Источники соединений серы. Соединения серы, как мы уже упомянули, частично попадают в атмосферу естествен¬ным путем, а частично антропогенным.
Поверхность суши, как и поверхность океанов и морей, играет роль естественно¬го источника. Обычно деятельность человека ограничивается сушей, поэтому мы можем учитывать загрязнение серой только на этой территории. Существуют три основных источника естественной эмиссии серы. 1. Процессы разрушения биосферы. С помощью анаэробных (действующих без участия кислорода) микроорганизмов происходят различные процессы разрушения органических веществ.
Благодаря этому содержащаяся в них сера образует газообразные соединения. Вместе с тем определенные анаэ¬робные бактерии извлекают из сульфатов, растворенных в ес¬тественных водах, кислород, в результате чего образуются сернистые газообразные соединения. Из указанных веществ сначала в атмосфере был обнару¬жен сероводород, а затем с развитием измерительных прибо¬ров и способов отбора проб воздуха удалось выделить ряд ор¬ганических газообразных соединений серы. Наиболее важны¬ми источниками этих газов являются болота, зоны приливов и отливов у береговой линии морей, устья рек и некоторые почвы, содержащие большое количество органических ве¬ществ.
Поверхность моря также может содержать значительные количества сероводорода. В его возникновении принимают участие морские водо¬росли. Можно предположить, что выделение серы биологиче¬ским путем не превышает 30-40 млн т в год, что составляет около 1/3 всего выделяемого количества серы. 2. Вулканическая деятельность. При извержении вулкана в атмосферу наряду с большим количеством двуокиси серы попадают сероводород, сульфаты и элементарная сера. Эти со¬единения поступают главным образом в нижний слой - тро¬посферу, а при отдельных, большой силы извержениях на¬блюдается увеличение концентрации соединений серы и в бо¬лее высоких слоях - в стратосфере.
С извержением вулканов в атмосферу ежегодно в среднем попадает около 2 млн т серосодержащих соединений.
Для тропосферы это количество незначительно по сравнению с биологическими выделениями, для стратосферы же извержения вулканов являются самым важным источником появления серы. 3. Поверхность океанов. После испарения капель воды, поступающих в атмосферу с поверхности океанов, остается морская соль, содержащая наряду с ионами натрия и хлора соединения серы — сульфаты.
Вместе с частицами морской соли ежегодно в атмосферу попадает 50-200 млн т серы, что гораздо больше, чем эмиссия серы биологическим путем. В то же время частицы соли из-за своих больших размеров быстро выпадают из атмосферы и, таким образом, только ничтожная часть серы попадает в более верхние слои или распыляется над сушей. Следует так¬же учесть, что из сульфатов морского происхождения не мо¬жет образоваться серная кислота, поэтому с точки зрения об¬разования кислотных дождей они не имеют существенного значения.
Их влияние сказывается лишь на регулировании образования облаков и осадков. В результате деятельности человека в атмосферу попада¬ют значительные количества соединений серы, главным образом в виде ее двуокиси. Среди источников этих соединений на первом месте стоит уголь, сжигаемый в зданиях и на электростанциях, который дает 70% антропогенных выбро¬сов. Содержание серы (несколько процентов) в угле достаточно велико (особенно в буром угле). В процессе горения сера превращается в сернистый газ, а часть серы остается в золе в твердом состоянии.
Содержание серы в неочищенной нефти также достаточно велико в зависимости от места происхождения (0, 1-2%). При сгорании нефтяных продуктов сернистого газа образуется значительно меньше, чем при сгорании угля. Источниками образования двуокиси серы могут быть так¬же отдельные отрасли промышленности, главным образом металлургическая, а также предприятия по производству сер¬ной кислоты и переработке нефти.
На транспорте загрязне¬ние соединениями серы относительно незначительно, там в первую очередь необходимо считаться с оксидами азота. Таким образом, ежегодно в результате деятельности чело¬века в атмосферу попадает 60-70 млн т серы в виде двуокиси серы. Сравнение естественных и антропогенных выбросов сое¬динений серы показывает, что человек загрязняет атмосферу газообразными соединениями серы в 3-4 раза боль¬ше, чем это происходит в природе. К тому же эти соедине¬ния концентрируются в районах с развитой промышленно¬стью, где антропогенные выбросы в несколько раз превыша¬ют естественные, т. е. главным образом в Европе и Северной Америке.
Примерно половина выбросов, связанных с деятельностью человека (30-40 млн т), приходится на Европу.