Диоксид серы


Тепловые электрические станции являются источником выброса соединений серы в атмосферу. Диоксид серы SO2 представляет собой бесцветный газ с резким удушающим запахом, растворяется в воде.

Диоксид серы SO2, содержащийся в дымовых газах, практически не влияет на процесс производства энергии. Триоксид серы SO3, обусловливает сернокислотную точку росы. По ней выбирают температуру уходящих газов котлов, и она является одним из основных факторов эффективной работы газоочистки.

Практическое отсутствие воздействия SO2 собственно на процесс производства энергии «компенсируется» активным воздействием этого вещества на окружающую среду. Во-первых, повышение концентрации диоксида серы в атмосферном воздухе приводит к раздражению слизистых оболочек (глаз, органов дыхания) живых существ, включая человека, вплоть до возникновения хронических респираторных заболеваний. Во-вторых, диоксид серы в атмосфере под действием озона, образующегося из кислорода воздуха в результате солнечной радиации, окисляется до триоксида серы SO3:

SO2 + O3 SO3 + O2.

Последний мгновенно соединяется с водяным паром воздуха и образует пары серной кислоты.

Озон окисляет также оксиды азота до высших окислов с конечным образованием паров азотной кислоты HNO3. Пары обеих кислот имеют плотность в 3 — 4 раза больше плотности воздуха, что обеспечивает их интенсивное гравитационное осаждение. Атмосферные осадки ускоряют поступление этих кислот в почву. Процесс вымывания из атмосферы кислых компонентов, в том числе и дымовых газов, называют кислотными или кислыми дождями.

В результате пресноводные водоемы и реки быстро закисляются, что приводит к гибели части водной флоры и фауны или замене их другими, более стойкими формами, но не обеспечивающими необходимую регенерацию воды. К этому следует добавить, смесь серной и азотной кислот по своей способности растворять тяжелые металлы приближается к «царской водке». В результате смесь серной и азотной кислот постоянно растворяет тяжелые металлы и с грунтовыми водами вносит их в пресную воду и отравляет таким образом живые организмы, включая человека.

Поведение диоксида серы в воздухе

Расчеты показывают, что примерно 90% SO2 выпадает из дымовых газов на почву в радиусе примерно 15 — 35 высот дымовых труб. Этим объясняется принятое в большинстве промышленно развитых стран законодательство по диоксиду серы: обеспечивать не только технически достижимое содержание SO2 в выбрасываемых в воздух газах, но и степень его улавливания (около 60% для котлов малой мощности и 90% для котлов большой мощности). И только 10% SO2 переносятся в другие регионы под действием атмосферных потоков.

Читайте также:  Проблемы загрязнения вод

Если учесть, что скорости осаждения SO2 и субмикронных частиц летучей золы (наиболее обогащенных тяжелыми металлами) практически одинаковы, то закисление пресных водоемов и подземных вод и загрязнение их тяжелыми металлами происходят одновременно. Поэтому предотвратить этот процесс можно лишь уменьшением выбросов SO2 до значений, не снижающих регенеративных возможностей природы.

Таким образом, действие диоксида серы проявляется двояко: он интенсивно загрязняет район размещения тепловой электростанции и стимулирует через кислотные дожди интенсивное поступление тяжелых металлов в пресные водоемы и почвы, а значит и в сельскохозяйственные продукты.

Если среднегодовая концентрация SO2 в атмосферном воздухе составляет 0,08 — 0,10 мг/м3, то ухудшается видимость, возникает дискомфорт, появляются симптомы ухудшения дыхания; если концентрация SO2 в течении суток составляет 0,25 — 0,5 мг/м3, то ухудшается состояние пациентов с легочными заболеваниями, повышается обращаемость людей в больницу, их смертность.

Лиственные растения, ежегодно сбрасывающие листву, менее подвержены действию SO2. Хвойные растения наоборот сильнее подвержены влиянию токсических примесей. При концентрации сернистого газа в воздухе от 0,23 до 0,32 мг/м3 происходит нарушение фотосинтеза и дыхания хвои, что вызывает усыхание, например сосны за 2 — 3 года. При содержании сернистого газа в воздухе от 0,08 до 0,23 мг/м3происходит уменьшении интенсивности фотосинтеза без уменьшения интенсивности дыхания хвои, что приводит к медленному усыханию деревьев. Изменения в ассимиляции лиственных деревьев начинают ощущаться при концентрации SO2 более 0,5 — 1 мг/м3.

В атмосферном воздухе диоксид серы «живет» до 3 суток и весь выпадает на растительность, здания, почву и природные водоемы.

С учетом всех последствий попадания диоксида серы в окружающую среду современной считают такую ТЭС, которая имеет необходимые газоочистные сооружения, обеспечивающие производство экологически чистой энергии.

Читайте также:  Запах сероводорода в городе: в чем причина и вред?

Наличие в дымовых газах диоксида серы обусловлено постоянным присутствием в твердом и жидком топливе (и в природном газе некоторых месторождений) различных соединений серы — сульфидов и органических соединений. При окислительном сжигании топлива сера окисляется до диоксида:

S + O2 SO2.

Восстановительное сжигание для получения генераторного газа производит сероводород H2S, который затем сгорает, образуя тот же диоксид:

2H2S + 3O2 2SO2 + 2Н2О.

Месторождения высокосернистых углей в России находятся в европейской части страны и на Урале. Угли Сибири и Дальнего Востока обычно имеют малое содержание серы. Отечественные энергетические мазуты содержат 2 — 3,5% серы. Попытка организовать в 90-х годах производство малосернистых мазутов в качестве резервного топлива с содержанием серы около 0,5% для сезонного сжигания оказалась неудачной из-за отсутствия финансирования.

Оцените статью:
[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]