Загрязнение атмосферы: основные источники и последствия

Содержание

Описание искусственных источников

Рассмотрим главнейшие и основные антропогенные источники загрязнения атмосферы:

1. Котельные установки, атомные и тепловые электростанции. В процессе сжигания как жидкого, так и твёрдого топлива выделяется дым, который может содержать огромное количество компонентов и соединений, включая углеводороды, диоксид углерода, оксиды азота, серы. А при эксплуатации атомных электростанций образуются ещё более опасные вещества, например, инертный газ, изотопы, радиоактивный йод.
2. Цветная или черная металлургия. Металлы стали неотъемлемой частью нашей жизни и используются практически повсеместно, но при их выплавке в атмосферу ежедневно выбрасывается огромное количество химических веществ и твёрдых частиц, крайне неблагоприятно влияющих на экологию.
3. Химическая промышленность. Хотя образующиеся на таких предприятиях выбросы характеризуются относительно небольшими объёмами по сравнению с другими отраслями, всё же они обладают высокой токсичностью и поэтому представляют серьёзную угрозу для окружающей среды и всей планеты, особенно если выделяются в высоких концентрациях.
4. Производство строительных материалов. Для их изготовления используются различные виды сырья и дополнительные вещества, запускающие важные реакции. И некоторые компоненты крайне вредны или даже токсичны. Кроме того, во время производства образуется огромное количество пыли и твёрдых частиц.
5. Транспорт. Имеет место негативное воздействие на атмосферу практически всех существующих транспортных средств, включая железнодорожный, водный, воздушный. Но, прежде всего, следует рассматривать автомобиль как источник химического загрязнения атмосферы. Причин тому несколько. Первая – довольно высокий расход топлива. Вторая – активная эксплуатация личных транспортных средств большинством людей: некоторые ездят на машинах ежедневно по несколько часов. Третья причина – используемое топливо: бензин при сгорании выделяет массу вредных веществ и выхлопные газы. И четвёртая причина – повсеместное распространение автомобильного транспорта и огромное количество таких средств на дорогах.
6. Активное использование различных видов топлива, включая жидкие и твёрдые. Они применяются для отопления или в ходе производственных процессов, но в любом случае при их сгорании образуется масса вредных соединений и веществ, попадающих в воздух и негативно на него влияющих.

Применение

Тягач МАЗ 537 «Ураган», технические характеристики которого свидетельствовали о его надежности, широко использовался также в регулярных войсках для транспортировки различных боевых систем дальнего действия. Однако буксировка длинномерных платформ была затруднена из-за чрезмерно удаленной сцепки. Автопоезд не вписывался в повороты, маневренность была ограничена.

Каждый переезд на другое место дислокации представлял для военных архисложную задачу, автопоезд приходилось часто останавливать, путем сложных манипуляций выравнивать курс следования. Трудности возникали по причине узкой проезжей части. В послевоенном СССР все дороги были предельно узкими, автотранспорт двигался в один ряд, в обоих направлениях. Опасность съехать в кювет была ежеминутной. Тяжелый тягач занимал полностью свою полосу и еще выезжал на встречную. От гражданского населения сыпались жалобы, но ситуация не менялась.

В конце концов, военные ведомства стали предупреждать о готовящейся транспортировке ракетных комплексов заранее. Извещения о предстоящей передислокации получали дорожные службы и госавтоинспекция. Милиция перекрывала движение на трассе, в пределах 25-30 километров, тягач с прицепом занимал всю ширину проезжей части и благополучно проезжал свободный участок до следующего поста. Затем перекрывался следующий перегон.

Спустя два года, конструкторское бюро Минского автомобильного завода приступило к разработке седельной версии тягача с индексом МАЗ 535В. Кузов упразднили, на его месте установили сцепное устройство с автоматическим замком-фиксатором и двумя степенями радиального поворота. Вертикальная нагрузка на заднюю часть тягача при этом резко возросла, конструкторам пришлось пересмотреть параметры задней подвески. Остановились на мостах с планетарным механизмом и дифференциалом. Таким образом задние оси приняли на себя основную нагрузку.

Как определяют степень загрязненности воздуха

Чтобы определить качество воздуха, следует учитывать не только концентрацию токсичных веществ в атмосфере, но и промежуток между их выбросом и негативным воздействием. Уровень загрязнения устанавливают по следующим критериям:

1. Наибольшая повторяемость (НП). Частота превышения разрешенной концентрации в течение месяца или года.
2. Стандартный индекс (СИ). Величина является результатом отношения измеренной концентрации загрязняющего материала на максимально допустимую концентрацию примесей. Данные параметры определяют во время выброса загрязняющих веществ в атмосферу.
3. Индекс загрязненности атмосферы (ИЗА). Комплексный показатель, для расчета которого потребуется определить коэффициент токсичности загрязнителя и его среднюю концентрацию за сутки и за год.

Низкий уровень засорения – СИ менее 1, показатель ИЗА входит в промежуток между 0 и 4, НП не более 10%. Данным стандартам на территории России соответствуют: Сочи и Кострома.

Высокая степенью загрязнения фиксируется в Чите, Новороссийске и Магнитогорске, где СИ варьируется от 5 до 10, НП достигает 50%, ИЗА составляет 7-13 единиц.

Города и страны мира с самым грязным воздухом

Экологические проблемы атмосферы сосредоточены над крупными городами и странами с развитой инфраструктурой. В 2016 году в рейтинге наиболее загрязненных мегаполисов Всемирная организация здравоохранения лидером списка стал Заболь. Город в юго-восточной части Ирана постоянно подвергается засорению песчаными бурями в течение 4 месяцев ежегодно. На 2 и 3 месте располагаются города Индии Гвалиор и Праяг.

4 место занимаетЭр-Рияду – столица Саудовской Аравии. В конце пятерки лидеров находится Эль-Джубайль на берегу Персидского залива как наиболее крупный нефтедобывающий и промышленный центр.

Если вернутся в мировой масштаб, по уровню загрязнения воздуха выделяют следующие страны:

1. Китай. Уровень атмосферного загрязнения превышает показатели нормы более, чем в 50 раз.
2. Индия. Большое количество людей, автомобилей, заводов и других источников выброса токсичных соединений.
3. Южно-Африканская республика. Тяжелая промышленность является главным источником загрязнения.
4. Мексика. Над городами плотно нависает смог.
5. Япония. Несмотря на озеленение и использование технологий для очищения окружающей среды, после радиационного взрыва остались последствия в виде регулярных кислотных осадков и смога.
6. Индонезия. Ядовитые выбросы промышленных предприятий чередуются с рядом лесных пожаров.
7. Ливия. Причиной засорения воздуха являются предприятия по добыче и переработке нефти.

Как определяют степень загрязнённости воздуха?

Измерение качества воздушного состава производится на специальных постах, расположенных в разных точках населённых пунктов. Забранный воздух исследуется на степень концентрации вредных веществ.

Существуют предельно допустимые концентрации отравляющих соединений в жилых и производственных зонах. Содержание загрязнителей в рабочей зоне должно оставаться безопасным для здоровья сотрудников и не создавать угрозу развития заболеваний.

Современный метод изучения загрязнённости воздушных масс – биоиндикация. Исследования воздуха проводятся с помощью биоиндикаторов – организмов, способных существовать в определённой среде. Высокой чувствительностью к загрязнителям обладают растения, различные микроорганизмы.

Воздействие отравляющих веществ на человека и природу до конца не изучено. Сегодня разрабатываются новые технологии, способные уменьшить объём выбросов и сделать промышленную деятельность безопасной для экологии.

Узнайте еще много нового:

Основные загрязнители атмосферы: классификация по агрегатному состоянию

Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду

Загрязнение атмосферы выхлопными газами: влияние на человека и окружающую среду

Основные химические загрязнители атмосферы

Антропогенное загрязнение атмосферы: виды, основные источники, последствия

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: источники и нормирование

Естественное и антропогенное загрязнение атмосферы

Механизм образования кислотных дождей: кислоты из серы и азота

Экологические последствия загрязнения атмосферы

Основные вещества и виды загрязнения биосферы

Причины возникновения экологических проблем в больших городах

Основные загрязняющие вещества: перечень и их ПДК

Принятие мер

Бороться с высоким уровнем загрязнений воздуха требуется на всех уровнях организации государства. Примечательный и грустный факт: Россия входит в число стран с самой плохой экологией в мире.

Более чем в 120 городах обнаружено сильнейшее превышение нормы концентрации токсичных веществ. В основном это крупнейшие города, а также пункты, в которых расположены крупные промышленные объекты. Очевидно, что основной источник загрязнения воздуха — выхлопные газы и производственные отходы.

1. Среди главных механизмов борьбы с загрязнением атмосферного воздуха рассматривается поиск альтернативных и безопасных видов энергии. Солнечная, ветровая, геотермальная энергии, создание электромобилей и многое-многое другое должно помочь снизить концентрацию вредных веществ в атмосфере.
2. Другая необходимая мера — озеленение регионов. Чрезмерная вырубка лесов привела к острой нехватке зеленых насаждений, позволяющих бороться с избытком углекислого газа. В последние годы постепенно осуществляются проекты по внедрение проектов по озеленению больших площадей в мегаполисах и крупных промышленных центрах.
3. Другой аспект — регулирование количества транспортных выхлопов. Казалось бы, сделать это невозможно, особенно, в городах-миллионниках. Однако современные технологии позволяют устанавливать специальные фильтры, пусть немного, но снижающие концентрацию токсинов в выхлопах.
4. То же самое касается и защитных фильтров в очистных системах на крупных промышленных предприятиях. Одновременно с этим разрабатываются новые виды экологически чистого топлива, не загрязняющие атмосферу.

В конце концов, еще одна важная мера по борьбе с усиливающимся загрязнением воздуха — принятие законов, регулирующих бережное отношение к природе. Вместе с этим необходимо с ранних лет воспитывать в детях ответственность за свои действия.

Современное состояние воздуха оставляет желать лучшего, поскольку уровень его загрязнения в некоторых регионах мира поразительно высок. Источники этого загрязнения подвластны нам лишь отчасти: ряд природных явлений вносят свой вклад в повышение концентрации загрязнителей в атмосфере.

Однако влияние человека заметно превышает природную «работу»: промышленность, сельское хозяйство, вырубка лесов, выхлопные газы — все это буквально за несколько десятилетий довело состояние воздуха до катастрофического. Но хотя ежедневно атмосфера загрязняется тоннами выхлопов и отходов, этот процесс еще нельзя назвать необратимым, поэтому все в наших руках.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

Ссылки

Электронная библиотека

Безопасность жизнедеятельности в техносфере / Источники загрязнения среды обитания / 4. естественные и антропогенные источники загрязнения среды обитания

Регионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями.

Наиболее благоприятен для дыхания атмосферный воздух, содержащий (% по объему) азота – 78,08, кислорода – 20,95, инертных газов – 0,93, углекислого газа – 0,03, прочих газов – 0,01.

Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относят:

— пыль (растительного, вулканического, космического происхождения);

— туман;

— дым и газы от лесных и степных пожаров;

— газы вулканического происхождения;

— различные продукты растительного, животного происхождения и др.

Естественные источники загрязнения бывают двух видов:

1. распределенные, например, выпадение космической пыли;

2. локальные, например, лесные и степные пожары, извержения вулканов.

К основным загрязняющим веществам, содержащимся в воздушной среде практически всех городов, относятся взвешенные вещества, диоксиды азота и серы, оксид углерода, фенол.

Основным источником загрязнения атмосферного воздуха свинцом в Российской Федерации является автотранспорт, использующий свинец, содержащий бензин.

Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются взвешенные вещества (пыль, сажа), оксиды азота, диоксид серы, оксид углерода, углеводороды. Основные источники примесей атмосферы и их ежегодные выбросы приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Источники выбросов вредных веществ в атмосферу

Продолжение табл.

4.1

Основное антропогенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности.

Кроме приведенных выше веществ и пыли в атмосферу выбрасываются и другие более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т. п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество увеличивается. Количество некоторых вредных веществ, поступающих в атмосферу, приведено в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Ежегодное количество примесей, поступающих в атмосферу Земли

Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.

Фоновым загрязнением атмосферного воздуха

называется загрязнение без учета выбросов рассматриваемого предприятия. Поэтому при изучении загрязнения атмосферного воздуха каким-либо предприятием нужно учитывать фоновое загрязнение по каждому ингредиенту.

Каждой отрасли промышленности присущ характерный состав и масса веществ, поступающих в атмосферу. Это определяется, прежде всего, составом веществ, применяемых в технологических процессах, и экологическим совершенством последних. В настоящее время экологические показатели теплоэнергетики, металлургии, нефтехимического производства и ряда других производств изучены достаточно подробно. Меньше исследованы показатели машиностроения и приборостроения, их отличительными особенностями являются: широкая сеть производств, приближенность к жилым зонам, значительная гамма выбрасываемых веществ, среди которых могут содержаться вещества 1 и 2-го класса опасности, такие, как пары ртути, соединения свинца и т. п.

Испытания, отзывы стрелков

Несколько партий с действительно оригинальными названиями

Озон (О3)

Уровни, рекомендуемые в руководящих принципах

O₃
средний уровень за 8 часов 100 μg/m3

Рекомендуемый в «Руководящих принципах по качеству воздуха» 2005 года предельный уровень был снижен со 120 µg/м3, рекомендуемых в предыдущих изданиях «Руководящих принципов ВОЗ по качеству воздуха»1-2, на основе недавно сделанных заключений относительно связи, наблюдаемой между показателями ежедневной смертности и уровнями концентрации озона.

Определение и основные источники

Озон на уровне земной поверхности (не путать с озоновым слоем в верхних слоях атмосферы) является одним из основных компонентов фотохимического смога. Он образуется в результате реакции с солнечным светом (фотохимической реакции) таких загрязнителей, как окиси азота (NOx), выбрасываемые в воздух машинами и промышленными предприятиями, и летучие органические соединения (ЛОС), выделяемые транспортными средствами, растворителями и промышленностью. Самые высокие уровни загрязнения воздуха озоном отмечаются в солнечную погоду.

Последствия для здоровья

Содержащийся в воздухе в избыточном количестве озон может пагубно сказываться на здоровье людей. Он может привести к появлению проблем с дыханием, спровоцировать астму, снизить легочную функцию и вызвать болезни легких.

Вредные органические соединения в промышленных выбросах в атмосферу

Загрязнение атмосферы происходит по причине двух типов агрегатных состояний веществ:

• газы;
• аэрозоли с мелкодисперсными взвесями.

Советуем почитать: Основные источники загрязнения воды Для возникновения газообразных выбросов вредных веществ в атмосферу требуется – горение, производственные процессы и естественные источники. Из них 90% приходится на деятельность человека – антропогенный характер.

Состав газообразных смесей многообразен – первичные вещества, продукты распада, варианты взаимодействия. Наиболее распространенные токсические соединения, обнаруженные в промышленных выбросах:

• ацетон;
• оксид углерода;
• фенол;
• серный и сернистый ангидрид;
• этилбензол и его производный – стирол;
• соединения фтора, хлора;
• окислы азота;
• этилмеркаптан.

Деятельность ВОЗ

Недавно государства-члены ВОЗ приняли резолюцию (2015)  и дорожную карту (2016) по активизации глобальных ответных действий по борьбе с неблагоприятным воздействием загрязнения воздуха на здоровье человека.
ВОЗ является учреждением, курирующим работу по достижению трех показателей в рамках Целей в области устойчивого развития, связанных с загрязнением воздуха:

• 3.9.1 Смертность от загрязнения воздуха

• 7.1.2 Доступ к чистым видам топлива и технологиям

• 11.6.2 Качество воздуха в городах

ВОЗ разрабатывает и выпускает «Руководящие принципы по качеству воздуха» с рекомендациями предельных уровней воздействия основных загрязнителей воздуха ( внутри и снаружи помещений).

ВОЗ разрабатывает детальные связанные со здоровьем оценки различных типов загрязнителей воздуха, включая твердые частицы и частицы сажи и озон.

ВОЗ предоставляет фактические данные о связях загрязнения воздуха с конкретными болезнями, такими как сердечно-сосудистые, респираторные и онкологические заболевания, включая оценку бремени болезней в странах, регионах, и во всем мире в результате воздействия существующих уровней загрязнения воздуха.

ВОЗ ведет разработку различных методических пособий и инструментов, таких как AirQ+ для оценки воздействия отдельных загрязняющих веществ на здоровье, Методика экономической оценки влияния на здоровье (Health Economic Assessment Tool (HEAT)), инструмент Green+ для привлечения внимания к значимости зеленых насаждений для здоровья населения, Методика оценки воздействия устойчивого транспорта на здоровье (Sustainable Transport Health Assessment Tool (STHAT)) и Инструмент комплексного моделирования воздействия транспорта на здоровье (Transport and Health Impact Modelling Tool (ITHIM)).

ВОЗ ведет подготовку комплекта материалов по чистым видам топлива и технологиям для нужд домохозяйств (Clean Household Energy Solutions Toolkit (CHEST)) для обеспечения стран и программ методическими материалами по разработке или оценке мер политики, направленных на расширение доступа к чистым источникам энергии

Последнее особенно важно ввиду того, что загрязняющие вещества, выбрасываемые в воздух внутри и вблизи жилых помещений, вносят заметный вклад в загрязнение атмосферного воздуха. Комплект материалов CHEST включает в себя модули по оценке потребностей, рекомендации в отношении стандартов на бытовые энергоприборы и их тестирования, мониторинга и оценки, а также материалы по укреплению роли сектора здравоохранения в борьбе с загрязнением воздуха внутри жилых помещений

ВОЗ оказывает содействие государствам-членам в обмене информацией в отношении успешных подходов, методов оценки воздействия и мониторинга последствий загрязнения воздуха для здоровья.

ВОЗ осуществляет руководство Совместной целевой группой по медико-санитарным аспектам трансграничного загрязнения воздуха на большие расстояния в рамках Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. Задача целевой группы – выполнять оценку влияния такого загрязнения на здоровье населения и готовить соответствующую документацию.

ВОЗ осуществляет руководство Совместной целевой группой по медико-санитарным аспектам трансграничного загрязнения воздуха на большие расстояния в рамках Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. Задача целевой группы – выполнять оценку влияния такого загрязнения на здоровье населения и готовить соответствующую документацию.
Общеевропейская программа по транспорту, охране здоровья и окружающей среде, одним из инициаторов которой является ВОЗ, предлагает модель сотрудничества на уровне регионов, государств-членов и многих секторов для снижения уровней загрязнения воздуха в транспортном секторе и смягчения его последствий для здоровья, а также методики для оценки преимуществ таких мер охраны здоровья.

Причины загрязнения атмосферы

Источниками загрязнения могут быть 2 группы факторов:

• естественные;
• антропогенные.

Обычно они действуют независимо друг от друга. На естественные человек не может оказать существенного воздействия, поэтому такие источники просто отслеживаются для подготовки мер по ликвидации последствий. Антропогенные источники напрямую зависят от интенсивности человеческой жизнедеятельности, такие выбросы бывают постоянные и единичные.

Естественные источники

Природными источниками атмосферных выбросов выступают:

• извергающиеся вулканы;
• горящие леса;
• развивающиеся анаэробные микроорганизмы.

Наибольшее влияние среди естественных источников оказывают извергающиеся вулканы. На Земле их более полутора тысяч, а в атмосферу при извержениях попадают: физические частицы (пыль) и газы. Кроме этого, раскаленная лава способна вызвать пожары. Горящие леса относятся к естественным источникам, если они загорелись под воздействием природных сил: молнии, высоких температур. На естественные причины лесных пожаров приходится не более 5%, все остальные леса возгораются по вине человека. Незначительный вклад на изменение состава атмосферы оказывают анаэробные процессы: они обратны процессам фотосинтеза, формирующего структуру развития живых организмов.

Антропогенные источники

Человеческая жизнедеятельность оказывает наибольшее влияние на атмосферу. Антропогенные источники атмосферного загрязнения:

История создания

Работы по созданию нового перспективного пистолета, в первую очередь предназначенного для американского рынка (как гражданского, так и полицейского) были начаты оружейной фирмой «Heckler & Koch» в середине 1989 года. Предусматривалось разработка достаточно универсального оружия, который имел бы различные варианты УСМ и отвечал бы требованиям различных заказчиков, а также высоким характеристикам. Название нового оружия — USP, расшифровывалось как Universal Selbstlade Pistole, то есть универсальный самозарядный пистолет. Главным требованием к новому пистолету были простота в повседневной эксплуатации и надежность. Созданием нового оружия руководил Хельмут Уэлдл. Новый пистолет сразу проектировался под американский патрон .40 S&W, а выпуск 9 мм модификации планировался с помощью установки в базовую модель калибра .40 другого ствола и магазина. Серийный выпуск первого варианта USP был налажен в 1993 году.

Пистолет был разработан со стволом с полигональной нарезкой (существуют, однако, стволы для USP со стандартными спиральными полями нарезов). В 1996 году был принят на вооружение специальным подразделением ВМС США SEAL под флотским индексом Mk 23 Mod 0. Данный пистолет является модификацией USP под калибр .45 ACP, значительно утяжелённой и более прочной. На сегодняшний день считается самым точным самозарядным пистолетом сорок пятого калибра.

В 1994 году оружейная компания Heckler & Koch представила компактную модификацию пистолета — USP Compact. Он отличается уменьшенными размерами рамки и длиной ствола, а также значительно меньшей ёмкостью магазина. Позже на основе USP Compact калибра .40 СВ была выпущена модель под патрон .357 SIG (другие варианты USP под этот патрон не выпускаются).

В 1995 году появился пистолет калибра .45 АСР, предназначенный преимущественно для США, а немного позднее — модификация USP Tactical, отличающаяся от USP .45 более длинным стволом с резьбой для установки глушителя, регулируемым прицелом и матчевым[] УСМ. USP Tactical также был разработан в основном для американской полиции.

Кроме моделей для военных и полицейских структур, «Heckler & Koch» создала ряд спортивных модификаций на основе базового варианта. USP Match имеет ствол с полигональной нарезкой, дульный тормоз-компенсатор и УСМ, отрегулированный под требования целевой стрельбы.

USP Expert имеет более длинный, до 152 мм, ствол и удлинённый затвор, а также увеличенную ёмкость магазина — 18 патронов 9 мм, 16 патронов .40 или 12 — калибра .45. Пистолет рассчитан в том числе и для европейских соревнований по правилам IPSC, так как ввоз в Соединённые Штаты гражданского оружия с ёмкостью магазина более 10 патронов был запрещён с 1994 года вплоть до 2004 года.

Помимо этого, различные модификации USP состоят на службе в Германии. Один из вариантов USP под обозначением P8 был принят на вооружение бундесвера; его отличительной особенностью является УСМ двойного действия с одним рычагом, включающим предохранитель и в то же время снимающим курок с боевого взвода. Также он выпускается только под патроны 9х19 мм НАТО. Модификация под индексом P10 фактически является пистолетом USP Compact и принята на вооружение федеральной полицией Германии.