Основные источники загрязнения атмосферы

Загрязнение атмосферы

История вопроса

 

До XIX века загрязнение атмосферы не было экологической проблемой, т.к. единственным источником загрязнения было употребление огня, а его последствия были незначительны.

 

Но за  последние сто  лет развитие промышленности "одарило"

нас такими производственными  процессами,  последствия которых  вначале человек  еще не мог  себе представить.  Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя.  Все  это  результат великих  изобретений и завоеваний человека.

 

Проблема загрязнения  атмосферы распространена по  всему земному шару, но наиболее  масштабна она в районах большого  сосредоточения крупных городов  и промышленных районов.

К примеру по выбросу  углерода в атмосферу лидируют  США (1220 млн т), Россия ( 800 млн т) и  Китай ( 600 млн т)

Основные источники загрязнения  атмосферы

 

Промышленность

 

Бытовые котельные

 

Транспорт

Основные вредные примеси

 

Оксид углерода         (CO²)

 

Сернистый ангидрид

 

Сероводород и сероуглерод

 

Оксиды азота

 

Соединения фтора

 

Соединения хлора

Аэрозольное загрязнение  атмосферы

 

Аэрозоли - это твердые  или жидкие частицы,  находящиеся  во  взвешенном состоянии в  воздухе. Твердые компоненты аэрозолей  в ряде случаев особенно опасны  для организмов,  а у людей  вызывают специфические  заболевания. В атмосфере  аэрозольные загрязнения  воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная  часть  аэрозолей образуется в  атмосфере при взаимодействии  твердых и жидких частиц между  собой или с  водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц  составляет  11-51мкм. В атмосферу  Земли ежегодно поступает около  11 куб.км.  пылевидных частиц искусственного  происхождения.  Большое  количество  пылевых частиц образуется также  в ходе  производственной деятельности  людей.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС  ВЫБРОСА  ПЫЛИ,МЛН.Т./ГОД

Загрязнение атмосферы  подвижными источниками

 

В  последние  десятилетия  в  связи  с  быстрым развитием  автотранспорта и авиации существенно  увеличилась доля выбросов, поступающих   в  атмосферу   от  подвижных   источников:  грузовых и легковых  автомобилей,   тракторов,  тепловозов   и  самолетов. В США в целом  по стране по крайней мере 40 % общей массы пяти основных  загрязняющих веществ составляют  выбросы подвижных источников.

Доля загрязнения транспортом

Автотранспорт

 

Как видно из диаграммы  основной источник загрязнения  атмосферы – автотранспорт. Автомобили  выделяют в основном оксид  углерода, углеводороды и оксиды  азота. Наибольшее количество загрязняющих  веществ выбрасывается при разгоне  автомобиля, особенно при быстром, а также при движении с малой  скоростью. Относительная доля углеводородов  и оксида углерода наиболее  высока при торможении и на  холостом ходу, доля оксидов азота - при разгоне. Из этих данных  следует, что автомобили особенно  сильно загрязняют воздушную  среду при частых остановках  и при движении с малой скоростью.

Самолеты

 

Хотя  суммарный  выброс  загрязняющих  веществ двигателями  самолетов сравнительно невелик, в районе аэропорта эти выбросы  вносят определяющий вклад  в  загрязнение  среды. К тому же  турбореактивные двигатели (так  же как дизельные) при посадке  и взлете выбрасывают  хорошо  заметный на глаз шлейф дыма. Значительное  количество примесей  в аэропорту выбрасывают  и  наземные передвижные  средства, подъезжающие и отъезжающие  автомобили.

Шумы

 

Шумы относятся к числу  вредных для человека загрязнений  атмосферы. Раздражающее воздействие  звука (шума) на человека зависит  от его интенсивности, спектрального  состава и продолжительности  воздействия. Шумы со сплошными  спектрами менее раздражительны, чем шумы узкого интервала  частот. Наибольшее раздражение  вызывает шум в диапазоне частот 3000-5000 Гц.

Влияние шумов на человека

 

Работа в условиях повышенного  шума на первых порах вызывает  быструю утомляемость, обостряет  слух на высоких частотах. Затем  человек как бы привыкает к  шуму, чувствительность к высоким  частотам резко падает, начинается  ухудшение слуха, которое постепенно  развивается в тугоухость и  глухоту. При интенсивности шума 145-140 дБ возникают вибрации в  мягких тканях носа и горла, а также в костях черепа  и зубах; если интенсивность превышает 140 дБ, то начинает вибрировать  грудная клетка, мышцы рук и  ног, появляются боль в ушах  и голове, крайняя усталость и  раздражительность; при уровне шума  свыше 160 дБ может произойти разрыв  барабанных перепонок. Однако шум  губительно действует не только  на слуховой аппарат, но и на  центральную нервную систему  человека, работу сердца, служит  причиной многих других заболеваний. Одним из наиболее мощных источников  шума являются вертолеты и  самолеты, особенно сверхзвуковые.

Влияние загрязнения атмосферы  на человека

 

Все загрязняющие атмосферный  воздух вещества в большей  или меньшей степени оказывают  отрицательное влияние на здоровье  человека. Эти вещества попадают  в организм человека преимущественно  через систему дыхания. Органы  дыхания страдают от загрязнения  непосредственно, поскольку около 50% частиц примеси радиусом 0,01-0.1 мкм, проникающих в легкие, осаждаются  в них.

      Проникающие в организм частицы вызывают токсический эффект, поскольку они :

 

• Токсичны по своей химической или физической природе

 

• Служат помехой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нормально очищается респираторный (дыхательный) тракт 

 

• Служат носителем поглощенного организмом ядовитого вещества.

Болезни, вызываемые загрязнением  атмосферы

 

В основном загрязнение  атмосферы вызывает такие болезни  как поражение верхних дыхательных  путей, сердечная недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема  легких, а также болезни глаз. Резкое повышение концентрации  примесей, сохраняющееся в течение  нескольких дней, увеличивает смертность  людей пожилого возраста от  респираторных и сердечно-сосудистых  заболеваний.

Влияние оксида углерода  на человека

 

Концентрация СО, превышающая  предельно допустимую, приводит  к физиологическим изменениям  в организме человека, а концентрация  более 750 млн к смерти. Объясняется  это тем, что СО - исключительно  агрессивный газ, легко соединяющийся  с гемоглобином ( красными кровяными  тельцами). При соединении образуется  карбоксигемоглобин, повышенное (сверх  нормы, равной 0.4%) содержание которого  в крови сопровождается:

  а) ухудшением остроты зрения и способности оценивать длительность интервалов времени,

  б) нарушением некоторых психомоторных функций головного мозга ( при     содержании 2-5%),

  в) изменениями деятельности сердца и легких ( при содержании более 5%),

  г) головными болями, сонливостью, спазмами, нарушениями дыхания и смертностью ( при содержании 10-80%).

Влияние диоксида серы  и серного ангидрида на человека

 

Диоксид серы (SO2) и серный  ангидрид (SO3) в комбинации со взвешенными  частицами и влагой оказывают  наиболее вредной воздействие  на человека, живые организмы  и материальные ценности. SO2 - бесцветный  и негорючий газ, запах которого  начинает ощущаться при его  концентрации в воздухе 0,3-1,0 млн, а при концентрации свыше 3 млн SO2  имеет острый раздражающий  запах. Диоксид серы в смеси  с твердыми частицами и серной  кислотой (раздражитель более сильный, чем SO2)  уже при среднегодовом  содержании 9,04-0,09 млн. и концентрации  дыма 150-200 мкг/м3 приводит к увеличению  симптомов затрудненного дыхания  и болезней легких, а при среднесуточном  содержании SO2 0,2-0,5 млн и концентрации  дыма 500-750 мкг/м3 наблюдается резкое  увеличение числа больных и  смертельных исходов.

Влияние оксидов азота  на человека

 

Оксиды азота, соединяющиеся  при участии ультрафиолетовой  солнечной радиации с углеводородами, образуют пероксилацетилнитрат (ПАН) и другие фотохимические окислители, в том числе пероксибензоилнитрат (ПБН), озон (О3), перекись водорода (Н2О2), диоксид азота. Все окислители, в  первую очередь ПАН и ПБН, сильно  раздражают и взывают воспаление  глаз, а в комбинации с озоном  раздражают носоглотку, приводят  к спазмам грудной клетки, а  при высокой концентрации (свыше 3-4 мг/м3) вызывают сильный кашель  и ослабляют возможность на  чем либо сосредоточиться.

Пути решения проблемы

 

Загрязнение атмосферы  – важная проблема, требующая  скорейшего решения. Это понимают  во всех странах и предпринимают  различные действия для сокращения  загрязнения атмосферы.

• На многих предприятиях устанавливают очистительные фильтры, значительно сокращающие количество выбросов в атмосферу вредных веществ
• В некоторых государствах промышленные предприятия переносят подальше от крупных городов, где и так велика концентрация загрязнения
• Во многих странах ( например в США ) создают так называемые системы движения в режиме « зелёной волны », существенно  сокращающие число  остановок транспорта на перекрестках, и призванные сократить загрязнение атмосферного воздуха в городах

Список литературы

 

• Владимиров А.М. и др. «Охрана окружающей среды», Кривой Рог:  Гидрометеоиздат  1991.
• Болбас М.М. «Основы промышленной экологии», Киев:  Высшая школа , 1993.
• Максаковский В.П. «Географическая картина мира», Донецк: «Добро» 1998.