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): SO

2 — 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 (CхHх,), 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.

Естественное и искусственное загрязнение атмосферы

Основное различие между природным и антропогенным загрязнением воздуха заключается в том, что постоянные или временные природные явления вызывают загрязнение природного воздуха, но человеческая деятельность несет ответственность за антропогенное загрязнение.

Мы не можем предотвратить загрязнение воздуха от таких источников, как вулканы, но мы можем уменьшить уровень антропогенных загрязнителей и таких их последствий как респираторные заболевания, кислотные дожди и глобальное потепление.

Ваше предприятие осуществляет загрязнение атмосферы? Вам необходимо разрешение на выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Естественные и искуственные загрязнители воздуха

Загрязнители воздуха — это газы и частицы, которые наносят вред людям или другим жизням, повреждают материалы или снижают видимость. Некоторое загрязнение воздуха происходит в результате пылевых бурь и лесных пожаров, но большинство из них является результатом человеческой деятельности.

Электростанции, фабрики, легковые и грузовые автомобили выбрасывают в атмосферу углекислый газ, окись углерода, углеводороды, диоксид серы, оксиды азота и твердые частицы, состоящие из мелких взвешенных в воздухе частиц. Сжигание нефти, угля, бензина и других видов ископаемого топлива является одной из основных причин загрязнения воздуха в результате деятельности человека.

К другим искусственным источникам загрязнения воздуха относятся:

  • удаление отходов,
  • химчистка,
  • краски,
  • химическое производство,
  • дровяные печи,
  • мукомольные предприятия.

Природные источники загрязнения воздуха

К природным загрязнителям воздуха относятся радон, туман, озон, зола, сажа, туманы, а также горючие газы. Радон — радиоактивный газ, который просачивается из земли в некоторых районах, а туман и туман — это плотный водяной пар на уровне земли, который затуманивает зрение.

Озон, химическое вещество, образующееся естественным образом под воздействием солнечного света на кислород, является загрязняющим веществом на уровне земли, но благотворно влияет на верхние слои атмосферы.

Озон — молекула, состоящая из трех атомов кислорода, защищает Землю от вредных ультрафиолетовых лучей Солнца, но наносит вред растениям и вызывает проблемы с дыханием в нижних слоях атмосферы. Вулканические извержения и лесные, болотные и травяные пожары запускают в атмосферу сажу и золу, что уменьшает солнечный свет и снижает температуру. В результате извержений и пожаров также образуются двуокись углерода, окись углерода и другие загрязняющие газы.

Последствия загрязнения воздуха

Вред, наносимый живым организмам

Загрязнение воздуха природного и антропогенного характера наносит вред человеку, другим живым организмам и окружающей среде. Твердые частицы, образующиеся в результате сжигания древесины и ископаемого топлива, оседают в легких, вызывая респираторные проблемы, и образуют тонкую пленку на зданиях, деревьях и посевах.

Окись углерода нарушает способность крови переносить кислород и вызывает головные боли, повреждение сердца и смерть. Двуокись серы, которая является продуктом сгорания угля, раздражает глаза, повреждает легкие и делает дождь кислотным.

Кислотный дождь наносит ущерб зданиям и лесам и убивает водные организмы. Еще одним фактором, способствующим выпадению кислотных дождей, является двуокись азота, выделяемая транспортными средствами, промышленными котлами и производствами.

Свинец, выделяемый этилированным бензином, электростанциями и металлоперерабатывающими заводами, загрязняет сельскохозяйственные культуры и домашний скот и вызывает повреждение мозга и почек.

Глобальное потепление

Парниковые газы, вызывающие глобальное потепление, увеличились на 31 процент по сравнению с доиндустриальными временами. Углекислый газ и другие газы удерживают тепло в атмосфере, вызывая повышение глобальной температуры. Хотя двуокись углерода имеет природные источники, такие как извержения вулканов, деятельность человека привела к значительным ее выбросам.

К другим парниковым газам относятся метан и закись азота, которые также образуются в результате деятельности человека. Твердые частицы от транспортных средств, заводов, пожаров и извержений охлаждают атмосферу, но исследователи по-прежнему предсказывают 90-процентную вероятность того, что деятельность человека приведет к повышению глобальной температуры на 1,7-4,9 градуса по Цельсию к 2100 году.

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

Временной охват

Динамический

Темы

В чем разница между антропогенным и естественным загрязнением воздуха?

Обновлено 23 апреля 2018 г.

Автор Jenny Green

Основное различие между естественным и антропогенным загрязнением воздуха заключается в том, что постоянные или временные естественные явления вызывают естественное загрязнение воздуха, а деятельность человека несет ответственность за техногенное загрязнение. Мы не можем предотвратить естественное загрязнение воздуха из таких источников, как вулканы, но мы можем уменьшить антропогенные загрязнители и их последствия: респираторные заболевания, кислотные дожди и глобальное потепление.

В воздухе

Загрязнители воздуха представляют собой газы и частицы, которые наносят вред людям или другим живым существам, повреждают материалы или ухудшают видимость. Некоторое загрязнение воздуха происходит в результате извержений вулканов, лесных пожаров и горячих источников, но в основном это результат деятельности человека. Электростанции, фабрики, легковые и грузовые автомобили выбрасывают углекислый газ, окись углерода, углеводороды, двуокись серы, двуокись азота и твердые частицы, состоящие из мелких частиц, взвешенных в воздухе. Сжигание нефти, угля, бензина и других ископаемых видов топлива является основной причиной антропогенного загрязнения воздуха. К другим антропогенным источникам загрязнения воздуха относятся:

  • Утилизация отходов
  • сухой чистка
  • РАСКОВЫ , пепел, сажа, соляной туман, вулканические газы и газы сгорания. Радон — это радиоактивный газ, просачивающийся из-под земли в некоторых местах, а туман и туман — это плотный водяной пар на уровне земли, который затемняет зрение. Озон, химическое вещество, образующееся естественным образом под действием солнечного света на кислород, является загрязнителем на уровне земли, но полезен в верхних слоях атмосферы. Молекула, состоящая из трех атомов кислорода, озона защищает Землю от вредных ультрафиолетовых лучей солнца, но повреждает растения и вызывает проблемы с дыханием в нижних слоях атмосферы. Извержения вулканов и лесные, болотные и травяные пожары выбрасывают в атмосферу сажу и пепел, что уменьшает количество солнечного света и снижает температуру. Извержения и пожары также производят двуокись углерода, окись углерода и другие загрязняющие газы.

    Воздействие загрязнения воздуха

    Естественные и антропогенные загрязнения воздуха наносят вред людям, другим живым существам и окружающей среде. Твердые частицы от сжигания древесины и ископаемого топлива оседают в легких, вызывая проблемы с дыханием, и оседают тонкой пленкой на зданиях, деревьях и сельскохозяйственных культурах. Угарный газ мешает способности крови транспортировать кислород и вызывает головные боли, повреждение сердца и смерть. Диоксид серы, являющийся продуктом горения угля, раздражает глаза, повреждает легкие и делает дождь кислым. Кислотные дожди наносят ущерб зданиям и лесам и убивают водную жизнь. Еще одним источником кислотных дождей является двуокись азота, выбрасываемая транспортными средствами, промышленными котлами и другими промышленными процессами. Свинец из этилированного бензина, электростанций и заводов по переработке металлов загрязняет сельскохозяйственные культуры и домашний скот и вызывает повреждение головного мозга и почек.