Крупнейшие атмосферные загрязнения мира. Проблема загрязнения атмосферы — угроза существованию человечества

Выброс ядовитых веществ особенно силен в крупных городах и центрах промышленности. Человек в среднем за сутки человек вдыхает до 20 тысяч литров воздуха. Однако вместе с необходимым организму чистым кислородом мы проносим через легкие ядовитые пары, частицы копоти и пепла. Они оседают в наших легких, отравляя человека. Долгое воздействие смога приводит к общему плохому самочувствию, позже – к головным болям и тошноте, раздражаются слизистые оболочки, развиваются болезни легких и сердечно-сосудистой системы. Если не принять никаких мер, оседающие в организме вещества приведут к летальному исходу.

Разрушение озонового слоя приводит к сильному облучению всей планеты. Ультрафиолетовые лучи сильнее начинают действовать на организм животных и человека. Пагубное влияние радиации вызывает общее ослабление иммунитета, развитие страшных болезней: рака кожи и слизистых оболочек, катаракты.

Парниковый эффект

Возникает вследствие вырубки лесов и истощение озонового слоя атмосферы Земли. Дыры в верхних слоях атмосферы пропускают все больше солнечной радиации, затем тепло подогревает , а те – поверхность планеты. Уже от земли тепло вновь подогревает планету. Причина того, что излучение не возвращается в космос, кроется в скоплении парниковых газов в нижнем слое воздушной оболочки, дела ее слишком плотной.

Парниковый эффект может привести к другой проблеме – «глобальному потеплению». Из-за задержки теплового излучения на планете начинает повышаться средняя температура Земли. Это приводит к таянию ледников на полюсах, затем к повышению уровня мирового океана. Ученые уже наблюдают постоянные затопления некоторых прибрежных зон. Если парниковый эффект не остановить, произойдет затопление многих участков суши, погибнут животные, люди и растения.

Кислотные дожди

Из-за выброса в атмосферу Земли в больших объемах вредных веществ промышленными предприятиями случается такое явление, как кислотные дожди. при взаимодействии с парами воды в воздухе образуют кислоту.

Выпадающие кислотные осадки, дожди и снег становятся кислыми. Они приводят к страшным последствиям для всей природы:

При взаимодействии с бетонными и кирпичными строениями наносят им непоправимый вред. Повреждаются отделка, трубы, крыши;
За несколько десятков лет кислотные осадки испортили множество памятников культуры;
Автомобили, попавшие под кислотный дождь, становятся непригодными для использования, ломаются двигатели, разъедается металл, шины и стекло;
Отравляется почва. Она становится кислой, что приводит к понижению ее плодородия;
Кислотные дожди губят растения, опустошая целые зеленые участки;
Кислотный дождь и снег несет огромные убытки всему сельскому хозяйству. Гибнет отборный урожай, гниют деревья, отравленной травой питаются сельскохозяйственные животные, которые либо тяжело заболевают, либо умирают;
Такие осадки отравляют водоемы, что приводит к гибели этой экосистемы.

Пути решения проблемы загрязнения атмосферы

Проблема загрязнения воздушной оболочки нашей планеты – дело каждого человека без исключения. Для уменьшения пагубного влияния промышленной деятельности человека привлекаются ученые.

Для того, чтобы промышленные предприятия выбрасывали в атмосферу меньше ядовитых веществ, предлагается несколько способов:

Абсорбционный (поглотительный): предполагает установку фильтров из активированного угля, известняка и его щелочных растворов, аммиака. Эти вещества отлично впитывают в себя вредные газы. К плюсам этого способа относят хорошее качество очистки и простоту. Однако устройства с фильтрами занимают достаточно много места, а также периодически менять очистительную жидкость;
Окислительный способ хорош тем, что выжигает в воздух горючие вредные примеси. К минусу такого метода относят выделение углекислого газа;
Каталитический: ядовитые пары и газы пропускают через твердые катализаторы, ускоряющие процесс отделения вредных веществ и примесей. Способ хоть и действенный, но требует огромных средств и тратит много энергии;
Механический способ применяют уже достаточно редко. Газ загоняют в специальные турбины, где винтами, создающих вихри, собираются ядовитые частицы. Кроме высоких затрат энергии и необходимости постоянного обслуживания аппарата (удаление с винтов собранных частиц) этот способ малоэффективен, слабо очищает воздух;
Электроогневой способ – самый новый и самый эффективный из всех существующих способов очистки газов. Необходимое для очистки загоняется в сосуды, а после – пропускается сквозь наэлектризованное пламя. К сожалению этот метод очень трудно осуществить и поэтому применяется редко.

Иногда лучше сочетать сразу несколько способов очистки воздуха от ядовитых веществ.
Чтобы обезопасить атмосферу от выбросов в нее выхлопных газов из промышленных и выхлопных труб, в них устанавливаются фильтры, специальные добавки, в которые не входит свинец, каталитические нейтрализаторы. Очень важно следить за качеством заливаемого топлива: дешевое масло и бензин выделяют слишком много вредных веществ. Стали выпускаться новые модели автомобилей, выбрасывающие в атмосферу значительно меньше ядовитых газов. Во многих странах общественный транспорт стал полностью работать от электричества или на биотопливе. В некоторые транспортные средства устанавливают газобаллонное оборудование. Ведутся разработки двигателей, которые не нуждаются в переключении на другие режимы.

Организация крупных городов также требует изменений. Заводы, предприятия, автотрассы и аэропорты необходимо отделять от жилых районов плотной зеленой стеной из деревьев и кустарников, выступающих в роли естественного фильтра и генератора кислорода. Желательно, строить промышленные организации за чертой города.

Необходимо реформировать обработку мусора, которая уменьшит размеры свалок, испускающих при разложении метан и другие вещества, разрушающие озоновый слой. Можно ввести повторное использование материалов, использовать другие способы избавления от мусора, кроме сжигания.

В сельском хозяйстве рекомендуется предложить постепенный отказ от химикатов, отравляющих как почву, так и воздушную оболочку. Навоз и другие органические остатки можно использовать в качестве натуральных удобрений, безопасных для природы.

Сохранение лесов – одна из важнейших задач современности. Именно деревья постепенно снижают действие парникового эффекта, фильтруют воздух и выделяют кислород.

Со стороны государства необходимо издать ряд законов, предусматривающих введение ответственности за загрязнение воздуха. Создание специальной службы, которая в составе комиссии будет осматривать промышленные предприятия, следить за организацией городов.

Болота по праву считаются лучшими фильтрами нашей планеты. Вредные вещества оседая в них перерабатываются в безобидные. Благодаря сохранению болот в России наша страна может похвастаться одним из лучших состоянием атмосферы.

Необходимо распространить знания о загрязнении атмосферы среди всего населения. Тогда люди начнут соблюдать ряд мер, чтобы уменьшить количество выбросов ядовитых веществ в воздушное пространство.

Уже существует завод, перерабатывающий радиоактивные отходы с атомных электростанций и предприятий, производящих реактивное топливо. Если развить это направление, то тяжелых металлов в атмосфере будет гораздо меньше.

Проблема загрязнения атмосферы на сегодняшний день наиболее актуальна. Необходимо скорее решать ее, иначе бездействие приведет к ужасным последствиям.

«Загрязнение воздуха – экологическая проблема». Эта фраза не отражает ни в малейшей степени тех последствий, которые несет в себе нарушение природного состава и баланса в смеси газов, называемой воздух.

Проиллюстрировать такое заявление не вызывает никакого труда. Всемирная организация здравоохранения привела данные по этой теме за 2014 год. Из-за загрязнения воздуха в мире умерло около 3,7 млн. человек. Почти 7 млн. человек умерло от воздействия на организм загрязненного воздуха. И это за один год.

В состав воздуха входит 98–99% азота и кислорода, остальное: аргон, углекислый газ, вода и водород. Из него состоит атмосфера Земли. Основной компонент, как видим, кислород. Он необходим для существования всего живого. Им «дышат» клетки, то есть при поступлении его в клетку организма происходит химическая реакция окисления, в результате которой выделяется энергия необходимая для роста, развития, размножения, обмена с другими организмами и тому подобное, то есть для жизни.

Загрязнение атмосферы толкуется как привнесение в атмосферный воздух неприсущих ему химических, биологических и физических веществ, то есть изменение их естественной концентрации. Но важнее не изменение концентрации, которое, без сомнения, происходит, а уменьшение в составе воздуха наиболее полезного для жизни компонента – кислорода. Ведь объем смеси не увеличивается. Вредные и загрязняющие вещества не добавляются простым сложением объемов, а уничтожают и занимают его место. Фактически возникает и продолжает накапливаться недостаток пищи для клеток, то есть базового питания живого существа.

От голода умирает около 24000 человек в сутки, то есть в год примерно около 8 млн., что сопоставимо с цифрой смертности от загрязнения воздуха.

Виды и источники загрязнения

Воздух подвергался загрязнению во все времена. Извержения вулканов, пожары лесные и торфяные, пыль и пыльца растений и иное попадание в атмосферу веществ обычно неприсущих ее природному составу, но произошедшие в результате природных причин – это первый вид происхождения загрязнения воздуха – естественный. Второй – это в результате деятельности человека, то есть искусственный или антропогенный.

Антропогенное загрязнение, в свою очередь, можно разделить на подвиды: транспортные или возникшие в результате работы разных видов транспорта, производственные, то есть связанные с выбросами в атмосферу веществ, образующихся в производственном процессе и бытовые или появившиеся в результате непосредственной жизнедеятельности человека.

Само загрязнение воздуха может быть физическим, химическим и биологическим.

К физическому относят пыль и твердые частица, радиоактивное излучение и изотопы, электромагнитные волны и радиоволны, шумовое, включая громкие звуки и низкочастотное колебание и тепловое, в любой форме.
Химическое загрязнение – это попадание в воздух газообразных веществ: оксида углерода и азота, диоксида серы, углеводородов, альдегидов, тяжелых металлов, аммиака и аэрозолей.
Загрязнение микробами называется биологическим. Это различные споры бактерий, вирусы, грибы, токсины и тому подобное.

Первый – механическая пыль. Появляется в технологических процессах измельчения веществ и материалов.

Второй — возгоны. Они образуются при конденсации паров охлажденного газа и пропускаемые через технологическое оборудование.

Третий – летучая зола. Он содержится в дымовом газе во взвешенном состоянии и представляет собой несгоревший минеральные примеси топлива.

Четвертый – промышленная сажа или твердый высокодисперсный углерод. Он образуется при неполном сгорании углеводородов или их термическом разложении.

В основном на сегодняшний день источниками таких загрязнений являются теплоэлектростанции, работающие на твердом топливе и угле.

Последствия загрязнений

Основными последствиями загрязнения атмосферного воздуха являются: парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные дожди и смог.

Парниковый эффект построен на способности атмосферы Земли пропускать короткие волны и задерживать длинные. Короткие волны – это солнечная радиация, а длинные – это тепловое излучение, идущее от Земли. То есть образуется слой, в котором происходит аккумулирование тепла или парник. Газы, способные к такому эффекту называются, соответственно, парниковыми. Эти газы нагреваются сами и нагревают всю атмосферу. Этот процесс естественный и природный. Он происходил и происходит в настоящее время. Без него не была бы возможна жизнь на планете. Его начало не связано с деятельностью человека. Но если раньше природа сама регулировала этот процесс, то сейчас в него интенсивно вмешался человек.

Углекислый — основной парниковый газ. Его доля в парниковом эффекте более 60%. На долю остальных – хлорфторуглеводорода, метана, оксидов азота, озона и так далее, приходится не более 40%. Именно благодаря столь большой доли углекислого газа, была возможна природная саморегуляция. Сколько углекислого газа выделялось при дыхании живыми организмами, столько и потребляли его растения, производя кислород. Объемы и концентрация его сохранялась в атмосфере. Промышленная и иная деятельность человека, и, прежде всего, вырубание лесов и сжигание природного топлива, привели к увеличению углекислого газа и других парниковых газов за счет снижения объема и концентрации кислорода. Результатом стало большее нагревание атмосферы – повышение температуры воздуха. Прогнозы таковы, что увеличение температуры приведет к излишнему таянию льдов и ледников и повышению уровня Мирового океана. Это с одной стороны, а с другой увеличиться, за счет более высокой температуры, испарение воды с поверхности земли. А, значит, увеличение пустынных земель.

Озоновые дыры или нарушение озонового слоя. Озон одна из форм существования кислорода и образуется в атмосфере естественным путем. Это происходит при попадании ультрафиолетового излучения солнца на молекулу кислорода. Потому наибольшая концентрация озона в верхних слоях атмосферы на высоте около 22 км. от поверхности Земли. По высоте он распространяется примерно на 5 км. этот слой считается защитным, так как задерживает это самое излучение. Без такой защиты все живое на Земле погибло. Сейчас наблюдается уменьшение концентрации озона в защитном слое. Почему это происходит до сих пор достоверно не установлено. Впервые это истощение было обнаружено в 1985 году над Антарктидой. С тех пор явление получило название «озоновой дыры». Тогда же была подписана в Вене Конвенция об охране озонового слоя.

Промышленные выбросы в атмосферу диоксида серы и оксида азота, соединяющиеся с атмосферной влагой, образуют серную и азотную кислоту и вызывают «кислотные» дожди. Такими считаются любые осадки, кислотность которых выше природной, то есть ph<5,6. Это явление присуще всем промышленным регионам в мире. Главное их отрицательное воздействие приходится на листья растений. Кислотность нарушает их восковой защитный слой, и они становятся уязвимы для вредителей, болезней, засух и загрязнений.

Выпадая на почву, кислоты, содержащиеся в их воде, вступают в реакцию с токсичными металлами, находящимися в земле. Такими как: свинец, кадмий, алюминий и другими. Растворяют и тем способствуют их проникновению в живые организмы и подземные воды.

Кроме того, кислотные дожди способствуют коррозии и тем действуют на прочность зданий, сооружений и других строительных конструкций из металла.

Смог – привычная картина крупных промышленных городов. Возникает там, где в нижних слоях тропосферы скапливается большое количество загрязняющих веществ антропогенного происхождения и веществами, полученными в результате их взаимодействия с солнечной энергией. Смог образуется и долго живет в городах, благодаря безветренной погоде. Существует: влажный, ледяной и фотохимический смог.

С первыми взрывами ядерных бомб в японских городах Хиросима и Нагасаки в 1945 году, человечество открыло еще один, возможно, самый опасный, вид загрязнения атмосферного воздуха – радиоактивный.

Природа имеет способность к самоочищению, но активность человека ей явно в этом мешает.

Видео — Нераскрытые тайны: Как загрязнение воздуха влияет на здоровье

Окись углерода (СО) – бесцветный газ, не имеющий запаха, известен также под названием «угарный газ». Образуется в результате неполного сгорания ископаемого топлива (угля, газа, нефти) в условиях недостатка кислорода и при низкой температуре. При этом 65% от всех выбросов приходится на транспорт, 21% - на мелких потребителей и бытовой сектор, а 14% - на промышленность . При вдыхании угарный газ за счёт имеющейся в его молекуле двойной связи образует прочные комплексные соединения с гемоглобином крови человека и тем самым блокирует поступление кислорода в кровь.

Двуокись углерода (СО 2) – или углекислый газ, - бесцветный газ с кисловатым запахом и вкусом, продукт полного окисления углерода. Является одним из парниковых газов.

Диоксид серы (SO 2) (диоксид серы, сернистый ангидрид) - бесцветный газ с резким запахом. Образуется в процессе сгорания серосодержащих ископаемых видов топлива, в основном угля, а также при переработке сернистых руд. Он, в первую очередь, участвует в формировании кислотных дождей. Общемировой выброс SO 2 оценивается в 190 млн. тонн в год. Длительное воздействие диоксида серы на человека приводит вначале к потере вкусовых ощущений, стесненному дыханию, а затем – к воспалению или отеку лёгких, перебоям в сердечной деятельности, нарушению кровообращения и остановке дыхания.

Оксиды азота (оксид и диоксид азота) – газообразные вещества: монооксид азота NO и диоксид азота NO 2 объединяются одной общей формулой NO х. При всех процессах горения образуются окислы азота, причем большей частью в виде оксида. Чем выше температура сгорания, тем интенсивнее идет образование окислов азота. Другим источником окислов азота являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 65 млн. тонн в год. От общего количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота на транспорт приходится 55%, на энергетику – 28%, на промышленные предприятия – 14%, на мелких потребителей и бытовой сектор – 3%.

Озон (О 3) – газ с характерным запахом, более сильный окислитель, чем кислород. Его относят к наиболее токсичным из всех обычных загрязняющих воздух примесей. В нижнем атмосферном слое озон образуется в результате фотохимических процессов с участием диоксида азота и летучих органических соединений.

Углеводороды – химические соединения углерода и водорода. К ним относят тысячи различных загрязняющих атмосферу веществ, содержащихся в несгоревшем бензине, жидкостях, применяемых в химчистке, прoмышленных растворителях и т.д.

Свинец (Pb) – серебристо-серый металл, токсичный в любой известной форме. Широко используется для производства красок, боеприпасов, типографского сплава и т.п. Около 60% мировой добычи свинца ежегодно расходуется для производства кислотных аккумуляторов. Однако основным источником (около 80%) загрязнения атмосферы соединениями свинца являются выхлопные газы транспортных средств, в которых используется этилированный бензин.

Промышленные пыли в зависимости от механизма их образования подразделяются на следующие 4 класса:

механическая пыль – образуется в результате измельчения продукта в ходе технологического процесса;
возгоны – образуются в результате объёмной конденсации паров веществ при охлаждении газа, пропускаемого через технологический аппарат, установку или агрегат;
летучая зола – содержащийся в дымовом газе во взвешенном состоянии несгораемый остаток топлива, образуется из его минеральных примесей при горении;
промышленная сажа – входящий в состав промышленного выброса твёрдый высокодисперсный углерод, образуется при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов.

Основными источниками антропогенных аэрозольных загрязнений воздуха являются теплоэлектростанции (ТЭС), потребляющие уголь. Сжигание каменного угля, производство цемента и выплавка чугуна дают суммарный выброс пыли в атмосферу, равный 170 млн. тонн в год .

См. также

Ссылки

Технология защиты воздушного бассейна (атмосферы) от загрязнений


Глобальные проблемы
Организации и движения
Экологическое право
Законы
Экологические акции
Дни
Альтернативная энергетика
Загрязнения

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Загрязнение атмосферы" в других словарях:

загрязнение атмосферы - Изменение состав атмосферы в результате наличия в ней примесей [ГОСТ 17.2.1.04 77] Примечание При разработке НТД в области защиты атмосферного воздуха от антропогенного загрязнения рекомендуется применять термин "загрязнение окружающей… … Справочник технического переводчика

Загрязнение атмосферы - (англ. contamination of atmosphere) в РФ нарушение правил выброса в атмосферу загрязняющих веществ или нарушение эксплуатации установок, сооружений и иных объектов, если эти деяния повлекли загрязнение или иное изменение природных свойств воздуха … Энциклопедия права

загрязнение атмосферы - Загрязнение атмосферного воздуха твердыми и жидкими частицами, а также газами, не входящими в состав воздуха. Syn.: атмосферное загрязнение; загазованность … Словарь по географии

Юридический словарь

ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ - нарушение правил выброса в атмосферу загрязняющих веществ или нарушение правил эксплуатации установок, сооружений и иных объектов, если эти деяния повлекли загрязнение или иное изменение природных свойств воздуха. В зависимости от тяжести… … Юридическая энциклопедия

Загрязнение атмосферы - 4. Загрязнение атмосферы D. Luftverunreinigung, Vorgang Е. Air pollution, contamination F. Pollution dair Изменение состав атмосферы в результате наличия в ней примесей Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

загрязнение атмосферы - atmosferos tarša statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Žmogaus veiklos ar gamtinių procesų sukeltas atmosferos sudėties pokytis dėl teršalų koncentracijos padidėjimo, neigiamai veikiantis žmones ir aplinką. atitikmenys: angl.… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ - экологическое преступление, предусмотренное ст. 251 УК РФ, представляет собой нарушение правил выброса в атмосферу загрязняющих веществ или нарушение эксплуатации установок, сооружений и иных объектов, если эти деяния повлекли загрязнение или… … Словарь-справочник уголовного права

загрязнение атмосферы - экологическое преступление, предусмотренное ст. 251 УК РФ. Объективную сторону составляет нарушение правил выброса в атмосферу загрязняющих веществ или эксплуатации установок, сооружений и иных объектов, если это повлекло загрязнение или иное… … Большой юридический словарь

Нарушение правил выброса в атмосферу загрязняющих веществ или нарушение правил эксплуатации установок, сооружений и иных объектов, если эти деяния повлекли загрязнение или иное изменение природных свойств воздуха В зависимости от тяжести… … Энциклопедический словарь экономики и права

Смог, который сегодня стал постоянным спутником огромных мегаполисов, озон, стремительно исчезающий в атмосфере планеты, парниковый эффект – темы, которыми сегодня постоянно пестрят информационные ленты средств массовой информации. Загрязненный воздух становится обязательным явлением больших городов, а их население вынуждено приспосабливаться к новой среде обитания. В немалой степени ответственность за стремительное ухудшение экологической обстановки на планете лежит на нас. Загрязнение атмосферы человеком приняло угрожающие масштабы, а дышать грязным воздухом во многих местах на земном шаре, становится нормой.

Если не предпринимать никаких усилий, последствия загрязнения атмосферы для окружающей среды и в частности, для человеческой цивилизации, могут быть плачевными. Уже сегодня косвенный ущерб оценивается учеными и специалистами в сфере экологической безопасности в десятки, сотни миллиардов долларов. Так, загрязненный воздух грозит стать постоянным и неотъемлемым атрибутом существования последующих поколений.

Основные причины загрязнения атмосферы нашей планеты

Одним из основных природных богатств, которым обладает планета Земля, является ее атмосфера. Несколько слоев образуют уникальный химический состав воздуха:

азот 78%;
кислород 21%;
менее 1% приходится на другие газы, включая CO2, гелий, водород, аргон, неон и метан.

Такой газовый состав земного воздуха способствовал появлению на планете миллиарды лет назад первых форм жизни, обеспечил последующее создание биосферы, создание условий для существования всего живого на Земле. Во все времена чистый воздух и благополучная экологическая обстановка являются главными условиями развития человеческой цивилизации. Именно от их состояния зависит существование человека как вида, здоровье и долголетие целых наций.

С течением времени состояние воздушной среды в биосфере планеты постоянно менялось. Это было вызвано действием естественных, природных процессов, которые растянулись на миллиарды лет. Соответственно вела себя и биосфера планеты. Исчезали одни виды, появлялись другие. Таким образом, малейшие изменения химического состава атмосферного воздуха, его концентрации, вредны для всего живого.

Появление человека разумного положило конец естественному ходу вещей в природе. На первый план выходит искусственное загрязнение атмосферы, вызванное бурной деятельностью человека. Однако рассматривать проблему следует в глобальном масштабе, оценивая каждый из факторов, участие которого негативно сказывается на состоянии воздуха. Да, безответственная деятельность человека сыграла не последнюю роль в ухудшении ситуации, однако сегодня доказано, что качество воздуха изменилось ввиду общего, глобального загрязнения атмосферы, которое является результатом совокупного действия естественных и искусственно созданных факторов. Определяющим фактором качественного изменения атмосферы является увеличение в ее составе количества парниковых газов, включая диоксид углерода и других тяжелых примесей.

Эти негативные изменения химического состава атмосферы не возникают сами по себе. Этому способствуют источники загрязнения, одни из которых существовали всегда, а другие появились в результате искусственных процессов. В связи с этим, экологи сегодня имеют дело с двумя видами источников загрязнения:

естественные источники загрязнения атмосферы;
антропогенные источники загрязнения атмосферы.

С естественными источниками, влияющими на качественный состав атмосферы Земли, человек имеет дело не одно тысячелетие. Литосфера планеты активно принимает участие в формирование воздушного слоя нашей атмосферы. Вулканы на протяжении всего существования планеты в период своей активности регулярно насыщали нашу атмосферу серой, миллионы тонн которой вместе с углекислым газом и тяжелыми металлами оказывали вредное влияние на живые организмы. Лесные пожары, естественная эрозия поверхностного слоя почвы и прочие катаклизмы, происходящие в истории планеты ранее и случающиеся сегодня, вносят свою лепту в изменение химического состава воздуха.

Однако наша планета обладает несоизмеримо большим ресурсом и способна самостоятельно бороться с подобными явлениями. Другое дело – антропогенное загрязнение атмосферы, которое напрямую связано с деятельностью человека разумного. Масштабы участия человека в процессе ухудшения земной атмосферы стали отчетливо проявляться с ростом социально-бытовой и политической активности.

Основные источники загрязнения атмосферы

Естественная борьба за выживание, которую вел человек на протяжении многих тысячелетий, первоначально не носила масштабного характера. Однако по мере своего могущества, человек все активнее стал вступать в единоборство с природой, стараясь удовлетворить свои потребности и амбиции. Еще в Древнем Риме интенсивное строительство флота привело к масштабной вырубке лесов, что сразу же привело к изменению климата на Юге Европы и к изменениям среды обитания человека. В дальнейшем началась эра подзольного земледелия, которая привела к грандиозной вырубке лесов в масштабах целых регионов. Развитие мореплавания и борьба на море лишили естественных лесов целые страны. Несмотря на то, что размеры вмешательства человека в масштабах планеты невелики, это стало первым тревожным сигналом того, что человек не остановится в своем желании использовать ресурсы планеты.

Последующая в XVII-XVIII промышленная революция дала старт новому беспощадному использованию природных ресурсов, что незамедлительно сказалось на состоянии атмосферы нашей планеты. Следующие 200 лет стали тем периодом в истории человеческой цивилизации, когда человек своими действиями сделал загрязненный воздух нормой нашего существования.

Основными искусственными источниками загрязнения нашей атмосферы стали:

металлургические предприятия, химические заводы и фабрики, топливная и машиностроительная отрасль;
развитие сельского хозяйства, связанного с применением минеральных удобрений;
стремительно развивающаяся транспортная отрасль (появление автомобилей, самолетов, ракетная техника).

На этом фоне можно говорить о классификации процессов, оказывающих влияние на состояние воздуха. Сегодня рассматривается физическое, биологическое и химическое загрязнение. Физическое загрязнение связано с увеличением количества промышленной и бытовой пыли. Загрязнение атмосферы пылью, другими крупным и фрагментами, насыщенными радионуклидами становится потенциально опасным для здоровья человека. Сюда можно отнести вредное влияние продуктов создаваемого человеком электромагнитного излучения, воздействие тепловых и шумовых факторов. В этом аспекте радиоактивное загрязнение атмосферы, вызванное последствиями ядерных испытаний и техногенных аварий, стало одним из наиболее опасных явлений в XX веке.

Биологические факторы, влияющие на химический состав воздуха нашей атмосферы, в основном связаны с увеличившейся активностью биосферы планеты. Появление новых бактерий и вирусов, токсических продуктов жизнедеятельности живых организмов является источником ухудшения биологической составляющей нашего воздуха. Однако наиболее массовый и интенсивный вред атмосфере планеты наносят химические процессы.

В сравнении с извержением вулкана, который в один момент выкидывает в небо десятки тонн серы, токсичных газов и пепла, деятельность промышленных объектов менее заметна. Однако это скрытая опасность, угрозу которой человек ощущает только со временем. Здесь мы имеем дело с целым перечнем факторов, среди которых выделяются стационарные источники загрязнения и автотранспорт. К стационарным источникам относятся промышленные предприятия, которые осуществляют масштабные промышленные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Выбросы предприятий химической промышленности содержат в основном токсичные химические элементы. Вместе с промышленным загрязнением вред наносит использование продуктов бытовой химии на бытовом уровне.

Аэрозольное загрязнение воздуха является следствием увеличения масштабов использования в процессе деятельности инертных газов. Их попадание в атмосферу и увеличение концентрации приводит к разрушению озонового слоя планеты. Наносит вред земным формам жизни и загрязнение атмосферы оксидами азота, альдегидами и диоксидом серы, которые в большой концентрации становятся ядовитыми соединениями.

Стремительный рост населения планеты вызвал увеличение транспортной инфраструктуры. По мнению экологов в наших городах главный загрязнитель воздуха — это автомобиль. Сотни миллионов машин ежедневно вызывают масштабное загрязнение атмосферы выхлопными газами. Продукты работы двигателей внутреннего сгорания – это соединение вредных веществ, которые неизбежно накапливаются в приземном слое воздуха, создавая смог.

Основные загрязнители воздуха и их влияние

В той или иной мере изменение газового состава воздуха неизбежно отражается на состоянии биосферы и в частности на здоровье человека. Экологические организации, занимающиеся мониторингом и контролем загрязнения воздуха, сегодня имеют массу информации о том, что показатели загрязнения атмосферы превысили допустимые значения. Так, количество вредных компонентов в земном воздухе превысило допустимую норму.

Промышленный рост, глобализация экономики, стремительное увеличение населения планеты привели к тому, что в атмосферу планеты стали попадать в огромных количествах следующие вредные и опасные вещества и компоненты:

диоксид углерода в увеличенной концентрации нарушает естественный теплообмен нашей планеты, способствуя изменению климата;
оксид углерода, он же угарный газ, в больших концентрациях отравляет все живое;
соединения углеводорода в превышенных дозах становятся токсичными для человека, способствуя развитию заболеваний органов зрения и дыхательных путей;
производные серы, попадая в воздушный слой атмосферы, приводят к образованию кислотных дождей. Такие дожди, выпадая за десятки, сотни километров от источников выбросов, убивают растительность и наносят катастрофический ущерб сельскому хозяйству;
соединения азота (оксиды азота) в большой концентрации приводят к увеличению заболеваний дыхательных путей, к росту числа сердечно-сосудистых патологий;
радионуклиды, выпадая вместе с осадками на поверхность планеты, накапливаются в живых организмах, провоцируя рост генетических осложнений и раковых заболеваний.

Последствия ухудшения качества воздуха для человека

Состав атмосферы, с которым мы имеем дело сегодня на Земле, уже далеко не тот, каким он всего 100-200 лет назад. Не говоря уже о том воздухе, которым дышали древние греки или египтяне. Современные ученые видят прямую связь увеличения количества опасных для жизни и здоровья заболеваний, снижение уровня рождаемости в отдельных государствах. Только за последние 100 лет, когда началась интенсивная индустриализация экономики, врачи столкнулись с рядом новых, ранее неизвестных патологий и болезней. Это является прямым следствием ухудшения среды обитания человеческой расы. Состояние атмосферы в данном случае имеет первостепенное значение.

В этом аспекте становится актуальным поиск решения проблемы загрязнения атмосферы. Последующие 30-50 лет станут переломными для человечества: окажется ли человек на грани вымирания или мы будем вдыхать чистые воздушные массы, радоваться жизни в условиях сохраненной природы.

В настоящее время наблюдается активизация не только общественных, негосударственных организаций по охране окружающей среды. Оценка реальных масштабов бедствия в научном сообществе привела к тому, что проблемой загрязнения воздуха стали заниматься на государственном уровне. Прекрасным примером сплоченной позиции человечества в этом вопросе стало Киотское климатическое соглашение и Парижская международная конференция. Именно на этих международных форумах были зафиксированы основные проблемы, с которыми необходимо бороться человечеству для сохранения климата на планете. В большей степени это касается и вопросов по сохранению атмосферы планеты.

Защита атмосферы от загрязнения сегодня носит глобальный характер. В рамках достигнутых соглашений определено несколько способов решения проблемы, одним из которых является снижение объема выбросов парниковых газов для промышленных объектов. Значимое место в сфере борьбы за чистоту воздуха занимает международная программа по сохранению озонового слоя нашей планеты. Уменьшение объема использования аэрозолей позволит уменьшить попадание в атмосферу инертных газов.

Перевод автомобильного транспорта на электрическую тягу и другие экологические виды топлива, существенно уменьшит загрязненность воздуха в городах планеты, которое сегодня достигло угрожающих масштабов.

По данным экологических организаций самым грязным воздухом дышат жители Шанхая и Дели. Несмотря на огромное население, эти гигантские мегаполисы представляют для человека самые враждебные места обитания на нашей планете. Однако даже в таких странах, как Китай и Индия, сегодня активно внедряются программы, направленные на борьбу за сохранение чистого воздуха и окружающей среды. Любой завод или огромный химический комбинат, который ранее загрязнял воздух на всю округу, сегодня должен быть закрыт или модернизирован в соответствии с требованиями экологической безопасности.

Прогнозируемое будущее

Только коллективные усилия, направленные на уменьшение количества антропогенных источников загрязнения, могут дать желаемый результат. Человечество достигло того максимума, когда одиночные и самостоятельные действия уже не принесут успеха. Наша атмосфера — это наше общее достояние, поэтому и бороться за ее чистоту надо сообща, всем миром.

Переход на альтернативные источники энергии, позволит отказаться в скором будущем от котельных, которые являются основными источниками загрязнения воздуха. Только закрытие в Китае двух, трех десятков тепловых электростанций позволит уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу на 10-15%. Если такие мероприятия делать в масштабах планеты, успех гарантирован. По мнению экспертов, уменьшение количества автотранспорта, оснащенного двигателями внутреннего сгорания на одну треть, уже через пять лет позволит снизить количество вредных веществ в составе воздуха на 20-25%.

Загрязнение в атмосферы

Загрязнение атмосферы - привнесения в атмосферу или образование в ней физико-химических агентов и веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами.

Естественными источниками загрязнения атмосферы служат вулканизм, лесные пожары, пыльные бури, выветривание и пр. Эти факторы не угрожают отрицательными последствиями природным экосистемам, за исключением некоторых катастрофических природных ЯвленийТакже источником запыленности атмосферы могут быть крупные лесные пожары, дым от которых распространяется на тысячи км. Это приводит к значительному уменьшению притока солнечной радиации к земной поверхности.

Однако в последние десятилетие антропогенные факторы загрязнения атмосферы стали превышать по масштабам естественные, приобретая глобальный характер. Они могут оказывать различные воздействия на атмосферы: непосредственное - на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности и др.); воздействие на физико-химические свойства атмосферы (изменение состава, увеличение концентрации СО2, аэрозолей, фреонов и пр.); воздействие на свойства подстилающей поверхности (изменение величины альбедо, системы «океан-атмосфера» и др.) (Израиль, 1984). К основным источникам загрязнения относятся: промышленные предприятия, транспорт, теплоэнергетика, сельское хозяйство и др. Среди отраслей промышленности особенно токсичные выбросы в атмосферу дают предприятия цветной металлургии, химической, нефтяной, чёрной металлургии, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и т.д.

Парниковый эффект

Систематические наблюдения за диоксидам углерода в атмосфере показывают, что оно растёт. Известно, что в атмосфере, подобно стеклу в оранжереи, пропускает лучистую энергию Солнца с поверхности Земли, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение Земли и тем самым создаёт так называемый тепличный(парниковый) эффект.

Глобальное изменение климата тесно связаны с загрязнением атмосферы промышленными отходами и выхлопными газами. Влияние тепловой цивилизации на климат Земли - реальность, последствия которой ощущаются уже сейчас. Глобальное потепление атмосферы связано с повышением содержания в ней углекислого газа из-за вырубки лесов, поглощающих его, и сжиганием такого топлива, как уголь и бензин, при котором происходит выброс этого газа в атмосферу.

Глобальное потепление способствует раннему таяния снега, в результате чего возрастает поглощение почвой солнечной энергии, которая испаряет в ней влагу, соседствуя засухе. Кроме того, тепловые, насыщенные влагой воздушные массы сдвигаются в северном направлении, в результате чего выпадает меньше дождей.

Первые заключения учёных о неизбежности антропогенного изменения климата привлекло внимания правительственных организаций в нашей стране. Ещё в 1961г. коллегия Госкомгидрометслужбы признала возможность потепления и решила организовать систематические исследования влияния хозяйственной деятельности на глобальный климат. Основными источникам CO2 антропогенного происхождения является сжигания ископаемого топлива (уголь, нефть, газ и др.) - ежегодна более 9 млн. т. условного топлива. Во всём мире в конце 80-х годов выбрасывалось в атмосферу около 8 млрд. т. диоксида углерода, что составило 1т. на каждого жителя планеты. Интересны показатели его выброса по определенным странам.

Отрицательные последствия парникового эффекта. Среди приоритетных глобальных проблем особо выделяется повышение уровня Мирового океана в условиях потепления климата нашей планеты. Основные причины: таяние материковых и горных ледников, морских льдов, >тепловое расширение океана и т.д… Поэтому во многих странах проводятся работы по моделированию экологических последствий повышение уровня моря достигает примерно 25 см. за 100 лет. При значительном повышение температуры воздуха (более 1,5-2 градуса), площадь горного оледенения,>площадь и толща морских льдов начнут интенсивно уменьшаться, что приведет к контрастному повышению уровня моря и океана (к концу 21 векаоно составит 0,5-2 м.). Все это приведет к возникновению сложных >экологических и социально-экономических проблем: заполнение приморских равнин, усиление абразионных процессов, ухудшение водоснабжения приморских городов, деградация мангровой растительности и так далее. Подсчитано, что подъем уровня океана на 1 м. вызовет затопление 20% территории Бангладеш и сельхозугодий Египта, пострадают многие крупные приморские города Китая, катастрофическим наводнениям подвергнется

К отрицательным последствиям парникового эффекта локального характера, особенно для России, где почти 50% ее территории занято многолетнемерзлыми породами (вечной мерзлотой) можно отнести: увеличение сезонного протаивания грунтов, что создает угрозу дорогам, строениям и коммуникациям, активация процессов термокарста, заболачивания, ухудшение состояния лесных массивов на вечной мерзлоте и другие. По линии ЮНЕСКО начала осуществляться Международная программа «Глобальная система наблюдений за уровнем моря» (ГЛОСС), которая в будущем поможет уменьшить негативные последствия значительного повышения уровня Мирового океана на прибрежные экосистемы.

АЗОНОВЫЕ ДЫРЫ

Важнейшей составной частью атмосферы, влияющей на климат и защищающей все живое на Земле от излучения Солнца, является озоносфера. Основная масса озона находится на высотах от 10 до 50 км., а его максимум - 18-26 км… Всего в стратосфере содержится 3,3 трлн.т. озона. В слое озоносферы озон находится в очень разложенном состоянии. Если бы все количество озона собрать при давлении 760 мм. рт. ст. и температуре 20 градусов, то толщина этого слоя составила бы всего 2,5-3 мм..

Важной особенностью атмосферного озона является то, что этот газ крайне неустойчив. Постепенно происходит процесс разрушения озона, поэтому даже для существования такого количества необходимых факторов, которые обеспечивают непрерывное его образование. В среднем в атмосфере Земли ежесекундно образуется и исчезает около 100 т. озона.

Несмотря на малое количество, атмосферный озон играет исключительно важную роль в процессах радиационного переноса солнечной энергии. Он практически полностью поглощает ультрафиолетовую радиацию Солнца.

Поглощение озоном солнечной энергии определяет нагрев атмосферы на высотах 30-60 км., что, в свою очередь, через сложнейшие механизмы взаимодействия формирует сложившиеся в атмосфере Земли динамические и тепловые процессы, определяет в конечном счете особенности циркуляции атмосферы и специфику климата на нашей планете.

Активную роль в процессах образования и разрушения озона играют окислы азота, тяжелых металлов (меди, железа, марганца), хлор, фтор, бром. Общий баланс озона в стратосфере регулируется, поэтому сложным комплексом процессов. С учетом сложившегося в настоящее время газового состава стратосферы в порядке оценки можно говорить, что около 70% озона разрушается по азотному циклу, 17%-по кислородному, 10%-по водородному, около 2%-по хлорному и другим циклам и около 1,2% поступает в тропосферу. Важно отметить, что в этом балансе азот, хлор, кислород, водород и другие компоненты участвуют как бы в виде катализаторов, не меняют своего содержания, поэтому процессы, приводящие к их накоплению в стратосфере или удалению, существенно сказываются на содержании озона. В связи с этим попадание в верхние слои атмосферы даже относительно небольших количеств такого рода веществ может устойчиво и долгосрочно влиять на установившийся баланс, >связанный с образованием и разрушением озона, и привести к тем последствиям, о которых уже было сказано.

Истощение озонового слоя в атмосфере земли приводит к увеличению потока УФ-лучей на земную поверхность, что создает опасность для всего живого на нашей планете. По данным ВОЗ, уменьшение озона на 1% приводит к увеличению заболеваний людей раком кожи на 6%; значительно ослабляется иммунная система человека. Рост интенсивности ультрафиолетового излучения может привести к снижению урожайности сельскохозяйственных культур, к гибели фитопланктона в океане, к нарушению глобального баланса диоксида углерода и кислорода и т.д.

Кислотные дожди

Кислотный дождь- имеет рН менее 5,6. Выпадение кислотных дождей связано с антропогенным загрязнением атмосферы выбросами диоксида серы и оксидов азота (ежегодно в мире- более 255 млн. т.) (при сжигании любого ископаемого топлива: уголь, мазут, горючий сланец, автотранспорт). От этого в различных регионах мира погибают леса на площади более 31 млн. га. Так, на территории Германии кислотными дождями повреждено около 35% площади лесных массивов страны, а в Канаде уже погибли старейшие леса (возраст до 300 лет) из бальзамической ели. Кислотные выпадения привели к ухудшению состояния и гибели горных лесов из красной ели в северных Аппалачах. Все это резко снизило прирост лесов и ухудшило естественное лесовозобновление. Отмечены случаи поражения лесов и в нашей стране. Значительно снижается под воздействием кислотных дождей >урожайность некоторых с/х культур (хлопчатника, томатов, винограда, цитрусовых и др.) в среднем на 20-30%

От кислотных осадков пострадали особенно озерные водоемы в Канаде, Норвегии, Швеции, Финляндии, США и др. Так, в Швеции около 15000 озер повреждены воздушными загрязнениями, причем в 1800 озерах полностью утрачены признаки жизни. В Канаде закислены более 14000 озер, в Норвегии из 5000 обследованных озер в 1750 исчезла рыба и т.д. Пострадали от кислотных выпадений также озера нашей страны. Например, на территории Карелии в результате выпадения кислотных дождей (с рН менее 4,7) отмечены частые случаи закисления многих озер, что вызвало сокращение запасов лососевых и сиговых рыб. Во многих озерных экосистемах увеличение кислотности вод, т.е. понижение величины рН, приводит к деградации популяций видов рыб и других обитателей. И в конечном счете бурное развитие белого мха свидетельствует о том, что данный водоем стал биологически мертвым.

Кислотные дожди, как уже отмечалось выше, отрицательно воздействуют на почвы, в частности при увеличении рН менее. 5,0 начинается прогрессивное уменьшение их плодородия, а при рН, равным 3,0, почвы становятся практически бесплодными. Уменьшение их плодородия, а при рН, равным 3,0, почвы становятся практически бесплодными. Наибольшей >опасности закисления подвержены подзолистые почвы таежной зоны. Повышенная кислотность ускоряет коррозию металлических конструкций зданий, мостов, плотин и др., а также наносит серьезный ущерб памятникам архитектуры (Колизей в Риме, собор Св.Марка в Венеции, храмы и усыпальницы в Японии и др.) Поэтому многие европейские страны США, Канада, Япония и др. подписали Международное соглашение по борьбе с кислотными дождями, предусматривающее сокращение выбросов серы к 1993 году на 30% (Вронский, 1991).

Выбросы автотранспортом

Автомобиль - не роскошь, а средство передвижения. Это известно всем. Но то, что машины из блага цивилизации может превращаться в ее бич, человечество стало понимать сравнительно недавно. Чем больше машин выходит на улицы, тем труднее горожанам мирно сосуществовать с их стальным гудящим и гадящим потоком. В выхлопах двигателей внутреннего сгорания содержатся окись углерода, окись азота, углеводороды, альдегиды, сажа, бенз(а)пирен, телиеылые металлы. Окись углерода попадая в кровь, так действует на красные кровяные шарики- эритроциты, что они теряют способность транспортировать кислород. В результате наступает кислородное голодание, что прежде всего сказывается на центральнойнервной системе. Когда мы вдыхаем окислы азота, они в дыхательных путях соединяются с водой и образуют азотную и азотистую кислоту. В результате возникают не только раздражения слизистых, но и весьма тяжёлые заболевания. Считается, что окислы азота в 10 раз опаснее для организма, чем окись углерода.

Типичным представителем концентрогенных веществ, т.е. веществ, способствующих возникновению раковых опухолей, является бенз(а)пирен. Достаточно сказать, что учёные уже обнаружили в этих газах около 200 компонентов. Именно, в развитии автотранспорта и, стало быть, во всё большем засорении городского воздуха автомобильными газами многие учёные видят главную причину увеличения смертности от рака лёгких. Частота этого заболевания в городе намного выше чем в сельской местности.

В настоящие время" в мире насчитывается 800 млн. автомобилей, в том числе 80 мил. грузовых и примерно 1 мил. городских автобусов.

Общая противоположность автомобильных дорог во всём мире составляет более 18,3 мил. км. (458 экваторов); 10,9 мил. км. приходится на дороги с твёрдыми покрытиями. Подобно тому как мельчайшие кровеносные сосуды пронизывают всё тело, так и дороги приходят в самые отдаленные уголки планеты.

Противоречия, из которых «соткан» автомобиль, пожалуй, ни в чём не выявляются так резко, как в деле защиты природы, с одной стороны, он облегчил человеку жизнь, с другой - отравляет её в самом прямом смысле слова. Специалисты установили, что один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4т. кислорода, выбрасывая с отработанными газами примерно 800 кг. оксида углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеродов. Если помножить эти цифры на 800 млн. ед. мирового потока автомобилей, можно представить себе степень угрозы, таящейся в чрезмерной автомобилизации.

Увеличения количества взвешенной в воздухе и осевшей на поверхности пыли объясняется также повышенным износом асфальтового покрытия автомобильных дорог вследствие применения ошипованных шин.