Аэрозольное загрязнение атмосферы
Тема №6. Антропогенные воздействия на атмосферу, гидросферу, литосферу, биосферу.
1. Загрязнение атмосферного воздуха.
2. Экологические последствия загрязнения атмосферы.
3. Загрязнение гидросферы.
4. Экологические последствия загрязнения гидросферы.
5. Истощение подземных и поверхностных вод.
6. Воздействия на почвы, горные породы и недра.
7. Значение леса в природе и жизни человека.
8. Экологические последствия воздействия человека на растительный и животный мир.
9. Шумовое и электромагнитное воздействие на биосферу.
10. Биологическое загрязнение.
11. Экстремальные воздействия на биосферу.
Загрязнение атмосферного воздуха.
Под загрязнением атмосферы понимается процесс привнесения в воздух или образования в нем физических агентов, химических веществ или организмов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям. В определенном смысле загрязнением можно считать и изъятие из воздуха отдельных газовых ингредиентов (в частности, кислорода) крупными технологическими объектами. И дело не только в том, что попадающие в атмосферу газы, пыль, сера, свинец и другие вещества опасны для человеческого организма — они неблагоприятно влияют на круговороты многих компонентов на Земле.
Помимо газообразных загрязняющих веществ в атмосферу поступают десятки миллионов тонн твердых частиц. Это пыль, копоть, сажа, которые в виде мелких частиц свободно проникают в дыхательные пути и оседают в бронхах и легких. Однако и это еще не все — «по пути» они обогащаются сульфатами, свинцом, мышьяком, селеном, кадмием, цинком и другими элементами и веществами, многие из которых канцерогенны. С этой точки зрения особенно опасна для здоровья человека асбестовая пыль. К первому классу опасности также принадлежат кадмий, мышьяк, ртуть и ванадий. (Любопытны результаты сравнительного анализа, выполненного американскими учеными. Содержание свинца в костях скелета аборигена Перу, жившего 1600 лет назад, в 1000 раз меньше, чем в костях современных граждан США.)
|
|
|
С загрязнением атмосферы ассоциируется и такое специфическое явление, как кислотные и радиоактивные осадки.
Земная атмосфера сравнительно хорошо пропускает коротковолновую солнечную радиацию, которая почти полностью поглощается земной поверхностью. Нагреваясь за счет поглощения солнечной радиации, земная поверхность становится источником земного, в основном длинноволнового, излучения, часть которого уходит в космическое пространство.
История вопроса
До XIX века загрязнение атмосферы не было экологической проблемой, т.к. единственным источником загрязнения было употребление огня, а его последствия были незначительны.
|
|
|
Но за последние сто лет развитие промышленности "одарило"нас такими производственными процессами, последствия которых вначале человек еще не мог себе представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя. Все это результат великих изобретений и завоеваний человека.
Самым первым из официально зарегистрированных случаев загрязнения атмосферы, имевшим серьезные последствия, стал смог в г. Донора (США) в 1948. В течение 36 часов было зарегистрировано два десятка смертей, сотни жителей чувствовали себя очень плохо. Спустя четыре года в декабре 1952 еще более трагический случай произошел в Лондоне. Из-за загрязнений, скопившихся в воздухе, за пять дней погибли более 4000 человек. Хотя в последующие годы сильный смог в Лондоне и других городах наблюдался неоднократно, таких катастрофических последствий, к счастью, больше не было.
Проблема загрязнения атмосферы характерна для всего земного шара, но наиболее масштабно она проявляется в районах большого сосредоточения крупных городов и промышленных районов.
К примеру, по выбросу углерода в атмосферу лидируют США (1220 млн т), Россия (800 млн т) и Китай (600 млн т)
|
|
|
Рис. 1. Выбросы в атмосферу
Рис. 2. Самые грязные города России.
Каждые сутки мы вдыхаем около 15 кг воздуха и примерно одну столовую ложку пыли, содержащей токсины, канцерогены, аллергены, значительная часть которых не выводится из организма, а постепенно накапливается, подтачивая иммунитет и разрушая наше здоровье.
Рис. 3. Загрязнение атмосферы в крупных промышленных центрах.
Рис. 4. Источники загрязнения
¥ Природные(извержения вулканов, лесные и степные пожары, пыль, пыльца растений, выделения животных и др.)
¥ Искусственные, 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 сгораниянефтиимазута и т. д.
|
|
|
¥ Химические загрязнители— пылевидные или газообразные вещества, способные вступать в химические реакции
¥ Радиоактивные загрязнители
Рис. 5. Основные вредные примеси
Диоксид серы SO2 - это газ, который, соединяясь с водой в атмосфере, образует сернистую кислоту. В результате, в регионах, где в воздух выбрасывается много SO2, часто выпадают кислотные дожди, которые особенно вредны для растений и почвенных микроорганизмов. Оксид серы опасен и для людей, особенно страдающих от заболеваний легких и бронхов.
Чтобы выплавить 1т. меди, в атмосферу выбрасывается 2т пыли, в которой содержится до 15 % меди, 60 % оксидов железа и 4% мышьяка, ртути, цинка, свинца.
Аэрозольное загрязнение атмосферы
Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 11-51мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 11 куб.км. пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.
Рис. 6. Смог на Невском.
Рис. 7. Смог в Лос-Анджелесе
Рис. 8. Смог над Пекином.
Рис. 9. Выброс пыли
В последние десятилетия в связи с быстрым развитием автотранспорта и авиации существенно увеличилась доля выбросов, поступающих в атмосферу от подвижных источников: грузовых и легковых автомобилей, тракторов, тепловозов и самолетов. В США в целом по стране по крайней мере 40 % общей массы пяти основных загрязняющих веществ составляют выбросы подвижных источников.
Рис. 10. Вклад в загрязнение атмосферы.
Рис. 11. Загрязнение транспортом.
Основной источник загрязнения атмосферы – автотранспорт. Автомобили выделяют в основном оксид углерода, углеводороды и оксиды азота. Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне автомобиля, особенно при быстром, а также при движении с малой скоростью. Относительная доля углеводородов и оксида углерода наиболее высока при торможении и на холостом ходу, доля оксидов азота - при разгоне. Из этих данных следует, что автомобили особенно сильно загрязняют воздушную среду при частых остановках и при движении с малой скоростью.
Хотя суммарный выброс загрязняющих веществ двигателями самолетов сравнительно невелик, в районе аэропорта эти выбросы вносят определяющий вклад в загрязнение среды. К тому же турбореактивные двигатели (так же как дизельные) при посадке и взлете выбрасывают хорошо заметный на глаз шлейф дыма. Значительное количество примесей в аэропорту выбрасывают и наземные передвижные средства, подъезжающие и отъезжающие автомобили.
Рис. 12. Загрязнение бенз(а)пиреном.
Бензпире́н, илибензапире́н— ароматическое соединение, представитель семействаполициклических углеводородов, вещество первогокласса опасности.
Образуется при сгорании углеводородного жидкого, твёрдого и газообразного топлива (в меньшей степени при сгорании газообразного).
В окружающей среде накапливается преимущественно в почве, меньше в воде. Из почвы поступает в ткани растений и продолжает своё движение дальше в пищевой цепи, при этом на каждой её ступени содержание бенз(а)пирена в природных объектах возрастает на порядок.
Контроль содержания бензпирена в природных продуктах производится методомжидкостной хроматографии.
Обладает сильной люминесценцией в видимой части спектра, что позволяет обнаруживать его в концентрациях до 0,01миллиардных долейлюминесцентными методами.
В чистом виде представляет собой жёлтые пластинки и иглы, легко расслаивающиеся на более мелкие. Хорошо растворим в неполярных органических растворителях, бензоле, толуоле, ксилоле, ограниченно растворим в полярных, практически нерастворим в воде.Согласно российским нормативам ГН 2.1.6.695-98 и ГН 2.1.6.1338-03 предельно допустимая среднесуточная концентрация бензапирена в воздухе ПДКсс = 0,1 мкг/100 м³ = 10−9г/м3.
Рис. 13. Загрязнение формальдегидом.
Формальдеги́д(отлат.Formīca«муравей»)— бесцветный газ с резкимзапахом, хорошо растворимый в воде, спиртах и полярных растворителях.Ирритант, токсичен.Иррита́нты(лат.irritans, род. Падежirritantis— раздражающий)— группа веществ (слезоточивого или раздражающего действия), вызывающих раздражительные реакции при попадании наслизистую оболочкуиликожные покровы, и воздействии на дыхательные пути (респираторный эффект).
Формальдегид—альдегидметанолаимуравьиной кислоты.Обладаеттоксичностью, негативно воздействует нагенетический материал,репродуктивные органы,дыхательные пути,глаза,кожный покров. Оказывает сильное действие нацентральную нервную систему.
Загрязнение атмосферы – важная проблема, требующая скорейшего решения. Это понимают во всех странах и предпринимают различные действия для сокращения загрязнения атмосферы.
Ø На многих предприятиях устанавливают очистительные фильтры, значительно сокращающие количество выбросов в атмосферу вредных веществ.
Ø В некоторых государствах промышленные предприятия переносят подальше от крупных городов, где и так велика концентрация загрязнения.
Ø Во многих странах (например, в США) создают так называемые системы движения в режиме «зелёной волны», существенно сокращающие число остановок транспорта на перекрестках, и призванные сократить загрязнение атмосферного воздуха в городах.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 771; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!