Экологическая безопасность атмосферы

Загрязнение атмосферы

В результате антропогенной деятельности происходит загрязнение атмосферы, что приводит к изменению химического состава атмосферного воздуха. Под загрязнением атмосферы понимают редкие и твердые частички и газовые вещества, которые поступают в атмосферу вследствие бытовой и промышленной деятельности людей, а так же физиологической деятельности людей и животных в сверх нормы. И вообще, загрязнением атмосферы называют невосприимчивые изменения состояния атмосферного воздуха, полностью или частично обусловленные деятельностью человека.

Загрязнение атмосферы происходит так же и природным путем: вулканические газы, природная пыль, споры грибов, микроорганизмы. Основным источником загрязнения является энергетика, промышленные предприятия, транспорт, коммунальное и сельское хозяйство, военно-промышленный комплекс.

Значительной мерой загрязняют атмосферу самолеты. Так, выбросы четырех моторного реактивного самолета на взлете с полной нагрузкой эквивалента выброса 6850 автомобилей марки "Фольксваген".

Каждое из приведенных источников связано с выбросом специфических примесей, состав которых не всегда поддается идентификации. Самыми распространенными загрязнителями считаются пепел, сажа, оксид цинка, аммиак, озон, альдегиды, хлорид гидрогена.

Тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу газы, что содержат азот, кислород, оксид нитратов, оксиды карбона. Предприятия черной металлургии выбрасывают газы, которые содержат пыль и оксид карбона, металлов.

Предприятия цветной металлургии выбрасывают запыленные газы, которые содержат оксиды цветных и тяжелых металлов, можно получить до 100 кг меди и немного меньше свинца и цинка. Химические предприятия загрязняют атмосферу пылью, которая содержит органические и неорганические соединения, а так же разные газы.

Под влиянием атмосферных остатков, солнечной радиации, перенесение воздушных масс, взаимодействие с гидросферой и литосферой и деятельность микроорганизмов атмосферный воздух лишается посторонних примесей. Этот процесс называют самоочищением атмосферы. Но в результате антропогенной деятельности образуется такое большое количество загрязнений, что атмосфера уже не способна самоочищаться и происходит значительное накопление загрязняющих веществ в воздухе.

За последние десятилетия масштабы техногенных осадков в атмосферу существенно возросли и за размерами приближаются к природным нахождениям или даже превышают их.

Классификация загрязнения атмосферы

За агрегатным состоянием загрязняющие вещества делятся на:

• газовые
• редкие
• твердые

Промышленные выбросы в атмосферу так же делятся:

• за организациею введения и контроля - на организованные и неорганизованные;
• за температурою выхлопных газов - нагретые, температура которых выше от температуры атмосферного воздуха, и холодные;
• за локализацией - в основном, вспомогательном и подсобном производствах;
• за признаками очищения - выбросы без очищения (организованные и неорганизованные) и после очищения (организованные)

Организованный промышленный выброс - это выброс, который происходит в атмосфере через специально сооруженные газоходы.

Неорганизованный промышленный выброс - промышленный выброс, который поступает в атмосферу в виде ненаправленных потоков газу вследствие нарушения герметического оборудования.

Промышленные выбросы делятся на первичные и вторичные.

Первичные - это выбросы, которые поступают в атмосферу непосредственно от источника. Вторичные - это продукты первичных, но могут быть токсичными и опасными. Все существующие источники загрязнения атмосферного давления можно разделить на природные, искусные или антропогенные.

Классификация загрязнения атмосферного воздуха

Космическая пыль образуется во время сгорания метеоритов. Природная пыль это постоянная составная земной атмосферы. Она состоит из мелких повисших в воздухе частиц, которые имеют органическое или неорганическое происхождение. Пыль образуется во время выветривания горных пород и грунтов, извержения вулканов, пожаров в лесах, степях, испарений с поверхности морей и океанов, а также бактериями, спорами растений и т.д.

Атмосферная пыль помогает образованию водяных паров и, таким образом, поглощает прямую солнечную радиацию и защищает организмы от солнечного излучения. Биологическое разложение, что включает жизнедеятельность грунтовых бактерий, помогает образованию аммиака, оксидов нитрогена, карбона.

Все источники загрязнения атмосферы воздуха промышленными выбросами можно квалифицировать по таким признакам:

1. за назначением: технологические, которые состоят из хвостовых газов после улавливания на установках, продувание аппаратуры и воздушных вытяжек; вентиляционные выбросы - местные выбросы от оборудования;
2. по месту расположения: не заниженные, или высокие, которые находятся в зоне воздушного недеформированного потока; заниженные, или низкие - расположенные на высоте в 2.5 раза ниже высоты строения; надземные, размещенные близко к земной поверхности;
3. за геометрической формой: точечные, линейные;
4. за режимом работы: беспрерывные, периодического действия.

Парниковый эффект

На протяжении всего исторического периода планеты ее климат не раз менялся. Однако эти изменения происходили постепенно. В последнее время в результате быстрого возрастания населения планеты им ее нужд происходит интенсивное развитие промышленности и энергетики. Все это привело к образованию и выбросу в атмосферу большого количества загрязнений и неиспользуемой теплоты.

За подсчетами, вследствие сгорания значительного количества горючего в атмосферу выбрасывается большое количество теплоты, которая рассеивается в окружающей среде. Потепление планеты происходит главным образом вследствие загрязнения атмосферы тепличными газами - большей частью углекислым газом и меньшим количеством метана.

С целью избежание влияния парниковых эффектов на всемирной конференции ООН в Токио в 1998 году было принято решение про выброс выбросов парниковых газов. Это должно уменьшить возрастание выбросов парниковых газов.

Кислотные дожди

Оксиды сульфата и нитрогена, которые попали в атмосферу, окисляются и, объединяясь с водой, образуют туманоподобные капли сульфатной и нитрогенной кислоты. Переносясь ветрами на дальние расстояния, они со временем выпадают с дождем, которые имеет кислотную реакцию.

Кислотными называют любые осадки - дождь, снег, туман, если в них большая часть содержания сульфата и нитрогена.

Впервые кислотные дожди зарегистрированы в Англии в 1972 году, они были последствием попадания в атмосферу оксидов сульфата и нитрогена. Последовательно индустриализация охватывала все большее число стран, а количество сульфата и нитрогена без прерывно увеличивалось. Поэтому кислотные осадки выпадают везде.

Под влиянием кислотных дождей происходит окисление водоемов и грунта, вымывания с грунта калия, магния и кальция. Уменьшается количество урожая сельскохозяйственных культур, деградация флоры и фауны. В окисленных водоемах гибнет рыба и некоторые виды насекомых. Вследствие выпадения кислотных дождей гибнут леса, особенно буковые, тисовые и кедровые. Кислотный снег создает еще больший вред, так как может накапливаться в продолжении долгого времени. Кислотность талой воды еще больше чем кислотность воды дождей.

Во многих странах кислотные дожди создают огромный ущерб. Так, в Швейцарии от кислотных дождей гибнет третья часть лесов, В Британии высыхают 69% буковых и тисовых лесов.

Разрушение озонового шара

Расположенный в атмосфере на расстоянии 20-35 км озоновый шар является природным защитным барьером от проникновения на Землю ультрафиолетового излучения Солнца. Этот шар имеет небольшую толщину, он надежно защищает живые вещества биосферы от губительного воздействия радиации. Если бы не существовало озонового шара, то жизнь на суше земли была бы невозможной.

Как впервые заметили метеорологи США, последним временем озоновый шар атмосферы разрушается. Этот нежелательный и опасный процесс интенсивно происходит под действием некоторых химических веществ, которые широко используются в технике и быту. Разрушение озонового шара так же происходит из-за космической и реактивной техники.

Вследствие разрушения озонового шара концентрация озона стала уменьшаться, а в некоторых местах возникает "пульсивная дыра". Вследствие этого наблюдается повышенный ультрафиолетовый фон. Это создает увеличение количества заболеваний людей.

С целью устранения разрушения озонового шара атмосферы была подписана Конвенция о защите озонового шара.

Используемая литература

А.К. Запольский, А.И. Салюк - "Основы экологии"