Домашнее задание 2 (вариант 6) / 6.DOC
Московский Институт Электронной Техники
Технический Университет
Домашняя работа по курсу
“Производственная и экологическая
безопасность в микроэлектронике”
Вариант №6
Выполнил : студент группы МП- 34
Голубев В. С.
Принял : Кольцов В. Б.
2. Домашнее задание №2
6. Основные направления природоохранной деятельности.
Защита окружающей среды - это комплексная проблема, требующая усилий ученых многих специальностей. Наиболее активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий является полный переход к безотходным и малоотходным технологиям и производствам. Это потребует решения целого комплекса сложных технологических, конструкторских и организационных задач, основанных на использовании новейших научно-технических достижений. Важными направлениями экологизации промышленного производства следует считать : совершенствование технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в окружающую среду ; экологическую экспертизу всех видов производств и промышленной продукции; замену токсичных отходов на нетоксичные; замену неутилизируемых отходов на утилизируемые; широкое применение дополнительных методов и средств защиты окружающей среды.
В качестве дополнительных средств защиты применяют : аппараты и системы для очистки газовых выбросов , сточных вод от примесей, глушители шума при сбросе газов в атмосферу ; виброизоляторы технологического оборудования; экраны для защиты от ЭМП и др. Эти средства защиты постоянно совершенствуются и широко внедряются в технологические и эксплутационные циклы во всех отраслях народного хозяйства.
Дополнительные средства защиты окружающей среды применяют на транспорте и передвижных энергоустановках. Это - глушители, сажеуловители, нейтрализаторы отработавших газов и ГТДУ, виброизоляторы рельсового транспорта и т. д.
Важная роль в защите окружающей среды отводится мероприятиям по рациональному размещению источников загрязнения: вынесение промышленных предприятий из крупных городов в малонаселенные районы с непригодными и малопригодными для сельскохозяйственного использования землями ; оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом топографии местности и розы ветров; установление санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий; рациональная планировка городской застройки , обеспечивающая оптимальные экологические условия для человека и растений; организация движения транспорта с целью уменьшения выброса токсичных веществ в зоне жилой застройки.
В охране окружающей среды необходимы службы контроля качества окружающей среды, которые должны вести систематизированные наблюдения за состоянием атмосферы, воды и почвы для получения фактических уровней загрязнения окружающей среды. Полученная информация о загрязнениях позволяет быстро выявлять причины повышения концентраций вредных веществ и активно их устранять.
31. Методы контроля и приборы для измерения концентраций пылеобразных примесей в атмосфере.
Интервал возможных концентраций загрязнений может изменяться от 10-8 до 105 мг/м3 , а полидисперсные системы характеризуются, как правило, еще и широким спектром размеров частиц от 10-8до 103 мкм. Это исключает возможность создания универсального метода измерения концентраций атмосферного загрязнения и объясняет дифференцированный подход к способам их измерения.
Независимо от используемого метода анализа контроль концентрации вредных примесей сводится к следующим операциям: отбор проб воздуха, подготовка пробы к анализу, анализ и обработка результатов.
Наиболее ответственным этапом при определении концентрации вредных примесей является предварительный отбор проб воздуха , обеспечивающий достоверность результатов. Самым простым и распространенным способом газовой пробы является протягивание воздуха воздуходувными устройствами (аспиратор, эжектор, насос) с определенной скоростью, регистрируемой расходомерными устройствами (реометр, ротаметр, газовые часы), через накопительные элементы, обладающие необходимой поглотительной способностью.
Отбор проб воздуха анализе при газо- и пылеобразных примесей осуществляется за счет протягивания воздуха через специальные твердые или жидкие поглотители, в которых газовая примесь конденсируется либо адсорбируется. В последние годы в качестве сорбентов для концентрирования мокропримесей используют растворимые неорганические хемосорбенты, пленочные и полимерные сорбенты (полисорбы, порапаки, тенаке и др.), позволяющие улавливать из загрязненного воздуха самые различные химические вещества. Важным достоинством полимерных сорбентов являются их гидрофобность (влага воздуха не концентрируется в ловушке и не мешает анализу) и способность сохранять в течение длительного времени без изменения первоначальный состав пробы.
Контроль концентрации газо- и парообразных примесей атмосферного воздуха производится с помощью газоанализаторов , позволяющих осуществлять мгновенный и непрерывный контроль содержания в нем вредных примесей. Для экспрессивного определения токсичных веществ используют универсальные газоанализаторы упрощенного типа (УГ-2, ГХ-2, и другие), основанные на линейно-колористическом методе анализа. При просасывании воздуха через индикаторные трубки, заполненные твердым веществом-поглотителем, происходит изменение окраски индикаторного порошка. Длина окрашенного слоя пропорциональна концентрации исследуемого вещества, измеряемой по шкале в мг/л. Универсальный газовый анализатор УГ-2 позволяет определить концентрацию 16 различных газов и паров. Погрешность измерения не превышает 10% от верхнего предела каждой шкалы.
Выбор метода анализа загрязненного воздуха определяется природой примесей, а также ожидаемой концентрацией и целью анализа.
Для регистрации выбросов промышленных предприятий, а также исследования загрязнения атмосферы применяют лазерные методы, в которых учитывается рассеивание излучения лазера частицами аэрозолей и молекулами газов. Рассеянная энергия попадает на приемную антенну локатора. Регистрируя и расшифровывая следы взаимодействия лазерных импульсов с атмосферными слоями, можно извлечь информацию о давлении, плотности, температуре, концентрации различных газовых составляющих атмосферы и других параметрах.
Наиболее распространенные модели приборов приведены в таблице.
| Тип прибора | метод измерения | определяемое вещество | измеря- емая концент-рация, мг/м3 | пог-решность % |
| ППА | гравитационный (фильтрация) | аэрозоль | свыше 1.0 | 20 |
| ПРИЗ | радиоизотопный (в - излучение) | аэрозоль | 1-500 | 15 |
| ФЭКП | ленточный фотометр | аэрозоль | 0-4000 | 20 |
| А3-5 | счетчик частиц (регистрация рассеянного света) | аэрозоль | 1-300 | 20 |
| ФЕН-90 | нефелометрический | аэрозоль | 0-300 | 5.0 |
| КМД-1 | пьезоэлектрический | аэрозоль | 0-100 | 8.0 |
| ОА-5501 | оптико-акустический | аэрозоль | 0-4000 | 5.0 |
| ФЛ-5601 | фотоколорит- мический | СО2 , СH4,CO, | 0-20 | 1.0 |
| “АТМОСФЕРА” | электрохимический | SO2,NH3,NO2 ,H2S | 0-15000 | -------- |
| КУ-3 | кондуктометрический | CO2 , CO, пары бензина | 0-500 | 5.0 |
| 8400 | хемилюминесцентный | NOx | 0-5 | 3.0 |
| ГПН-А | пламенно-ионизационный | углеводороды | 0-5 | 1.0 |
| ГАИ-1 | оптико-абсорбционный | СО | 0-10% | 5 |
| ГАИ-2 | оптико- абсорбционный | CO, CO2 | 0-5% | 4 |
| 121-ФА-01 | инфракрасный абсорбционный | СО | 0-5% | 4 |
56. Расчет временных допустимых концентраций примесей в атмосферном воздухе.
Основной физической характеристикой примесей атмосферы является концентрация- масса (мг) вещества в единице объема (м3 ) воздуха при нормальных условиях. Концентрация примесей определяет физическое, химическое и другие виды воздействия веществ на человека и окружающую среду и служит основным параметром при нормировании содержания примесей в атмосфере.
ПДК- это максимальная концентрация примесей в атмосфере , отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает ни на него, ни на окружающую среду в целом вредного действия.
Максимальная разовая ПДКмах- основная характеристика опасности вредного вещества. Она устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, световой чувствительности, изменение биоэлектрической активности головного мозга и др.) при кратковременном воздействии атмосферных примесей . Среднесуточная ПДКсс установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вещества на организм человека.
Наибольшая концентрация с каждого вещества при земном слое не должна превышать максимальной разовой предельно допустимой концентрации, т.е. с£ ПДКмах при экспозиции не более 20 минут. Если время воздействия превышает 20 минут, то с£ПДКсс.
При одновременном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием , их безразмерная сусарная концентрация должна удовлетворять условию:
с1/ПДК1 + с2/ПДК2+ ....+сn/ПДКn £ 1, где с1, с2 , ....,сn- концентрация вредных веществ в атмосфере в одной и той же точке местности ,мг/м3; Например, высоту труб современных ТЭС рассчитывают из условия, что концентрация SO2 и NOx в приземном слое атмосферы удовлетворяет условию
(cSO2 /ПДКSO2 + сNOx /ПДКNOx )£ 1.
Эффектом однонаправленного действия обладают, например, такие вредные вещества, как диоксиды серы и азот, диоксид серы и сероводород, сильные минеральные кислоты (серная, азотная, соляная); этилен, пропилен, амилен; озон, диоксид азота, формальдегид и др. Максимальные концентрации вредных веществ определяют по разовым пробам, отобранным в течение 20 минут. Среднесуточные концентрации определяют либо как среднеарифметическое значение концентраций разовых проб, либо из суточных концентраций, полученных непрерывно в течение 24 часов. Некоторые допустимые концентрации приведены в таблице1.
ТАБЛИЦА 1
| ВЕЩЕСТВА | Класс опасности | Предельно допустимые концентрации, мг/м3. | |
| Максимальная разовая | среднесуточ-ная | ||
| NO2 | 2 | 0.085 | 0.004 |
| CO | 4 | 5.0 | 3.0 |
| Пыль неорганическая | 3 | 0.15-0.5 | 0.05-0.15 |
| Сажа | 3 | 0.15 | 0.05 |
| SO2 | 3 | 0.5 | 0.05 |
| H2S | 2 | 0.008 | - |
| Бензин | 4 | 5 | 1.5 |
| Бенз(а)пирен | 1 | - | 0.1мкг/100 м3 |
| HNO3 | 2 | 0.4 | 0.15 |
| Свинец и его соединения | 1 | - | 0.0003 |
Используемая литература:
1. “Охрана окружающей Среды”: Учеб. для техн. спец вузов
С.В. Белов и др.
2. “Методы и средства обеспечения безопасности технологических процессов на предприятиях электронной промышленности”:
Учебное пособие по курсу “Охрана труда и окружающей Среды”,
Л.А. Константинова, Н.М. Ларионов, В.М. Писеев
3. Лабораторный практикум по курсу “Производственная и экологическая безопасность в микроэлектронике”:
В.И. Каракеян, Л.А. Константинова, В.М. Писеев;
Под ред. В.И. Каракеян