Лекция 4. Защита атмосферы

Атмосферный воздух должен иметь определенную чистоту и любое отклонение от нормы опасно для здоровья. Атмосферный воздух выполняет и сложную защитную экологическую функцию, предохраняя Землю от холодного космоса и потока Солнечного излучения. В атмосфере идут глобальные метеорологические процессы, формируется климат и погода, задерживается масса метеоритов.

Атмосфера обладает способностью к самоочищению. Оно происходит при выбывании аэрозолей из атмосферы осадками, турбулентном перемешивании приземного слоя воздуха, отложении загрязненных веществ на поверхности земли… В современных условиях возможности природных систем самоочищения атмосферы сильно подорваны, атмосфера не в полной мере выполняет свои защитные, терморегулирующие и жизнеобеспечивающие экологические функции.

Под загрязнением атмосферы понимают любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем.

Загрязнение атмосферы бывает:

Естественным – вызванное природными процессами (вулканическая деятельность, выветривание горных пород, ветровая эрозия, дым от лесных и степных пожаров…)

Антропогенным – связанное с выбросами различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека.

В зависимости от масштабов распространения выделяют: местное, региональное и глобальное загрязнение.

По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу делят на: газообразные (оксиды серы, углерода, азота, углеводороды), жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей), твердые (канцерогенные вещества, свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества)

Наиболее опасное загрязнение атмосферы – радиоактивное. Сейчас оно обусловлено в основном глобально распределенными долгоживущими радиоактивными изотопами – продуктами испытания ядерного оружия, в приземный слой атмосферы выбрасываются радиоактивные вещества с действующих АЭС.

Основной вклад в антропогенное загрязнение воздуха вносят: теплоэнергетика(тепловые и атомные электростанции, промышленные и городские котельные), предприятия черной металлургии, нефтедобычи, нефтехимии, автотранспорт, предприятия цветной металлургии, производство стройматериалов.

В атмосферном воздухе, насыщенном различными примесями, происходят химические реакции, которые приводят к образованию новых веществ, часто более опасных, чем исходные. Это так называемые вторичные загрязнители. Например, диоксид серы SO2 реагирует с кислородом с образованием триоксида серы SО3 а поэтому оба оксида всегда присутствуют вместе. Дальнейшие реакции с водой и другими веществами в атмосфере могут перевести их в сульфаты или серную кислоту. Вторичные загрязнители главным образом ответственны за кислотные дожди. Так, под влиянием солнечной радиации происходят сложные реакции превращения газов в более тяжелые твердые частицы, которые оседают в нижние слои атмосферы и в конечном итоге вместе с осадками выпадают на землю.

Таблица Вещества, загрязняющие воздух, выбрасываемые природными и искусственными источниками

К резкому возрастанию концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы приводят температурные инверсии воздуха. При инверсии температура воздуха повышается с высотой, так как нижние слои воздуха в результате охлаждения земной поверхности имеют более низкую температуру. Установлено, что при инверсии уровень концентрации примесей в приземном слое на 10-60% больше, чем в ее отсутствие.

Важное значение для рассеивания примесей имеет ветер, его скорость, направление и продолжительность. Если дуют так называемые опасные ветры (скорость ветра невелика и не превышает 2 - 5 м/сек), концентрация примесей для низких источников загрязнений (высота труб до 25 м), а они являются преобладающими, в приземном слое примесей на 30-70% больше, чем при больших скоростях ветра.

Большое влияние на уровень загрязнения оказывают рельеф и связанное с ним движение атмосферного воздуха. В подветренной части города могут возникать зоны завихрения. Такая циркуляция воздуха нередко способствует повышению концентрации примесей.

Таким образом, загрязнение воздуха вредными примесями зависит от двух основных факторов- от поступления выбросов в атмосферу (их количество, состав веществ, изменение во времени) и от дальнейшего переноса загрязнителей в ней. Большое значение имеет повторяемость ветров разных направлений, которую изображают в виде розы ветров. Установлено, что в Ставропольском крае в холодное полугодие преобладают восточные ветры, а в теплое - юго-западные. В течение всего года в западной части края преобладают ветры со скоростью 5,0 -5,5 м/сек, в восточной -до 4 м/сек. В предгорьях скорость ветра уменьшается до 2 - 3 м/сек. Безветренные дни бывают редко. Для нашего края характерны "опасные" ветры, которые загрязняющие вещества рассеивают слабо и оставляют на месте.

Поиск по сайту: