ОСНОВНЫМИ ПОСТАВЩИКАМИ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ В АТМОСФЕРУ ЯВЛЯЮТСЯ КОМПЛЕКС ПРОМЫШЛЕННЫЕ

Определение степени загрязнения воздуха

Уровень чистоты атмосферы выявляется анализом среднегодичной концентрации примеси в воздухе. Также учитываются среднее квадратическое отклонение и максимальная разовая концентрация примеси.

Индекс ИЗА
— это интегральный показатель загрязнения атмосферы. Он показывает длительную загрязнённость воздуха, и учитывает как концентрации, так и воздействие опасных факторов на здоровье.

• Опаловский А. А.
  Планета Земля глазами химика. — М., Наука
  , 1990. — ISBN 5-02-001479. — Тираж 10000 экз. — 224 с.

Возможные последствия

Локальные последствия загрязнения атмосферы наблюдаются уже давно. Экологи спорят, приведёт ли оно к глобальному изменению климата.

1. Разрушение озонового слоя
   . Загрязнение атмосферы приведёт к истончению и разрушению озонового слоя. В результате под действием ультрафиолетовых лучей повысится естественный радиационный фон.

   
   
   

   Озоновый слой – защита земли от УФ лучей становится меньше и меньше с каждым годом

2. Изменение климата
   . Несоблюдение предприятиями норм по очистке выбросов приведёт к ухудшению экологической обстановки на земле, в воде и воздухе. Из-за парниковых газов зимы в северном полушарии становятся теплее. Выпадает меньше снега, и он хуже впитывает вредные вещества.
3. Влияние на животных и человека
   . Вредные вещества вызывают такие болезни как астма, рак лёгких и т.д. На людей с заболеваниями органов дыхания нависший над городами смог влияет больше всего.
4. Кислотные дожди
   . Вещества, содержащиеся в выбросах, взаимодействуют с влагой, и дождь становится кислотным. Загрязнённые осадки вызывают заболевания у людей и животных, из-за токсичных дождей погибают леса.

   
   
   

   Как появляются кислотные дожди

• Двуокись углерода
  (СО ₂
  ) — или углекислый газ, — бесцветный газ с кисловатым запахом и вкусом, продукт полного окисления углерода. Необходимый газ для фотосинтеза
  , являющегося главным источником свободного кислорода
  на Земле. В малых концентрациях не опасен, при повышенных концентрациях в воздухе по воздействию на воздуходышащие живые организмы его относят к
• Оксид углерода
  (СО) — бесцветный газ, не имеющий запаха, известен также под названием «угарный газ». Образуется в результате неполного сгорания ископаемого топлива (угля, газа, нефти) в условиях недостатка кислорода и при низкой температуре. При вдыхании угарный газ за счёт имеющейся в его молекуле двойной связи образует прочные комплексные соединения с гемоглобином крови человека и тем самым блокирует поступление кислорода в кровь

• Диоксид серы
  (SO ₂
  ) (диоксид серы, сернистый ангидрид) образуется в процессе сгорания серосодержащих ископаемых видов топлива, в основном угля, а также при переработке сернистых руд. Он, в первую очередь, участвует в формировании кислотных дождей. Общемировой выброс SO ₂
  оценивается в 190 млн тонн в год.

Длительное воздействие диоксида серы на человека приводит вначале к потере вкусовых ощущений, стесненному дыханию, а затем — к воспалению или отёку лёгких
, перебоям в сердечной деятельности, нарушению кровообращения и остановке дыхания
.

• Оксиды азота
  ( оксид
  и диоксид азота
  ) — газообразные вещества: монооксид азота NO и диоксид азота NO ₂
  объединяются одной общей формулой NO _х
  . При всех процессах горения образуются окислы азота, причем большей частью в виде оксида. Чем выше температура сгорания, тем интенсивнее идет образование окислов азота.

Другим источником окислов азота являются предприятия, производящие азотные удобрения
, азотную кислоту
и нитраты
, анилиновые красители
, нитросоединения
. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 65 млн тонн в год. От общего количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота на транспорт приходится 55%, на энергетику — 28%, на промышленные предприятия — 14%, на мелких потребителей и бытовой сектор — 3%

• Озон
  (О ₃
  ) — газ с характерным запахом, более сильный окислитель, чем кислород. Его относят к наиболее токсичным из всех обычных загрязняющих воздух примесей. В нижнем атмосферном слое озон образуется в результате фотохимических процессов с участием диоксида азота и летучих органических соединений.
• Углеводороды
   — химические соединения углерода и водорода. К ним относят тысячи различных загрязняющих атмосферу веществ, содержащихся в несгоревшем бензине, жидкостях, применяемых в химчистке, промышленных растворителях и т. д.
• Свинец
  (Pb) — серебристо-серый металл, токсичный в любой известной форме. Широко используется для производства красок, боеприпасов, типографского сплава и т. п. Около 60 % мировой добычи свинца ежегодно расходуется для производства кислотных аккумуляторов
  . Однако основным источником (около 80 %) загрязнения атмосферы соединениями свинца являются выхлопные газы транспортных средств, в которых используется этилированный бензин.

Промышленные пыли
в зависимости от механизма их образования подразделяются на следующие 4 класса:

• механическая пыль — образуется в результате измельчения продукта в ходе технологического процесса;
• возгоны — образуются в результате объёмной конденсации паров веществ при охлаждении газа, пропускаемого через технологический аппарат, установку или агрегат;
• летучая зола
   — содержащийся в дымовом газе во взвешенном состоянии несгораемый остаток топлива, образуется из его минеральных примесей при горении;
• промышленная сажа
   — входящий в состав промышленного выброса твёрдый высокодисперсный углерод, образуется при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов.

Основными источниками антропогенных аэрозольных загрязнений воздуха являются теплоэлектростанции
, потребляющие уголь. Сжигание каменного угля
, производство цемента
и выплавка чугуна
дают суммарный выброс пыли в атмосферу, равный 170 млн тонн в год.

Виды загрязнителей воздуха

Самые крупные источники загрязнения делятся на следующие группы:

1. Химические элементы
. К основному виду загрязнения относят газообразные вещества, попадающие в атмосферу планеты. Загрязнение атмосферы происходит такими веществами как диоксид серы, альдегиды, тяжёлые металлы, оксиды углерода, радиоактивные изотопы, аммиак, и углеводороды.

2. Физические загрязнители
. К физическим явлениям, обуславливающим загрязнение атмосферного воздуха, относятся:

• радиоактивное излучение, в том числе космическое;
• твёрдые частицы и иные загрязняющие атмосферный воздух вещества;
• шумовое воздействие (слишком громкие звуки, колебания на низких частотах, которые вызывают дезориентацию у птиц и нарушают баланс экосистем);
• тепловые выбросы;
• электромагнитное воздействие.

3. Механические загрязнители
. Механическое воздействие на воздух считается подвидом физического. Веществами, загрязняющими атмосферу, являются пыль, получаемая при производстве цемента; угольная сажа; частицы резины, поднимающиеся в небо от истирающихся покрышек и т.д.

4. Биологические загрязнители
. К естественным факторам, влияющим на состояние воздуха, относят преимущественно микробное загрязнение. Основным загрязнителем называют грибные споры и бактерии, поднимающиеся в небо. Свою роль играют вирусы, вегетативные формы жизни, а также отходы жизнедеятельности.

По источникам загрязнения:

• естественное;
• антропогенное
  .

По характеру загрязнения атмосферы:

• физическое
   — механическое ( пыль
  , твердые частицы), радиоактивное
  ( радиоактивное излучение
  и изотопы), электромагнитное
  (различные виды электромагнитных волн
  , в том числе радиоволны
  ), шумовое
  (различные громкие звуки и низкочастотные колебания) и тепловое загрязнение
  (например, выбросы тёплого воздуха и т. п.);
• химическое
   — загрязнение газообразными веществами и аэрозолями
  . На сегодняшний день основные химические загрязнители атмосферного воздуха это: оксид углерода (IV)
  , оксиды азота
  , диоксид серы
  , углеводороды
  , альдегиды
  , тяжёлые металлы
  ( Pb
  , Cu
  , Zn
  , Cd
  , Cr
  ), аммиак
  , пыль
  и радиоактивные изотопы
  ;

• биологическое
   — в основном загрязнение микробной
  природы. Например, загрязнение воздуха вегетативными формами, спорами
  бактерий
  и грибов
  , вирусами
  , а также их токсинами
  и продуктами жизнедеятельности.

Карта загрязнений воздуха

О проблемах загрязнения окружающей атмосферы и качестве воздуха все чаще говорят и экологи, и медики. Уровень концентрация токсинов и пыли в атмосфере все чаще достигает критических точек и это не может не сказываться на здоровье социума.

А для понимания реального состояния дел в области чистоты атмосферы в своем регионе можно воспользоваться любым из множества разработанных в последние годы разнообразных онлайн-инструментов в виде карт загрязнений воздуха, которые представлены на многих Интернет-ресурсах.

Экологическая карта мира

Установление индекса качества атмосферы на различных территориях и государства позволяет говорить о развитии национальных стандартов качества атмосферы. Многие веб-ресурсы учреждений государственного уровня дают возможность в любой момент, в режиме онлайн ознакомиться с информацией о качестве воздуха (в частности, это касается, прежде всего, индекса AQI) и эти сведения доступны практически во всех крупных городах на планете.

Подобные экологические карты предоставляют отличную возможность наглядно изучить качество атмосферного воздуха в интересующем вас городе или районе.

Но следует понимать, что из-за частых перемен экологической ситуации информация карты не всегда может служить источником объективных данных о реальном состоянии района или территории.

Антропогенные источники загрязнения атмосферы

К антропогенной группе источников загрязнения воздуха относятся промышленность, транспорт, сельскохозяйственное производство, коммунально-бытовая сфера. Состав выбросов загрязнителей различен в зависимости от их источника. По агрегатному состоянию все выбросы подразделяют на газообразные, жидкие и твердые.

В структуре загрязнения воздуха доля промышленности достигает 35%, вклад топливного комплекса – около 23%, автотранспорта – 42%.

В нашей стране основной источник выбросов – это теплоэнергетика. Она является источником твердых частиц, оксидов углерода, азота и серы, окислов металлов. На втором месте находится черная металлургия, поставляющая пыль, сернистый ангидрид, окись углерода, также фенолы, сероводород, различные летучие углеводороды и другие химические вещества.

Среди передвижных источников загрязнения лидирует автотранспорт.
В зависимости от развития транспорта и промышленности, в различных городах его вклад в суммарное загрязнение атмосферы может составлять от 10% до 90% и более, однако обычно на него приходится около половины выбросов загрязняющих веществ в городскую атмосферу. Структура его выбросов близка к таковой для топливного комплекса, однако наиболее опасен он выбросами свинца.

Помимо химического загрязнения атмосферного воздуха, промышленность и транспорт оказывают и другие негативные воздействия на атмосферу. Они способствуют ее тепловому загрязнению, изменению прозрачности, что может вызывать эффекты как похолодания (пылевое загрязнение), так и потепления (парниковые газы). Кроме того, промышленные объекты и транспорт служат источником техногенных вибраций, шумового и электромагнитного загрязнения. Они оказывают влияние и на циркуляцию атмосферы, вызывая локальные и региональные отклонения от нормы, тем самым, вмешиваясь в режим распределение осадков.

Находи статьи и создавай свой список литературы по ГОСТу

Поиск по теме

Основными источниками загрязнения атмосферы являются:

• Природные
  (естественные загрязнители минерального, растительного или микробиологического происхождения, к которым относят извержения вулканов, лесные и степные пожары, пыль, пыльцу растений, выделения животных, парниковый эффект и др.)
• Искусственные
  (антропогенные), которые можно разделить на несколько групп:
  • Транспортные — загрязнители, образующиеся при работе автомобильного, железнодорожного, воздушного, морского и речного транспорта;
  • Производственные — загрязнители, образующиеся как выбросы при технологических процессах, отоплении;
  • Бытовые — загрязнители, обусловленные сжиганием топлива в жилище и переработкой бытовых отходов.

По составу антропогенные источники загрязнения атмосферы также можно разделить на несколько групп:

• Механические загрязнители
   — пыль цементных заводов, пыль от сгорания угля в котельных, топках и печах, сажа от сгорания нефти и мазута, стирающиеся автопокрышки и т. д.;
• Химические загрязнители
   — пылевидные или газообразные вещества, способные вступать в химические реакции;
• Радиоактивные загрязнители
  
  .

Влияние загрязнения атмосферного воздуха на человека и природу

Уровень загрязнения атмосферы на сегодняшний день принято считать самой существенной мировой проблемой и угрозой здоровью человечества, которая ежегодно становится причиной миллионов смертей и бесчисленного количества болезней: загрязнение атмосферы способствует огромному числу заболеваний – от астмы до онкологии и сердечно-сосудистых проблем.

При этом именно загрязнение окружающей среды и твердые взвеси в воздухе являются одним из основных компонентов онкологии в соответствии с исследованиями Международного агентства по исследованию рака.

В соответствии с новейшими анализами ВОЗ и ее оценками, подверженность воздействию загрязненной атмосферы признается более значительным фактором риска (что касается неинфекционных болезней), нежели было принято считать.

Основными веществами, которые оказывают отрицательное воздействие на здоровье в атмосфере, это оксиды азота, серы, озон и различные твердые частицы (в особенности меньше 2.5 микрон), способны проникать в глубокие слои легких, воздействуя и на дыхательную систему, и на сосудистую, причем при воздействии на состояние здоровья значение имеет и степень загрязнения воздуха, и продолжительность его воздействия.

По данным ВОЗ, в регионе Европы загрязненность воздуха так или иначе затрагивает каждого члена социума, и более 90% населения подвергается влиянию твердых взвесей, уровень которых превышает руководящие нормы, касающиеся качества атмосферного воздуха.

Нужно понимать, что воздействия загрязнения в атмосфере может иметь не только прямые последствия на работу организма: к примеру, фреоны, безопасные для человека, попадая в атмосферу и разлагаясь там, разрушают озоновый слой со всеми вытекающими последствиями.

Так, оксид углерода может привести к смерти, а соли тяжелых металлов и озон чрезвычайно токсичны, тогда как мелкодисперсная смесь сажи при сгорании в двигателе обладает канцерогенным свойством.

Влияния воздуха на изменения климата
тоже имеют отрицательные последствия на здоровье, поскольку гарантированно приводят к сокращению площадей, необходимых для сельского хозяйства.

Влияние на здоровье

• Как загрязнение воздуха разрушает наше здоровье
  Архивная копия
  от 20 октября 2019 на Wayback Machine
• ВОЗ твердо намерена содействовать улучшению качества воздуха: история вопроса с 50-х годов XX века по настоящее время
  Архивная копия
  от 5 декабря 2019 на Wayback Machine
• Каждый год загрязнение воздуха в жилых помещениях и в окружающей среде в Регионе становится причиной преждевременной смерти для более чем полумиллиона человек
  Архивная копия
  от 5 декабря 2019 на Wayback Machine
• ВОЗ. Видео. Как загрязнение воздуха влияет на ваше тело
  Архивная копия
  от 1 февраля 2020 на Wayback Machine
• Качество атмосферного воздуха и здоровье
  Архивная копия
  от 18 октября 2019 на Wayback Machine
• Загрязнение воздуха внутри жилых помещений и его влияние на здоровье
  Архивная копия
  от 18 октября 2019 на Wayback Machine

Текущее состояние атмосферы

В России в зоне наибольшего риска находятся Челябинская, Свердловская, Оренбургская и Иркутская области, так как там хорошо развита промышленность, есть вредные производства. В число самых чистых городов входят Севастополь, Горно-Алтайск.

Индустриальный пейзаж в Карабаше, Челябинская область, Россия

Уровень загрязнения воздуха

Уровень загрязнения атмосферы принято определять посредством индекса качества воздуха, или AQI. Данная аббревиатура принята во всех мировых органах государственного уровня экологической направленности с целью информирования социума о показателе загрязненности, а также для его прогнозирования.

При изменении уровня AQI на существенные величины это оказывает существенное воздействие на здоровье нации, причем этот показатель будет разным для разных государств, ориентируясь на национальные стандарты.

Определение индекса качества атмосферного воздуха и его вычисление нуждается в получении полных сведений об показателе загрязнения атмосферы, относящемся к определенному усредненному промежутку времени, который был получена благодаря мониторингу газоанализаторов атмосферы, или с помощью расчетных методов (менее точных способов), когда берутся во внимание концентрация токсических веществ и момент их распространения в атмосфере. А с помощью эпидемиологических исследований возможно определить эффект воздействия на здоровье человека определенного объема токсинов.

Токсины, попадающие в атмосферу, принято различать по функционалу и силе для возможности конвертировать их в индекс качества атмосферы, который, как правило, определяется по уровням, каждый из которых имеет свою классификацию: свое описание, характеристику, цветовое распределение и стандарты влияния на здоровье социума.

AQI способен измениться в сторону увеличения благодаря многих факторов: дорожный трафик, пожары
, направление и наличие ветра, или недостаток разбавителей, который смогут нейтрализовать токсины. Неподвижные слои атмосферы, вызванные антициклоном, температурными изменениями или маленьким ветром, позволяют воздуху остаться на одном месте, а это обеспечивает высочайший уровень концентрации токсических веществ. Химическая реакция между токсинами способна привести к смогу.

Как происходит загрязнение?

Чтобы разобраться в обширной классификации основных источников загрязнения атмосферы, важно знать характеристики последней, а также особенности распространения загрязнений в воздушной среде.

Поэтому, разбирая вопрос охраны атмосферы, будет не лишним вспомнить состав воздуха, в частности, какие вам известны его компоненты.

Атмосфера – внешняя газовая оболочка Земли. Это надежный щит от опасного космического излучения, регулятор климата, важный элемент для жизнедеятельности живых организмов.

Несмотря на ничтожную массу (одна миллионная массы планеты), роль атмосферы во всех природных процессах велика, а загрязнение способно привести к глобальным проблемам.

Даже в безупречных с экологической точки зрения естественных условиях атмосферный воздух не бывает абсолютно чистым и сухим.

И чистейший воздух высокогорья или Антарктиды содержит немало взвешенных частиц, представляя собой коктейль из воздуха и аэрозоля (смеси капель водяного пара, цветочной пыльцы, частиц пыли, дыма и соли).

Главный закон об окружающей среде (ОС) № 7-ФЗ
определяет атмосферный воздух как важный компонент ОС, естественную смесь газов, неустойчивую систему с изменчивыми характеристиками, обладающую эффективной функцией самоочищения
.

Самостоятельная нормализация состава воздушной среды происходит при:

• рассеивании загрязнений в движущемся потоке воздуха;
• выпадении аэрозольных частиц на поверхность Земли под действием гравитации и атмосферных осадков;
• растворении газовых смесей во влажной среде облаков и выпадении с дождями;
• губительном воздействии УФ-излучения на болезнетворные микроорганизмы.

В современных условиях объем газопылевых выбросов резко возрос, превысив пределы возможности атмосферы к восстановлению. В результате опасные вещества по множеству цепей природных связей переходят из одной среды в другую, изменяя их качество.

Загрязнение атмосферы – поступление в нее загрязняющих веществ, биологических агентов, различных видов энергии в концентрации и объемах, превышающих уровень, естественный для живой материи. Загрязнения выделяются в воздух от одного или нескольких источников.

Среди компонентов загрязнения – тысячи химических соединений. Большинство из них (металлы и их оксиды, токсические вещества, аэрозоли) химически активны. Вступая в реакцию с кислородом воздуха, примеси агрессивно взаимодействуют с клетками растений, животных, микроорганизмов
, становясь для них настоящим ядом.

Атмосфера характеризуется высокой динамичностью из-за быстрого перемещения воздушных потоков во всех направлениях, разнообразия и скорости протекающих физических и химических реакций.

Скорость воздушных масс в верхних слоях атмосферы достигает 150 км/ч. По этой причине ее загрязнение становится мощным, постоянно действующим и всепроникающим фактором, который трудно локализовать и обезвредить.

Выбросы в атмосферу подчиняются физическим законам турбулентной диффузии, зависят от состояния атмосферы, географических особенностей местности, а также от физико-химических свойств выброса и параметров источника. З В поступают в воздух при горизонтальном или вертикальном распространении.

Горизонтальное перемещение примесей определяется скоростью и направлением ветра, а вертикальное – распределением температур в воздухе по высоте.

При увеличении скорости масса загрязнений разбавляется, формируются пониженные приземные концентрации. Чтобы столб загрязнений при вертикальном выбросе направлялся вверх, температура газовоздушной смеси должна быть больше температуры окружающего воздуха.

Воздух перемещает загрязнители на тысячи километров
, становится посредником загрязнения всех экосистем:

• рек;
• озер;
• океанов;
• почвы;
• растительности.

При этом неподвижная или малоподвижная воздушная среда также способствует загрязнению, создавая идеальные условия для накопления в воздухе вредных для человека и биоценозов примесей. Даже минимальные концентрации загрязнителей становятся причиной до 10 % всех заболеваний и преждевременной смертности в городах.

Загрязнение атмосферного воздуха приводит к проблемам в различных сферах
:

• снижается производительность труда, происходит потеря рабочего времени из-за роста заболеваемости;
• гибнут леса, посевы сельхозкультур, травяной покров, животные;
• загрязняются природные водоемы;
• повреждаются памятники культуры и архитектуры, а также сооружения, строительные конструкции;
• происходят потери сырья, материалов, готовой продукции из-за перехода вещества в аэродисперсное (пылевидное) состояние при добыче, производстве и транспортировании;
• отмечается преждевременный износ оборудования, интенсивная коррозия металлов.

Кроме того, компоненты загрязнения воздуха могут стать питательной средой для развития микроорганизмов, а также фактором, способствующим
:

• образованию взрывоопасных смесей с воздухом;
• ухудшению условий теплообмена;
• нарушению работы электрооборудования, возникновению аварийных ситуаций.

Атмосфера представляет собой «химический котел» огромных размеров, на который влияет множество изменчивых антропогенных и естественных факторов. Газы и аэрозоли обладают высокой реакционной способностью.

Пыль и сажа от природных пожаров, сгорания топлива сорбируют тяжелые металлы и радионуклиды
. Осаждаясь, опасные воздушные примеси загрязняют обширные территории, проникают в организм человека через органы дыхания.

Ликвидация или минимизация последствий загрязнения атмосферы и других экосистем требуют больших финансовых затрат. В некоторых ситуациях загрязнение носит глобальный характер, а его последствия фатальны.

Загрязнители воздушной среды

В атмосферу поступа­ют твердые, жидкие, паро- и газообразные неорганические и ор­ганические вещества.

Например, промышленные газы промышленности – «коктейль» из твердых или жидких частиц, – представляют собой двухфазные системы (аэрозоли). Сплошной фазой в системе являются газы, а дисперс­ной – твердые частицы или капли жидкости.

Аэрозоли разделяют на
:

• пыли (твердые частицы 5-50 мкм);
• дымы (твердые частицы 0,1-5 мкм);
• туманы (капли жидкости 0,3-5 мкм).

Туман – результат конденсации паров или распыления жидкости в газе.

Десятая часть загрязняющих аэрозолей образуется при
:

• распылении ядохимикатов и удобрений;
• орошении;
• использовании бытовых аэрозольных средств.

Антропогенные аэрозоли уменьшают прозрачность атмосферы, способствуют формированию туманов, которые в сочетании с природными туманами препятствуют посадке самолетов.

Концентрация аэрозольного смога – результата фотохимических и химических реакций продуктов сгорания авиационного и автомобильного топлива в больших городах достигает 200 мкг/м ³
. Такой показатель сравним с последствиями пыльных бурь.

• оксиды углерода и азота;
• сернистый и серный ангидрид;
• сероводород и сероуглерод;
• соединения фтора и хлора,

а также смеси взвешенных твердых и жидких частиц давно стали постоянными компонентами атмосферного воздуха мегаполисов и промышленных центров.

Газы и аэрозоли находятся в атмосфере от 1 — 3 минут до нескольких месяцев, продолжительность их «жизни» преимущественно зависит от химической устойчивости размера
(для аэрозолей) и присутствия реакционно-способных компонентов (озон, пероксид водорода).

Какое загрязнение называется промышленным?

Загрязнение атмосферы – изменение ее качественного и количественного состава при поступлении примесей природного или антропогенного происхождения. Загрязняющие вещества (ЗВ) в концентрациях выше нормативных значений ухудшают здоровье человека и животных
, наносят ущерб всем компонентам природной среды и материальным объектам.

Промышленное загрязнение окружающей среды – антропогенное (техногенное) загрязнение, вызванное деятельностью производственных объектов.

В начале прошлого века в промышленности использовалось всего 19 химических элементов, а в конце применение нашли все элементы таблицы Менделеева.

Это значительно «обогатило» состав выбросов, сказалось на качественном загрязнении воздуха:

• аэрозолями тяжелых и редких металлов;
• синтетическими соединениями;
• радиоактивными
  ;
• канцерогенными и бактериологическими веществами.

На уровень загрязнения атмосферы влияет вся промышленность в целом, но особенно
:

• черная и цветная металлургия;
• топливно-энергетический комплекс;
• производство стройматериалов;
• химия и нефтехимия;
• транспорт.

Условно промышленные объекты можно разделить на 3 группы
по потенциальной возможности загрязнения воздушного бассейна:

1. Предприятия с преобладанием химических процессов. Отличаются разнообразием токсичных газовых выбросов.
2. Предприятия с преобладанием механических (машиностроительных) процессов: кузнечно-прессовые установки, цехи термической и механической обработки металлов, участки гальванических покрытий, литейное производство.
3. Предприятия по добыче и химической переработке сырья: нефтегазовые и горнодобывающие объекты, металлургическое производство, теплоэнергетика.

К комбинированной группе предприятий относятся объекты коммунально-городского хозяйства. Современные города выбрасывают в атмосферу более 1000 химических соединений
.

В технологических процессах переработки сырья и полуфабрикатов путем механического, термического и химического воздействия образуются отходящие газы, в которых содержатся взвешенные частицы со свойствами твердых отходов.

Газы (в том числе воздух), содержащие эти примеси, относятся к аэродисперсным системам.

Взвешенные частицы полидисперсны и имеют различное агрегатное состояние:

• газообразное;
• жидкое;
• твердое.

Пыль в газах, отходящих от определенных видов технологического оборудования, является следствием несовершенства механизмов и технологических процессов.

Примеры подобных устройств
:

• мельницы;
• сушилки для сырья и цемента;
• смесители;
• грануляторы;
• печи обжига;
• аспирационный воздух транспортных средств.

В дымовых, доменных, коксовых газах содержится пыль – продукт горения топлива. В результате неполного сгорания органики при недостатке воздуха образуется и уносится сажа. Если в газах присутствуют парообразные загрязнители, при охлаждении пары конденсируются и переходят в жидкое или твердое состояние.

Образуются путем конденсации
:

• туман серной кислоты в отходящих газах установок по выпариванию;
• туман смол в генераторных газах;
• пыль цветных металлов (цинка, олова, свинца) с низкой температурой испарения в газах и другие загрязнители воздушной среды.

• первичные – вещества, поступающие непосредственно в атмосферный воздух.
• вторичные – продукт трансформации первичных ЗВ.

Между ЗВ и составляющими атмосферного воздуха происходит химический, физико-химический, фотохимический контакт, после чего образуются новые загрязняющие соединения.

Например, сернистый газ окисляется в воздухе до серного ангидрида, который в союзе с парообразной H ₂
O образует серную кислоту. А если серному ангидриду приходится вступить в реакцию с аммиаком, образуется кристаллический сульфат аммония.

Загрязнение атмосферы разделяют на
:

• механическое;
• химическое;
• биологическое.

Происходит, когда в воздух поступают взвешенные вещества. Присутствующие в газовой смеси механические включения > 1 мкм образуют пыль, включения < 1 мкм – дым.

Главные «поставщики» механических примесей
:

• ТЭС и котельные;
• транспорт;
• промышленные предприятия.

Энергоустановки выбрасывают в атмосферу дым и пыль при сжигании топлива – угля и мазута. Значительный вклад вносят металлургические заводы, а также обрабатывающие производства, на которых разрушается твердое сырье (машиностроение, выпуск цемента, бетонных смесей).

Транспортные средства являются источником дыма из-за сжигания в двигателях бензина, керосина, дизельного топлива, а также за счет разрушения дорожных покрытий и автопокрышек.

Промышленные пыли с учетом особенностей их образования и свойств подразделяются на 4 категории
:

1. Механическая пыль. Продукт измельчения (дробления) сырья.
2. Возгоны. Оксиды легко возгоняемых металлов, которые образуются при высоких температурах в результате конденсации паров веществ при охлаждении газа.
3. Летучая зола. Фракции несгораемых минеральных примесей топлива.
4. Сажа. Образуется при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов, представляет собой твердый высокодисперсный углерод.

От запыленности или задымления воздух становится непрозрачным, снижается уровень естественного освещения, от конденсации паров воды на взвешенных частицах появляется туман. Пыль закрывает поры растений. В результате затрудняется образование хлорофилла
, нарушается газовый атмосферный баланс, когда концентрация кислорода падает, а концентрация углекислого газа возрастает.

Взвешенные частицы часто содержат токсичные компоненты, аллергены, канцерогены и раздражающие вещества, опасные для живых организмов.

Кроме того, загрязнение воздуха механическими частицами неблагоприятно с точки зрения эстетики и гигиены (загрязняются автомобили, стекла окон, мебель – все поверхности).

Общее загрязнение атмосферы и воздуха внутри жилых помещений мелкодисперсными примесями ежегодно становится причиной преждевременной смерти
от сердечно-сосудистых, респираторных и онкологических заболеваний почти 7 миллионов человек.

Происходит при поступлении в воздух химических веществ в составе газов, паров, твердых аэрозолей. Число химических загрязнителей составляет несколько сотен.

В выбросах промышленных объектов чаще присутствуют соединения
:

• серы;
• азота;
• углерода.

Источники загрязнения воздуха производными серы:

• ТЭС, котельные;
• предприятия цветной и черной металлургии;
• химические и текстильные производства;
• объекты нефтепереработки.

Оксиды азота преимущественно поступают с выбросами
:

• химической промышленности;
• металлургии;
• предприятий по производству минеральных удобрений;
• транспорта.

Неорганические соединения углерода в загрязненной воздушной среде в основном представлены оксидом углерода – продуктом неполного сгорания топлива.

Органические соединения углерода:

• парафины;
• олефины;
• этилен;
• бензол;
• бензапирен.

От металлургических заводов и ТЭС в воздух выбрасываются соединения тяжелых металлов
:

• ртути;
• свинца;
• цинка;
• хрома.

Химические загрязнители атмосферы:

1. Токсичны для людей и животных.
2. Губительны для растений, нарушают газовое равновесие атмосферного воздуха.
3. Разрушают озоновый слой Земли, снижая защитную функцию атмосферы.
4. Осаждаясь или выпадая с дождем и снегом на поверхность почвы или природных водоемов, нарушают процессы их самоочищения.

Кроме того, некоторые химические вещества относятся к парниковым газам, задерживающим тепловое излучение планеты и влияющим на климат.

• углекислый газ;
• оксид азота;
• метан;
• аммиак.

Загрязнение воздушного бассейна продуктами жизнедеятельности животных фиксируется над территориями:

• животноводческих комплексов;
• предприятий мясомолочной промышленности;
• птицефабрик.

Виды загрязнения воздуха

В целом загрязнение воздуха бывает естественным и антропогенным
. Конечно же, второй вид наиболее губительный для окружающей среды. В зависимости от веществ, попадающих в воздух, загрязнение бывает таких видов:

• механическое – в атмосферу попадают твердые микрочастицы и пыль;
• биологическое
  

  – в воздух попадают вирусы и бактерии;

  радиоактивное

  – отходы и радиоактивные вещества;

  химическое – происходит при техногенных авариях и выбросах, когда экологию загрязняют фенолы и оксиды углерода, аммиак и углеводороды, формальдегиды и фенолы;

тепловое

• – при сбрасывании теплого воздуха с предприятий;

шумовое

– осуществляется высокими звуками и шумами;

• электромагнитное

  – излучения электромагнитных полей.

Основные загрязнители воздушного пространства – это промышленные предприятия. Они плохо заботятся об окружающей среде, потому что мало используют очистительные сооружения и безопасные для экологии технологии. Немалый вклад в загрязнение воздуха вносит автомобильный транспорт, поскольку при использовании автомобилей в воздух поступают выхлопные газы.

Источники и виды загрязнений воздуха

Атмосферный воздух является одним из основных и существенных факторов окружающего пространства, которые влияют на здоровье человечества, ведь без воздуха можно прожить не больше нескольких минут.

В основном этот процесс тесно связан с протеканием на территории, где отсутствует или почти отсутствует растительность: степь

или

пустыня

, поскольку ветер с легкостью выдувает частицы грунта в атмосферу.

К естественным загрязнителям можно отнести вулканы (их извержения сопровождаются выбросом миллионов тонн пепла), или природные пожары, а также морские испарения соли, космическая пыль, выделения животных и другие факторы.

К подобным источникам загрязнения можно отнести:

• Транспорт (различные выбросы от работающего транспорта: поездов, судов, автомобилей и именно этот источник является основным загрязнителем в промышленных государствах).
• Предприятия металлургии (выбросы твердых частиц, оксидов и вредных веществ – марганца, свинца, при выплавке цветных или черных металлов).
• Электростанции различного типа (тепловые, атомные), выбросы (дым) от процесса сжигания топлива, как жидкого, так и твердого. При этом выделяется диоксид углерода, различные пары и твердые частицы.
• Свалки отходов
  , включая мусор и продукты его переработки
  , и другие вещества, которые образуются во время сжигания топлива.
• Животноводческие и другие комплексы, а также вещества, используемые в качестве пестицидов для борьбы с проблемами сельхозкультур, если речь идет о сельской местности.

Последствия

Вредные компоненты, которые содержатся в атмосфере, способны воздействовать на организм человека посредством непосредственного контакта с поверхностью эпидермиса (кожи), или слизистой: к примеру, если человек в вспотевшем состоянии находится в загазованном пространстве через открытые поры.

Нужно понимать, что наряду с дыхательной системой, загрязненный воздух способен воздействовать и на зрительную систему и даже обоняние, а при контакте со слизистой гортани способен даже вызвать спазм связок. А вдыхаемые частицы размером до 1 мкм (твердые или жидкие) способны достигнуть альвеол легких и адсорбироваться в кровеносной системе (даже в лимфоузлах).

Воздух, отягощенный загрязнениями, чаще всего раздражает дыхательные пути, что становится причиной бронхитов, эмфизем и астматических явлений. Особо раздражающее воздействие способны оказывать сернистые, азотистые испарения, а также разнообразные взвешенные частицы.

Основные свойства и последствия влияния загрязненной атмосферы на тело человека в большинстве случаев проявляются изменением уровня общего состояния здоровья, его ухудшением: головные боли, слабость, изменение трудоспособности, тошнота вплоть до рвоты).

Исходя из этих показателей, ученые смогли прийти к выводу, что значительная часть загрязнителей способны оказаться в теле человека благодаря легким. Исследования показали, что ежедневно, вдыхая примерно 15 кг атмосферного воздуха, в теле человека оказывается намного больше опасных веществ, чем их поступает с водой или пищей.

Именно ингаляционный способ поступления опасных веществ в организм человека можно назвать и самым опасным, поскольку:

• в воздухе можно обнаружить самый широкий спектр опасных для человека веществ. Причем некоторые из них могут подчеркивать и усиливать негативные свойства друг друга.
• поскольку вредные вещества из загрязненного воздуха попадают в тело человека через дыхательные пути, то они проходят мимо такого серьезного биохимического барьера с защитными функциями, как печень и поэтому их токсическое влияние превосходит воздействие веществ, которые проникают в организм через ЖКТ, примерно раз в сто.
• Оказываясь в организме через дыхательную систему, вещества обладают намного более быстрой усвояемостью, чем те токсины, которые поступают в тело с пищей или водой.
• Атмосферной интоксикации невозможно избежать, ведь такие вещества оказывают воздействие на тело 24 часа 365 дней в году.

Главной причиной летальных исходов от загрязнения воздуха является онкология, врожденные патологии и сбои в функционировании иммунной системы.

Сгорание самых разнообразных видов топлива характеризуется общим признаком – выделение в атмосферу углекислоты, газа, который вместе с иными парниковыми испарениями способен породить парниковый эффект
, опаснейшее явление на планете. Такое воздействие гарантирует разрушение озонового защитного слоя
, а именно он обеспечивает защиту от ультрафиолета, что в свою очередь, приводит к эффекту глобального потепления
и планетарным климатическим переменам.

Главным последствием накопления углекислоты в атмосфере и связанного с этим глобального потепления
можно назвать таяние ледников
, в следствии чего изменяется уровень Мирового океана, что может привести к затоплению островов и других прибрежных территорий в перспективе и постоянные наводнения
.

Попавшие в воздух токсичные элементы часто выпадают в качестве кислотных дождей
. Попадая в водную систему планеты, подобные осадки способны переменить состав воды и стать причиной уничтожения флоры
и фауны
в водоемах.

Загрязнение атмосферы на сегодня признается локальной проблемой большинства мегаполисов, что стало глобальной проблемой.

Последствия загрязнения воздуха

Загрязнение атмосферы – это глобальная проблема человечества
. Многие люди буквально задыхаются, не имея возможности дышать чистым воздухом. Все это приводит к различным недугам и проблемам со здоровьем. Также загрязнение приводит к появлению смога в крупных городах, к парниковому эффекту
, глобальному потеплению
, климатическим изменениям, выпадению кислотных дождей
и других проблем с природой.

Если люди в скором времени не начнут снижать уровень загрязнения воздуха и не примутся за его очищение, то это приведет к серьезным проблемам на планете. Каждый человек может повлиять на данную ситуацию, например, пересев с автомобилей на экологически безопасный транспорт – на велосипеды.

Видео по теме

В данном видео интервью рассказывается о проблеме загрязнения воздуха промышленными предприятиями в городах России:

Видео по теме

Предлагаем вашему вниманию видео-презентацию, в которой автор перечисляет основные источники загрязнения атмосферы, почвы и воды. Материал представлен в виде слайдов и таблиц:

Пути решения и защита воздуха от загрязнений

К вопросу борьбы с загрязнением атмосферы сейчас привлекается особое внимание (в частности, со стороны ООН), поскольку все больше становится проблем отрицательного воздействия атмосферы на здоровье человека.

Было установлено влияние загрязненного воздуха на увеличения риска диабета, на появление деменции. И это помимо того факта, что загазованность воздуха способна обернуться сердечно-сосудистыми и респираторными заболеваниями.

В ООН на этот вопрос перестали закрывать глаза и пытаются добиться активизации максимально глобальных мероприятий, которые были бы направлены на очистку воздуха и планеты в целом.

Улучшение качества атмосферы является прямой и непосредственной обязанностью государства, которая подкрепляется и частными обязательствами, обеспечивая постепенное сокращение выделения вредных веществ в атмосферу и других загрязнений воздуха.

Главной мерой изменения количества токсичных составляющих в атмосфере в сторону уменьшения, если речь идет о значительных промышленных мегаполисах, признается работа в сторону увеличения доли использования электрического транспорта.

С целью уменьшения уровня негативного воздействия на окружающую среду в области загрязнения атмосферы требуется осуществления следующих действий:

• Обеспечение компаний и предприятий промышленного направления современными системами очищения выбросов и отходов;
• Переведение котельных, действующих на твердом топливе, на природный газ или другие восполняемые (альтернативные) источники энергии: солнце, вода или ветер;
• Повышение эффективности системы накопления различного вида отходов, включая их переработку;
• Восстановление и защита систем «легких» планеты – лесов и океанов.

При этом каждый житель планеты не только способен, но и обязан внести посильный вклад в изменение состояния воздушного пространства Земли:

• Запрет на сжигание мусора (в том числе и листвы);
• Уборка своих отходов после отдыха на природе, включая пластик и бутылки (к примеру, стеклянная тара может послужить причиной серьезных пожаров);
• Применение для приготовления на мангале древесного угля;
• Обеспечивать разделение отходов и мусора;
• Техническое обслуживание персонального автотранспорта;
• Забота и высадка зеленых насаждений в городе.

Природные источники загрязнения атмосферы

К природным факторам, способствующим загрязнению атмосферного воздуха, относятся:

• ветровая эрозия (дефляция),
• вулканизм,
• некоторые биологические процессы,
• лесные пожары,
• поступление вещества из космоса.

Наиболее значимым из их числа является вклад ветровой эрозии. Суммарно на всей территории Земли ежегодно из атмосферы выпадает 4,6-8,3 млрд. т. терригенной (сухопутного происхождения) пыли, которая образуется в основном в полупустынных и пустынных регионах. Антропогенная деятельность
обычно приводит к усилению процессов дефляции и образованию перевеиваемых песков, пыльных бурь и т.д.

Вторым по значимости источником служит вулканизм. Его вклад составляет около 40 млн. т в год. Поступление вулканических выбросов крайне неравномерно. Крупные извержения сопровождаются масштабными выбросами, которые перемещаются на расстояния в тысячи километров. В результате извержений вулканов в атмосферу
попадает пыль, различные газы:

• $CO_2$,
• $SO_2$,
• $H_2O$,
• $H_2$,
• $N$,
• $NCl$,
• $HF$,
• и др.

Биологические процессы также оказывают воздействие на состав атмосферы, определяя динамику
углекислого газа, кислорода и азота. Некоторые микроорганизмы могут выделять значительное количество метана, сероводорода и других газов. Растения, особенно анемофилы, выбрасывают в атмосферу значительное количество пыльцы.

Существенным источником загрязнения атмосферы служат лесные пожары. Значительная их часть имеет антропогенное происхождение, поэтому к природным источникам они относятся лишь условно.

В значительных объемах в атмосферу попадает космическая пыль (до 10 тысяч тонн в сутки). В более распространенных «каменных» ее частичках (на них приходится 75% космических частиц) содержатся в основном $Na$, $Mg$, $Al$, $Si$, $K$, $Ca$, $Ti$, $Cr$, в «железных» метеоритах – $Fe$, $Co$, $Ni.$

Промышленно городское загрязнение

В крупных промышленных городах в приземном слое воздуха наблюдаются повышенные концентрации вредных примесей
, вызванные выбросами предприятий, выхлопными газами автотранспорта, другими факторами.

В больших городах с высокой плотностью автомобилей и котельных, работающих на угле и продуктах нефтепереработки, при слабом движении воздуха образуется смог – ядовитая смесь дыма с туманом.

Смог содержит высокие, опасные для жизни людей концентрации
:

• угарного газа;
• оксида серы;
• оксида азота,

а также их производных.

Пыль в воздухе промышленных зон в среднем содержит до 20 % оксида железа, 15% силикатов (кремниевых кислот), 5 % сажи, а также примеси тяжелых металлов.

Среди антропогенных загрязнений наиболее опасен для биосферы свинец, содержание которого в воздухе изменяется от 0,000001 мг/м ³
для незаселенных мест до 0,001-0,03 мг/м3 над промышленно городскими территориями.

Важным компонентом общей загрязненности воздуха является содержание твердых мелкодисперсных частиц – PM10. По оценкам ВОЗ вдыхаемые микрочастицы становятся причиной смерти от рака легких, сердечно-сосудистых патологий, инфекционных заболеваний дыхательных путей.

Автомобильным, железнодорожным, водным и авиационным транспортом сжигаются значительные объемы различного топлива.

На долю выбросов всех транспортных средств приходится до 35-40 % от общей массы загрязнений воздушной среды, в том числе
:

• выхлопные газы автотранспорта – 95 %;
• выбросы авиатехники и водных судов – по 2,5 %.

Авиационные двигатели выбрасывают в атмосферу:

• оксид углерода;
• оксиды азота;
• альдегиды;
• углеводороды;
• оксиды серы;
• сажу.

Главный загрязнитель воздуха в городской черте – автотранспорт (30-70 %). Выхлопные газы (продукт окисления и неполного сгорания углеводородного топлива) – основная причина превышения ПДК токсичных примесей и канцерогенов в воздухе крупных городов, образования смогов.

Сернистые бензины вносят в состав газов оксиды серы, этилированные бензины – соединения свинца, брома, хлора. При работе дизельных двигателей выделяется много сажи. Само вещество не относится к токсичным
, но на его частицах сорбируется множество других, более опасных примесей.

Выбросы от автомобилей особенно опасны, так как производятся в непосредственной близости к тротуарам – в зоне активного пешеходного движения.

В частности, в воздухе этих зон фиксируются повышенные концентрации бензапирена, диоксида азота, фенола и формальдегида. Бензапирен – сильный канцероген, встраивающийся в ДНК и вызывающий лейкозы, врожденные уродства.

В выбросах дизельного транспорта присутствуют диоксины. Для живых организмов они являются сильными ядами, которые подавляют иммунитет, вызывают рак, мутации потомства.

Масштабы загрязнения воздуха автомобильными газами увеличиваются с каждым годом. И в этом ученые видят причину возрастания показателей смертности от рака легких
. Частота онкозаболеваний у городских жителей намного выше, чем у проживающих в сельской местности.

Продолжительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами, способствует общему ослаблению организма – иммунодефициту. Вдыхание загрязненного воздуха приводит к возникновению целого «букета» различных нарушений.

Концентрация ЗВ в атмосфере колеблется в широком диапазоне, в промзонах и крупных городах с интенсивным автомобильным трафиком она в сотни раз выше, чем в сельской местности.

Кроме того, метеорологические условия в определенные периоды способствуют накоплению опасных примесей
, поэтому концентрации загрязнений периодически могут резко возрастать.