostatik yükün kuvvetini kullanarak parçacıkları akan bir gazdan (hava gibi) uzaklaştıran bir parçacık toplama cihazıdır. Elektrostatik çökeltiler, cihaz içerisindeki gazların akışını asgari düzeyde engelleyen ve toz ve duman gibi ince partiküllü maddeleri hava akımından kolayca giderebilen yüksek verimli filtreleme cihazlarıdır.

Doğrudan akan sıvı ortamına enerji uygulayan ıslak yıkayıcıların aksine, bir ESP yalnızca toplanan parçacık maddeye enerji uygular ve bu nedenle enerji tüketiminde (elektrik şeklinde) çok verimlidir.

iii. Partikül Temizleyiciler:

Islak yıkayıcı terimi, bir fırın baca gazından veya diğer gaz akışlarından kirletici maddeleri temizleyen çeşitli cihazları tarif eder. Islak temizleyicide, kirli gaz akımı, temizleyici sıvı ile püskürterek, sıvı havuzuna zorlayarak ya da kirleticileri gidermek üzere başka bir temas yöntemiyle temas ettirilir.

Islak yıkayıcıların veya herhangi bir hava kirliliği kontrol cihazının tasarımı, endüstriyel işlem koşullarına ve ilgili hava kirleticilerin niteliğine bağlıdır. Giriş gazı karakteristikleri ve toz özellikleri (partiküller varsa) birincil öneme sahiptir.

Yıkayıcılar, parçacık halindeki maddeleri ve / veya gaz halindeki kirleticileri toplamak için tasarlanabilir. Islak temizleyiciler, toz parçacıklarını sıvı damlacıklarında yakalayarak temizler. Islak temizleyiciler, kirletici gazları eriterek veya sıvıyla emerek giderir.

Temizleyici giriş gazında bulunan herhangi bir damlacık, sis giderici veya sürükleyici ayırıcı olarak adlandırılan başka bir cihaz vasıtasıyla çıkış gazı akışından ayrılmalıdır (bu terimler birbirinin yerine kullanılabilir). Ayrıca, elde edilen temizleme sıvısı, herhangi bir nihai deşarjdan önce veya tesiste tekrar kullanılmadan önce işlemden geçirilmelidir:

ben. Araç kirliliği, motorların düzenli olarak ayarlanmasıyla kontrol edilebilir; daha fazla kirletici eski aracın değiştirilmesi; katalitik dönüştürücülerin yerleştirilmesi; CO ve hidrokarbon emisyonlarını azaltmak için yakıt verimli (yağsız) karışımlara sahip olacak şekilde motor modifikasyonuyla; ve NOx emisyonunu azaltmak için yakıtların yavaş ve daha soğuk yanması.

ii. Endüstride düşük kükürtlü kömür kullanımı.

iii. Ulaşım ve enerji üretimi gibi kirliliğe neden olan faaliyetleri en aza indirin / değiştirin.