АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Антропогенные воздействия на атмосферу

Читайте также:
  1. VII. По степени завершенности процесса воздействия на объекты защиты
  2. Активность и степень воздействия на другие государственные орга-
  3. Активные воздействия на гидросферу и водный баланс
  4. Анализ результатов воздействия денежно-кредитной политики на реальные и номинальные показатели функционирования национальной экономики
  5. Анализ результатов воздействия денежно-кредитной политики на реальные и номинальные показатели функционирования национальной экономики.
  6. Анализ результатов воздействия комбинированной политики на реальные и номинальные показатели функционирования национальной экономики.
  7. Антропогенное воздействие на атмосферу
  8. Антропогенное воздействие на атмосферу. Источники и последствия загрязнений.
  9. АНТРОПОГЕННЫЕ
  10. АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БИОСФЕРУ
  11. Антропогенные воздействия на биосферу (виды загрязнений, масштабы, объемы)

 

Атмосферный воздух выполняет сложнейшую защитную экологическую функцию, предохраняя Землю от космических температур, близких к абсолютному нулю и космических (в частности, солнечных) излучений. В атмосфере происходят глобальные метеорологические процессы, формируются климат и погода, сгорает множество метеоритов.

Атмосфера обладает способностью к самоочищению. Это происходит при выпадении аэрозолей из атмосферы с осадками, турбулентном перемешивании приземного слоя воздуха, отложении загрязняющих веществ на поверхности почвы и т.д. Однако в современных условиях возможности природных механизмов самоочистки атмосферы существенно подорваны. В условиях значительных объемов антропогенных загрязнений в атмосфере начали проявляться неблагоприятные экологические последствия, в том числе и глобального характера.

По своим масштабам антропогенное загрязнение воздуха значительно превосходит природное загрязнение (от вулканической деятельности, выветривания горных пород, дыма от лесных и степных пожаров и др.). В зависимости от масштабов распространения различают местные, региональные и глобальные загрязнения атмосферы. В зависимости от агрегатного состояния выбросы вредных веществ в атмосферу могут быть газообразными (диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и др.), жидкими (кислоты, щелочи, растворы солей и др.) и твердыми (канцерогенные вещества, свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа и пр.).

Основными загрязнителями атмосферного воздуха, образующимися в процессе производственной и иной деятельности человека, являются диоксид серы (SO 2), оксид углерода (CO) и твердые частицы. На их долю приходится около 98% общего объема выбросов вредных веществ. Помимо главных загрязнителей, в атмосфере городов и поселков встречается еще более 70 наименований вредных веществ, в частности, формальдегид, фтористый водород, соединения свинца, аммиак, фенол, бензол и др. Однако именно концентрации основных загрязнителей наиболее часто превышают допустимые уровни во многих городах России.

Суммарный мировой выброс в атмосферу четырех основных загрязнителей в 1990 г. составил 401 млн. т, а в России в 1991 г. - 26,2 млн. т. Кроме того, в атмосферу выбрасывается много других токсичных веществ: свинец, ртуть, кадмий и другие тяжелые металлы; углеводороды (C n H m), среди которых наиболее опасен бензпирен, обладающий канцерогенным действием (выхлопные газы, топка котлов и др.), альдегиды и в первую очередь - формальдегид, сероводород, токсичные летучие растворители (бензин, спирты, эфиры) и др.

Со второй половины XX века одним из основных видов загрязнения атмосферы стало и радиоактивное загрязнение. В настоящее время оно обусловлено в основном глобально распределенными долгоживущими радиоактивными изотопами - продуктами испытаний ядерного оружия, проводившихся в атмосфере и под землей.

Еще одной формой загрязнения атмосферы является локальное избыточное поступление тепла от антропогенных источников.

Основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха на территории России вносят предприятия теплоэнергетики (тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные и др.), черной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, автотранспорт, предприятия цветной металлургии и производство стройматериалов.

В развитых промышленных странах Запада (США, Великобритания, ФРГ) основное количество выбросов в атмосферу приходится на автотранспорт (50 - 60%), тогда как на долю теплоэнергетики - 16 -20%.

В процессе сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода, пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания. Так, современная теплоэлектростанция мощностью 2400 МВт, работающая на угле, расходует до 20 тыс. т угля в сутки, выбрасывая в атмосферу 680 т SO 2 и SO 3 , 120 - 140 т твердых частиц (зола, пыль, сажа), 200 т оксидов азота. Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы золы, но не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологично газовое топливо, которое загрязняет атмосферный воздух в три раза меньше, чем мазут, и в пять раз меньше, чем уголь.

Источниками загрязнения атмосферы на АЭС служат радиоактивные изотопы йода, инертных газов и радиоактивные аэрозоли.

Серьезным источником загрязнения являются также котельные установки отопительных систем жилых домов. В выбросах их дымовых труб содержится мало оксидов азота, но зато в значительном количестве присутствуют продукты неполного сгорания топлива.

На предприятиях черной металлургии при выплавке одной тонны стали в атмосферу выбрасывается около 40 кг твердых частиц, 30 кг оксидов серы и до 50 кг оксида углерода, а также в меньших количествах такие опасные загрязнители, как марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и др. Помимо этого в процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси, включающие фенол, формальдегид, бензол, аммиак и другие токсичные вещества.

Значительные выбросы газов и пыли, содержащих токсичные вещества, происходят на предприятиях цветной металлургии при переработке свинцово-цинковых и медных руд, при производстве алюминия и т.д.

Выбросы предприятий химической промышленности невелики по объему (около 2% всех промышленных выбросов), но ввиду своей весьма высокой токсичности и концентрированности представляют значительную угрозу для человека и всей биоты. В процессе химического производства атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, оксиды азота, соединения хлора, сероводород и т.п.

Нельзя не упомянуть также о загрязнении атмосферного воздуха выхлопными газами автомобильного транспорта, содержащими значительное количество токсичных соединений: бензпирена, альдегидов, оксидов азота и углерода, а также соединений свинца. Наибольшее количество вредных веществ в составе выхлопных газов содержится при неотрегулированной топливной системе автомобиля. Правильная регулировка позволяет снизить их количество примерно в 1,5 раза, а специальные нейтрализаторы снижают токсичность выхлопных газов в 6 и более раз.

Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха наблюдается при добыче и переработке минерального сырья, на нефте- и газоперерабатывающих заводах, при сжигании мусора и т.п. При этом часто выпадения загрязняющих веществ на поверхность земли происходит не вблизи места выброса, а вследствие трансграничного переноса - на территории других стран. Так, после Чернобыльской катастрофы значительное количество радионуклидов было перенесено на территории Швеции, Финляндии, Польши, Германии и ряда других западноевропейских стран. С другой стороны, только в 1994 году на европейскую часть России выпало около 1204 тыс. т соединений серы, перенесенных из Украины, Германии, Польши и других стран. В то же время перенос соединений серы от российских источников на территории других стран составил только 190 тыс. т.

Медико-биологические последствия загрязнения атмосферного воздуха могут быть самыми разными. Так, диоксид серы SO 2 , соединяясь с водой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных. Согласно результатам американских ученых, наблюдается хорошая корреляция между уровнем загрязнения воздуха SO 2 и количеством случаев детской легочной патологии.

Пыль, содержащая диоксид кремния (SiO 2), вызывает тяжелое заболевание легких - силикоз. Оксиды азота вызывают раздражение, а в тяжелых случаях даже разъедают слизистые оболочки глаз, легких и других органов. Особенно опасно совместное содержание в загрязненном воздухе оксидов азота, диоксида серы (SO 2) и других токсичных соединений, когда их действие взаимно усиливается.

Общеизвестна опасность воздействия на организм оксида углерода - угарного газа CO. Угарный газ легко связывается эритроцитами крови, поэтому он препятствует абсорбированию кровью кислорода. При остром отравлении появляется общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания; возможен и летальный исход. Из-за низкой концентрации CO в атмосфере он, как правило, не вызывает массовых отравлений, но, в любом случае, его присутствие в воздухе опасно для лиц, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Среди взвешенных в воздухе твердых частиц наиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, способные проникать в лимфатические узлы, задерживаться в альвеолах легких и т.д.

К очень неблагоприятным последствиям, проявляющимся в течение длительного времени, могут приводить даже незначительные выбросы свинца, бензпирена, фосфора, кадмия, мышьяка, кобальта и др. Эти вещества угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают иммунные реакции организма. Пыль, содержащая соединения свинца и ртути, обладает мутагенными свойствами и вызывает генетические изменения в клетках организма.

К тяжелым последствиям для организма приводит и смог - ядовитая смесь дыма, тумана и пыли. Различают два типа смога: зимний (лондонский тип) и летний (лос-анджелесский тип).

Зимний тип смога возникает в крупных промышленных городах при отсутствии ветра и т.н. температурной инверсии. Температурной инверсией называют явление повышения температуры воздуха с высотой в приземном слое атмосферы (обычно до высоты 300 - 400 м от поверхности земли) вместо обычного понижения. В результате циркуляция атмосферного воздуха резко нарушается, дым и загрязняющие вещества не могут подниматься вверх и в итоге скапливаются у поверхности земли. При этом концентрация оксидов углерода, серы, взвешенной пыли достигает опасных для здоровья человека уровней. В 1952 г. в Лондоне от смога в период с 3 по 9 декабря погибло более 4 тыс. человек, до 10 тыс. человек тяжело заболели. Рассеять смог может только ветер. Очевидно, что для снижения опасности смога необходимо значительное сокращение выбросов загрязняющих веществ в промышленных городах.

Не менее опасен и летний или фотохимический тип смога. Возникает он в безветренную жаркую погоду при интенсивном воздействии солнечной радиации на воздух, насыщенный выхлопными газами автомобилей и другими выбросами. При этом в воздухе происходят сложные реакции с образованием более сложных высокотоксичных загрязнителей - т.н. фотооксидантов.

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в значительных концентрациях и в течение длительного времени не только наносят вред человеку, но и отрицательно влияют на состояние флоры, фауны и экосистем в целом. В экологической литературе упоминаются случаи массового отравления диких животных, птиц, насекомых при выбросах загрязняющих веществ в большой концентрации (например, при оседании на медоносных растениях токсичной пыли наблюдается резкое повышение смертности пчел).

В растения токсичные вещества попадают различными способами. Выбросы вредных веществ действуют как непосредственно на листву растений, попадая через устьица в ткани, и разрушая при этом хлорофилл и структуру клеток, так и через почву на корневую систему.

Некоторые газообразные вещества лишь незначительно повреждают листья, хвою, побеги (окись углерода, этилен и др.). Другие же действуют на растения губительно (диоксид серы, хлор, пары ртути, аммиак, цианистый водород). Особенно опасен для растений диоксид серы SO 2 , под воздействием которого гибнут многие деревья, в первую очередь хвойные - сосна, ель, пихта, кедр. В результате воздействия токсичных загрязнителей на растения отмечается замедление их роста, некроз концов листьев и хвои.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)