Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2021-12-11 | 43 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Цинк и его влияние на окружающую среду
Антропогенные источники поступления в окружающую среду
Основным источником является выброс в атмосферу цинка при высокотемпературных технологических процессах. Таким путем плюс потери при транспортировке, обогащении, сортировке с 1995 по 2005 г. во всем мире было рассеяно 700 тыс. т цинка. В результате сжигания каменного угля в 1980г. в атмосферу поступило 137,5 тыс. т, к 2000 году эта цифра возросла до 218,8 тыс. т. Содержание цинка в воздухе в районе завода вторичной переработки цветных металлов составляет: в радиусе 300 м -0,350 мг/м3 ; 500м - 0,285 мг/м3, 1000 м - 0,148 мг/м3, 2000 м - 0,52 мг/м3. Металлический цинк окисляется кислородом воздуха и выпадает в виде оксида ZnO. В среднем с атмосферными осадками ежегодно выпадает на 1км2 поверхности Земли 72 кг цинка - в три раза больше чем свинца, и в 12 раз больше чем меди. Значительные количества цинка поступают в почву с твердыми отходами ГРЭС на буром угле. В районе одного из цинкоплавильных заводов в радиусе 0,8 км в поверхностном слое почвы содержание цинка достигало 80 мг/г. В радиусе 1 км от цинкового завода в зеленых частях овощей содержание цинка 53 -667 мг/кг, в корнеплодах - 3,5 -65 мг/кг, в почве -42 -40 мг/кг сухого остатка.
Сточные воды, содержащие цинк, не пригодны для орошения полей. Не соблюдение гигиенических нормативов привело в Японии к вспышке тяжелого заболевания костно-мышечной системы у населения, потреблявшего в пищу рис, выращенный на полях орошения, где использовались ирригационные воды, сильно загрязненные сульфидом цинка и кадмием.
Для Мирового океана особую опасность представляют шламы сточных вод и сами сточные воды химического, деревообрабатывающего, текстильного, бумажного, цементного производств, а также рудников, горно-обогатительных и плавильных заводов, металлургических комбинатов. Пороговой концентрацией цинка, снижающей эффективность очистки сточных вод на 5%, является 5 -10мг/л. Серьезным источником поступления цинка в воду является вымывание его горячей водой из оцинкованных водопроводных труб до 1,2 -2,9 мг с поверхности 1 дм2 в сутки. Суммируя все антропогенные источники, общий объем поступления цинка в окружающую среду составляет 314 тыс. т в год.
|
Соединения цинка.
Основное промышленное применение оксида цинка - производство резины, в котором он сокращает время вулканизации исходного каучука.
В качестве пигмента при производстве красок оксид цинка имеет преимущества по сравнению с традиционными свинцовыми белилами (основной карбонат свинца), благодаря отсутствию токсичности и потемнения под действием соединений серы, однако уступает оксиду титана по показателю преломления и кроющей способности.
Оксид цинка увеличивает срок жизни стекла и поэтому используется в производстве специальных стекол, эмалей и глазурей. Еще одна важная область применения - в составе нейтрализующих косметических паст и фармацевтических препаратов.
В химической промышленности оксид цинка обычно является исходным веществом для получения других соединений цинка, в которых наиболее важными являются мыла (т.е. соединения жирных кислот, такие как стеарат, пальмитат и другие соли цинка). Их используют в качестве отвердителей красок, стабилизаторов пластмасс и фунгицидов.
Небольшая, но важная область применения оксида цинка - производство цинковых ферритов. Это шпинели <http://www.krugosvet.ru/articles/20/1002054/1002054a1.htm> типа ZnII x MII1- x FeIII2O4, содержащие еще один двухзарядный катион (обычно MnII или NiII). При х = 0 они имеют структуру обращенной шпинели. Если х = 1, то структура соответствует нормальной шпинели. Понижение количества ионов FeIII в тетраэдрических позициях приводит к понижению температуры Кюри. Таким образом, изменяя содержание цинка, можно влиять на магнитные свойства ферритов.
|
Гидроксид цинка применяется для синтеза различных соединений цинка.
Сфалерит ZnS является наиболее распространенным минералом цинка и главным источником металла, однако известна и вторая природная, хотя и намного более редкая форма вюрцит, более устойчивая при высокой температуре. Названия этих минералов используются для обозначения кристаллических структур, которые являются важными структурными типами, найденными для многих других соединений АВ. В обеих структурах атом цинка тетраэдрически координирован четырьмя атомами серы, а каждый атом серы тетраэдрически координирован четырьмя атомами цинка. Структуры существенно различаются только типом плотнейшей упаковки: в вюрците она кубическая, а в сфалерите - гексагональная.
Чистый сульфид цинка - белый и, подобно оксиду цинка, применяется как пигмент, для этого его часто получают (как литопон) вместе с сульфатом бария при взаимодействии водных растворов сульфата цинка и сульфида бария.
Кроме того, у сульфида цинка интересные оптические свойства. Он становится серым при действии ультрафиолетового излучения (возможно, за счет диссоциации). Однако этот процесс можно замедлить, например, добавлением следов солей кобальта. Катодное, рентгеновское и радиоактивное излучение вызывает появление флуоресценции или люминесценции различных цветов, которую можно усилить добавлением следов различных металлов или замещением цинка кадмием, а серы селеном. Это широко используется для производства электроннолучевых трубок и экранов радаров.
Селенид цинка используется в качестве лазерного материала и компонента люминофоров (вместе с сульфидом цинка).
Теллурид цинка используется как материал для фоторезисторов, приемников инфракрасного излучения, дозиметров и счетчиков радиоактивного излучения. Кроме того, он служит люминофором и полупроводниковым материалом, в том числе в лазерах.
Хлорид цинка ZnCl2 является одним из важных соединений цинка в промышленности. Его получают действием соляной кислоты на вторичное сырье или обожженную руду.
Концентрированные водные растворы хлорида цинка растворяют крахмал, целлюлозу (поэтому их нельзя фильтровать через бумагу) и шелк. Его применяют в производстве текстиля, кроме того, он используется как антисептик для древесины и при изготовлении пергамента.
|
Поскольку в расплаве хлорид цинка легко растворяет оксиды других металлов, его используют в ряде металлургических флюсов. С помощью раствора хлорида цинка очищают металлы перед пайкой.
Хлорид цинка применяется и в магнезиальном цементе для зубных пломб, как компонент электролитов для гальванических покрытий и в сухих элементах.
Ацетат цинка используют как фиксатор при крашении тканей, консервант древесины, противогрибковое средство в медицине, катализатор в органическом синтезе. Ацетат цинка входит в состав зубных цементов, используется при производстве глазурей и фарфора.
Задача
Исходные данные.
Высота трубы (Н)=12 м.
Диаметр трубы(D)=0,6 м.1 =6500 м3/ч=1,81 м3/с.
Т=550С.
Тв=250С.
Мфакт =0,02.
Место выброса: Пермская область (А=200).
Решение.
Соединение цинка: ZnO. Т.к данных по ПДКм.р. для данного соединения нет берем значения ПДКр.з. и считаем ВДКа.в. ПДКр.з=0,5 мг/м3
ВДКа.в=0,62*lgПДКр.з-1,77=0,62*lg0.5-1,77=-1,957
Значит ВДКа.в=0,011 мг/м3
Фоновая концентрация вещества
Сф=0,3*ВДКа.в=0,0033 мг/м3
Средняя линейная скорость выхода смеси
о=(4*V1)/(π*D2)=(4*1,81)/(3,1416*12*12)=6,4 м/с
ΔТ=Т-Тв=55-25=30оС - выброс горячий.
Параметр f=(1000*wo2*D)/(H2* ΔТ)=5.69<100 - выброс горячий.=0.65*(V1* ΔТ/H)1/3=0.65*(1.81*30/12) 1/3=1.075.
Коэффициент n, учитывающий подъем факела за счет скоростного напора,
т.к. 0,5<Vm<2, то=0,532*Vm2-2,13*Vm+3,13=1,455
Коэффициент m, учитывающий подъем факела за счет теплового напора,
=(0.67+0.1*f1/2+0.34*f1/3)-1=0.6598
Примем что F=1 и η=1, тогда значение ПДВ
ПДВ=((ВДКа.в-Сф)* H2*(V1* ΔТ)1/3)/(А*F*n*m* η)=
=((0.011-0.0033)* 122*(1.81*30)1/3)/(200*1*1.455*0.6598)= 0.022 г/с
Т.к Мф<ПДВ- выброс экологически безопасный.
Определение максимальной концентрации.
Т.к. f<100 то Cm=(Mф*A*F*m*n* η)/(H2*(V1* ΔТ)1/3)=0.0065 мг/м3
Определение максимальной высоты
Xm=(5-F)*d*H/4
Коэффициент d зависит от Vm и f<100, тогда=4.95*(1+0.28*f1/3)=7.424=4*7.424*12/4=89.1 м.
Расчет концентрации загрязняющего вещества в атмосферном воздухе в районе источника выброса.
X | X/Xm | S1 | C |
10 | 0,11 | 0,065 | 0,00042 |
20 | 0,22 | 0,220 | 0,00143 |
30 | 0,34 | 0,414 | 0,00269 |
40 | 0,45 | 0,608 | 0,00395 |
50 | 0,56 | 0,774 | 0,00503 |
60 | 0,67 | 0,895 | 0,00582 |
70 | 0,79 | 0,967 | 0,00629 |
80 | 0,90 | 0,996 | 0,00648 |
90 | 1,01 | 0,997 | 0,00648 |
100 | 1,12 | 0,971 | 0,00631 |
110 | 1,24 | 0,943 | 0,00613 |
120 | 1,35 | 0,914 | 0,00594 |
130 | 1,46 | 0,885 | 0,00575 |
180 | 2,02 | 0,738 | 0,0048 |
230 | 2,58 | 0,605 | 0,00393 |
280 | 3,15 | 0,494 | 0,00321 |
330 | 3,71 | 0,405 | 0,00264 |
380 | 4,27 | 0,335 | 0,00218 |
430 | 4,83 | 0,280 | 0,00182 |
480 | 5,39 | 0,236 | 0,00154 |
530 | 5,95 | 0,201 | 0,00131 |
580 | 6,52 | 0,173 | 0,00113 |
630 | 7,08 | 0,150 | 0,00098 |
680 | 7,64 | 0,132 | 0,00086 |
730 | 8,20 | 0,114 | 0,00074 |
780 | 8,76 | 0,101 | 0,00066 |
800 | 8,99 | 0,097 | 0,00063 |
|
Цинк и его влияние на окружающую среду
|
|
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!