این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 315 صفحه می باشد.
پایان نامه آلاینده های موجود در هوان و نقش آن در ایجاد بیماری های جسمی و روحی و راهکارهای پیشگیری از آن
مقدمه
آلودگی هوا و تأثیراتی که بر روی سلامتی جسم و روان انسان دارد یکی از مهمترین و جدیدترین معضلاتی است که انسان امروزه با آن دست به گریبان است. و اکنون ما در زمانی زندگی می کنیم که مسئله آلودگی محیط زیست به خاطر رشد سریع جمعیت، صنعت و محدودیتهای منابع طبیعی بیش از پیش مورد توجه همگان واقع شده است و همچنین به شکل یک مسأله قابل لمس مورد توجه عامه قرار گرفته است.
ما در این فصل می خواهیم به شکافتن این مسأله و سؤال اساسی تحقیقمان بپردازیم.
و با توجه به اینکه در بیان اهمیت هوا این نکته را می توان بیان داشت که انسان بدون غذا 6 هفته و بدون آب 1 هفته زنده می ماند ولی بدون هوا پس از چند دقیقه خواهد مرد خاطر نشان می کنیم که چرا مسأله ی آلودگی هوا اکنون از اهمیت زیادی برخوردار است و در نهایت به بررسی و تحلیل متغیرها و واژگان اساسی مورد استفاده در متن تحقیق می پردازیم.
2-1 . بیان مسأله
انجمن مشترک مهندسین آلودگی هوا و کنترل آن تعریف زیر را برای آلودگی هوا بیان کرده است:
«آلودگی هوا یعنی وجود یک یا چند آلوده کننده مانند گرد و غبار، فیوم ها، گازها، هیست، بو، دود، بخارات در هوای آزاد با کمیت ها ، ویژگیها و زمان ماند که برای زندگی انسان، گیاه یا زندگی حیوانات خطرناک و برای اموال مضر باشند و یا به طور غیر قابل قبولی مخل استفاده راحت از زندگی واموال گردد.
با دانستن تعریف کلی آلودگی هوا می خواهیم به سؤال اساسی تحقیقمان که تأثیر آلودگی هوا بر سلامت جسم و روح انسان است پاسخ دهیم.
3-1. اهداف
هدف از نوشتن این تحقیق بررسی بنیادی آلودگیهای هوا است، به نحوی که بتواند به آسانی مورد استفاده سایرین قرار گیرد. اکنون ما در زمانی زندگی می کنیم که مسئله آلودگی محیط زیست به خاطر رشد سریع جمعیت، صنعت و محدودیتهای منابع طبیعی بیش از پیش مورد توجه کاشناسان واقع شده و همچنین به شکل یک مسأله قابل لمسی مورد توجه عامه مردم قرار گرفته است و به همین دلیل در پی پاسخ گویی به اهداف زیر می باشیم :
1- شناسایی آلاینده های هوا
2- شناخت چگونگی تأثیر این آلاینده ها بر سلامتی فردی و جمعی
3- شناخت راههای پیشگیری یا جلوگیری از ورود آلاینده ها به فضا
4-1. اهمیت و ضرورت تحقیق
آنچه را که می خواهیم بر آن تأکید کنیم تقسیم ناپذیری و پیچیدگی محیط زیست است مثلاً جو زمین در منطقه بیوسفر آنقدر کامل مخلوط می شود و چنان سریع می چرخد که دومین دمی که فرو می رود احتمالاً اتمهای بازدمی حضرت عیسی در گستمان و یا آدولف هیتلر در مونیخ را دارا می باشد هوای پاک مایه شادمانی زندگی بشر است که نیاز به آن بیش از نیاز به غذا و آب می باشد. صنعت مدرن امروز، باعث تولید گازها و ذرات زیادی می شود که هوای آزاد را آلوده می کنند. در گذشته زغال در صنعت باعث تولید دی اکسید گوگرد زیادی می شد، ولی امروز به دلیل محتویات کم گوگرد در زغال، سوخت آن مشکلات زیادی تولید نمی کند ولی وسایل نقلیه موتوری مشکل اساسی هستند که دی اکسید نیتروژن و ذرات آلی غیر قابل تجزیه تولید می کنند که تحت اثر اشعه خورشید به ازن تبدیل می شود که مهمترین آلوده کننده هوا می باشد. گاز دی اکسید نیتروژن (No2) هوا را به رنگ قهوه ای در می آورد و این وضعیتی است که بسیاری از شهرها در فصل تابستان با آن مواجه هستند. ذرات ریز که در اثر سوخت موتورهای بنزینی و گرد و غبار جاده ای، دود حاصل از آتش سوزی و گرده های گیاهان تولید می شود عامل آلودگی هوا در روزهای زمستانی است. در سالهای اخیر توجه زیادی به محیط زیست شده است و اصطلاحات جدیدی مانند : اکولوژی، محیط زیست، مه دود فتوشیمیایی، اثرات گلخانه ای در مطالعات وارد گردیده اند. در همین حال به مشکلاتی از محیط زیست پی برده ایم که معلول استفاده از تکنولوژی بسیار پیشرفته ای است که برای تأمین رفاه مادی و حفاظتهای نظامی که لزوم آنرا احساس می نماییم مورد نیاز بوده است. از جمله این مشکلات، اثرات آلودگی هواست که باعث افزایش بیماریهای تنفسی در میان سالخوردگان و جوانان، کاهش میزان دید، خسارت به گیاهان و حیوانات گردیده و اثرات آن در سطح جهانی فاجعه آمیز می باشد.
همچنین آلودگی هوا را نمی توان مربوط به دوران حاضر و یا یک عصر خاص دانست. حتی قبل از اینکه بشر اولیه موفق به کشف آتش شود، یعنی بتواند با برهم زدن دو سنگ «آتش زنه» بر یکدیگر و با ایجاد اصطکاک سریع بین دو قطعه چوب خشک، آتش تولید کند، آلودگی هوا بر اثر دود حاصل از آتش سوزی طبیعی جنگل ها وجود داشته است. اما آلودگی های هوا در اعصار کهن نسبت به طبیعت بکر و دست نخورده آن دوران، بسیار اندک و حتی قابل چشم پوشی بود تا اینکه در اوایل قرن بیستم و با ورود به دنیای صنعتی، بر اثر کشف زغال سنگ و سوخت های فسیلی اشکال تازه ای از آلودگی هوا پدید آمد. گذشته از هر چیز انسان قرن ها د رجوی مملو از گرد و غبار، گاز متان حاصل از مواد فساد پذیرمانند بقایای موجودات زنده و باتلاقها و نیز در سایر ترکیبات هیدروکربن که به وسیله درختان جنگلی منتشر می شوند زندگی کرده است. در حال حاضر نگرانی جامعه به علت آن است که شهرنشینی و صنعتی شدن موجب گردیده است که جمعیت زیادی در مناطق کوچک در کنار یکدیگر متمرکز بشوند.غلظت آلوده کننده های منتشره از بسیاری از فعالیت های انسان تا حدی رسیده است که برای ایجاد اثرات سوء بر روی گیاهان ، حیوانات و بهداشت انسان کافی است. شدت آلودگی در سطح جهانی در حال رسیدن به حدی می باشد که حتی بالقوه می تواند برای خود زمین هم بحرانی باشد. صنعتی شدن ما، بیشتر نتیجه استاندارد سطح زندگی است که یک یا دو اتومبیل را برای هر خانواده لازم می داند و همچنین ما از نیروی برقی استفاده می کنیم که می باید در هر 8 تا 10 سال تولیدش، نیازی دو برابر را برآورده کند، همچنین مقادیر زیادی مواد زائد جامد تولید می کنیم که غالباً در زباله سوزها و یا در فضای باز سوزانده می شود. بنابراین شهرنشینی، اکثر مردم در یک درصد از سطح زمین، توقع استاندارد بالای زندگی با حداقل قیمت بدون توجه به محیط زیست و بخصوص توسعه صنایع برای تهیه محصولات جدید همه با هم جمع شده اند و باعث افزایش غلظت آلودگی در حد خطرناک و قابل توجه گردیده اند. اما در گذشته طبیعت این فرصت را داشت که به ترمیم خرابیها بپردازد. قرنها قبل از انسان، طبیعت با عمل تصفیه خود بخود قادر بود که محیط مناسبی برای زیست ایجاد کند.
امروزه انسان خودپسندانه استفاده نابجا از هوا می کند و با جهشی که برای بالا بردن رفاه خود نموده محیط خفقان آوری برای خود ایجاد کرده است قبل از اینکه خورشید بیشتر تاریک شود، قبل از اینکه گل های بیشتری پژمرده شود، قبل از اینکه مردم دسته دسته خفه بشوند و قبل از اینکه دنیا مسموم شود باید راهمان را عوض کنیم. باید یاد بگیریم که چگونه همراه با قانون طبیعت زندگی کنیم.
5-1 .سئوال یا فرضیات
1- آلودگی هوا چیست؟
2- آلاینده های هوا به چند دسته تقسیم می شوند؟
3- مهمترین کانونهای آلوده کنندة هوا کدامند؟
4- آلودگی هوا چگونه روی سلامتی انسان تأثیر می گذارد؟
5- روشهای بی میکروب ساختن هوا و تصفیه ی آن چیست؟
6- با توجه به اینکه خودروها سهم عظیمی در آلودگی هوا دارند از چه راههایی می توان مضرات آن ها را کاهش داد؟
7- عمده ترین پیامدهای آلودگی هوا چیست؟
۲-۱ . بیان مسأله. ۵
۳-۱٫ اهداف.. ۶
۴-۱٫ اهمیت و ضرورت تحقیق. ۷
۵-۱ .سئوال یا فرضیات.. ۱۰
۶-۱ . تعریف عملیاتی متغیرها ۱۱
۱-۲ . مقدمه. ۱۴
۲-۲ . تاریخچه تحقیق. ۱۵
۳-۲ . پیشینه عملی. ۱۸
۴-۲ . نظریات.. ۱۹
۱-۳ .مقدمه. ۲۱
۲-۳٫ روش تحقیق. ۲۲
۳-۳ . فنون گرد آوری اطلاعات.. ۲۳
۱-۴٫ مقدمه. ۲۶
۲-۴٫ فرضیات یا سئوالات تحقیق. ۲۷
دراین بخش به بیان فرضیات مطرح شده در ضمن تحقیق می پردازیم که به شرح زیر می باشد . ۲۷
سؤال ۱ : آلودگی هوا چیست؟. ۲۹
ترکیبات طبیعی هوا ۳۲
ازت و گازهای نجیب.. ۳۲
اکسیژن. ۳۲
گاز کربنیک (اسید کرابنیک) ۳۳
بخار آب.. ۳۴
ازن. ۳۵
پر اکسید ئیدروژن – ئیدروژن دی اکسید ۳۶
هوای آلوده Air Pollution. 36
تعریف آلودگی هوا ۳۷
مهمترین آلوده کننده های هوا : ۳۸
شاخص های استاندارد آلودگی PSI Pollution Standard Indices. 42
سؤال دوم : آلاینده های هوا به چند دسته تقسیم می شوند؟. ۴۷
کربن منوکسید …………………………………………………………….. Carbon Monoxide. 47
اکسیدهای نیتروژن………………………………………………………………… Nitrogen Oxides. 56
کنترل آلودگی NOx …………………………………………………. Control of NOxPollution. 65
«هیدروکربن ها و اکسیدان های فتوشیمیائی». ۶۹
تشکیل اکسیدان های فتوشیمیایی Formation of Photochemical Oxlxants. 74
غلظت هیدروکربن ها و اکسیدان های فتوشیمیایی : ۷۶
کنترل آلوده کننده های هیدروکربنی و فتوشیمیایی : ۷۹
اکسیدهای سولفور …………………………………………………………………. Sulfur Oxides. 83
ذرات معلق: …………………………………………………………………….. Particulates. 93
طرق از بین رفتن (سرنوشت )ذرات معلق اتمسفری.. ۱۰۱
سوال ۳ : مهمترین کانون های آلودگی هوا کدامند؟. ۱۰۶
۳-صنایع. ۱۱۰
مواد بیگانه در هوا ۱۱۱
آلودگی های ناشی از ذرات دوده و گرده ۱۲۴
انیدرید سولفورو. ۱۳۵
کشتی ها ۱۳۸
هواپیماها ۱۳۹
سؤال ۴ : آلودگی هوا چگونه روی سلامت انسان تأثیر می گذارد؟. ۱۴۲
بررسیهای اپیدمیولژی.. ۱۴۲
آلودگی هوا چگونه روی دستگاه تنفسی اثر می گذارد: ۱۴۴
بیماریهای ناشی از آلودگی هوا ۱۴۶
آسم یا تنگی نفس.. ۱۵۹
مردم در روزهای آلودگی بیشتر مایعات بخورند ۱۶۵
بیماری های ناشی از هریک از آلاینده های هوا : ۱۶۸
تأثیرات هیدروکربن ها و اکسیدان های فتوشیمیایی بر روی انسان : ۱۷۴
اثرات ذرات معلق بر روی انسان Effects of Particulates on Humans. 180
اثرات ذرات معلق بر روی بینایی. ۱۸۴
تأثیر آلودگی هوا بر سلامت روانی انسان : ۱۸۶
سوال ۵ : روشهای بی میکروب ساختن هوا و تصفیه آن چیست؟. ۱۸۹
بی میکروب ساختن هوا ۱۹۰
تصفیة هوا ۱۹۱
سیکلون…………………………………………………………………………………….. Zyklon. 192
صافی پارچه ای.. ۱۹۳
صافی روغنی هوا ۱۹۵
کنترل آلودگی هوا به کمک وسایل و تجهیزات.. ۱۹۷
تأثیر آموزش در کاهش آلودگی هوا : ۱۹۸
سوال ۶ : با توجه به اینکه خودرها سهم عظیمی در آلودگی هوا دارند از چه راههایی می توان مضرات آن ها را کاهش داد؟ ۲۰۱
سوال ۷ : عمده ترین پیامدهای آلودگی هوا کدامند؟. ۲۲۳
باران اسیدی.. ۲۲۷
تغییرات شبانه روزی غلظت ازن در سطح زمین. ۲۴۷
مه دود فتوشیمیایی و ازن تروپوسفری.. ۲۴۸
اثر ازن بر روی سلامتی. ۲۴۹
خطرات در خانه و محل کار. ۲۵۰
خطرات در محیط خارجی. ۲۵۲
تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی. ۲۵۴
نمونه های سلولی برای مطالعة اثرات ازن. ۲۵۶
جهش ژنی. ۲۵۶
سرطانهای پوستی. ۲۵۷
تخریب لایة ازن از کجا آغاز شد؟. ۲۶۶
آیندة تخریب ازن. ۲۶۸
اقدامهای جهانی در زمینة حفاظت از لایة ازن. ۲۶۹
برنامة ایران برای حذف مواد کاهندة لایة ازن (ODSs ) 270
اقدامهای ملی. ۲۷۲
چگونه به حفاظت لایة ازن کمک کنیم؟. ۲۷۳
گرمایش جهانی. ۲۷۵
گازهای گلخانه ای.. ۲۷۷
دی اکسید کربن. ۲۷۹
متان. ۲۸۱
بخار آب.. ۲۸۴
اکسید نیتروس.. ۲۸۵
کلروفلوروکربنها (CFCs) 287
اثرات بر روی انسان. ۲۸۸
اثرات گرم شدن زمین بر روی سلامتی انسان. ۲۸۹
آینده ۲۹۴
هشدار یونپ دربارة پیامدهای پدیدة گلخانه ای.. ۲۹۶
اقدامهای جهانی برای مقابله با گرمایش جهانی. ۲۹۹
فعالیتهای بین المللی. ۳۰۴
۱-۵ مقدمه. ۳۰۷
۲-۵ . نتیجه گیری.. ۳۰۹
۳-۵٫ خلاصه. ۳۱۱
۴-۵٫ مشکلات تحقیق. ۳۱۲
۵-۵ . پیشنهادات.. ۳۱۳
منابع تحقیق : ۳۱۴
فرمت فایل : WORD ( قابل ویرایش ) تعداد صفحات:316
1-1 . مقدمه
آلودگی هوا و تأثیراتی که بر روی سلامتی جسم و روان انسان دارد یکی از مهمترین و جدیدترین معضلاتی است که انسان امروزه با آن دست به گریبان است. و اکنون ما در زمانی زندگی می کنیم که مسئله آلودگی محیط زیست به خاطر رشد سریع جمعیت، صنعت و محدودیتهای منابع طبیعی بیش از پیش مورد توجه همگان واقع شده است و همچنین به شکل یک مسأله قابل لمس مورد توجه عامه قرار گرفته است.
ما در این فصل می خواهیم به شکافتن این مسأله و سؤال اساسی تحقیقمان بپردازیم.
و با توجه به اینکه در بیان اهمیت هوا این نکته را می توان بیان داشت که انسان بدون غذا 6 هفته و بدون آب 1 هفته زنده می ماند ولی بدون هوا پس از چند دقیقه خواهد مرد خاطر نشان می کنیم که چرا مسأله ی آلودگی هوا اکنون از اهمیت زیادی برخوردار است و در نهایت به بررسی و تحلیل متغیرها و واژگان اساسی مورد استفاده در متن تحقیق می پردازیم.
2-1 . بیان مسأله
انجمن مشترک مهندسین آلودگی هوا و کنترل آن تعریف زیر را برای آلودگی هوا بیان کرده است:
«آلودگی هوا یعنی وجود یک یا چند آلوده کننده مانند گرد و غبار، فیوم ها، گازها، هیست، بو، دود، بخارات در هوای آزاد با کمیت ها ، ویژگیها و زمان ماند که برای زندگی انسان، گیاه یا زندگی حیوانات خطرناک و برای اموال مضر باشند و یا به طور غیر قابل قبولی مخل استفاده راحت از زندگی واموال گردد.
با دانستن تعریف کلی آلودگی هوا می خواهیم به سؤال اساسی تحقیقمان که تأثیر آلودگی هوا بر سلامت جسم و روح انسان است پاسخ دهیم.
3-1. اهداف
هدف از نوشتن این تحقیق بررسی بنیادی آلودگیهای هوا است، به نحوی که بتواند به آسانی مورد استفاده سایرین قرار گیرد. اکنون ما در زمانی زندگی می کنیم که مسئله آلودگی محیط زیست به خاطر رشد سریع جمعیت، صنعت و محدودیتهای منابع طبیعی بیش از پیش مورد توجه کاشناسان واقع شده و همچنین به شکل یک مسأله قابل لمسی مورد توجه عامه مردم قرار گرفته است و به همین دلیل در پی پاسخ گویی به اهداف زیر می باشیم :
1- شناسایی آلاینده های هوا
2- شناخت چگونگی تأثیر این آلاینده ها بر سلامتی فردی و جمعی
3- شناخت راههای پیشگیری یا جلوگیری از ورود آلاینده ها به فضا
4-1. اهمیت و ضرورت تحقیق
آنچه را که می خواهیم بر آن تأکید کنیم تقسیم ناپذیری و پیچیدگی محیط زیست است مثلاً جو زمین در منطقه بیوسفر آنقدر کامل مخلوط می شود و چنان سریع می چرخد که دومین دمی که فرو می رود احتمالاً اتمهای بازدمی حضرت عیسی در گستمان و یا آدولف هیتلر در مونیخ را دارا می باشد هوای پاک مایه شادمانی زندگی بشر است که نیاز به آن بیش از نیاز به غذا و آب می باشد. صنعت مدرن امروز، باعث تولید گازها و ذرات زیادی می شود که هوای آزاد را آلوده می کنند. در گذشته زغال در صنعت باعث تولید دی اکسید گوگرد زیادی می شد، ولی امروز به دلیل محتویات کم گوگرد در زغال، سوخت آن مشکلات زیادی تولید نمی کند ولی وسایل نقلیه موتوری مشکل اساسی هستند که دی اکسید نیتروژن و ذرات آلی غیر قابل تجزیه تولید می کنند که تحت اثر اشعه خورشید به ازن تبدیل می شود که مهمترین آلوده کننده هوا می باشد. گاز دی اکسید نیتروژن (No2) هوا را به رنگ قهوه ای در می آورد و این وضعیتی است که بسیاری از شهرها در فصل تابستان با آن مواجه هستند. ذرات ریز که در اثر سوخت موتورهای بنزینی و گرد و غبار جاده ای، دود حاصل از آتش سوزی و گرده های گیاهان تولید می شود عامل آلودگی هوا در روزهای زمستانی است. در سالهای اخیر توجه زیادی به محیط زیست شده است و اصطلاحات جدیدی مانند : اکولوژی، محیط زیست، مه دود فتوشیمیایی، اثرات گلخانه ای در مطالعات وارد گردیده اند. در همین حال به مشکلاتی از محیط زیست پی برده ایم که معلول استفاده از تکنولوژی بسیار پیشرفته ای است که برای تأمین رفاه مادی و حفاظتهای نظامی که لزوم آنرا احساس می نماییم مورد نیاز بوده است. از جمله این مشکلات، اثرات آلودگی هواست که باعث افزایش بیماریهای تنفسی در میان سالخوردگان و جوانان، کاهش میزان دید، خسارت به گیاهان و حیوانات گردیده و اثرات آن در سطح جهانی فاجعه آمیز می باشد.
همچنین آلودگی هوا را نمی توان مربوط به دوران حاضر و یا یک عصر خاص دانست. حتی قبل از اینکه بشر اولیه موفق به کشف آتش شود، یعنی بتواند با برهم زدن دو سنگ «آتش زنه» بر یکدیگر و با ایجاد اصطکاک سریع بین دو قطعه چوب خشک، آتش تولید کند، آلودگی هوا بر اثر دود حاصل از آتش سوزی طبیعی جنگل ها وجود داشته است. اما آلودگی های هوا در اعصار کهن نسبت به طبیعت بکر و دست نخورده آن دوران، بسیار اندک و حتی قابل چشم پوشی بود تا اینکه در اوایل قرن بیستم و با ورود به دنیای صنعتی، بر اثر کشف زغال سنگ و سوخت های فسیلی اشکال تازه ای از آلودگی هوا پدید آمد. گذشته از هر چیز انسان قرن ها د رجوی مملو از گرد و غبار، گاز متان حاصل از مواد فساد پذیرمانند بقایای موجودات زنده و باتلاقها و نیز در سایر ترکیبات هیدروکربن که به وسیله درختان جنگلی منتشر می شوند زندگی کرده است. در حال حاضر نگرانی جامعه به علت آن است که شهرنشینی و صنعتی شدن موجب گردیده است که جمعیت زیادی در مناطق کوچک در کنار یکدیگر متمرکز بشوند.غلظت آلوده کننده های منتشره از بسیاری از فعالیت های انسان تا حدی رسیده است که برای ایجاد اثرات سوء بر روی گیاهان ، حیوانات و بهداشت انسان کافی است. شدت آلودگی در سطح جهانی در حال رسیدن به حدی می باشد که حتی بالقوه می تواند برای خود زمین هم بحرانی باشد. صنعتی شدن ما، بیشتر نتیجه استاندارد سطح زندگی است که یک یا دو اتومبیل را برای هر خانواده لازم می داند و همچنین ما از نیروی برقی استفاده می کنیم که می باید در هر 8 تا 10 سال تولیدش، نیازی دو برابر را برآورده کند، همچنین مقادیر زیادی مواد زائد جامد تولید می کنیم که غالباً در زباله سوزها و یا در فضای باز سوزانده می شود. بنابراین شهرنشینی، اکثر مردم در یک درصد از سطح زمین، توقع استاندارد بالای زندگی با حداقل قیمت بدون توجه به محیط زیست و بخصوص توسعه صنایع برای تهیه محصولات جدید همه با هم جمع شده اند و باعث افزایش غلظت آلودگی در حد خطرناک و قابل توجه گردیده اند. اما در گذشته طبیعت این فرصت را داشت که به ترمیم خرابیها بپردازد. قرنها قبل از انسان، طبیعت با عمل تصفیه خود بخود قادر بود که محیط مناسبی برای زیست ایجاد کند.
امروزه انسان خودپسندانه استفاده نابجا از هوا می کند و با جهشی که برای بالا بردن رفاه خود نموده محیط خفقان آوری برای خود ایجاد کرده است قبل از اینکه خورشید بیشتر تاریک شود، قبل از اینکه گل های بیشتری پژمرده شود، قبل از اینکه مردم دسته دسته خفه بشوند و قبل از اینکه دنیا مسموم شود باید راهمان را عوض کنیم. باید یاد بگیریم که چگونه همراه با قانون طبیعت زندگی کنیم.
5-1 .سئوال یا فرضیات
1- آلودگی هوا چیست؟
2- آلاینده های هوا به چند دسته تقسیم می شوند؟
3- مهمترین کانونهای آلوده کنندة هوا کدامند؟
4- آلودگی هوا چگونه روی سلامتی انسان تأثیر می گذارد؟
5- روشهای بی میکروب ساختن هوا و تصفیه ی آن چیست؟
6- با توجه به اینکه خودروها سهم عظیمی در آلودگی هوا دارند از چه راههایی می توان مضرات آن ها را کاهش داد؟
7- عمده ترین پیامدهای آلودگی هوا چیست؟
6-1 . تعریف عملیاتی متغیرها
تعاریفی که در زیر داده شده است با تعاریف انجمن مهندسین برای آزمایش و مواد مطابقت می کند. در ادامه تحقیق از این اصطلاحات استفاده خواهیم کرد.
آئروسل : پراکندگی ذرات میکروسکوپی جامد یا مایع درمحیط گازی است مانند دود و مه و میست. غبار : اصطلاحی است که به طور نامشخصی به ذرات جامدی که غالباً بزرگتر از کلوئید هستند و قادرند موقتاً در هوا و یا گازی دیگر به حالت تعلیق در آیند اطلاق می شود. قطره : ذره کوچک مایع دارای اندازه و وزن مخصوصی که در شرایط سکون سقوط می کند اما ممکن است در شرایط توربولانسی به صورت معلق بماند. خاکستر فرار : ذرات بسیار کوچک خاکستر که در اثر احتراق مواد سوختی وارد جریان گاز دودکشی می شوند ذرات خاکسترممکن است حاوی ذرات ناقص سوخته باشند.مه : اصطلاح نامشخصی است که برای بیان وجود ذرات قابل رؤیت که در حالت پراکندگی به صورت مایع هستند به کار می رود. تشکیل آن ها معمولاً مستلزم تراکم است. فیوم : ذرات جامدی هستند که در اثر تراکم حالت گازی و معمولاً بعد از تبخیر مواد ذوب شده و غالباً توام با یک واکنش شیمیایی مانند اکسیداسیون تولید می شوند. گاز : یکی از سه حالت توده جسم است که شکل و حجم مستقل ندارد و تمایل به انبساط نامحدود دارد. میست : اصطلاح نامشخصی است که به ذرات بزرگ مایع با پراکندگی کم غلظت اصلاق می شود. در هواشناسی پراکندگی رقیق قطرات آب با تراکم کم و اندازه کافی برای نشست را میست می گویند.
ذره : جزء کوچک مجزا از توده یک ماده جامد یا مایع ذره نامیده می شود. دود : ذرات کوچک آئروسل است که حاصل احتراق ناقص می باشد. که عمدتاً متشکل از کربن و سایر مواد قابل احتراق است.. بخار : شکل گاز یمواد است که در حالت عادی به صورت مایع یا جامد وجود دارند. کیسه های هوائی : گشادیهای کیسه مانند کوچکی در منتهی الیه راه های هوائی، که از جداره آنها تبادل گازی صورت می گیرد. نایژک : یکی از تقسیمات کوچکتر درخت نایژه برونشیت مزمن : تورم طولانی نایژه که به صورت عوارضی مانند سرفه و خلط بروز می کند. تاژک : برجستگی کوچک موی مانندی که در سطح آزاد سلول قرار گرفته و قادر به انجام حرکات منظم می باشد. آمفیزم : حالتی است که فضاهای هوا، زیادی انبساط می یابند و در نتیجه کیسه های هوا صدمه می بیند در نهایت بافتهای ریه از کار می افتد. اپیدمولوژی : عملی است که با عوامل مؤثر در انتشار و فراوانی مراحل یک بیماری در یک جمعیت سروکار دارد. سلامت روان: قابلیت فرد در ایجاد ارتباط موزون و هماهنگ با دیگران و توانایی در تغییر و اصلاح محیط اجتماعی خویش و حل مناسب و منطقی تعارض های هیجانی و تمایلات شخصی خود. آلودگی هوا: عبارت است از وجود مواد مضری در هوا مانند میست و گرد و غبار و سایر ذرات که برای انسان و گیاه و ... مضر باشد. همچنین آلاینده های هوا متغیرهای مستقل هستند و سلامت روح و جسم متغیرهای وابسته اند به طوریکه با یکدیگر رابطه عکس دارند همچنین با افزایش آلاینده ها سلامتی کاهش می یابد و با افزایش سلامت مقدار آلودگی کاهش خواهد داشت.
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:112
فهرست مطالب:
فهرست مطالب د
فهرست شکلها و
فهرست جداول ک
فصل اول: کلیات 1
1-1) مقدمه 1
1-2) هدف و ضرورت انجام تحقیق 2
1-3) تاریخچه 4
1-3-1) تاریخچه مختصری از علم آلودگی هوا 4
1-3-2) مروری بر مطالعات پیشین 6
1-4) ساختار پایان نامه 9
فصل دوم: مروری بر مباحث نظری 14
2-1) آلودگی هوا 14
2-1-1) تعریف جزء هوا 14
2-1-2) ساختار طبیعی هوا 14
2-1-3) تعریف هوای آلوده 15
2-1-4) منابع آلاینده هوا 15
2-1-5) عناصر آلاینده 15
2-1-6) آلاینده های معیار: 16
2-1-6-1) منواکسید کربن ( ) 17
2-1-6-2) اکسید های گوگرد 17
2-1-6-3) اکسیدهای نیتروژن (NOx) 18
2-1-7) استانداردهای مجاز هوا 19
2-1-7-1) استانداردهای مجاز کیفیت هوای محیط 20
2-1-7-2) استانداردهای مجاز انتشار 20
2-1-8) بررسی میزان تولید انتشار گازهای آلاینده در بخش انرژی هیدروکربوری کشور 21
2-2) شاخص های هواشناسی در آلودگی هوا 25
2-2-1) تعریف اتمسفر 25
2-2-2) شاخص های مؤثر بر آلودگی هوا 26
2-2-2-1) جریان هوا 26
2-2-2-2) باد 26
2-2-2-3) بارندگی 26
2-2-2-4) فشار هوا 26
2-2-2-5) درجه حرارت 27
2-2-2-6) پایداری اتمسفری 28
2-2-2-7) وارونگی دما 28
2-2-3) حرکات ستون دود 30
2-3) فلرهاو آلودگی هوا ناشی از آنها 33
2-3-1) معرفی فلر و نحوه عملکرد آن 33
2-3-2) مهمترین مشکلات در مدیریت فلرها 33
2-3-3) انواع فلرها 34
2-3-4) آلاینده های هوا در بخش بهره برداری نفت و گاز غرب ( مطالعه موردی ) 37
2-4) نتیجه گیری 40
فصل سوم :تعیین معادلات حاکم بر پخش گازهای آلاینده در جو 41
3-1) مقدمه 41
3-2) معادلات بقای جرم حاکم بر پدیده های جوی 41
3-3) معادله بقای اندازه حرکت حاکم بر پدیده های جوی 42
3-4) معادله بقای انرژی گرمایی حاکم بر پدیده های جوی 46
3-5) روند انتقال 49
3-6) جمله آشفتگی 52
3-7) روابط حاکم در قالب تحلیل عددی به روش حجم محدود 53
3-8) تحلیل مناسب معادلات 55
3-9) اعمال شرایط مرزی در قالب حجم محدود 56
3-10) توابع تعریف شده توسط کاربر 58
3-11) داده های هواشناسی ورودی الگو 59
3-11-1) تعیین پایداری جو 59
3-11-2) تعیین نیمرخ باد و دما 61
3-12) الگوریتم برنامه 66
3-13) نتیجه گیری 67
فصل چهارم: تحلیل و تفسیر نتایج 68
4-1) مقدمه 68
4-2) صحت سنجی الگو 68
محاسبه نیمرخ باد و دما 68
4-3) الگوسازی آلاینده های خروجی از فلر 72
4-3-1) مشخصات واحد مورد مطالعه 72
4-3-2) مشخصات فلر مورد مطالعه 72
4-3-3) داده های هواشناسی 74
4-3-3-1) محاسبه نیمرخ باد و دما 74
4-3-4) هندسه مسئله 78
4-3-5) شرایط مرزی 79
4-3-6) فرضیات حل مسئله از طریق نرم افزار 80
4-4) تشریح نتایج 80
4-4-1) تشریح خطوط تراز حاصل از انتشار آلاینده های خروجی فلر در فصل تابستان 80
4-4-2) تشریح نتایج حاصل از انتشار آلاینده های خروجی فلر در فصل زمستان 84
4-4-3) بررسی تغییرات غلظت آلاینده ها در دو فصل تابستان و زمستان 87
4-4-3-1) تشریح نحوه پخش آلاینده CO 88
4-4-3-2) تشریح نحوه پخش آلاینده NOx 92
4-4-3-3) تشریح نحوه پخش آلاینده SO2 96
4-4-3-4) تشریح تغییرات دما و چگالی 99
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 100
5-1) مقدمه 100
5-2) جمع بندی و نتیجهگیری 100
5-3) پیشنهادات 102
6) فهرست منابع و مآخذ 103
7) پیوست 108
فهرست شکلها
شکل 1 1 : سهم قسمت های مختلف جهان از گازهای سوزانده شده در فلر یا تخلیه شده به محیط]6[ 3
شکل 2 1 :سهم هریک از منابع تولید کننده منواکسیدکربن به درصد]مرجع USEPA [ 17
شکل 2 2 :سهم هریک از منابع تولید کننده اکسیدهای گوگرد به درصد] مرجع USEPA [ 18
شکل 2 3 :منابع اکسیدهای نیتروژن در آمریکا (منبع : USEPA, 2003 ) 19
شکل 2 4 : روند تغییر انتشار گازهای آلاینده و گلخانه ای از کل بخش های مصرف کننده انرژی هیدروکربوری کشور( به علت حجم اندک گاز SO3 در مقایسه با سایر گازها در نمودار نشان داده نشده است)]4[ 23
شکل 2 5 : روند تغییرات انتشار گازهای آلاینده و گلخانه ای از بخش صنعت ( به علت حجم اندک گاز SO3 در مقایسه با سایر گازها در نمودار نشان داده نشده است)]4[ 24
شکل 2 6 : شمایی از لایه های اصلی تشکیل دهنده اتمسفر 25
شکل 2 7 : حرکت حلقوی ستون دود 30
شکل 2 8 : حرکت قیفی ستون دود 31
شکل 2 9 : حرکت بادبزنی ستون دود 31
شکل 2 10 : حرکت دودی ستون دود 31
شکل 2 11 :حرکت بالارونده ستون دود 32
شکل 2 12 : اجزای تشکیل دهنده یک فلر مرتفع با عامل اختلاط کننده بخار 34
شکل 2 13 : فلر با عامل اختلاط کننده هوا 35
شکل 2 14 : فلر با عامل اختلاط کننده فشار 36
شکل 2 15 : فلر بدون عامل اختلاط 37
شکل 2 16 : میزان گاز سوزانده شده در فلر و سوخت تجهیزات احتراقی شرکت بهرهبرداری نفت و گازغرب 38
شکل 2 17 : میزان انتشار آلایندههای هوا از فلرهای شرکت بهرهبرداری نفت و گاز غرب 39
شکل 2 18 : میزان انتشار آلاینده هوا از فلر و تجهیزات احتراقی شرکت بهرهبرداری نفت و گاز غرب 39
شکل 3 1 : جریان در جهت از درون یک جزء حجمی ساکن 41
شکل 3 2 : یک جزء حجمی و تنشهای وارد بر آن و انتقال مؤلفه اندازه حرکت در جهت 43
شکل 3 3 : جزء حجمی برای تعیین معادلة انرژی گرمایی 46
شکل 3 4 : تغییرات جرم در یک جزء حجمی سیال 50
شکل 3 5 : نمونه ی حجم کنترل و نمادگذاری مورد استفاده در حالت کارتزین دو بعدی 55
شکل 3 6الگوریتم حل برنامه سیمپل]30[ 57
شکل 3 20 : الگوریتم حل نرم افزار انتخاب شده جهت الگوسازی پخش آلاینده ها در فضای جو]30[ 66
شکل 4 1:نمودار بیانگر نیمرخ سرعت باد نسبت به ارتفاع برای 31/4/88 در ساعت 15 می باشد. 69
شکل 4 2 :نمودار بیانگر نیمرخ دما نسبت به ارتفاع برای 31/4/88 در ساعت 15می باشد. 70
شکل 4 3 : نمودار بیانگر میزان غلظت CO محاسبه شده توسط برنامه و اندازه گیری شده در فواصل 50 ، 100 و 200 متری از فلر می باشد. 70
شکل 4 4 : : نمودار بیانگر میزان غلظت NOx محاسبه شده توسط برنامه و اندازه گیری شده در فواصل 50 ، 100 و 200 متری از فلر می باشد. 71
شکل 4 5 : نمودار بیانگر میزان غلظت SO2 محاسبه شده توسط برنامه و اندازه گیری شده در فواصل 50 ، 100 و 200 متری از فلر می باشد. 71
شکل 4 6: نمودار بیانگر نیمرخ سرعت باد نسبت به ارتفاع برای یک روز زمستانی می باشد. 75
شکل 4 7 : نمودار بیانگر نیمرخ دما نسبت به ارتفاع برای یک روز زمستانی می باشد. 76
شکل 4 8 : نمودار بیانگر نیمرخ سرعت باد نسبت به ارتفاع برای یک روز تابستانی می باشد. 77
شکل 4 9 : نمودار بیانگر نیمرخ دما نسبت به ارتفاع برای یک روز تابستانی می باشد. 78
شکل 4 10 : شمایی از فضای محاسباتی 79
شکل 4 11 : شمایی از شبکه بندی محیط مورد بررسی 79
شکل 4 12 : محور X فاصله برحسب متر و محور Y فاصله برحسب متر .خطوط تراز بیانگر تغییرات فشار نسبی محیط بر حسب پاسکال برای یک روز تابستانی به دلیل پخش آلاینده ها از فلر در جو می باشد. 81
شکل 4 13 : محور X فاصله برحسب متر و محور Y فاصله برحسب متر . شکل بیانگر خطوط جریان حرکت آلاینده در جو برای یک روز تابستانی در جو ناپایدار می باشد. 81
شکل 4 14 : محور X فاصله برحسب متر و محور Y فاصله برحسب متر. خطوط تراز بیانگر سرعت آلاینده ها برحسب متر بر ثانیه برای یک روز تابستانی می باشند . 82
شکل 4 15 : محور X فاصله برحسب متر و محور Y فاصله برحسب متر .در شکل خطوط تراز بیانگر تغییرات دما برحسب کلوین در دهانه خروجی فلر در یک روز تابستانی می باشند. 82
شکل 4 16 : محور X فاصله برحسب متر و محور Y فاصله برحسب متر. در شکل خطوط تراز بیانگر تغییرات چگالی (kgm3 )هوا در دهانه خروجی فلر برای یک روز تابستانی می باشند. 83
شکل 4 17 : محور X فاصله برحسب متر و محور Y فاصله برحسب متر. شکل بیانگر نحوه پخش آلاینده های خروجی از فلر برای یک روز تابستانی برای جو ناپایدارمی باشد .خطوط تراز نیز بیانگر نسبت جرمی آلاینده ها می باشد. 84
شکل 4 18: محور X فاصله برحسب متر و محور Y فاصله برحسب متر .خطوط تراز بیانگر تغییرات فشار نسبی محیط بر حسب پاسکال برای یک روز زمستانی به دلیل پخش آلاینده ها از فلر در جو می باشد. 84
شکل 4 19: محور X فاصله برحسب متر و محور Y فاصله برحسب متر . شکل بیانگر خطوط جریان حرکت آلاینده در جو برای یک روز زمستانی در جو پایدار می باشد. 85
شکل 4 20 : محور X فاصله برحسب متر و محور Y فاصله برحسب متر. خطوط تراز بیانگر سرعت آلاینده ها برحسب متر بر ثانیه برای یک روز زمستانی می باشند . 85
شکل 4 21: محور X فاصله برحسب متر و محور Y فاصله برحسب متر .در شکل خطوط تراز بیانگر تغییرات دما برحسب کلوین در دهانه خروجی فلر در یک روز زمستانی می باشند. 86
شکل 4 22 : محور X فاصله برحسب متر و محور Y فاصله برحسب متر. در شکل خطوط تراز بیانگر تغییرات چگالی (kgm3 )هوا در دهانه خروجی فلر برای یک روز زمستانی می باشند. 86
شکل 4 23 : محور X فاصله برحسب متر و محور Y فاصله برحسب متر. شکل بیانگر نحوه پخش آلاینده های خروجی از فلر برای یک روز زمستانی برای جو پایدارمی باشد .خطوط تراز نیز بیانگر نسبت جرمی آلاینده ها می باشد. 87
شکل 4 24 : محور X فاصله بر حسب متر و محور Y ارتفاع برحسب متر .شکل بیانگر نحوه پخش CO در دهانه خروجی فلر برای یک روز تابستانی می باشد و خطوط تراز نسبت جرمی را نشان می دهند. 88
شکل 4 25: محور X فاصله بر حسب متر و محور Y ارتفاع برحسب متر .شکل بیانگر نحوه پخش CO در دهانه خروجی فلر برای یک روز زمستانی می باشد و خطوط تراز نسبت جرمی را نشان می دهند. 89
شکل 4 26: نمودار بیانگر تغییرات غلظت CO در ارتفاع 2 متری از سطح زمین ( ارتفاع سطح تنفس) برای دو روز زمستانی و تابستانی و غلظت استاندارد مجاز هوای پاک برای CO می باشد. 90
شکل 4 27: نمودار بیانگر تغییرات غلظت CO در ارتفاع 35 متری از سطح زمین برای دو روز زمستانی و تابستانی و غلظت استاندارد مجاز انتشار فلر برای CO می باشد. 90
شکل 4 28 : نمودار بیانگر تغییرات غلظت CO در ارتفاع در فاصله 5 متری از فلر برای دو روز تابستانی و زمستانی و غلظت استاندارد مجاز انتشار فلر می باشد. 91
شکل 4 29 : نمودار بیانگر تغییرات غلظت CO در ارتفاع در فاصله 50 متری از فلر برای دو روز تابستانی و زمستانی و غلظت استاندارد مجاز انتشار فلر می باشد. 91
شکل 4 30: محور X فاصله بر حسب متر و محور Y ارتفاع برحسب متر. شکل بیانگر نحوه پخش NO در دهانه خروجی فلر برای یک روز تابستانی می باشد و خطوط تراز نسبت جرمی را نشان می دهند. 92
شکل 4 31 : محور X فاصله بر حسب متر و محور Y ارتفاع برحسب متر. شکل بیانگر نحوه پخش NO2 در دهانه خروجی فلر برای یک روز تابستانی می باشد و خطوط تراز نسبت جرمی را نشان می دهند. 92
شکل 4 32: محور X فاصله بر حسب متر و محور Y ارتفاع برحسب متر. شکل بیانگر نحوه پخش NO در دهانه خروجی فلر برای یک روز زمستانی می باشد و خطوط تراز نسبت جرمی را نشان می دهند. 93
شکل 4 33 : محور X فاصله بر حسب متر و محور Y ارتفاع برحسب متر. شکل بیانگر نحوه پخش NO2 در دهانه خروجی فلر برای یک روز زمستانی می باشد و خطوط تراز نسبت جرمی را نشان می دهند. 93
شکل 4 34 : نمودار بیانگر تغییرات غلظت NOx در ارتفاع 2 متری از سطح زمین ( ارتفاع سطح تنفس) برای دو روز زمستانی و تابستانی و غلظت استاندارد مجاز هوای پاک برای آن می باشد. 94
شکل 4 35 : نمودار بیانگر تغییرات غلظت NOx در ارتفاع 35 متری از سطح زمین برای دو روز زمستانی و تابستانی و غلظت استاندارد مجاز انتشار فلر برای آن می باشد. 94
شکل 4 36 : نمودار بیانگر تغییرات غلظت NOx در ارتفاع در فواصله 5 متری از فلر برای دو روز زمستانی و تابستانی می باشد. 95
شکل 4 37: نمودار بیانگر تغییرات غلظت NOx در ارتفاع در فاصله50 متری از فلر برای دو روز تابستانی و زمستانی می باشد. 95
شکل 4 38 : محور X فاصله بر حسب متر و محور Y ارتفاع برحسب متر. شکل بیانگر نحوه پخش SO2 در دهانه خروجی فلر برای یک روز تابستانی می باشد و خطوط تراز نسبت جرمی را نشان می دهند. 96
شکل 4 39 : محور X فاصله بر حسب متر و محور Y ارتفاع برحسب متر. شکل بیانگر نحوه پخش SO2 در دهانه خروجی فلر برای یک روز زمستانی می باشد و خطوط تراز نسبت جرمی را نشان می دهند. 96
شکل 4 40 : نمودار بیانگر تغییرات غلظت SO2 در ارتفاع 2 متری از سطح زمین ( ارتفاع سطح تنفس) برای دو روز زمستانی و تابستانی و غلظت استاندارد مجاز اولیه و ثانویه هوای پاک برای آن می باشد. 97
شکل 4 41 : نمودار بیانگر تغییرات غلظت SO2 در ارتفاع 35 متری از سطح زمین برای دو روز زمستانی و تابستانی می باشد. 97
شکل 4 42: نمودار بیانگر تغییرات غلظت SO2 در ارتفاع در فاصله 5 متری از فلر برای دو روز تابستانی و زمستانی می باشد. 98
شکل 4 43 : نمودار بیانگر تغییرات غلظت SO2 در ارتفاع در فاصله 50 متری از فلر برای دو روز زمستانی و تابستانی می باشد. 98
شکل 4 44 : نمودار بیانگر تغییرات دما نسبت به چگالی در ارتفاع 26 متری از سطح زمین در جهت باد غالب برای دو روز زمستانی و تابستانی می باشد. 99
شکل 4 45 : نمودار بیانگر تغییرات دما نسبت به چگالی روی خط مرکزی فلر برای دو روز زمستانی و تابستانی می باشد. 99
فهرست جداول
جدول 1 1 :سهم کشورهای مختلف جهان از گازهای سوزانده شده در فلر یا تخلیه شده به محیط]6[ 4
جدول 2 1 :نسبت مولکولهای تشکیل دهنده هوای خشک در فشار 101325 پاسکال و درجه حرارت 15 درجه سلسیوس در سطح دریا ]32[ 14
جدول 2 2 :استانداردهای مجاز ملی کیفیت هوا در محیط]8[ 20
جدول 2 3 :استاندارهای مجاز انتشار آلاینده های معیار ]2[ 21
جدول 2 4:میزان انتشار هر یک از آلاینده های هوا از کلیه بخش های مصرف کننده انرژی هیدروکربوری در سال 1385برحسب تن]4[ 22
جدول 2 5 :سهم هر یک از آلاینده های هوا از کلیه بخش های مصرف کننده انرژی هیدروکربوری در سال 1385 به درصد]4[ 22
جدول 2 6 : مقدار انتشار گازهای آلاینده و گلخانه ای از کل بخش انرژی هیدروکربوری کشور طی سال های 85-1346 برحسب تن]4[ 23
جدول 2 7 : انتشار گازهای آلاینده و گلخانه ای از بخش صنعت به تفکیک نوع سوخت در سال 1385برحسب تن]4[ 24
جدول 3 1 :مقادیر ضرایب انتقال جرم آشفته ]21[ 52
جدول 3 2 :تقسیمبندی طبق بندی های انتشار پاسکویل: A بسیار ناپایدار، B ناپایدار، C ناپایداری خفیف، D خنثی، E پایداری خفیف، F پایدار، G بسیار پایدار]32[ 60
جدول 3 3 : تعریف کلاسهای ترنر: 1- بسیار ناپایدار، 2- ناپایدار 3- ناپایداری خفیف، 4- خنثی، 5- پایداری خفیف، 6- پایدار، 7- بسیار پایدار]32[ 60
جدول 3 4 : تعیین عدد کلاس کیفیت تابش]32[ 61
جدول 3 5 : تعیین براساس پوشش گیاهی]21[ 62
جدول 3 6: نرخ کاهش دما نسبت به ارتفاع با توجه به شرایط پایداری جو]21[ 65
جدول 4 1: مشخصات هواشناسی بدست آمده از ایستگاه سینوپتیک ایلام برای 31/4/88 68
جدول 4 2: مشخصات فیزیکی فلر 72
جدول 4 3 : مشخصات ترکیبات ورودی فلر در زمستان 73
جدول 4 4 : مشخصات ترکیبات ورودی فلر در فصل تابستان 73
جدول4 5 : نسبت جرمی آلاینده ها 74
جدول 4 6 : میانگین داده های هواشناسی ایستگاه سینوپتیک کرمانشاه 74
چکیده
تأثیر زیانبار آلودگی هوا بر انسان و محیط زیست بر هیچ کس پوشیده نیست. مشکلات سلامتی و اقتصادی ناشی از آلودگی هوا، توجه بسیاری از محققان را در دهه های اخیر به خود جلب کرده است. پیش بینی غلظت آلاینده های معیار با توجه به برهم کنش آنها با سه عامل شرایط جوی، توپوگرافی و تولید آلاینده نقشی مؤثر در ساز و کار تصمیم سازی برای مقابله با آلودگی هوا بازی می کند. صنعت بهره برداری نفت جزء صنایع مهم و درآمدزا می باشد. لذا همگام با پیشرفت این صنایع بحث آلودگی آنها نیز باید مورد توجه قرار گیرد. از مهمترین اثرهای مخرب زیست محیطی در بخش بهره برداری نفت می توان به گازهای خروجی از فلرها اشاره کرد. آگاهی از نحوه پخش و پراکنش آلاینده ها از فلرهای مناطق بهره برداری می تواند در تعیین ایستگاه های کنترل و کیفیت هوا منطقه، حفظ ایمنی کارکنان، انجام اصلاحات زیست محیطی در جهت بازیافت این گازها و سایر موارد مورد استفاده قرار گیرد. پخش آلاینده های CO ، 〖NO〗_x و 〖SO〗_2 مهمترین آلودگی ناشی از فلر های مناطق بهره برداری نفت محسوب می شود. از اینرو در این رساله چگونگی پخش این آلاینده ها از یک فلر ظرفیت پایین بدون عامل اختلاط با استفاد از الگوسازی دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است. الگوسازی دوبعدی دینامیک سیالات محاسباتی برای پیش بینی چگونگی پخش این آلاینده ها از فلر از طریق حل عددی با روش حجم محدود انجام شده است. بدین منظور محدوده ای به ابعاد 286 × 2050 متر به عنوان دامنه محاسباتی در نظر گرفته شده است . این دامنه به 66000 حجم کنترلی چهار وجهی تقسیم و برای آشفتگی از الگو K-ε RNG استفاده شده است . در ابتدا مقادیر پیش بینی شده غلظت با مقادیر اندازه گیری شده مورد مقایسه قرار گرفته است و خطای کمتر از 10 درصد برای میزان غلظت هر سه آلاینده بیانگر تطابق خوبی برای محاسبه غلظت با استفاده از روش عددی بوده است. هم چنین نمودارهای پیش بینی غلظت آلاینده ها در سطوح مختلف مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته و مقایسه ای میان این مقادیر بدست آمده با مقادیر استانداردهای مجاز انتشار و هوای پاک صورت گرفته است. میزان آلاینده CO هم از استاندارد مجاز انتشار و هم هوای پاک بیشتر بوده و میزان آلاینده های 〖NO〗_x و 〖SO〗_2 تنها از استاندارد مجاز اولیه هوای پاک بیشتر بوده است اما در هر سه مورد بررسی های لازم جهت اقدامات زیست محیطی لازم و ضروری می باشد. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که دینامیک سیالات محاسباتی ابزاری بسیار مفید و توانمند برای الگوسازی پخش آلاینده ها در هوا می باشد .
کلمات کلیدی : الگوسازی ، آلودگی هوا ، دینامیک سیالات محاسباتی ، غلظت گازهای آلاینده و فلر .
مقدمه
زمانیکه انسان موجب تغییری در بخشی از محیط زیست خود می گردد آن تغییر در همانجا متوقف نمی شود بلکه باعث بحرکت در آمدن زنجیره ای از علت ها و معلول ها می گردد.
در گذشته های دور محیط های زیستی به علل طبیعی تخریب شده و سپس به خودی خود ترمیم شده اند ولی فعالیت های انسان از همان روزگار اولیه همیشه منجربه ایجاد تغییراتی در محیط زیست شده است. از آغاز انقلاب صنعتی و بویژه از دهه های اخیر تأثیر این فعالیت ها سریعتر ومشخص تر شده است چرا که با بهره گیری از علوم و فنون، بشر محیط زیست و منابع طبیعی را با سرعتی فرا تر از قدرت ترمیم محیط به تخریب کشانده است. از سویی رشد تکنولوژی موجب رفاه، تولید بیشتر، مصرف بی حد انرژی در کشورهای صنعتی و از سوی دیگر افزایش جمعیت موجب کمبود غذا، فضا، آب در کشورهای در حال توسعه شده است.
روند صعودی و افزایش مصرف انرژی اولیه تجاری (سوخت های فسیلی) بویژه در صنعت برق و نیروگاههای بخاری به صورت مرکز ثقل معظلات زیست محیطی دوران معاصر در آ؛مده است.بررسی ها نشان می دهد که از اواسط قرن گذشته تا کنون در اثر احتراق سوختهای فسیلی جمعاً 240 گیگا تن کربن وارد اتمسفر شده است.
علاوه بر گازهای گلخانه ای نظیر سالانه 65 میلیون تن گاز که مسئول اسیدی شدنبیوسفر می باشد و نیز مقادیر مشابه ای Nox و ذرات معلق از طریق احتراق سوخت های فسیلی در اتمسفر منتشر می گردند.
آثار زیان بار آلودگی محیط زیست و گسترش اثرات تخریبی آن همانند افزایش دمای کره زمین و نازک شدن لایه ازن نگرانی جامعه جهانی را به طور جدی موجب گردیده است.
تلاش جهانی در پاسخ به این معضل در بزرگترین کنفرانس بین المللی در ریودوژانیرو تبلور یافت که با شرکت ده هزار نماینده رسمی از 180 کشور جهان، تحتعنوان محیط زیست و توسعه در سال 1992 برگزار گردید. بدیهی است با احتراق سوخت های فسیلی در نیروگاهها مقادیر متنابهی از آلاینده های هوا در اتمسفر منتشر می گردد مطالعات نشان می دهد که از آلایندگی اتمسفر در سطح جهان سهم نیروگاهی است.
تعریف آلودگی هوا
آلودگی هوادر قانون به صورت زیر تعریف شده است:
وجود ویا پخش چند آلوده کننده اعم از جامد، مایع، گاز، تشعشع و پرتوزا و غیر پرتوزا در هوای آزاد به مقدار و مدتی که کیفیت آن را بطوریکه زیان آور برای انسان و یا سایر موجودات زنده و یا گیاهان و یا آثار ویا ابنیه باشد تغییر دهد.
چگونگی پیدایش آلاینده ها
آلاینده های حاصل از احتراق سوخت های فسیلی عمدتاً به صورت اکسید های کربن، انیدرید سولفرو، اکسید های ازت، هیدروکربور ها و ذرات معلق و ترکیبات جامد حاصل از احتراق ناقص و ترکیبات واندیم، نمک های سدیم و رسوبات سطوح حرارتی دیگ بخار ظاهر می شوند که غالبل آنه سمی بوده و می توانند اثر های تخریبی بر محیط زیست داشته باشند.
و به طور کلی آلاینده هایی که از طریق دودکش نیروگاهی در هوا منتشر می گردند عبارتند از:
مقدمه 3
تعریف آلودگی هوا 5
چگونگی پیدایش آلاینده ها 5
1- فرآیند های تولید انیدرید سولفورو 5
2- فرآیند تولید اکسید های ازت 6
3- فرآیند تولید منواکسید کربن 7
4- فرآیند تولید انیدرید کربنیک7
اثرات زیست محیطی آلاینده های هوا 7
1- اثرات زیست محیطی انیدرید سولفورو 7
2- اثرات زیست محیطی ازت 9
3- تأثیر منواکسید کربن در آلودگی هوا 10
4- اثرات زیست محیطی دی اکسید کربن 10
میزان مجاز آلاینده های هوا 12
منابع آلاینده ها و روشهای آزمایش آنها و روشهای کنترل،حذف ویا کاهش آلودگی با بهره گیری از تکنولوژی های زیست محیطی 14
منابع دی اکسید گوگرد 14
روش های آزمایش 15
1- استخراج ترکیبات گوگرد از سوخت در نیروگاه 18
1- تکنولوژی گوگرد زدائی FGD به روش (SDA) 18
روش تزریق سنگ آهک 19
2- جدا کننده منیزیم 21
3- اکسیداسیون کاتیلیتیک 21
4- جذب کربن 22
5- جدا کننده آمونیاک 22
نتیجه گیری در رابطه با روشهای گوناگون کاهش مقدار گوگرد در اتمسفر 22
2- اکسیدهای ازت(Nox) 26
منابع Nox 26
روش های آزمایش 26
روش های کنترل 27
1- احتراق با هوای کم 27
2- احتراق در مرحله ای 28
کاربرد اصول جهت بهبود وضعیت انتشار آلاینده ها 29
3- گردش مجدد گاز دودکش 37
4- تغییر طرح مشعل 38
5- تمیز کردن گاز دودکش 38
6- دپاشش آمونیاک 39
هزینه ها 39
گزینه های تکنولوژی برای مهار C02 39
1- مهار CO2 به روش پس سوز (پس از احتراق) 41
2- جذب شیمیایی 42
3- احتراق اکسیژن 44
4- روش مهار پیش از احتراق
شامل 48 صفحه فایل word