Основные загрязнители атмосферного воздуха и их поведение в атмосфере

Основные загрязнители атмосферного воздуха и их поведение в атмосфере

Загрязнение атмосферы

и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений. Результаты экологических

Глобальные проблемы атмосферы. Приведите примеры

Под загрязнением понимается процесс привнесения в воздух или образование 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. Загрязняющие и ядовитые вещества переносятся на большие расстояния, попадают с осадками в почву, поверхностные и подземные воды, в океаны, отравляют окружающую среду, отрицательно сказываются на получении растительной массы.
Загрязнение атмосферы сказывается и на климате планеты. На этот счет существуют три точки зрения. 1. Наблюдающееся в текущем столетии глобальное потепление климата обусловлено возрастанием концентрации СОг в атмосфере, а к середине будущего столетия произойдет катастрофическое потепление климата, сопровождающееся сильным возрастанием высоты уровня Мирового океана. 2. Загрязнение атмосферы снижает уровень солнечной радиации, повышает количество ядер конденсации в облаках, в результате поверхность Земли охлаждается, что в свою очередь может вызвать новое оледенение в северных и южных широтах (сторонников этой точки зрения немного). 3. Согласно сторонникам третьей точки зрения, оба эти процесса уравновесятся и климат Земли существенно не изменится.
Главные источники загрязнения атмосферы — предприятия топливноэнергетического комплекса, обрабатывающей промышленности и транспорт. Более 80% всех выбросов в атмосферу составляют выбросы оксидов углерода, двуокиси серы, азота, углеводородов, твердых веществ. Из газообразных загрязняющих веществ в наибольших количествах выбрасываются окислы углерода, углекислый газ, угарный газ, образующиеся преимущественно при сгорании топлива. В больших количествах в атмосферу выбрасываются и оксиды серы: сернистый газ, сернистый ангидрид, сероуглерод, сероводород и др. Самым многочисленным классом веществ, загрязняющих воздух крупных городов, являются углеводороды. К числу постоянных ингредиентов газового загрязнения атмосферы относятся также свободный хлор, его соединения и др.

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 дожди.

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.
Ученыеисследователи продолжают спорить о составе так называемых парниковых газов ( 58). Наибольший интерес в этой связи вызывает влияние увеличивающейся концентрации углекислого газа (СОг) на парниковый эффект атмосферы. Высказывается мнение, что известная схема: «рост концентрации углекислого газа усиливает парниковый эффект, что ведет к потеплению глобального климата» — предельно упрощена и очень далека от действительности, так как наиболее важным «парниковым газом» является вовсе не углекислый газ (и не закись азота, не метан или хлорфторуглеводороды), а водяной пар. При этом оговорки, что концентрация водяного пара в атмосфере определяется лишь параметрами самой климатической системы, сегодня уже не выдерживают критики, так как антропогенное воздействие на глобальный круговорот воды убедительно доказано.
В качестве научных гипотез укажем на следующие последствия грядущего парникового эффекта. Во-первых, согласно наиболее распространенным оценкам, к концу XXI в. содержание атмосферного СОг удвоится, что неизбежно приведет к повышению средней глобальной приземной температуры на 3—5 °С. При этом потепление ожидается более сильным в высоких широтах и соответственно станет более засушливым лето в умеренных широтах Северного полушария.
Во-вторых, предполагается, что подобный рост средней глобальной приземной температуры приведет к повышению уровня Мирового океана на 20—165 см за счет термического расширения воды. (Что касается ледникового щита Антарктиды, то его разрушение не является неизбежным, так как для таяния необходимы более высокие температуры. В любом случае, процесс таяния антарктических льдов займет весьма продолжительное время.)
Втретьих, концентрация атмосферного СОг может оказать весьма благоприятное воздействие на урожаи сельскохозяйственных культур. Результаты проведенных экспериментов позволяют предполагать, что в условиях прогрессирующего роста содержания СОг в воздухе природная и культурная растительность достигнут оптимального состояния: возрастет листовая поверхность растений, повысится удельный вес сухого вещества листьев, увеличатся средний размер плодов и число семян, ускорится созревание зерновых, а их урожайность повысится.
Вчетвертых, в высоких широтах естественные леса, особенно бореальные, могут оказаться весьма чувствительными к изменениям температуры. Потепление может привести к резкому сокращению площадей бореальных лесов, а также к перемещению их границ на север. Леса тропиков и субтропиков окажутся, вероятно, более чувствительными к изменению режима осадков, а не температуры. Однако прогнозы предстоящих изменений осадков очень неопределенны.
В целом, парниковый эффект атмосферы — это уравнение со многими неизвестными. Большая часть ученых полагает, что потепление реально проявится. Более того, многие утверждают, что глобальное потепление (примерно на 1° в XX в.) уже произошло (по крайней мере, его первая фаза), но оно было как бы замаскировано естественными климатическими изменениями. Однако есть ученые, считающие, что, как это ни парадоксально, ускоряющееся накопление СОг может привести не к потеплению, а к похолоданию. Подобное мнение основывается на том, что прогноз «перегрева» Земли при удвоении концентрации СОг в воздухе сделан исходя из ошибочной оценки парникового эффекта этого газа. Считается, что сторонники «перегрева» не учитывают колоссальной роли вод Океана в поглощении антропогенного СОг и недооценивают значения наземной биоты, и следовательно, почв как мощных ассимиляторов «избыточной» атмосферной углекислоты.

ПРИМЕРЫ:Экологические: засорение атмосферы, радиоактивные свалки, таяние айсбергов, парниковый эффект, уничтожение редких животных и растений.
Политические: перенаселение, ресурсы питания, терроризм, ..
Социальные: алкоголизм, наркомания, социальное сиротство, беспризорность, бедность...
Экономические: кризис перепроизводства, неустойчивость курсов валют, урегулирование мировых цен на нефть и золото, импорт/экспорт трудовых ресурсов, безработица...

 

 

Нормирование и контроль состояния атмосферы

Нормативами качества воздуха определены допустимые пределы содержания вредных веществ как в производственной (предназначенной для размещения… Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны… Как следует из определения, ПДКрз представляет собой норматив, ограничивающий воздействие вредного вещества на…

Классификация источников загрязнения атмосферы.

«ИСТОЧНИКИ И МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ, ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЫБРОСЫ. Термины и определения» все источники загрязнения подразделяются на две большие группы – источники естественного и антропогенного загрязнения.

 

Антропогенное загрязнение — это загрязнение обусловленное деятельностью человека.

В свою очередь источники антропогенного загрязнения бывают стационарными и передвижными. К передвижным источникам загрязнения относятся все виды транспорта (за исключением трубопроводного).

Стационарные источники загрязнения по своим геометрическим характеристикам могут быть точечными,линейными и площадными.

Точечный источник загрязнения – это источник, выбрасывающий загрязняющие атмосферу вещества из установленного отверстия (дымовые трубы, вентвытяжки).

Линейный источник загрязнения – это источник, выбрасывающий загрязняющие атмосферу вещества по установленной линии (оконные проемы, ряды дефлекторов, эстакады налива).

Площадный источник загрязнения - это источник, выбрасывающий загрязняющие атмосферу вещества с установленной поверхности (резервуарные парки, открытые поверхности испарения, площадки хранения и пересыпки сыпучих материалов и т.д.).

По воздействию на окружающую среду источники загрязнения могут быть организованными инеорганизованными.

Организованный источник загрязнения характеризуется наличием специальных средств отвода загрязняющих веществ в окружающую среду.

Соответственно к неорганизованным источникам загрязнения следует относить все площадные источники, неплотности технологического оборудования, а также большинство линейных источников. Примером неорганизованного линейного источника может служить автомагистраль.

Существует два вида загрязнений атмосферы: естественное и искусственное, каждый обусловлен соответствующими источниками (рис. 7.1). Источники загрязнения атмосферы различаются также по мощности выброса (мощные, крупные, мелкие), высоте выброса (низкие, средней высоты и высокие),температуре выходящих газов (нагретые и холодные).

Для подготовки исходных данных для расчета предельно допустимых выбросов (ПДВ) предприятия для каждого источника по каждому показателю требуется классификация не только источников загрязнений, но также классификация и характеристика выбросов, степень изученности и учет в расчетах. При этом учитывают организованные, неорганизованные и распределенные выбросы (рис. 7.2).

 

Источники выбросов загрязняющих вешеств в атмосферу. Их классификация

Поведение загрязняющих веществ в природной среде будет различным в зависимости от их источника поступления в окружающую среду. При анализе общей картины воздействия на природные объекты знание специфики воздействия различных источников антропогенной нагрузки позволяет во многих случаях отличать воздействие конкретной технической системы или промышленного объекта на живые организмы, их сообщества и население от воздействия других объектов или технических систем, расположенных как в непосредственной близости, так и на значительном удалении.

Классификацию источников загрязняющих веществ следует производить в соответствии с ГОСТ 27593-88, при этом различаются:

- промышленные источники загрязнения, т.е. предприятия промышленности и энергетики, вследствие функционирования которых происходят выбросы в атмосферу, сбросы в водоемы и захоронение загрязняющих веществ;

- транспортные источники загрязнения, связанные с функционированием транспортных средств и объектов, например, загрязнение почвенных покровов и поверхности растений опасными веществами за счет эксплуатации автотранспорта (выхлопные газы, протечки горючего и смазки, стирание колес и дорожного покрытия), из-за потерь перевозимых грузов и т. д.;

- сельскохозяйственные источники загрязнения, возникающие в процессе сельскохозяйственного производства, например, применение минеральных удобрений, обработка полей и сельскохозяйственных угодий пестицидами и гербицидами и т. д.;

- хозяйственно-бытовые источники, связанные с бытовыми условиями и жизнедеятельностью отдельно взятых людей и с функционированием созданной для них искусственной среды обитания;

- специфические военные источники загрязнения, например, испытание и применение различных видов оружия как на полигонах, так и в условиях полевых действий.

Каждый из перечисленных источников загрязняет окружающую среду как в условиях нормальной эксплуатации, так и при авариях и катастрофах.

Необходимо различать три наиболее значимых пути поступления загрязняющих веществ в природные среды:

1) выбросы в атмосферу загрязняющих веществ в виде газов, аэрозолей и мелких твердых частиц (зола, сажа, пыль);

2) сброс в водную среду и непосредственное загрязнение поверхности почв и растительности загрязняющими веществами в жидкой растворимой или нерастворимой форме;

3) захоронение отходов антропогенной деятельности.

Для каждого типа источника перечисленные пути имеют свою специфику. Выбросы в атмосферу и сбросы в водоемы загрязняющих веществ с промышленных объектов при их нормальной эксплуатации, распространяясь на расстояния несколько десятков километров от источника, создают локальное и региональное поле загрязнения природной среды. Обработка сельскохозяйственных угодий пестицидами создает локальное загрязнение местности на расстоянии до нескольких километров, а выбросы и сбросы при эксплуатации транспорта создают локальное загрязнение вблизи дорог, мест стоянок и ремонта автомашин в радиусе до сотен метров и т. д.

В предлагаемом пособии рассмотрим воздействие на окружающую среду от первого типа источников по нашей классификации: предприятия промышленности и энергетики. Их воздействие может принимать локальный и региональный масштаб.

Выше мы рассмотрели идеализированную процедуру моделирования. В нашем случае, при оценке воздействия от промышленных предприятий процесс усложняется. Это напрямую зависит от наших целей, которыми являются расчет количества выбросов и их дальнейшего распространения, в том числе прогнозирование поля концентраций загрязняющих веществ, при определенных условиях.

Стандарты качества атмосферного воздуха

  Необходимость унификации единиц измерения для характеристики степени… Для борьбы с загрязнением атмосферного воздуха необходимы стандарты качества воздуха, на базе которых осуществляются…

Неорганические оксиды в атмосфере. Проблема кислотных дождей. Меры борьбы с кислотными дождями.

Классификация Все неорганические соединения делятся на две большие группы: · Простые вещества — состоят из атомов одного элемента;

Причины кислотных дождей

Предпосылки для повышения кислотности атмосферной воды возникают, когда промышленные предприятия выбрасывают большие объемы оксидов серы и оксидов…

Последствия кислотных дождей

1. Кислотные дожди заметно повышают кислотность озер, прудов, водохранилищ, в результате чего там постепенно вымирает их естественная флора и фауна.… 2. Кислотные дожди приводят к деградации лесов, вымиранию растений. Особенно… 3. В США и Европе кислотные дожди – одна из распространенных причин плохих урожаев, вымирания сельскохозяйственных…

Углеводороды - загрязнители атмосферного воздуха.

  Загрязнение атмосферы углеводородами происходит от химических предприятий,…  

Оксиды азота - загрязнители атмосферы.

Основные запасы азота на планете [(4—6) - 1013 т] приходятся на атмосферу. В осадочных породах земной коры, сформировавшихся при участии… Главным источником азота в почве является гумус. Планетарные запасы азота в… В биосфере азот присутствует в газообразной форме в виде соединений азотной и азотистой кислот (нитраты и нитриты),…