Источники загрязнения атмосферного воздуха в зоне аэропорта: выброс двигателями воздушных судов, выброс от наземных средств обслуживания воздушных судов, выброс при хранении и заливке топлива, испарение углеводородных топлив.
Суммарный выброс загрязняющих веществ двигателями самолетов сравнительно невелик (для города, страны), в районе аэропорта эти выбросы вносят определяющий вклад в загрязнение среды. К тому же турбореактивные двигатели (так же как дизельные) при посадке и взлете выбрасывают хорошо заметный на глаз шлейф дыма.
Значительное количество примесей в аэропорту выбрасывают и наземные передвижные средства, подъезжающие и отъезжающие автомобили. Согласно полученным оценкам, в среднем около 42 % общего расхода топлива тратится на выруливание самолета к взлетно-посадочной полосе (ВПП) перед взлетом и на заруливание с ВПП после посадки (по времени в среднем около 22 мин). При этом доля несгоревшего и выброшенного в атмосферу топлива при рулении намного больше, чем в полете. Помимо улучшения работы двигателей (распыление топлива, обогащение смеси в зоне горения, использование присадок к топливу, впрыск воды), существенного уменьшения выбросов можно добиться путем сокращения времени работы двигателей на земле и числа работающих двигателей при рулении (только за счет последнего достигается снижение выбросов в 3 - 8 раз).
В отработавших газах содержаться токсичные соединения – окись углерода, альдегиды, углеводороды, в том числе полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), окислы азота и серы, а также нетоксичные составляющие – азот, кислород, вода, двуокись углерода и др. Всего более 1200 компонентов, из которых расшифровано не более 200 соединений. Одна из главных причин такого сложного состава отработавших газов – неполное сгорание, крекинг и пиролиз топлива, а также масел, попадающих в камеру сгорания.
Все многообразие компонентов отработавших газов (ОГ) обычно сводится к шести группам: 1- азот, кислород, водород, водяной пар и углекислый газ СО2 (содержание последнего в атмосфере не достигает уровня, вредного для здоровья; 2- окись углерода СО; 3- окислы азота NOx (в ОГ из общего количества NОx на долю NO приходится 90% и более); 4-углеводороды СхНу – самая многочисленная группа веществ (наибольшую опасность представляют канцерогенные ПАУ, одним из характерных представителей которых является бенз(а)пирен С20Н12); 5 -альдегиды RCHO; 6-сажа, способная адсорбировать канцерогенные вещества.
Из всех приведенных составляющих лишь составляющие первой группы нетоксичны. Количественный и качественный состав отработавших газов зависит от типа двигателя, режима его работы, технического состояния, качества топлива.
Загрязнение воздушной среды в окрестности аэропорта в основном определяется выбросом загрязняющих веществ двигателями самолетов. К числу неблагоприятных факторов воздействия загрязняющих веществ, выбрасываемых двигателями воздушных судов в зоне аэропорта, относятся токсичность оксида углерода (CO) и оксидов азота (NOx), образование “смога” в результате фотохимических реакций в присутствии углеводородов и оксидов азота (NOx).
Пары воды (Н2О) являются продуктами горения и важной составляющей выброса. Нормальная концентрация в нижней стратосфере достаточно низка (3-5 ppmv), а возмущение оценивается 0,6 - 1 ppmv, что является значительным по сравнению с фоновым загрязнением. Водяные пары являются основным источником образования гидратов. Эти реакции ведут к потере озона в нижней атмосфере. Они также связаны с потерей озона в нижней стратосфере и влияют на скорость разрушения озона. Водяные пары в составе аэрозолей в критической степени определяют эффективность большого числа взаимодействий, которые ведут к нарушению баланса азотных и хлоридных соединений в нижней стратосфере. Образование полярных облаков в стратосфере, как гидратных, так и ледовых, зависит от температуры стратосферы и от количества находящегося там водяного пара. Наиболее существенным фотохимическим процессом, связанным с водяным паром, является окисление метана (СH4), в результате которого образуется около половины водяных паров в верхней стратосфере.
Оксиды азота (NO и NO2) представляют собой наиболее значительный компонент загрязнения по трассе полета и чрезвычайно важны для баланса озона, с ними связано около 50% потерь озона ниже 40 км и 60 - 90% потерь озона в нижней стратосфере.
Наибольшее внимание в связи с этим уделяется выбросу оксидов азота (NOx), потенциально влияющих на каталитическое разрушение озона в стратосфере. Неблагоприятные затраты озона характеризует уравнение:
О3 + А = АО + О2,
где А – агент, получившийся в результате деятельности людей, например NO (полученный при сгорании топлива)
В литературе употребляют термин “озоновые дыры”, который означает, что в данном месте атмосферы содержание стратосферного озона понижено на 10 - 50% и более, по сравнению с многолетней нормой. Всего в мире производится около 1,3.10
тонн озоноразрушающих веществ. Установлено, что выбросы сверхзвуковых самолетов могут привести к разрушению 10% озонового слоя атмосферы.
Оксиды азота, пары воды, оксиды углерода, углеводороды относят к парниковым газам.
Естественный парниковый эффект создает прирост средней температуры Земли на 30
С. Если бы парникового эффекта не было, то средняя температура Земли, составляющая сейчас 15С, понизилась бы до - 15С. Увеличение содержания “парниковых” газов приводит к возрастанию среднегодовой температуры. Поступление в атмосферу парниковых газов рассматривают как тенденцию, которая может привести к глобальному потеплению климата, что в свою очередь приведет к таянию ледников и затоплению низменностей.
Оксид серы SO2 и диоксид азота, выделяющиеся при сгорании топлива приводит к кислотным дождям (в атмосфере происходит реакция оксидов с парами воды с образованием серной и азотной кислот).
Кислотный дождь - одна из наиболее тяжелых форм загрязнения окружающей среды. Максимальный отрицательный эффект кислотные дожди и газовые выбросы наносят атмосфере, а через нее - флоре и фауне. Этим же путем загрязняются водоемы. Под воздействием кислотных дождей закисляются почвы, что приводит к нарушению ионообменных процессов и буферных свойств почвы. Помимо этого в закисленной почве облегчается переход металлов из почвы в растворенную форму, доступную для растений, таким образом растения могут с почвенными растворами получать токсичные для них и большинства живых организмов металлы - цинк, железо, марганец, алюминий. Этим же путем интенсифицируется процесс выделения в почве сероводорода, токсичного для растений и микроорганизмов.
При хранении топлива загрязнение воздушной среды происходит при выделении паров нефтепродуктов в процессе “большого” и “малого” дыхания резервуаров, вентиляции газового пространства, определяемого герметичностью крыши, неплотностью прилегания к стенкам резервуаров уплотняющих затворов плавающих крыш, испарении нефтепродуктов с поверхности бассейнов очистных сооружений, неправильной установке дыхательной и предохранительной аппаратуры и по другим причинам.
Потери при “малых дыханиях” вызываются температурными колебаниями окружающей среды. При повышении температуры воздуха в дневное время поверхность резервуара нагревается, давление и температура парогазовой смеси, а, следовательно, и испарение нефтепродуктов, особенно легколетучих фракций, увеличивается. Возрастание давления в парогазовом пространстве ведет за собой срабатывание дыхательного клапана и выход паро-воздушной смеси в окружающую среду.
“Большие дыхания” происходят при вытеснении паро-воздушной смеси в окружающую среду в процессе заполнения нефтепродуктов резервуара, при этом объем газового пространства уменьшается, срабатывает дыхательный клапан. Обратное явление - поступление воздуха в резервуар отмечается при откачке продукта. Объем “большого дыхания” приблизительно соответствует поступившему в резервуар количеству продукта.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему