«Лисий хвост»: 6 этапов убийства человека
«Лисий хвост» — такое милое и «пушистое» название химики дали диоксиду азота NO2– самому распространенному загрязнителю атмосферы на сегодняшний день. Это вещество 2 класса опасности, т.е. высокоопасное соединение, предельно допустимая разовая концентрация (ПДК) которого в воздухе населенных пунктах — 0,085 мг/м3.
«Черный юмор» химиков объясняется просто: диоксид азота – это знакомый многим рыже-бурый дым, клубящийся из труб теплоэлектростанций, нефтеперерабатывающих, нефтехимических и металлургических заводов, а также заводов, производящих азотную кислоту, различные удобрения и утилизирующих твердые бытовые отходы. Он, действительно, с виду напоминает пышный лисий хвост.
Откуда он берется? Дело в том, что в результате горения любого топлива выделяется оксид азота NO, который, будучи выпущен в атмосферу, быстро соединяется с кислородом, и превращается в диоксид азота NO2. Специалисты считают, что 90% этих зловредных веществ попадает в нашу атмосферу именно из-за человеческой деятельности, в том числе, из-за выхлопных газов автомобилей. Да-да, первым по объему выбросов диоксида азота в атмосферу в больших городах является автотранспорт!
Ученые отмечают, что именно в утренний «час пик» в воздухе над городами повышается концентрация NO, а стоит подняться солнцу и прогреть атмосферу, как в результате фотохимического окисления оксид азота превращается в еще более вредный и опасный NO2.
И не стоит радоваться, если в прохладное время года вы не видите знакомых рыжих клубов дыма или серо-желтого смога, городской воздух вам только кажется прозрачным и чистым: при низких температурах рыжий «лисий хвост» становится бесцветным, но он есть. И по-прежнему влияет на раннюю желтизну и бурые пятна на листьях деревьев, их увядание и гибель, на формирование кислотных облаков и осадков. Ведь при взаимодействии NO2 с водой образуется – азотная кислота!
Именно это свойство – образование азотной кислоты при реакции NO2 с водой – оказывает губительное воздействие на организм человека. Представьте, все наши слизистые являются влажными, т.е. содержат воду. А это значит, при вдыхании паров NO2 в горле, носоглотке, на стенках альвеол легких образуется HNO3, которая разъедает эти органы, запускается процесс разрушения человеческого организма.
Итак, 6 этапов убийства человека диоксидом азота:
1. В первые десять минут, вдыхая диоксид азота, человек ощущает специфический запах, но через 10 минут уже «принюхивается» и не улавливает его, так как умирают рецепторы запаха. И ощущение неприятной сухости в горле со временем и, как ни странно, с ростом концентрации NO2 проходит, но это коварный и ложный комфорт, ведь тем временем диоксид продолжает свое ужасное дело.
2. Показания уровня гемоглобина в крови человека падает, это чревато падением защитных сил организма.
3. Диоксид азота влияет и на зрение человека: его воздействие на слизистую глаз приводит к ухудшению способности видеть в условиях малой освещенности. Пороговая концентрация NO2, изменяющая световую чувствительность глаза, 0,14 мг/м3.
4. Стенки альвеол легких разъедаются, становятся легко проницаемыми. В результате сыворотка крови попадает в полость легких. При вдыхании воздух с жидкостью образуют пену, которая нарушает естественный газообмен и чревата развитием отека легких.
5. При контакте со щелочными средами организма NO2 образуются вредные нитраты и нитриты – те самые, которых мы так боимся в овощах и фруктах. Нитриты приводят к угнетению центральной нервной системы, расширяют кровеносные сосуды, снижают артериальное давление и пр.
6. В конце концов, нитраты в кишечнике трансформируются в канцерогенные нитрозамины, которые рано или поздно приводят к раку.
Вот что таится за таким милым и пушистым названием – «лисий хвост»!
Ученые отмечают, что затруднение дыхания здоровый человек чувствует при концентрации NO2 всего 0,056 мг/м3, а склонный к заболеваниям легких – при 0,038 мг/м3. Даже молодые здоровые люди, переехав в крупные города, замечают – участились простуды, грипп. Влияние NO2 на организм даже в малых дозах снижает его сопротивляемость и запускает вредоносные болезненные процессы. Особенно остро это проявляется у детей.
Поэтому сегодня борьба против вредоносных выбросов диоксида азота, борьба за экологию – важнейшая задача для каждого из нас!
Источник
«Лисий хвост»: 6 этапов убийства человека
«Лисий хвост» — такое милое и «пушистое» название химики дали диоксиду азота NO2– самому распространенному загрязнителю атмосферы на сегодняшний день. Это вещество 2 класса опасности, т.е. высокоопасное соединение, предельно допустимая разовая концентрация (ПДК) которого в воздухе населенных пунктах — 0,085 мг/м3.
«Черный юмор» химиков объясняется просто: диоксид азота – это знакомый многим рыже-бурый дым, клубящийся из труб теплоэлектростанций, нефтеперерабатывающих, нефтехимических и металлургических заводов, а также заводов, производящих азотную кислоту, различные удобрения и утилизирующих твердые бытовые отходы. Он, действительно, с виду напоминает пышный лисий хвост.
Откуда он берется? Дело в том, что в результате горения любого топлива выделяется оксид азота NO, который, будучи выпущен в атмосферу, быстро соединяется с кислородом, и превращается в диоксид азота NO2. Специалисты считают, что 90% этих зловредных веществ попадает в нашу атмосферу именно из-за человеческой деятельности, в том числе, из-за выхлопных газов автомобилей. Да-да, первым по объему выбросов диоксида азота в атмосферу в больших городах является автотранспорт!
Ученые отмечают, что именно в утренний «час пик» в воздухе над городами повышается концентрация NO, а стоит подняться солнцу и прогреть атмосферу, как в результате фотохимического окисления оксид азота превращается в еще более вредный и опасный NO2.
И не стоит радоваться, если в прохладное время года вы не видите знакомых рыжих клубов дыма или серо-желтого смога, городской воздух вам только кажется прозрачным и чистым: при низких температурах рыжий «лисий хвост» становится бесцветным, но он есть. И по-прежнему влияет на раннюю желтизну и бурые пятна на листьях деревьев, их увядание и гибель, на формирование кислотных облаков и осадков. Ведь при взаимодействии NO2 с водой образуется – азотная кислота!
Именно это свойство – образование азотной кислоты при реакции NO2 с водой – оказывает губительное воздействие на организм человека. Представьте, все наши слизистые являются влажными, т.е. содержат воду. А это значит, при вдыхании паров NO2 в горле, носоглотке, на стенках альвеол легких образуется HNO3, которая разъедает эти органы, запускается процесс разрушения человеческого организма.
Итак, 6 этапов убийства человека диоксидом азота:
1. В первые десять минут, вдыхая диоксид азота, человек ощущает специфический запах, но через 10 минут уже «принюхивается» и не улавливает его, так как умирают рецепторы запаха. И ощущение неприятной сухости в горле со временем и, как ни странно, с ростом концентрации NO2 проходит, но это коварный и ложный комфорт, ведь тем временем диоксид продолжает свое ужасное дело.
2. Показания уровня гемоглобина в крови человека падает, это чревато падением защитных сил организма.
3. Диоксид азота влияет и на зрение человека: его воздействие на слизистую глаз приводит к ухудшению способности видеть в условиях малой освещенности. Пороговая концентрация NO2, изменяющая световую чувствительность глаза, 0,14 мг/м3.
4. Стенки альвеол легких разъедаются, становятся легко проницаемыми. В результате сыворотка крови попадает в полость легких. При вдыхании воздух с жидкостью образуют пену, которая нарушает естественный газообмен и чревата развитием отека легких.
5. При контакте со щелочными средами организма NO2 образуются вредные нитраты и нитриты – те самые, которых мы так боимся в овощах и фруктах. Нитриты приводят к угнетению центральной нервной системы, расширяют кровеносные сосуды, снижают артериальное давление и пр.
6. В конце концов, нитраты в кишечнике трансформируются в канцерогенные нитрозамины, которые рано или поздно приводят к раку.
Вот что таится за таким милым и пушистым названием – «лисий хвост»!
Ученые отмечают, что затруднение дыхания здоровый человек чувствует при концентрации NO2 всего 0,056 мг/м3, а склонный к заболеваниям легких – при 0,038 мг/м3. Даже молодые здоровые люди, переехав в крупные города, замечают – участились простуды, грипп. Влияние NO2 на организм даже в малых дозах снижает его сопротивляемость и запускает вредоносные болезненные процессы. Особенно остро это проявляется у детей.
Поэтому сегодня борьба против вредоносных выбросов диоксида азота, борьба за экологию – важнейшая задача для каждого из нас!
Источник
Опасность оксидов азота и наш способ ее нейтрализации (система SCR)
То, что отработавшие газы (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (бензиновых, газовых, дизельных) как транспортных средств различного назначения, так и электрогенерирующих установок и спецтехники, содержат загрязняющие атмосферный воздух вещества, хорошо известно. Среди более чем 200 компонентов, содержащихся в отработавших газах ДВС, есть как вредные, так и токсичные.
Известно и то, какой вред окружающей среде и человеку они наносят. Во многих случаях альтернативы использованию ДВС в качестве приводов для электрогенерирующих установок просто нет. Поэтому производителям двигателей и электростанций на их базе, проектировщикам систем энергоснабжения и эксплуатационщикам приходится предусматривать, разрабатывать и использовать различные технологии и оборудование для очистки ОГ, чтобы выполнять требования экологических нормативов.
Согласно «Методике расчёта выделений загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок» (НИИ АТМОСФЕРА, С-Пб, 2000 г.), используемой для оценки воздействия отработавших газов на окружающую среду и расчета величин выбросов загрязняющих веществ при сгорании дизельного топлива в двигателях ДГУ, в ОГ содержатся следующие загрязняющие вещества: оксид углерода; диоксид азота; оксид азота; керосин; черный углерод (сажа); диоксид серы; формальдегид; бенз(а)пирен.
Одними из наиболее значимых нормируемых компонентов в отработавших газах дизелей, например транспортных средств, «вклад» которых в целом составляет 80-90% вредных выбросов в атмосферу городов, являются сажа и оксиды азота (NOx). Образование NOx обусловлено взаимодействием при высокой температуре в цилиндрах ДВС азота с кислородом воздуха, при этом при температуре выше 1370 °C происходит его резкий рост. Поскольку дизель работает при высокой степени сжатия, то по определенным причинам горение «облака» впрыснутого топлива начинается по краям, там, где оно смешивается с воздухом. Далее уже начинает гореть и его середина, но все равно оно полностью не сгорает и остается немало воздуха, который вступает в реакцию с азотом. Из-за этого также остается и достаточное количество топлива, которому не хватило кислорода для полноценного сгорания, что приводит к появлению NOx, сажи и несгоревших углеводородов.
Оксид азота NO — бесцветный газ, плохо растворимый в воде и достаточно быстро окисляющийся до NO2. Диоксид азота NО2 — газ красновато-бурого цвета, который при больших концентрациях обладает удушливым запахом. По различным оценкам суммарное содержание NOx в ОГ дизельных ДВС доходит до 10%, бензиновых – до 9%, а газовых – до 8%. Оксиды азота представляют серьезную опасность для здоровья человека, причем токсикологический эффект воздействия NОх на человека примерно в десять раз выше, чем у монооксида углерода СО. Небольшие концентрации оксидов азота в атмосфере приводят к постепенному отравлению организма, причем каких-либо нейтрализующих его средств нет. Они воздействуют на слизистые оболочки глаз и носа (при концентрациях в воздухе более 0,0013% NОх действуют как острый раздражитель слизистых оболочек), а также на нервную и сердечно-сосудистую системы человека, кроветворные органы и печень. Оксиды азота, взаимодействуя с парами воды в воздухе, образуют азотистую HNО2 и азотную HNO3 кислоты, которые разрушают легочную ткань, вызывая хронические заболевания, а при концентрациях 0,004-0,008% — могут вызвать отек легких. Наибольшую опасность оксиды азота представляют в качестве активного компонента смога. Так, соединяясь с несгоревшими олефиновыми углеводородами, они образуют токсичные нитроолефины, вызывающие заболевания дыхательных путей и нервные расстройства.
Осознанная необходимость снижения негативного воздействия отработавших газов ДВС обусловила введение и постоянное ужесточение экологических нормативов, которые стимулировали производителей ДВС на совершенствование экологических характеристик создаваемых двигателей и разработку технологий и оборудования для очистки отработавших газов.
В таблице 1 приведены абсолютные нормативные значения, зафиксированные при введении очередных экологических нормативов, устанавливаемых Правилами ЕЭК ООН, для дизелей тяжёлых коммерческих грузовиков (категория транспортных средств N3, предназначенных для перевозки грузов, с максимальной массой более 12 т.).
| Экологический стандарт | Год введения в ЕС | Норматив (г/кВт×ч) | |||
| CO | NOx | CH | PM | ||
| Euro-0 | 1988–1992 | 12.3 | 15.8 | 2.6 | – |
| Euro-I | 1992–1995 | 4.9 | 9.0 | 1.23 | 0.40 |
| Euro-II | 1995–1999 | 4.0 | 7.0 | 1.1 | 0.15 |
| Euro-III | 1999–2005 | 2.1 | 5.0 | 0.66 | 0.1 |
| Euro-IV | 2005–2008 | 1.5 | 3.5 | 0.46 | 0.02 |
| Euro-V | 2008–2012 | 1.5 | 2.0 | 0.46 | 0.02 |
| Euro-VI | 2014–2015 | 1.5 | 0.4 | 0.13 | 0.01 |
Данные, представленные в таблице 1 наглядно показывают, что имеется существенное ужесточение ограничений на выброс нормируемых компонентов в отработавших газах, в том числе и оксидов азота, при этом изменение норм на выбросы оксидов азота при переходе от уровня Euro-III к уровню Euro-IV составило 30%, при переходе от уровня Euro-IV к уровню Euro-V – 42%, а при переходе от уровня Euro-V к уровню Euro-VI – уже 80%.
Универсального решения, обеспечивающего максимальную эффективность очистки ОГ от всех содержащихся в них вредных и токсичных веществ, в силу особенностей физико-химических процессов их образования при сгорании углеводородного топлива, не существует, поэтому, как правило, используются комбинированные системы очистки.
Основными способами, используемыми для снижения выбросов оксидов азота с отработавшими газами ДВС в настоящее время являются: рециркуляция отработавших газов (EGR — Exhaust Gas Recirculation) и селективная каталитическая нейтрализация (SCR — Selective Catalytic Reduction).
Система EGR, суть работы которой заключается в подаче некоторой части отработанных газов из выпускного коллектора во впускной, хорошо зарекомендовала себя в режиме частичных нагрузок ДВС, однако при этом происходит ухудшение параметров рабочего процесса (снижается удельная мощность и приемистость двигателя), повышение выброса частиц и дымности отработавших газов вследствие чего падает ресурс сажевого фильтра, сильнее загрязняется моторное масло, повышается требовательность к качеству топлива (опасность перехода серы из топлива в коррозийную серную кислоту), как правило, более интенсивная работа системы охлаждения и повышение расхода топлива в среднем на 3–6%.
Принцип работы системы селективной каталитической нейтрализации основан на химических реакциях взаимодействия оксидов азота и аммиака.
Из бака, предназначенного для содержания восстановителя оксидов азота — водного раствора мочевины, жидкость направляется в форсунку, через которую она впрыскивается в горячий поток отработавших газов. Под воздействием высокой температуре водный раствор мочевины преобразуется: вода переходит из жидкого состояния в газообразное, а мочевина распадается на аммиак NH3 и углекислый газ CO2. Данные преобразования происходят в две стадии и описываются следующими химическими формулами:
(NH2)2CO → NH3 + HNCO
HNCO + H2O → NH3 + CO2
Далее все продукты реакций вместе с потоком отработавших газов попадают в катализатор, где токсичные оксиды азота взаимодействуют с аммиаком, в результате чего в атмосферу уносятся безвредные вещества, являющиеся её естественными компонентами: углекислый газ, азот и пары воды.
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O (протекает при температуре более 250°С)
NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O (протекает при температуре от 170°С до 300°С)
Техническая реализация принципа действия SCR обеспечивается специальным образом создаваемой системой очистки ОГ.
К основным компонентам системы очистки ОГ, реализующей селективную каталитическую нейтрализацию, относятся:
- Бак мочевины
- Управляющий модуль (включает в себя блок управления, насос и фильтр)
- Трубопровод мочевины
- Подогрев бака мочевины
- Форсунка впрыска мочевины
- Датчики температуры ОГ и мочевины, 2NOx
- Окислительный и восстановительный катализатор
Преимущество системы SCR, которая в последнее время получает всё большее распространение, связано с тем, что она не только позволяет добиваться соблюдения требований экологических стандартов Euro-IV и Euro-V, но и сохранить при этом традиционную концепцию двигателей без серьезных изменений в конструкции, т.е. с меньшими затратами. Система SCR, в отличие от EGR, гораздо меньше вмешивается в работу двигателя и имеет срок эксплуатации, сопоставимый со сроком его службы. Фактически все что нужно — это вовремя восполнять расход водного раствора мочевины, что впрочем, составляет дополнительные расходы на эксплуатацию ДВС.
Напоминаем, что ГК «ЭКОЭНЕРГОТЕХ» готова изготовить систему SCR в соответствии с Вашими требованиями.
Источник