Структура атмосферных загрязнений в городе сообщение
Обновлено: 18.05.2024
Стремительный рост численности человечества и его научно-технической вооруженности в корне изменили ситуацию на Земле. Если в недавнем прошлом вся человеческая деятельность проявлялась отрицательно лишь на ограниченных, хоть и многочисленных территориях, а сила воздействия была несравненно меньше мощного круговорота веществ в природе, то теперь масштабы естественных и антропогенных процессов стали сопоставимыми, а соотношение между ними продолжает изменяться с ускорением в сторону возрастания мощности антропогенного влияния на биосферу.
Оглавление
Введение 3
Общие проблемы загрязнения воздуха 4
Источники загрязнения воздуха 6
Химическое загрязнение воздуха 12
Аэрозольное загрязнение атмосферы 15
Фотохимический туман (смог) 19
Загрязнение атмосферы выбросами транспорта 20
Воздействие окружающей среды на здоровье городского населения 23
Заключение 25
Список использованной литературы 27
Файлы: 1 файл
Особенности загрязнения воздуха в городах.doc
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
студент гр. 4312
Общие проблемы загрязнения воздуха
Источники загрязнения воздуха
Химическое загрязнение воздуха
Аэрозольное загрязнение атмосферы
Фотохимический туман (смог)
Загрязнение атмосферы выбросами транспорта
Воздействие окружающей среды на здоровье городского населения
Список использованной литературы
Введение
Стремительный рост численности человечества и его научно-технической вооруженности в корне изменили ситуацию на Земле. Если в недавнем прошлом вся человеческая деятельность проявлялась отрицательно лишь на ограниченных, хоть и многочисленных территориях, а сила воздействия была несравненно меньше мощного круговорота веществ в природе, то теперь масштабы естественных и антропогенных процессов стали сопоставимыми, а соотношение между ними продолжает изменяться с ускорением в сторону возрастания мощности антропогенного влияния на биосферу.
Опасность непредсказуемых изменений в стабильном состоянии биосферы, к которому исторически приспособлены природные сообщества и виды, включая самого человека, столь велика при сохранении привычных способов хозяйствования, что перед нынешними поколениями людей, населяющими Землю, возникла задача экстренного усовершенствования всех сторон своей жизни в соответствии с необходимостью сохранения сложившегося круговорота веществ и энергии в биосфере. Кроме того, повсеместное загрязнение окружающей нас среды разнообразными веществами, подчас совершенно чуждыми для нормального существования организма людей, представляет серьезную опасность для нашего здоровья и благополучия будущих поколений.
Каждый крупный регион, представляющий собой территорию с определенными природными условиями и конкретным типом хозяйственного освоения, заслуживает особого рассмотрения с экологической точки зрения. Важность регионального экологического анализа заключается в том, что его результаты имеют большое прикладное значение (проблемы региона "ближе" человеку, нежели проблемы страны, континента или планеты). Помимо этого экологическое состояние регионов, в конечном счете, определяет и глобальное состояние природных компонентов.
Общие проблемы загрязнения воздуха
Когда говорят нужен как воздух, сразу ясно - речь идет о чем-то жизненно важном. Без него человек не проживет и нескольких минут. Дышим всегда, везде. Но - чем? И почему так радуются горожане, выезжая на свежий воздух? И до какой степени он свеж в 50 км от столицы? Качество атмосферного воздуха - важнейший фактор, влияющий на здоровье, на санитарную и эпидемиологическую ситуацию.
Чистый атмосферный воздух является непреложным условием для здоровья человека. Вместе с тем, многие важнейшие виды деятельности человека, связанные с социально-экономическим развитием, приводят к загрязнению воздушного бассейна. Проблема загрязнения воздуха в городах, главным образом в наиболее крупных из них, связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия. Темпы роста населения мира в 1.5-2.0 раза ниже роста городского населения, к которому сегодня относится 40% людей планеты. Социально-экономическая обстановка привела к неуправляемости процесса урбанизации во многих странах. Процент городского населения в отдельных странах равен: Аргентина – 83, Уругвай – 82, Австралия – 75, США – 80, Япония – 76, Германия – 90, Швеция – 83. Помимо крупных городов-миллионеров быстро растут городские агломерации или слившиеся города. Таковы Вашингтон-Бостон и Лос-Анджелес, Сан-Франциско в США; города Рура в Германии; Москва в РФ.
Большие города - одна из характерных особенностей прогресса человечества: здесь значительно выше производительность труда, лучше используются материальные и духовные ресурсы, активнее развиты культура, наука и образование. Поэтому и растут большие города быстрее других городских поселений, особенно в последнем столетии.
Большие города значительно влияют на природу, на организм человека - жителя таких городов - мегаполисов. Для начала несколько цифр. Так, среди 94 крупнейших столичных городов мира, Москва по рождаемости находится на 52 месте, по смертности жителей - на 64. Средняя продолжительность жизни - этот основной показатель, показывающий здоровье населения. Сегодня в столице нашего государства на 2-3 года меньше, чем в Будапеште, Софии; на 3,5-5 лет меньше, чем в Вене, Париже, Стокгольме.
Над крупными городами атмосфера содержит в 12 раз больше аэрозолей и в 6 раз больше газов. При этом 60-70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт. Более активная конденсация влаги приводит к увеличению осадков на 5-10%. Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10-20% солнечной радиации и скорости ветра.
При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом захватывают слои атмосферы в 250-400 м, а контрасты температуры могут достигать 5-6°С. С ними связаны температурные инверсии, приводящие к повышенному загрязнению, туманам и смогу.
Источники загрязнения воздуха
Для большинства крупных городов характерно чрезвычайно сильное и интенсивное загрязнение атмосферы. По большинству загрязняющих агентов, а их в городе насчитывается сотни, можно с уверенностью сказать, что они, как правило, превышают предельно допустимые концентрации. Более того, поскольку в городе наблюдается одновременное воздействие множества загрязняющих агентов, их совместное действие может оказаться еще более значительным. Широко распространено мнение о том, что с увеличением размеров города возрастает и концентрация различных загрязняющих веществ в его атмосфере, однако в действительности, если рассчитывать среднюю концентрацию загрязнений на всю территорию города, то в многофункциональных городах с населением более 100 тыс. человек она находится примерно на одном и том же уровне, и с увеличением размеров города практически не возрастает. Это объясняется тем, что одновременно с увеличением объемов выбросов, возрастающих пропорционально росту численности населения, расширяется и площадь городской застройки, которая и выравнивает средние концентрации загрязнения в атмосфере.
При анализе процессов загрязнения атмосферы городов весьма существенно различие между загрязнениями, производимыми разными источниками.
К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем.
Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы – вулканическая и флюидная активность Земли. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы, о чем свидетельствуют летописи и современные наблюдательные данные (извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году). Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару. Продолжительность загрязненного состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.
Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести:
1. Сжигание горючих ископаемых, которое сопровождается выбросом 5 млрд. т. углекислого газа в год. В результате этого за 100 лет (1860 – 1960 гг.) содержание СО2 увеличилось на 18 % (с 0,027 до 0,032%). За последние три десятилетия темпы этих выбросов значительно возросли. При таких темпах к 2000 г. количество углекислого газа в атмосфере составит не менее 0,05%.
2. Работа тепловых электростанций, когда при сжигании высокосернистых углей в результате выделения сернистого газа и мазута образуются кислотные дожди.
3. Выхлопы современных турбореактивных самолетов с оксидами азота и газообразными фторуглеводородами из аэрозолей, которые могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы (озоносферы).
4. Производственная деятельность.
5. Загрязнение взвешенными частицами (при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора).
6. Выбросы предприятиями различных газов.
7. Сжигание топлива в факельных печах, в результате чего образуется самый массовый загрязнитель – монооксид углерода.
8. Сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств, сопровождающееся образованием оксидов азота, которые вызывают смог.
9. Вентиляционные выбросы (шахтные стволы).
10. Вентиляционные выбросы с чрезмерной концентрацией озона из помещений с установками высоких энергий (ускорители, ультрафиолетовые источники и атомные реакторы) при ПДК в рабочих помещениях 0,1 мг/м3. В больших количествах озон является высокотоксичным газом.
При процессах сгорания топлива наиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы происходит в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и других энергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе, природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-50 %. Мощным и чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферы являются катастрофы на АЭС (Чернобыльская авария) и испытания ядерного оружия в атмосфере. Это связано как с быстрым разносом радионуклидов на большие расстояния, так и с долговременным характером загрязнения территории.
Высокая опасность химических и биохимических производств заключается в потенциальной возможности аварийных выбросов в атмосферу чрезвычайно токсичных веществ, а также микробов и вирусов, которые могут вызвать эпидемии среди населения и животных.
В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки тысяч загрязняющих веществ антропогенного происхождения. Ввиду продолжающегося роста промышленного и сельскохозяйственного производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные. Главными антропогенными загрязнителями атмосферного воздуха кроме крупнотоннажных оксидов серы, азота, углерода, пыли и сажи являются сложные органические, хлорорганические и нитросоединения, техногенные радионуклиды, вирусы и микробы. Наиболее опасны широко распространенные в воздушном бассейне России диоксин, бенз(а)пирен, фенолы, формальдегид, сероуглерод. Твердые взвешенные частицы представлены главным образом сажей, кальцитом, кварцем, гидрослюдой, каолинитом, полевым шпатом, реже сульфатами, хлоридами. В снеговой пыли специально разработанными методами обнаружены окислы, сульфаты и сульфиты, сульфиды тяжелых металлов, а также сплавы и металлы в самородном виде.
В Западной Европе приоритет отдается 28 особо опасным химическим элементам, соединениям и их группам. В группу органических веществ входят акрил, нитрил, бензол, формальдегид, стирол, толуол, винилхлорид, а неорганических – тяжелые металлы (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), газы (угарный газ, сероводород, оксиды азота и серы, радон, озон), асбест. Преимущественно токсическое действие оказывают свинец, кадмий. Интенсивный неприятный запах имеют сероуглерод, сероводород, стирол, тетрахлорэтан, толуол. Ореол воздействия оксидов серы и азота распространяется на большие расстояния. Вышеуказанные 28 загрязнителей воздуха входят в международный реестр потенциально токсичных химических веществ.
Основные загрязнители воздуха жилых помещений – пыль и табачный дым, угарный и углекислый газы, двуокись азота, радон и тяжелые металлы, инсектициды, дезодоранты, синтетические моющие вещества, аэрозоли лекарств, микробы и бактерии. Японские исследователи показали, что бронхиальная астма может быть связана с наличием в воздухе жилищ домашних клещей.
Проблема загрязнения атмосферного воздуха в городах России имеет большое значение как для экологии страны в целом, так и для здоровья отдельных граждан и групп населения. Согласно открытым данным, более половины россиян проживают в условиях повышенной концентрации вредных веществ в атмосфере. Примерно треть наших соотечественников живут в городах с превышением норм загрязнения по ряду компонентов минимум в несколько раз.
Проблема загрязнения атмосферного воздуха в городах России имеет большое значение как для экологии страны в целом, так и для здоровья отдельных граждан и групп населения. Согласно открытым данным, более половины россиян проживают в условиях повышенной концентрации вредных веществ в атмосфере. Примерно треть наших соотечественников живут в городах с превышением норм загрязнения по ряду компонентов минимум в несколько раз.
Источники загрязнения атмосферного воздуха
На состояние окружающей среды в российских городах влияют как антропогенные, так и природные факторы. К антропогенным относят источники загрязнения, связанные с деятельностью человека. В первую очередь это относится к работе промышленных, горно-добывающих, энергетических, транспортных предприятий, выбросов котельных, автотранспорта и печного отопления.
Среди природных факторов стоит выделить пожары (лесные и торфяные), а также потенциал загрязнения атмосферы (сокращенно ПЗА). Последний параметр определяется географическими и геологическими особенностями местности и не связан напрямую с источниками выбросов. Если город расположен в низменной местности с плохой циркуляцией воздуха, то даже при небольшом количестве выбросов состояние атмосферы здесь может быть крайне неудовлетворительным.
Внутригородские источники загрязнения воздуха
Все антропогенные источники загрязнения воздуха в городах России удобно разделить на две группы. К первой относятся объекты отраслевой промышленности (карьеры, нефтеперерабатывающие, металлургические, химические комбинаты и пр.). Ко второй — внутренние для городов источники, основными из которых являются коммунальные теплоэнергетические предприятия и автомобильный транспорт.
В последние десятилетия во многих городах резко выросла роль внутренних источников загрязнения. Это объясняется сразу несколькими причинами: снижением объемов промышленного производства, переходом части теплоэнергетических предприятий на более экологическое топливо (газ), продолжающейся урбанизацией российского общества и повышением уровня жизни населения.
Транспортные выбросы
Процесс нарастания урбанизации и связанный с ним рост потребления неизбежно ведет к увеличению выбросов, обусловленных работой энергетических предприятий и функционированием автомобильного транспорта.
Ежегодно увеличивается количество автомобилей в личном пользовании граждан. Одновременно повышается численность грузового и пассажирского автотранспорта. В результате постоянно растет и общее количество производимых автотранспортом выбросов.
Наиболее явственно этот процесс наблюдается в крупных городах, мегаполисах (особенно в Москве и Петербурге). Даже если в конкретном городе или районе практически нет промышленных предприятий, экологическая обстановка может быть неблагоприятной только за счет выхлопных газов.
Выбросы энергетических предприятий
Повышение уровня жизни граждан приводит к массовому использованию бытовой и электронной аппаратуры, вследствие чего увеличивается потребление электроэнергии. Одновременно расширяется сфера услуг, в связи с чем постоянно строятся новые торговые центры, супермаркеты, рестораны и другие объекты инфраструктуры. Это тоже повышает нагрузку на электросети.
Значительная часть электричества вырабатывается тепловыми электростанциями, работа которых сопровождается большим количеством выбросов. Если в европейской части страны многие ТЭС работают на газе, то в Сибири и на Дальнем Востоке многие теплостанции по-прежнему используют менее технологичное и более вредное топливо.
Существенную лепту в загрязнение атмосферы вносят котельные и ТЭЦ. Особую опасность представляют объекты, работающие на угле, торфе и в несколько меньшей степени — на мазуте. В ряде российских городов сохраняется также значительная доля частного печного отопления, для которого характерен особенно высокий выброс загрязняющих атмосферу веществ и твердых частиц (в виде дыма и сажи).
Промышленные выбросы
Вторую большую группу антропогенных источников загрязнения составляют выбросы промышленных предприятий. Особую опасность здесь традиционно представляет химическое, нефтеперерабатывающее и металлургическое производство. Города, в которых расположены крупные комбинаты указанных отраслей, традиционно попадают в различные списки и рейтинги неблагополучных мест жительства.
Традиционно принято рассматривать в качестве важного определяющего фактора экологической обстановки в конкретном городе общее количество промышленных выбросов. Данный критерий зачастую оказывается малоинформативным из-за разной степени влияния на здоровье различных вредных веществ.
Этот фактор легко пояснить разницей предельно допустимых концентраций (ПДК), принятых для наиболее распространенных соединений. Приведем характерный пример: ПДК бензапирена в 3–5 млн раз ниже, чем оксида углерода. Поэтому превышение по отдельным соединениям во многих случаях является более показательным, чем общий объем выбросов. Особенно это характерно для химических и других особо вредных производств.
Природные факторы
К природным источникам загрязнений атмосферного воздуха относятся пожары, эрозия почв, пылевые и песчаные бури. В российских условиях наибольшую опасность представляют лесные пожары, возгорания торфяников, повышенная запыленность в степной зоне.
Пожары в лесистой местности больше характерны для восточной части страны. Всем памятны продолжавшиеся по несколько месяцев кряду таежные пожары в 2010-х годах. Области сплошного возгорания занимали громадные территории. Существенную роль в этом процессе играет изменение климата. Согласно научным прогнозам, среднегодовые температуры будут расти и дальше. Поэтому надеяться на сокращение объемов лесных пожаров в ближайшей перспективе не приходится.
Для центральной части страны более характерны пожары на торфяниках. В некоторых районах в жаркие летние месяцы это становится настоящим бедствием. Это тоже связано с глобальным потеплением. Присутствует такая проблема и в столице. Эффективно бороться с ней у властей не получается, поэтому гражданам стоит самостоятельно озаботиться защитой своих жилищ от неприятного запаха гари.
В степной зоне ряд городов страдает от повышенного уровня пыли в летние месяцы. Это явление повышает риск легочных и онкологических заболеваний.
Потенциал загрязнения атмосферы
Этот природный фактор не относится непосредственно к источникам загрязнения, однако он критически важен для экологической обстановки в конкретном городе. Многие российские города стабильно попадают в рейтинги неблагополучных именно из-за географических особенностей.
Даже при отсутствии каких-то вредных производств состоянии атмосферного воздуха в таких населенных пунктах значительную часть года является неудовлетворительным. Особенно это проявляется зимой, в отопительный сезон.
Отметим, что частное печное отопление зачастую влияет на экологию значительно хуже централизованных котельных и ТЭЦ. Это объясняется не только качеством топлива, но и особенностями расположения труб. В низменных районах с плохой циркуляцией воздуха дым из печных труб частных домов скапливается в низинах, создавая целые облака смога. Аналогичным образом ведут себя и выхлопные газы транспорта.
Если же в районах с высоким ПЗА расположены промышленные предприятия с вредными выбросами, то это приводит к еще большему ухудшению экологической обстановки. Отметим, что на уровень ПЗА влияет не только рельеф, но и географическое районирование. В резко континентальном климате Сибири эти явления проявляются намного сильнее, чем в западной части страны.
Классификация городов РФ по характеру загрязнения воздуха
pВсе российские города можно разделить на несколько групп в зависимости от наблюдаемой в них картины выбросов и состояния атмосферного воздуха. Подчеркнем, что эта классификация является в определенной степени условной. Некоторые населенные пункты можно отнести к двум группам одновременно.
В общем случае уровень загрязнения воздуха в городах России зависит от комбинации различных факторов, среди которых важную роль играют явления как антропогенного, так и природного характера.
1. Города с высоким уровнем влияния внутренних источников загрязнения
К этой категории относятся российские города, в которых на степень загрязнения воздуха влияют преимущественно такие факторы, как автотранспорт и теплоэнергетические предприятия. Здесь можно выделить следующие подгруппы.
- Мегаполисы с высокой концентрацией автотранспорта и сложностями организации дорожного движения (включая обе столицы, Екатеринбург, Нижний Новгород, Самару, Ростов-на-Дону и др.).
- Города со сходными проблемами, находящиеся в зонах высокого ПЗА (включая Краснодар, Ставрополь, Барнаул, Волгоград, Кемерово, Томск, Таганрог, Оренбург, Тюмень, Красноярск и др.).
- Города в зонах очень высокого ПЗА (включая Иркутск, Братск, Читу, Кызыл, Прокопьевск, Улан-Удэ и др.).
- Города с большим количеством угольных котельных (включая Магадан, Владивосток, Хабаровск, Благовещенск и др.).
В последнюю подгруппу входит ряд городов Дальнего Востока, где уголь является основным видом топлива в котельных.
2. Города с сильным влиянием промышленных предприятий
Здесь тоже выделяют ряд подгрупп.
- Города с высокими объемами выбросов крупных металлургических комбинатов (включая Магнитогорск, Норильск, Череповец, Липецк, Новокузнецк и др.).
- Города со средним уровнем металлургических выбросов, расположенные в зонах высокого ПЗА (включая Краснотурьинск, Ачинск, Братск, Владикавказ, Шелихов и др.).
- Города с выбросами повышенной токсичности от химических или целлюлозных комбинатов (включая Соликамск, Стерлитамак, Бийск, Ангарск, Зиму, Березники, Уфу, Кемерово и др.).
3. Города с сильным влиянием природных и природно-техногенных особенностей
К этой категории относятся преимущественно города степной зоны, в которых наблюдается повышенная запыленность в летний период (включая Азов, Тюмень, Читу, Нерчинск). Особняком стоит город Мирный, в котором основное загрязнение формируется на базе выделений из горных карьеров.
Во многих городах указанные факторы переплетаются и поэтому их можно отнести сразу к нескольким категориям или подгруппам (Братск, Иркутск, Казань, Кемерово, Тюмень и пр.).
Рейтинги самых грязных городов
Всего в перечне Росгидромета — 18 городов. Они приводятся без ранжирования по количеству выбросов и опасности состояния атмосферы. Ниже размещен список городов за 2019 год с указанием наиболее характерных для каждого вредных веществ.
Важный момент: во всех перечисленных городах одним из пяти самых опасных соединений является бензапирен.
- Абакан — взвешенные вещества (далее — ВВ), диоксид азота, оксид углерода, формальдегид;
- Свирск — ВВ, диоксиды азота и серы, оксид углерода;
- Братск — ВВ, формальдегид, сероуглерод, фторид водорода;
- Селенгинск — ВВ, микрочастицы фракций PM2,5 и 10, приземный озон;
- Зима — диоксид азота, оксид углерода, формальдегид, хлорид водорода;
- Улан-Удэ — ВВ, микрочастицы PM2,5 и 10, формальдегид;
- Иркутск — ВВ, формальдегид, оксид и диоксид азота;
- Усолье-Сибирское — ВВ, формальдегид, диоксиды серы и азота;
- Кызыл — ВВ, формальдегид, диоксид азота, оксид углерода;
- Черемхово — диоксиды серы и азота, ВВ, оксид азота;
- Лесосибирск — ВВ, формальдегид, диоксид азота, оксид углерода;
- Черногорск — диоксид азота, ВВ, формальдегид, оксид углерода;
- Минусинск — диоксид азота, ВВ, формальдегид, оксид углерода;
- Чита — ВВ, фенол, формальдегид, диоксид азота;
- Новокузнецк — ВВ, фторид водорода, аммиак, диоксид азота;
- Шелехов — озон, ВВ, микрочастицы PM10, диоксид азота;
- Норильск — диоксиды азота и серы, оксид азота, ВВ;
- Южно-Сахалинск — формальдегид, диоксид азота, углерод (сажа), ВВ.
Некоторые российские города периодически включаются в рейтинги самых грязных в мире. Характерным примером здесь является Норильск. При этом в Норильске отмечается особенно высокая концентрация диоксида серы.
Отметим, что в начале 2010-х годов в подобные списки Росгидромета входило заметно больше городов — от 27 до 36. Резкое снижение началось после изменения нормы ПДК формальдегида, которая была увеличена в 3 раза. В реальности же загрязнение воздуха в городах России осталось на прежнем уровне.
Как защитить свое здоровье
Вопросу загрязнения атмосферы придается большое значение в материалах ООН и ВОЗ. Чистоту вдыхаемого воздуха называют в качестве основополагающего фактора для здоровья и качества жизни. Однако в ближайших перспективах какого-то улучшения ситуации в российских городах не предвидится. Поэтому сознательным гражданам приходится рассчитывать исключительно на свои силы.
Приточный очиститель воздуха
Современные системы фильтрации и очистки воздуха помогут сохранить здоровье по крайней мере на территории своей квартиры или частного дома. Особенно стоит задуматься о приобретении такой техники семьям с детьми и людям с заболеваниями дыхательной системы. А также — всем, кто живет в мегаполисах или других городах с повышенным уровнем загрязнения.
В конце 2016 года практически по всему миру пронеслась новость – Всемирная Организация Здравоохранения назвала воздух планеты смертельно опасным для человека. В чем причина сложившейся ситуации и что именно загрязняет атмосферу Земли?
Естественные загрязнители
Источники загрязнения атмосферного воздуха природного происхождения были определены уже давно. Первая по количеству загрязняющих воздух частиц – пыль, появившаяся из-за постоянного воздействия ветра на почву или ветровая эрозия. Этот процесс особенно распространен в степях и пустынях, где ветром фактически выдувает частицы почвы и уносит их в атмосферу, затем пылинки оседают обратно на поверхность земли. Согласно расчетам ученых, каждый год такой круговорот проходят от 4,6 млрд тонн пыли.
Также в основные источники загрязнения воздуха естественного происхождения попадают вулканы. Они ежегодно добавляют в воздух от 4 млн тонн пепла и газов, которые затем также оседают в почве на расстоянии до 1000 км.
Следующее место в списке природных загрязнителей воздуха занимают растения. Помимо того, что зеленые жители планеты постоянно производят кислород, однако кроме этого они также создают молекулярный азот, сероводород, сульфаты и метан. Кроме того, растения поставляют в воздух огромное количество пыльцы, облака которой могут подниматься до 12 тысяч километров. Основные источники загрязнения атмосферного воздуха включают в себя и лесные пожары, испарение солей с поверхности морей и океанов, а также космическую пыль.
Источники антропогенного загрязнения воздуха
Деятельность человека каждый день создает огромное количество разнообразных отходов, которыми мы щедро делимся с атмосферой. Сегодня в крупных промышленных городах можно наблюдать по-своему красивые, но в то же время ужасные явления – воздух с оттенками всех цветов радуги, оранжевые дожди или просто химические туманы. Источники загрязнения воздуха в городе тесно связаны с его жизнью: автотранспорт, электростанции, заводы и фабрики. Стационарными источниками загрязнения воздуха называются все элементы промышленности, находящиеся на определенной территории и постоянно или регулярно выбрасывающие в атмосферу свои отходы. Для нашего государства наиболее актуальны из таких загрязнителей электростанции, в основном, тепловые, котельные, предприятия черной и цветной металлургии и т.д. Стационарные источники загрязнения атмосферного воздуха сейчас находятся в любом крупном и развитом городе, так как обеспечить полноценную жизнедеятельность без них пока невозможно. Также отдельно нужно упомянуть такие источники загрязнения атмосферы и воздуха, как автомобильный транспорт. Сегодня плотность трафика в крупных городах настолько высока, что транспортные артерии уже не справляются с потоком. Кроме этого, функционирует городской автотранспорт, а так как электромобили еще не распространились широко, а значит, городской воздух каждый день пополняется выхлопными газами.
Состав загрязнителей
Разбирая источники загрязнения атмосферного воздуха города по частям, можно выделить три большие группы: механические, химические и радиоактивные. К первому виду прежде всего относится механическая пыль, которая образуется в процессе обработки различных материалов или их измельчения.
Также к механическим загрязнителям относятся возгоны, которые образуются при конденсации паров жидкостей, использующихся для охлаждения заводской техники, зола, которую создают минеральные примеси при сгорании и сажа. Все эти частицы образуют мельчайшие пылинки, которые потом перемещаются в городском воздухе, смешиваясь с естественной пылью, и попадают в наши дома. Наиболее опасны самые мелкие частицы PM2.5, о которых мы уже писали в блоге.
Источники химического загрязнения воздуха также распространены больше, чем кажется. Фактически, каждый городской житель вдыхает полноценный коктейль из элементов периодической таблицы Менделеева. Углекислый газ. Подробнее о его роли и опасности мы уже писали в этой статье, повторяться не будем. Угарный газ. При вдыхании связывает гемоглобин в крови и препятствует поступлению кислорода в кровь, а значит – и снабжению им всех органов. Сероводород. Бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц, при вдыхании может вызывать жжение в горле, покраснение глаз, нарушения дыхания, головную боль и другие неприятные симптомы.
На каждого жителя России сейчас приходится около 200 кг распыленных в воздухе химических соединений.
Диоксид серы. Образуется от сгорания угля и переработки руды, при длительном воздействии лишает человека вкусовых ощущений, а потом ведет к воспалению дыхательных путей и нарушениям в работе сердечно-сосудистой системы. Озон. Сильный окислитель, который способствует развитию окислительного стресса. Углеводороды. Продукты нефтепромышленность, как добывающей, так и обрабатывающей, больше всего их содержится в остатках топлива, химических бытовых средствах и промышленных очистителях. Свинец. Ядовит в любом виде, сейчас используется в кислотных аккумуляторах, красках, в том числе – типографской, и даже боеприпасах.
Источники загрязнения воздуха в населенных пунктах сейчас уже редко включают в себя радиоактивные материалы, однако недобросовестные компании не всегда соблюдают правила их захоронения, и некоторые частицы проникают в грунтовые воды, а затем вместе с испарениями – в воздух. Сейчас уже ведется активная политика по борьбе с радиоактивными загрязнениями почвы, воды и воздуха, так как такие загрязнители крайне опасны и способны вызвать множество смертельных заболеваний.
Каковы бы ни были источники загрязнения атмосферного воздуха, для человека дышать ими небезопасно, о чем и говорит в своем устрашающем заявление ВОЗ. И если мгновенно выключить все предприятия было бы глупо, да и невозможно, то обезопасить свой дом все-таки можно. Например, с помощью хорошей приточной вентиляции, которая будет подавать в комнату только очищенный воздух.
Глобально проблему чистого воздуха пытаются решить многие организации, накладывая штрафы на предприятия, разрабатывая новые технологии с минимумом отходов и системы фильтрации выходящего воздуха. Сегодня многие страны также вводят общие программы по очистке воздуха в городах, однако в России эта война только начинается.
Загрязнение – это введение загрязняющих веществ в окружающую природную среду, которые вызывают неблагоприятные изменения. Загрязнение может принимать форму химических веществ или энергии, такой как шум, тепло или свет. Компонентами загрязнения, могут быть либо чужеродные вещества/энергия, либо природные загрязнители.
Основные виды и причины загрязнения окружающей среды
Загрязнение воздуха
Дым из дымоходов, заводов, транспортных средств или от сжигания древесины и угля делают воздух токсичным. Очевидны также последствия загрязнения воздуха. Выброс диоксида серы и опасных газов в атмосферу вызывает глобальное потепление и кислотные дожди, которые, в свою очередь, повышают температуру, провоцируя чрезмерные осадки или засухи во всем мире, и усложняет жизнь животных. Мы также дышим каждой загрязненной частицей из воздуха и в результате увеличивается риск астмы, и рака лёгких.
Загрязнение воды
Загрязнение водных ресурсов стало причиной потери многих видов флоры и фауны Земли. Это произошло из-за того, что промышленные отходы, сбрасываемые в реки и другие водные объекты, вызывают дисбаланс в водной среде, что приводит к серьезному загрязнению и смерти водных животных и растений.
Кроме того, распыление инсектицидов, пестицидов (таких как ДДТ) на растения, загрязняют систему подземных вод. Разливы нефти в океанах, повлекли за собой значительный ущерб водным объектам.
Эвтрофикация – еще одна важная причина загрязнения воды. Происходит из-за необработанных сточных вод и смыва удобрений с почвы в озера, пруды или реки, из-за которых химические вещества проникают в воду и препятствуют проникновению солнечных лучей, тем самым сокращая количество кислорода, и делая водоем непригодным для жизни.
Загрязнение водных ресурсов вредит не только отдельным водным организмам, но и всей пищевой цепи, и серьезно влияет на людей, зависящих от пресной воды. В некоторых странах мира, из-за загрязнений воды, наблюдаются вспышки холеры и диареи.
Загрязнение почвы
Этот вид загрязнения происходит когда в почву попадают вредные химические элементы, как правило, вызван деятельностью человечества. Инсектициды и пестициды всасывают соединения азота из почвы, после чего она становится неподходящей для роста растений. Промышленные отходы, добывание полезных ископаемых и обезлесение также негативно воздействуют на почву. Поскольку растения не могут произрастать необходимым образом, они не способны удерживать почву, в следствии чего образуется эрозия.
Шумовое загрязнение
Шумовое загрязнение появляется, когда неприятные (громкие) звуки из окружающей среды воздействуют на органы слуха человека и приводят к психологическим проблемам, включая напряжение, повышенное давление, нарушение слуха и т.д. Оно может быть вызвано промышленным оборудованием, самолетами, автомобилями и т.д.
Радиоактивное загрязнение
Это очень опасный вид загрязнений, он происходит из-за сбоев в работе атомных электростанций, неправильного хранения ядерных отходов, несчастных случаев и т. д. Радиоактивное загрязнение может вызвать раковые заболевание, бесплодие, потерю зрения, врожденные дефекты; оно способно сделать почву неплодородной, а также негативно воздействует на воздух и воду.
Световое загрязнение
Световое загрязнение происходит из-за заметного избыточного освещения области. Оно распространено, как правило, в больших городах, особенно от рекламных щитов, в спортивных залах или развлекательных заведениях в ночное время. В жилых районах световое загрязнение сильно влияет на жизнь людей. Оно также препятствует астрономическим наблюдениям, делая звезды почти невидимыми.
Термическое/тепловое загрязнение
Термическое загрязнение – это ухудшение качества воды любым процессом, который изменяет температуру окружающей воды. Главной причиной теплового загрязнения является использование воды в качестве хладагента электростанциями и промышленными предприятиями. Когда вода, используемая в качестве хладагента, возвращается в естественную среду при более высокой температуре, изменение температуры снижает подачу кислорода и влияет на состав экосистемы. Рыбы и другие организмы, адаптированные к определенному температурному диапазону, могут быть убиты резким изменением температуры воды (или быстрым увеличением или снижением).
Тепловое загрязнение обусловлено избыточным теплом в окружающей среде, создающим нежелательные изменения в течение длительных периодов времени. Это происходит из-за огромного количества промышленных предприятий, обезлесения и загрязнения воздуха. Тепловое загрязнение увеличивает температуру Земли, вызывая резкие климатические изменения и исчезновение видов дикой природы.
Визуальное загрязнение
Визуальное загрязнение является эстетической проблемой и относится к последствиям загрязнений, которые ухудшают способность наслаждаться окружающим миром. Оно включает: рекламные щиты, открытые хранилища мусора, антенны, электрические провода, здания, автомобили и т.п.
Переполненность территории большим количеством объектов вызывает визуальное загрязнение. Такое загрязнение способствует рассеянности внимания, усталости глаз, потере идентичности и т.д.
Пластиковое загрязнение
Включает в себя накопление пластмассовых изделий в окружающей среде, которые оказывают неблагоприятное воздействие на дикую природу, среду обитания животных или людей. Пластмассовые изделия являются недорогими и долговечными, что сделало их очень популярными среди людей. Однако этот материал очень медленно разлагается. Пластиковое загрязнение может неблагоприятно влиять на почву, озера, реки, моря и океаны. Живые организмы, особенно морские животные, запутываются в пластмассовых отходах или страдают от воздействия химических веществ в пластмассе, которые вызывают перебои в биологических функциях. На людей также влияет пластиковое загрязнение, вызывая гормональный сбой.
Объекты загрязнений
Основными объектами загрязнения окружающей среды выступают такие компоненты природы, как воздух (атмосфера), водные ресурсы (ручьи, реки, озера, моря, океаны), почва и т.п.
Загрязнители (источники, или субъекты загрязнений) окружающей среды
Загрязнителями являются химические, биологические, физические или механические элементы (либо процессы), которые несут вред окружающей среде.
Они могут нанести вред как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Загрязнители происходят из природных ресурсов или производятся людьми.
Многие загрязняющие вещества оказывают ядовитое воздействие на живые организмы. Монооксид углерода (угарный газ) является примером вещества, которое наносит ущерб людям. Это соединение поглощается организмом вместо кислорода, вызывает одышку, головную боль, головокружение, учащенное сердцебиение, а в тяжелых случаях может привести к серьезному отравлению, и даже смерти.
Некоторые загрязняющие вещества становятся опасными, когда вступают в реакции с другими встречающимися в природе соединениями. Оксиды азота и серы выделяются из примесей в ископаемом топливе во время сжигания. Они реагируют с водяным паром в атмосфере, превращаясь в кислотные дожди. Кислотный дождь негативно воздействует на водные экосистемы и приводит к гибели водных животных, растений, и других живых организмов. Наземные экосистемы также страдают от кислотных дождей.
Классификация источников загрязнений
По виду возникновения, загрязнения окружающей среды подразделяются на:
Антропогенное (искусственное) загрязнение
Антропогенное загрязнение – воздействие на окружающую среду, вызванное деятельностью человечества. Основными источниками искусственного загрязнения выступает:
- индустриализация;
- изобретение автомобилей;
- рост населения Земли;
- обезлесение: уничтожение естественной среды обитания;
- ядерные взрывы;
- чрезмерная эксплуатация природных ресурсов;
- строительство зданий, дорог, плотин;
- создание взрывоопасных веществ, которые используются во время военных действий;
- использование удобрений и пестицидов;
- добыча полезных ископаемых.
Естественное (природное) загрязнение
Естественное загрязнение вызывается и происходит естественным образом, без участия человека. Оно может повлиять на окружающую среду в течение определенного промежутка времени, однако способно регенерироваться. К источникам природного загрязнения относятся:
- извержения вулканов, с выделением газов, пепла и магмы;
- лесные пожары выделяют дым и газовые примеси;
- песчаные бури поднимают пыль и песок;
- разложение органических веществ, в процессе которого высвобождаются газы.
Последствия загрязнения:
Деградация окружающей среды
Окружающая среда является первой жертвой загрязнения атмосферы. Увеличение количества СО2 в атмосфере приводит к смогу, который может препятствовать проникновению солнечного света на поверхность земли. В связи с этим, процесс фотосинтеза растений значительно затрудняется. Такие газы, как диоксид серы и оксид азота, могут вызывать кислотные дожди. Загрязнение воды с точки зрения разлива нефти способно привести к гибели нескольких видов диких животных и растений.
Здоровье человека
Снижение качества воздуха приводит к некоторым респираторным проблемам, включая астму или рак лёгких. Боль в грудной клетке, воспаление горла, сердечно-сосудистые заболевания, респираторные заболевания могут быть вызваны загрязнением воздуха. Загрязнение воды способно создавать проблемы, связанные с кожей, включая раздражение и сыпь. Аналогичным образом, загрязнение шума приводит к потере слуха, стрессу и нарушению сна.
Глобальное потепление
Выброс парниковых газов, особенно CO2, ведет к глобальному потеплению. Каждый день создаются новые отрасли в промышленности, появляются новые автомобили на дорогах, а количество деревьев сокращается, чтобы освободить место для новых домов. Все эти факторы, прямо или косвенно, приводят к увеличению CO2 в атмосфере. Рост СО2 влечет за собой таяние полярных ледяных шапок, что увеличивает уровень моря и создает опасность для людей, живущих вблизи прибрежных районов.
Истощение озонового слоя
Озоновый слой – это тонкий щит высоко в небе, который препятствует проникновению ультрафиолетовых лучей на землю. В результате деятельности человека химические вещества, такие как хлорфторуглероды, высвобождаются в атмосферу, что способствует истощению озонового слоя.
Неплодородные земли
Из-за постоянного использования инсектицидов и пестицидов почва может стать неплодородной. Различные виды химических веществ, образующихся из промышленных отходов, попадают в воду, которая также влияет на качество почвы.
Защита (охрана) окружающей среды от загрязнений:
Международная защита
Многие из природных ресурсов Земли особенно уязвимы, поскольку они подвержены влиянию человека во многих странах. В результате этого некоторые государства объединяются и разрабатывают соглашения, направленные на предотвращение ущерба или управление антропогенным воздействием на природные ресурсы. Они включают соглашения, которые влияют на защиту климата, океанов, рек и воздуха от загрязнений. Эти международные природоохранные договора иногда являются обязательными документами, которые имеют юридические последствия, в случае несоблюдения, а в других ситуациях используются в качестве кодексов поведения. К наиболее известным относятся:
- Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП), утвержденная в июне 1972 года, предусматривает охрану природы для нынешнего поколения людей и их потомков.
- Рамочная конвенция ООН об изменениях климата (РКИК) была подписана в мае 1992 года. Главной целью этого соглашения является “стабилизация концентрации парниковых газов в атмосфере на уровне, который предотвратит опасное антропогенное вмешательство в климатическую систему”
- Киотский протокол предусматривает сокращение или стабилизацию количества выбрасываемых в атмосферу парниковых газов. Был подписан в Японии, в конце 1997 года.
Государственная защита
Многие конституции признают основополагающее право на охрану окружающей среды. Кроме того, в различных странах существуют организации и учреждения, занимающиеся вопросами охраны природы.
Хотя защита окружающей среды не просто является обязанностью государственных учреждений, большинство людей считают эти организации первостепенными в создании и поддержании базовых стандартов, которые защищают окружающую среду и людей, взаимодействующих с ней.
Как защитить окружающую среду самостоятельно?
Население и технологические достижения на основе ископаемого топлива серьезно повлияли на нашу природную среду. Поэтому теперь нам необходимо внести свой вклад в устранение последствий деградации, чтобы человечество продолжало жить в экологически безопасной среде.
Существует 3 главных принципа, которые по-прежнему актуальны и важны как никогда:
- меньше использовать;
- использовать повторно;
- перерабатывать.
Есть 10 простых способов сохранить и защитить окружающую среду благодаря небольшим изменениям в вашей повседневной жизни:
Читайте также: