Искусственные источники загрязнения атмосферы: Каковы естественные и искусственные источники загрязнения атмосферы?

2. Естественное и искусственное загрязнение атмосферы

Источники
загрязнения атмосферы могут быть
естественными и искусственными.
Естественные
источники загрязнения
атмо­сферы — извержения вулканов,
лесные пожары, пыльные бури, процессы
выветривания, разложение органических
веществ. К ис­кусственным
(антропогенным) источникам
загрязнения атмосфе­ры относятся
промышленные и теплоэнергетические
предприятия, транспорт, системы отопления
жилищ, сельское хозяйство, быто­вые
отходы.

Естественные
источники загрязнения атмосферы
представляют собой такие грозные явления
природы, как извержения вулканов и
пыльные бури. Обычно они имеют
катастрофический характер. При извержении
вулканов в атмосферу выбрасывается
огромное количество газов, паров воды,
твердых частиц, пепла и пыли. По­сле
затухания вулканической деятельности
общий баланс газов в атмосфере постепенно
восстанавливается. Так, в результате
из­вержения вулкана Кракатау в 1883
году в атмосферу было выброше­но около
150 млрд. т пыли и пепла. Мелкие пылевые
частицы дер­жались в верхних слоях
атмосферы в течение нескольких лет.
«Над Кракатау поднялась черная туча
высотой около 27 км. Взрывы продолжались
всю ночь и были слышны на расстоянии
160 км от вулкана. Газы, пары, обломки,
песок и пыль поднялись на высоту 70-80 км
и рассеялись на площади свыше 827000 км²
(Влодавец, 1973).

При
извержениях вулкана Катмай на Аляске
в 1912 году было вы­брошено в воздух
около 20 млрд. т пыли, которая долго
держалась в атмосфере. Извержение
вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991
году сопровождалось выбросами в
атмосферный воздух диок­сида серы.
Его количество составило более 20 млн.
т. При извер­жении вулканов происходит
тепловое загрязнение атмосферы, так
как в воздух выбрасываются сильно
нагретые вещества. Темпера­тура их,
в том числе паров и газов, такова, что
они сжигают все на своем пути.

Существенно
загрязняют атмосферу крупные лесные
пожары. Чаще всего они возникают в
засушливые годы. В России наиболее
опасны лесные пожары в Сибири, на Дальнем
Востоке, на Урале, в Республике Коми. В
среднем за год сгорает и повреждается
на корню до 20-25 млн. м³
древесины.

Пыльные
бури возникают
в связи с переносом сильным ветром
поднятых с земной поверхности мельчайших
частиц почвы. Сильные ветры — смерчи и
ураганы — поднимают в воздух и крупные
обломки горных пород, но они не держатся
долго в воздухе. При сильных бурях в
атмосферный воздух поднимается до 50
млн. т. пыли. Причинами пыльных бурь
являются засуха, суховеи; провоцируют
их интенсивная распашка, выпас скота,
сведение лесов и кустарников. Наиболее
часты пыльные бури в степных, полупустынных
и пустынных районах. В России
катаст­рофические пыльные бури
наблюдались в 1928-м, 1960-м, 1969-м, 1989 годах.

Катастрофические
явления, связанные с извержением
вулканов, лесными пожарами и пыльными
бурями, приводят к возникнове­нию
светозащитного экрана вокруг Земли,
который несколько изменяет тепловой
баланс планеты. В целом, эти явления
имеют заметный, но локальный эффект в
отношении загрязнения атмо­сферы. И
совсем незначительный характер носит
загряз­нение атмосферного воздуха,
связанное с выветриванием и раз­ложением
органических веществ.

Искусственные
источники загрязнения наиболее
опасны для ат­мосферы. По агрегатному
состоянию все загрязняющие вещества
антропогенного происхождения
подразделяются на твердые, жидкие и
газообразные, причем последние составляют
около 90 % от общей массы выбрасываемых
в атмосферу загрязняющих ве­ществ.

Проблема
загрязнения воздуха не нова. Более двух
столетий серьезные опасения вызывает
загрязнение воздуха в крупных промышленных
центрах многих европейских стран. Однако
дли­тельное время эти загрязнения
имели локальный характер. Дым и копоть
загрязняли сравнительно небольшие
участки атмосферы и легко разбавлялись
массой чистого воздуха в то время, когда
за­водов и фабрик было немного. Быстрый
рост промышленности и транспорта в XX
веке привел к тому, что такое количество
выбро­шенных в воздух веществ не может
больше рассеиваться. Их кон­центрация
увеличивается, что влечет за собой
опасные и даже фа­тальные последствия
для биосферы.

Загрязнение
атмосферного воздуха в промышленных
городах и городских агломерациях
значительно выше, чем на прилегающих
территориях.
Так, по данным американских ученых,
концентрация различных веществ в городах
следующим образом относится к средним
(фоновым) показателям этих веществ в
тропосфере (в час­тях на млн. частей):
SO₂
— 0,3/0,0002-0,0004; NO₂
— 0,05/0,001-0,003; Оз -во время смогов — до
0,5/0,01-0,03; СО — 4/0,1; МНз- 2/1-1,5; пыль (в мкг/м³)
— 100/1 -30.

Особое
место среди источников загрязнения
атмосферы зани­мает химическая
промышленность. Она
поставляет диоксид серы (SОз),
сероводород (H₂S),
оксиды азота (NO,
NО₂),
углеводороды (C_хH_х,),
галогены
(F₂,
Сl₂)
и другое.

Особенно
опасны те, борьба с которыми пока еще
недостаточно эффективна. К таким
загрязнениям обычно относят диоксины,
а также другие вредные вещества,
порождающие озоновые дыры в стратосфере
и смог в городах.

Диоксины
относятся
к классу полихлорированных полициклических
соединений (ПХПС). Под этим названием
объединено более 200 веществ — дибензодиоксинов
и дибензофуранов. Основным элементом
диоксинов является хлор (в отдельных
соединениях хлор может замещаться
бромом), кроме того, диоксины содержат
кислород, угле­род и водород.

Диоксины
являются типичными и очень стой­кими
ксенобиотиками,
то
есть веществами, непри­емлемыми для
живых организмов. Они способны легко
проникать в ядра клеток живых организ­мов,
вызывая, с одной стороны, ускоренное
разру­шение гормонов, витаминов,
лекарств, а с другой — активацию
канцерогенов, нейротоксических ядов и
даже превращение многих безвред­ных
соединений в чрезвычайно токсичные.
Ви­димо этим объясняется крайне
высокая чувстви­тельность пораженного
диоксинами организма к стрессовым
воздействиям физической, химичес­кой,
биологической природы и к психическим
факторам. При хроническом отравлении
малыми дозами отмечается дискомфорт,
снижение трудо­способности, авитаминоз,
развитие иммунодефи­цита, нарушение
нервной, психической деятель­ности
и репродуктивных функций.

В
природной среде диоксины, вследствие
хи­мической инертности, высокого
сродства с орга­нической фазой и
способности к комплексообразованию,
чрезвычайно эффективно переносятся по
цепям питания, выносятся в атмосферу,
мигри­руют в почве и накапливаются в
воде. Это способ­ствует поражению
аэробных организмов во всех нишах
экосистемы и может, при определенных
условиях, полностью разрушить экоценоз.
Нечто подобное происходило во Вьетнаме,
где с 1961 по 1970 гг. армия США под предлогом
борьбы с партизанами распылила 57 тыс.
т яда «Оранж» для уничтожения
растительности. Впоследствии обнаружились
массовые необратимые забо­левания у
участников событий, рождение у них
детей-уродов. Установлено, что в составе
яда выброшено около 170 кг диоксина,
который и явился причиной этих бед. До
сих пор 10-15 % рождающихся во Вьет­наме
детей имеют необратимые генные
отклоне­ния. Подобные катастрофы
бывали и ранее, но при­писывались они
воздействию чистого хлора и даже болезнь
называлась «хлоракне».

Итак,
основная опасность для человека от
ди­оксинов состоит в подавлении
иммунной систе­мы, канцерогенном
(возбуждающем злокачествен­ные
опухоли), тератогенном (искажением гена)
и эмбриотоксичном действии. Нарушаются
детородные функции, развиваются
хронические заболевания, наступает
ранняя смерть.

Диоксиновая
опасность заставила Правитель­ство
РФ в 1995 году принять специальную целевую
программу «Защита окружающей природной
среды от диоксинов и диоксиноподобных
токсикантов», в которой предусматриваются
не только мероп­риятия по контрольному
мониторингу, правовые и организационные
меры, но и предложения по предотвращению
опасного загрязнения. Предус­мотрена
разработка лечебных препаратов и
средств, препятствующих всасыванию
ядов в организм. Но самое главное — не
допустить накопления диоксидантов в
природе. По возможности следует избегать
применения хлорсодержащих материа­лов
в быту.

Диоксины
недаром называют «химическим СПИДом»,
они появляются везде, где хлор всту­пает
в контакт с каким-либо органическим
соединением. По данным Гринписа, на 1996
год в РФ насчитывалось более 160 предприятий,
рабо­тающих с выбросами диоксинов.
Где же следует ожидать появления
диоксинов? При сжигании любых полимерных
пленок и материалов, плас­тиков,
техногенной
(пропитанной синтетически­ми клеями,
пестицидами) древесины, рези­ны и так
далее. Очень опасны не только пожары
трансформаторов (горение полихлорвиниловой
изоля­ции) и вагонов (пластики), но и
сжигание мусора, листьев. Мусоросжигательные
заводы, ра­ботающие при температуре
800-900 °С вместо 1400 °С, как и автомобили,
работающие на этили­рованном бензине,
в котором есть специальные хлорированные
добавки, — одни из основных ис­точников
диоксинов в городах. Отбеливание
цел­люлозы хлором на бумажных комбинатах
и выб­росы самых разных химических
предприятий — еще один вид источников.
Применение хлорис­тых ядохимикатов
в сельском хозяйстве при оп­ределенных
условиях также может вызвать по­ражение
растительности и людей диоксинами.
Из­быточное хлорирование воды — важный
источник диоксинов в наших домах. Но
против этого най­дено противоядие:
специальные сорбенты, кото­рые удаляют
до 85-95 % диоксинов, уже внедре­ны в Уфе
и Москве. Существенное количество
диоксинов выделяется при термическом
разло­жении хлорфторуглеродов
(фреонов). Это проис­ходит не только
при сжигании аэрозольных бал­лончиков,
но и при пожарах холодильников, ва­гонных
рефрижераторных секций.

С
каждым годом возрастает роль автомобильного
транспорта в загрязнении атмосферы
выхлопными газами. В США на долю
автотранспорта приходится 60 % в общем
загрязнении атмосферы. С выхлопными
газами в воздух поступают угарный газ,
оксиды азота, углеводороды, свинец и
его соединения. Поступление свинца него
соединений в воздух связано с тем, что
к дизельному топливу и бензину для
снижения детонации и повышения КПД
двигателей внутреннего сгорания
добавляют тетраэтилсвинец [ТЭС —
Pb(C₂H₅)₄].
В результате при сгорании 1 литра такого
бензина в воздух попадает 200-400 мг свинца.
С начала
30-х годов, когда в топливо автотранс­порта
стали добавлять ТЭС, авиационные,
автомобильные, судо­вые и тепловозные
двигатели стали выбрасывать свинец во
все возрастающем количестве. На 70-80 % он
состоит из частиц менее 1 мкм. Известно,
что городской воздух содержит свинца
в 20 раз больше, чем деревенский, и в 2000
раз больше, чем морской.

Повышение
концентрации ионов свинца в крови
человека до 0,80 част/млн вызывает тяжелое
свинцовое отравление: анемию, головную
и мышечную боль, потерю сознания. Средний
уровень свинца в крови американцев —
0,25, у работников бензозаправоч­ных
станций — до 0,34-0,40. Наиболее высокая
концентрация свинца (0,40-0,60 част/млн)
оказывается в крови детей, играющих на
мостовой в городских кварталах, так как
выхлопные газы тя­желее воздуха и
скапливаются в его приземном слое,
которым дышат дети (Бондарев, 1976). Высокая
концентрация выхлопных газов вблизи
транспортных магистралей отрицательно
сказывает­ся на растениях, вызывая
пожелтение листьев и ранний листопад,
а в конечном итоге их гибель.

Серьезные
последствия имеет загрязнение воздуха
хлорфторметанами, или фреонами. С широким
использованием фреонов в хо­лодильных
установках, в производстве аэрозольных
баллонов свя­зано их появление на
больших высотах, в стратосфере и
мезосфере. Высказываются опасения
относительно возможного взаимодейст­вия
озона с галогенами, которые выделяются
из фреонов под дейст­вием ультрафиолетового
излучения. По данным специали­стов,
уменьшение слоя озонового экрана только
на 7-12 % 10-кратно увеличит (в умеренных
широтах) интенсивность ультрафиолетово­го
излучения с длиной волны 297 нм, а в связи
с этим в несколько раз возрастает число
людей, заболевших раком кожи. Уменьше­нию
слоя озонового экрана способствуют
газы, выделяемые турбо­реактивными
самолетами, полеты ракет, разнообразные
экспери­менты, проводимые в атмосфере:
вынос в стратосферу медных опилок,
иголок, кристаллов NaCl.

Промышленность
России
выбрасывает
в атмосферу в среднем 19,5 млн т загрязняющих
веществ за год. По степени токсичности
выбросов в атмосферу отрасли промышленности
можно распо­ложить следующим образом:
цветная металлургия, химическая,
нефтехимическая, черная металлургия,
деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная.

На
одного жителя России приходится около
342 кг выбросов в атмосферу в год. В 84
городах России загрязнение воздуха
более чем в 10 раз превышает ПДК. Из 148
млн россиян 109 млн прожи­вают в
неблагоприятных экологических условиях
с точки зрения загрязнения атмосферного
воздуха, в том числе 60 млн человек при
постоянном превышении ПДК токсичных
веществ в воздухе. В связи с этим
возрастает число людей, особенно детей,
страдаю­щих от респираторных
заболеваний, от болезней органов
крово­обращения, аллергии, бронхиальной
астмы.

Увеличение
количества диоксида серы в воздухе
губительно для лесных массивов; площадь
поврежденных лесов с годами возрас­тает:
1000 га (1860 год), 150 тыс. га (1906 год), 50 млн.
га (1994 год).

Один из наиболее
опасных источников загрязнения атмосферы
представляет собой автомобильный
транспорт. В
1900 году в мире бы­ло 11 тыс. автомобилей,
в 1950 году —
48 млн., в 1970
году — 181 млн., в 1982 году — 330 млн., в
настоящее время — около 500 млн. автомоби­лей.
Они сжигают сотни миллионов тонн
невозобновимых запа­сов нефтепродуктов.
В частности, только в Западной Европе
ав­томобили (с двигателем внутреннего
сгорания) потребляют около 45% всей
расходуемой нефти. Подсчитано, что один
автомобиль за год выбрасывает в атмосферу
600-800 кг оксида углерода, око­ло 200 кг
несгоревших углеводородов и около 40 кг
оксидов азота. В отработанных газах
автомобилей содержится около 280 вред­ных
компонентов, некоторые из них обладают
канцерогенными свойствами. Автомобильный
транспорт становится одним из ос­новных
источников загрязнения окружающей
среды. В ряде зару­бежных стран
(Франция, США, Германия) автомобильный
транс­порт дает более 50-60 % всего
загрязнения атмосферы. В России количество
выбросов загрязняющих веществ в
атмосферный воздух от транспорта
составляет 16,5 млн. т в год в том числе
от автотранспорта – 13,5 млн. т (около 82
% от общего количества выбросов). В ряде
регионов на долю транспорта приходится
более половины выбросов: Приморский
край – 55 %, Тверская область – 63 %;
Пензенская область – 70 %. В Ростовской
области насчитывается 650 тыс. автомо­билей,
причем только в 1995 году их количество
увеличилось на 75 тыс. В атмосферу области
в 1995 году автотранспортом было выброшено
543 тыс. т вредных веществ (61 % от общего
объема выбросов).

Структура
выбросов автотранспорта в России: 84 % —
по СО, 83 % — по оксидам азота, 73 % — по
углеводородам – практически не отличается
от структуры выбросов автотранспорта
других стран. В частности, в 1995 году во
Франции выбросы автотранспорта в
атмосферу составили: 90 % — по СО, 75 % — по
оксидам азота, 1/3 — по летучим органическим
соединениям и твердым частицам.

Особенно
велик «вклад» автотранспорта в загрязнение
воз­душного бассейна крупных городов.
Так, в Москве он составляет более 75 %
выбросов. В ряде городов доля выбросов
автотранс­порта на фоне снижения
выбросов от промышленных предпри­ятий
еще выше: Батайск – 86 %, Ростов-на-Дону
– 88 %, Азов – 89 %. Определяющая доля
выбросов приходится на грузовые
ав­томобили и легковые индивидуального
пользования.

Уровень
загрязнения городов Республики Коми
по индексу загрязнения атмосферы (ИЗА)
автотранспортом относится к «высокому»
и «повышенному»[7]. Этот уровень
загрязнения определяют специфические
примеси, среднегодовые концентрации
которых превышают норму. В основном это
бенз(а)пирен и формальдегид, в отдельных
случаях — метилмеркаптан. По данным на
2004 год высокий уровень загрязнения
наблюдается в городах Сыктывкаре (ИЗА=
7,5) и Воркуте (ИЗА=6,6), в остальных городах
уровень загрязнения повышенный (город
Ухта) или повышенный в отдельные периоды
(город Сосногорск).

Средние за год
концентрации бенз(а)пирена составили:

—
город Сыктывкар, в целом по городу — 3,1
ПДК;

—
город Воркута — 2,2 ПДК, максимальная —
4,0 ПДК;

—
город Ухта — 2,1 ПДК, максимальная — 3,0 ПДК.

Кроме
того, основными источниками загрязнения
городов Республики Коми являются
предприятия теплоэнергетики, добычи
угля, нефти и газа, нефте- и газоперерабатывающие
заводы, предприятия лесопереработки,
стройиндустрии.

По
данным федерального государственного
статистического наблюдения в 2004 год
проведен учет количества выбросов
вредных веществ в атмосферу от стационарных
источников 354 предприятий Республики
Коми, суммарный выброс загрязняющих
веществ по которым составил 660,2 тыс. т.

По
сравнению с данными предыдущих лет
наиболее значительное повышение выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу
отмечается в следующих районах Республики
Коми:

—
Усинский — увеличение выбросов составило
14,5 тыс. т (в том числе по оксиду углерода
на — 7,7, по диоксиду серы — на 3,1, по
углеводородам — 2,7 тыс. т), что обусловлено
ростом объемов добычи нефти, в результате
чего повышается расход газа для подогрева
нефти и объем сжигания попутного газа
и т.д.

—
Воркутинский — увеличение выбросов
составило 8,8 тыс.т (в том числе по
углеводородам — 10,5 тыс.т) в результате
роста добычи угля на шахтах ОАО
«Воркутауголь».

—
Усть-Вымский — увеличение выбросов
составило 6,2 тыс. т, в том числе по
углеводородам — 5,3 тыс.т.

В то же время в
ряде районов отмечено снижение выбросов:

—
Сосногорский — снижение выбросов
составило 19,8 тыс.т, в том числе по окиси
углерода — 19,6 тыс.т.

—
Ухтинский — снижение выбросов составило
3,7 тыс.т.

Радиоактивное
загрязнение атмосферы. Радиоактивные
веще­ства относятся к особо опасным
для людей, животных и растений. Источники
радиоактивного загрязнения, в основном,
техногенного происхождения. Это
экспериментальные взрывы атомных,
водо­родных и нейтронных бомб, различные
производства, связанные с изготовлением
термоядерного оружия, атомные реакторы
и элек­тростанции; предприятия, где
используются радиоактивные вещества;
станции по дезактивации радиоактивных
отходов; хранилища отходов атомных
предприятий и установок; аварии или
утечки на предприятиях, где производится
и используется ядерное топли­во.
Естественные источники радиоактивного
загрязнения, в основ­ном, связаны с
выходом на поверхность урановых руд и
горных пород, имеющих повышенную
природную радиоактивность (граниты,
гранодиориты, пегматиты).

Большую
опасность для людей, растений и животных
пред­ставляют испытания ядерного
оружия, аварии и утечки на пред­приятиях,
где используется ядерное топливо.

Радиоактивное
загрязнение атмосферы чрезвычайно
опасно, так как радионуклиды с воздухом
попадают в организм и пора­жают
жизненно важные органы человека. Его
влияние сказывает­ся не только на
ныне живущих поколениях, но и на их
потомках из-за появления многочисленных
мутаций. Не существует такой малой дозы
ионизирующего излучения, которая была
бы безопасна для человека, растений и
животных. Даже в районах умеренного
радиоактивного загрязнения увеличивается
число людей, заболевших лейкозами.

В
настоящее время радиоактивное загрязнение
атмосферного воздуха над территорией
России определяется глобальным
повы­шенным радиационным фоном,
который был создан в результате
проводившихся ранее ядерных испытаний,
радиоактивным загряз­нением после
катастрофических аварий, случившихся
в 1957 году на военном производственном
объединении (ПО) «Маяк» и в 1986 году на
Чернобыльской АЭС. В результате аварии
на ПО «Маяк» про­изошла утечка
радиоактивных отходов, сбрасываемых и
хранив­шихся в «бессточном» озере. В
1957 году радиоактивный фон озера составлял
120 млн. кюри, что в 24 раза больше, чем фон
разрушен­ного реактора Чернобыльской
АЭС. После аварии на ПО «Маяк» радиоактивными
веществами была загрязнена площадь 23
тыс. км².
Загрязнение атмосферы также произошло
в результате переноса ветром радиоактивной
пыли с берегов и со дна озера, обнаживше­гося
после засухи.

Различного рода
утечки и неконтролируемые выбросы на
предприятиях несколько изменяют
радиологическую обстановку и носят
обычно локальный характер.

К зонам
радиоактивного загрязнения отнесено
14 субъектов Российской Федерации:
Белгородская, Брянская, Воронежская,
Калужская, Курская, Ленинградская,
Липецкая, Орловская, Пен­зенская,
Рязанская, Тамбовская, Тульская,
Ульяновская области, Республика Мордовия.

Наибольшее
загрязнение атмосферы происходит при
взрывах термоядерных устройств.
Образующиеся при этом изотопы ста­новятся
источником радиоактивного распада в
течение длитель­ного времени. Наиболее
опасны изотопы стронция-90 (период
полураспада 25 лет) и цезия-137 (период
полураспада 33 года).

Радиоактивные
вещества распространяются не только
воздуш­ным путем. В миграции радиоактивных
элементов большую роль играют цепи
питания: из воды эти элементы поглощаются
планк­тоном, который служит пищей для
рыб, они, в свою очередь, по­едаются
хищными рыбами, рыбоядными птицами и
зверями.

Радиоактивное
излучение опасно для человека, вызывает
у не­го лучевую болезнь с повреждением
генетического аппарата кле­ток. Это
ведет к появлению у людей злокачественных
опухолей, наследственных заболеваний
и уродств у потомства.

Источники загрязнения атмосферы: естественные и искусственные

К источникам загрязнения атмосферы относят естественные и искусственные (антропогенные). Природные катастрофы в виде извержения вулканов, лесных пожаров, пыльных бурь провоцируют образование плотного экрана вокруг Земли. Через него солнечным лучам сложнее достигнуть земной поверхности. Но природа способна справиться с последствиями. Поэтому изменения носят местный и временный характер.

Совсем другая ситуация при техногенном воздействии. Парниковые газы от транспорта, действующих промышленных предприятий необратимо влияют на состояние атмосферы. Они провоцируют повреждение озонового слоя, приводят к повышению температуры на планете, снижают качество жизни человека.

Содержание

• 1 Естественные источники загрязнения
  • 1.1 Загрязнение пыльными бурями
  • 1.2 Вулканизм
  • 1.3 Лесные пожары
  • 1.4 Выветривание
• 2 Искусственные источники загрязнения
  • 2.1 Транспорт
  • 2.2 Промышленные предприятия
  • 2.3 Теплоэнергетика
  • 2.4 Сельское хозяйство

Естественные источники загрязнения

Среди всех источников загрязнения биосферы наибольшую опасность для атмосферы представляет извержение вулканов. При выбросе магмы на поверхность земли в воздух поднимается столб мелких частиц из недр земли, пар, пыль, химические соединения.

Сильные ветра по типу смерча, торнадо способны нанести выраженный ущерб окружающей среде. Пыль после бурь оседает медленно и часто оказывается в легких животных, человека.

Отдельно необходимо рассмотреть влияние представителей флоры и фауны, как источников выделения загрязняющих веществ. Живой организм в ходе жизни проходит несколько физиологических этапов – рождение, развитие и смерть. После завершения своего цикла животные остаются на поверхности земли, продукты разложения (аммиак) попадают в окружающую среду.

Безусловно, они влияют на природу неумышленно и непреднамеренно. Экология со своей стороны успешно справляется с естественными факторами загрязнения, как и за много веков до появления человека.

Загрязнение пыльными бурями

Сила пыльных бурь позволяет поднять с поверхности земли до 50 млн. тонн пыли. Дополнительно в воздухе оказываются крупные обломки горных пород, что характерно для торнадо. Опасность заключается в длительном сохранении пыльного облака.

Встречаются бури в степных, полупустынных районах. Пусковым механизмом для данного естественного процесса служит засуха и опустынивание земель. Если на засуху человек не влияет, то опустынивание – результат его деятельности. Вырубка лесов, активная распашка земель, выпас домашних животных приводят к потере плодородных качеств.

Вулканизм

Извержение вулкана носит катастрофический характер для окружающей среды. В атмосферу попадает тонны твердых частиц, пепла, образуются опасные газы (соединения серы, углерод). Помимо механического отмечается тепловое загрязнение, потому что вещества обладают высокой температурой. Нагретые пары, газы, раскаленная магма сжигают все на своем пути. Когда вулкан затухнет, баланс газов постепенно нормализуется.

Примеры последствий извержения вулканов:

1. Вулкан Кракатау (1883 год). Источник 150 млрд. тонн пепла. Взрывы при извержении были слышны на расстоянии 160 км. При этом пыль сохранялась в верхних слоях атмосферы несколько лет, она рассеялась на площадь 827 000 км2.
2. Вулкан Катмай (Аляска, 1912 год). В воздух выброшено 20 млрд. тонн пыли.
3. Вулкан Пинатубо (Филиппины, 1991 год). В атмосфере после извержения вулкана оказалось более 20 млн. тонн диоксида серы.

Лесные пожары

Волна лесных пожаров возникает в засушливые годы, когда трава становится сухой как порох. В России районами с высокой вероятностью возгорания лесных массивов считается Сибирь, Дальний Восток, Урал. Дым от пожаров с ветром распространяется на обширные территории (до 6 млн. км), ухудшая видимость.

Органолептические характеристики воздуха существенно снижаются за счет повышенной концентрации мелких органических частиц. Частота сердечно-сосудистых и бронхолегочных заболеваний в период лесных пожаров повышается.

Выветривание

Горы представлены минералами, которые под влиянием лабильности температуры изменяются – расширяются или сжимаются. В результате формируются трещины, где плотность пород ниже. Со временем они увеличиваются за счет воздействия ветра, дождей, льда.

Потоки воздуха извлекают мелкие минеральные фрагменты и разносят на обширные территории, вызывая зашлакованность атмосферы.

Искусственные источники загрязнения

Идеально чистый воздух без примесей пыли и газа в природе не встречается. Причина – постоянный обмен составляющими элементами между землей, водой, воздухом. Естественное засорение характеризуется локальностью и однообразием компонентов.

Антропогенное наоборот отличается разностью состава и способно распространяться на обширные территории. Последующие изменения отражаются на всей планете. Среди основных источников загрязнения атмосферы техногенного происхождения выделяют:

• автотранспорт;
• промышленные предприятия, работающие в сфере черной металлургии, производящие строительные материалы;
• сельское хозяйство;
• теплоэнергетика.

В зависимости от локализации удельная доля каждого источника выброса варьирует. При этом главная роль в загрязнении принадлежит транспорту.

Транспорт

Сегодня автомобиль стал одним из основных источников химического загрязнения атмосферы. По данным статистики в крупных городах от 30% до 70% всех выбросов приходится на долю автотранспорта. Показатели зависят от степени развитости населенного пункта, концентрации личного и общественного транспорта.

Если посмотреть на вклад в засорение атмосферы разными видами машин, то:

• 75% приходится на автомобили, работающие на бензине;
• 4% – дизельные модели;
• 2% – водный транспорт.

Выхлопные газы становятся источником следующих соединений:

• углекислый газ;
• пары воды;
• оксид углерода;
• оксид азота;
• углеводород;
• сажа.

Концентрация опасных веществ зависит от типа двигателя и режима работы машины:

1. Быстрый разгон с места и движение на пониженных скоростях сопровождается выбросом максимального количества опасных веществ.
2. Доля углеводородов и монооксида углерода возрастает при торможении, движении на холостом ходу (малая скорость без газа).

На основании экспериментальных данных было доказано, что выраженное задымление наблюдается при частых остановках и в автомобильных пробках. Поэтому в пробках, над которыми нависает фотохимический туман, страдают не только водители, но и окружающая среда.

Промышленные предприятия

Развитость государства определяется уровнем промышленности. Помимо получения сырья, продуктов потребления, предприятия (являясь стационарными источниками) выбрасывают в атмосферу токсические вещества:

1. Металлургия.
   Для строительства мостов, небоскребов требуется металлы. Их выплавка сопровождается образованием побочных химических соединений, летучих частиц тяжелых металлов. Они попадают в окружающую среду, отравляя ее.
2. Химическая промышленность.
   Объемы выработки на химических предприятиях уступает черной и цветной металлургии, но высокая токсичность выбрасываемых соединений ее перекрывает. Угроза систематического загрязнения атмосферы представляется для человека, представителей флоры и фауны, всей планеты в целом.
3. Производство материалов для строительства.
   Опасность данного направления – пыль, содержащая токсичные компоненты. Она легко перемещается с помощью ветра, проникает в бронхолегочную систему живых существ.

Теплоэнергетика

Чтобы оценить степень воздействия теплоэнергетики на экологию, рассмотрим пример. Тепловая электростанция (ТЭС) ежедневно использует 20 тыс. тонн угля. В атмосферу каждый день попадает:

• 680 тонн оксида серы;
• 200 тонн оксида азота;
• 120-140 тонн золы, пыли, сажи.

Если установка работает на жидком топливе, то концентрация золы уменьшается, но оксиды азота и серы сохраняются на прежнем уровне. В этом преимущество газового варианта топлива, который существенно меньше зашлаковывает атмосферу.

В отношении атомных электростанции – другая опасность. Они – источники заражения радиоактивными формами йода, инертных газов, аэрозолей. При аварии АЭС экологическая катастрофа неминуема.

Сельское хозяйство

Для достижения высоких сельскохозяйственных показателей, сохранения урожая, фермеры обрабатывают поля пестицидами. При наличии возможности – с помощью авиации. Распыленные химические удобрения с потоков воздуха разносятся на удаленные территории, длительно присутствуют в атмосфере.

Чтобы сохранить планету для будущих поколений, человечество сейчас должно позаботиться о способах уменьшения загрязнения атмосферы. Переход на экологичные виды топлива, использование электромобилей, внедрение очистных установок на промышленные предприятия – все это позволит сберечь окружающую среду.

Узнайте еще много нового:

Источники загрязнения воздуха — Европейское агентство по окружающей среде

Загрязнители воздуха можно разделить на первичные и вторичные.

Первичные загрязнители выбрасываются непосредственно в атмосферу, тогда как вторичные загрязнители образуются в атмосфере из газов-предшественников в результате химических реакций и микрофизических процессов. Загрязнители воздуха могут иметь природное, антропогенное или смешанное происхождение в зависимости от их источников или источников их предшественников. Основные первичные загрязнители воздуха включают твердые частицы (ТЧ), черный углерод (ЧУ), оксиды серы (SO ₂ ), оксиды азота (NO _X ) (включая монооксид азота и диоксид азота, NO ₂ ), аммиак (NH ₃ ), оксид углерода (CO), метан (CH ₄ ), не -летучие органические соединения метана (НМЛОС), включая бензол, а также некоторые металлы и полициклические ароматические углеводороды, включая бенз[а]пирен (BaP).

Основными вторичными загрязнителями воздуха являются ТЧ, озон (O ₃ ), NO ₂ и несколько окисленных летучих органических соединений (ЛОС). Основными газами-прекурсорами для вторичных ТЧ являются диоксид серы (SO ₂ ), NO _X , NH ₃ и ЛОС. Эти загрязняющие вещества и газы-предшественники могут иметь как природное, так и антропогенное происхождение, включая:

• сжигание ископаемого топлива при производстве электроэнергии, на транспорте, в промышленности и домашнем хозяйстве;
• промышленные процессы и использование растворителей, например, в химической и горнодобывающей промышленности;
• сельское хозяйство;
• обработка отходов;
• природных источников, включая извержения вулканов, переносимую ветром пыль, брызги морской соли и выбросы летучих органических соединений растениями.

Значительное сокращение выбросов необходимо для улучшения качества воздуха, поскольку выбросы загрязнителей воздуха являются основными факторами загрязнения воздуха.

В то же время сокращение выбросов не всегда автоматически приводит к аналогичному снижению концентрации. Существуют сложные связи между выбросами загрязняющих веществ в атмосферу и качеством воздуха. К ним относятся высота выбросов, химические превращения, реакции на солнечный свет, дополнительный вклад природы и полушария, а также влияние погоды и топографии.

Приземный (тропосферный) озон не выбрасывается непосредственно в атмосферу. Вместо этого он образуется в атмосфере в результате цепи химических реакций, следующих за выбросами определенных газов-предшественников: NO _X , монооксида углерода (CO) и НМЛОС и метана (CH ₄ ). Приземный озон образуется в результате химических реакций в присутствии солнечного света в результате выбросов газов-прекурсоров, главным образом NO _X , НМЛОС, CO и CH ₄ .

Оксиды азота выбрасываются при сжигании топлива промышленными объектами и автотранспортом. NO _X представляет собой группу газов, состоящую из монооксида азота (NO) и диоксида азота (NO ₂ ). NO составляет большую часть выбросов NO _X . NO _X способствует образованию озона и твердых частиц.

Твердые частицы представляет собой смесь аэрозольных частиц (твердых и жидких), охватывающих широкий диапазон размеров и химического состава. ТЧ либо выбрасываются непосредственно в виде первичных частиц, либо образуются в атмосфере в результате выбросов некоторых исходных загрязняющих веществ, таких как SO ₂ , NO _X , NH ₃ и НМЛОС. ТЧ выбрасываются из многих антропогенных источников, включая источники как сжигания, так и невозгорания. Также происходят естественные выбросы ТЧ, в том числе от морской соли и переносимой ветром сахарской пыли.

Двуокись серы образуется и выбрасывается при сжигании ископаемого топлива (главным образом угля и нефти) главным образом для производства электроэнергии. Высокие концентрации SO ₂ связаны с многочисленными последствиями для здоровья и окружающей среды. Самые высокие концентрации SO ₂ зафиксировано вблизи крупных промышленных объектов. Выбросы SO ₂ представляют собой важную экологическую проблему, поскольку они являются основным предшественником концентраций PM _2,5 в окружающей среде.

Бензо(а)пирен представляет собой полициклический ароматический углеводород (ПАУ), содержащийся в тонкодисперсных ТЧ. Его происхождение – неполное сгорание различных видов топлива. Основными источниками BaP в Европе являются домашнее отопление, в частности, сжигание дров и угля, сжигание отходов, производство кокса и стали, а также дорожное движение. Другие источники включают открытый огонь.

Источник : EEA Signals 2013

Постоянные ссылки

Географический охват

Земля

Временное покрытие

Динамический

Темы

Манные причины загрязнения воздуха

Обновлены 03 мая 2018 г.

от Марка Оруэлл

Человеческая деятельность. загрязнения как в помещении, так и на улице. Все, от курения сигарет до сжигания ископаемого топлива, загрязняет воздух, которым вы дышите, и вызывает проблемы со здоровьем, от незначительных, таких как головная боль, до таких опасных, как респираторные, легочные и сердечные заболевания.

TL;DR (слишком длинно, не читал)

Сжигание ископаемого топлива, такого как уголь, бензин и керосин, является причиной большей части загрязнения воздуха в мире.

Типы загрязнителей

Человек по крайней мере частично виноват в большинстве основных мировых загрязнителей воздуха. Углекислый газ является одним из наиболее распространенных, он образуется в результате сжигания или сжигания ископаемого топлива и других органических материалов. Окись и двуокись азота, будучи естественными компонентами земной атмосферы, встречаются в больших количествах из-за действий человека и являются причиной смога и кислотных дождей.

Загрязняющие вещества также включают хлорфторуглероды (ХФУ), которые широко использовались в качестве хладагентов и аэрозольных пропеллентов. Эти химические вещества наносят ущерб озоновому слою, поэтому Агентство по охране окружающей среды запретило их использование в 1978 году. Дым от сжигания угля и дизельного топлива является одним из основных источников выбросов твердых частиц. Помимо вреда для дыхания, твердые частицы образуют темную пленку на зданиях и других сооружениях.

Причины загрязнения воздуха

Сжигание ископаемого топлива, такого как уголь и бензин, является крупнейшим источником загрязнения воздуха. Ископаемые виды топлива по-прежнему широко используются для отопления, эксплуатации транспортных средств, выработки электроэнергии, а также в производственных и других промышленных процессах. Сжигание этих видов топлива вызывает смог, кислотные дожди и выбросы парниковых газов.

Сжигание топлива также увеличивает содержание некоторых загрязнителей тяжелых металлов и количество сажи в воздухе. Электростанции и фабрики выбрасывают большую часть сернистых загрязнителей воздуха. В целом промышленно развитые страны, особенно Соединенные Штаты и Советский Союз, несут ответственность за большую часть мировых загрязнителей воздуха.

Эффекты загрязнения

Смог является одним из наиболее опасных загрязнителей воздуха для человека и других биологических организмов. Его получают при сжигании угля и нефти, содержащих незначительное количество серы. Оксиды этих частиц серы образуют серную кислоту, которая токсична для жизни и повреждает многие неорганические материалы. Загрязнение воздуха может нанести ущерб жизни человека, особенно в крупных городах, где существует конгломерат промышленных предприятий и выхлопных газов автомобилей.

Загрязнение наносит вред окружающей среде. Диоксид серы, оксиды азота и пероксиакрилнитраты проникают в поры листьев и таким образом повреждают растения. Загрязняющие вещества также разрушают восковой налет на листьях, предотвращающий чрезмерную потерю воды, что наносит дополнительный ущерб сельскохозяйственным культурам и деревьям, важным для окружающей среды.