Антропогенні дії на атмосферу - Студопедія
Атмосферне повітря виконує найскладнішу захисну екологічну функцію, оберігаючи Землю від космічних температур, близьких до абсолютного нуля та космічних (зокрема, сонячних) випромінювань. В атмосфері відбуваються глобальні метеорологічні процеси, формуються клімат та погода, згоряє безліч метеоритів.
Атмосфера має здатність до самоочищення. Це відбувається при випаданні аерозолів з атмосфери з опадами, турбулентному перемішуванні приземного шару повітря, відкладення забруднюючих речовин на поверхні ґрунту тощо. Однак у сучасних умовах можливості природних механізмів самоочищення атмосфери суттєво підірвані. У разі значних обсягів антропогенних забруднень у атмосфері почали виявлятися несприятливі екологічні наслідки, зокрема і глобального характеру.
За своїми масштабами антропогенне забруднення повітря значно перевищує природне забруднення (від вулканічної діяльності, вивітрювання гірських порід, диму від лісових та степових пожеж та ін.). Залежно від масштабів поширення розрізняютьмісцеві,регіональнітаглобальнізабруднення атмосфери. Залежно від агрегатного стану викиди шкідливих речовин в атмосферу можуть бутигазоподібними(діоксид сірки, оксиди азоту, оксид вуглецю, вуглеводні та ін.),рідкими(кислоти, луги, розчини солей і ін) ітвердими(канцерогенні речовини, свинець та його сполуки, органічний та неорганічний пил, сажа тощо).
Основними забруднювачами атмосферного повітря, що утворюються в процесі виробничої та іншої діяльності людини, є діоксид сірки (SO2), оксид вуглецю (CO) та тверді частинки. На їхню частку припадає близько 98% загальногообсягу викидів шкідливих речовин Крім головних забруднювачів, в атмосфері міст і селищ зустрічається ще більше 70 найменувань шкідливих речовин, зокрема, формальдегід, фтористий водень, сполуки свинцю, аміак, фенол, бензол та ін. Однак саме концентрації основних забруднювачів найчастіше перевищують допустимі рівні у багатьох містах .
Сумарний світовий викид в атмосферу чотирьох основних забруднювачів у 1990 р. становив 401 млн. т, а в Україні в 1991 р. - 26,2 млн. т. Крім того, в атмосферу викидається багато інших токсичних речовин: свинець, ртуть, кадмій та інші важкі метали; вуглеводні (CnHm), серед яких найбільш небезпечний бензпірен, що володіє канцерогенною дією (вихлопні гази, топка котлів та ін.), альдегіди і в першу чергу - формальдегід, сірководень, токсичні леткі розчинники (бензин, спирти, ефіри) та ін.
З другої половини XX століття одним із основних видів забруднення атмосфери стало і радіоактивне забруднення. Нині воно обумовлено переважно глобально розподіленими довгоживучими радіоактивними ізотопами - продуктами випробувань ядерної зброї, які у атмосфері і під землею.
Ще однією формою забруднення атмосфери є локальне надлишкове надходження тепла від антропогенних джерел.
Основний внесок у забруднення атмосферного повітря на території України вносять підприємства теплоенергетики (теплові та атомні електростанції, промислові та міські котельні та ін.), чорної металургії, нафтовидобутку та нафтохімії, автотранспорт, підприємства кольорової металургії та виробництво будматеріалів.
У розвинених промислових країнах Заходу (США, Великобританія, ФРН) переважна більшість викидів в атмосферу посідає автотранспорт (50 - 60%), тоді якчастку теплоенергетики - 16 -20%.
У процесі спалювання твердого або рідкого палива в атмосферу виділяється дим, що містить продукти повного (діоксид вуглецю, пари води) та неповного (оксиди вуглецю, сірки, азоту, вуглеводні та ін) згоряння. Так, сучасна теплоелектростанція потужністю 2400 МВт, що працює на вугіллі, витрачає до 20 тис. т вугілля на добу, викидаючи в атмосферу 680 тSO2 іSO3, 120 - 140 т твердих частинок (зола, пил, сажа), 200 т оксидів азоту. Переведення установок на рідке паливо (мазут) знижує викиди золи, але не зменшує викиди оксидів сірки та азоту. Найбільш екологічно газове паливо, яке забруднює атмосферне повітря втричі менше, ніж мазут, і вп'ятеро менше, ніж вугілля.
Джерелами забруднення атмосфери на АЕС служать радіоактивні ізотопи йоду, інертних газів та радіоактивні аерозолі.
Серйозним джерелом забруднення є котельні установки опалювальних систем житлових будинків. У викидах їх димових труб міститься мало оксидів азоту, зате у значній кількості присутні продукти неповного згоряння палива.
На підприємствах чорної металургії при виплавці однієї тонни сталі в атмосферу викидається близько 40 кг твердих частинок, 30 кг оксидів сірки та до 50 кг оксиду вуглецю, а також у менших кількостях такі небезпечні забруднювачі, як марганець, свинець, фосфор, миш'як, пари. ін. Крім цього в процесі сталеплавильного виробництва в атмосферу викидаються парогазові суміші, що включають фенол, формальдегід, бензол, аміак та інші токсичні речовини.
Значні викиди газів та пилу, що містять токсичні речовини, відбуваються на підприємствах кольорової металургії при переробці свинцево-цинкових та мідних руд, при виробництві алюмінію тощо.
Викидипідприємств хімічної промисловості невеликі за обсягом (близько 2% всіх промислових викидів), але через свою дуже високу токсичність і концентрованість становлять значну загрозу для людини і всієї біоти. У процесі хімічного виробництва атмосферне повітря забруднюють оксиди сірки, сполуки фтору, аміак, оксиди азоту, сполуки хлору, сірководень тощо.
Не можна не згадати також про забруднення атмосферного повітря вихлопними газами автомобільного транспорту, що містять значну кількість токсичних сполук: бензпірену, альдегідів, оксидів азоту та вуглецю, а також сполук свинцю. Найбільша кількість шкідливих речовин у складі вихлопних газів міститься за невідрегульованої паливної системи автомобіля. Правильне регулювання дозволяє знизити їх кількість приблизно в 1,5 рази, а спеціальні нейтралізатори знижують токсичність вихлопних газів у 6 і більше разів.
Інтенсивне забруднення атмосферного повітря спостерігається при видобутку та переробці мінеральної сировини, на нафто- та газопереробних заводах, при спалюванні сміття тощо. При цьому часто випадання забруднюючих речовин на поверхню землі відбувається поблизу місця викиду, а внаслідок транскордонного перенесення - на території інших країн. Так, після Чорнобильської катастрофи значну кількість радіонуклідів було перенесено на території Швеції, Фінляндії, Польщі, Німеччини та інших західноєвропейських країн. З іншого боку, лише 1994 року на європейську частину України випало близько 1204 тис. т сполук сірки, перенесених з України, Німеччини, Польщі та інших країн. У той же час перенесення з'єднань сірки від українських джерел на території інших країн становило лише 190 тис. т.
Медико-біологічні наслідки забруднення атмосферного повітряможуть бути різними. Так, діоксид сіркиSO2, з'єднуючись з водою, утворює сірчану кислоту, яка руйнує легеневу тканину людини та тварин. Згідно з результатами американських учених, спостерігається хороша кореляція між рівнем забруднення повітряSO2 та кількістю випадків дитячої легеневої патології.
Загальновідома небезпека на організм оксиду вуглецю -угарного газу CO. Чадний газ легко зв'язується еритроцитами крові, тому він перешкоджає абсорбуванню кров'ю кисню. При гострому отруєнні з'являється загальна слабкість, запаморочення, нудота, сонливість, непритомність; можливий і смерть. Через низьку концентраціюCOв атмосфері він, як правило, не викликає масових отруєнь, але, у будь-якому випадку, його присутність у повітрі небезпечна для осіб, які страждають на серцево-судинні захворювання.
Серед зважених у повітрі твердих частинок найбільш небезпечні частинки розміром менше 5 мкм, здатні проникати в лімфатичні вузли, затримуватися в альвеолах легень і т.д.
До дуже несприятливих наслідків, що виявляються протягом тривалого часу, можуть призводити навіть незначні викиди свинцю, бензпірену, фосфору, кадмію, миш'яку, кобальту та ін. Ці речовини пригнічують кровотворну систему, викликають онкологічні захворювання, знижують імунні реакції організму. Пил, що містить сполуки свинцю та ртуті, має мутагенні властивості та викликає генетичні зміни в клітинах організму.
До важких наслідків для організму призводить ісмог- отруйна суміш диму, туману та пилу. Розрізняють два типи смогу:зимовий(лондонський тип) талітній(лос-анджелеський тип).
Не менш небезпечний і літній чи фотохімічний тип смогу. Виникає він у безвітряну спекотну погоду приінтенсивному впливі сонячної радіації на повітря, насичене вихлопними газами автомобілів та іншими викидами. При цьому у повітрі відбуваються складні реакції з утворенням складніших високотоксичних забруднювачів – т.зв.фотооксидантів.
Антропогенні викиди забруднюючих речовин у значних концентраціях і протягом тривалого часу не лише завдають шкоди людині, а й негативно впливають на стан флори, фауни та екосистем загалом. В екологічній літературі згадуються випадки масового отруєння диких тварин, птахів, комах при викидах забруднюючих речовин у великій концентрації (наприклад, при осіданні на медоносних рослинах токсичного пилу спостерігається різке підвищення смертності бджіл).
У рослини токсичні речовини потрапляють у різний спосіб. Викиди шкідливих речовин діють як безпосередньо на листя рослин, потрапляючи через продихи в тканини, і руйнуючи при цьому хлорофіл і структуру клітин, так і через грунт на кореневу систему.
Деякі газоподібні речовини лише трохи пошкоджують листя, хвою, пагони (окис вуглецю, етилен та інших.). Інші діють на рослини згубно (діоксид сірки, хлор, пари ртуті, аміак, ціанистий водень). Особливо небезпечний для рослин діоксид сіркиSO2, під впливом якого гинуть багато дерев, насамперед хвойні - сосна, ялина, ялиця, кедр. Внаслідок впливу токсичних забруднювачів на рослини відзначається уповільнення їх росту, некроз кінців листя та хвої.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: