АВТОМОБИЛЬ КӨЛІГІНЕН ШЫҚҚАН ЗИЯНДЫ ЗАТТАРДАН
ҚОРШАҒАН ОРТАНЫ ТАЗАРТУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
Шарапатова Албина Минуровна
студенты 4 курса специальности «Экология»
университета им. А. Мырзахметова, г. Кокшетау
Научный руководитель - Аятхан Магаш Аятханұлы
Доктор биологических наук,
Профессоркафедры «Экологии, безопасность жизнедеятельности
и защита окружающей среды»,
университета им. А. Мырзахметова, г. Кокшетау
Қазақстан Республикасындағы жүктердің өте көп мөлшері автомобиль
көліктерімен жүзеге асырылады. Автомобиль парктері үздіксіз кеңеюде.
Масштабтарының едәуір үлкені және автомобилизация екпіндерінің өсуі
кезінде қоршаған орта және қоғам үшін зиянды салдарына байланысты бірқатар
күрделі проблемалар туындайды.
248
Автомобиль көлігі қалалық және қалалық емес жерлерде де негізінен
атмосфераны ластандырады. Ластану төрт бағам бойынша жүреді. 1) түтін
шығарушы құбыр арқылы шығарылатын қалдық газдармен. 2) кратерлі
газдармен; 3) көмірсутектер мен бактан, карбюратордан, құбырдан және т.б.
булануларнәтижесінде; 4) автомобиль дөңгелектері мен жолдардың асфальт
жабыны тозған кезде түзілетін өлшенген бөлшектермен.
Автомобильдің
механикалық
бөліктері
мен
қақпақшаларының
(покрышки) сондай - ақ жолдың беткі қабатының тозу нәтижесінде түзілген
өнімдер антропогенді атмосфералық шығарындылардың жартысына жуық
мөлшерін құрайды. Ірі фракциялар (диаметрі 1 мм - ден артық) жақын жерге
қойып топырақты ластандырады, ұсақ бөлшектер аэрозольдер түзеді де ауа
массаларымен үлкен қашықтықтарға таралады. Автомобильдердің қалдық
газдарының қатты шағарындыларының құрамына адам ағзасына өте зиянды
әсерін тигізетін күйе және қорғасын қосылыстары кіреді. Ішкі жану
қозғалтқыштарының қалдық газдарының құрамына 200 ден астам зиянды
компоненттер кіреді, оның ішінде 160 - қозғалтқыштағы жанармайдың толық
жанбауы нәтижесінде түзілетін көмірсутек туындылары болып табылады [1].
Ауаны ластанудан сақтаудың келешегі бар бір жолы – электр және бу
қуатымен жүретін автомашиналар ойлап шығару;адамдарды, жүкті, электр
көлігімен немесе құбырлар арқылы тасымалдау.
Диаметрлері 1020 және 1200 мм құбырлармен сағатына 40 - 50 км
жылдамдыкпенқұм, қайыршақ тас, руда, материалдар мен дайын өнімдер тасуға
болады. Компрессорлар, вакуум сорғыштар құбыр ішіне күшті жол үріп жүк
тиелген вагондарды жүргізеді. Сумен араластырып көмір, руда т.б. шикізатты
да тасымалдауға болады. Құбырмен жүк тасу Грузия, Укрина, Ресейде бар.
АҚШпен Жапонияда олар тіпті көп қолданылады.
Ауаның құрамындағы шаң мен тозаң 0,02 мг/м
3
–ден артық болмаса,
ондай
ауа
таза
болып
есептеледі.
Көпжылдар
бойы
жиналған
мәліметтергеқарағанда ауылдық жердегі ауада шаң тозаң 0,05 - 0,1 мг/м
3
, ал
қалаларда - 2,5 - 3 мг/м
3
болады. өкінішке орай, кейбір өндірісорталықтарында
бұл көрсеткіш 100 мг/м
3
- ге дейінжетіп жатады.
Атмосфералық ауаны таза сақтаушараларын жүзеге асырғанда мына
жағдайларды ескеру қажет:
- таза ауа жер шарындағы тірі организмдердің барлығына да керек;
- ауаның тазалығы адамдардың іс - әрекетінен көп бұзылады;
- ауадағы зиянды заттар үлкен жылдамдықпеналыс аймақтарғатарап
жатады.
Атмосфералық ауа мемлекеттікшекарамен санаспай, ластаушы заттар бір
орында тұрмай, үнемі көшіп жүреді. Атмосфераның жоғарғықабаттарында ауа
көлдененбағыттасағатына 100 - 150 километр. Жылдамдықпен, қозғалып
алыстағыелдердің үстіне жетіп жатады.
Мысалы, батыс шекара арқылы Ресей, Украина, Беларусьжеріне жыл
сайын 1,4 мм, күкіртті ластаушы заттардың келетінін жоғарыда айттық. Оларды
зиянсыз, бейтарап күйге келтіру үшін 1,5 миллион тонна өтітопыраққа шашып
сіңіру қажет. Бұл үшін жыл сайын 40 миллион американ доллары мөлшерінде
шағын шығаруқажет.
249
Арал теңізінің кеуіп қалған түбінен жыл сайын 140 миллион тонна
шамасында шаң – тозаң, түз қалдықтарыауаға көтеріледі. Олардың мөлшері
үлкен, салмақтылары 800 – 1000 км - ден кейін жерге қайта түседі де, уақ
жәнежеңілдерді Беларусь, Литва, Монғол елдеріне дейін жетеді.
Екібастұз көмір алқабынанжыл сайын 150 миллион шамасында шаң
тозаң, күл мен күйе ауаға көтеріліп Орта Азия мен Монғол жерінедейін
тарайды. Жер жүзіне осындай ауаны ластайтын өндірісорындары көп.
Сондықтан ауаныңтазалығын сақтау жеке елдің ғана міндетті емес дүние
жүзіндегі барлық мемлекеттербұған атсалысулары керек, әрине бұл мәселеніәр
мемлекет өз мүмкіншілігіне қарай шешеді. Атмосфералық ауаны таза сақтауда
мынадай ұйымдық шаралар жүргізіледі.
Қазақстан Республикасында 1951 жылдан бастап 446 заттар мен олардың
33 түрлі қосындыларының ауаға жіберуге болатын шектеулі рұқсат етілген
белгіленіп іс жүзіне қолданылып келеді. Рұқсат етілген елдер басқаелдермен
салыстарғанда 2 - ден 100 - есеге дейін тағайындалған.
Бұл мәліметтерден адамдардың іс әрекетінен болатын ластану мөлшері
тым аз барлық ластаушы заттардың 5 процентіненаспайтынын көруге болады.
Бірақ бұл ешкімді де қуантпайды. Себебі адамдардың іс әрекетінен пайда
болған шаң тозан түтін, басқа қалдықтардың химиялық құрамы өте күрделі,
адамдар мен табиғат үшін аса қауіпті.
Өнеркәсіп пен көлік мекемелерініңауаға шығаратын ластаушы
заттарының 31,9 пайызы иісті газ СО, 27 пайызыкүкіртті газ SO
2
. 28,3
пайызықалқып жүретін қаттытүйіршіктер.
Өңдірістің негізгі салаларының ауаға шығаратын ластаушы заттардағы
үлес салмағы мынадай.
Өнеркәсіп салалары ішінен ауаны ластаушылар қатарына жылу
электрстанциялары, қара және түсті металлургия, мұнай өндеу мен мұнай
химия өнеркәсібі мен құрылыс материалдар өндіру кәсіпорындары жатады.
Жылу электр станцияларнының қалдықтары жағаты: отынға, оның
химиялық құрамынажәне жағу әдістеріне байланысты болады.
Көмір жаққанда ауаға күл, күйе, шаң тозаң қосылады. Мысалы,
Қарағанды көміріменсаластырғанда Екібастұз көмірінің күлі көп. Қуаты орташа
жылу электр станциялары ауаға сағат сайын 5 т. Күкіртті түтін мен 16 - 17
тонна күл қосады [2].
Сұйық отын (мұнай және оның өнімдері) жаққанда күл аз болады да,
күкірт пен көміртек қалдықтары көп қосылады.
Газ (табиғаттың немесе қолдан сұйытылған) жаққанда ауаға тек азот
тотығы қосылады.
Шым тезекті, ағашты, қамысты отын ретінде пайдаланғанда ауаға күл,
күйе, шайыр, күкірт, көміртек тотығы, шаң тозаң қосылады.
Отынның жағу әдісі де ауаның ластануына әсерін тигізеді. Шаң тозаң газ
қалдықтарын ұстайтын қондырғылар бар кәсіпорындардың атмосфераға зияны
аз, ал ондай қондырғылары жоқтардың келтіретін зияны көп болады. Өйткені
қондырғылардың көмегімен қалдықтардың 90 - 95 пайызын ауаға жібермей,
ұстап қалуға болады.
250
Әр саладағы кәсіпорындардың ауаға тигізетін зияны әртүрлі металлургия
кәсіпорындары ауаны металлдың қалдықтары және қосындыларымен ластайды,
олардың ішінде темір, қорғасын, мыс, мырыш, қалайы, никель, көмір, күкіртті
түтін, глинозем (аллюминий тотығы) т.б. қалдықтар бар.
Машиналар жасайтын кәсіпорындардан бөлінген газ бен шаң - тозаңда
кремний тотығы (құю цехтары), күйе (темір соғатын цех), қорғасын мен
көміртек тотығы (балқыту цехтары) бар.
Мұнай өңдейтін және жасандыжібек шығаратын кәсіпорындаркүкіртті
сутекқалдықтарынауаға шығарады; химия кәсіпорындары азот тотығын бөледі;
құрылыс
материалдарын
шығаратынкәсіпорындардыңшаңыментозаңында,
газдарында кальций тотығы, топырақтағы алюминий тотығы, кремназем бар
[3].
Ластаған ауа адамдардың ішкі мүшелеріне өтіп деңсаулыққа зиянын
тигізеді, ал уақытша заттар денені улайды.
Қазіргі кезде шаң мен газды ұстайтын және тазалайтын 5 түрлі әдіс
белгілі. олар
құрғақ және ылғалды тазалауәдістері, электр сүзгімен, химиялық
және термиялық (күйдыру) өндеу арқылы тазалау.
Құрғақ шаң ұстағыштар. Олар циклонды (дауылды, боранды),
ротациялық (шиыршық тәрізді), вихрлі (құйын тәрізді, жел арқылы), радиалды
(тарамдалған) және жалюзды (кедергілі) болып бөлінеді.
Циклонды тозаң ұстағыштарға ластанған ауа патрубок арқылы өтіп,
желдің күшімен 180 - қа бұрылып, айналып, циклонның ішкі қабырғаларына
ұрынып, біртіндеп шаң - тозаң жиналатын бункерге түседі де, тозаңнан арылған
ауа циклонынан сыртқа шығып кетеді. Ауа жақсы тазару үшін циклон бүтін
және біртұтасболуы керек. Бір циклонжеткіліксіз болса, бірнешеуінқатар қойып
пайдалануға болады.
Қазір цилиндртәрізді ЦН - 11, ЦН - 15, ЦН - 15у, ЦН - 221 және конус
(шошақ) тәрізді СК - ЦН - 34, СК - ЦН - 34 м, СДК - ЦН - 33 циклонды шаң
ұстағыштар қолданылады. Конус тәрізді циклондар цилиндр тәрізділерден тек
сыртқы пішінімен өзгешеленеді, ал жұмыс істеу принципі бірдей болады.
Инерциялық шаңұстағыштар. Құрғақ инерциялық шаңұстағыштарға:
ротоклон шаңұстағыштар типіне жататын циклондар, жылжымалы ротациондар
тағы басқалар.
Циклондар шаң ұстау процессі инерциялық сүзгілеу арқылы жұмыс
атқаратын аппарат 1 - ші сызбада көрсетілген [4].
251
Ескертпе - [4] әдебиет негізінде автормен құрастырылды
Сурет 1. Циклонның инерциялық сүзгілеу аппараты [4]
Цилиндрдің жоғарғы жағына өте келе тангенциалды айналым
пайдаланылған құбыр арқылы циклонның конусты жағына қарай ауысып, яғни
тазартып, қайрадан айналып, жоғарыға көтеріледі. Осы жағдайда болып жатқан
бөлшектердің ағынының жылдамдығы біресе көбейіп, біресе азайып тұрады.
Ағынның жылдамдығының өзгерген кездегі пайда болатын аэродинамикалық
күштер шаң бөлшектерінің және ауа ағынынан циклондағы траекториясының
әрдайым өзгеріп отыруына әкеліп соқтырады.
Сондай - ақ ауырлық күшінен, турбуленттіліктен тағы басқа
гидродинамикалық факторлардан бөлінген шаң бөлшектері циклонға қосылып,
бункерге түсіп отырады [5].
Циклондармен керамикалық, энегетикалық тау - кен орындарында,
өндірістік вентиляцияда кеңінен қолданылады.
Қазіргі кезде кең таралған циклондар: НИИРГаз, СИОТжәне ЛИОТ.
Циклонның фракциялық эффектілігін анықтау үшін, циклондағы
тарамдалған ағынды пайдаланып, оның формуласын шығарған.
Суағардың әсерінен бөлшектердің тарамдалған жылдамдығы азайып, R
х
арақашықтығында 0 - ге тең болады. Содан соң бөлшектер стационарлы түрде
орбитада айналып, циклонның төменгі жағына түседі.
Циклонның ауаны тазарту эффектілігі шаңның дисперсті құрамына, әрбір
шаң бөлшегінің массасына, құбырдағы ауа жылдамдығына тәуелді болады.
Сонымен қатар циклонның диаметріне де байланысты екенін ұмытпау
керек(яғни циклоның диаметрі кішкентай болса, тазарту эффектілігі жоғары
болады), яғни циклондарды сору үшінде айдағыш ретінде қондыруға болады.
Ротациялық
тозаң
ұстағыштар
(ЦРП).
Циклонды
тозаң
ұстағыштарғақарағанда жинақы, желдеткіштері мен тозаң ұстағыштары бірге
орналасқан. Желдеткіш (х) дөңгелегі айналғанда шаң - тозаң орталықтан
тебетін күштің әсерімен қиршық тәрізді тозаң ұстағыштыңқабырғасына
ұрынып тазарған ауа шығатын қақпақшаға қарай жылжып, бөлінген шаң - тозаң
арнаулы түсетін орынға жиналады.
Вихрлі шаң ұстағыштар (ВТҰ). Бұлар да орталықтантебетін күш әсерімен
жұмыс істейтін қондырғылар. Вихрлі тозаң ұстағыштар екі түрлі болады, бірі
252
соплолы (жабық қуыс), екіншісі – күрек тәрізді.
Ластанған ауа камераға майысқан патрубок арқылы келіп түседі де газды
айналдыратын күрекке ұқсас “розетка” типті желдектіштің күшімен жоғары
көтеріліп, ондағы дауылдатқыштыңәсерімен шыр айналып, қабырғаға ұрынып,
газдың екінші толқынымен төмен қарай жылжиды. Шаң - тозаң төмен түсіп,
тазарған газ қақпақша арқылы сыртқа шығады.
Радиалды шаң ұстағыштар. Ластанған газдың құрамындағы шаң мен
тозаңды айыру гравитациялық (заттардың бір - бірін тартуы) және инерциялық
(екпін)күштерінің бірге қимылдауы арқылы жүреді [37, Б. 36 - 39].
Ластанған газ кіретін құбырданөткен соң гравитациялық және
инерциялық күштер газды 180 - қа бұрып стрелкамен көрсетілгендей жан -
жаққа шашады. Тозаң ұстағыш ішіндегі газдың жоғары көтерілу жылдамдығы 1
м/с болса шаң мен шаңды тозаң ұстағыштың түбіне түсіру үшін қосымша
жылдамдық онан көп болуы (W
W) керек.
Мұнда W – тозаң ұстағыш ішіндегі тозаңныңайналу жылдымдағы, ал W –
газдың көтерілу жылдамдығы (1 м/с). Шаң - тозаң мөлшері 25 - 30 мкм болса
радиалды ұстағыш олардың 65 - 85 пайызын ұстап қала алады. Онан ұсақшаң -
тозаңды бұлар ұстай алмайды.
Жалюзды шаң ұстағыштар. Ластанған газдың жолына кедергі ретінде
пластиналар (қатты заттардың жалпақ тілігі) мен торлар қойылады.
Ластанған газ тозаң ұстағышқа енген соң инерциялық (өз екпіні)күшпен
жылжыпкеліп торға немесе тор үстіндегі қатты заттардан кесіп жасалған
(пластинаға) кедергілерге ұрынып, екпін
саябырлап, төмен түсе түсе бастайды.
Бұл шаң ұстағыштар тек 20 мкм - ден ірі шаңды ұстап, қалғандрын ұстау
үшін екінші рет тазалауға циклонды тозаң ұстағыштарға жіберіледі.
Жалюздық тозаң ұстағыштарды құрастыру қиын емес, сондықтан
олардыгаз жүретін жолдарға көбірек қоюғамүмкіндігі болады.
Ылғалды шаң ұстағыштар. Бұлар көп тараған, шаң - тозаң, әсіресе өте
ұсақтарын (0,3 - 1 мкм) жақсы ұстайды, ыстық жарылу қаупі бар газдарды да
тазалауға ыңғайлы. Кемшіліктері – газ жүретін жолға шаң - тозаң тез жиналып,
оларды әлсін - әлсін тазалап отыру қажет. Су шығыны да көп болады.
Ылғалды тозаң ұстағыштар шаң мен тозаң тамшыға немесесұйық заттар
бетіне тұңдырып ұстау принципібойынша жұмыс істейді. Оған инерциялық
күшпен броуын қозғалысы ықпал етеді.
Инерциялық күш тозаң бөлшектері мен тамшылар бір - біріне
жақындағанда әсер етеді. Өте ұсақ шаң (1 мкм кем) бөлшектерінің ротикалық
энергиясы тым аз болғандықтан, олар өз бетімен жылжып жүргенде тамшымен
араласпай, оны айналып өтіп кетеді. Броуын қозғалысы болса ұсақ шаң (1 мкм
кем) газ бен сұйық заттардың ішінде бет - бетіне шашырап жүреді, олардың
қимылы, жүру жылдамдығы ортаға және уақытқабайланысты болмай, құладан
алғантолқын күшіне, шаңның мөлшеріне, температураға және ортаның
жабысқақтығына байланысты болады .
Тазаланатын газды тозаң ұстағышқа еңгізгенде оның жылдамдығы
броуын қозғалысы жылдамдығынан кем болуын дәлелдейді. Тозаңды ұстауға
инерциялықкүшпен броуын қозғалысынанбулану, будың жиналу, сұйық заттың
беті көбіктенуі, молекуланың электрлі зарядтары қосымша әсер етеді.
253
Шаң мен тозаң неғұрлым тез ылғалданса оларды газда айыру да тез
болады.
Санитарлық - эпидемиялық және ауа район бақылайтын мекемелер үлкен
қалаларда атмосфералық ауаның жағдайын үнемі бақылап отырады.
Қаланы атмосфералық ауаның тазалығына қарап 4 аймаққа бөлуге бола-
ды
қолайлы, бір шама қолайлы, қолайсыз және өте қолайсыз.
Қолайлы – егер ауаның ластығы шектеулі рұқсат етулі мөлшердің 0,8 –
нен артық болмаса
бір шама қолайлы – ауаның ластығы шектеулі рұқсат
етілген мөлшерден 2 - 3 есе артық болса
қолайсыз – егер ауаныңластығы
шектеулі – рұқсат етілген мөлшерден 5 есе артық болса
өте қолайсыз – егер
ауаның ластығы шектеулі рұқсатетілген мөлшерден 10 есе артық болса.
Ластанған ауаның адамдарға және қоршаған ортаға тигізген зиянын біле
тұра, осы күнге дейін көптеген кәсіпорындарда тозаң ұстағыш қондырғылар
орнатылмаған, барынын өзі дұрыс жұмыс істемейді.
Көп қаражат керек деген сылтаумен қондырғы орнатпай халықтың
деңсаулығына нұсқан келтіреді. Қазір басшылар қондырғы орнына биік
мұржалар жасап қалдықтарды өздерінен алысқа шашқанды жөн көреді. Ал
оларешбір кінәсі жоқхалықтың денсаулығын ойлағылары келмейді [4].
Мұржаның биіктігі 100 м. Болса – ластанған ауа 20 км дейін, 250 м болса
– 75 км - ге, 400 болса – 120 км - ге дейін тарайды. (Мұндайбиік мұржа
Канаданың Сардбери қ. бар).
Сондықтан ең пайдалы және дұрыс атмосфераға уытты қалдықтарды
жібермейтін қондырғылар орнату, олардың үздіксіз жұмыс істеуін қамтамасыз
ету. Сонымен қатар қалдықты аз беретін немесе қалдықсыз жұмыс жасайтын
жаңа технология ашу жолдарын іздестіру қажет.
Достарыңызбен бөлісу: |